微机原理与接口技术实验教学改革探索

王莉+陈岱

【摘 要】微机原理与接口课程是各种与电学相关专业的必修基础课程，是硬件和软件结合非常紧密的课程。本文主要针对实验内容设置、教学方法以及实验教学的考核方式进行探讨，提出了一些改革措施，目的是提高学生的学习兴趣和学习积极性，提高学生的学习效率。

【关键词】微机原理与接口技术；实验方法；教学改革

【Abstract】The microcomputer principle and interface technology is a required basic course for various electrical related specialties. It is a very close combination of hardware and software. This paper mainly discusses the content setting， teaching methods and assessment methods of experimental teaching， and puts forward some reform measures， aiming at improving students' interest in learning and learning enthusiasm， and improving students' learning efficiency.

【Key words】Microcomputer principles and interface Techniques； Experimental methods； Teaching reform

微機原理与接口技术是与电相关的各类专业的必修基础课程，是学生首先接触到的硬件和软件相结合，且密切相联的一门课程。对于计算机和信息安全专业的学生来说，本门课程算是一门硬件课程，学生开始接触时有理解上的难度，感觉难懂、抽象、感性认识差。为了克服学生的畏难情绪，讲课时尽量添加动画提高形象显示效果，利用元件实物配合教学，通过感观，提高学生的认知能力，也促进了学生的学习兴趣。实验教学在整个课程教学中占据非常重要的位置，是对学生在该课程中所学知识的验证、利用、发展提高，因此实验教学的内容安排、实验效果对课程的学习效果起到至关重要的作用。所以，本文依据实际教学情况，对实验教学的几个方面作了一些探索。

1 实验教学内容改革

为了提高学生对微机原理与接口实验教学的重视程度，将实验教学单独设课，单独考核，小班授课。微机原理与接口课程的实验部分主要包括基本的接口实验和扩展接口实验两大部分，按照循序渐进、由易到难的顺序安排教学进度，主要包括定时计数器8253，并行接口8255A，串行接口8251，A/D0809、D/A0832转换等。实验过程中，从预习实验开始，对编程步骤，实验操作，实验成果等进行检查。每个基础实验完成后，根据教学进度进行实验内容的扩展，比如定时计数器。作为第一个可编程接口芯片的实验，通过辅助简单接口芯片74LS245、锁存器74LS373和按键，可以实现一个可控的彩灯显示，在熟悉8253编程和硬件的基础上对输入输出有进一步的认识；学习了并行接口芯片8255A之后，将它与8253相结合，8255A替代了简单接口芯片作为简单的输入输出口使用实现彩灯的控制，学生通过编程实现多种彩灯方案，利用8255A实现了键盘功能，通过对8255A的应答式输入输出方式也进行了实验安排；模数转换器0809的简单实验是通过实验箱上模拟输入信号进行输入，转换结果通过8位LED等显示，扩展实验内容将模数转换和数模转换相结合利用模拟输入信号控制直流电机的转速，等等。对于程度较好的学生，教师鼓励他们进行实验扩展，实现更多芯片的结合，实现更复杂的功能。通过这些实验内容的调整、革新，只要学生能够按照实验安排过程进行操作，对各个芯片都能够掌握得很好。教学效果显示，通过这些实验内容的安排，绝大部分学生提高了学生的学习效率。

2 实验教学方法改革

一般实验教学包括安排实验预习、实验讲解、实验操作、实验成果验收和书写实验报告等几个部分。本文实验教学的实验预习，要求学生对所用芯片功能、编程方法、芯片硬件连接都进行预习，并且要求学生画出编程思路流程图，在实验结束后根据实验内容进行修正流程图。实验内容由教师讲解，从硬件连接图，连接注意事项，编程思路及可扩展的其他实验内容等等，使学生对实验内容不盲目，不慌乱。讲解完成后由学生开始实验内容，为了方便学生连接电路，要求学生先画出实验连接图后再开始连接电路。实验成果的验收是逐个学生进行的，根据编程思路的优劣，验收成果作为学生学习成绩的一个评价指标，在总成绩中占有相当的分量。

实验设备采取开放式管理，学生可以根据自己的学习情况申请使用实验设备，进行知识巩固或知识扩展。实验箱中除了完成前面的实验内容外，还配备了更高的实验内容，学生可以根据兴趣，提出相应的设计课题，完成更多功能、更高性能的综合性实验内容。学生也可以提出由老师带领完成难度较大的设计课题。这些教学方法都对学生的学习兴趣的提高有相当的促进作用。要求每个学生独立完成实验内容，学习较慢的学生可由教师单独指导。

通过这样的教学，很多学生可以完成更加复杂的综合实验内容，鼓励了学生对于硬件课程的学习兴趣，锻炼了学生的系统开发的能力。

3 实验教学考核方式改革

微机接口实验的考核采取了几个部分相结合的方式，包括课堂表现、实验验收、实验报告和期末考试，改变了原来只凭实验报告和成果验收的方式。课堂表现体现了学生对实验课程的重视程度、学习效果的好坏程度以及实验预习的情况。期末安排实验课考试，教师提前印制一定的实验题目，提出相应的实验任务、实验要求。考试题目在不超纲的情况下，比实验内容的难度略有提高，由学生随机抽取一个题目，独立完成考核任务。教师当堂严格检查实验考试的完成情况，包括硬件连接和软件程序，给出期末考试成绩。通过这种考核方式，学生的学习积极性被调动起来了，达到了很好的教学效果。

4 结论

实验教学内容、教学方法和考核方式的改革，在实际的教学中取得了良好的效果。学习效果的提高也鼓舞了很多学生从事嵌入式软件设计工作的热情，学生参加机器人大赛，电子设计大赛，智能小车竞赛都取得了良好的成绩。微机原理与接口的学习为学生从事相关的工作打下了坚实的基础。

【参考文献】

[1]周荷琴，等.《微型计算机原理与接口技术》.中国科技出版社，2012.

[2]曹红根，等.微机原理与接口实验教学的探索与研究.考试周刊，2008（31）：167-168.

[3]熊旺平，成国春.微机原理与接口技术课程开放性试验教学的研究.高校实验室工作研究，2011（4）：27-28.

[4]郭博，等.微机原理与接口技术实验课程教学探讨.阜阳师范学院学报（自然科学版），2012，29（4）：85-87.

[5]吕鸣，等.《微机原理与接口》实验教学中辩证思维方法的运用.高等教育研究学报，2010，33（4）：115-116.endprint