陳兆仁　劉婉貞

【摘 要】本文基于項(xiàng)目教學(xué)法的思想，提出了《微機(jī)原理》教學(xué)改革步驟和方法，設(shè)置了教學(xué)情境，將項(xiàng)目慣穿于《微機(jī)原理》教學(xué)過程，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)目標(biāo)；過程；協(xié)作學(xué)習(xí)；情境；能動(dòng)性

【Abstract】Base on project teaching method ， proposed the teaching reform steps and Methods of the Microcomputer principle，set up a teaching situation ，it is clear that Teachers under the student as the center ， “student performance management system”project used to wear in Microcomputer principle， inspired the learning interest of the students.

【Key words】The teaching goal；Process；Collaborative learning；Situation；Motility

1 項(xiàng)目教學(xué)法[1]

根據(jù)項(xiàng)目教學(xué)法原理和規(guī)則， 把理論和實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)需求的背景下，把自身已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)主動(dòng)的建構(gòu)學(xué)習(xí)活動(dòng)。即是在教師設(shè)計(jì)的情境下的學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生借助已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)探索，積極交流，建立對(duì)《微機(jī)原理》課程新的認(rèn)知過程。筆者將《微機(jī)原理》與工程項(xiàng)目相結(jié)合，將工程項(xiàng)目應(yīng)用于教學(xué)的過程，也是使學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)自己已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程，同時(shí)也是通過新經(jīng)驗(yàn)與原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用而不斷充實(shí)、豐富和改造自己已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程。將課程與工程項(xiàng)目結(jié)合，更強(qiáng)化了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性和社會(huì)性，從而對(duì)學(xué)習(xí)與教學(xué)提出了許多新的見解和思想。

2 《微機(jī)原理》的課程情景

《微機(jī)原理》的課程情景包括《微機(jī)原理》課程特點(diǎn)和《微機(jī)原理》課程設(shè)置特點(diǎn)。

（1）《微機(jī)原理》課程特點(diǎn)：《微機(jī)原理》包括二個(gè)方面的內(nèi)容，其一，匯編語言的程序設(shè)計(jì)；其二，硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件接口；其三，《微機(jī)原理》涉及的概念比較復(fù)雜，規(guī)則繁多，使用靈活，容易出錯(cuò)，教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)都感到困難，并不同程度產(chǎn)生畏難心理；這是一門實(shí)踐情很強(qiáng)的課程，沒有深澳的理論，也沒有邏輯推理過程，同時(shí)是指令對(duì)底層的操作，所以執(zhí)行過程是看不見摸不著的，對(duì)學(xué)生來說不能形象的理解，枯槽無味，因此學(xué)習(xí)起就比較困難。

（2）《微機(jī)原理》課程設(shè)置特點(diǎn)：其一，《微機(jī)原理》教學(xué)的少課時(shí)，多內(nèi)容，該課程從54學(xué)時(shí)減少到了41學(xué)時(shí)；其二，匯編語言作為程序設(shè)計(jì)語言之一，不但是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課，而且非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)課程。

為解決上述問題筆者在整個(gè)教學(xué)過程中分別以指令系統(tǒng)模型圖和系統(tǒng)電路為主線，將系統(tǒng)電路分為七個(gè)模塊，描述硬件系統(tǒng)開發(fā)過程，將各個(gè)子項(xiàng)目合理按排到單元，并且提出了下列要求：將教材的各接口芯片與 存儲(chǔ)器2716、2114以獨(dú)立方式編址按下列要求設(shè)計(jì)電路：

（1）譯碼芯片為74LS138＼74LS32＼74LS20＼74LS04＼74LS30

（2）ROM存儲(chǔ)器系統(tǒng)為2KB RAM存儲(chǔ)器系為4KB

（3）接口芯片的端口地址16位其中最低二位為接口芯片的片內(nèi)譯碼，第三位到第8位為74LS138的輸入和控制信號(hào)，第九位到第十四位為自已學(xué)號(hào)編號(hào)作為門電路的譯碼輸入信號(hào)。

要求學(xué)生在本課程學(xué)習(xí)的過程中完成上述項(xiàng)目內(nèi)容（以下簡(jiǎn)稱為“項(xiàng)目”）。

3 《微機(jī)原理》的課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)

3.1 抽象的指令形象化 ，由于PC 機(jī)的匯編指令比較多，同時(shí)指令是對(duì)底層的操作，是看不見摸不著的，所以學(xué)習(xí)起來比較費(fèi)勁，難以理解，所以為化解這個(gè)問題，在匯編語言的這部分教學(xué)過程中設(shè)計(jì)一個(gè)模型，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)指令時(shí)對(duì)指令的理解。

例如根據(jù)指令系統(tǒng)模型在講解MOV AL，[1000H]指令時(shí)，強(qiáng)調(diào)將13送至AL中，不是將1000H送入AL中，圖中是采用動(dòng)畫，這樣就很直觀的形象，例如要求將1000H單元的內(nèi)容送至I/O接的2000H端口中去

MOV DX，2000H

MOV AL，[1000H]

OUT DX，AL

這個(gè)例題既讓學(xué)生理解I/O操作指令又讓學(xué)生理解存儲(chǔ)器和I/O指的作令是不同的，既形象又直觀。

3.2 硬件部分教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容如系統(tǒng)電路圖2所示 ，通過這張電路圖讓學(xué)生知道本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到什么樣的要求，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

作者將本系統(tǒng)電路劃分為七個(gè)模塊，分別是譯碼電路設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、8253定時(shí)電路電路設(shè)計(jì)、8251接口電路設(shè)計(jì)、8255接口電路設(shè)計(jì)和A/D或D/A電路設(shè)計(jì)及8259接口電路設(shè)計(jì)，把每個(gè)子項(xiàng)目與其章節(jié)對(duì)應(yīng)，以該系統(tǒng)電路為教學(xué)過程的始終，將各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)慣穿其中，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)完相應(yīng)內(nèi)容后積極完成項(xiàng)目的相應(yīng)任務(wù)，掌握各章節(jié)的知識(shí)，要求學(xué)生最終完項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)和《微機(jī)原理》課程的意義，看到了自已的收獲，激發(fā)了學(xué)生積極性，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)習(xí)效率。

3.3 分析教學(xué)目標(biāo)、明確教學(xué)任務(wù)

基于項(xiàng)目教學(xué)法的思想，我們的教學(xué)設(shè)計(jì)是學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在匯編語言程序設(shè)計(jì)部分通過指令系統(tǒng)模型圖，確定《微機(jī)原理》課程的匯編語言程序設(shè)計(jì)部分學(xué)習(xí)情境教學(xué)目標(biāo)分析，確定基本概念、語法以及程序設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，《微機(jī)原理》硬件部分，明確各子項(xiàng)目與CPU接口的基本方法，這是教學(xué)設(shè)計(jì)面臨的首要任務(wù)。

《微機(jī)原理》課程目標(biāo)：通過項(xiàng)目的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生編程思想和基本技能，熟悉基本程序設(shè)計(jì)方法，掌握硬件電路的設(shè)計(jì)，能更好理解軟硬件結(jié)合，解決本專業(yè)領(lǐng)域中的問題。

4 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

筆者基于項(xiàng)目教學(xué)法的思想，以指令系統(tǒng)模型和系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)真實(shí)問題情景為依托，探索、學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題的過程，從而用問題來驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)。

《微機(jī)原理》采用 以模塊為載體，用任務(wù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法。以《系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)》為主線，把任務(wù)分配于所有章節(jié)中，課程教學(xué)具有連貫性。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)提供實(shí)際項(xiàng)目案例（子項(xiàng)目）組織教學(xué)。教學(xué)過程中，通過案例導(dǎo)入，任務(wù)驅(qū)動(dòng)（I/O接口電路是怎么樣編址？），引導(dǎo)學(xué)生由簡(jiǎn)到繁、由易到難、循序漸進(jìn)地完成一系列“模塊任務(wù)”，在完成“模塊任務(wù)”的過程中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題，完成課程設(shè)計(jì)和教學(xué)訓(xùn)練的全過程。使學(xué)生體會(huì)到知識(shí)的實(shí)用性，提高學(xué)習(xí)興趣。

例如 在硬件部分教學(xué)過程中，先以譯碼電路設(shè)計(jì)先行，因?yàn)樽g碼電路是接口電路設(shè)計(jì)的第一道關(guān)口，只有弄清楚了這部電路的設(shè)計(jì)，也就理解了I/O端口編址方法，從而更進(jìn)一步理解端口的概念。所以闡述譯碼電路設(shè)計(jì)的原則，輸入信號(hào)的構(gòu)成及輸出信號(hào)為低電平，同時(shí)闡述地址編碼規(guī)則，給出應(yīng)該實(shí)例進(jìn)行分析。

5 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)情景的選擇：為學(xué)生選擇一個(gè)完整、真實(shí)的學(xué)生比較熟悉問題背景（例如講授輸入輸出接口時(shí)I/O接口為什么要設(shè)置地址？引入這棟大樓的教室為什么要編號(hào)？）作為《微機(jī)原理》教學(xué)的平臺(tái)或者切入點(diǎn)，激必學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望；同時(shí)該情境又要能讓學(xué)生感受此情境的在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生在這個(gè)群體互動(dòng)與交流，即協(xié)作學(xué)習(xí)，驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)者進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而達(dá)到主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的目的。

所以筆者在《微機(jī)原理》教學(xué)實(shí)施中，將《系統(tǒng)電路》實(shí)際問題或引入課堂教學(xué)，進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化處理，作為教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。根據(jù)課程內(nèi)容和工作過程，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目教學(xué)、講練結(jié)合等教學(xué)手段，把項(xiàng)目開發(fā)過程的工作環(huán)節(jié)及任務(wù)穿插于各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)中，設(shè)計(jì)如下的七個(gè)學(xué)習(xí)情境[2]。

譯碼電路設(shè)計(jì)——輸入輸出接口

存儲(chǔ)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)——存儲(chǔ)器

8253接口電路設(shè)計(jì)——定時(shí)與計(jì)數(shù)器

8251接口電路設(shè)計(jì)——串行接口

8255接口電路設(shè)計(jì)——并行接口

A/D或D/A電路設(shè)計(jì)——模擬量輸入/輸出通道

8259接口電路設(shè)計(jì)——中斷系統(tǒng)

6 協(xié)同學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)

在《微機(jī)原理》教學(xué)過程中始終以《系統(tǒng)電路》為主線，讓學(xué)生在自學(xué)的基礎(chǔ)上開展小組討論、協(xié)商，以進(jìn)一步完善和深化對(duì)項(xiàng)目意義建構(gòu)。整個(gè)協(xié)同學(xué)習(xí)過程均由教師組織引導(dǎo)，討論的問題可由師生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)項(xiàng)目結(jié)合《系統(tǒng)電路》提出，在教師的指導(dǎo)下通過個(gè)人、小組搜集材料、提取信息、處理信息、合作研究、探索解決問題的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生提供一個(gè)交流、合作、探索、發(fā)展的平臺(tái)。

例如：項(xiàng)目內(nèi)容的（3），就是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完譯碼電路設(shè)計(jì)后完成，為此為了讓學(xué)生理解其中的位的概念，就必需引導(dǎo)對(duì)學(xué)生將地址總線和學(xué)號(hào)的編號(hào)對(duì)應(yīng)。從而讓學(xué)生發(fā)揮想象，自主設(shè)計(jì)，由于學(xué)號(hào)不同所以設(shè)計(jì)出來的譯碼電路也就各不相同。

7 總結(jié)

在基于項(xiàng)目教學(xué)法的思想指導(dǎo)下，將指令系統(tǒng)模圖和《系統(tǒng)電路》運(yùn)用在《微機(jī)原理》教學(xué)中，始終突出以學(xué)生為主，教師為輔原則， 通過鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與項(xiàng)目，自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和探索精神，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這種教學(xué)改進(jìn)深受學(xué)生歡迎，使學(xué)生對(duì)微機(jī)原理掌握更深入、更扎實(shí)，全面的提升《微機(jī)原理》的教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]