《微机原理与接口技术》课程实践教学研究.docxVIP

? ? 《微机原理与接口技术》课程实践教学研究 ? ? 王 静，陈强强，董 苏，王中心，赵 佳，刘淑影 （1．阜阳师范学院 计算机与信息工程学院，安徽 阜阳 236037；2.国网阜阳供电公司，安徽 阜阳 236041） 1 引言 《微机原理与接口技术》是电气自动化及计算机专业的必修基础课，是一门理论性与实践性并重的课程，该课程与计算机软硬件知识紧密结合、相互渗透，对培养学生系统设计能力、软件编程能力和创新发明能力都非常重要[1].在本课程的教学工作中，尤其是在对相应应用型人才的培养过程中，实验教学的效果对该课程的教学质量有着直接的影响.通过实验不仅可以加深学生对微型计算机结构、指令系统的理解，还可以认识计算机内部的工作原理和部分芯片的工作流程，培养学生微机应用系统设计、软件编程开发的能力.但在传统的实验教学中，实验设备采用微机搭配实验箱，通过教师讲授学生复现的教学模式，使得实验教学受到诸多因素的影响，导致实验课程的教学效果不佳.因此，如何改进实验教学的方法，提高实验教学的质量，培养出具有系统设计和开发的专业性技术人才，成为该课程教学中急需解决的问题. 2 传统教学方法 目前，大多数高校微机原理与接口技术课程教学中仍然存在着重理论轻实践的问题，且实践教学设计不够完善，导致学生对微机原理实验的兴趣降低，非常不利于学生对所学知识的理解和创新能力的培养.主要表现如下： 2.1 实践教学设计不合理 传统的微机原理与接口技术的实验教学中，多采用硬件实验箱和计算机联调的方式.由于实验学时少，而硬件实验项目内容多且容易出现故障等问题，导致一些实验无法开设.学生和老师在教学环境和条件的局限下，教与学得不到充分的反馈，教学很难达到理论与实践相结合的高度.且实验内容主要以简单的验证性实验为主，造成很多学生在实验中仅仅被动的输入程序、验证结果，遇到问题无法解决，编程和调试的能力得不到训练，更无从谈及创新能力的培养. 2.2 实验内容不具系统性 微机原理课程的教学内容很多，包括微处理器结构、最小系统、存储器读写操作、并行接口、AD/DA转换、定时器、DMA等等.在实验教学中，由于内容多课时少，教师和学生往往会将注意力集中在对某个知识点或者某款芯片学习中，忽略了“系统”的概念，导致学生“只知其一，不知其二”，不能从系统的角度理解微型计算机的工作原理，对接口芯片的使用也局限于课本上介绍的几款芯片，不能学以致用. 2.3 实践教学的考核和评价标准不完善 由于实验课时有限，学生较多，老师很难观察并记录每位学生的真实实验情况，因此，实验成绩多采用实验报告的方式进行评价，且实验课程在评价体系中所占比重较轻，这就导致学生忽略了实验环节或者为了获取高分把时间花在实验报告的撰写上，而对于实验内容和现象不能深入理解分析，甚至只是按照实验指导书机械地完成实验过程，对于学生的实践动手能力、创新能力、分析解决问题的能力的培养没有任何帮助. 3 实践教学新探索 3.1 优化实验教学环节 微机原理实验课程的实践性很强，涉及的前期基础课程包括汇编语言程序设计、数字电路、计算机组成原理等.因此，要培养学生的软硬件设计应用能力，是一个循序渐进的过程.在实践教学中，首先安排学生做针对性的训练，比如：汇编语言的学习及案例的应用，各种芯片的工作原理及硬件连接等等.再根据实验难易程度将实验分为基础性实验、设计性实验和综合性实验三个部分.在基础性实验环节，采用半启发式的教学模式，注重对学生的基本能力进行培养[2].实验内容采用基础性的程序设计，提供基本的设计思想和方法，学生通过自己查阅有关的教材和资料，自行设计方案.在熟练掌握了汇编语言编写程序的基础上，启发学生设计一些能解决实际问题的小实验，从而加深学生对理论知识的理解，培养其动手能力.对于基础扎实、学习兴趣浓厚或是准备参加各类竞赛的学生，鼓励他们运用所学的知识，对于综合性的实验采用不同的方案解决.实践证明，采用这种循序渐进、因材施教的教学模式能够有效地提高教学质量，有利于培养学生的学习兴趣和信心. 3.2 项目驱动教学 所谓项目驱动教学，是指学生在教师的指导下，通过合作学习，共同实现一个完整的综合项目而进行的教学活动.为了与实验教学环节相结合，教师根据理论课程的内容和进度以及学生学习的反馈情况，构建阶梯式的实验项目.学生按照5～6人组成一个小组，每个小组制定一个项目负责人.在每一次实验课后，将下一次实验的任务布置给学生，小组成员通过查找资料、提前预习并设计合适的解决方案,并在实验课上验证方案是否正确.通过项目驱动式教学方法的实施，实验课的主角由教师转变为学生.学生通过项目的分析、设计，既学习到了计算机系统的相关知识，又培养了自主学习，发现问题，解决问题，分析问题和探索创新的能力[3].该模式具体项目及教学要求分配如表1所示. 表1 3