微机原理与接口技术理论和实验教学改革的探索

贺 杰，何高明，郭 慧

（1.2.3.梧州学院，广西 梧州 543002）

微机原理与接口技术理论和实验教学改革的探索

贺 杰1，何高明2，郭 慧3

（1.2.3.梧州学院，广西 梧州 543002）

分析梧州学院微机原理与接口技术课程在教学方面存在的问题。在理论教学方面，对教学内容做了调整，设计了较为科学的多媒体教学课件；在实验教学方面，根据学生实际水平编写了院内专用实验教材；在考核形式上采用理论和实验并重的方法，促使学生真正学到知识。实际教学效果表明改革效果较好。

理论教学 实验教学 考核形式

“微机原理与接口技术”课程是计算机专业和电子类专业的一门专业基础课，在我国电气信息类专业的教学计划中，它是核心课程之一，在人才培养方案中起着承前启后的重要作用，因此该课程在计算机类和电子类课程中占有非常重要的地位[1-2]。目前，在我国的计算机学科各专业中，该课程都是核心课程之一，它是学好其他专业课程的基础和保证。随着计算机应用的发展，该课程的应用范围逐步扩大，在其他非计算机专业的相关专业方向中也开设了这门课程。

梧州学院计算机科学系、电子信息工程系和数理系都开设了 “微机原理与接口技术”课程。作为高等院校中相应专业的主要课程之一，如何提高教学质量，使得学生能学好这门课程，并能进行创新设计是本课程的教学改革重点之一。从往年梧州学院计算机科学系的学生学习情况来看，部分学生在学习该课程的时候，会感到该课程难学，主要体现在对汇编语言编写的语言不熟悉，加上对芯片的工作原理不清楚，觉得学起来枯燥乏味，更谈不上使用学到的知识进行设计了。出现这些问题的主要原因有如下这几个方面。

1.理论教学方面。该课程的理论性较强，在讲述的时候主要通过黑板板书，学生在听课的时候会觉得很枯燥，提不起兴趣，对主要芯片的原理更是记不住。

2.实验教学方面。由于梧州学院微机原理实验室的设备比较落后，很多设备都不能正常使用，并且该课程的实验课时相对来说较少。在实验课程中，往往很多学生共用一台实验设备，导致学生自主参加实验的机会大大减少。另外，由于理论学习时对该课程的主要内容掌握不好，也严重地影响了实验的教学。

3.考试形式方面。该课程的考核方式主要是试卷的形式。这样会促使学生通过死记硬背的方法来学习，导致总体的教学效果下降。

笔者在近几年的微机原理与接口技术课程的教学中，经过不断探索，努力寻求一种更好的方法，来提高该课程的教学效果，使得学生能有兴趣去学，能为所用。鉴于以上的问题，为了提高该课程的教学效果和学生的实践动手能力，在以下几个方面进行改革。

一、理论教学的改革

自从上世纪70年代，微机技术有着突飞猛进的发展，应用也渗透到各行各业。虽然微机接口方面各种接口芯片的应用技术发展很快，但是该课程总的体系结构和基本理论仍然没有变化。目前在广西区乃至我国很多高校开设这门课程主要侧重对基本理论知识的讲解，而忽视了学生的实践动手能力和综合思维能力，为了提高学生的理论联系实际能力、自主动手能力和创新能力，需要在理论知识的讲授中进行适当调整。

针对本门课程的理论教学，设计了一套较为科学的多媒体教学课件，尝试加入新的元素，将该课程分为基础知识、核心知识和案例知识三个部分。基础知识部分主要介绍微机的基本工作原理和特性结构等，让学生对这些基本知识有所掌握，并为后面的实验教学做好准备和奠定基础。核心知识部分则主要介绍接口技术部分内容。该部分内容主要是一些常见的接口芯片的工作原理与特性，笔者在讲授时，还根据实际的应用需要，增加一些较为先进的技术。在学习了前面两个部分内容后，学生对微机原理与接口技术的内容有了解，再介绍案例知识。案例知识主要用在实验教学中，可以提高学生的动手能力和思考问题的积极性。将所学到的内容用在实际的案例中，巩固前面的基础知识和核心知识，并进行创新性实验，提高所学知识的综合运用能力，进一步解决了理论与实际应用脱节的问题[3]。

二、实验教学改革

在实验教学方面，根据计算机科学系学生课程体系偏软件的特点，除了注重软件设计能力，还要把硬件知识和软件设计结合起来[4]。因此，把实验内容分为三个层次，分别是验证性实验、设计性实验和综合实验。根据梧州学院学生的实际情况，结合目前使用的实验系统，编写了学院内部使用的实验教材，把实验教学按验证性实验、设计性实验和综合性实验进行合理的调整。

验证性实验主要以基础实验为主，实验目的主要让学生理解硬件芯片的基本工作原理，对软件方面要求相对轻。实验内容以单元实验为基础，主要包括译码器实验、数码管驱动实验、计数器实验、并行接口实验和串行接口实验。通过实验使学生掌握计算机软、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。实验一般安排在相关章节的理论教学结束时进行，让学生加深对相关硬件工作原理的理解。

设计性实验以某个接口芯片为中心，主要实现与该芯片相关的一些基本应用。应用领域主要是学生日常生活熟悉的方面，从而让学生体会到该课程的实际应用价值，提高学生的学习积极性。该部分使用除了要求学生掌握硬件芯片的工作原理之外，重点还要结合硬件的连接方法，通过软件编程来实现相应的功能，因此对软件方面的要求相对较高。综合实验是在前面实验的基础上进行的，在学生了解各种芯片的基本原理和应用后，要求学生能把多个芯片结合起来，设计出一个功能较为复杂的应用系统。实验实施的方法可以是以小项目的形式或者课程设计的形式进行。学生主要以小组为单位，实验时间安排除了在实验教学时进行，还可以让学生自己在课余时间进入实验室自行安排。设计过程中，指导教师随时检查并掌握学生的设计情况，解答疑难问题，指导学生完成设计内容。

三、考核形式的改革

为更好地检验教学的效果，全面、客观、公正地反映学生的学习情况及实际能力，实验考试成绩应体现出学生动手能力、分析解决问题能力及创新能力，改变过去以笔试考试成绩和出勤率为基础的做法，而将实验成绩和笔试成绩相结合，在实验成绩根据各实验的难度设置不同的评分标准，这样有助于督促学生自觉地提高自己的动手能力，以改变学生死记硬背的学习方法。调整总评成绩中理论知识分数与实际操作分数的比重，从只考理论知识，到注重过程考核和综合能力测试，促进学生知识的积累，避免学生考前突击和死记硬背，使学生真正学到知识。

四、改革效果分析

用以上的改革方法，对试行教改的2006-2008级的计算机本科5班、6班学生的微机原理与接口 技术课程考核成绩分析如表1和图1所示。

表1 2006-2008级计算机本科5班、6班学生考核分析表

图1 2006-2008级计算机本科5班、6班微机原理与接口技术成绩分析图

对以上数据比较可以看出，学习该课程学生的整体水平有所提高，及格率保持在较高的水平，随教改的进展逐年提高，表明改革效果较为良好。

[1]王亭岭,熊军华.“微机原理与接口技术”教学方法研究[J].中国电力教育,2010 （1）：99-100.

[2]马旭东,顾群,陈正纲,戴先中.32位环境下微机原理与接口实践教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2006（4）：5-9.

[3]汤晓安,王文惠,郝建新,邹江威.“精讲多练”打造《微机原理与接口技术》精品课程[J].高等教育研究学报,2007（2）：58-59,87.

[4]谢勤岚.微机原理课程教学改革的探讨[J].理工高教研究,2009 （4）：135-136.

G642.4

A

1673-8535（2012）03-0086-03

2012-04-21

梧州学院教育教学改革工程项目（wyjg2008C003）

贺杰（1982-），男，湖南益阳人，梧州学院讲师，硕士，研究方向：计算机网络、多媒体技术方面的教学与科研。

何高明（1980-），男，湖北咸宁人，梧州学院讲师，硕士，研究方向：嵌入式系统、物联网方面的教学与科研。

郭慧（1981-），女，广西梧州人，梧州学院讲师，硕士，研究方向：无线传感器网络、图像压缩方面的教学与科研。