文章編號(hào)：1672-5913(2008)07-0059-03

摘要：本文總結(jié)了作者多年來(lái)對(duì)“接口技術(shù)”理論與實(shí)驗(yàn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從理論與實(shí)踐教學(xué)的高度融合方面進(jìn)行了一系列的探討與研究，提出了在教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：接口技術(shù)；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)；

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)學(xué)院的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，在整個(gè)教學(xué)環(huán)境中起著較為重要的作用。因此，解決好理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的問(wèn)題是提高接口技術(shù)教學(xué)水平的關(guān)鍵。通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們注重教學(xué)內(nèi)容的人性化教學(xué)方法，注重理論結(jié)合實(shí)際，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容，使很多同學(xué)恢復(fù)了對(duì)硬件課程的學(xué)習(xí)信心。下面分別從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進(jìn)行分析和介紹。

2集中精力搞好教學(xué)

我們認(rèn)為要搞好本科教學(xué)，首先要真心喜歡教學(xué)工作，其次愿意投入更多的精力和時(shí)間對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究和研討，最后要積極參與科研，特別是一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的科研工作。這聽起來(lái)也許很簡(jiǎn)單，做起來(lái)卻比較困難。當(dāng)前人們的工作和生活節(jié)奏都很快，涉及到的工作內(nèi)容很多，教師難以拿出更多的時(shí)間投入到教學(xué)工作中，但我們認(rèn)為只要你愿意投入更多的時(shí)間和精力，認(rèn)真準(zhǔn)備每一堂課的內(nèi)容，耐心和負(fù)責(zé)任地對(duì)待每個(gè)學(xué)生，服務(wù)于他們，將教學(xué)工作作為自己的神圣職責(zé)，你一定能做好本科生的教學(xué)工作，這一點(diǎn)是不可懷疑的。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大學(xué)生們獲得知識(shí)和信息的渠道越來(lái)越多。這個(gè)年齡段的學(xué)生世界觀正在形成過(guò)程中，他們的思想非常活躍，見識(shí)也很廣，對(duì)待任何事情都要求比較高，因此，這就對(duì)我們的教學(xué)工作提出了挑戰(zhàn)。教學(xué)工作能否滿足學(xué)生的需求，他們是否認(rèn)可我們，都成為我們?cè)诮虒W(xué)研究和研討中需要解決的問(wèn)題。近年來(lái)學(xué)生曠課的現(xiàn)象逐年增多，嚴(yán)重影響了本科生的教學(xué)次序和水平；這從一方面反應(yīng)了某些學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，另一方面也反應(yīng)了學(xué)生對(duì)我們的教學(xué)工作不夠滿意。除了對(duì)某些學(xué)生的批評(píng)外，是否應(yīng)該檢討我們?cè)诮虒W(xué)上的不足呢？這是我們每個(gè)教師都應(yīng)該思考的問(wèn)題。因此教師應(yīng)該拿出更多的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)研究和教學(xué)改革，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式上來(lái)增強(qiáng)課堂教學(xué)的吸引力，增加課堂的活力，盡量將那部分學(xué)生吸引到課堂中來(lái)，這是每個(gè)教師應(yīng)該考慮和探討的問(wèn)題。

教師對(duì)學(xué)生的影響是非常深遠(yuǎn)的，也許幾年后他所學(xué)的知識(shí)忘記了很多，但對(duì)老師的印象卻是揮之不去。因此教書育人是每位老師不可推卸的責(zé)任。教師在上課的同時(shí)，也要幫助學(xué)生樹立正確的人生觀，要強(qiáng)化他們的社會(huì)、家庭責(zé)任感和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。每位教師應(yīng)該在提高教學(xué)水平的同時(shí)，嚴(yán)于律己，在學(xué)生中樹立起良好的形象，使學(xué)生從內(nèi)心中真正感受到這是一位負(fù)責(zé)任的老師?？偠灾瑢?duì)得起每位學(xué)生是我們每個(gè)教育工作者不可推卸的社會(huì)責(zé)任和道德義務(wù)。

3盡快幫助學(xué)生擺脫學(xué)習(xí)中的困境

計(jì)算機(jī)學(xué)院的學(xué)生大部分對(duì)電腦感興趣，但他們對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)僅僅停留在表面上。比如喜歡玩游戲、愿意熟悉一些陌生的軟件等，但缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)在知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解。眾所周知，計(jì)算機(jī)在處理復(fù)雜運(yùn)算時(shí)非常容易，而在做一些識(shí)別工作時(shí)就顯得不那么容易，而人腦正好相反。因此計(jì)算機(jī)在處理某一個(gè)事件與人腦處理同一事件的方法上是有區(qū)別的，這就造成了學(xué)生在深入課程的學(xué)習(xí)時(shí)感到越來(lái)越困難，特別對(duì)硬件課程的學(xué)習(xí)感到更加吃力，甚至難于理解和接受，這往往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣，而接口技術(shù)課程正處于這種困境之中。我們進(jìn)行了多次教學(xué)研討并與很多學(xué)生討論后認(rèn)識(shí)到，其原因是學(xué)生習(xí)慣于用人腦的思維方式和解決問(wèn)題的手段直接當(dāng)作計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方式和手段，學(xué)生缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本方法和技巧的掌握，特別缺乏思維方式的升華過(guò)程。比如在解決某個(gè)具體問(wèn)題時(shí)，在人腦的思維中也許某些條件是已知甚至是相關(guān)聯(lián)的，但在計(jì)算機(jī)的方法中它們可能是無(wú)關(guān)甚至是未知的。由于條件的不同，其解決方法會(huì)有差別，而學(xué)生很難區(qū)別。例如，人的視聽觸覺所獲取的資料與其識(shí)別的結(jié)果具有相當(dāng)大的關(guān)聯(lián)性，甚至認(rèn)為結(jié)果是必然的，沒有意識(shí)到獲取資料與識(shí)別結(jié)果之間存在著處理過(guò)程；而計(jì)算機(jī)則不同，它在獲取資料與得到結(jié)果之間需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，這個(gè)過(guò)程對(duì)人腦是顯然的，而對(duì)計(jì)算機(jī)是不顯然的。如果在教學(xué)中教師不注重對(duì)人腦思維方式與計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方式的區(qū)別與聯(lián)系的深入講解，不重視對(duì)各課程之間知識(shí)點(diǎn)的連貫性講解，就會(huì)使學(xué)生陷入困境。因此在教學(xué)中幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)它們的差別，掌握計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方法，使學(xué)生盡快走出學(xué)習(xí)中的困境，是每位任課教師應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的最基本的責(zé)任。

4堅(jiān)持人性化教學(xué)方法

課堂內(nèi)容的人性化教學(xué)能使學(xué)生較容易地接受知識(shí)的難點(diǎn)，這是幫助學(xué)生理解課程內(nèi)容的有效方法之一。接口技術(shù)中涉及到的大部分可編程芯片都具有人性化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，即用人性化的思維方式借助于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)芯片。如果我們能在課堂上將它們的人性化設(shè)計(jì)特點(diǎn)講清楚，學(xué)生聽起來(lái)會(huì)感到較為容易理解和接受。比如在講8259A中斷控制器與CPU的互動(dòng)關(guān)系時(shí)，就可引入醫(yī)院中病人看病的過(guò)程，在這里醫(yī)生就相當(dāng)于CPU，管理病人的護(hù)士相當(dāng)于8259A中斷控制器，而等候的病人就相當(dāng)于中斷源，一旦他們掛了號(hào)就相當(dāng)于中斷登記，而掛號(hào)的先后就相當(dāng)于各自的優(yōu)先級(jí)。護(hù)士臺(tái)上顯示的號(hào)碼表示醫(yī)生看到的病人(這個(gè)號(hào)碼被鎖存在8259A控制器中的正在服務(wù)寄存器中)由于護(hù)士只管理病人，而醫(yī)生僅給病人看病，因此醫(yī)生和護(hù)士是兩個(gè)相互獨(dú)立的體系，他們各自的狀態(tài)是相互不知的，這是問(wèn)題的關(guān)鍵；在這里必須給學(xué)生講清楚醫(yī)生和護(hù)士是如何互動(dòng)才能保證整個(gè)中斷系統(tǒng)的有效進(jìn)行。比如醫(yī)生給病人看完病后，一定要以某種方式告知護(hù)士去顯示下一個(gè)號(hào)碼(即清除正在服務(wù)寄存器中的相應(yīng)位)，目的是能讓下一個(gè)病人進(jìn)去看病，這個(gè)過(guò)程就相當(dāng)于中斷結(jié)束命令。另外，當(dāng)一個(gè)危重病人來(lái)看病時(shí)，護(hù)士容許他打斷醫(yī)生對(duì)現(xiàn)行病人的治療，優(yōu)先對(duì)他治病，這就相當(dāng)于中斷嵌套。還比如并行通信和串行通信所涉及到的握手信號(hào)的互動(dòng)關(guān)系，就相當(dāng)于兩人在確定一個(gè)事件的過(guò)程一樣，握手信號(hào)之間的互鎖關(guān)系是為了保證信號(hào)之間的交換是可靠的?？傊ㄟ^(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的人性化教學(xué)可使學(xué)生比較容易地理解很多概念，我們應(yīng)該盡量多地掌握一些人性化教學(xué)內(nèi)容，以便在教學(xué)工作中獲得主動(dòng)權(quán)。

5歸納與總結(jié)以強(qiáng)化知識(shí)體系

接口技術(shù)課程涉及到的知識(shí)點(diǎn)很多，某些類型的知識(shí)具有特殊含義，教學(xué)過(guò)程中要注重本質(zhì)內(nèi)容的講解，注重軟硬件關(guān)聯(lián)性的講解。比如涉及到的輸入輸出指令(IN和OUT指令)時(shí)，要使學(xué)生明白它們不僅僅是兩條匯編語(yǔ)言，而是與硬件信號(hào)有著密切關(guān)系的指令。當(dāng)CPU執(zhí)行這兩條指令時(shí)，它們會(huì)涉及到三個(gè)硬件信號(hào)，即讀寫信號(hào)、地址信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。理解輸入輸出指令與這三個(gè)硬信號(hào)之間的關(guān)系是學(xué)好接口技術(shù)課程的重要基礎(chǔ)，也是靈活設(shè)計(jì)各種接口電路的基礎(chǔ)，而這些軟硬結(jié)合的知識(shí)點(diǎn)往往不易引起學(xué)生的注意和重視。

接口技術(shù)的譯碼方法也非常有特點(diǎn)，通過(guò)歸納和總結(jié)要使學(xué)生理解尋址不是僅與地址信號(hào)和相關(guān)的控制信號(hào)有關(guān)，而且還有可能與命令字中的特征位及其個(gè)數(shù)有關(guān){一位特征位就相當(dāng)于一根特殊的地址線}，也有可能與命令字出現(xiàn)的順序有關(guān)，甚至有可能需要先發(fā)送尋址命令，然后再對(duì)數(shù)據(jù)操作，這些特點(diǎn)在接口技術(shù)中都體現(xiàn)的淋漓盡致。但重要的是能將這些特點(diǎn)用數(shù)字電路原理圖的形式畫出來(lái)，使學(xué)生們能意識(shí)到接口芯片內(nèi)部譯碼電路的設(shè)計(jì)原理，為接口電路的靈活設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

接口技術(shù)是軟件和硬件的結(jié)合，它有很多模版化的編程方式。比如基于微機(jī)的中斷程序的編寫方式，基于非微機(jī)的中斷程序的編寫方式，全雙工和半雙工的通信程序的編寫方式等，都具有固定的編程模式，這類問(wèn)題在接口技術(shù)中有一定的代表性，也要幫助學(xué)生歸納和總結(jié)。

要幫助學(xué)生歸納出哪些接口芯片在完成初始化程序后就可以使用，而不需要另外的程序支持(比如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和DMA控制器)；哪些芯片不僅需要初始化，而且還要有相關(guān)的程序運(yùn)行才能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這類問(wèn)題要通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的互動(dòng)才能使學(xué)生更好地掌握。

復(fù)位信號(hào)對(duì)接口芯片也是很重要的，要使學(xué)生明白接口芯片復(fù)位的目的和復(fù)位之后的狀態(tài)是什么？哪些芯片沒有復(fù)位？哪些芯片是軟復(fù)位？哪些芯片是硬復(fù)位？復(fù)位對(duì)芯片的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生什么影響？這些問(wèn)題需要總結(jié)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象給予驗(yàn)證。

總之，歸納與總結(jié)能使學(xué)生的知識(shí)體系更加強(qiáng)化。

6加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)力度

實(shí)踐教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課學(xué)生進(jìn)一步加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，在實(shí)踐教學(xué)中我們特別注意以下幾個(gè)方面：

(1) 承擔(dān)理論課教學(xué)的教師盡量承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，這能幫助教師在理論教學(xué)中盡可能與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相聯(lián)系，同時(shí)可以幫助教師總結(jié)和改進(jìn)課堂教學(xué)的內(nèi)容，減少理論與實(shí)踐相脫離的可能性，因?yàn)閷?shí)踐教學(xué)可以反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

(2) 增加理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的互動(dòng)力度，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)之后要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理論根據(jù)進(jìn)行歸納和總結(jié)，使學(xué)生深入認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的必然性，因此教學(xué)過(guò)程應(yīng)遵循理論講授→實(shí)驗(yàn)教學(xué)→理論深化的過(guò)程。

(3) 補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣選做實(shí)驗(yàn)。我們的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是前年購(gòu)置的，其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常有限，為此我們?cè)谛碌膶?shí)驗(yàn)平臺(tái)上設(shè)計(jì)了很多新實(shí)驗(yàn)，其內(nèi)容緊扣每章的重要知識(shí)點(diǎn)，注重工程應(yīng)用，并加大綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，這樣既給學(xué)生提供了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又可減少相互抄襲實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。另外我們又開發(fā)了若干個(gè)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展板，設(shè)計(jì)了若干個(gè)擴(kuò)展板實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生選做。

(4) 鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以強(qiáng)化硬件設(shè)計(jì)能力。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)是被動(dòng)行為，他只考慮如何根據(jù)所學(xué)的知識(shí)去完成實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)前，他們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過(guò)程和所采取的電路都是正確的，而缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的思考，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不利于培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。因此我們鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，使其掌握設(shè)計(jì)思路、方法和過(guò)程，這樣他們所考慮的問(wèn)題要復(fù)雜得多，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力。

7課程的考核與評(píng)價(jià)

考能力而不是考記憶是我們引導(dǎo)學(xué)生注重能力培養(yǎng)的重要方面。幾年來(lái)，我們都采用開卷考試，始終保持部分試題來(lái)自于實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)和應(yīng)用相結(jié)合。這樣就克服了以簡(jiǎn)單客觀題為主的考試弊端，考試能較好的反應(yīng)考生的實(shí)踐能力和對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。這種教學(xué)和考核方式在剛開學(xué)時(shí)就給學(xué)生交代清楚了，因此學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)就注重實(shí)際綜合能力的訓(xùn)練，從而使該課程取得了較好的教學(xué)效果，得到了學(xué)生的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)

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