機械專業(yè)微機原理與接口技術課程教改探討

［摘 要］《微機原理及接口技術》課程已成為機械專業(yè)的重要專業(yè)基礎課之一，是一門結合電子、計算機等技術的應用性很強的課程。本文結合機械專業(yè)學生的特點，分析了本課程的教學難點，提出了課程改革的一些觀點和思路。

［關鍵詞］機械專業(yè) 微機原理 接口技術 教學改革

［中圖分類號］G64 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1009－5489(2009)08－0028－02

機械工程學科是最具綜合性和實踐性特征的學科之一。機械工程專業(yè)是歷史最悠久、行業(yè)覆蓋面最廣、人才需求量最大、專業(yè)適應能力最強、社會貢獻最大的工科專業(yè)之一。機械工業(yè)作為國民經濟的重要支柱產業(yè)，當前的發(fā)展日新月異，特別是受到信息技術飛速發(fā)展的影響，使得學科本身已經發(fā)生質的變化。這一點反映在大學中，最明顯的就是機械類的專業(yè)基礎課中增加了一些計算機類的課程，如計算機基礎、C語言程序設計、微機原理及接口技術等。

一、教學難點

1.內容龐雜，學時少。微機原理及接口技術是一門理論性強、邏輯嚴密、動—靜態(tài)結合及內容豐富的專業(yè)課程，其內容既包括有理論、有程序語言(匯編)，還有硬件的接口電路等等。課程包含這么多的內容，但我校機械專業(yè)只有48個學時(包括6學時的實驗課)。

2.抽象的理論知識更是讓學生難于理解，疲于記憶。硬件部分是看不見的內部結構，軟件部分又需要熟練記憶上百條指令及其應用規(guī)則，學起來既枯燥乏味，又抽象難懂。

3.學生電子技術基礎知識缺乏。作為非電類專業(yè)的學生，沒有系統(tǒng)的學過模電、數電等電子技術基礎知識課程，很多電子元器件都不認識。許多學生還知道與、或、非門，但對于鎖存器、比較器等根本沒有概念。

4.行業(yè)發(fā)展所造成的矛盾，包括：(1)計算機發(fā)展與教學內容陳舊相矛盾。(2)教學內容更新與最新出版教材內容相矛盾。(3)教學內容更新與實驗教學環(huán)境相矛盾。

二、教改方案

1.突出重點，合理布局

由于課時有限，不可能在48個學時內讓學生完全掌握這門課程所有的知識點是不現實的。因此，只有突出重點才能使學生學有所獲。

教學實踐當中我們適當刪減基本原理，對系統(tǒng)結構、指令系統(tǒng)及存儲器擴展的內容以講明為度，重點介紹實際使用中的技術。普適性的基礎知識少講，實際應用中的重難點內容要精講，同時提出一些與工程實際應用密切相關的小問題來引導學生積極思考，鼓勵學生發(fā)表見解，活躍課堂氛圍。

由于機械專業(yè)學生的電子技術基礎知識較差，教師有必要簡單補授這門課中所用到的電子器件知識。但我們決不能為了給學生補講這些知識而把該課程講授成電子電路工作原理，甚至是邏輯電路設計.不能單純講授各種芯片或部件，應該注重講授系統(tǒng)是如何工作的，以使學生建立系統(tǒng)及整機概念。另外，一定要強調微型計算機是在系統(tǒng)時鐘控制下按總線周期執(zhí)行指令并完成各種操作或任務，從而使學生建立時序及動態(tài)概念。

2.合理使用多媒體

作為現代教育技術重要組成部分的多媒體技術，已在各高校得到了普遍應用，其各種優(yōu)勢已得到普遍的認可。但同時也出現了一些問題，如：多媒體課件瀏覽速度快，學生跟不上。有些教師過分依賴多媒體，講解膚淺多媒體課件的優(yōu)勢在于可以取代板書，在計算機屏幕上同步講解，有的教師利用這一點，把所講的內容完全寫在課件上，不認真?zhèn)湔n，面對計算機或大屏幕逐字逐句地讀起來，講解過于簡單膚淺，教學效果較差。因此，我們一定要正確定位多媒體技術在微機原理教學中的角色，要正確使用多媒體教學手段，實現多媒體教育技術與傳統(tǒng)教學方式有效結合，既充分利用多媒體教育技術大容量、資源可共享的優(yōu)勢，同時又能夠利用多媒體教學使課堂氣氛活躍，學生對教學內容理解充分、深入、全面。

3.加強實踐教學環(huán)節(jié)

微機原理實驗的主要內容包括計算機軟硬件的基本知識和基本設計方法，計算機軟硬件的應用技術和利用各種電子元器件組建微機系統(tǒng)、進行系統(tǒng)接口設計、擴展微機系統(tǒng)的功功能等。

首先，我們嘗試將實驗內容分成三個層次：(一)基礎實驗：緊跟理論教學進程，以單元實驗為基礎，通過實驗使學生掌握計算機軟、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。在內容上主要安排一些驗證性實驗和簡單的設計性實驗。匯編語言程序設計講完后即可安排軟硬件驗證性實驗。(二)設計性實驗在較好完成單元實驗的基礎上，引入設計性實驗。要求采用單元電路模塊組合的方法，設計一個較復雜的接口電路和控制程序，實現多種功能。通過此類設計性實驗，可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力。(三)應用系統(tǒng)綜合設計對基礎較好、學有余力的學生，鼓勵他們在做好上述實驗后，自行選題或利用實驗室所具備的條件，將分散的基本實驗內容結合起來，構成一個較為復雜的應用系統(tǒng)。該階段主要是以學生為中心，從工程實際出發(fā)，培養(yǎng)綜合性應用系統(tǒng)設計、組裝與調試能力，增強系統(tǒng)和整機概念。在設計中充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造力，激發(fā)學生勇于創(chuàng)新的意識。

其次，由于課時的限制，要精選實驗項目。例如：選擇鍵盤及數碼LED動態(tài)掃描實驗，可以學習到數碼LED的動態(tài)掃描顯示原理和簡單鍵盤電路的行列掃描原理，并能進一步理解無條件傳送方式的應用。選擇雙機通訊實驗，用實驗臺上的8251實現兩臺機器的全雙工串行通訊，在計算機屏幕上開辟接收和發(fā)送窗口，顯示接收和發(fā)送信息，可以了解串行通訊的

基本原理和掌握串行接口芯片8251的工作原理和編程方法。

三、結束語

通過筆者及其同事多年來的教學改革和探索，針對當前機械類專業(yè)“微機原理及接口技術”課程教學的難點，提出了課程改革的一些作法和思路。微機原理教學模式改革還需在今后的教學實踐中探索新思路和新方法，不斷完善教學體系和模式。除了提高實驗的設計性和綜合性、積極調動學生的主動性之外，在學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)上，我們還需努力探索。

［參考文獻］

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