“微机接口”课程的教学改革

曾镜源

(嘉应学院计算机学院，广东梅州 514015)

近年来，高校有不少教师就微机原理和接口技术，通过从教学内容、教学方法、实验方法和课外实践方法等各个环节进行了相关课程改革，以激发学生的学习积极性以及创新性，顺应计算机专业发展的潮流。

文献［1，2］通过改革教学内容，精讲多练，模块化教学，灵活多变的方法进行授课，以及参与电子竞赛等方法，提高了学生的应用和创新能力。文献［3］采用结构教学观的方法，通过实例提出了汇编语言与硬件的协同设计的教学方法。文献［4］通过实践教学和开放实验，并选拔和指导学生参加电子竞赛相结合的方法，培养动手能力和创新能力。

本文以“微机接口”课程为例，探讨计算机硬件课程的教学方法。此课程学习CPU外围设备的原理与程序控制方法，是计算机硬件类课程与程序设计类课程的衔接点。

1 课程内容讲授的多样化

1.1 结合产品进行讲解

“微机接口”课程各个章节独立性强，内容多而且分散。为体现各个章节的整体性，我们为课程准备了电子钟，MP3播放器和旧手机等电子产品，与学生一起现场拆卸与分析，并结合课程内容讲解电路各部分与教材上章节的对应关系，使教材内容形成一个整体［5］。

此方法对学生具有相当大的吸引力，学生很乐意参与拆解，并在课后还不断提出问题。

1.2 “微机接口”中的概念解释

笔者在教学中，将“微机接口”课程中的概念用更抽象的计算机语言或网络中的专业术语来解释。如将接口比作网络编程中的socket(套接字)，然后直接让学生讨论类似于socket的接口应该具有什么特征。由于网络编程是计算机专业学生非常重视的课程，所以课堂讨论比较积极。学生在不看教材的情况下，便能得出接口的通信双方应该具有一致的标准(协议)，方便编程，以及一方的实现方式改变不会影响通信等特征等。

由于大部分芯片资料或教材的示例代码采用汇编语言编写，而学生的汇编语言编程水平较低，为激发学生的兴趣，课堂上笔者采用跟他们熟悉的C语言语法基本一致的C51。将寄存器比作C语言的变量，学生就能当场写出改变寄存器值的语句，以及寄存器各位的逻辑操作的语句［6］。

1.3 增加学生课堂练习的时间

“微机接口”课程的理论部分一般在前面几章，后续的章节都是介绍各种不同的外设、它们的工作方式以及编程。我们讲授时重点讲授理论部分，进入外设章节时，先讲解如何在网上找这些外设的资料，找到外设编程的关键信息，如果用C51语言对这些外设进行编程。为了节省教学时间，后面的章节中，他们只讲解外设的基本特征，学生在课堂上完成看资料并编程练习。

为评估学生对知识点的掌握情况，笔者设计了一套测试方法。考虑到“微机接口”课程除绪论外，其它各章独立性较强，都是采用外设功能和工作方式介绍后对外设编程这种模式，所以当讲授完原理后，指定与教材不同的工作方式和参数，要求学生用C51写出代码。

课程共安排了八次测试，测试的正确率逐次提高。第一次测试时，大部分学生还没搞清应该怎么写这种程序。通过对第一次编程结果有针对性的讲解，学生的掌握程度很快得到提高。

2 实验教学改革

“微机接口”课程的配套实验课程提供了与理论课程对应的外围设备的实验。通过电路接线、与上位机连接和程序调试等，加深学生对课程的认识。

本课程配套的实验设备故障较多，通常只能几个学生共用一个实验箱，而且熟悉第一个实验后，后面实验可以很快做完，剩余时间较多。为充分利用实验课程的时间，在实验课程上作出了调整:①鼓励学生更改实验例程;②三个学生一组，利用剩余的实验时间，查阅相关文献，设计出一个接口仿真实验;③微机端串口收发程序的编制。

实验结束后，收到学生的微机端的程序主要是基于.net平台C#编写的，也有基于VB编写的。还有的学生依照文献［5，6］编写简单的虚拟实验软件。学生在编程前必须先熟悉实验过程，故这种方法锻炼了他们的编程能力，又达到了实验目的。

3 课外作业改革

我们为让学生充分了解本课程的应用，布置了课外调查。课外调查针对目前应用较多的电子产品，结合本课程内容，调研产该产品的从研发到生产的流程。

我们将选修此门课程的78名学生每4人一组，让他们自行决定调研的对象。要求按照学校毕业论文的格式写出调研报告。从产品的类别来看，调研类别如表1所示。

表1 调研报告类别

学生受到教师讲课时举例的启发，偏向于消费电子，但也出现一些与调研接口课程无关的产品。

从调研内容写作来看，学生的思维比较活跃。他们不只是调研产品的整个开发或生产流程，还有不少人进行了不同形式的问卷调查，了解相关产品存在的问题，甚至对目前比较流行的山寨手机的硬件、操作系统、功能和存在问题等进行较为全面的调查。也有学生对目前的手机或平板电脑的操作系统进行了调研，这种调研充分体现了计算机专业学生的兴趣与特长。

由于调研过程中存在较多的疑问，需要通过不断的沟通解决。为此，笔者通过QQ讨论组、课间和实验课与学生交流。这些方法比电子邮件更加灵活有效。通过沟通保证调研内容不偏离课程内容，提高效率，并能调动学生的学习积极性。

调研加深了学生对课程内容的理解，体会到此门课程的实用性，并锻炼了论文的写作能力。

4 结语

此教学改革在汲取各位教师教学方法的基础上，通过向同行学习，针对目前计算机硬件教学存在的一些问题，参加如计算机硬件教学论坛等方式。依据自己的教学实践，在“微机接口”课程教学中，合理利用学生的兴趣和特长，将其运用到教学的各个环节，调动了学生的学习积极性，发挥他们的想象力和创造力，起到了事半功倍的效果。学生在课外调研中提高了查阅文献的能力及论文的写作水平，同时又达到理解课程的实用性的目的。

本文使用的这些教学方法需要授课教师不仅要熟悉所授课程的内容，还需要对整个学科都有较全面的了解，根据各门课程的特点，设计出合理的教学方式，使课程间相辅相成，互相促进。

［1］汤晓安 王文惠 郝建新等.“精讲多练”打造“微机原理与接口技术”精品课程［J］.长沙:高等教育研究学报.2007，30(2):58-59.

［2］张兰红陆广平周云龙.“微机原理与接口技术”课程教学的探索与实践［J］.南京:电气电子教学党报.2008，30(5):93-95.

［3］胡俐蕊.结构教学观在“微机原理与接口技术”课程中的应用［J］.兰州:高等理科教育.2006，4:104-106.

［4］周鹏.“微机原理与接口技术”课程实践教学改革与创新［J］.塔里木:塔里木大学学报，2009，21(4):72-77.

［5］胡定荣.教材分析:要素、关系和组织原理［J］.北京:课程·教材·教法.2013，33(2):17-22.

［6］陈尚生.基于教师专业发展的教学改革方略［J］.福州:教育评论.2003，(5):38-40.