張瑋
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關于高職院校《微機原理及應用》課堂教學的探討
張瑋
蘭州資源環境職業技術學院,甘肅 蘭州 730021
《微機原理及應用》課程是初學者的難點,由于本課程太過抽象難以理解,往往很多學生放棄了學習。根據實際教學的角度及經驗出發,論述了本課程的教學方法,供大家參考并指正。
微機原理及應用;教學實踐;多樣化;存儲器
《微機原理及應用》課程是計算機應用技術專業的專業技術課程,是用計算機實現控制的核心部分,是專業必修課,以研究計算機基本結構、內部信息流通和指令系統的基本原理為目的,是計算機控制技術等課程的先行課,是學習計算機的基礎。該課程涉及知識點繁多,需要有較強的實踐性,因此學生感到內容抽象、似懂非懂。同時該門課程的設置為學生今后的計算機技術的應用打下良好的基礎,為后續的相關課程學習將起到事半功倍效果。因此,如何提高該課程的教學效果,引導學生掌握相關的知識,培養學生們分析解決問題的能力,是教學過程中必須充分重視的問題。下面結合教學實踐,從幾個方面進行探討[1]。
《微機原理及應用》課程內容主要包括計算機運算基礎、8086/8088結構與寄存器、8086/8088引腳功能及應用方法、總線與時序、存儲器及其擴展、指令系統、匯編語言程序設計和常用接口芯片及擴展技術等。本課程的教學目標是通過課堂對這些內容的講解,如何讓學生對此門課程感興趣,并且在教學時間內盡可能多的理解知識點,為以后的學習以及未來從事微機系統設計級接口應用開發打下良好的基礎。
課堂是一個自主性、開放性的系統,在微機原理及應用課程教學過程中首先從基礎的、簡單易懂的知識點入手,例如數的三種轉換方式,十六進制轉換為二進制數和十進制數轉換為BCD碼相應的4位二進制數對應的權從左到右分別為8、4、2、1。比如:11H=10001B,11D=(10001)BCD,11D=1011B。從上面的轉換可以發現,同樣11不一樣數制之間轉換,結局是不一樣的。又如:65H=01100101B,65D=(01100101)BCD,而65D=1000001B。依照相比講授這三種方式,學生更加清晰,理解十進制轉換為BCD碼和二進制數方式和結局不一樣,能聯系記憶十六進制數轉換為二進制數和十進制數轉換BCD碼方式相同,但不一樣的是前者是十六進制,后者是十進制數。通過數制之間轉換的講解讓學生對這門課程有了興趣,接下來的講解就會更有積極性。
在教學的過程中,除了以往多媒體教學和實驗教學以外,我們還可以嘗試多種教學方法,例如形象化教學。形象化教學即將陌生的、復雜的、抽象的、不容易理解的概念或事物用日常生活中熟悉的、簡單的、極易理解現象去解釋的一種教學方法。在“微機原理”課程中,存儲器編址和尋址方式是學生最不易理解的難點,我們將存儲器比作一幢辦公大樓,每個房間就是存儲器的每個單元,為了方便使用和管理,通常辦公樓房間的門牌號是按樓層號+序號進行編排的,每個樓層有不同的單位或職能部門。存儲器的存儲單元地址的編排也類似,段地址好似樓層號,不同的段有不同的用途:偏移地址好似門牌號中的序號。由于我們到了相應樓層后,只找序號就可以找到相應的房間,因此偏移地址也稱為有效地址。例如:辦公樓201房間有4為老師,其中2是樓層號,01是本樓層房間序號,房間的內容為4位老師,相應的若存儲器地址為21000H,2000H為段地址,存儲器在CPU內部的數據段寄存器DS中,1000H為該段的一個存儲單元,存儲在通用寄存器中,存儲單元內部存儲的是數據或是一個存儲單元的有效地址數據。于是段寄存器中的數據和通用寄存器中的數據通過CPU內部地址累加器輸出地址信息21000H,這樣CPU執行部件就可以在內存找到相應數據。通過這樣形象化的比擬,學生很容易理解段地址、偏移地址(有效地址)、物理地址的概念。有了對存儲器地址和存儲單元內容的理解,就很容易理解各種尋址方式,這樣也可以對看不見的存儲器內部結構有清晰的概念[2]。
本課程以Intel 8086微處理器為背景,從應用角度,結合典型微機系統設計系統闡述微機的基本原理;微處理器、微型計算機和微機系統的基本概念;詳細介紹計算機運算基礎、微處理器的內部編程結構、半導體存儲器的分類、基本組成、存儲容量的擴展及其設計、指令系統及匯編語言程序設計的基本方法、輸入/輸出系統的基本概念、I/O接口的編址方式以及控制方式;中斷的基本概念及中斷技術。簡單介紹常用可編程I/O接口芯片的特點和使用技巧,以達到《微機原理及應用》課程的完整性。理論課教學過程的設計思想是盡可能地將零散的知識點有機地結合起來,遵循“重系統輕局部、重工作過程”的原則,逐步使抽象的系統概念明朗化,使學生容易理解、容易掌握。理論教學內容是課程的基礎,打破傳統的授課模式,將抽象的理論知識變為有趣的案例進行教學,使學生有主動汲取知識的興趣,同時提出實際問題,鍛煉學生的邏輯思維能力。
實踐教學包括課程實驗、課程設計實驗等多種形式。通過形式多樣的實踐環節,不僅能夠培養學生分析問題和解決問題的能力,驗證所學理論,而且對所學內容能夠提出一些新的見解;通過實驗,可以活躍學生的學術思想,全面提高學生的綜合素質,為提高學生的創新能力打下堅實的基礎。只有這兩種教學方式相結合后,學生才能更全面、更深刻的理解本門課程內容[3]。
上文是本人在教學過程中總結出的一些經驗,還需要進一步完善和改進,但通過上述方法的運用使得原本復雜的知識點變得相對淺顯、易懂,并激發了學生的學習《微機原理及應用》課程的積極性,為以后學習其他相關課程打下了良好的基礎。
[1]許青林,解爭龍,田俊華.《微機原理》課程教學改革探索[J].教育與職業,2007(9):118-119.
[2]周荷琴,吳秀清.微型計算機原理與接口技術[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2004.
[3]褚向前,朱武.比喻法、類比法在《微機原理》教學中的應用[J].中國科技信息,2007(8):188-189.
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1009-6434(2016)03-0073-01