《微機系統與匯編語言》精品課程建設

鄭煒

摘要：《微機系統與匯編語言》教學模式應該突破傳統的教學模式，充分發揮學生學習的自主性。如何加強對學生的創新能力培養是本課程教學的一個難點。筆者在實驗內容、實驗組織方法上進行的一些有益的嘗試，可很好地提高教學質量，在此基礎上進行精品課程建設。

關鍵詞：教學改革;精品課程;創新能力

中圖分類號：TP ?文獻標識碼：C ? 論文編號：1674-2117（2015）06-0082-03

● 《微機系統與匯編語言》課程存在的問題

《微機系統與匯編語言》作為計算機專業主要專業的基礎課程之一，學生普遍感到這門課程難學、難懂、概念抽象。再加上一些匯編語言編寫的程序，學生依照傳統的教學模式學習完這門課程后，對于接口芯片工作原理和如何在計算機中應用往往還模糊不清，更別說創新設計。該課程的教學現狀總結起來，主要存在以下幾個方面的問題：

1.教材比較陳舊

現在使用的教材存在東拼西湊的現象，而且教材的編寫有一個周期，盡管理論講清楚了，但是對芯片應用現狀和新技術發展卻涉及甚少。

2.理論教學和實驗教學聯系不密切

理論教學主要是教師在課堂上通過電子教案進行分析講解，這種單純的理論分析，容易讓學生感覺枯燥，不能使其真正參與其中;而能吸引學生的實驗課程是由實驗教師自行組織內容，與理論脫節。學生的知識結構體系無法統一和完善。

● 如何提高《微機系統與匯編語言》課程教學質量

課程需要教學改革，如何有效地提高教學質量是當前這門課程的重要任務，也是我們精品課程要建設的內容。該門課程作為匯編語言、計算機組成原理課的后繼專業基礎課程，是計算機專業的學生有效提高專業技能和動手、創新能力的一門非常重要的課程，也是該專業與其他相關專業區分的一門主干課程。要想高效地提高該門課程的教學質量，就必須在教學的指導思想、教學實驗內容和實驗組織等方面進行一系列改革。

1.轉變教學指導思想

建設精品課程是為了提高教學質量，要想在有限的學時內讓學生掌握好一門課程的內容，在組織教學時就要做到“少而精”，而要做到這一點，就必須靈活地使用教學方法，不能總是純理論教學，必須改變教學指導思想，根據這門課的內容進行調整，對于《微機系統與匯編語言》課程的教學模式應該突破傳統的理論驗證教學模式，充分發揮學生學習的主動性。現在國內計算機專業教學普遍都是重軟件、輕硬件，很多學生到了大學畢業時，連計算機主機箱內的部件都不認識，更談不上研究了，這也是硬件人才缺乏的原因之一。因此教師的引導很重要，要給予學生充分的思考空間，強調基礎注重實際能力才是這門課程的新教學指導思路。

我院辦學目標是培養應用型的人才，不拘泥于理論教學，最重要的是怎樣把理論知識很好地與實際結合，讓理論指導實踐。培養學生創新能力，不要求學生一成不變，但求學生能夠通過自己掌握的知識，了解基本芯片的原理和實際應用，理解其芯片的工作原理，并能利用大多數芯片設計出應用模塊。

2.優化教學內容

教材的選用也是精品課程建設中的一個重要環節。

現在很多高校選用的理論教材還不錯，但是實驗指導書的質量卻參差不齊，很多指導書都列出了各芯片的連線示意圖，給出了相應的初始化程序，學生只要按圖連接輸入代碼就好了，但這樣卻失去了實驗課程強調動手的意義。這種驗證式的教學模式不能培養學生的創新能力，所有學生的實驗報告都是一個結論。

隨著計算機硬件技術的高速發展，課程的教與學都發生了巨大的變化。傳統的計算機接口技術課著重于介紹各芯片的內部結構，沒有系統地介紹各組成芯片的關聯工作和CPU的系統工作狀況。而當今Pentium PC機廣泛使用并行接口標準IEEE 1394、通用串行的接口標準USB、圖形顯示總線的標準AGP、高速硬盤的標準Ultra 100MB，等等，都是最新接口技術應用的成果，但現有教材中很難囊括所有的新技術。

針對這些情況，現有教學內容就必須進行優化。因為這門課程的特殊性，其理論基礎大多是圍繞著IBM/PC系列機進行論述的，基本原理沒有過多調整和變化，因此理論教學內容的優化主要是選擇教材的問題，根據經驗，課程教學內容的優化重點在實驗課程的實驗內容和組織實驗方法。

（1） 改革實驗內容

微機接口實驗的內容主要是芯片的學習和應用，各種芯片在學習過程中都是分開來講解，其實在具體的應用上這些芯片是緊密相連的，在實驗中必須集合在一起，才能掌握這些芯片在計算機中的主要作用。例如，芯片8255是并行傳輸接口芯片，三個端口引腳都可以獨立地產生一個信號;芯片8253是定時器/計數器，可定時產生信號，而這個信號和8255APB口協作可作為揚聲器的控制信號。所以我們可以把8255和8253這兩個實驗結合起來做一個實驗，這樣既可以鞏固前面所學的知識，又可以加深對兩部分的理解。I/O流水燈實驗也可擴展出來再做個實驗，我們可以用I/O流水燈來完成一個簡單交通燈系統，這樣有實際意義的實驗，可提高學生學習的興趣，也增強了學生創新的能力。

在改革實驗內容的過程中，我們首先要求學生要從理論角度認識硬件芯片外觀和了解基本工作原理，熟悉匯編語言如何利用接口芯片編程。基本依照實驗講義指導去做，這是本課程學習的入門階段。學生這時剛剛接觸到硬件芯片，對于很多引腳的定義不能很好地理解，因此要求學生要完全按照實驗講義的要求，一步一步進行程序調試、匯編、連接、裝入、運行，觀察輸出，得出正確的實驗結果。這一階段的實驗目的主要是熟悉實驗裝置和實驗步驟，對接口芯片各個引腳信號的接線方法有一個體會，逐步提升做實驗的興趣。通過實驗，學生對系統和各個芯片有一個初步的認識。這是實驗的基本階段，力求做到循序漸進。

其次，要提高學生對芯片系統工作原理的認識。因為這時學生已經對芯片的硬件接線有一定的了解，有能力自己做一些簡單的修改，并且對實驗有一定的興趣，在講義給出基本接線原理的基礎上，自己深入，做一些局部的改動，這時實驗的成功對學生來說是個鼓勵。比如，CPU利用8255A與打印機相連并行打印和打印機并行接口是分成不同章節介紹的，很多學生不清楚CPU用的是哪一種并行打印接口、打印接口標準和8255A有何關系。因此在講述這部分內容時，先要分別講清各自的工作原理及編程控制等基本內容。讓學生了解CPU指令所產生的信號怎么樣控制并行打印的輸出過程。讓學生清楚地了解各種芯片、接口標準及如何與CPU關聯工作，可激發學生的學習積極性，使他們樹立自信心。

再次，我們要鼓勵學生進行創新，這個階段是在前面兩個階段的基礎上進行的。這時可以要求學生自己設計線路圖、程序，進行調試，得出正確的結果，這是學習提高階段。因為學生在對芯片學習和硬件連接有深入的理解后，會不滿足于實驗講義上的現成方案和驗證性實驗，希望自己動手設計一個綜合性的實驗方案，然后進行編程、調試，最后得出結果并寫一個綜合的設計結論報告。在這一階段應要求學生多做一些創新實驗，形成有實際用途的方案，使學生通過完成應用價值較高電路設計的同時進一步加深對專業理論知識的認識和理解。

接口電路連接不同，芯片選擇不同，結果可能不同。教師應鼓勵不同意見的學生充分表達自己的觀點。有的學生為了擬定一個良好的設計方案，為了調出相應的指標，會主動學習，完成課程任務。所以，通過創新階段的訓練能夠真正反映學生是否真正掌握本課程知識。

（2）改革實驗方法

由于這門課程為計算機的必修課程，學生人數眾多，組織實驗時可采用分級的方法。通過前面的基礎實驗，完成較好的學生自主選擇一位同學形成一組，每組兩人，以杜絕學生自己不做等別人做的心理，營造良好的學習氛圍。實驗結束后，要求學生進行討論并講述，寫出實驗報告，最后對實驗進行總結。學生通過創新、討論、實踐、再討論、再實踐、再創新的過程，得到了鍛煉的機會。

3.改變教學模式

作為一門硬件技術專業基礎課程，《微機系統與匯編語言》課程的教學模式應該突破傳統理論驗證教學模式，充分發揮學生學習的主動性及參與作用。本課程中的很多知識都比較抽象而且難以理解，如果制做成靜態PPT，學生肯定會覺得還是比較難以理解。筆者在教學過程中就采用了三維教學模式，制作了電子教案并利用微機接口技術仿真軟件，因為電子教案可以增加課堂教學的信息量，仿真軟件可以直觀地將各元器件內部每一步的信息傳遞過程生動地展示給學生，使學生具有真實感受，所以利用這樣的三維教學模式能充分發揮學生學習的主動性。

● 結束語

《微機系統與匯編語言》精品課程的建設是一個長期的過程，需要理論教學內容、實驗內容以及實驗組織和教學的模式等多因素結合，也需要一線教師的積極參與及探索，只有兩者緊密結合，才能使課程建設順利進行。

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