姜慶標
(南京工程學院汽車與軌道交通學院,江蘇 南京211167)
在計算機應用領域已經擴展到各行各業(yè),并且進入了家庭的形勢下,能夠應用計算機就成為當代人必須具備的一種基本技能。因此,在不少的理工科專業(yè)都開設了微機原理課程,這是繼高級語言程序設計課程之后又一門計算機技術基礎課。其任務是使學生能夠從應用的角度出發(fā),在理論和實踐上掌握微型計算機的基本組成、工作原理及常用接口技術;初步掌握匯編語言程序設計的基本方法和上機調試過程;建立微機整體概念,具備利用微機進行硬、軟件開發(fā)的初步能力。但是,由于微機原理課程的信息量大、知識點多而零散、軟硬件相結合等特點,許多學生會覺得比較難學,很難掌握相關知識點[1];即使在學習的過程中,掌握了相關知識,一旦有一段時間不復習這些知識,也非常容易遺忘。因此,如何改進教學手段,提高教學效率,降低學生學習的難度,是微機原理教學研究中一個很重要的課題。
第一節(jié)課不必立刻講授教學內容,而需要對學生進行一番必要的動員,讓學生明白這門課程的重要性和特點。微機原理是部分專業(yè)研究生入學考試的課程,也是計算機三級考試的主要內容;同時微機原理也是學生以后能夠從事科研開發(fā)的基礎課程。這樣,讓學生學習微機原理具有很強的目的性,做到有的放矢,也提高學生學習的動力?,F(xiàn)在不少學生在剛開始學習一門課程時,都存在松懈現(xiàn)象,臨近考試時,才認真復習。而微機原理的信息量大、知識點較多并且相互牽連,一旦某一環(huán)節(jié)沒用學好,會給后面學習帶來較大困難[1]。因此,必須提醒學生注意,認真學好每一節(jié)內容。
學生學習微機原理的最大難點在于不太容易掌握匯編語言,由于匯編語言不僅不符合人們的正常思維方式,同時不同的CPU硬件對應的指令系統(tǒng)也各不相同,而且有六大類、100條指令和許多偽指令,許多學生都覺得很難學。根據微機原理課程的特點,總結出了“先識別、再閱讀、最后編程”的學習方法,多次教學成果表明這種學習方法效果非常良好。“先識別”就是首先認識相關寄存器和各類指令。匯編語言程序格式是最重要的知識點,而要編寫程序,首先要識別指令。在識別時,由于所有符號和指令助記符都是英文縮寫,所以要注意理解符號含義,利用英文單詞幫助記憶。在教學中,要詳細解釋助記符每個字母的含義,讓學生能夠根據其含義更好的記憶指令。再閱讀,就是閱讀已經編寫好的程序。一方面,可以再次識別指令,加深理解、熟悉指令用法;另一方面,逐漸了解一個匯編語言程序結構,了解如何編寫實現(xiàn)某些功能程序段,為自己編程奠定基礎。隨著學習的深入,學生能夠初步掌握匯編語言程序設計的基本方法。
不少學習過微機原理課程的學生,畢業(yè)幾年后,由于不在從事與微機相關的工作,就連基本知識也不知道了。而教學目的就是要求學生能夠理解微機中基本概念,在以后的工作中能正確地運用這些知識,因此,在教學中要針對微機知識被容易遺忘的特點,改進教學方法,促進學生對基本知識的理解,進而形成最基本常識、概念。知識點“概念化”就是把知識點中最基本要素通俗化,使之更容易理解、記憶。這就要去教師認真理解知識點、深入掌握知識點相互關聯(lián),這樣才能把知識點概念化。譬如,在數據傳送、堆棧和中斷調用中,都有一個字的高低字節(jié)存放地址的問題,學生非常容易混淆。而讓學生理解了“高字節(jié)高地址,低字節(jié)低地址”后,這樣問題就變得很容易掌握,也就是知識點概念化了。
為了了解知識點概念化是否存在促進教學效果的作用,分別在剛學完微機原理、一年后和畢業(yè)后,對一個班級的學生進行跟蹤問卷調查。由于畢業(yè)后,學生分布零散,只是部分同學參加了問卷調查。調查問卷的問題分為兩類,一類是講課時已經概念化的問題,另一類是沒有概念化的問題,都是3個問題。沒有概念化問題的調查情況如表1所示,概念化問題的調查情況如表2所示。
表1 沒有概念化問題的調查情況
表2 概念化問題的調查情況
比較表1和表2,不難發(fā)現(xiàn)知識點概念化對教學效果還是有非常有效的作用的,特別時間越長,效果越明顯。剛學完,兩者之間沒有明顯差別,而一年后,由于學生不再學習微機原理了,不少知識點已經遺忘了,知識點概念化的作用就顯現(xiàn)了出來。這正是我們大學教育應該追求教學效果。
合理安排實驗時間,能夠有效地提高教學質量。在做實驗過程中,學生首先能夠熟悉上機調試過程,增強學生求知欲;此次,可以驗證自己編寫程序的運行結果,對課堂上學習的知識加深理解,逐步掌握匯編語言程序設計的基本方法,同時了解相關芯片及其功能,為硬件設計打下基礎。在實驗前,一般要求學生認真閱讀、理解實驗內容和程序,增強實驗課的效果。
課程設計是學生根據教師提出的設計要求,獨立進行硬件設計和軟件編程,并完成調試的實踐活動。課程設計全面考核學生相關知識掌握程度以及利用微機進行硬、軟件開發(fā)的初步能力。因此,難度適中的課題,能夠提高學生綜合運用知識的能力,使其所學的知識得以升華。
教學過程中,一定要求學生以科學方法、嚴謹態(tài)度對待學習中問題。微機原理內容有大量結構嚴謹、邏輯性強的內容,在講授內容的同時,適當地鼓勵學生學習這種嚴謹方式,并運用到以后的學習、生活和工作,做事效率必將會得到明顯提升。
在教材和參考資料中出現(xiàn)印刷錯誤或者不科學的提法,教師必需給學生指出來,以防學生在此產生費解。對參考書中出現(xiàn)的錯誤,要求學生認真對待,不可以盲目相信書本,有疑問的問題,一定要進行討論,運用所學的知識把一些錯誤改正過來。譬如,在參考書中出現(xiàn)了(AH)=0237H[3],這樣明顯錯誤提示一下,讓學生去分析,提高學習的興趣。
現(xiàn)在存在不少學生在上課期間,用手機上網,瀏覽新聞,都有的上癮了。對此不良現(xiàn)象,告誡學生學習微機原理,就是了解、掌握計算機的特點,讓這項技術為自己服務;而不是讓我們的心智被微機控制了,給學生樹立一個正確的人生觀。
針對微機原理課程的信息量大、知識點多而零散、軟硬件相結合等特點,有的放矢給學生介紹學習方法,把一些知識點概念化,降低學生學習難度,同時讓學生能夠形成微機的基本常識、概念,在以后工作中能夠正確地運用相關知識。教學效果有了較大幅度提高,同時如何將知識點概念化過程也提高了教師自身教學水平。
[1]周玉庭,陳靜,郝培華.微機原理與接口技術課程的改革與實踐[J].重慶工學院學報,2006,20(5):191-193.
[2]沈怡麟.《微機原理與接口技術》課程教學改革探討[J].天津工程師范學院學報,2006,16(4):23-25.
[3]顧濱.80×86微型計算機組成、原理及接口[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001:78.