微机原理与接口技术课程教学方法探讨

杨家志 杨光杰

桂林理工大学信息科学与工程学院 广西桂林 541004

微机原理与接口技术课程教学方法探讨

杨家志 杨光杰

桂林理工大学信息科学与工程学院 广西桂林 541004

针对在微机原理与接口技术课程教学中遇到的普遍问题，从课堂教学和实验教学两方面对教学方法进行改革，改善教学效果。

微机原理；教学方法；改革

微机原理与接口技术是高等院校理工科非计算机专业学生必修的一门计算机基础教育课程，是提高学生微型计算机应用与开发能力的重要课程，也是学习后续单片机原理、嵌入式系统等课程的基础。微机原理与接口技术课程由微机原理和微机接口技术两大内容组成，其中，微机原理以Intel公司自1978年以来陆续推出的8086，80386，Pentium等X86构架的CPU为主线，介绍其内部结构、运行过程和指令系统；微机接口技术着重CPU与存储器的连接、外设端口、网络接口、中断、A/D和D/A等。

这门课程内容多，定义多，原理复杂，对于多数没有或较少计算机硬件基础知识的同学来说，入门较难，概念的理解、原理的认识尤其困难。很多同学在上完几次课后纷纷反映课程较难，不理解CPU是怎么运行的，原理是什么。从现实来看，搞好微机原理与接口技术的教学工作，让学生理解，学好，学扎实，为以后的学习打好基础，是一项很有挑战性的工作。

结合在微机原理与接口技术实际教学过程中遇到的问题，通过与学生的互动，与同事的交流，以及认真的思考，不断改进教学方法和手段，改善教学效果。

1 教学过程中遇到的问题

(1)学生普遍反映课程的知识点太多，理解起来难度太大。尤其是微机硬件发展日新月异，各种新硬件、新概念、新定义层出不穷，而且部分汉语定义经由英语翻译过来之后，有词不达意之嫌，更添理解难度。例如：内存在微机原理里不光包括我们通常所说的“内存”，还包括CPU内部的缓存，显存，主板上的BIOS存储芯片等，学生在学习的时候很容易混淆。

(2)教学内容陈旧。目前的教材，普遍以16位CPU 8086为基础，讲述相应微机系统的原理。30余年后的今天，CPU从性能上、结构上、引脚上都发生了很大的变化，仍以8086来讲述微机原理就会与现实产生较大的脱节，甚至很多教师都没有接触过8086，只能凭借理解去讲授8086的原理。

(3)课程内容上只安排讲授汇编指令，无汇编编程的内容，但是在实验课程上全是汇编编程的内容。这个问题是普遍存在的，只学完汇编指令之后，学生并不理解汇编程序的特点，也不知道一个完整的汇编程序应该是什么样子的，更不知道如何去编写一个汇编程序。那么在做实验的时候，就不知道如何做。

(4)CPU外围芯片的介绍过多。一般的教材都会从中断管理芯片8259，到接口芯片8255，到定时/计数器8253，再到串口芯片8251等。一方面这类芯片目前已很少使用，另一方面学生一下子接触这么多类似的芯片，很难掌握。

2 在课堂教学中尝试的改革

针对以上在微机原理教学中遇到的问题，不断尝试改革教学方法，改善教学效果，让学生更好、更扎实地学好知识。主要内容如下：

(1)精选教材。微机软硬件发展迅速，在教学时也应该紧跟软硬件的发展趋势，为学生讲解最新的概念、技术和原理。同时，目前通用微机的CPU都是建立在X86构架上的，即以8086为基础的。因而，应该以讲述8086工作原理为基础，适当加入Pentium和Core等新式CPU采用的新技术，新原理，从而让学生在掌握微机工作原理的同时，了解微机的发展历史和趋势。

为此，选用一本以8086为基础，同时又包含新式CPU的教材就显得尤为重要。经过认真筛选，最终选用清华大学出版社的《微型计算机技术及应用》（第四版）为教材。此书多年来经过4次修订，在讲述8086原理基础上，新加入Pentium处理器的原理、指令等部分内容，较好地满足课堂教学的要求。

(2)注重教学中概念的讲解。概念是学生理解和掌握微机工作原理的基础，通过对概念的认真领会和理解，才能进一步深入到微机的工作过程中去。这门课程里概念较多，其中有很多是易混淆难以理解的，也有较多是第一次遇到或者有新含义的概念。因而，在课程教学中，应该着重讲解难理解易混淆的概念，让学生掌握这些概念，打好基础之后，才能更好地掌握微机工作原理。

(3)多引导学生对问题的思考。微机原理这门课程有很强的逻辑性，微机工作的每一步，都是按照既定的逻辑或步骤进行的。因而，在教学时，应培养学生的逻辑思考能力，遇到问题，不是直接告诉学生答案，而是在学生思考之后，再讲解对待此问题的思考过程。同时，在教学时，应该主动提出问题，多问学生为什么，引导学生对问题的思考，培养学生思考的习惯。

(4)增加汇编语言编程内容。针对课程教学中缺少汇编语言编程，在教学中主动加入这部分内容。具体的做法是提炼出典型的完整汇编程序，在课堂上给学生讲解程序运行过程和原理，并讲解通过Debug进行程序调试的方法，培养学生运用汇编语言编程和调试的能力。

(5)集中讲解CPU外围芯片，并适当缩减部分内容。CPU外围芯片在课程中占有相当大的篇幅，而它们的工作原理和配置方法基本类似，因而，在教学时，完全可以适当地把这些外围芯片集中讲解，让学生掌握这类芯片从硬件连接到软件编程的方法。

3 在实验教学中尝试的改革

实验教学是学生实际动手操作，理论联系实际，增强对微机原理理解的重要手段，也是学好微机原理的重要保证。在微机原理的实验教学中，笔者尝试了如下改革：

(1)精选实验项目。根据实验学时的要求，选取跟课本内容紧密相关的实验项目，尤其是涉及微机工作原理和重要芯片工作原理的实验项目。

(2)仔细讲解实验内容及过程。教师示范实验平台的操作方法，鼓励学生去编写自己的程序，在不断的调试过程中加深对硬件和软件的理解，真正达到动手、理解、领会。

(3)要求学生认真撰写实验报告。实验报告是实验教学中的重要一环，从实验报告中可以看出学生实验的情况，对实验内容的理解情况，甚至是对整个微机原理课程的掌握情况。要求学生在撰写实验报告时，重点突出实验过程，学生对实验的理解和从实验中得到的体会。

4 结束语

结合在微机原理与接口技术的实际教学过程中遇到的现实问题，从课堂教学和实验教学两方面对微机原理的教学改革进行了尝试，提出了一些具体的教学改革方案和措施，从课程教学的效果来看，此种改革能够引起学生的兴趣，增强学生对课本内容的理解，提高学生的动手能力，取得了一定的效果。

[1] 郑蓉建，白秋产，应根旺.微机原理及应用课程教学改革初探[J].高等教育与学术研究，2007，7：36～38

[2] 黄健.论微机原理与接口技术课程的教学改革[J].中国成人教育，2010，8：160～161

[3] 汪凤林，王东霞，温秀兰.微机原理及应用课程改革探索[J].中国现代教育装备，2010，15：90～92

[4] 林丽纯，李传芳.微机原理及应用实践的教学改革[J].中国现代教育装备，2009，4：86～87

Discussion of the teaching method of micro-computer theory

Yang Jiazhi, Yang Guangjie
Guilin university of technology, Guilin, 541004, China

This paper is aimed at the problems that happened in the micro-computer theory teaching process. A teaching reform is proposed in both classroom teaching and experimental teaching, to obtain a better teaching effect.

micro-computer theory; teaching method; reform

2011-04-23 稿件编号：1104135

杨家志，博士，讲师。