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摘要 简述“微机原理与接口技术”课程的传统教学存在的弊端，并根据该课程的特点，提出通过改革教学内容、教学方法和教学手段、实验内容和课程考核方式等方法来提高教学效果的改革和实践，从而强化对学生创新能力的培养，实现该课程的教学目的。
关键词 微机原理；接口技术；教学改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1671-489X（2008）12-0019-03
1 引言
“微机原理与接口技术”课程是一门理论性和实践性都较强的课程，是计算机、自动化、通讯工程等许多专业的学生必修的专业基础课，也是计算机软硬件知识相结合的课程。它对学生掌握微型处理器的结构和建立微机系统的概念，学好后续阶段的专业课起着重要的作用。该课程的特点是内容丰富，应用性强，技术更新快，教与学的难度较大。当前，随着计算机技术与微型计算机系统迅速发展，新的微机接口技术不断涌现，以Intel80x86系列微机为基础的微机原理与接口技术课程已经不能适应社会发展的需要，陈旧的教学和实验内容、传统的教学和实验方法抑制了学生的创新思维和学习主动性，导致学生学习兴趣低下，不利于创新型人才的培养。因此，有必要对“微机原理与接口技术”课程的教学进行改革。
2 传统教学存在的弊端
随着微处理器技术和社会需求的不断发展，“微机原理与接口技术”课程的传统教学已不能适应当今技术的发展和教学的要求，存在着诸多弊端。
2.1 重芯片轻系统“微机原理与接口技术”是一门应用性很强的课程，它的教学目的是把微型计算机系统的组成硬件和编程语言传授给学生，让学生在掌握常用芯片工作原理的基础上进一步学会应用，并建立整体的微型计算机系统的概念，培养学生借助相关资料，设计微型计算机系统的硬件系统和软件编程的能力[1]。然而，在实际教学工作中，一些教师通常是照本宣科，仅详细地讲授具体接口芯片的相关知识和8086CPU的功能结构与汇编语言，而对于8086CPU与不同接口芯片之间的联系与如何协调工作，以及如何使用这些芯片构建微型计算机系统等实际应用方面的问题，讲解得比较少。学生只掌握孤立的单个芯片，而无法建立微型计算机系统的概念，就难以达到学以致用的目的。
2.2 知识陈旧当今微处理器技术发展迅速，目前国内高校使用的《微机原理与接口技术》教材大都是以Intel80x86CPU为平台，教材的教学内容已落后微处理器技术发展潮流，和实际应用严重脱节。而由于种种原因，在我国高校的计算机教学中，使用的仍是以过时的芯片介绍为重点的陈旧教材，而且这些芯片有的已经被淘汰，无法满足实际的应用要求。这就影响到学生学习的主动性和积极性。
2.3 重知识轻能力首先，传统教学方法偏重于知识的传授，偏重于讲解具体芯片的每个引脚的功能、芯片的工作原理等知识。绝大部分实验也是验证性实验，学生只需要按照授课教师设计好的实验讲义去做，基本上不用思考，以致学生知其然，而不知其所以然。其次，教学内容缺少系统性的实例，导致学生只具备分散的知识点，而无法培养学生使用这些知识去解决实际问题的能力。再次，教学内容缺少项目设计实例，学生缺乏项目设计训练，导致学生对微机原理与接口技术在实际工程中的应用知之甚少，更谈不上分析问题和解决问题能力的培养。
3 教学改革与实践
教育必须适应社会发展的需要，为社会发展服务。高等教育的目标已从传授知识为主转变为培养能力为主，为社会培养具有实际工作能力和创新能力的技术人才是高等学校的责任。为做好“微机原理与接口技术”课程的教学工作，笔者在以下几个方面做了一些积极的改革和实践。
3.1 改革教学内容教学内容改革的主要思想是紧跟微处理器技术进步的步伐，在以Intel80x86为核心，进行基本概念、基本理论和基本方法教学的同时，增加对高新技术和具体应用的介绍和讲解。这有利于学生了解微型计算机最新技术发展和微机系统的应用，提高学生的学习兴趣，培养学生的研究精神。在教学实践中，首先，在注重基础教学的同时，着重讲解流水线技术、存储器技术、PCI总线技术、USB和SoC技术等高新技术。其次，实现将微型计算机系统的硬件与汇编语言编程相结合，芯片与系统相结合，使学生更好地掌握软硬件知识，建立微型计算机系统的整体概念。然后，针对具体的实际应用问题，利用课程中所讲解的芯片构建一个微机系统，以此作为系统性的实例，帮助学生将分散的知识点串联起来，提高学生解决实际问题的能力。“微机原理与接口技术”课程的信息量大、知识面广，而课时有限。因此，在教学过程中应做到基础性与先进性的统一，使学生不仅能够掌握微处理器功能结构、汇编语言与编程方法、接口技术等基础知识，还能了解微型计算机最新技术发展。
3.2 改革教学方法和教学手段“微机原理与接口技术”课程的教学内容比较抽象，在学生没有建立硬件系统的概念时，很难理解其中的诸多内容，这需要在教学方法和教学手段上进行改革和创新。在教学方法上，启发式教学法有利于提高学生的学习兴趣，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。教学时，启发学生积极思考，掌握运用所学知识和相应的解决问题的思路，使学生主动地去掌握知识。奥苏伯尔认为，有意义学习的内部心理机制是同化，其实质是新知识通过与已有认知结构中的知识或观念建立实质性、非人为的联系而被同化到已有的认知结构中去[2]。因此，在启发式教学过程中，还应该帮助学生建立新知识和已掌握的知识之间的联系，使学生掌握新知识和建立硬件系统的概念。
“微机原理与接口技术”课程的知识点多、信息量大、内容繁杂、图表丰富[3]。在教学手段方面，充分发挥多媒体教学的优势，能有效地加大课程信息量，提高课堂教学效率，全方位对学生实施情景教学，增强直观性，使学生对所学知识产生直观影像，激发学生学习和探索的兴趣，提高教学质量。
3.3 改革实验内容“微机原理与接口技术”是一门实践性很强的课程，所以要根据课堂教学进度，及时安排实验，做到理论与实践相结合。在实验教学中，要精选实验内容，注重实验的实用性和创新性，既能使学生对课堂所学基本概念、基本理论的理解和掌握更加透彻，又能提高学生分析问题和解决问题的能力。按照循环渐进的原则，把实验内容分为3部分，即验证性实验、设计性实验和创新设计实验，由简到难，由浅入深，逐步培养学生的实际动手能力。
1）验证性实验。验证性实验内容包括基本的汇编程序设计、可编程并行接口和中断与定时等实验。在教学实践中，可以根据教学内容安排，选择相应的实验内容进行实验。验证性实验分为基础部分和提高部分。实验时，一方面要求学生按照实验指导书中提出的实验方法、实验连线及实验步骤认真完成每个实验的基础部分；另一方面要求学生在基础部分实验的基础上做小的改进，自己完成提高部分。通过验证性实验，既能够使学生对微机原理和接口芯片的工作原理有一个更深的理解，又能够提高学生做实验的积极性，逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。
2）设计性实验。设计性实验的目的是培养学生综合运用所学知识的能力，以及分析问题和解决问题的能力。设计性实验内容包括D／A转换、A／D转换和键盘与显示等方面的硬件设计和相应软件设计。实验过程中，要求学生运用已掌握的知识，进行硬件电路设计、软件编程、软硬件调试。在调试过程中，学生分析和解决实验中出现的问题，一方面能够加深对硬件电路设计和软件设计的理解，另一方面能够获得成就感，有利于学习兴趣的提高。
3）创新设计实验。在做创新设计实验时，按照每小组能力平衡的原则，将学生分成若干小组。指导教师提供多个创新实验题目供学生选择，并向每小组下达设计任务书。在创新设计实验过程中，指导教师检查并掌握学生的进展情况，解答疑难问题，指导学生完成设计内容。各小组内的学生自由分工，独立完成实验的硬件设计、软件编程、软硬件调试和撰写设计实验报告等工作。学生撰写的设计实验报告，应包含方案论证、接口芯片选择、主要芯片的功能介绍、硬件电路原理图和软件程序等内容。同时，实验报告还应该对调试和测试的结果加以分析和总结。创新设计实验使学生进一步了解微机系统的设计开发过程，在知识的综合应用方面得到全面锻炼，并且能够有助于培养学生的创新精神和团队协作精神。
3.4 改革课程考核方式考核对学生的学习具有一定的引导作用。传统的“微机原理与接口技术”课程考核通常采用闭卷笔试形式。但是仅仅依靠这种考核方式，已经不能够全面地考核学生的能力，限制学生创新能力的培养。因此，有必要改革课程考核方式，全面考核学生，并突出考核的重点，增加实验考核的比重。在实践中，采用形式多样化的考核方法，分数按照权重不同，以不同比例分配。在最终总成绩中，笔试成绩占50％，实验考试成绩占40％，平时成绩占10％。这样，通过闭卷笔试方式让学生掌握基本理论知识；通过实验考试方式，使学生掌握微机系统的软硬件设计方法，增强动手能力和创新能力。
4 结束语
由于集成电路技术和微处理技术的迅速发展，不断地给“微机原理与接口技术”课程的教学改革提出新的目标和要求，所以教学也需要不断地进行改革，调整教学内容，改进教学方法，调整实验内容，建设更多的有创新性的实验，从而提高教学质量，培养学生的应用能力和创新能力，达到教学目的。
参考文献
[1]门洪,曹生现,冯玉昌,等.“微机原理与接口技术”教学改革与实践研究[J].科技信息,2007,22
[2]谭顶良.高等教育心理学[M].南京:河海大学出版社,2002
[3]王向红,李秀坤,张殿伦,等.“微机原理及接口技术”课程教学改革与创新[J].中国现代教育装备,2007,12
关键词 微机原理；接口技术；教学改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1671-489X（2008）12-0019-03
1 引言
“微机原理与接口技术”课程是一门理论性和实践性都较强的课程，是计算机、自动化、通讯工程等许多专业的学生必修的专业基础课，也是计算机软硬件知识相结合的课程。它对学生掌握微型处理器的结构和建立微机系统的概念，学好后续阶段的专业课起着重要的作用。该课程的特点是内容丰富，应用性强，技术更新快，教与学的难度较大。当前，随着计算机技术与微型计算机系统迅速发展，新的微机接口技术不断涌现，以Intel80x86系列微机为基础的微机原理与接口技术课程已经不能适应社会发展的需要，陈旧的教学和实验内容、传统的教学和实验方法抑制了学生的创新思维和学习主动性，导致学生学习兴趣低下，不利于创新型人才的培养。因此，有必要对“微机原理与接口技术”课程的教学进行改革。
2 传统教学存在的弊端
随着微处理器技术和社会需求的不断发展，“微机原理与接口技术”课程的传统教学已不能适应当今技术的发展和教学的要求，存在着诸多弊端。
2.1 重芯片轻系统“微机原理与接口技术”是一门应用性很强的课程，它的教学目的是把微型计算机系统的组成硬件和编程语言传授给学生，让学生在掌握常用芯片工作原理的基础上进一步学会应用，并建立整体的微型计算机系统的概念，培养学生借助相关资料，设计微型计算机系统的硬件系统和软件编程的能力[1]。然而，在实际教学工作中，一些教师通常是照本宣科，仅详细地讲授具体接口芯片的相关知识和8086CPU的功能结构与汇编语言，而对于8086CPU与不同接口芯片之间的联系与如何协调工作，以及如何使用这些芯片构建微型计算机系统等实际应用方面的问题，讲解得比较少。学生只掌握孤立的单个芯片，而无法建立微型计算机系统的概念，就难以达到学以致用的目的。
2.2 知识陈旧当今微处理器技术发展迅速，目前国内高校使用的《微机原理与接口技术》教材大都是以Intel80x86CPU为平台，教材的教学内容已落后微处理器技术发展潮流，和实际应用严重脱节。而由于种种原因，在我国高校的计算机教学中，使用的仍是以过时的芯片介绍为重点的陈旧教材，而且这些芯片有的已经被淘汰，无法满足实际的应用要求。这就影响到学生学习的主动性和积极性。
2.3 重知识轻能力首先，传统教学方法偏重于知识的传授，偏重于讲解具体芯片的每个引脚的功能、芯片的工作原理等知识。绝大部分实验也是验证性实验，学生只需要按照授课教师设计好的实验讲义去做，基本上不用思考，以致学生知其然，而不知其所以然。其次，教学内容缺少系统性的实例，导致学生只具备分散的知识点，而无法培养学生使用这些知识去解决实际问题的能力。再次，教学内容缺少项目设计实例，学生缺乏项目设计训练，导致学生对微机原理与接口技术在实际工程中的应用知之甚少，更谈不上分析问题和解决问题能力的培养。
3 教学改革与实践
教育必须适应社会发展的需要，为社会发展服务。高等教育的目标已从传授知识为主转变为培养能力为主，为社会培养具有实际工作能力和创新能力的技术人才是高等学校的责任。为做好“微机原理与接口技术”课程的教学工作，笔者在以下几个方面做了一些积极的改革和实践。
3.1 改革教学内容教学内容改革的主要思想是紧跟微处理器技术进步的步伐，在以Intel80x86为核心，进行基本概念、基本理论和基本方法教学的同时，增加对高新技术和具体应用的介绍和讲解。这有利于学生了解微型计算机最新技术发展和微机系统的应用，提高学生的学习兴趣，培养学生的研究精神。在教学实践中，首先，在注重基础教学的同时，着重讲解流水线技术、存储器技术、PCI总线技术、USB和SoC技术等高新技术。其次，实现将微型计算机系统的硬件与汇编语言编程相结合，芯片与系统相结合，使学生更好地掌握软硬件知识，建立微型计算机系统的整体概念。然后，针对具体的实际应用问题，利用课程中所讲解的芯片构建一个微机系统，以此作为系统性的实例，帮助学生将分散的知识点串联起来，提高学生解决实际问题的能力。“微机原理与接口技术”课程的信息量大、知识面广，而课时有限。因此，在教学过程中应做到基础性与先进性的统一，使学生不仅能够掌握微处理器功能结构、汇编语言与编程方法、接口技术等基础知识，还能了解微型计算机最新技术发展。
3.2 改革教学方法和教学手段“微机原理与接口技术”课程的教学内容比较抽象，在学生没有建立硬件系统的概念时，很难理解其中的诸多内容，这需要在教学方法和教学手段上进行改革和创新。在教学方法上，启发式教学法有利于提高学生的学习兴趣，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的意识和能力。教学时，启发学生积极思考，掌握运用所学知识和相应的解决问题的思路，使学生主动地去掌握知识。奥苏伯尔认为，有意义学习的内部心理机制是同化，其实质是新知识通过与已有认知结构中的知识或观念建立实质性、非人为的联系而被同化到已有的认知结构中去[2]。因此，在启发式教学过程中，还应该帮助学生建立新知识和已掌握的知识之间的联系，使学生掌握新知识和建立硬件系统的概念。
“微机原理与接口技术”课程的知识点多、信息量大、内容繁杂、图表丰富[3]。在教学手段方面，充分发挥多媒体教学的优势，能有效地加大课程信息量，提高课堂教学效率，全方位对学生实施情景教学，增强直观性，使学生对所学知识产生直观影像，激发学生学习和探索的兴趣，提高教学质量。
3.3 改革实验内容“微机原理与接口技术”是一门实践性很强的课程，所以要根据课堂教学进度，及时安排实验，做到理论与实践相结合。在实验教学中，要精选实验内容，注重实验的实用性和创新性，既能使学生对课堂所学基本概念、基本理论的理解和掌握更加透彻，又能提高学生分析问题和解决问题的能力。按照循环渐进的原则，把实验内容分为3部分，即验证性实验、设计性实验和创新设计实验，由简到难，由浅入深，逐步培养学生的实际动手能力。
1）验证性实验。验证性实验内容包括基本的汇编程序设计、可编程并行接口和中断与定时等实验。在教学实践中，可以根据教学内容安排，选择相应的实验内容进行实验。验证性实验分为基础部分和提高部分。实验时，一方面要求学生按照实验指导书中提出的实验方法、实验连线及实验步骤认真完成每个实验的基础部分；另一方面要求学生在基础部分实验的基础上做小的改进，自己完成提高部分。通过验证性实验，既能够使学生对微机原理和接口芯片的工作原理有一个更深的理解，又能够提高学生做实验的积极性，逐步提高学生分析问题和解决问题的能力。
2）设计性实验。设计性实验的目的是培养学生综合运用所学知识的能力，以及分析问题和解决问题的能力。设计性实验内容包括D／A转换、A／D转换和键盘与显示等方面的硬件设计和相应软件设计。实验过程中，要求学生运用已掌握的知识，进行硬件电路设计、软件编程、软硬件调试。在调试过程中，学生分析和解决实验中出现的问题，一方面能够加深对硬件电路设计和软件设计的理解，另一方面能够获得成就感，有利于学习兴趣的提高。
3）创新设计实验。在做创新设计实验时，按照每小组能力平衡的原则，将学生分成若干小组。指导教师提供多个创新实验题目供学生选择，并向每小组下达设计任务书。在创新设计实验过程中，指导教师检查并掌握学生的进展情况，解答疑难问题，指导学生完成设计内容。各小组内的学生自由分工，独立完成实验的硬件设计、软件编程、软硬件调试和撰写设计实验报告等工作。学生撰写的设计实验报告，应包含方案论证、接口芯片选择、主要芯片的功能介绍、硬件电路原理图和软件程序等内容。同时，实验报告还应该对调试和测试的结果加以分析和总结。创新设计实验使学生进一步了解微机系统的设计开发过程，在知识的综合应用方面得到全面锻炼，并且能够有助于培养学生的创新精神和团队协作精神。
3.4 改革课程考核方式考核对学生的学习具有一定的引导作用。传统的“微机原理与接口技术”课程考核通常采用闭卷笔试形式。但是仅仅依靠这种考核方式，已经不能够全面地考核学生的能力，限制学生创新能力的培养。因此，有必要改革课程考核方式，全面考核学生，并突出考核的重点，增加实验考核的比重。在实践中，采用形式多样化的考核方法，分数按照权重不同，以不同比例分配。在最终总成绩中，笔试成绩占50％，实验考试成绩占40％，平时成绩占10％。这样，通过闭卷笔试方式让学生掌握基本理论知识；通过实验考试方式，使学生掌握微机系统的软硬件设计方法，增强动手能力和创新能力。
4 结束语
由于集成电路技术和微处理技术的迅速发展，不断地给“微机原理与接口技术”课程的教学改革提出新的目标和要求，所以教学也需要不断地进行改革，调整教学内容，改进教学方法，调整实验内容，建设更多的有创新性的实验，从而提高教学质量，培养学生的应用能力和创新能力，达到教学目的。
参考文献
[1]门洪,曹生现,冯玉昌,等.“微机原理与接口技术”教学改革与实践研究[J].科技信息,2007,22
[2]谭顶良.高等教育心理学[M].南京:河海大学出版社,2002
[3]王向红,李秀坤,张殿伦,等.“微机原理及接口技术”课程教学改革与创新[J].中国现代教育装备,2007,12