存储器工作原理实验教学方法探索

2013-10-14杨国田于宏丽

中国现代教育装备 2013年21期

于磊杨国田于宏丽

1.华北电力大学控制与计算机工程学院北京 102206 2.中国机械工程学会北京 100048

微机原理是高等院校自动化、计算机等相关专业重要的专业基础课, 是一门逻辑性、实用性很强的专业基础课[1-3]，学好它有助于学生后续课程如单片机原理等专业课程的深入学习。美国著名心理学家布鲁纳曾说过：“学习的最好刺激，乃是对所学教材的兴趣。”教育心理学认为，教师的首要任务是调动学生对所学课程的兴趣，进而让学生获得强烈的求知欲，从中获得一种收获的喜悦和快感。认知心理学认为，认知是对外界信息的加工过程，认知发展具有渐进性。学习是认知活动和智力活动的复杂过程，应遵循学生的认知规律，以学生为主体，增加学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，形成一种学习动机。阿特金森的成就动机理论指出：现实学习活动中存在两类学习者—力求成功者和避免失败者[4-6]。绝大部分学生属于追求成功的学习者，需要循序渐进、由浅入深，通过实验获得一种学有所用的成就感和收获感，逐步引导学生向深层次知识挖掘，从而提高学习的积极性。因此，实验教学需要根据教育心理学结合学生的认知规律，科学合理地设计实验内容，从而达到更加理想的实验教学效果。

1 目前实验现状

微机原理课程教学分为理论教学和实验教学两部分。理论教学以教师在课堂上按照知识结构进行授课为主，实验教学是根据理论教学进度，利用微机原理实验教学实验箱，让学生按照实验指导书给出的实验步骤进行实验连线操作，在实验教学系统特定的DOS操作系统环境下进行汇编连接，运行实验指导书给出的实验程序或者自己采用汇编语言来编写程序，然后观察实验效果。由于学生刚刚接触汇编语言，对该语言不够熟练，如果要求学生迅速通过编程方式掌握对存储器的读写操作，学生心理会产生畏惧感，导致无法快速、高效地掌握存储器的工作原理。

2 实验方法改进

为了提高微机原理实验教学效果，结合认知活动规律，让学生由简入难，循序渐进地学习相关知识点。针对存储器工作原理实验内容，笔者提出了一种存储器工作原理实验教学方法，即将存储器的端口通过外接部件进行连接操作与显示，讲述与演示存储器工作原理。目的在于使学生获得感性知识和材料，这种教学方法使学习内容变得形象、直观，方便学生接受，从而能够调动起学生强烈的求知欲，为下一步通过采用编程方式对存储器进行读写操作打下基础。该方法具体思路是：设计一个存储器工作原理实验教学演示装置，通过手动拨动开关来给定存储器地址以及需要写入存储器的数据值，并通过发光二极管显示存储器控制线、地址线和数据线上的数值，从而使学生可以直观、清楚地读出存储器地址线和数据线上的数值。

该实验装置主要包括存储器模块、存储器控制线设置模块、存储器地址线设置模块、存储器数据线设置模块和存储器数据显示模块，其结构如图1所示。

图1 存储器工作原理实验教学演示装置结构图

存储器模块包括读写控制端口、地址输入端口和数据输入输出端口；存储器控制线设置模块包括控制线设置结果显示单元和控制线设置开关；存储器地址线设置模块包括地址线设置开关和地址线设置结果显示单元；存储器数据线设置模块包括数据线设置开关和数据线设置结果显示单元；读写控制端口与控制线设置开关通过杜邦线相连，地址输入端口与地址线设置开关通过杜邦线相连，数据输入输出端口与数据线设置开关或者存储器数据显示模块通过杜邦线相连，其电路原理如图2所示[7]。