APP下载

“微机原理与接口”课程教学思考

2016-03-13刘丹丹朱晓琴

电气电子教学学报 2016年3期
关键词:微机薯片原理

刘丹丹, 许 杰, 朱晓琴

(1.盐城工学院 电气工程学院,江苏 盐城224003; 2.盐城市计量测试所, 江苏 盐城 224007)

“微机原理与接口”课程教学思考

刘丹丹1, 许 杰2, 朱晓琴1

(1.盐城工学院 电气工程学院,江苏 盐城224003; 2.盐城市计量测试所, 江苏 盐城 224007)

本文结合应用型本科院校高素质人才培养目标,思考专业基础课程“微机原理与接口”的教学,从教学内容的选择、教学难点的解决以及教学方法和手段的改革等三个方面加以思考,目的在于提高学生对该门课程的学习兴趣,培养学生的实践能力,以适应新时代的形势和要求。

微机原理与接口;应用型人才;教学思考

0 引言

“微机原理与接口”是应用型本科院校电子信息、电气、机械等各类专业学生必修的一门专业基础课程,是重要的基础实践课程之一[1,2]。

我院作为一所地方本科院校,其办学宗旨是培养高素质应用型人才。应用型人才强调实践动手能力。从目前“微机原理与接口”课程的教学情况以及学生对该课程的掌握与实践开发能力来看,与应用型人才培养的目标存在一定的差距。教学上存在一些问题亟需解决,有必要对该课程教学内容、教学难点、教学方法及手段等加以改革,以满足应用型人才培养的目标。

1 教学内容的思考

“微机原理与接口”课程涉及的内容主要包括两大部分:硬件和软件。硬件部分主要包括微型计算机系统、微处理器的组成、存储器系统以及接口技术等,软件部分主要涉及汇编语言程序的设计等。

目前,我院“微机原理与接口”教学内容是以Intel 8086/8088CPU为主的,但这些内容抽象,难理解,而且学生在今后的工作中很少或几乎不用8086/8088CPU芯片,因此无法激发学生的学习兴趣。为了解决教学内容陈旧且晦涩难懂的问题,需要对教学内容加以改革。

鉴于当前应用较为普遍的是32位和64位微处理器,若以此作为教学内容,一方面可以激发学生的学习兴趣,使学生感觉到所学知识能为将来工作所用;另一方面也为学生将来的工作打下良好的基础,使能够很快进入岗位角色。

2 教学难点的解决

我院自动化专业“微机原理与接口”课程采用的教材是普通高等教育电子信息类“十二五”规划教材《微机原理与接口技术》,根据教学大纲的要求,教学内容分为8个章节,包括微型计算机基础知识、8086/8088微处理器及其系统、8086/8088微处理器的寻址方式与指令系统、汇编语言程序设计、存储器、输入/输出和中断技术、可编程接口芯片及其应用、微机应用系统设计等。每个章节都有相应的教学难点,但归根结底,该课程的教学难点在于原理抽象,学生反映概念理解吃力,因此,针对每一章节的教学难点,应该有相应的解决方法,使学生能够很自然地理解微机原理,而不是纯粹地记忆教材上晦涩难懂的语句,并能在理解的基础上加以应用。

例如,关于微机系统执行程序的过程,以①MOV AX,03H ②ADD AX,09H ③HLT这三条语句为例,其对应的机器语言为①B0H 03H ②04H 09H ③F4H,为使教学生动形象,可以采取多媒体课件的方法,动态演示每一条指令的执行过程,从存储单元取指令到执行指令的详细过程用动画的形式呈现给学生;再例如,关于堆栈中进栈和出栈的理解,可以把堆栈比拟成学生生活当中所接触到的薯片罐,将堆栈中的每个存储单元比拟成每一片薯片所占据的空间,每个存储单元的内容比拟成每一片薯片,满足先进后出或者后进先出的原则,那么,出栈就可以比拟成从薯片罐中依次取出一片薯片,反之,进栈就可以比拟成向薯片罐中依次放入一片薯片;再例如,关于存储单元的编址,可以将一块连续的存储空间比拟成一栋大楼,对于地址从0000H-FFFFH所指向的64K字节的存储空间,比拟成10000H层的大楼,楼层号从0000H-FFFFH,每一层就是一个字节,每个字节有8位。

上述例子说明,应采用比拟的方法使学生理解教学难点,将抽象的问题形象化,引导学生积极地思考,而不是被动地接受枯燥无味的文字或符号,实践证明,采用这种方式教授教学难点问题,会取得较好的教学效果,加深学生对难点的理解。

3 教学方法及手段的改革

由于“微机原理与接口”课程的理论性和实践性都比较强,因此,在计算机和网络技术迅速发展的今天,有必要对传统的教学方法和手段加以改革。

3.1 将Proteus仿真与实操相结合

目前,“微机原理与接口”课程的实操主要采用的设备是由多个模块构成的实验箱,学生只需按照实验指导书连线搭建固定的电路,即可很容易地完成实验内容,这种传统的实操方式不能够很好地达到培养学生应用能力的目的,而且硬件设备自身也存在高成本、高损耗、低寿命等缺点,因此,有必要改善实验环境。

Proteus仿真软件是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以实现微处理器的仿真,有各种虚拟仪器,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的虚拟综合实验室[3]。因此,可以采用该软件建立微机实验平台,使学生能够做一些综合性或创新型的实验,实现实验箱上完成不了的实验。由于是软件仿真,学生完全可以在自己的个人电脑上实现,时间和空间上都不受限制,实现了开放性的实验,这有助于培养学生的创新能力和提高学生的学习积极性。

3.2 采取网络教学

互联网技术和智能手机的迅速发展,对传统的课堂教学提出了严峻的挑战,“互联网+”教学模式对教学提出了新的要求,将从互联网上获得的碎片知识有效地重构成完整的知识[4]。

课程教学上,可以有效地应用互联网,我们将课程中的知识点制作成微课视频,学生利用自己的智能手机可随时随地观看。此外还鼓励学生利用手机查询资料、做作业等等,提倡和学生共同分享并交流在网络上获得的有用信息。

比如,我院“微机原理与接口”课程组尝试将微机系统的工作过程、汇编程序设计过程、8086/8088微处理器的中断过程、基于Proteus的微机应用系统仿真实例等系列难点或重点内容制作成微课视频,将其网络链接地址公布给学生,学生通过手机和网络,可以在课后随时随地学习并在网络上留言等,这样,教师在上课时,将原来的讲课时间节省下来用于和学生进行交流讨论,一方面教师可以更多地了解学生对知识点的理解程度,便于教师及时调整教学内容,另一方面可以加强学生对知识点的深层次理解。此举受到了学生的青睐,取得较好的教学效果。

3.3 采取项目教学法

传统的理论教学法以教师讲为主,学生被动地接受教师灌输的知识,而项目教学法要求以学生动手实践为主,使学生成为课堂的主体,教师起辅助性的指导作用[5]。

在项目教学中,教师需要将“微机原理与接口”课程中的知识点有效地融合在每一个独立的项目中,以项目的形式发放给学生,学生以小组的形式开展项目实施。在学生实施项目前,教师先对项目中要用到的知识点进行讲解,帮助学生大致明白项目要做的工作。在学生实施项目过程中,给予学生一定的指导,使学生始终保持较高的学习热情。

比如,在实施过程中,将学生分成5组,4~5人一组,设计5个项目,每个项目涵盖课程相关知识点,难易程度适中,包括存储器扩展、中断系统、I/O接口应用等。教师引导学生提出具体的项目实施方案,针对每个小组成员,确定其在项目中的角色以及需要完成的任务,并根据每个学生在项目实施过程中存在的问题做相应的指导,对能力较强的学生,可以适当对项目进行扩展,以挖掘学生的潜能。

4 结语

本文从应用型人才培养的角度思考“微机原理与接口”课程教学,目的在于提高学生对该门课程的学习兴趣,培养学生的实践能力,从教学内容的思考、教学难点的解决以及教学方法和手段的改革等方面加以思考,以适应新时代的教学形势和要求。

[1] 陈益飞, 周峰主编. 微机原理与接口技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2013年1月

[2] 徐晓红, 陈立刚, 徐明. 微机接口技术系列课程实践教学改革[J]. 南京: 电气电子教学学报, 2015, 37(1):43-45

[3] 李珍香, 李全福. Proteus仿真软件在微机原理与接口技术课程实验教学中的应用[J]. 北京: 计算机教育, 2015(9):56-60

[4] 王竹立. “互联网+”教育意味着什么[J]. 重庆: 今日教育, 2015(450):1

[5] 沈昕, 邓璨. 项目教学法在本科单片机教学改革中的应用[J]. 长春: 才智, 2015(7):69-70

Teaching Thinking of Micro-Computer Principle and Interface

LIU Dan-dan1, XU Jie2, ZHU Xiao-qin1

(1.ElectricalEngineeringCollege,YanchengInstituteofTechnology,Yancheng224003,China,2.YanChengInstituteofMeasurementandTesting,Yancheng224007,China)

The teaching of the specialized basic course named Micro-Computer Principle and Interface is main thought, combined with the aim of high quality personnel training in applied undergraduate colleges in this paper. Three aspects including the selection of teaching contents, the solution of teaching difficulties, and the revolution of teaching methods are considered. The purpose is to improve the students' study interest in the course, and to cultivate the students' practical ability, and then to adapt to the new era of teaching situation and requirements.

micro-computer principle and interface; application oriented talents; teaching thinking

2015-08-24;

2016-11- 12

2015年江苏省高等教育教改研究课题(2015-262)、2016年盐城工学院教学方法改革专项项目(20161605)

刘丹丹(1981-),女,博士,讲师,主要从事自动化方面的教学与科研工作,E-mail:liudandanrcc@163.com

G420

A

1008-0686(2016)03-0061-03

猜你喜欢

微机薯片原理
基于包络解调原理的低转速滚动轴承故障诊断
了解咳嗽祛痰原理,有效维护健康
Fuzzy Search for Multiple Chinese Keywords in Cloud Environment
最佳损友
平均场正倒向随机控制系统的最大值原理
吃薯片
TDJ微机可控顶调速系统在平顶山东站的应用
化学反应原理全解读
脆不脆?
薯片藏哪儿