网站原创摘 要：针对当前微型计算机接口技术教学过程中的现状和存在的问题,结合教学实践,提出了微型计算机接口技术课程教学改革的方案和措施,包括四个方面的改革：教学内容的改革、实验环节的改革、教学方法的改革、考核方式的改革.通过这些改革更好地培养学生的创新能力,适应创新型人才教育体系的需要.
关 键 词：微型计算机接口技术；教学改革；实践
中图分类号：G642.3文献标识码：B国家标准学科分类代码：
1.引言
“微型计算机接口技术”是计算机专业的专业必修课程,主要介绍微处理器的基本工作原理以及常用接口芯片的内部结构、外部引脚特性、工作方式等内容.其先修课为数字逻辑信号、计算机组成原理、汇编语言等课程.通过对本课程的学习,使学生能够对微型计算机的接口原理与技术有一个系统的、全面的了解；使学生掌握微型计算机接口的概念、功能、组成和体结构；使学生初步掌握微型计算机总线及接口的特点；使学生掌握常用接口硬件的特点和使用方法；使学生能够读懂简单的接口硬件原理图和相关的应用程序；使学生能够根据要求设计一些常用的较为简单的接口控制电路,同时掌握微机接口技术新的发展趋势,也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练.最终使学生有较为全面、系统、扎实的知识基础,为学习其他课程、从事计算机应用的研究和开发打下坚实的基础.
目前,传统的“微型计算机接口技术”课程教学存在着一些弊端[1-2].（1）传统教学内容陈旧、枯燥.“微型计算机接口技术”这门课程的传统教材内容陈旧,没有与时俱进.随着科学技术,特别是微型计算机科学技术的飞速发展,传统教材所包含的内容已显得比较落后,而且比较乏味、枯燥,很多教材在编写的过程中,重心放在理论知识的讲解,教师在授课过程中还是以教材的内容为主,没有与时俱进的引入与教学内容相关的新知识和学生感兴趣的课外知识,学生普遍感觉枯燥乏味.（2）教学实验以传统的验证性实验为主.传统的“微型计算机接口技术”实验,授课教师一般会让学生按照实验说明书中的实验步骤一步一步完成操作,直接观察实验结果,完全是对教材上或实验说明书上的理论知识和实验进行验证,学生没有深入的了解和思考,不了解实验的内在运作的实质,也没有创新性,学生对各种接口芯片在实际中的应用没有很深刻的理解和掌握.（3）教学手段、教学方法不够灵活,仍然主要以教师为主导.教师在实际授课过程中,一般直接将理论知识、实际技能讲授给学生,学生总是处于被动的状态.虽然能够在短时间内将知识完整的传授给学生,但是学生的积极性往往调动不起来,不利于提高学生的实际动手能力.（4）考核方式以“应试”方式为主.传统的“微型计算机接口技术”课程考核方式一般为闭卷考试,学生在复习时对很多知识点死记硬背,不但增加了学生的负担,使学生对类似课程产生抵触情绪,而且起不到活学活用,增加兴趣的作用.
因此要想让学生很好地掌握“微型计算机接口技术”课程,必须从多方面同时着手进行改革.从学生自身的特点出发,既注重理论知识的掌握,同时加强实验环节的动手能力,使学生在学习该课程时能够使理论为实验打基础,在实验实践中巩固理论知识,并且能够逐步培养对本课程的兴趣及创新的能力[1-4].本文对“微型计算机接口技术”课程进行了四个方面的改革：教学内容的改革、实验环节的改革、教学方法的改革、考核方式的改革.
2.教学内容的改革
教学内容的改革应注意以下几个方面：合理安排授课内容的顺序,突出重点；合理安排教学内容,避免讲授知识的重复性；合理分配学时.
第一部分,首先介绍微型计算机接口技术的相关概念和基本知识；掌握端口编址译码方法,使学生能够对本门课程有一个初步的了解.然后介绍微型计算机原理,主要讲解微型计算机的基本组成以及内部结构,目前,该课程大多介绍8086的结构和原理,而随着微型计算机技术的高速发展,在教学内容上也应该进行及时调整,结合当今的微型计算机介绍32位微型计算机的主要组成.在教学上也应从应用和实用的角度出发,主要强调微处理器中寄存器的结构和使用.这一部分是学生的对本课程的入门阶段,因此教师在讲解过程中要细致入微,使学生能够接受新内容,笔者建议在这一部分多花些时间,适当增加学时.
第二部分,首先介绍汇编语言,对各种指令的介绍要精简,只给学生介绍最常用的几个指令.比如传送类指令只需介绍MOV指令以及堆栈的PUSH和POP指令.然后介绍程序设计的结构,汇编语言属于结构化的程序.最后介绍总线的组成、传输方法及配置,主要介绍PCI总线的特点、命令、寻址、传输及仲裁方法.由于学生在其他一些课程中已经接触过一些上述内容,对于这一部分的讲解应适当精简学时.
第三部分,重点介绍接口芯片,讲解芯片的用途和使用情况而对芯片内部具体的结构可以简单介绍.比如定时计数器8253,着重介绍三个计数器的六种工作方式的特点及如何使用；串行和并行的接口芯片要结合目前的使用现状,比如打印机的应用；对于中断部分,着重介绍中断的基本概念,对采用中断技术的程序编写着重讲解,要特别注意中断处理的流程.另外,还应与时俱进,和现在的应用结合起来,介绍当今比较常用的接口,比如USB接口等等,这样可以提高学生学习的兴趣.这部分是“微型计算机接口技术”课程的重点,因此教师在讲授时要详细,并适当增加学时.
3.实验环节的改革
笔者认为实验教学环节可以在完成计划内教学的前提下,利用现有师资、仪器设备、设施条件等资源,面向学生开放、为学生提供尽可能多的实践学习条件,重点培养学生的创新意识和动手实践能力.以前由于实验设备的限制,实验都是演示性的,10人一组,运行一下演示程序,看一下结果就算完成实验任务,学生对整个实验的印象非常模糊,起不到加深了解的作用.自从2012年我校建立了新的“微型计算机接口技术”实验室以后,实验设备可以做到4人一组,为加强实验教学提供了物质上的保证.笔者对“微型计算机接口技术”实验课程进行了改革,将原来单一的验证型实验课转变为由验证型实验、扩展型实验和综合型实验共同构成的实验课.验证型实验是针对某一设计好的实验,对其功能做一个验证.对于这类实验,学生只需依照实验说明书中给出的操作步骤,很容易就能完成实验,实验程序通常也是现成的,学生只需在电脑中调出现成的程序并运行就能得到想要被展示出来的实验现象.验证型实验安排在授课初期,对于学生理解各个芯片的工作原理有一定的帮助.扩展型实验在验证型实验的基础上,对其电路连线或实验程序做一些修改,再去观察和分析所得到的实验现象.由于需要修改实验电路和实验程序,这就要求学生一定要比较清楚地理解整个实验过程,扩展型实验安排在授课中期,起到督促学生认真学习的作用.在学完本门课程所涉及的所有接口芯片后,学生可以把所学的知识综合起来,在实验柜上自己动手去设计几个包含多个芯片的综合实验,培养学生的创新能力和知识综合运用能力.综合型实验安排在授课后期,对于学生加深本门课的认识有一定的推动作用,巩固了所学到的知识.在每次实验进行过程中,要以学生为实验的主体,最大限度地调动学生的积极性,引导学生积极对待实验中出现的问题,而不是放弃探索,并尽可能的让学生自己动手解决.指导教师在实验中扮演配角,负责给学生指明方向,并指导学生一步步的解决实验中出现的一些疑难问题.在每次实验前,要求学生养成先预习的习惯,使其先明确设计任务和目的,再由教师详细讲解设计内容.在每次实验完成后,要求学生及时写好实验总结及实验报告.组织课外兴趣小组,鼓励学生利用课余时间进行实验开发,让学生利用课外时间到实验室进行实验.
4.教学方法的改革
教学方法是否合理,在很大程度上决定了教学效果的好坏,在我们的教学实践中,即使有优秀的教学内容和先进的实验设备,而没有采用合理的教学方法,也不能够将知识有效地传授给学生,更提高不了学生的学习积极性.对于教学方法的改革,需要我们在教学的实践中不断总结经验,根据不同的教学对象和教学内容进行适当的调整.对于“微型计算机接口技术”课程,笔者认为可以采用以下的新方法.
（1）激发学生的学习兴趣.兴趣是最好的老师,它能为学生提供无穷的学习动力,培养良好的创新能力.从实际出发,用学生容易理解的知识体系和叙述方法,深入浅出、循序渐进地帮助学生掌握相关内容.“微型计算机接口技术”是计算机硬件技术的一个重要组成部分,在日常生活中有很多应用,常见的有汽车仪表盘、超市收银机、银行排号系统、公司电子考勤机、小区防盗系统、公路收费系统等.在授课初期,可以选择一个跟学生日常生活比较贴近的例子,如公交车的报站系统等,由浅入深地讲解,让学生认识到本门课程的实用性所在,让他们感觉到通过自己的努力也能开发出这样的产品,从而产生对本课程的学习兴趣和实验兴趣.
（2）在授课过程中,多与学生进行互动.“微型计算机接口技术”课程中有大量的硬件理论,内容比较枯燥,如果一味地平铺直叙,学生很快就会觉得很乏味,对本课程失去兴趣.因此,在授课过程中一定要把学生注意力吸引过来,让学生们也参与到课程中来.比如在讲定时/计数器8253时,提出一个用8253控制包装流水线的例子,让学生自由提出控制方案,然后大家集体讨论,并给出控制程序,这样既做到了知识的活学活用,又活跃了课堂气氛,实现了教师与学生的互动.除了课堂检测设提问与学生互动外.笔者还精心设计了与课堂讲授内容相关的一些小问题,与学生互动,调动学生思考的积极性,达到巩固课堂所学知识,加深理解,提高学生掌握所学知识的效果.允许并鼓励学生大胆检测设,大胆提问,鼓励他们不要怕说错,失败乃成功之母.
（3）在授课过程中,采用多媒体课件与板书相结合的方法.采用多媒体课件讲课,其优点是直观、全面,并且展现的内容更加美观.但是其缺点是容易造成讲授速度过快,信息量过大,突出不了重点,从而造成学生的思路跟不上,影响授课效果.笔者采用与板书相结合的授课方法,把讲课的速度控制在学生可以接受的范围内,以使教学的效果达到最佳.比如PCI总线这一章节,介绍PCI总线的读/写操作的时序信号时,由于时序信号种类繁多,若用多媒体课件讲解,学生一般接受不了,此时如果适当地配合板书讲解,有意地放慢一下讲课速度,就完全可以做到教与学的同步.
（4）借助竞赛激发学生的应用创新能力.在传统的理论教学中,学生总是按照教师安排的教学进度一个一个章节地进行学习,所获得的知识是零散的,通过学习,很难将每个接口芯片联系起来.在这种情况下,我们可以组织不同形式的接口知识和设计竞赛.通过竞赛激发学生的学习热情,对“微型计算机接口技术”理论知识进行高速的吸收、提炼和升华,进而结合实际案例的设计来使学生的接口技术开发能力达到一个新的境界.
5.考核方式的改革
考核在教学过程中起着重要的作用,是教师了解学生学习状况、实施因材施教的基本依据,也是学生自我评价、自我认识的依据.目前,“微型计算机接口技术”课程考核评价方式主要是以闭卷形式进行理论考试.这一考核方式无形中把学生学习的主要精力用在了对基本概念、原理和指令等方面的死记硬背,忽视了对其应用能力和动手能力的锻炼和考查.改变传统的考核评价体系,评价学生时不再单一地看笔试成绩,应考查学生运用知识解决问题的综合能力.反对单纯以理论考试的成绩作为最终成绩的做法.对于“微型计算机接口技术”课程,笔者认为可以将考核成绩分成两个部分综合给分.第一部分考核基础知识、基本理论的掌握程度,这一部分的考核采用半闭卷半开卷的考核方式,考试时间为60min,占总成绩的50%,题型包括填空、选择、分析和程序设计题型,考查学生对基础知识、基本理论的掌握程度.考试时,学生可以自带一页手写好的参考资料,进行辅助答题.第二部分考核实验操作能力,对学生考核的重点不是看完成实验的速度和对实验操作的熟练程度,而是考核在实验过程中所反映出来的设计能力、操作能力和应变能力,这一部分占总成绩的50%.
6.结论
由于微型计算机技术的迅速发展,而不断的给教学改革提出了新的目标和要求,这就要求教师紧跟发展趋势,不断地调整教学内容,改进教学方法,丰富教学手段,加强实验、实践环节,采取多种途径,提高教学质量,培养学生的创新能力,实现教与学的最佳统一.通过“微型计算机接口技术”课程的教学改革,教学质量显著提高,拓宽了学生知识面,提高了学生学习专业课程的兴趣,不仅使学生在实践能力上得到锻炼和提高,而且培养了思维和创造能力,也为其它专业课程学习与实践提供很好的学习基础和学习方法.