春季班微機原理教學的一些思考

李院平 陳淑瑜 梁蘭菊 閆昕 李愛云 王可安

摘? 要：文章針對春季班學生整體學習能力不強，自控能力弱，但課堂氣氛活躍的特點，提出了一些可以有效促進微機原理教學，提升學生動手實踐能力的切實可行的新思路。并借助EMU8086實現項目的分步式練習并最終完成任務目標，此方法使得學生在分過程練習中得以成功的體驗，可以有效激發學生學習興趣，提高該課程的教學水平，增強學生的實踐動手能力。

關鍵詞：分步式練習;春季;微機原理;教學方法

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2019）18-0126-03

Abstract： The paper aimed at the characteristics of spring class students such as weak learning ability， weak self-control ability，but active class atmosphere， proposedsome newpractical thoughts which can promote the teaching of Microcomputer Principles and improve student's practical ability effectively. With the help of EMU8086， the step-by-step practice of the project and the ultimate goal of the task can be achieved. This method enables students to experience the success of the step-by-step exercise， which can effectively stimulate students' interest in learning， improve the teaching level of the course， and enhance students' practical ability.

Keywords： step-by-step practice; spring; Microcomputer Principles; teaching method

引言

《微機原理與接口技術》課程是我院電子信息專業春季班的一門學科教育課程，它上承模擬電子技術、數字電子技術，程序設計，下接計算機控制及各類通信，但是，《微機原理與接口技術》這門課程理論性強，操作應用廣泛，課程各環節聯系緊湊，學習內容多，理解起來較為困難。而我院春季班學生來源主要是各大職業院校，學生整體的學習能力及自控能力都比較薄弱。因此如何在春季班有效開展微機原理教學，使其能有效符合應用型人才培養目標[1]是需要考慮的問題。

一、微機原理課程的教學現狀

微機原理課程主要包括理論教學和實驗教學兩個部分。其中理論學時40，實驗學時16。主要以X86為主線，講授CPU架構，CPU的引腳及工作時序，X86指令系統及匯編編程，I/0接口等。相比于參加普通高考的同學，春季班同學課堂活躍度更高，與老師間交流熱情，順暢，所以一般在課堂上多采用啟發問答式教學，同時輔以大量的練習示例增強對新入知識的掌握;實驗教學環節通常以驗證，設計性實驗為主，要求學生根據任務要求完成設計目標。但，由于學生自控能力較弱，要求學生事先準備的內容，學生通常都完成不了，致使在實驗過程中，需要老師作為主角參與其中，這樣一來就使得學生和老師的作用在實驗環節發生了顛倒，未能有效達到實驗預期效果。

二、切實可行的新思路

1.明確基于16位8086微處理器的微機原理的必要性

近年來，實際的微機系統已經更新換代多次，新技術層出不窮。原有的基于16位8086微處理器的微機原理與現在基于ARM系列微處理器的嵌入式系統相比，毫無競爭力，因此，現在所學以后不能用，使得同學們興趣低迷。所以明確基于16位8086微處理器的微機原理課程在類似課程中的作用就顯得非常必要。

2. 加強8086微處理器與其他微處理器間的聯系

為使現在所學能更好的為將來做好鋪墊，在保證核心內容教學的基礎上，適當引入新知識，新技術，從多方面激發學生的學習熱情，帶動學習創新力。

3. 多種教學手段、教學方式并用

在當前應用型人才培養的大背景下，為突破小課時的局限，國內外很多院校都提出了“翻轉課堂”學習方法[2]。這種方法使得老師從過去簡單的知識傳授轉變為知識學習的引導者，把學習交付給學生。微課[3]，當下最熱門的一種教學方式，它起源于美國學者avid Penrose 提出的“一分鐘課程”，此課程可以作為一種進行知識挖掘的工具，也可以作為知識脈沖。在課程進行過程中，適當引入基于微課的翻轉課堂，確保不過分占用學生課外時間的同時，先利用微課完成對將要所學知識的引導，而后充分開發課堂潛力，借助EMU8086和PROTEUS等工具，在課堂中融入實踐，使學生達到對新入知識的學習和鞏固。

4. 理論作業與實踐操作互相融合

在作業的安排方面，不再以單純的練習為主，而是以項目任務為目標，盡可能使每次作業都是項目任務的分解，利用仿真軟件完成分項目的練習演示，最后在實驗室完成最終的驗證。

5. 加強過程考核，全面體現學生的學習情況

為了有效督促學生并推動學生的學習進程，對學生整體進行分組，在每次任務（作業）的檢查過程中，隨機對組中成員進行提問答辯，此答辯結果作為該小組成績的測評依據。

三、簡單項目分解實現案例

例如：實現20個具有正負的字節型數據的分區存儲并輸出顯示正負數個數。

分解：1. 正負數的判斷（分支跳轉指令的使用）;2. 統計正負數的個數（循環指令的使用）;3. 分區存儲（存儲指令或串存儲指令的使用）;4. 顯示（系統功能調用及子程序和宏）。

步驟：（1）在分支跳轉指令學習完畢之后，課后作業安排如下：

y=1，x>00，x=0-1，x<0

部分參考程序段為：

CMP? X，0

JLE? ? SM

MOV? Y，1

JMP? EXIT

SM：JE? ?EQ

MOV? Y，-1

JMP? EXIT

EQ：MOV? Y，1

EXIT：….

借助EMU8086編程調試結果（設X=3），輸入程序之后，點擊“SAVE”，然后點擊“EMULATE”得下圖1所示。

接著，點擊“RUN”，得圖2，點擊“OK”后，選擇“VARS”，則可看到變量Y執行完畢之后的結果如圖3所示（X大于0，Y賦值為1）。

（2）在循環指令學習完畢后，安排作業為：統計TABLE數據區（20個包含有正數、負數和0的字節型數據組）中正數和負數的個數（代表正數個數的變量為ZS，負數個數的變量為FS）。

部分程序段如下：

MOV? CX，20

LEA? SI， TABLE

LP： MOV? AL，[SI]

CMP? AL，0

JLE? ? SM

INC&nbsp; ZS

JMP? EXIT

SM：JE? ?EXIT

INC? FS

EXIT：INC? SI

LOOP? LP

EMU8086調試結果如圖4示：在原始數據3，-1，2，4，6，7，8，9，1，2，2，3，0，0，0，0，8，6，4，12中，共15個正數，1個負數。

（3）在子程序和宏學習完畢后，安排小作業為定義一個子程序或宏，完成功能是輸出顯示一個兩位的十進制數據（設此數為X，變量S表示X的十位數，T表示X的個位數）。

參考子程序為：? ? ? ? ? ? ?宏為：

SC? PROC? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SC? MACRO

PUSH? AX MOV? ?AX，X

PUSH? DX MOV? BL，10

MOV? AX，X DIV? ?BL

MOV? BL，10 MOV? S，AL

DIV? BL MOV? ?T，AH

MOV? S，AL MOV? DL，S

MOV? T，AH ADD? DL，30H

MOV? DL，S MOV? AH，02H

ADD? DL，30H INT? 21H

MOV? AH，02H MOV? DL，T

INT? 21H ADD? DL，30H

MOV? DL，T MOV? AH，02H

ADD? DL，30H INT? 21H

MOV? AH，02H ENDM

INT? 21H

POP? DX

POP? AX

RET

SC? ENDP

分別用CALL SC和SC調用子程序和宏之后（設X為32），屏幕顯示結果均為圖5所示：

（4）至此，此項目基本功能模塊的實現都告一段落，稍加修改，則此項目任務就可得以完成。結果如圖6（其中，0710H：0000H～0013H存儲區為原始數據;0710H：0014H～0027H部分為處理之后正數存儲區中內容;0710H：0028H～003BH部分為負數存儲區內容;0710H：003CH和0710H：003DH中則分別是統計出的正負數個數0DH，02H）所示。

正負數結果輸出顯示為圖7所示：

四、結束語

為了有效完成微機原理課程的教學，針對我院春季班學生的學習特點，提出了課程學習中的一些想法，并逐步把想法付諸實踐，應用于下一年級的教學。項目的有效分解，使學生可以根據授課進度逐步完成最終的設計目標，并且在分過程練習中得以成功的體驗，可以有效激發學生學習興趣，提高該課程的教學水平，增強學生的實踐動手能力。

參考文獻：

[1]許杰，劉義榮.探索地方高校轉型發展 推進高水平應用型高校建設（觀點摘編）[J].中國高教研究，2016（12）：31-35.

[2]周威.翻轉課堂在《計算機應用基礎》課程中的應用實踐[J].教育教學論壇，2019（08）：205-206.

[3]段美玲，胡俊麗.淺談“微課”在《電磁學》教學中的應用與實踐[J].物理通報，2019（02）：21-23.