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口技教学

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口技教学范文第1篇

关键词:微机原理与接口技术;教学;汇编

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01

Brief Talking about Teaching of “Microomputer Principles and Interface Techniques”

Lv Xue

(Huaxia College,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China)

Abstract:"Microcomputer Principle and Interface Technology" is a basic course,engineering students is a bridge course,is the basis for turning professional required courses,most students find this course difficult to learn,difficult,boring,tasteless,for these situations teaching us to discuss.

Keywords:Microomputer Principles and Interface Techniques;

Teaching;Assembly

一、引言

计算机是上个世纪四十年代的产物,世界上的第一台计算机问世于1946年2月15号,当时正处在第二次世界大战期间,美国的导弹研究所为了计算导弹的运行速度委托了宾词法尼亚大学研制计算机,最终在1946年2月15号研制成功。《微机原理与接口技术》在工科专业,特别是电信、检测、自动化的必修课程。

二、课程内容及安排

《微机原理与接口技术》是一门实践性和应用性很强的课程。主要的重难点包括了以下几个方面的内容:计算机的基本工作原理、汇编语言程序设计的基本方法、微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术。

在这里我们可以根据所授课专业的不同,总体将内容分为两大部分:微机原理、接口技术。

(一)微机原理部分

1.微型计算机的基本概念。

包括计算机的发展历史、分类、趋势,CPU的发展历史,典型的微型计算机代表,计算机中的数制及编码,将学生慢慢的带入到微机的世界中来。

2.微处理器与总线。

首先介绍微型计算机系统的系统总成,使学生有了微机系统概念后,再进入CPU的学习,CPU是微机的核心,那么针对典型的8086和8088CPU进行内部结构和外部引线的介绍。在8086/8088CPU的教学中,重点要注意内部存储器的讲授,8086/8088CPU是现在计算机发展的奠基石,特别是“分段技术”和“指令预取队列”。

第二部分为总线技术,首先把总线概念给出,再依次介绍总线的的基本功能,与CPU、外设之间的关系,最后举例说明8086/8088系统总线。

3.8086/8088指令系统。

这一部分内容是后续汇编语言程序设计的基础,指令的寻址方式是指令运用的前提条件,指令的功能及编程方法都是在指令的寻址方式之后给学生介绍,由于指令较多学生容易出现记忆混乱的现象,我们在讲授时应当分类总结。

4.汇编语言程序设计。

这一部分内容是对前面讲授内容的总结及应用,汇编语言的设计时以指令为基础的,首先要给出汇编语言的编程概念,与高级语言的不同之处。其次要多举例说明汇编语言的编程方法,比如常见的顺序程序、分之程序、循环程序等等。最后对一些常用程序设计进行举例说明。

(二)接口技术部分

这一部分以中断技术开始进行讲解,中断技术是《微机原理与接口技术中的》的重点内容。

1.中断技术。

首先要告诉学生什么是中断,再依次讲解中断原理,中断系统组成及其功能,8086的中断系统等等。中断的处理过程,中断向量表;中断嵌套的概念,在这里还要介绍一种常用的中断控制器8259A,中断控制器8259A的功能及使用,编写初始化程序和中断服务程序。初始化控制字和操作控制字的作用和使用。最好举例子进行说明。

2.微型计算机的输入/输出。

I/O接口的作用和一般结构;I/O编址方式和I/O传送方式;并行接口8255A的原理、模式、输入/输出控制及扩展方法,使用并行接口器件8255A解决一些简单实际问题。

定时/计数器8253的原理及使用方法(工作方式设定、定时时间、常数计算、初始化程序)。

三、实验教学

《微机原理与接口技术》这门课程的实践性较强,在这里我们需要以多实验进行辅助教学,让学生能提高动手能力。主要可以分为两大部分:软件编写,硬件接口。依据学生的专业性质进行适当的调节,使学生通过实验教学真正的能进行控制语言的编写。

四、学方法与手段

由于《微机原理与接口技术》这门课程学时较长,内容较多,难记忆,我们不能用填鸭式的方式进行教学,必须想办法提高学生的学习兴趣。

(一)实行启发式教学

教学采取以学生自学为主、教师重点讲授为辅,理论与实践结合的方式进行。仍以板书授课为主,精讲主要内容,相对容易或非重点内容留给学生自学,以弥补课程时数不足问题。启发式教学不仅有助于培养学生获取信息,利用课内、外学习和掌握知识的能力,而且有助于学生对问题进行分析、判断和独立思考的能力的培养,实现了融“教”与“学”为一体、理论教学与实践教学为一体、课程教学和课外教学为一体的教学方式,从而取得了良好的教学效果。根据自己的教学经验,恰当引入启发式教学,活跃课堂气氛,适当互动,调动了学生学习的积极性。

(二)综合式

将板书、录像、实物、课件等教学方法相结合,发挥各自优势,使教学方法和手段灵活多变,具有激发学生的好奇心,对课程不断有新鲜感的特点。在教学方法上,重点研究和实践如何提高单位时间的教学信息量的有效方案、优化课堂讲授内容、协调好基础与新技术的关系,并交叉使用讲授与自习两种方式。

(三)电子课件式

采用生动的电子课件,再辅以必要的板书,一方面使抽象的问题(例如电机的旋转、接触器的动作等)变得形象具体,另一方面增加了课堂信息量,解决了教学时数与内容的矛盾。

参考文献:

口技教学范文第2篇

关键词:微机原理;接口技术;Proteus;虚拟仿真

“微型计算机原理与接口技术”作为计算机专业基础课程之一,其重要性越来越突出。“微型计算机原理与接口技术”主要内容是微型计算机的基本工作原理、系统的组成、接口技术和基本的汇编语言程序设计知识。

随着微接口技术的发展,接口已经成为直接影响计算机推广的关键。嵌入式产品的开发与应用中的硬件方面是微机接口电路开发与应用的重要内容,因而微机接口技术是本专业大学生必须掌握的基本技能。学生应采用理论与实践相结合的方法,在理论指导下,加强动手实验,在实践中巩固理论,进而全面掌握微机接口理论,并掌握实际应用开发能力。

一、Proteus软件介绍

Proteus仿真软件是系统设计与仿真平台,它包含2个软件包,ARES是布线编辑软件包,ISIS是原理图编辑与仿真软件包。Proteus对8086 CPU及相关接口芯片提供了支持。电路仿真和原理图设计两个功能模块是“微型计算机原理与接口技术”教学和实验仿真中的主要内容。Proteus软件有丰富的器件库,超过27000种元器件,它的原理图设计功能非常强。Proteus软件具有智能化的器件搜索和连线功能,因而提高了使用效率。Proteus软件具有完善的电路仿真功能,有很多的激励源,例如直流、正弦、指数信号以及大量的虚拟仪器。线路上变化的信号可以用图形的方式实时显示,可以分析电路的多项指标。

二、Proteus软件在教学中的应用

1.仿真方法

Proteus软件运行ISIS后,进入软件的主界面。首先要设置view图形界面的大小和system下的颜色、捕捉对齐等项目。

Proteus软件的仪表资源有图形显示功能,它的功能与示波器类似。Proteus的元件资源有数字和模拟、交流和直流等。Proteus的调试手段有系统总体效果和分步调试。

2.仿真实例

由微处理器组成的微型计算机,一般包括CPU系统、存储器、定时电路、I/O接口电路以及连接各部分的系统总线等几大部分。而CPU系统除了核心器件微处理器之外,还应有保证CPU正常运行及与存储器和I/O接口相匹配的各种芯片,如时钟发生器、总线驱动和控制器、地址锁存器,数据收发器及系统等待控制电路等。8255的数据总线连接到CPU的AD0~AD7引脚,进行CPU和8255之间的数据交换。用CPU的A1连接到8255的A0,CPU的A2连接到8255的A1,实现8255内容寄存器的选择。8255的A口低4位作为键盘的行信号,同时A口低4位作为4个8段数码管的位选择线,8255的B口8位连接8段德牍艿8位段信号,8255的C口低4位连接键盘的列信号。按键信息传送到8255,然后通过8255送到CPU,CPU将收到的按键信息传送到8255,再通过8255传送到8段数码管上显示。硬件原理图及仿真结果如图1所示。软件的实现思路是对8255的A口进行读取操作,读取键盘的按键信息,将读到的信息进行判断,识别按键值;然后根据键值输出8段数码管的字形码到8255的B口,按键值就在8段数码管上显示出来。通过引入仿真软件,教师可以带领学生真正理解8255的功能以及具体的编程和使用方法。

三、结语

Proteus能实现的仿真内容比较丰富,有8086系统中的内存、I/O接口芯片与CPU的连接等内容。在教学过程中引入Proteus,可以帮助学生理解CPU以及各类接口芯片的功能,学习各类接口的硬件连接和软件编程;可以显著提高课堂的教学效果,帮助学生理解相关内容。笔者建议学生自学Proteus的相关知识,并扩展应用到单片机等内容的学习中。Proteus不仅可以用于学习时的仿真,在真正的产品设计中也可以用来设计和仿真。在教学中引入Proteus软件,不仅提高了课堂教学效率,也为学生将来从事相关的设计工作打下了基础。

参考文献:

[1]吉向东,李新鄂.基于Proteus的微机原理实验仿真[J].信息技术,2010(2):36-39.

口技教学范文第3篇

关键词:微机原理与接口技术;教学改革;实验教学

微机原理与接口技术是高等学校电子信息类专业的主干本科专业课程。该课的教学目的是,通过本课程的学习,学生从应用的角度出发,在理论和实践的基础上掌握微型计算机的基本组成、工作原理、汇编语言程序设计、接口电路及硬件的连接,建立系统的整体概念,具有微机应用系统软、硬件开发的初步能力[1]。可见,课程内容兼顾了硬件和软件两方面的特点,具有涉及的知识面广、实践性强的特点,而且随着当代信息科学技术的发展和社会对人才要求的提高,各种新型的微型计算机技术和虚拟仿真和设计技术大量使用[2-4],所以有必要对这门课程进行教学改革和优化[5-7],达到教学相长的目的。

1课程内容与结构优化

微机原理与接口技术课程以高级语言程序设计、数字/模拟电子技术为前级课程,概念多、专有名词多、接口芯片多,学生普遍反映课程内容抽象,学起来较困难,从而失去了学习的信心,教学效果不理想。但是该课程是后续课程,如单片机技术、可编程控制器原理及应用、DSP原理及应用、嵌入式系统设计、计算机控制技术等课程学习的重要基础,具有重要的地位,如图1所示。因此,对该课程的教学内容和结构进行优化具有很大意义。

计算机科学发展迅猛,新技术层出不穷,从八十年代初的8位机Z80模型机到现在的Pentium系列模型机或高端嵌入式技术,相应地,微机课程的教学对基础性、先进性和前沿性都有很高的要求,要求对传统和现代的内容进行协调。

大学专业课程教学不同于职业技术培训[8],必须强调培养学生的专业基础和分析能力,为进一步的深造作应有的准备,而不能盲目追求最新或最实用技术的讲解介绍。因此,微机原理教学内容组织的指导思想是:从熟悉基本原理、基本概念入手,培养学生的分析和扩展能力,在保证基础的前提下,注意引入计算机发展中涌现的新技术,科学合理地更新课程内容,保持先进性和时代性。

首先,由于这门课程概念多、比较抽象、内容相对枯燥,在具体课程内容组织中,教师仍旧以Intel的16位微处理器8086为主,详细讲解其执行部件EU和总线接口部件BIU架构、管脚定义与作用、各种总线操作时序、指令系统和汇编程序设计方法。在I/O接口部分,则以并行接口、串行接口和定时器/计数器接口为例,教师重点讲解I/O接口的基本原理及典型电路。因为以8086 CPU为核心的讲授在内容和方法上都比较成熟,有利于基本概念和基本原理的引入介绍。教学实践证明,如果一下子将教学内容全面提升到32位,如Pentium系列微机,则很多概念和技术成了没有根基的东西,学生纠缠于高端CPU的技术细节中,无法理解和领会微机硬件结构和接口技术发展的过程,学习起来难度太大,无法达到应有的教学效果。

其次,在教学内容中适当地补充最新的微机技术,并保持对国外原版计算机系列优秀教材的关注,主动学习和消化吸收其先进的技术和方法,将之引入课程教学中。例如,笔者在教学中将ARM32位嵌入式芯片的开发技术引入到课程内容讲解中,使大学的课程教学能和现阶段主流项目研发中使用的技术相衔接,开阔了学生的视野,也为学生走出课堂、适应社会技术发展作准备。

2课堂教学方式优化

2.1灵活应用多媒体教学辅助手段

在教学中,良好的教学方式和手段是通过课程内容传授培养学生能力和素质的保证。在微机原理课堂教学中,相当多的内容只是用文字描述和定义,其对象看不见、摸不着,学生普遍感觉比较抽象和枯燥,只知其然不知其所以然。因此,必须要摒弃传统照本宣科的讲授方法,通过多媒体辅助教学手段的灵活应用加以改变。多媒体技术是先进的计算机技术与视频、音频和通信等技术融为一体而形成的新技术。通过使用多媒体教学手段,把文字、图形、声音、动画等媒体形式有机地组合在一起,抽象知识具体化和形象化,可以有效加强学生的理解和记忆。

例如,在讲授指令系统的寻址方式时,教师可以把执行部件EU、接口部件BIU和存储器等部件执行不同寻址方式指令的变化,做成Flash课件演示。让学生清楚地了解指令执行过程中EU、BIU中的寄存器等部件以及存储器存储单元中内容的变化,并理解各部件之间的构造、功能和指令执行过程中的互相配合过程。这样一来,学生通过感性的认识,可以记得更加牢靠。

2.2引入现代仿真技术加强教学

随着计算机技术的发展,虚拟仪器和仿真技术已经成为现代科学研究和技术开发的利器。同样,将这些现代仿真技术引入课堂教学中,弥补课堂教学中只有枯燥讲解而缺乏实际操作环境的不足,可以大大提高教学质量。

例如,EMU8086仿真软件可以很好地辅助课堂教学。EMU8086是基于8086 CPU的仿真软件,与8086的功能十分相近,其内部集成了汇编程序编辑器、汇编器、连接器、参考资料、例程、学习指南和虚拟硬件等。它能模拟真实微处理器的每一步骤,并显示内部寄存器、存储器、堆栈、变量和标志寄存器,而且其中任何一个数值都可通过鼠标双击来改变。同时,它还虚拟了微机显示器、交通红绿灯、直流步进电机、LED等外设,因此是一款可以很好地辅助微机原理教学的仿真软件。图2所示是笔者将EMU8086用于辅助汇编语言程序设计教学的例子。由图可知,程序可以单步执行或全速执行,每步执行过程中,各寄存器内容变化一目了然,学生可以设置观察窗口观察变量与堆栈变化等。其他的仿真软件有Proteus等。

2.3加强网络教学平台的应用

为了延伸课堂教学,打破课堂教学时间和空间的限制,笔者将网络技术的发展引入微机原理课程的教学中,建立了网络教室。课堂教学的每个课件和多媒体动画都会上传到网络教室中,学生可以在课前下载预习,提高课堂的参与度。同时,网络教室也提供工程项目技术资料、课外扩展阅读材料以及其他相关英文资源、国外著名高校的课堂讲课录像等,学生在这里可以获取原汁原味的国外相关技术知识。网络教室不仅提供了一个资源共享的网络平台,还可以使老师和学生突破时空局限,通过网上授课、网上提问、网上作答甚至网上实验和网上考试等,更大程度地提高学生与老师交流的便利性。

3实践教学环节优化

3.1上机实习和操作实验结合,增加设计性实验

如前所述,微机原理与接口技术是实践性和操作性很强的课程,实验环节是课程教学的重要方面。笔者根据教学实际需要,把实验划分成上机实习和操作实验两部分。

上机实习是理论课程的上机作业,主要针对指令系统和汇编语言程序设计的学习。由浅入深地分为验证性题目和设计性题目。在教学实践中,笔者要求学生在个人电脑上安装EMU8086仿真软件,进行程序的编制和调试,并最终提交上机实习报告。

操作实验需要到实验室进行,实验内容也是由浅入深地分为I/O接口基础实验和设计性综合实验两部分。主要针对微机I/O接口的学习和系统综合设计能力培养。I/O接口基础实验是为了巩固学生对基础理论知识的理解,并培养学生基本的实验操作技能和方法;设计性综合实验是以某一设计目标为导向的开放性设计题目,学生也可以在教师的指导下自拟设计性实验题目。

以前的微机原理实验教学都是在设定好的条件和环境下进行验证性实验,学生学习的积极性和创造力都没有得到发挥。笔者进行实践教学环节的优化,将上机实习和操作实验灵活结合,有效地协调教学内容多和教学学时数逐步减少的矛盾,有利于学生课后的学习思考、巩固加深。而且设计性实验的开出可以锻炼学生的综合程序设计能力和综合创新能力。

3.2先进虚拟仿真技术在实验中的应用

根据实际教学经验,在操作实验中,因为实验时间较短,学生没有充分时间对一些异常现象或程序预期输出和实际输出不相符的情况进行仔细观测、研究和试验,只得草草收兵。或由于实验设备的大部分连线已经固定,学生实际连线操作较少或较简单,实验未能使学生对理论课程内容有深刻的感性理解。甚至由于实验设备接口的频繁插拔,造成设备的损坏而一时难以修复,导致实验无法继续进行。

因此,我们在课程教学,特别是实验教学中引入了先进的虚拟仪器仿真技术-Proteus,来弥补实验室实验的缺陷,增加实验的灵活性,加深学生对课程内容的理解。

Proteus是一款嵌入式系统设计和仿真软件,可以分析、仿真各种模拟器件和集成电路,同时提供示波器、逻辑分析仪、信号发生器等虚拟仪器仪表。在Proteus7.5SP3版本中,已经开始提供对8086芯片及相关接口的支持,可以用于微机原理实验教学的虚拟仿真。图3给出了一个利用8086 CPU、8255A,8251A和8253A进行综合设计的仿真原理图,加上相应汇编程序,则可实现计算器的仿真。

同样地,我们可以利用Proteus实现微机原理实验教学中的内存扩展、并行接口、串行接口、A/D和D/A转换、中断等实验。同时,也可以利用Proteus仿真软件进行开放性实验的设计,提高学生的综合知识应用能力。

4结论

从实际教学效果来看,通过从课程内容与结构的优化、课堂教学方式的优化和实践教学环节的优化三个方面对微机原理与接口技术课程进行改革后,学生学习的积极主动性有了明显提高,课堂气氛活跃,参与度高。对相关后续课程和设计的跟踪调查也表明,学生在此课程中普遍提高了知识综合和设计能力。

参考文献:

[1] 郑学坚,周斌. 微型计算机原理及应用[M]. 3版. 北京:清华大学出版社,2007:421-422.

[2] 韩萍,康健. 基于LabVIEW的信号处理技术应用演示及实验系统设计[J]. 实验技术与管理,2010,27(7):99-103.

[3] 乔建华,李临生,田启川. Proteus在单片机教学中的应用分析[J]. 电气电子教学学报,2008,30(3):70-73.

[4] 谷兆麟. 基于EMU8086的微机系统的辅助学习方法[J]. 天津工程师范学院学报,2006,16(4):26-28.

[5] 李骞,陈劲松. 计算机高等教育改革若干探讨[J]. 中国成人教育,2010(7):10-13.

[6] 吕淑平,朱齐丹,曾薄文. 微机原理及应用实验教学设计与实践[J]. 实验科学与技术,2010,8(3):91-93.

[7] 陈君,唐秀明. 基于SNS的“微机原理与接口技术”教学改革探讨[J]. 当代教育理论与实践,2010,2(2):63-65.

[8] 王志军,王克义,杨延军. 微机原理教学中几个问题的探讨[J]. 计算机教育,2010(7):64-66.

Exploration on Teaching Optimization of Microcomputer Principle and Interface Technology

CHEN Zhiming

(Department of Electronic Science, Huizhou University, Huizhou 516007, China)

口技教学范文第4篇

关键词:计算机接口技术;教学改革;教学方法

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)22-5401-02

Exploration in Teaching Reform of Computer Interface Technology in Medical Colleges and Universities

YAN Yan-hong,CHEN Hao

(School of Medical Information Engineering, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, China)

Abstract:Computer interface technology is an important professional course to the major of medical information engineering in the Medical College. With the course theoretical, abstract, complicated, difficult to understand a series of reform measures such as optimizing teaching contents, applying a variety of teaching methods and strengthen the experiment teaching are put forword to achieve the goals of inspiring students’ enthusiasm for learning, and improving the effect of teaching.

Key words:computer interface technology; teaching reform; teaching method

《计算机接口技术》是我校医学信息工程、计算机科学与技术两个专业的一门必修专业课程。该课程于2006年正式开设,是将原来的《汇编语言程序设计》和《计算机接口技术》两门课程合并为一门课程,从此定名为《计算机接口技术(汇编与接口)》,基本内容包括三个部分:微型计算机工作原理和微处理器、汇编语言程序设计、接口技术。该课程目的在于加强学生对微型计算机硬件组成的理解,建立微机工作的整体概念,培养学生独立分析和解决问题的能力,使学生具有一定的计算机软硬件开发能力,为后续课程的学习奠定坚实的基础。由于课程涉及内容多、理论性强、概念抽象,学生普遍反映内容难以理解、学习难度大,以致产生畏难情绪。因此,如何提高教学效果,激发学生的求知欲望,提高学生的学习兴趣,培养学生的分析、解决问题的能力,是教学过程中必须要解决的问题[1]。该文从优化教学内容、运用多种教学方法,提高授课艺术水平等几个方面进行了教学改革,取得较好的效果。

1优化教学内容,提高教学效率

根据国家教育部新专业的基本要求和学分制教学改革的需要,我校从2010级在校学生开始实行新的学分标准,该门课程由原来的72学时减少为64学时,课程学时数减少,需要重新组织、优化教学内容,使之在有限的学时内,更加有效率的将知识传授给学生,提高教学效率。

1.1精简教学内容

该课程软硬件并举,涉及的知识面较广,内容一般包含微机基本知识、微处理器、汇编语言程序设计、存储器、中断、可编程接口芯片、数/模转换和模/数转换等几大部分,每一个部分又包含多个知识点,内容繁杂,课时有限,因此要精心组织教学内容,化繁为简[2]。对于那些实用性不强、知识上重复的内容可以进行删减或做简单复习以节约课时,把时间用在重点、难点的知识上。例如微机基本知识部分的数制和编码知识在数字电路和C语言程序设计中都有涉及,本课程就不再进行讲解;定点加法、减法运算,存储器的字位扩展概念等在计算机组成原理中已经学过,本课程中只是简单复习,直接应用;DMA控制器8237A的实用性不大,不做讲解;汇编语言程序设计中十进制运算指令、串操作类指令不作为重点知识,引导有兴趣的学生自学完成此部分内容。

1.2合理安排授课顺序

一味地按照教材的顺序讲授会占用很多课时并且内容不连贯,效果不理想,因此在授课的顺序上也作了相应的调整,以适应授课的需要。例如把微处理器的外部特性这部分知识放在汇编语言程序设计之后再讲,实现先软件后硬件的整体讲课思路,使学生先从软件部分开始学习,再逐步过渡到硬件知识,学生比较容易接受;对于汇编语言程序设计这部分内容,教材一般都是按照寻址方式、指令系统、程序设计的顺序进行编写,讲授这部分知识时,采取先整体再分述的讲课思路,从一个简单并且形式完整的源程序着手,对其进行各部分的讲解和分析,使学生对汇编语言程序设计的基本框架有一个整体认识之后,再具体到什么是寻址方式、有哪些指令等内容,这样学生更容易掌握;程序控制类指令分别相应的调整到汇编语言程序设计中的分支结构、循环结构、子程序设计中进行讲解,这样内容穿插,知识重新整理、糅合,显得更加紧凑、融为一体,提高了教学效率,达到了较好的学习效果。

2运用多种教学方法,提高授课艺术水平[3]

由于本课程具有概念抽象、知识点多、内容难以理解等特点,学生学习起来感到非常棘手,导致学生出现学习兴趣不高、主动性差等问题。充分发挥学生的学习主动性、教师的指导、引导作用,形成“以学生为主体,教师为主导”的教学模式。在教学过程中,尝试采用多种教学方法,提高授课艺术水平,来激发学生的学习兴趣,将晦涩难懂的知识化难为易,用通俗易懂的语言将知识传授给学生,达到真正掌握知识的目的。

2.1建立良好的“第一印象”

上好课程的第一次课,对课程的开展是非常重要的,要充分重视第一次课程的讲授,建立良好的“第一印象”。通过列举与医疗方面相关、生产实践相关、现实生活相关的具体实例,介绍当前的前沿技术和目前出现的新方法和新领域等知识,引起学生对本门课程的兴趣,使学生感到有的放矢,提高对本门课程的重视程度。同时介绍本门课程的教学安排,教导学生如何进行有效的学习,并且提供给学生相关的学习资料、参考书籍、学习网站等信息,使学生有充足的信心能够学好本门课程,避免产生轻视或畏难情绪,为今后的课程的深入打下良好的基础。

2.2采用比拟方法教学

比拟法是教学中非常重要的一种方法,运用比拟法能帮助学生透彻的理解新知识,使抽象的知识形象化。对本课程中遇到枯燥无味又不易理解的内容,采用比拟方法,用生活中的具体实例比拟抽象的内容,使学生在轻松愉快的气氛中接受新知识,帮助学生理解和消化。例如介绍中断系统时,对中断可以理解这样的一个过程:学生在自习室自习,这时手机电话铃声响起,学生拿起手机,轻轻的走到自习室外面接听电话,接听完电话之后,再回到教室继续自习。这样一个生活实例就是中断的含义,其中电话铃声响起就是一个中断源,接电话就是中断处理,接听完电话回到教室座位上继续自习,就是中断返回。使用这样的比喻,就会使学生通过现实生活的例子真正体会中断、中断源、中断处理、中断返回等相应的概念含义,加深对相关内容的理解,大大的提高了学生学习的兴趣。

2.3恰当使用多媒体

在教学过程中,采用传统教学和多媒体教学相结合的方法进行授课,实现传统教学和多媒体教学的优势互补的教学策略。对于课程中工作原理抽象且不容易理解的内容,采用多媒体辅助方式制作动画效果演示模拟,将其具体直观形象生动的展现在学生面前,充分刺激学生的感官,加深学生对知识的理解,达到事半功倍的效果,同时也增强了学生的学习信心,激发学生的学习热情。例如一条指令是如何执行的,可以通过动画演示出来,使学生清晰直观的感受这条指令具体的执行过程,将原来枯燥抽象的知识通过动画淋漓尽致的表现出来,每当学生看到这条指令,脑海中就会浮现动画的画面,帮助理解和记忆;在讲授汇编语言程序设计时,可使用集成开发环境工具直观显示每一条指令执行后的结果、内存单元、寄存器的内容变化情况,使学生有一种身临其境的感觉,真正感受到学习带来的快乐。多媒体法只是一种辅助的教学手段,不能取代教师的主导作用,过多使用多媒体会分散学生的注意力,教学效果不但不能提高,反而会大打折扣,恰当使用多媒体、科学使用多媒体。

2.4采用互动教学方法

为活跃课堂,改变沉闷的教学气氛,带给学生一个灵活生动的课堂氛围,采用师生互动、生生互动的教学方法,通过制造悬念、提出问题请学生回答等多种方式,促使学生真正参与课堂,充分发挥学生的主体作用。例如,布置学生一些课后作业题目,要求学生认真准备,在下次课堂上,以抽查方式选出几位学生,向全班同学阐述自己的设计思路,展示自己成果。通过这种方式,教师可以真正了解学生对知识的掌握情况,对于学生而言也是一个相互促进、互相学习的过程,激发他们的学习主动性。

由于课时有限,教师与学生的课堂交流有限,为把“互动”延展到课堂之外,专门建立了一个针对本门课程教学的QQ群,学生可以将学习过程中遇到的问题留言,学生通过此平台互相答疑解惑,互相促进,提高学生的学习自主性。通过此种方法不但方便快捷的解决学生的疑难问题,而且教师能够及时掌握学生对本门课程的学习动态,同时对师生交流也起到促进的作用,促进教师教学水平的提高。

3强调实验教学,提高动手能力

《计算机接口技术》课程是一门实践性很强的课程,要提高学生动手能力,实验教学是重要一环。精心挑选实验内容,按照教学进度,及时安排实验,实现理论与实践相结合。实验采用一人一组的方式,每次实验都安排验证型实验和设计型实验,最后一次实验安排综合性实验,提高学生综合运用知识的能力。每次实验结束需要提交实验报告,包括实验的步骤、过程、结果、遇到的问题及解决方法、心得与体会等,最后通过实验考核给出最终实验成绩。同时积极鼓励学生开展微机接口竞赛、全国电子设计大赛、全国机器人大赛、大学生挑战杯大赛等活动,学生在参与的过程中,既能不断的扩充知识,构建系统知识体系,又能开阔思路,挖掘潜能,提高学生科学素质,培养创新精神。

4结束语

《计算机接口技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,对于此门课程的教学也是一个不断学习和探索的过程。对于本门课程的改革,虽已见初效,教学效果有了很大改善,学生主动性、学习热情有所提高。但此课程是一门公认的教师难教、学生难学的课程[4]。目前,正值我院处于学科迅速发展阶段,如何不断完善教学体系,更新教学内容,寻求新的教学方法,提高教学效果,调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的综合能力,科学素质,为社会培养更多高素质的复合型人才,这些都是教师需要不断努力的方向,本课程的改革也是一项长期艰巨的任务,需要不断探索和完善。

参考文献:

[1]邹琦萍,阮忠.《微机原理及接口技术》的教学改革探讨[J].福建电脑,2012(3):189,199.

[2]欧启标,曾庆魁,秦子雄,黄尚荣.微机原理及接口技术课程的教学探讨[J].广西物理,2010,31(3):55-57.

口技教学范文第5篇

微机原理与接口技术是电子信息类等工科专业普遍开设的一门专业基础课,课程包括理论教学和实验教学,内容涵盖微机原理、汇编语言程序设计及接口技术,兼顾软件和硬件两个方面,具有实践性强、知识面广且抽象的特点。此外,由于课时压缩,教师教学信息量增大,学生普遍感觉难学,因此对学生在理论知识掌握不足的情况下进行实践性教学,效果更是欠佳。长期以来,微机原理与接口技术实验教学作为微机原理与接口技术教学重要组成部分,却普遍存在一些问题,制约着实验教学质量的提高。

1 目前微机原理与接口技术实验教学现状

笔者学校微机原理与接口技术实验课选用的实验设备是众友THTWK-2型32位微机原理与接口实验箱,它是一套基于PC机PCI总线的32位实验系统。实验系统可支持8位、16位和32位的总线宽度。用户在PC机上用汇编、C等工具对实验对象进行操作。实验系统可供实验的项目丰富,为学生和老师实验提供了很多方便,但是经过几年的教学实践,仍存在一些问题。

(1)微机原理与接口技术课程以理论讲解为主,实验教学课时少,难免造成对实验课程不够重视。有的学生上实验课就是走走过场,敷衍了事,没有很好地投入精力到实验过程中,造成实验效果不明显。

(2)学生虽然先修了汇编语言程序设计这门课,但是普遍理解掌握得不是很深入,有些同学甚至连基本指令和程序规范都不清楚,这直接影响了实验操作的教学。

(3)目前该校实验室的微机原理实验箱使用频繁,加之学生操作不规范,硬件老化严重,实验箱损坏率高,这也影响了学生的动手积极性。

(4)目前该校开设微机原理实验课的实验项目基本上是对每一个接口芯片的基本应用和设计实验,以验证性为主,缺少创新性、开放性的综合性实验项目,这很不利于学生独立思考和动手能力的培养,不利于开发学生的聪明才智。

(5)目前该校购买的实验系统平台集成度高,需要学生动手连接的导线较少,程序也基本是可以从硬盘中直接调用。因此对于很多学生来说,实验只照着电路图连线,调用源程序编译、链接、运行,在实验箱上观察实验结果,这就算完成了任务。这样的实验学生基本不需要学生动脑筋,不能真正达到实验的目的。

(6)目前实验课成绩的考核方式,主要是以“实验报告+考勤”作为依据,但是这样的考核方式并不能真正反映学生的学习情况。因为实验报告基本可以照抄实验指导书,涉及到的实验数据很少,同学之间抄袭实验报告的现象也比较严重,教师很难区分哪位同学是原创的。

(7)由于资金原因,实验设备没有及时更新,实验系统与目前微机发展使用现状相距甚远,造成实验教学内容与实际脱节的现象,不能培养学生理论联系实际及解决问题的能力和创新能力。

2 对微机原理与接口技术实验教学进行改革的探讨

针对目前该校微机原理与接口技术实验教学中存在的各种问题,笔者对改革传统微机原理与接口技术实验教学方式进行了探讨。

2.1 改革实验教学内容

(1)学时少,学生对实验课不重视,教师可以将课堂延伸到课外,实验课并不局限在课堂上的时间。学校建立了微机原理与接口技术虚拟实验平台,教师将一些基础性的验证性实验到平台上,实验课上安排一些综合性设计实验,这样一来学生在宿舍完成平台上的基础性虚拟实验,来实验室做真实的硬件实验时就不至于摸不着?^脑,也为难度较高的设计性综合实验打下基础。教师要求学生只有完成了平台上的实验才能到实验室完成硬件上的实验,这样无形中也督促了学生课前预习。虚拟实验平台的使用不仅扩展了实验内容也能提升学生实验的兴趣。

(2) 针对学生汇编语言基础不好的问题,教师在基础性实验项目中安排了汇编语言软件编程项目,使学生能巩固汇编指令、语法规则,更能巩固汇编语言程序设计的学习。

(3) 由于采用的实验箱比较陈旧,在实验系统里面开发新的设计性实验难度较大,因此只能在实验系统原有的设计性实验基础上做些改动。如:在D/A转换实验中,要求学生根据产生锯齿波的原理自行设计产生等腰三角波,或者实现方波和正弦波交替产生。

(4) 除了尽力发挥原有实验箱的功能外,利用PROTEUS软件对8086进行仿真,可以利用PROTEUS做一些综合性和设计性的实验,这样学生不仅能够利用微机原理与接口技术实验课学习PROTEUS软件的使用,为以后学习单片机等课程的仿真应用打下基础,可以增强学生对微机系统的整体概念的理解,提升设计能力和创新能力。

2.2 改革实验教学方法

传统的实验教学方式,课堂上老师实验任务,讲解实验原理,做演示实验,接着学生依据指导书上的步骤连线,调用芯片固化的源程序或者直接敲好老师给的程序,编译、链接、运行,课后完成实验报告,就算完成实验任务,整个过程中学生基本不用动脑筋思考。因此,我们的改革思路要将实验整个过程延展到课前的预习、课中的操作过程,以及课后的思考总结。

首先,要求学生做好实验预习工作,因为课堂上安排的大部分是综合设计性实验,有一定的难度,要想在有限的课堂时间内很好地完成实验任务,必须做好预习工作,教师会提前布置下次课堂实验的内容,要求学生在虚拟实验平台上完成与此次实验相关的预习实验和作业。

其次,课堂中也要改变以往授课方式,以往教师采取的方式是直接给出实验硬件原理图和源程序,仔细讲解电路和源代码。整个授课过程中知识是老师灌输给学生的,他们没有自己独立思考、开动脑筋的过程。改进后,课堂上教师布置的基本是综合设计性实验,需要学生自行完成硬件接口和程序的设计。然而学生的知识水平不同,同一个实验又可能有多种实现方法,这就要求教师必须认真检查学生的设计,并进行细心指导。对于一些差一点的学生,教师也要积极引导他们思考,尽最大的能力帮助他们自己完成实验。在微机实验教学中,鼓励学生大胆想象与创新,鼓励不同意见者阐述自己的观点,积极争论。这样才能发现自己的不足,深入思考,达到最佳的实验效果。

最后,采取分组实验,将动手能力强成绩较好的学生与相对较差的学生分成一组,两人一组,分组实验的做法营造和实现了学生之间的好带差、中向上、差转好的学习氛围。在实验中,根据每个小组实验进程,教师不时向各个小组提出有关问题,引导学生自己根据实验的过程及现象归纳实验结论,这样才能通过实验充分锻炼学生的思维能力。

2.3 改革实验考核方式

课程考核的目的主要是检验学生的学习效果和教师的教学效果,进而促进教学内容的完善和教学方法的改进。同时,科学的考核制度也是引导学生改进学习方法的有效途径。微机原理与接口技术实验课程考核在原有的“实验报告+考勤”模式的基础上,增加实验过程、实验结果考核以及虚拟实验完成情况的考核。实验过程考核:课堂实验过程中,学生对老师提出的实验相关问题的回答情况进行考核,占本次实验成绩的20%;实验结果考核:对学生本次实验的结果现象或者数据进行考核,占本次实验成绩的20%;虚拟实验考核:对学生在虚拟实验平台上完成的预习实验情况进行考核,占本次实验成绩的20%。学生每次实验成绩构成及比例为:每次实验成绩=考勤×10%+虚拟实验×20%+实验过程×20%+实验结果×20%+实验报告×30%。学生最终期末成绩取8次实验成绩的平均值。这样评定实验课的成绩虽然相对增加了教师的工作量,但是考核方式更加科学,更加公平合理地反映学生的学习情况。

口技教学范文第6篇

关键词:微机原理与接口技术;创新型人才;教学改革

作者简介:薛明(1971-),女,江苏泰兴人,南京邮电大学计算机学院,讲师。(江苏 南京 210023)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0039-02

“微机原理与接口技术”是理工类学生一门很重要的专业基础课程,是学习和掌握计算机基础组成、工作原理、接口技术以及汇编语言程序设计的重要课程。学生通过该课程的学习能够具备微型计算机系统软硬件开发和应用的基本能力。由于该课程较为抽象,涉及的基础课程较多,学生普遍对该课程的学习不太理想。因此要想让学生很好地掌握该门课程,必须从理论和实践两个方面同时着手进行改革。从学生自身的特点出发,既注重理论,同时加强实践的环节,使学生在学习该课程时能够使理论为实践打基础,在实践中巩固理论,并且能够逐步培养创新的能力。

一、教学内容的改革

按照理工类本科教学大纲,“微型计算机原理与接口技术”课程中主要包含微型计算机原理、汇编语言和接口等三大部分。其中汇编语言部分和接口技术部分的内容是学生比较难掌握的。传统的汇编语言教学中,过分注重知识的完整性,指令讲解面面俱到,让学生感觉指令繁多,难以记忆,又不太能够抓住重点。接口部分也以详细介绍芯片为主要目的,将芯片的内部结构、引脚等介绍得过分详细,使学生觉得这部分内容过于抽象难懂,继而对学习的目的不明确,普遍兴趣不高。针对这些问题,笔者觉得迫切需要对该课程内容进行改革,要从目前的应用以及实用的角度出发革新教学内容,与时俱进。

1.对于微型计算机原理部分,主要介绍微型计算机的基本组成以及内部结构

目前该课程大多介绍8086的结构,而随着计算机的高速发展,在教学内容上也应该进行及时调整,结合当今的计算机介绍32位微型计算机的主要组成。在教学上也应从应用和实用的角度出发,主要强调微处理器中寄存器的结构和使用。这样有助于学生后面指令和汇编语言的学习。

2.对于汇编语言,指令是基本

在理论教学中,对各种指令的介绍要精简,只给学生介绍最常用的几个指令。如传送类指令只需介绍MOV指令以及堆栈的PUSH和POP指令。转移类指令可以重点强调有符号数和无符号数的转移指令,通过在课堂上的大量举例和课后的练习来巩固基本指令。然后介绍程序设计的结构。汇编语言属于结构化的程序。对于结构化的程序,学生在高级语言中已经接触过,这里再次分析简单程序、分支程序、循环程序等几种结构,让学生能够编写较为容易的小程序段。最后,再结合汇编语言源程序的编程结构,将小程序段完整化,变成一个完整的汇编源程序。通过一步步深入讲解和联系提高学生的学习兴趣。

3.对于接口部分,当然要结合具体的芯片来讲,重点讲解芯片的用途和使用情况

而对芯片内部具体的结构可以简单介绍。比如定时计数器8254,着重介绍三个计数器的工作方式的特点,如何使用;串行和并行的接口芯片要结合目前的使用现状,比如打印机的应用;对于中断部分,着重于中断的基本概念,对采用中断的技术编写程序要特别注意中断处理的流程。另外,还应与时俱进,和现在的应用结合起来,介绍当今比较常用的接口,比如USB接口等等,这样可以提高学生学习的兴趣。

二、实践环节的改革

要学好“微机原理与接口技术”课程,光具备理论知识是远远不够的,需要通过大量的实践来巩固所学的理论知识。目前和该课程配套的实验课时是比较少的,学生得不到充分的训练。因此应该合理调整教师讲授和学生上机操作的课时比例,给学生更多的实践机会。实践的内容也应该由简到繁,由易到难,循序渐进。在汇编语言的实验中,可以首先安排程序改错的题目,先让学生熟悉汇编源程序的结构和一些指令的用法。然后从简单程序入手,逐步过渡到分支和循环程序。等学生熟练掌握了程序的结构和各种常用指令的用法后,可以给学生布置一个大型的作业,让学生在课余自行完成。对于接口部分的实验,笔者采用的是由南京邮电大学和福建德昌电子联合研制的PD-32微机系统实验装置。这个设备包含了8254芯片、8259芯片、8250和8255等多种芯片,既可以单独完成各个芯片的使用,当然也可以将多个芯片联合使用,让学生可以很直观地观察各个芯片的引脚,并通过自己亲手的连线来完成实验,极大地增强了学生的学习兴趣和信心,取得了良好的教学效果。

“微机原理与接口技术”课程的实践还应包含课程设计的内容,即专门用一周到两周的时间强化汇编语言和接口的知识,给学生布置一些有较高难度的或者工作量较大的程序设计的任务,让学生通过查阅图书馆资料、查阅网络等多种手段了解汇编和接口的目前使用现状,真正达到理解和掌握该门课程的目的。

在该课程的实验环节,讲授的教师也应该全程参与,不能只依赖实验室的老师。只有让任课教师参与才能及时发现学生在实验和实践中出现的问题,这样可以了解学生的薄弱环节,及时调整课堂教学中的难点,帮助学生更好地掌握该门课程。

三、教学手段的改革

在“微机原理与接口技术”课程的教学中,采用多种不同的教学手段也是极为必要的。比如在上课时采用多媒体的教学方法,由教师制作出生动形象的多媒体课件,或者采用动画的方式来描述指令的执行过程,这些都是提高教学质量的很好方法。另外在教学中,还可以联系实际,用生活中的事例解释课程中遇到的一些难懂的概念。比如中断的概念。一般中断是指CPU暂停执行现行程序,转而处理随机事件,处理完毕再返回到被打断的程序继续执行,这一全过程称为中断。学生在学习时往往不太明白随机事件是什么,这时就可以用实际生活的例子来解释。某人正在家看书(这就好比CPU执行现行程序),突然电话响了(这是一个随机事件),于是他就暂停看书这一操作去接电话(这就是CPU为随机事件服务),电话接完他又回去继续看书(CPU返回现行程序继续执行)。当然如果在接电话时有人按门铃来送快递,他又得暂时放下电话去收快递,然后再接着打电话。这就是中断嵌套的概念了。通过这些形象的事例可以很容易地帮助学生理解一些复杂的概念。在教学中,还应该经常在课堂进行一些实验的演示,通过教师的实验演示可以提高课堂的教学效率,也可以帮助学生在实践操作中少走弯路。

四、考核方式的改革

目前“微机原理与接口技术”课程的教学普遍存在“重理论,轻实践,重软件,轻硬件”的现象,在对该课程进行考核时往往是用一纸试卷来考查学生的掌握情况。这样只能考核学生理论部分的学习情况,而对学生的实际操作等能力无法考核。因此,应该向全国计算机等级考试看齐,既要考核学生的理论知识,又要考查学生实际应用的能力。这样才能全面客观地评价学生学习“微机原理与接口技术”课程的情况,也方便教师在今后的教学中不断改进,抓住学生的薄弱环节进行重点辅导,有助于学生对该门课程的掌握。

五、结束语

“微机原理与接口技术”课程中的内容必须通过对理论教学、实验实践、课程设计等多层次的整合才能达到最好的教学效果,并且能够培养学生的主动学习和综合实践能力,为培养创新型人才打好坚实的基础。

参考文献:

口技教学范文第7篇

关键词:“三性”;实验;微机原理与接口技术

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)18-2pppp-0c

Research on "Three Properties" Experiments for Microcomputer and Interface

CHENG Yun, WU Tie-bin, XIE Si-lian, TAN Jia-fan

(Department of Communications & Control Engineering,Hunan Institute of Humanities,Science and Technology,Loudi 417000,China)

Abstract:Combining with the innovation of experimental teaching of our university, the paper rmade useful exploration in innovated experimental teaching mode with“three properties”in Microcomputer Theory and Interface. With the innovated experimental teaching with“three properties”, the consciousness and capabilities of students are cultivated and the stuudents' abilities to solve problems are gradually strengthened and improved.

Key words:"Three Properties";Experiments;Microcomputer Theory and Interface

1 引言

实验教学是高校教学中一个重要环节。学生通过实验,可以加深和巩固所学到的理论知识,提高动手能力、实验技能、分析问题与解决问题能力,培养严肃认真、实事求是的科学态度,为培养富有实践能力、创新能力人才打下牢靠的基础。传统实验教学的最大弊端,就是开设大量仅为理论教学服务的验证性实验,缺乏培养工程应用能力的实验,这样的实验往往只是一个“装配”实验,培养的也只是一个装配工,不能锻炼和培养学生解决问题的能力,创新更无从谈起。如何发挥好实验的作用,什么样的实验更能培养学生的实践能力、创新能力,值得我们深入研究。我们认为在实验教学上,应该以创新为主线,开设一些与传统的验证性实验有本质区别的综合性、设计性和研究探索性的“三性”实验,以此推进实验教学改革,使实验室和实验教学真正成为实践能力和创新能力的培养基地。下面我们就《微机原理与接口技术》中的“三性”实验进行探讨。

2 “三性”实验的内涵与特征

“三性”实验一般指综合性、设计性和研究探索性实验[1]。

综合性实验就是“实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验”,

综合性实验并不局限于实验内容的综合。综合是相对单一而言的,综合的内涵应该包括实验内容的综合、实验方法的综合、实验手段的综合。通过内容、方法和手段的综合,对学生的知识、能力、素质形成综合的学习与培养[1]。

设计性实验是学生在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,自己设计实验方案、选择实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序,自己加以实现并对实验结果进行分析处理的实验。与传统的验证性实验比较,设计性实验一般具有学生设计主动性、实验内容具有挑战性和实现方法多样性等特征。

研究探索性实验是指学生在导师指导下,在自己的研究领域或导师选定的学科方向,针对某一或某些选定研究目标所进行的具有研究、探索性质的实验,是学生早期参加科学研究,教学科研早期结合的一种重要形式[1]。显然,研究性实验也属于设计性实验的范畴,是具有科学研究和探索创新性质的设计性实验。与一般的设计性实验比较,研究性实验具有实验内容的自主性、实验结果的未知性和实验方法、手段的探索性的基本特征。

3 制定《微机原理与接口技术》实验项目的原则

《微机原理与接口技术》本身就是一门开放性很强的课程,所以设计实验不应拘泥于教材,拘泥于一个具体的芯片。为了提高教学质量,同时提高学习者兴趣,所有的实验和微机应用系统均为综合性与设计性及研究探索性[2][3]相结合的。每个实验和系统设计只给出课题,只提供基本的设计思想和设计方法,不提供具体的、详细的电路与程序。学生通过自己查阅有关资料,自定设计方案,自行安排、调试接口电路及相应的软件。这样,每做完一个实验,相当于完成一个小课题的研究。这种全新的设计性实验,给学生提供了施展自己创造能力的空间,大大激发了学生学习的积极性和主动性。学生的学习热情高涨,学习兴趣浓厚,许多学生自觉地把课余时间花在实验上,深入地研究他们各自感兴趣的课题。学生通过这门课程的学习,提高了理论付诸于实践的能力,提高了工程设计能力和处理实际问题的能力,开发了学生的创新能力。很多学生在历次设计竞赛中取得了佳绩。

4 实验指导方法

在微机原理与接口技术实验教学过程中,指导教师主要引导和启发学生分析设计方案,根据电路的设计分级检查各点的数据与波形,运用实验仪器观察、判断波形是否正确,从而寻找、发展、排除故障。每次实验的结果都要经过教师认真的验收、打分,防止出现弄虚作假、蒙混过关的情况。实验完成后,要求学生认真总结、撰写设计性实验报告,对实验的可行性进行认真的论证,对电路的安装、调试过程进行认真的总结,对故障的排除进行理论分析。教师通过批改报告,将实验结果与报告质量与水平记入平时成绩。对于不同层次的学生,采用不同的教学方法。对于大多数学生,要求他们完成课程规定的基本实验。对于部分基础较好的学生,在完成好基本实验的前提下,开创第二课堂,让他们自拟一些自己感兴趣的课题,甚至可以与其毕业设计挂钩,充分发挥他们的创造能力。

为更好的检验课程教学的效果,强化学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力,我们对“微机原理与接口技术实验”课的考试方法进行了改革,采用现场实际操作考试和实验理论考试相结合。操作考试的做法是,根据所做的实验内容,我们总结综合了多套软硬件结合的考题,在考试前对学生公布。考试时,以班为单位随机抽取其中的一套试题。考试以现场操作为主,以实验的结果和完成的时间评定分数。这种考试既督促学生对课程进行全面的、系统的复习与总结,使学生自觉、认真地对待每次实验,又真正检验了学生的实际动手能力。书面考试则主要检查工程调试能力、理论分析计算能力、测试方法与手段等基本技能。实验的综合成绩包括:平时成绩占20%、操作考试占40%、理论考试占40%。经过多年的实践证明,此种考试方法符合考试规律,成绩近似正态分布。要切实保证实验课教学的效果,提高实验课教学的质量,必须建立一套先进的管理机制。经过多年的实践,我们建立了一套开放性实验室管理机制,实验基地和实验元件器对学生全方位开放,实验时保证学生每人一块实验板、一套元器件、一台计算机和测试仪器,让学生在实验室这块小天地里充分施展自己的才能。

5 综合性实验实例--货物计费计数运输系统

我们精选了一些实验做为“三性”实验,这些课题都有基本要求和自由发挥部分,这些课题都具有实际意义,如“综合性实验”有货物计费计数运输系统,饭卡管理系统,超市收银系统,温度采集系统等,“设计性实验”有光控路灯系统,公司点到系统,家庭智能报警系统等,“探索性实验”有人工降雨系统、远程存包系统、潜水艇升降控制系统等。下面就综合性实验“货物计费计数运输系统”做个简单的介绍。

5.1 设计要求

结合实际应用,设计一微机应用系统,要求该系统综合应用并行接口、串行接口、其它接口(定时器接口、中断接口、模拟接口可选)、编制对应的程序,实现主控中心微机与下位机远距离传送以及远程控制或监测功能。

由一个主控机监控和若干个下位机组成,主控机负责数据处理,下位机负责访问接口。

主控机:在显示屏上用数字、图形、表格、曲线等直观数据处理的过程。

下位机:在显示屏上或用实验台的声光描述当前监控的工作状态。

5.2 设计的总体结构

(1)系统硬件由主控机(其中一台微机)、下位机(另一台位微机)和执行部件组成。主控机与下位机通过串行通信线连接。

(2)执行部件:由接口电路等组成,将接收的数据送入到下位机或将下位机输出的数

据送到执行部件。

(3)下位机:与主控机通信,控制执行部件。

(4)主控机:与所有下位机进行数据交换,必要时需建数据库,进行数据处理等。

(5)主控机程序:串行(RS232/RS485)通信程序,数据处理程序等。

(6)下位机程序:串行(RS232/RS485)通信程序,执行部件控制程序。

(7)上货时产生货物号和货物密码,传到下位机;下货时产生货物的运输费用;用LED显示货物量,用声音提示上货下货。

5.3 系统结构框图

上货下货C口控制声光系统进行声音提示。

上货时B 口控制步进电机正转模拟上货。

下货时A口控制LED灯显示货物量。

5.4 程序

由于篇幅所限,具体程序略,只讲思想。本实验程序由主控程序和下位机程序构成。

主控程序功能:

(1)主控机与下位机通信:主控机接到下位机请求后,产生货号和密码,完成后发往下位机。

(2)主控机数据处理:产生随机货号和密码,并且只在数字范围内。

下位机程序功能:

(1)下位机与主控机通信:下位机向主控机发送请求后等待主控机响应,接收主控机传来的有关数据。

(2)下位机控制有关接口:上货下货声音提示。上货时步进电机正转模拟上货。下货时步进电机反转模拟下货。下货时用户核对货号和密码。下货时产生货物的运输费用。用LED显示货物量。

6 小结

《微机原理与接口技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,是计算机专业、自动化、

电子、机电等工科专业的专业基础课,是培养学生微机程控制设计与应用能力、创新能力设计的一门必修课。笔者依据大专院校学生的特点,结合教学实践,就《微机原理与接口技术》的“三性”实验做了一个探讨,旨在提高实践教学效果,加强对学生实践能力、创新能力的培养。

参考文献:

[1]曹中一.“三性”实验的内涵与特征[J].实验室研究与探索,2003,22(4):10-12.

[2]王红,林卫.微机原理实验教学改革的探索与实践[J].电气电子教学学报,2002,24(2):76-78.

[3]刘明良,曹大有,周兵.微机原理与接口技术实验教学改革探讨[J].福建电脑,2008(1):207-208.

口技教学范文第8篇

关键词:单片机;教学做一体化;实践教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)41-0145-03

《单片机原理及接口技术》是高校电气类专业的一门专业必修课,具有很强的实践性。该课程的教学目的不仅要求学生掌握单片机的结构原理和汇编语言源程序的编写,更重要的是培养学生单片机的实际应用能力和系统综合开发能力。传统的教学模式是以教师为中心,以教科书为依据。教学内容上基本都是单片机的基本概念、硬件结构、指令系统、汇编语言、中断系统、定时/计数器、串行口、存储器的扩展、人机接口以及应用系统设计。学生在学习专业理论知识时,由于对单片机内部结构不了解,缺乏必要的感性认识,对抽象的理论知识只能死记硬背。学生在理论知识学习结束后仍然不了解单片机开发的完整过程,甚至不清楚编程器和仿真器的概念,很难做到对系统的深入理解和充分掌握。理论教学与实践教学相分离,造成学生的专业兴趣得不到激发,学习积极性难以调动,结果是越学越乏味,从而产生厌学情绪。为了提高学生的学习积极性,提升学生的综合应用及系统开发能力,我院在机电类专业的《单片机原理及接口技术》课程教学上尝试了“教、学、做”一体化教学模式的研究与实践,取得了较好的效果。

一、教、学、做一体化教学模式特点

“教、学、做”一体化教学是指在同一空间和时间内同步进行的教学,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实顺序,而是教师的教和学生的学有机结合,边教边做,边学边做,这就是“教、学、做”一体化概念。一体化教学符合学生的认知规律,能够把复杂的知识直观化,项目化。这种教学模式可使理论知识的学习与实际操作的训练紧密结合,使教学内容更具有针对性,使学生真正做到知行合一。“教、学、做”一体化教学模式可以较好地激发学生的学习兴趣,增强学生的动手能力,同时也使教学内容更具有针对性,使学生真正做到知行合一,对于学生零距离就业有极大的好处。“教、学、做”一体化教学方法具有以下特点:①实践性。在真实或仿真的环境下利用实物、模型或仿真视频,在“做”的过程中“教”,在“做”的过程中“学”,整个过程在实践中进行。②实用性。教学做一体化教学内容可根据职业岗位能力需求设定,即学即用。③自主性。学生能自主、自由地学习,激发了学生的学习兴趣,促进了学生自主创新能力的发展。④注重综合素质的培养。在教学实施过程中,可以最大限度地培养学生的思维能力、观察能力和动手能力,同时形成良好的职业素养。

二、“教、学、做”一体化教学模式实施方案

1.以项目为载体,以实训为手段,融“教、学、做”为一体。将项目驱动法引入单片机教学,就是要结合具体项目,把所要讲授的各项理论知识和实践技能按由浅入深、现学现用的原则分解到一个个具有明确应用目标的任务中。让学生在理论知识的学习中,时刻联系自己的项目所需要的知识点,学习的目的性更加明确,学习更加积极主动。教师选择项目要以理论知识为依据,注重实用性、创新性和前瞻性,既能进一步巩固理论知识,又能训练学生的实践操作,增强学生解决实际问题的能力。引导学生掌握提出问题、分析问题和解决问题的方法,最终让学生通过自己的努力和教师的指导,完成任务。在传统的单片机实验室即可进行单片机项目教学,还可以构建基于Proteus和Keil软件的虚拟单片机实验室,不需额外增加大量的硬件设备。项目教学可分以下几个环节:①分配任务,收集资料阶段。在学期初始,将项目的难易等级分为A、B、C三级,保证每个学生都能真正参与到项目中,并有所收获,如银行自动取款机、交通灯、电子万年等。学生可根据自己的能力差异和兴趣爱好,加入不同等级的项目团队,并到任课老师处填写项目任务书,领取项目。学生根据领取的项目查阅相关资料,选取合适的单片机型号和相关部件。如智能交通灯,硬件包括单片机、发光二极管、数码管或液晶显示器等,选择硬件材料考虑的诸多因素由学生自行解决。②硬件电路搭建。整个项目进程要求学生本着“先硬后软”的思想,先搭建硬件电路图。根据普通教材的教学内容安排,第二章将讲授单片机的内部结构、外部引脚以及构成小型控制系统的设计方法。这一时期引导学生进行硬件电路搭建。③软件编程。当教材内容进入汇编语言指令和编程阶段,具体的软件指令被学生熟知并应用。项目组应进行相应的主功能程序设计。之后是中断、定时计数等内容,再进行相应的辅助功能程序设计。随后进入软件编程。④完成设计进行虚拟仿真。虚拟仿真阶段要利用Proteus和Keil两个仿真软件。在硬件与软件设计过程结束后,先用Proteus软件画出项目原理图,再用Keil C51编写项目驱动源程序并进行编译,产生一个扩展名为.hex的可执行文件。最后把该可执行文件嵌入Proteus软件中的虚拟单片机中去,学生就可以进行仿真调试,从而形成一个基于Proteus和Keil的虚拟单片机实验室。⑤实验室软硬件调试验证。最后重要环节是在实验室进行软硬件调试验证。根据Proteus软件仿真通过的项目电路,在单片机实验箱或实验平台上进行实物连接,并利用下载器或仿真器验证器件功能。若出现故障,小组讨论、查找并排除。实际操作使学生熟悉各种器件的规格、型号及性能,并提高了学生的动手能力。

2.利用课程设计,进一步提高学生的系统开发能力和综合应用能力。课程设计是一种课程形式,也是一种教学方法,其基本教学目的是加深学生对课程基础理论和基本知识的理解与掌握,培养学生综合运用基础理论和技能分析与解决实际问题的实践能力以及勇于探索的创新精神。课程设计内容的设立应与时俱进,注重先进性和开放性,并与学科的前沿技术相结合。突出学生的自主性、主动性,激发学生的创新意识,注重学生设计能力的培养和工程能力的训练。在课程设计的综合性、设计性环节给予学生更多的选择。选题没有固定的要求,只是给出一些提示,学生可以根据自己的设想进行硬件选择、软件设计,达到自己的设计目标。极大地发挥了学生的主观能动性和创新性。

3.以电子设计竞赛为契机开设第二课堂。为了培养学生独立工作能力和实践能力,在人力、物力上积极支持学生开展课外科技活动。实验室开放是开设第二课堂的前提条件。将学校现有的实验室在管理制度上开放,为学生自主实验提供场所及设备。第二课堂的开设以学生的兴趣为出发点,以电子设计竞赛为目标,将第二课堂分为日常活动及竞赛准备两种。日常活动鼓励学生自主设计一些小发明小制作,自行制作印刷电路板。引导学生申请大学生创新项目(UIT)立项,自己找方向、写材料、定方案、开展项目研究。鼓励学生积极参与各种电子设计竞赛,提高创新能力。电子设计竞赛准备阶段要专门抽调教师进行专业指导,以减少学生的盲目性,提高学生的体系化、目标化及竞赛能力,在赛前还组织了参赛队员的集训。

4.与企业建立紧密合作关系,共建实习基地。建设校内生产性实训基地,由学校提供场地和管理,企业提供设备、技术和师资支持,以企业为主组织实训,构建校企联盟,实现学校培养目标与企业需求对接,全面提高学生综合技术应用能力。对某些小型产品,可以带到学校进行组装,既加强学生应用技能的培养,又可为学生勤工俭学创造条件。此外,学院在师资选择方面,突破传统的全职教师模式,广纳社会精英,积极引进企业有经验的“双师型”教师,现任课教师中“双师型”教师已超过20%。单片机原理及应用课程就聘请了某研究所的高级工程师来承担,不仅传授给学生许多实用知识与实践技能,还帮、带、教出了一批中青年教师,极大地提升了这些专职教师的专业技术能力。

5.通过“预就业”,使学生提前进入生产现场。“预就业”培养模式是一种与就业相结合,校企联合培养的开放式教育模式。近年来,学院与山西本省及一些外省企业建立了广泛的合作关系。学生前两年半在学校学习基础课、专业基础课及部分专业课,从第六学期以“预就业”的形式分批进入用人单位,边学习边实习,同时接受学校教师的网上授课与考查。学校的专业课教师借助网络平台,给“预就业”学生提供专业学习指导与考核。经过几年的摸索与实践,现已形成一种较为成熟的培养模式,并且与众多企业建立了紧密合作关系。目前,我院毕业生除了在山西省的企业广泛就业,还有很多学生进人到上海、北京、江苏、内蒙古等多家大型企业。

三、建立综合评价机制

在“教、学、做”一体化教学模式下,需改变传统考核方式,建立综合评价机制,构建能力评价体系。对学生的考核,从注重分数转变成注重能力。期末总成绩由理论考试成绩、实验实训成绩、项目设计完成情况成绩等几个方面共同组成。理论考核仍采用试卷考试形式,但考试内容应体现以能力为本的理念,题型以灵活的选择、判断题为主。不同的实训内容制订不同的考核评价方案。实验实训考核在实训内容的基础之上模仿企业的真实情况进行模拟情景练习,注重过程,按步骤打分。项目设计及完成情况重在除考核个人能力和团队协作能力。

四、结论

“教、学、做”一体化教学模式符合学生的认知规律,能够把复杂的知识直观化、项目化。实践证明,近几年在学校开展项目教学法、第二课堂,改革课程设计的内容和形式,融“教、学、做”三个环节为一体,不仅极大地激发了学生的学习兴趣,缩短了理论教学与实际应用之间的差距,同时也提高学生的综合应用能力和单片机系统开发能力,为学生实现零距离就业创造了良好的条件。

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