《信息交换方式――程序中断》教学案例

【摘 要】程序中断方式是计算机原理信息交换方式中的重要内容。教者把这节课的教学重点放在中断处理的过程上，其教学设计遵循的是一条“概念―分析”的路子，教师预设在课堂上引导学生经历由理性到感性、由抽象到直观的思维过程，以便让学生很容易地掌握中断的处理过程。从教学方法上说，设想引导学生通过教师讲解和自主探索而获得对中断处理的理解，学生走的是一条发现学习的道路。

【关键词】计算机教学；课堂实录；教学反思

想像力是学生的翅膀。有了想像力，再抽象的知识也能容易理解。课堂教学中教师要充分了解学生的心理活动，给学生插上想像的翅膀，才能切实提高课堂教学的效率。正如美国著名的教育心理学家Ausubel所指出的：影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么，我们应该根据学生原有的知识状况去进行教学。

一、课堂实录

师说：我们刚刚学习了信息交换方式中的程序查询方式，此种方式适用于低速的外设设备，CPU等待的时间很长，因此此种方式的效率很低，假如你是一个计算机设计者，你用什么方法来提高外设和主机之间的数据交换速度？

（设计目的：激发学生的想像力，让学生自己去经历去粗存精的思维过程，最终获得提高外设和主机之间的数据交换速度的方法）

生A：外设的速度与CPU的速度相差太大，不管用哪种方法，CPU都要等待外设，除非快速的提高外设速度，若维持现状，我不知道能有什么好方法？

师说：他的这一猜测似乎有一定的合理之处，但想法显然过于狭窄了。

（生A的发言令教者颇感意外，一下子打乱了教学预想，课堂上有几个学生也在悄悄细语，莫非他们跟学生A有同感？若直接给出答案，这样灌输，教学效果必然不好。面对学生的想像力缺乏，教者决定因势利导，临时改变教学设计。通过模拟CPU和外设，引导大家找到提高外设和主机之间数据交换速度的方法。）

师说：这样吧，暂时不要去简单的空想。我们来做个游戏。假设教师是CPU，生C是外设，生D计算时间，我们来模拟打印程序任务。

（看着教师与生C的表演，学生有的带着笑，有的在沉思，更加感性的掌握了程序查询方式的缺点所在。）

师说：现在要提高效率，而CPU与外设的速度没变，怎么办？

生E：在相同的时间内多完成任务是否也是提高速度的一种方法？

师说：很好，他给了我们另一个思维角度，速度快和效率高有时有异曲同工之处。在不能提高速度的前提下，这种角度无疑是明智的。

生F：让CPU与外设各做各的事，等外设准备好后，CPU再来处理外设的事情，这样在同样的时间里完成的任务不是多吗？

（生F的回答使很多同学恍然大悟，有两名同学自告奋勇地用生F的方法模拟打印程序任务，果然，在相同的时间里，这种方法完成的任务更多些。）

师说：中断处理方式就像他说的这样，此时CPU处于被动，外设处于主动。当外设准备就绪后，就通知CPU来处理，这样无疑提高了CPU与外设的数据处理速度。中断处理有四个过程（略）

师（总结）：中断处理过程与现实生活中的例子非常想像。比如我在看书，此时有人打电话给我，这是中断请求；我准备接电话并对看书的位置作了标记，这是中断响应；我接了电话，这是中断处理；打完电话后继续看书，这是中断返回。

程序中断方式由软件和硬件共同控制，此时CPU处于被动，外设主动，这样的CPU的实时性得到了大大提高。

二、教学反思

1.尊重学生的主体地位，在课堂教学中把尊重学生真实的思维过程和思维特点落在实处。传统教学过分关注教师的主导作用，让学生沿着教师既定的线路前进，这实际上是教师以自己的思维代替了学生的思维。教师要充分尊重学生的思维特点，在讲解抽象问题时要采取一定的手段让学生想象起来，否则学生的头脑中有太多的困惑和不解，久而久之学生会丧失学习的主体性和主动性。中学生正处于求知欲旺盛的年龄，要不断的引导学生提高思维品质是教师教学工作的首要任务。本节课从暴露学生真实的思维活动入手，设计了一个激发学生想像力的游戏，让学生自然地将抽象问题感性化，满足了学生的思维需要和情感需要，体现了以人为本的教育理念。

2.职业教育课程背景下教师和学生的角色定位要求教师在组织者和引导者的位置上正确处理学生的知识、技能的掌握与学生的能力发展，以及创新意识养成之间的关系。学生是学习的主人。按照建构主义的学习理论，学生的知识学习并不能依靠外界硬塞而获得，学生的学习主要是一种建构式的学习，教师的重要责任是为学生的建构学习搭建获取知识的平台。通过本节课的学习，学生获得的知识和技能并不多，但在教师的引导下，学生亲身经历了一次较为完整的知识产生过程，增强了想象力，学生的获益是多层次的，从而实现了多维的教学目标。

3.处理好专业课教学中教学与教育的矛盾关系是职业教育课程背景下教师专业发展的必须要求。计算机原理是一个相对抽象的学科，学生对它没有丝毫的感性认识，这要求我们在教学设计时一定要充分考虑学生的思维特点和可接受程度，思考采用怎样的教学手段以便学生达到教学的目标。

在这节课的教学实施中，学生对计算机原理问题进行了充分的感知，既有对抽象问题的实际模拟，又有对中断处理的归纳总结，这样的教学既满足了学生专业知识能力的发展要求，也符合学生的身心发展规律，较好地处理好专业与教育的关系，为学生的后续学习奠定了良好的智力基础和情感支持。

【参考文献】

[1]《计算机原理》高等教育出版社