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摘 要:《微机原理与接口技术》是高职高专计算机、数控、机电、铁道信号等专业必修的一门专业基础课,同时也是一门实践性和应用性很强的课程。在学习上有一定难度,作者结合自己多年的教学实践,想将自己的授课经验做一些总结、并探讨一些新的教学手段和方法。例如:采用多媒体教学方法、采用比喻教学法、增强实践环节、建立课程考核方法等。
关键词:多媒体教学;比喻教学法;实践性教学;考核方法
中图分类号:TP301-4
《微机原理与接口技术》主要讲述微型计算机的工作原理,汇编语言程序设计,微型计算机的I/O接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解,熟悉进制转化和微机中数字的表示方法,掌握它也有利于对专业后续课程的学习,并且这一部分内容中介绍到的计算机内部的结构(比如寄存器的结构和存储器的原理结构)又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们人和计算机沟通最直接的方式,虽然机器语言速度更直接更快,但机器语言非常难于记忆和识别,不适合拿来编程使用,汇编语言是除了机器语言,最能直接控制硬件操作的编程语言,如果我们想从事计算机科学、数控、机电、通信信号方面的工作的话,汇编语言的基础是必不可缺的,因为我们的工作平台、研究对象都是机器,我们通过汇编语言和机器交流,在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序,即使是 C 语言也会有些力不从心,而汇编语言则能够很好的扬长避短,最大限度地发挥硬件的性能。由于汇编语言和硬件密切相关,所以这一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片比如8259A(中断控制器)、8255A(可编程并行接口)和8253(计数/定时器)等,让学生掌握这些芯片的功能,引脚,内部结构,命令字的设置和编程应用,为以后学习其他芯片打下基础。作者结合自己多年的教学实践,想将自己的授课经验做一些总结、并探讨一些新的教学手段和方法。
1 采用多媒体教学方法
多媒体就是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术,这些信息媒体包括:文字、声音、图形、图像、动画、视频等。多媒体教学就是多媒体以其信息传递的快捷性,知识更新的便利性,媒体内容、形式的新颖性走进了课堂。这种教学方式称为多媒体教学。这里我们不仅仅局限于将课程的知识点以幻灯片的方式讲解这种简单的多媒体技术,《微机原理及汇编语言》课程中微机的工作原理部分是很抽象的,很多需要我们自行想象,比如说中断的处理过程,有中断请求的到来、中断的屏蔽、中断优先级别的判定、中断的响应、中断类型码的判定、中断矢量表的读取,中断服务子程序的实现、中断的返回,这些都是很抽象发生在CPU和芯片内部的,而且是有序的先后发生和进行的,学生会觉得非常难理解,那么我们就可以以多媒体教学的方式,将这个过程以动画的方式演示出来,让学生看到更具体、更形象的中断处理过程,学生就可以更快速准确地掌握这部分知识。所以制作出最适合本校课程开设情况和学生情况的多媒体教学软件,也是笔者的努力方向。
2 采用比喻教学法
比如在对内存储器存储结构的讲解过程中,可以采用比喻法,将内存储器的每个存储单元想象成中药铺装药的小抽屉,每个对应的物理地址就是小抽屉上的药名,我们寻找操作数的过程就是首先知道药名即物理地址,然后找到相应的药抽屉就是存储单元,将它打开,里面存储的就是我们要使用的数据。中药铺那大量的中药小抽屉和内存储的大量的存储单元有很多的相似性,只不过,中药铺的每个抽屉的区分是以药名区分,而内存单元的区分是以物理地址的编号数据区分。又比如在讲解中断控制器8259A或可编程接口芯片8255A的引脚片选信号时,可以比喻成芯片的开关,只有片选信号有效,该芯片才能进行正常的工作,如果片选信号无效,那么所有该芯片其他引脚的任何形式的接线和方式设置,都处于无效状态。
3 注重实践性教学,增加学生感兴趣的实例操作
汇编程序设计对于大多数的初学者来说都是有一定的难度的。在汇编语言实验设计方面,首先从调试汇编程序的过程来入手,摒弃过去三步的调试过程(汇编、连接、执行),采用目前适用于windows操作系统的汇编调试环境:Masm For Windows 集成实验环境,安装在单机之后,在输入源程序后,可以一步运行,很方便的调试结果。实验课中可以先把一些经典、趣味性比较强的的程序提供给学生,例如抽奖程序(分支结构)的设计、递归运算(循环结构)的设计等,慢慢累积经验,经过一短时间的训练,才能编写比较复杂的的程序,由于上机地点和上机时间有限,可以每次实践上机课之后布置一些题目供学生思考和练习,让学生课外设计练习这些程序,题目的类型可以更有挑战性和趣味性,比如水仙花数的计算,折纸多少次可以达到的珠穆朗玛峰高度等等,挑起学生的兴趣,让学生更愿意钻研下去,编写出各种不同结构的程序,达到熟练汇编语言的目的。
汇编语言有了一定的熟练度,并且学习了各个芯片的功能、初始化设置方法以及程序设计应用后,就可以开始使用清华同方股份有限公司生产的TPC-H通用微机接口实验系统实验箱,让学生完成I/O端口地址译码、中断、8253定时/计数器应用、交通灯控制实验、竞赛抢答器实验、可编程并行接口实验等多个个实验,使每个学生都能够做到程序设计与调试,电路连线,在程序控制下对芯片的应用,从真正意义上切实掌握汇编语言及其硬件芯片的使用操作。
4 建立完善的课程考核方法
考核是全面检验学生课程学习效果的一个手段,每门课程学习结束都需要对学生进行考核,在教学过程中,难免有些同学平时不爱学习,经常采取考试之前突击学习、圈化重点等临时抱佛脚的方法来应付,这样的学习方式有时也能侥幸通过考试,但很显然学到的知识扎实,不全面具体,考过之后很快就会忘记的。我们可以采用过程考核的方式,将学生平时的一举一动及学习情况都算入学生成绩。过程考核可采用的形式有:作业、平时表现、上机实践、随堂测试、期中考试、学习态度、期末考试等。一般来说课堂表现占总分比例不得超过10%,期末考试占总分比例范围为60%,上机实践占20%,其他的根据实际需要灵活选择。在这种考核方法下,那些考试抄袭或者突击的同学即便在期末考试中考了六七十分,但也会由于平时成绩不理想也无法通过该课程的考核,也就是说这种考核方法让学生不仅要注重期末考试结果,又要注重平时学习过程,因此那些原本平时不爱下功夫学习的同学在这样的课程考核制度下也不得不抓紧时间学习了。教学实践表明遵循以上课程考核方法可以在很大程度上促进学生学习。
5 结束语
作为一名高职院校的专任教师,思考教学内容的不断优化与精选,选择更适合学生的教学手段,保证教学目标的顺利实现,是我们职业生涯不断的追求。
本文是作者结合自己的教学经验,将自己在教学过程中如何激发学生学习兴趣,通过适当的方法和手段降低课程学习难度,重视和严格要求实践性教学,建立合理可行的课程教学考核方法,从而达到改善教学效果的一些方法做了初步探讨,作者深知要想取得更好的教学效果还需要我们付出更多的努力,进行广泛的交流和更多的探索,作者一定会在这条路上尽力走的更远,研究出更多行之有效的学习方法和手段。
参考文献:
[1]王成耀.80x86汇编语言程序设计[M].北京:人民邮电出版社,2008(第2版).
[2]汪吉鹏.微机原理与接口技术[M].高等教育出版社2004年7月(第2次版).
[3]朱定华.微型计算机原理及应用[M].电子工业出版社,2001年1月(第1版).
[4]沈美明,温冬婵.80X86汇编语言程序设计[M].北京:清华大学出版社,2001,7.
作者单位:包头铁道职业技术学院,内蒙古包头 014040
关键词:多媒体教学;比喻教学法;实践性教学;考核方法
中图分类号:TP301-4
《微机原理与接口技术》主要讲述微型计算机的工作原理,汇编语言程序设计,微型计算机的I/O接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解,熟悉进制转化和微机中数字的表示方法,掌握它也有利于对专业后续课程的学习,并且这一部分内容中介绍到的计算机内部的结构(比如寄存器的结构和存储器的原理结构)又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们人和计算机沟通最直接的方式,虽然机器语言速度更直接更快,但机器语言非常难于记忆和识别,不适合拿来编程使用,汇编语言是除了机器语言,最能直接控制硬件操作的编程语言,如果我们想从事计算机科学、数控、机电、通信信号方面的工作的话,汇编语言的基础是必不可缺的,因为我们的工作平台、研究对象都是机器,我们通过汇编语言和机器交流,在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序,即使是 C 语言也会有些力不从心,而汇编语言则能够很好的扬长避短,最大限度地发挥硬件的性能。由于汇编语言和硬件密切相关,所以这一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片比如8259A(中断控制器)、8255A(可编程并行接口)和8253(计数/定时器)等,让学生掌握这些芯片的功能,引脚,内部结构,命令字的设置和编程应用,为以后学习其他芯片打下基础。作者结合自己多年的教学实践,想将自己的授课经验做一些总结、并探讨一些新的教学手段和方法。
1 采用多媒体教学方法
多媒体就是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同类型信息媒体的技术,这些信息媒体包括:文字、声音、图形、图像、动画、视频等。多媒体教学就是多媒体以其信息传递的快捷性,知识更新的便利性,媒体内容、形式的新颖性走进了课堂。这种教学方式称为多媒体教学。这里我们不仅仅局限于将课程的知识点以幻灯片的方式讲解这种简单的多媒体技术,《微机原理及汇编语言》课程中微机的工作原理部分是很抽象的,很多需要我们自行想象,比如说中断的处理过程,有中断请求的到来、中断的屏蔽、中断优先级别的判定、中断的响应、中断类型码的判定、中断矢量表的读取,中断服务子程序的实现、中断的返回,这些都是很抽象发生在CPU和芯片内部的,而且是有序的先后发生和进行的,学生会觉得非常难理解,那么我们就可以以多媒体教学的方式,将这个过程以动画的方式演示出来,让学生看到更具体、更形象的中断处理过程,学生就可以更快速准确地掌握这部分知识。所以制作出最适合本校课程开设情况和学生情况的多媒体教学软件,也是笔者的努力方向。
2 采用比喻教学法
比如在对内存储器存储结构的讲解过程中,可以采用比喻法,将内存储器的每个存储单元想象成中药铺装药的小抽屉,每个对应的物理地址就是小抽屉上的药名,我们寻找操作数的过程就是首先知道药名即物理地址,然后找到相应的药抽屉就是存储单元,将它打开,里面存储的就是我们要使用的数据。中药铺那大量的中药小抽屉和内存储的大量的存储单元有很多的相似性,只不过,中药铺的每个抽屉的区分是以药名区分,而内存单元的区分是以物理地址的编号数据区分。又比如在讲解中断控制器8259A或可编程接口芯片8255A的引脚片选信号时,可以比喻成芯片的开关,只有片选信号有效,该芯片才能进行正常的工作,如果片选信号无效,那么所有该芯片其他引脚的任何形式的接线和方式设置,都处于无效状态。
3 注重实践性教学,增加学生感兴趣的实例操作
汇编程序设计对于大多数的初学者来说都是有一定的难度的。在汇编语言实验设计方面,首先从调试汇编程序的过程来入手,摒弃过去三步的调试过程(汇编、连接、执行),采用目前适用于windows操作系统的汇编调试环境:Masm For Windows 集成实验环境,安装在单机之后,在输入源程序后,可以一步运行,很方便的调试结果。实验课中可以先把一些经典、趣味性比较强的的程序提供给学生,例如抽奖程序(分支结构)的设计、递归运算(循环结构)的设计等,慢慢累积经验,经过一短时间的训练,才能编写比较复杂的的程序,由于上机地点和上机时间有限,可以每次实践上机课之后布置一些题目供学生思考和练习,让学生课外设计练习这些程序,题目的类型可以更有挑战性和趣味性,比如水仙花数的计算,折纸多少次可以达到的珠穆朗玛峰高度等等,挑起学生的兴趣,让学生更愿意钻研下去,编写出各种不同结构的程序,达到熟练汇编语言的目的。
汇编语言有了一定的熟练度,并且学习了各个芯片的功能、初始化设置方法以及程序设计应用后,就可以开始使用清华同方股份有限公司生产的TPC-H通用微机接口实验系统实验箱,让学生完成I/O端口地址译码、中断、8253定时/计数器应用、交通灯控制实验、竞赛抢答器实验、可编程并行接口实验等多个个实验,使每个学生都能够做到程序设计与调试,电路连线,在程序控制下对芯片的应用,从真正意义上切实掌握汇编语言及其硬件芯片的使用操作。
4 建立完善的课程考核方法
考核是全面检验学生课程学习效果的一个手段,每门课程学习结束都需要对学生进行考核,在教学过程中,难免有些同学平时不爱学习,经常采取考试之前突击学习、圈化重点等临时抱佛脚的方法来应付,这样的学习方式有时也能侥幸通过考试,但很显然学到的知识扎实,不全面具体,考过之后很快就会忘记的。我们可以采用过程考核的方式,将学生平时的一举一动及学习情况都算入学生成绩。过程考核可采用的形式有:作业、平时表现、上机实践、随堂测试、期中考试、学习态度、期末考试等。一般来说课堂表现占总分比例不得超过10%,期末考试占总分比例范围为60%,上机实践占20%,其他的根据实际需要灵活选择。在这种考核方法下,那些考试抄袭或者突击的同学即便在期末考试中考了六七十分,但也会由于平时成绩不理想也无法通过该课程的考核,也就是说这种考核方法让学生不仅要注重期末考试结果,又要注重平时学习过程,因此那些原本平时不爱下功夫学习的同学在这样的课程考核制度下也不得不抓紧时间学习了。教学实践表明遵循以上课程考核方法可以在很大程度上促进学生学习。
5 结束语
作为一名高职院校的专任教师,思考教学内容的不断优化与精选,选择更适合学生的教学手段,保证教学目标的顺利实现,是我们职业生涯不断的追求。
本文是作者结合自己的教学经验,将自己在教学过程中如何激发学生学习兴趣,通过适当的方法和手段降低课程学习难度,重视和严格要求实践性教学,建立合理可行的课程教学考核方法,从而达到改善教学效果的一些方法做了初步探讨,作者深知要想取得更好的教学效果还需要我们付出更多的努力,进行广泛的交流和更多的探索,作者一定会在这条路上尽力走的更远,研究出更多行之有效的学习方法和手段。
参考文献:
[1]王成耀.80x86汇编语言程序设计[M].北京:人民邮电出版社,2008(第2版).
[2]汪吉鹏.微机原理与接口技术[M].高等教育出版社2004年7月(第2次版).
[3]朱定华.微型计算机原理及应用[M].电子工业出版社,2001年1月(第1版).
[4]沈美明,温冬婵.80X86汇编语言程序设计[M].北京:清华大学出版社,2001,7.
作者单位:包头铁道职业技术学院,内蒙古包头 014040