摘要：針對目前微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教材建設(shè)、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行有效的改革，以提高該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，培養(yǎng)社會真正需要的計算機(jī)人才。

　　關(guān)鍵詞：微機(jī)原理；接口技術(shù)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革

　　《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是工科學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該課程的教學(xué)，使學(xué)生能夠利用單片微機(jī)器件進(jìn)行硬件電路設(shè)計與軟件編程開發(fā)，為社會培養(yǎng)高素質(zhì)的建設(shè)人才。該門課專業(yè)技術(shù)性極強(qiáng)，無論從課程本身的特點(diǎn)，還是從專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)來看，加強(qiáng)該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是很重要的。有關(guān)基礎(chǔ)知識、基本原理、基本方法，必須靠大量的上機(jī)實(shí)踐和動手實(shí)驗(yàn)，才能加深理解并且較好地掌握。通過實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生利用計算機(jī)技術(shù)和編程手段分析、解決專業(yè)領(lǐng)域的各種問題的能力和意識，并進(jìn)一步感受微機(jī)發(fā)展的新技術(shù)和新方法。因此微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個微機(jī)教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)，它與理論課程相得益彰，是課堂教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充、延伸和深化，通過與課堂教學(xué)的密切配合，使《微機(jī)原理與接口技術(shù)》真正成為專業(yè)的主干技術(shù)基礎(chǔ)課。

　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)作為《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的重要組成部分，許多高校已把微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)單獨(dú)列為一門課，緊隨理論課開設(shè)，并且單獨(dú)計算學(xué)分。然而實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在著一些教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考核方式等方面的問題，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)及向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化，本文結(jié)合我校的實(shí)際情況，對微機(jī)原理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

　　一、深化教學(xué)內(nèi)容改革，實(shí)施高效教學(xué)

　　微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)，對培養(yǎng)學(xué)生今后從事信息系統(tǒng)設(shè)計、研究、開發(fā)和應(yīng)用起著極其關(guān)鍵的作用，結(jié)合其課程特點(diǎn)，充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使之集知識性、設(shè)計性和綜合性于一體。微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包含以下幾部分：

　　（一）原理部分

　　包括8086/8088指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計、存儲器與I/O機(jī)理的認(rèn)知等內(nèi)容，著重幫助學(xué)生熟練掌握計算機(jī)及其基本組成部分的工作原理和工作機(jī)制，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用匯編語言編寫應(yīng)用程序，解決實(shí)際問題的能力。

　�。ǘ�）接口部分

　　包括典型的可編程接口芯片的擴(kuò)展、性能驗(yàn)證及輸入輸出應(yīng)用等內(nèi)容，主要包括可編程中斷控制器8259、可編程定時器8253、可編程外圍接口芯片8255和8251以及模數(shù)（A/D）和數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換等，著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用典型可編程接口芯片和數(shù)字電路芯片進(jìn)行I/O接口設(shè)計和擴(kuò)展的能力。

　�。ㄈ�）綜合應(yīng)用

　　包括多種接口芯片的組合、自動實(shí)時控制等方面的內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用微機(jī)原理和接口技術(shù)進(jìn)行設(shè)計、調(diào)試微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的能力，解決實(shí)際問題。

　　參考以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，我校編訂的實(shí)驗(yàn)教材分為軟件部分和硬件部分兩部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。軟件部分為匯編語言程序設(shè)計，主要讓學(xué)生熟悉8086的指令系統(tǒng)、DOS功能調(diào)用以及BIOS中斷調(diào)用，要求學(xué)生掌握基本的程序設(shè)計和調(diào)試方法，能熟練掌握基本的編程與調(diào)試技巧。硬件部分為接口部分，是根據(jù)學(xué)校購買的硬件接口實(shí)驗(yàn)箱以及所配套的軟件等進(jìn)行編制而成的，主要讓學(xué)生熟悉各種接口芯片的編程方法，實(shí)驗(yàn)涵蓋了基本的接口技術(shù)，包含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以及綜合設(shè)計類實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)接口電路圖編寫實(shí)驗(yàn)程序、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)功能。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自己設(shè)計接口電路、畫出流程圖并編寫出接口程序，注重設(shè)計性。

　　二、合理選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，層次教學(xué)，從基礎(chǔ)到深入，循序漸進(jìn)

　　微機(jī)原理與接口技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程主要分為四個層次，循序漸進(jìn)，逐漸提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力以及創(chuàng)新能力。

　�。ㄒ唬┸浖�基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

　　軟件基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和簡單的程序設(shè)計，目的是讓學(xué)生熟悉編程環(huán)境，學(xué)會利用不同的調(diào)試工具調(diào)試匯編語言程序，并學(xué)會根據(jù)流程圖編寫簡單程序。在這個過程中，主要是為了讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的、步驟以及方法。以第一次實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)的目的是：

　�。�1）讓學(xué)生掌握debug的常用命令，學(xué)會用debug和Emu8086調(diào)試程序；

　�。�2）讓學(xué)生深入了解數(shù)據(jù)在存儲器中的存取辦法，以及堆棧中數(shù)據(jù)的壓入和彈出；

　�。�3）讓學(xué)生掌握各種尋址辦法以及簡單指令的執(zhí)行過程。在教學(xué)過程中，我們先讓學(xué)生在預(yù)習(xí)報告里通過理論分析寫好各個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的答案。然后在debug中完成這些實(shí)驗(yàn)，讓他們熟悉在debug中如何利用R命令修改寄存器；熟悉如何利用E或者F命令修改內(nèi)存單元；熟悉如何利用D命令或者單步執(zhí)行命令T查看內(nèi)存單元和單步運(yùn)行程序并查看寄存器和標(biāo)志位的值等。接下來再介紹另外一個調(diào)試工具Emu8086，并讓他們在Emu8086上完成剛才的實(shí)驗(yàn)，然后比較Emu8086和debug在匯編語言程序調(diào)試方面的異同點(diǎn)以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為他們在后面的軟件設(shè)計實(shí)驗(yàn)中可以充分熟悉利用不同的調(diào)試工具來進(jìn)行調(diào)試做好準(zhǔn)備，最后通過上面兩種不同的調(diào)試工具所得到的結(jié)果和理論分析的結(jié)果進(jìn)行比較。

　�。ǘ�）軟件設(shè)計性實(shí)驗(yàn)

　　軟件部分的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)主要是提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在這個過程中學(xué)生需根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，畫出實(shí)驗(yàn)流程圖，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程編寫程序，然后進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證。在這個階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵�求，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)要求畫出流程圖，然后在教師的輔助下完成程序代碼的編寫。比如在做“兩個多位十進(jìn)制數(shù)相加”的實(shí)驗(yàn)時，由于要顯示被加數(shù)、加數(shù)和結(jié)果，這邊就可以提示學(xué)生利用DOS功能調(diào)用中的9號或者2號顯示功能。通過提示，讓學(xué)生回憶理論課堂中講過的這部分內(nèi)容，并讓他們清楚9號和2號DOS顯示功能使用時的區(qū)別。當(dāng)學(xué)生完成顯示部分程序之后，就可以開始編寫兩個數(shù)相加部分的程序了，但是因?yàn)轭}目中要求的是十進(jìn)制數(shù)相加，而匯編語言中默認(rèn)的是按十六進(jìn)制數(shù)相加，所以這邊可以采用提問的方式對學(xué)生進(jìn)行提示，這時候?qū)W生就會知道要將結(jié)果進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制了。由于是多位相加，所以應(yīng)該根據(jù)位數(shù)來定義循環(huán)相加的次數(shù)，并對進(jìn)位位進(jìn)行處理等。通過這樣的引導(dǎo)，學(xué)生就很容易畫出實(shí)驗(yàn)流程圖，然后編寫出程序，完成這部分設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。

　�。ㄈ�）硬件設(shè)計性實(shí)驗(yàn)

　　硬件設(shè)計性實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生熟悉各種接口芯片的程序編寫方法以及工作原理，包括可編程定時器8253、并行通信和可編程外圍接口芯片8255、串行通信和可編程接口芯片8251、可編程中斷控制器8259、模數(shù)（A/D）和數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換以及8237DMA控制器等。通過這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用典型可編程接口芯片和數(shù)字電路芯片進(jìn)行I/O接口設(shè)計和擴(kuò)展的能力。比如通過“交通燈控制”實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生明白如何設(shè)置控制字來控制各端口的工作方式、各個端口在不同工作方式下的狀態(tài)以及各端口的輸入和輸出等。

　�。ㄋ模┯布�綜合性實(shí)驗(yàn)

　　硬件綜合性實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用所學(xué)知識構(gòu)建具有一定意義的實(shí)用系統(tǒng)，學(xué)習(xí)和掌握微機(jī)中常用接口電路的應(yīng)用和設(shè)計技術(shù)，充分認(rèn)識理論知識對應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)性作用，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識與應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)踐和鍛煉，通過綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的設(shè)計水平和對所學(xué)知識的應(yīng)用能力以及分析問題解決問題的能力得到全面提高。

　　三、多種教學(xué)方法相結(jié)合，提高教學(xué)效率

　　教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的教學(xué)目標(biāo)，完成共同的教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)過程中運(yùn)用的方式與手段的總稱。在微機(jī)原理與接口技術(shù)的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)程度的層次要求，我們采用不同的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，這樣可以取得更好的教學(xué)效果。

　�。ㄒ唬┭菔痉ㄔ诨�礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用

　　演示法是指教師通過展示實(shí)物、教具，進(jìn)行示范性實(shí)驗(yàn)，或通過現(xiàn)代化教學(xué)手段，使學(xué)生獲取知識的教學(xué)方法。對于軟件基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)以及硬件設(shè)備基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)我們可以采用演示法進(jìn)行教學(xué)。由于學(xué)生在剛接觸微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課時，對匯編語言調(diào)試工具并不熟悉，所以在這一階段的教學(xué)過程中，我們可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行演示，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。比如在做“匯編語言的編寫與調(diào)試實(shí)驗(yàn)”時，我們可以在教師電腦上對debug和Emu8086的程序書寫過程以及調(diào)試方法、步驟等進(jìn)行演示，讓學(xué)生深入了解這些軟件的使用方法。對第一次接觸硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)時，我們同樣先向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)室硬件配套實(shí)驗(yàn)箱以及配套軟件的操作方式以及調(diào)試過程，比如我校采用的是清華大學(xué)科教儀器廠的TPC2003A實(shí)驗(yàn)箱，其配套軟件為TPC-USB，在課堂上我們可以以一個簡單的實(shí)驗(yàn)為例，接上導(dǎo)線，連上硬件，然后通過演示，可以讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)箱，并熟悉利用這個軟件進(jìn)行編寫、調(diào)試、運(yùn)行程序等實(shí)驗(yàn)步驟，對后續(xù)的設(shè)計實(shí)驗(yàn)中學(xué)生能熟練利用這些配套軟件來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計起到了很大的幫助作用。

　�。ǘ�）啟發(fā)式教學(xué)在設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用

　　啟發(fā)式教學(xué)是指教師在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，促使他們生動活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想。在匯編語言軟件和接口硬件設(shè)計實(shí)驗(yàn)中，我們可以采用啟發(fā)式教學(xué)的方法。根據(jù)設(shè)計實(shí)驗(yàn)要求，教師對學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯�發(fā)和引導(dǎo)，讓學(xué)生在教師的幫助下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計和調(diào)試，發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造性。

　　（三）討論法在綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用

　　討論法就是學(xué)生根據(jù)教師所提出的問題，在集體中相互交流小組的觀點(diǎn)或個人的看法，相互啟發(fā)、相互學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。在綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)這一階段，學(xué)生2～3人為一個小組，通過學(xué)生之間的討論以及資料查詢等，取長補(bǔ)短以完成整個設(shè)計。這樣不僅可以引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生感到自我存在的價值，激發(fā)學(xué)生的智慧，也可以讓學(xué)生進(jìn)行積極的思維活動。況且某些學(xué)生的獨(dú)特見解許多時候更勝于教師循規(guī)蹈矩的講解，有利于學(xué)生鞏固和加強(qiáng)對基本概念和理論的理解和掌握。

　　四、嚴(yán)格要求學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度

　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充、延伸和深化，是課程教學(xué)的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的就是通過與課堂教學(xué)的密切配合，鞏固和擴(kuò)充課堂講授的理論知識，加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解；訓(xùn)練科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能和方法，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題的能力和實(shí)際動手能力。為了完成以上的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，我們要求學(xué)生在進(jìn)行微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)過程中完成以下任務(wù)要求：

　�。ㄒ唬�實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

　　在每一次實(shí)驗(yàn)課之前，學(xué)生都必須寫好預(yù)習(xí)報告。要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵�求，在�?shí)驗(yàn)報告上畫出程序流程圖并編寫出程序（硬件設(shè)計實(shí)驗(yàn)還需要畫出電路圖）。

　�。ǘ�）課堂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　在實(shí)驗(yàn)課堂上學(xué)生通過對預(yù)習(xí)報告中的設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)試和修改，直至符合實(shí)驗(yàn)要求為止。

　　（三）完成實(shí)驗(yàn)報告

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，學(xué)生都必須完成實(shí)驗(yàn)報告，并對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論。

　　五、完善實(shí)驗(yàn)課程考核方式

　　對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核是驗(yàn)證學(xué)生掌握所學(xué)知識的一種手段，也是督促學(xué)生鉆研基本理論和提高基本技能的重要措施。為了有效提高微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，更好的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，我們采用現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)操作的方式進(jìn)行期末考核。考核的題目由教師在考試之前準(zhǔn)備若干份，然后由學(xué)生現(xiàn)場抽簽決定。考試的成績由教師在學(xué)生的操作過程中，根據(jù)學(xué)生對所涉及題目要求的設(shè)計方案、程序設(shè)計代碼、動手驗(yàn)證操作以及故障排除等方面進(jìn)行給分。學(xué)生最后的綜合成績包括其期末實(shí)驗(yàn)考核成績、實(shí)驗(yàn)報告成績、平時完成實(shí)驗(yàn)情況及出勤表現(xiàn)等來進(jìn)行綜合評定。制定一個嚴(yán)格的考核方式有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及主動性，并能在平時實(shí)驗(yàn)過程中以及期末考核中了解學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的情況，對于今后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有很大的幫助。

　　六、結(jié)語

　　微機(jī)原理與接口技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個長期的過程，只有不斷總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方法，提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)與管理水平，才能培養(yǎng)出滿足社會需求的高素質(zhì)的人才。

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　　作者簡介：彭文竹（1982－），男，集美大學(xué)誠毅學(xué)院教師，助理實(shí)驗(yàn)師，廈門大學(xué)電子與通信工程專業(yè)碩士，研究方向：圖像處理。