《微机原理与接口技术》教学方法探讨

时间:2022-10-03 05:47:41

《微机原理与接口技术》教学方法探讨

摘 要:《微机原理与接口技术》是一门软硬件结合的课程,具有一定的难度。针对课程内容抽象和职业院校学生的特点,教师结合多年的教学实践,阐述本课程教学的一些方法。

关键词:微机原理;多媒体;比喻;C语言

《微机原理与接口技术》课程是职业院校计算机及其相关专业的一门重要的专业基础课。课程任务是使学生建立微机系统的整体概念,具有应用接口芯片进行软硬件开发的初步能力。但是,由于目前学生入学门槛有所放低,学生总体素质也有所下降,所以如何上好《微机原理与接口技术》这门课程,已成为职业院校教师必须深思的课题。根据本人的教学实践和学生的反馈信息,并结合该课程的特点,我在教学过程中对其教学方法进行了一些探索。

一、微机教学中存在的问题

《微机原理与接口技术》这门课程内容抽象,知识点多,并具有理论与实践、硬件与软件相结合等特点,再加上计划课时有限,导致教师很难在有限课时内较好地完成教学任务。

这门课程教学难度大,学生学习兴趣差,普遍感到这门课难学、难懂,多数学生学习目标不明确,总体概念建立不起来,思路不清晰,学习这门课的角度掌握不准确。

二、明确教学目标,激发学习动机

针对该门课程的特点和学生状况,为调动学生的学习积极性和主动性,在教学中,教师首先要让学生明确以下几个问题:

1. 明确学习的侧重点

学习《计算机应用基础》,我们可以演示规范的电子表格,播放一段幻灯片作引导;学习《微机原理与接口技术》,我们也可通过多媒体演示微机应用的例子开始。如多点数据采集系统,通过传感器A/D转换电路采集温度、压力等;利用8255A芯片控制LED数码管的亮和灭,模拟十字路口的交通灯控制系统等。通过这些演示,一方面能使学生明确该课程的实用性,激发学生的学习热情;另一方面能使学生有一个总体的认识,了解人们是怎样用微机进行控制的,知道应用微机操作的具体过程。比如在对红绿灯的演示中,我们可以进一步有意通过键盘改变程序的内容,使灯亮的盏数发生变化,延时时间加长或缩短,并且在操作中我们也可有意将程序改错,观察数码或屏幕显示的错误信息,然后再改正过来正确显示,从而使学生了解人机是怎样会话的、人们的意图是怎样通过编写程序控制微机实现的。这样,就能使学生加深理解该课程的侧重点,掌握编程和接口连接的方法,并能向微机发出命令进行控制操作。

2. 明确从应用的角度学习微机原理,将微机作为一种工具使用

要使学生具有计算机的应用技能,我们就应先从使用的角度、而不是从维修的角度详细讲整个系统的工作过程。如汽车是人的代步工具,从使用角度来说应学习驾驶技术、考驾照,而不是学一定难度的维修;同样电脑代替不了人脑,但其作为一种工具,可帮助人们实现工业、交通的自动控制。所以,按照心理学上认知规律,要先从应用角度学会如何操作微机,实现其控制功能,而不是一开始就要对整体微机系统和工作原理进行深入分析,对微机故障进行维修。因此,对于编程序要着重学习CPU的寄存器、中断方式、存储器的地址分配、端口地址等,对于接口的连接要熟悉典型接口芯片的功能、各个引脚特性、工作方式等。

三、改进教学方法,突破难点

1. 利用多媒体教学,使抽象内容形象化

由于微机内部芯片的高度集成化,其工作原理讲解起来比较抽象,工作过程难于理解。特别像寄存器、存储单元内容看不见、摸不着,传统的教学方式效果不理想。为此,我们可利用多媒体进行辅助教学,将抽象、复杂的内容采用直观、形象的多媒体课件进行演示,化抽象为具体、化难为易,以利于学生理解和掌握,提高学生学习的兴趣。

教材中各种图比较多,如原理图、时序图以及流程图等,如果我们用传统的教学方式,既费时又不规范。而运用多媒体课件辅助教学,可很快直观地展示给学生,对重点内容可用不同的颜色标注,需强调的内容可用闪烁方式显示,使学生紧跟老师的思路,既省去了大量的板书时间,又以整齐、美观和可重现等方式展现课程内容,提高了教学效率。实践证明,采用现代化的教学手段,可以把原本枯燥的硬件课程讲解得生动易懂,加深学生对理论知识的理解,达到事半功倍的效果。

2. 形象比喻,深入浅出

比喻就是打比方,根据事物之间的相似点,把某一事物比作另一事物,把抽象的事物变得具体,把深奥的道理变得浅显。该课程内容抽象,学生学习起来困难较多,在教学过程中,我们可拿一些生动、形象的例子来作比喻,以便学生理解和掌握。

如寻址方式,指令操作首先要寻找操作对象的操作数,为提高CPU的运行速度,CPU中设有寄存器可暂存数据,而数据主要存在存储器中。若操作数在寄存器中可直接找到,就是直接寻址;若操作数在存储器中不能直接找到,可通过寄存器中的有关信息找到,即寄存器间接寻址。我们可用去宿舍找学生作比喻,若知道学生的具体房间号,可以直接去找(直接寻址),不知道可以去宿舍值班室询问,得知学生房间号后再找到学生,这就类似于寄存器的间接寻址。

又如中断引入解决了高速CPU与低速外设信息的交换问题,CPU由被动变为主动,采用分时操作,从而大大提高了效率。如何使学生理解中断的执行过程,我们可用优秀售货员或以教学讲课中学生有问题举手提问作比喻,教师允许学生提问并作出回答,即为响应中断和执行教学中断服务的程序过程。

另外,刷新可用慢撒气的自行车作比喻,中断扩展电路8259A可比作经理的秘书等。课本中许多枯燥抽象的问题,多能与生活中的事情联系起来,通过恰当的比喻会使它们变得生动形象,易于被学生理解和接受。

四、结合C语言学习汇编语言

建构主义认为学习不是被动接受刺激的过程,而是学习者通过新旧知识经验间反复的、双向的意义建构过程。因此,学生已有的知识经验对于学习新知识具有重要的作用。多数学生已有了高级语言的基础,如C语言,教学过程中我们可利用学生已有的知识、熟知的事物恰当地运用类比,学生学习的兴趣就会很浓,更重要的是学生对所学的知识不容易遗忘,而且能达到“举一反三”“触类旁通”的效果。

如两种语言设计中相似之处较多:(1)程序设计的基本步骤:分析题目确定算法、画程序流程图、编写源程序、上机调试。(2)程序的四种基本结构:顺序、选择(分支)、循环、函数(子程序)。(3)典型程序的算法:找最大值、最小值,冒泡排序,对分查找等。

又如两种语言的不同之处:在输入、输出部分中,C语言是高级语言,输入、输出分别由赋值语句、输入函数(scanf)、输出函数(printf)实现,如X=3对于数据放在哪不用考虑;而汇编语言是面向机器的语言,因此编程应了解对应微型机的结构,如存储区的地址分配、外设端口地址分配,然后分配程序所要使用的存储器、寄存器,规定数据输入、输出的方式等。因此,用汇编语言要考虑数据放在存储器哪个单元,如何找到即用什么寻址方式取出操作数,数据处理完后还要考虑放回到哪个存储单元,或通过哪个端口输出等。

这样,结合C语言学习汇编语言,既便于学生对汇编语言的理解,又加深了学生对C语言内容的掌握。

在《微机原理与接口技术》教学中,我们针对教材和学生的实际,不断改进教学方法,使枯燥抽象的内容变得形象生动、深入浅出,调动了学生学习的积极性,也使教学质量在不断提高。总之,《微机原理与接口技术》课程的教学改革不可能一蹴而就,需要职业学校的教师进行不断地探索和实践。

参考文献:

[1]张荣标.微型计算机原理与接口技术[M].北京:机械工业出版

社,2005.

[2]陈裕国.类比法、关联法在微机教学中的应用[J].科技信息,

2008(23).

(新乡职业技术学院)

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