关于微机“微机原理与接口技术”教学方式

摘要：“微机原理与接口技术”是电子信息专业的专业基础课，其内容抽象难懂，实践性强，对教师的教学技巧有很高的要求。针对本专业的特点，结合多年的教学实践，从课堂教学、实践教学和考核方式三方面探讨此课程的教学方式。实践表明，该教学方法在提高学生学习兴趣、加深对理论知识的理解、培养学生动手能力和解决问题能力等方面取得了明显的效果。
关键词：微机原理与接口技术；教学方式；教学改革；实践教学
作者简介：李艳玲（1976-），女，河南宝丰人，河南农业大学信管学院，讲师；吴昂（1976-），男，安徽枞阳人，河南农业大学机电学院，讲师。（河南 郑州 450002）
1007-0079（2013）04-0067-02
“微机原理与接口技术”是一门理论性和实验性都很强的课程，也是电子信息专业的专业基础课，本课程包括理论、实验和实习三个环节。课程主要讲解微型计算机的基本工作原理、汇编语言程序设计和基本的输入输出设备接口知识。教学任务是使学生从理论和实践中掌握微机的工作原理、基本组成、接口电路及硬件连接；建立微机工作的整体概念，并掌握汇编语言程序设计；让学生对微机系统有完整的了解，同时也初步具备微机系统软/硬件开发能力。课程既涉及软件设计，又有硬件原理和实践，内容抽象难懂、知识点繁多且难于记忆，前后知识联系紧密又相互交叉，实验实习环节又考验学生的动手能力，所以此课程教师难教、学生难学，任课教师如果没有一定的技巧很难取得好的教学效果。根据笔者的教学实践经验，本文从课堂教学、实验/实践指导和考核方式三个方面就“微机原理与接口技术”教学方式做一下探讨。[1，2]

一、“微机原理与接口技术”的课堂教学

“微机原理与接口技术”这门课，理论学习十分重要，没有好的理论教学效果，实验和实习环节就不可能顺利进行。鉴于这门课抽象难懂，要想有好的教学效果，授课教师需要花费大量的心思，在教学中不断改进并尝试新的教学方法和手段。笔者结合学生特点，从以下几方面着手进行课堂教学，赢得了学生的认可，取得了满意的效果。[3，4]

1.生动比喻，细心引导

“微机原理与接口技术”部分内容比较抽象，学生很难理解，特别是微机的工作方式、8086/8088 CPU的内部结构、数据传送和寻址方式等内容。教师可以将相关内容和现实中的实例结合起来，用合适的例子类比，让学生比较容易接受，而且知识记得也比较牢固。
例如，讲授8086/8088的8种寻址方式时，可以用打比喻的方法来解释。把寻找原操作数的方法比作，把存储器比作教室，寄存器比作宿舍。立即寻址是直接把要找的人给你，很方便；直接寻址是给出此人在的教室地址（物理地址），根据地址去找；寄存器寻址是人在宿舍（寄存器）里，直接到宿舍；寄存器间接寻址是把人的地址放在宿舍（寄存器）里，需要到宿舍里拿到地址后再到教室。其他几种寻址方式可以用类似的比喻，再结合寄存器和存储器的结构，就能使学生快速地掌握各种寻址方式。
讲授用两个16位的逻辑地址变换成20位的物理地址来寻址存储器时，很多学生不理解，也不明白该寻址方式有何好处，这时也可以用打比喻的方法来解释。比如给房间分配房间号时，规定只能源于：论文参考文献www.618jyw.com
用一位数字来表示，最多可以标多少个房间，如果不想办法，只能用0～9标10个房间，但是如果将房间按楼层排列，一层10个房间，每层房间都用一位数字表示，则最多可以标100个房间，用较少的资源干较多的事情，这就是8086/8088用16位地址寻址20位地址存储器的好处。
还比如可以用教室来比喻存储器，用学生的相对位置解释存储单元的相对位置，类似的例子还有很多。实践证明，将现实的生活和抽象的理论结合起来，只要比喻恰当，学生就很容易理解并掌握理论，这也需要任课教师开动脑筋在实践中摸索。

2.故意设陷，调整气氛

本课程内容抽象，长时间的知识讲解会使学生疲劳、注意力分散，笔者就采用反问、设问的方式引起学生注意。在设问时故意说错答案，不专心听讲的同学就随口附和，而紧跟老师思路的同学能及时躲开陷阱，立刻反对并指出教师的错误，这样就可以在争论中提醒不专心听讲的学生。例如，讲完数据定义伪指令，举例时给出“DATA1 DW 10 DUP（？）”，先让学生思考此语句的作用，然后故意说“是要给DATA1预留10个单元的内存空间吧”不认真同学就立马响应“对”，而认真的同学就会大声反对“不对，是20个单元”，课堂气氛一下就活跃了。在枯燥的理论知识讲解中，经常穿插一些类似的小插曲，学生就会觉得很有趣，也有助于巩固知识，引导学生主动思考。

3.重点难点，反复强调

“微机原理与接口技术”有很多重点和难点，一次讲解学生很难完全掌握，就需要反复强调，让其加深理解。有些难点还在多个章节中反复出现，更需要教师根据难点所在的位置熟练运用教学技巧，张弛有度地安排教学内容，既不能引申过度，也不能一带而过，以利于学生的接受。
比如教学过程中多次涉及寄存器，8086/8088有14个寄存器，其中一些寄存器要搭配使用，怎么搭配是一个难点，也是重点。在最初讲解段寄存器时不宜展开讨论，因为寄存器众多，让学生一下子区分开就很难，更别说掌握搭配使用的方法了。此时适宜只将段寄存器使用约定的表格简单介绍一下，并告诉学生“在后续章节会进一步介绍”即可。在后续的汇编指令和汇编语言编程章节中，讲到寻址方式和串操作指令等相关内容时再结合此表格详细介绍。后续的讲解中，根据指令和程序讲解，学生就有直观的印象，而不用死记硬背。

4.板书课件，灵活运用

此课程信息量大、内容多，还涉及程序的演示，主次分明、色彩鲜艳及图文并茂的多媒体教学会方便教师教学，也使学生在较短的时间内学到更多的知识。但是在利用多媒体教学时，应该合理使用传统的板书教学，特别是分析难点时，板书有它独特的优势。比如，总结、巩固8086的寻址方式时，笔者就采用板书的形式。先在黑板上写出一列指令（包含各种寻址方式）、一列寻址方式、一列内存空间（包括数据段、代码段等物理段），然后和学生一起分析各个指令的寻址方式，再找到原操作数在内存空间中的位置，并将三者连起来。这样指令、寻址方式和原操作数在内存中的位置就一目了然。经过细心的引导，学生对指令和各种寻址方式有了更深的理解，就不会再将其混淆。

5.实物讲解，现场演示

“微机原理与接口技术”是一门实践性很强的课程，在讲解的过程中一定要理论联系实际。
笔者在讲解到微型计算机系统时，先用很多相关的实物图片讲解微机中的每一部分，然后打开一台微机的主机箱，引导学生根据讲解的知识观察实物中的每一个部件，学生就很容易接受。
汇编指令和汇编程序设计在本课程中占一定的比例，讲解时只有抽象的讲解没有实际的演示也是不行的。笔者讲解这部分时，会用8086仿真器一步步演示给学生看，教他们如何观察指令的执行、寄存器和存储器中数据的变化等，再安排实验让学生实际操作、仔细分析，往往取得很好的效果。

二、“微机原理与接口技术”的实践教学

本专业的微机实践教学包括实验和实习两部分。[5]笔者采用一些方法提高学生的动手能力，巩固课堂学习成果。

1.精选实验，在实践中提高能力

微机实验侧重于对思维方式和动手能力的培养，作为理论教学的主要补充，它在整个教学环节中具有重要地位。实验能加深学生摘自：学术论文格式模板www.618jyw.com
对基本原理的理解，并培养其动手能力。笔者以单元实验为基础，精心设计了软件实验和硬件实验。如，熟悉调试环境，数据传送，字符及字符串的输入和输出，串操作等软件实验，微机接口译码、中断、可编程定时器计数器、并/串接口等硬件实验，实验安排在相关章节的课堂教学结束后进行，加深学生对理论知识的理解。
微机实习环节也相当重要，是学生将理论知识与实际应用相结合的很好机会，更需要好好安排。本专业的实习安排包括微机组装、硬件设计和软件设计三部分。微机组装环节是让学生查阅资料后，三人一组将完好的电脑拆卸后重新组装，这个环节可以使学生对微机的CPU、引脚、内存、接口卡等各部分有更直观的认识。硬件设计部分，要求采用单元电路模块组合的方法，设计—个较复杂的接口电路和控制程序，实现多种功能。软件设计部分，为吸引学生，教师选取多个趣味性强的设计题目，如“电子时钟”、“电子琴”、“打字计时器”、“霓虹灯”、“大奖赛记分软件”等，学生可以选择一个或多个题目设计软件。在这一环节中，学生往往对题目非常感兴趣，积极查阅资料，反复调试程序，甚至多数学生在一个软件中将教师给出的所有题目全部实现，超额地完成任务，表现出极大的主动性和求知欲，往往实习结束了，学生还意犹未尽。

2.实际动手，在摸索中提高能力

软件实验和实习主要是通过编写程序、上机调试、运行的过程提高学生程序阅读和编写的能力；硬件实验和实习主要是通过对接口芯片的编程控制，培养学生硬件设计和接口程序编写的能力。所有的实验和实习环节，教师只提供基本的设计思想和设计方法，学生自己查阅有关资料，自定设计方案，软/硬件的设计、调试均由学生独立完成。教师适当放手的做法使学生能在反复的调试—修改—调试中积累经验，提高了其独立分析问题、解决问题的能力。

3.严格答辩，在讲解中提高能力

实习答辩是本课程的最后一个环节，要严格把关，保证实习质量。
实习时可以2～3个学生一组做一个课题，但答辩时要逐个答辩，教师要严格把关，对不合格学生要求其重做，从而确保所有学生都能从实习中有所收获。实习报告严格按毕业设计格式，要求按章节撰写，调理清晰、层次分明，软/硬件知识、原代码、实验结果及心得体会齐全。答辩时，笔者一般让一组中能力强的学生对课程整体讲解，对另外2个学生随机指定一部分重要的模块进行讲解，在讲解时随时提问或让其演示，这样既能考查学生的真实水平，又帮助其理清思路，提高答辩的能力。真正认真做的学生能熟练地讲解，而没有认真做的学生可能只会逐条读指令。一旦发现这种情况，就终止答辩，令其继续学习。在最后的答辩中严格要求，迫使学生充分重视实习的过程。
多年的实践表明，经过两周的实习，学生的硬件设计和汇编语言编程能力都有了质的飞跃，对课本知识也有了更深的理解，逐渐喜欢上微机原理和汇编语言。

三、“微机原理与接口技术”的考核方式

“微机原理与接口技术”的考试分为课程考试和实习考试。
根据该课程的特点，课程考试采用闭卷考试的方式，实验内容以多种形式出现在试卷上。闭卷考试成绩占总成绩的70%，平时成绩占30%，平时成绩包括出勤情况、实验情况和实验报告。
实习注重提高学生的综合素质，采用动态考核模式。实习过程中，教师随时指导和检查学生的设计情况，并作记录，最后采用实习表现、实际调试结果、实习报告和答辩表现相结合的办法，综合评定学生成绩。实习采用五级（优、良、中、及格、不及格）评分制。
四、结束语
随着素质教育的提出，微机原理的教学也要以培养学生的动手能力和解决问题的能力为重点。教师在教学过程中要不断调整教学方法和教学内容，紧跟时代的步伐，以深入浅出的方法教授学生最实用的知识。
本文根据多年教学经验，从课堂教学、实践教学和考核方式三方面介绍了讲解“微机原理与接口技术”课程时采用的教学方法，实践表明，该教学方法在提高学生学习兴趣、加深对理论知识的理解、培养学生动手能力和解决问题能力方面效果明显。
参考文献：
陈莹，王斯晗.“微机原理与接口技术”教学改革[J].重庆工学院学报（自然科学版），2007，21（12）：172-174.
冯博琴，吴宁.微型计算机原理与接口技术[M].第3版.北京：清华大学版出版社，2011.
[3]余建坤.电子信息工程专科专业课程体系和课程内容改革的研究与实践[J].邵阳学院学报（自然科学版），2005，（1）：118-121.
[4]成运，谢四莲.《微机原理与接口技术》课堂教学改革初探[J].湖南人文科技学院学报，2008，（4）：127-129.
[5]慕强.在综合实验教学中培养学生的研究开发能力[J].实验室研究与探索，2004，23（10）：8-9.
（责任编辑：宋秀丽）