任务驱动法在《微机原理与接口技术》教学中的应用

徐嘉莉 高山山

摘要：该文针对非计算机专业学生在采用传统教学法学习《微机原理与接口技术》时遇到的问题，结合任务驱动教学法，探讨了一种教学和实践的改进方法。实践证明该方法的实施不仅能够解决传统教学中存在的问题，并且能在一定程度上激发学生的学习主动性，从而提高学生的创新能力。

关键词：微机原理与接口技术;任务驱动教学法

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）10-0168-02

《微机原理及接口技术》课程是电子信息类、自动化类等非计算机专业学生的专业基础课程，是学好后续的单片机、ARM以及DSP的必备基础。但在传统教学中，这些非计算机专业的学生常常存在一些问题，这在一定程度上损伤了学生的积极性，导致教学效果不尽如人意。

因此，本文将任务驱动教学法应用于《微机原理与接口技术》的教学与实践中，旨在帮助电气信息类、自动化类等非计算机专业学生解决学习中遇到的问题，尽可能激发学生的学习主动性，提升其创新能力。

1 非计算机专业学生的特点

1.1 学习目的性不明确

电子信息类、自动化类等非计算机专业学生常常认为自己是学通信的、学自动化的，而《微机原理与接口技术》应该是计算机专业的主干课，自己学不学无所谓;计算机处理器已经发展到64位了，还在学习落后的16位8086处理器，跟不上时代。由于学习目的性不明确，很大一部分学生学习积极性不高，上课迟到、缺席，即使到了教室也不认真听课，更不用说课后及时复习了[1]。

1.2 先修课知识储备不足

非计算机专业学生一般在大学二年级的下学期开始学《微机原理与接口技术》，此前只学过C语言一门计算机方面的课程，没有开设《操作系统原理》《数据结构》等课。这样会导致《微机原理与接口技术》课程中用到的一些关于《操作系统原理》《数据结构》的基本概念没有接触过，学习难度较大。

2 《微机原理与接口技术》传统教学中存在的问题

2.1 教学手段简单

目前，国内高校已普及多媒体教学，但大多数教学都是老师采用PPT讲课、学生听课，虽然有多媒体设备的加持，采用Flash或PPT动画演示基本工作原理，但这种方式仍然是教师唱主角、学生被动接受，教师与学生之间几乎很少存在互动，不能充分调动学生的学习积极性。

2.2 验证性实验较多且考核方式单一

目前，《微机原理与接口技术》实验一般分为汇编语言程序设计和硬件实验两部分，前者只需要在配有汇编集成开发环境的计算机上即可完成，而后者则需要借助实验箱才能完成。学生实验前，实验教师会花1/4的时间讲解实验原理，然后学生根据实验指导书上提供的实验步骤连线、输入源代码就可以“成功”地完成实验。在这种实验模式下，需要学生主动思考的内容比较少，这使得学生的思维得不到拓展，不利于培养学生的创新性能力。与此同时，仅仅根据实验结果的正确与否、报告的规范与否给出实验成绩，不考核实验过程，这样就可能会导致依葫芦画瓢或者抄袭实验结果和报告的同学得高分、脚踏实地做实验的同学的分数不尽如人意，这在很大程度上降低了学生的学习热情。

2.3 教学知识多而分配的学时少

《微机原理与接口技术》课在电子信息类、自动化类等非计算机专业中，一般为64学时，其中理论课占56学时、实验课占8学时。相比计算机专业来说，《微机原理与接口技术》包含了《计算机组成原理》《汇编语言》和《微机接口技术》三门课的内容，显然，要在区区56学时的時间内讲授三门课的内容，对教师来说，这是极大的挑战，同样，要让学生在56学时接受和消化这三门课的内容，也是极大的挑战。

2.4 理论性、实践性较强但硬件设备配备不足

《微机原理与接口技术》课程主要讲解微机的组成原理、汇编语言的程序设计以及包含各类芯片的接口技术，其理论性、实践性都比较强，这需要配套比较完善的硬件实验设备。比如其中的汇编语言和各类芯片的学习、实践都需要学生人手一套实验设备，大量反复练习，才可能将知识点理解、掌握。而大部分高校硬件设备配备不足，这使得老师们只能退而求其次，开设一些验证性的实验。

3 任务驱动法在《微机原理与接口技术》教学中的探索

任务驱动教学法以建构理论知识为基础，将教学任务隐藏在具体任务中，学生完成任务就是“任务驱动”[2-3]。任务驱动教学法的实施使得“以教师为主的课堂”转换为“学生主导型学习的课堂”，能很大程度地调动学生的学习热情，培养学生主动学习理论知识、积极探索解决问题的能力，全面提升学生的探索求知精神[4-5]。将任务驱动教学法引入《微机原理与接口技术》的教学实践中，旨在改变现有教学方式，激发学生学习热情、培养学生自主学习能力和创新能力，以取得良好的学习效果。

3.1 基于任务驱动法，明确学习目的

“态度决定一切”，要想学好一门课，必须有端正的学习态度。针对电子信息类、自动化类等非计算机专业学生存在的学习目的不明确、学习积极性不高的问题，设计几个小任务：如《微机原理与接口技术》在电子信息工程专业及通信工程专业中的重要性、《微机原理与接口技术》为什么以“过时的”8086CPU为中心来讲解微机的工作原理及接口技术等。将这些任务分发给学生，让学生利用课下时间借助互联网查找并整理形成讲稿，在随后的课堂上演讲。这种基于任务驱动的方法不仅可以让学生了解学习《微机原理与接口技术》的目的和重要性，而且让学生作为主角，备课、讲课，可以极大地培养学生查阅资料、提炼资料的能力及演讲能力，在一定程度上可以提升学生的学习热情。

3.2 基于任务驱动法，课堂讲授为主、线下学习为辅

分别根据电子信息类、自动化类等专业的培养目标，结合专业教学大纲，统筹安排，确定课堂讲授的内容、基于任务驱动的线下学习以及课堂讨论主题等的内容。

比如，可编程中断控制器芯片8259A、可编程并行接口芯片8255A的讲解。教师在腾讯课堂上讲解了8255A、8259A的内部结构、控制字及工作方式后，给出一个关于两个芯片应用的实例—-用作中断方式工作的并行打印接口。将这个实例分成几个小任务：中断服务子程序的编写、现代打印机的工作原理和现代打印机采用的芯片及与8255A、8259A的比较等等，让学生课后借助于互联网查找并整理形成讲稿，在随后的课堂上演讲[6]。这样不但能从传统知识过渡到当前最流行的技术，让教学内容与时俱进，激发学生的学习兴趣，也有利于培养学生主动学习的习惯，有效地拓展学生的潜能，进而激发学生的创新创业意识;学生在线下完成任务也弥补了课时不够的缺陷。

将电子信息类、自动化类等非计算机专业没有开设的《操作系统》《数据结构》等先修课程、汇编语言程序设计所必备的EMU8086、Proteus等编译仿真软件的使用方法以及课内的重难点知识点的辅助理解设计成小任务，让学生自主安排课余时间完成任务[7]。这种基于任务驱动的以课堂讲授为主、线下学习为辅的方式，既可以激发学生的学习热情，又可以弥补教学知识点多、课时配备不足的缺陷，而EMU8086、Proteus 等仿真软件的线下自学使用既充分利用了学生的碎片化时间，又克服了实验设备配备不完善、实验课时分配较少的缺点[8-9]。

3.3 基于任务驱动，创新实验教学、重视过程考核

将任务驱动教学法引入教学实验中，事先将实验题目、实验要求通知学生，学生以小组为单位，组内同学团结协作，理顺实验原理、实验步骤，借助仿真软件在线下、截止时间前，完成实验操作，这样既可以培养学生的自学能力和团结协作能力，也能弥补实验课时不够的不足;在实验课上，以小组为单位，选出一个学生代表向老师进行实验演示及演讲，老师根据该组同学演示的情况、实验题目的难易程度及实验过程中遇到的问题向小组内的每个同学提问，被提问的学生在规定的时间内完成答辩，这样就把验证性实验变成了综合性、创新性实验。如可编程定时/计数器8253芯片实验，针对组内学习基础不好的同学，要求其能讲解该芯片的工作原理、工作方式等基本知识;对学有余力的同学，要求他们现场将8253和8259结合使用，实现定时中断的功能，并且把自己做的原理告诉同组内基础不好的同学，带领大家一起进步。最后，教师根据实验演示、答辩的情况，结合实验报告给出实验成绩[10-11]。

这样，不但让学生了解了实验必须具备的基本理论，还举一反三，实现了多个知识模块之间的融会贯通，极大地提升了学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生的创新创业教育能力，而且重视过程的实验考核方式还改变了传统的实验考核方式，极大地提升了学生的学习热情。

4 结束语

教学实践证明，在《微机原理与接口技术》教学中应用任务驱动教学法，不但有助于学习目标更加明确、提升教学质量，还能激发学生的内在驱动力，提高他们独立分析问题、解决问题的能力。

參考文献：

[1] 徐嘉莉.非计算机专业《微机原理与接口技术》教学探讨[J].教育现代化，2018，5（32）：101-102，107.

[2] 张荣茜，崔玲，郑爽.任务驱动教学法在“网页编程基础”教学中的应用[J].软件，2020，41（3）：201-205.

[3] 柳伟续，李双喜.任务驱动教学法在微型计算机原理及应用中的运用研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（2）：40-41.

[4] 张捷，封俊红，隆峻，等.任务驱动教学法在《计算机应用基础》中的应用[J].电脑知识与技术，2019，15（14）：65-67，71.

[5] 翟朝霞，金国华，刘剑桥.《微机原理与应用》课程教学体系研究与改革[J].科技风，2019（6）：11，13.

[6] 昂朝群，陈修亮，梁英杰.军队院校微机原理与接口技术课程教学改革研究[J].计算机教育，2017（4）：19-22，27.

[7] 司小玲.非计算机专业的微机原理与接口技术教学探讨[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2014，27（3）：139-140.

[8] 杨继臣，陈旭娟，梁庆茵.“微机原理与接口技术”课程教学改革[J].教育教学论坛，2016（33）：92-93.

[9] 郑扬冰，刘伟，等.“微机原理与接口技术”的MOOC课程改革探索[J].电脑知识与技术，2016，12（30）：183-184.

[10] 王晓丽.《微机原理及接口技术》的教学改革与实践[J].福建电脑，2017（10）：174-175.

[11] 林浩.非计算机专业微机原理及应用课程教学探讨[J].福建电脑，2017，33（10）：161-162.

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