《微型計算機原理與應用》實驗教學的設計與實施

一、實驗教學的思想

1.從認識規律看，實驗教學是驗證理論的最佳方式

理論往往是抽象、枯燥的，甚至是繁雜的。特別是微機原理課，許多內容要從其內部、微觀的層面上想象認識，在教學上很難構建教學模型進行說明，有時候表述一個問題，從理論到理論會越講越復雜，學生越聽越糊涂。教學現狀是學生在學習這門課時，剛開始興致都很高，渴望知道計算機究竟是如何工作的。隨著課程的進行，學生普遍感到這門課不是那么好對付的，表現出對原理學習的乏味，提不起精神，嚴重影響了教學效果。實驗教學可以驗證理論，同時也是加深理論認識的必要手段。正是處于這樣的考慮，使我們統一認識，走實驗教學與理論教學相結合的路子。

2.從技能培養看，實驗教學是形成和增長技能的唯一途徑

通過實驗可以使學生掌握操作技能。微機原理課的實驗教學不是讓學生簡單地做一些手工操作，而是以理論指導操作，是計算機原理論與操作相結合的計算機技術的集中體現。從匯編語言的編輯、到調試、到運行，有一個正確的思維和方法過程，學生只有身臨其境才能親身感受，把握操作要點，才能學會、提高操作技能。

3.從教學方式看，實驗教學是全部教育的重要組成部分

最近幾年由于高職大專的擴招，各地中職類學校把高職考作為學校的一項重要工作來抓，就或多或少地擠掉了一些實習課時，或實驗教學被不同程度地輕視了。在課時有限的條件下，合理、有效地做好實驗教學設計和實施，成了一個需要重點考慮的工作。不能因為加強基礎課學習，而忽略實驗課的教學。其基本要求是:既要保證必要的實驗項目開展，以求足夠的實驗教學課時;又不至于面面俱到而占有過多的教學課時，確保正常、合理的實驗教學課的進行。

4.從發展創新看，實驗教學是創新能力發展的基礎

實驗教學對于教師來說，既是教學要求，又是一個挑戰。傳統的教學模式習慣于課堂上講解，教師“動口不動手”，這對現代教育來說是一個極大的制約。在大力培養雙師型教師和推行素質教育的今天，教師同時兼備理論和實踐數素質成了基本要求。通過實驗教學可以提高教師的動手能力，有利于理論和實際的結合，有利于教學過程的正常展開。實驗教學對于學生來說，從實驗教學中培養了他們的學習興趣，提高了動手能力，有利于更好地學習知識，更多地發揮自己的潛能，更快地適應社會需求。

二、實驗教學的設計和實施

1.結合微機基本結構的實驗

微機的基本結構式本課程的基礎，也是學習匯編語言的基礎，必須認真掌握。通過DEBUG下有關命令的執行，可以顯示/修改寄存器或存儲器單元的內容，在顯示屏上能真實地看到寄存器、有關存儲單元及其信息狀態。由實驗過程可以看到這些微觀構成已不再是抽象的，而是實實在在的。不僅如此，學生還可由此學到相應的操作方法，也能學到計算機的有關結構特征。該項目的實驗，有助于學生對微型計算機組成的感性認識，加深對其基本結構和信息狀態的了解。

2.結合程序設計的實驗

用匯編語言進行程序設計是本課程學習的核心，但是光在理論上討論程序設計不是目的，而要在微機上設計程序、調試運行程序，達到理想的運行結果才是真正的目的。選擇若干個典型問題，如實現數的連加循環程序設計、比較判斷的分支程序設計等，通過上機編輯、調試和運行等，使學生體會設計、編程、調試程序的技巧。更重要的是通過程序的運行，驗證程序設計的思想，學會上機操作的方法和技能。

3.結合輸入/輸出系統的實驗

完備的外設使微機功能得以充分體現，但它離不開輸入/輸出系統的支持。該實驗項目著重讓學生認識I/O口地址，如何與I/O口聯系，實現對外設的控制功能上。如要求在顯示器上顯示字符串“The Principle and Application of Microcomputer”等，可以讓學生認識一個完整微型計算機的結構體系，特別是與外設的聯系及工作過程。

4.結合專門技術的實驗

微型計算機由于有了諸如堆棧技術、中斷技術、數組參量的不同表示，串/并行數據傳送等，功能更加豐富、完善，這部分內容恰恰是學生在學習時感到抽象、不易理解。例如，如何建立堆棧，在利用調用指令(CALL)時堆棧所起的作用;利用中斷矢量表實現某種中斷類型的響應等。這對這類專門技術，安排相應的實驗項目，使學生在實踐中體會那些在理論中難以想象的問題，使他們對計算機技術掌握得更全面、更深入。

5.結合提高發展的實驗

以上四類微機實驗教學是最基礎的內容，因而必須面向全體學生。但在實驗教學中，發現部分學生對微機原理具有濃厚的興趣，上述實驗似乎不能滿足他們的要求。為了鼓勵這些學生的學習積極性、滿足他們的求知欲，使他們有進一步開拓發展的機會，我們在實驗教學中特別安排一些結合具體實際的項目，如微機在線控制系統、微機數據采集系統等實驗，來拓寬學生的知識面，提高他們的實際應用能力。

三、實驗教學的保證

1.硬件建設是開展實驗教學的物質條件

開展以上各項實驗教學，建立專門的實驗室是必要的，以免與其他課程實驗公用造成沖突。實驗微機可以以舊帶新，采用早期使用的80386型機等，可使建設成本大為降低。在條件許可的前提下，做到人手一臺，有利于學生的獨立操作。還需配備有關測試儀器、儀表，接口卡和外設等，保證全部實驗教學升級項目的順利進行。

2.軟件建設是開展實驗教學的保證

具有豐富教學經驗和時間技能的教師，是實驗教學進行的保證。實驗教學教師需全面把握整個課程的教學內容，熟知教學要求，正確體會課程的重、難點之處，才能有的放矢地指導學生做好各項實驗。理論課教師兼任實驗課教師，可以起到對課程內容、教學要求的確切把握，對學生的學習情況及其薄弱環節更加了解，更有利于實驗教學的實施。

3.合理安排是開展實驗教學的必需

對實驗教學的組織安排，要突出兩點。一是要把它作為課來對待，決不僅僅是簡單的上機，更不是工廠工人的操作，而是貫穿整個教學理念和教學要求的過程。二是體現在實驗上，學生的實驗過程，始終伴隨著探索、驗證、釋疑和發現的過程。因此，首先要對學生的實驗心理和行為操作有一個充分的估計，要有應對其變化的思想準備和措施，保證實驗教學在預期的過程中進行;其次，是在理論課適時安排對應的實驗教學課，使學生的實驗起到幫助理解理論，并為指導實踐服務;再次，要充分估計到同一班級學生之間的差異，利用較優秀的學生，帶動幫助稍差的學生，可以達到理想的教學效果，也有利于整個實驗教學過程秩序井然、有條不紊。

4.嚴格考核是開展實驗教學的關鍵

實驗教學過程中，指導教學不可能也沒有必要對每位學生的實驗過程都細加指導，一一過問。這中間難免有部分學生不太自覺，敷衍了事，因此對學生實驗結果的考核既必要、又重要。針對每一項實驗制定好完整、具體、可操作的實驗項目考核檢查表(因篇幅所限不列出)，包含有實驗準備、實驗過程、中間結果及最終結果的填寫，并隨時從不同條件的變換來加以檢查、考核。

(作者單位:浙江海鹽職業教育成人教育中心)