賀 杰，何高明，郭 慧

（1.2.3.梧州學(xué)院，廣西 梧州 543002）

微機(jī)原理與接口技術(shù)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索

賀 杰1，何高明2，郭 慧3

（1.2.3.梧州學(xué)院，廣西 梧州 543002）

分析梧州學(xué)院微機(jī)原理與接口技術(shù)課程在教學(xué)方面存在的問(wèn)題。在理論教學(xué)方面，對(duì)教學(xué)內(nèi)容做了調(diào)整，設(shè)計(jì)了較為科學(xué)的多媒體教學(xué)課件；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，根據(jù)學(xué)生實(shí)際水平編寫(xiě)了院內(nèi)專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)教材；在考核形式上采用理論和實(shí)驗(yàn)并重的方法，促使學(xué)生真正學(xué)到知識(shí)。實(shí)際教學(xué)效果表明改革效果較好。

理論教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 考核形式

“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)和電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在我國(guó)電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，它是核心課程之一，在人才培養(yǎng)方案中起著承前啟后的重要作用，因此該課程在計(jì)算機(jī)類(lèi)和電子類(lèi)課程中占有非常重要的地位[1-2]。目前，在我國(guó)的計(jì)算機(jī)學(xué)科各專(zhuān)業(yè)中，該課程都是核心課程之一，它是學(xué)好其他專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)和保證。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，該課程的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，在其他非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)方向中也開(kāi)設(shè)了這門(mén)課程。

梧州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系、電子信息工程系和數(shù)理系都開(kāi)設(shè)了 “微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程。作為高等院校中相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的主要課程之一，如何提高教學(xué)質(zhì)量，使得學(xué)生能學(xué)好這門(mén)課程，并能進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)是本課程的教學(xué)改革重點(diǎn)之一。從往年梧州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系的學(xué)生學(xué)習(xí)情況來(lái)看，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的時(shí)候，會(huì)感到該課程難學(xué)，主要體現(xiàn)在對(duì)匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的語(yǔ)言不熟悉，加上對(duì)芯片的工作原理不清楚，覺(jué)得學(xué)起來(lái)枯燥乏味，更談不上使用學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)了。出現(xiàn)這些問(wèn)題的主要原因有如下這幾個(gè)方面。

1.理論教學(xué)方面。該課程的理論性較強(qiáng)，在講述的時(shí)候主要通過(guò)黑板板書(shū)，學(xué)生在聽(tīng)課的時(shí)候會(huì)覺(jué)得很枯燥，提不起興趣，對(duì)主要芯片的原理更是記不住。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面。由于梧州學(xué)院微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備比較落后，很多設(shè)備都不能正常使用，并且該課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)較少。在實(shí)驗(yàn)課程中，往往很多學(xué)生共用一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致學(xué)生自主參加實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)大大減少。另外，由于理論學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)該課程的主要內(nèi)容掌握不好，也嚴(yán)重地影響了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

3.考試形式方面。該課程的考核方式主要是試卷的形式。這樣會(huì)促使學(xué)生通過(guò)死記硬背的方法來(lái)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致總體的教學(xué)效果下降。

筆者在近幾年的微機(jī)原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)中，經(jīng)過(guò)不斷探索，努力尋求一種更好的方法，來(lái)提高該課程的教學(xué)效果，使得學(xué)生能有興趣去學(xué)，能為所用。鑒于以上的問(wèn)題，為了提高該課程的教學(xué)效果和學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，在以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革。

一、理論教學(xué)的改革

自從上世紀(jì)70年代，微機(jī)技術(shù)有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，應(yīng)用也滲透到各行各業(yè)。雖然微機(jī)接口方面各種接口芯片的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展很快，但是該課程總的體系結(jié)構(gòu)和基本理論仍然沒(méi)有變化。目前在廣西區(qū)乃至我國(guó)很多高校開(kāi)設(shè)這門(mén)課程主要側(cè)重對(duì)基本理論知識(shí)的講解，而忽視了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合思維能力，為了提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力、自主動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，需要在理論知識(shí)的講授中進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

針對(duì)本門(mén)課程的理論教學(xué)，設(shè)計(jì)了一套較為科學(xué)的多媒體教學(xué)課件，嘗試加入新的元素，將該課程分為基礎(chǔ)知識(shí)、核心知識(shí)和案例知識(shí)三個(gè)部分?；A(chǔ)知識(shí)部分主要介紹微機(jī)的基本工作原理和特性結(jié)構(gòu)等，讓學(xué)生對(duì)這些基本知識(shí)有所掌握，并為后面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好準(zhǔn)備和奠定基礎(chǔ)。核心知識(shí)部分則主要介紹接口技術(shù)部分內(nèi)容。該部分內(nèi)容主要是一些常見(jiàn)的接口芯片的工作原理與特性，筆者在講授時(shí)，還根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需要，增加一些較為先進(jìn)的技術(shù)。在學(xué)習(xí)了前面兩個(gè)部分內(nèi)容后，學(xué)生對(duì)微機(jī)原理與接口技術(shù)的內(nèi)容有了解，再介紹案例知識(shí)。案例知識(shí)主要用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和思考問(wèn)題的積極性。將所學(xué)到的內(nèi)容用在實(shí)際的案例中，鞏固前面的基礎(chǔ)知識(shí)和核心知識(shí)，并進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，提高所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，進(jìn)一步解決了理論與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)的問(wèn)題[3]。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)系學(xué)生課程體系偏軟件的特點(diǎn)，除了注重軟件設(shè)計(jì)能力，還要把硬件知識(shí)和軟件設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)[4]。因此，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三個(gè)層次，分別是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。根據(jù)梧州學(xué)院學(xué)生的實(shí)際情況，結(jié)合目前使用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，編寫(xiě)了學(xué)院內(nèi)部使用的實(shí)驗(yàn)教材，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)按驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的調(diào)整。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕寣W(xué)生理解硬件芯片的基本工作原理，對(duì)軟件方面要求相對(duì)輕。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以單元實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，主要包括譯碼器實(shí)驗(yàn)、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)、計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)、并行接口實(shí)驗(yàn)和串行接口實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)軟、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。實(shí)驗(yàn)一般安排在相關(guān)章節(jié)的理論教學(xué)結(jié)束時(shí)進(jìn)行，讓學(xué)生加深對(duì)相關(guān)硬件工作原理的理解。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以某個(gè)接口芯片為中心，主要實(shí)現(xiàn)與該芯片相關(guān)的一些基本應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域主要是學(xué)生日常生活熟悉的方面，從而讓學(xué)生體會(huì)到該課程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。該部分使用除了要求學(xué)生掌握硬件芯片的工作原理之外，重點(diǎn)還要結(jié)合硬件的連接方法，通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，因此對(duì)軟件方面的要求相對(duì)較高。綜合實(shí)驗(yàn)是在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在學(xué)生了解各種芯片的基本原理和應(yīng)用后，要求學(xué)生能把多個(gè)芯片結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出一個(gè)功能較為復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)實(shí)施的方法可以是以小項(xiàng)目的形式或者課程設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行。學(xué)生主要以小組為單位，實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排除了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)進(jìn)行，還可以讓學(xué)生自己在課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室自行安排。設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)教師隨時(shí)檢查并掌握學(xué)生的設(shè)計(jì)情況，解答疑難問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。

三、考核形式的改革

為更好地檢驗(yàn)教學(xué)的效果，全面、客觀、公正地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及實(shí)際能力，實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)應(yīng)體現(xiàn)出學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力及創(chuàng)新能力，改變過(guò)去以筆試考試成績(jī)和出勤率為基礎(chǔ)的做法，而將實(shí)驗(yàn)成績(jī)和筆試成績(jī)相結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)成績(jī)根據(jù)各實(shí)驗(yàn)的難度設(shè)置不同的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，這樣有助于督促學(xué)生自覺(jué)地提高自己的動(dòng)手能力，以改變學(xué)生死記硬背的學(xué)習(xí)方法。調(diào)整總評(píng)成績(jī)中理論知識(shí)分?jǐn)?shù)與實(shí)際操作分?jǐn)?shù)的比重，從只考理論知識(shí)，到注重過(guò)程考核和綜合能力測(cè)試，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的積累，避免學(xué)生考前突擊和死記硬背，使學(xué)生真正學(xué)到知識(shí)。

四、改革效果分析

用以上的改革方法，對(duì)試行教改的2006-2008級(jí)的計(jì)算機(jī)本科5班、6班學(xué)生的微機(jī)原理與接口 技術(shù)課程考核成績(jī)分析如表1和圖1所示。

表1 2006-2008級(jí)計(jì)算機(jī)本科5班、6班學(xué)生考核分析表

圖1 2006-2008級(jí)計(jì)算機(jī)本科5班、6班微機(jī)原理與接口技術(shù)成績(jī)分析圖

對(duì)以上數(shù)據(jù)比較可以看出，學(xué)習(xí)該課程學(xué)生的整體水平有所提高，及格率保持在較高的水平，隨教改的進(jìn)展逐年提高，表明改革效果較為良好。

[1]王亭嶺,熊軍華.“微機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)方法研究[J].中國(guó)電力教育,2010 （1）：99-100.

[2]馬旭東,顧群,陳正綱,戴先中.32位環(huán)境下微機(jī)原理與接口實(shí)踐教學(xué)改革探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2006（4）：5-9.

[3]湯曉安,王文惠,郝建新,鄒江威.“精講多練”打造《微機(jī)原理與接口技術(shù)》精品課程[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2007（2）：58-59,87.

[4]謝勤嵐.微機(jī)原理課程教學(xué)改革的探討[J].理工高教研究,2009 （4）：135-136.

G642.4

A

1673-8535（2012）03-0086-03

2012-04-21

梧州學(xué)院教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（wyjg2008C003）

賀杰（1982-），男，湖南益陽(yáng)人，梧州學(xué)院講師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)方面的教學(xué)與科研。

何高明（1980-），男，湖北咸寧人，梧州學(xué)院講師，碩士，研究方向：嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)方面的教學(xué)與科研。

郭慧（1981-），女，廣西梧州人，梧州學(xué)院講師，碩士，研究方向：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、圖像壓縮方面的教學(xué)與科研。