計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)論文

1、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程教學(xué)論文 摘要：計(jì)算機(jī)接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，該文針對(duì)課程學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引用proteus仿真軟件、組織優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、完善實(shí)驗(yàn)考核制度等方面提出了一系列改革措施，達(dá)到了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果的目的。 關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)接口技術(shù)；教學(xué)改革；proteus 1引言 計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，是大學(xué)本科生掌握計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)和常用接口技術(shù)的入門課程1。課程由微型計(jì)算機(jī)工作原理和微處理器、匯編語言程序設(shè)計(jì)、常用接口技術(shù)三個(gè)部分組成。該課程目的使學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)

2、成，建立起整機(jī)概念，并培養(yǎng)學(xué)生具有一定的獨(dú)立分析和解決問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及將來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于本門課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，并且具有知識(shí)點(diǎn)多、概念抽象、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，學(xué)生掌握起來并非易事，就以往學(xué)生的反應(yīng)，此門課程學(xué)習(xí)難度大，知識(shí)不易理解，普遍存在“重軟件、輕硬件”的現(xiàn)象，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)也受到很大的限制，如何能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，是需要解決的問題，筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中進(jìn)行了一些教學(xué)改革的初步探索。 2引用 proteus仿真軟件Proteus嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺(tái)是英國(guó)labcente

3、relectronics公司開發(fā)，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。它包括原理圖編輯與仿真軟件包isis和布線編輯軟件包ares兩部分組成。Proteus7.5SP3及其以上版本新增對(duì)8086CPU及其相關(guān)接口芯片的仿真。硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于結(jié)構(gòu)固定、資源有限且成本高、損耗大以及壽命低等缺點(diǎn)，proteus的引用對(duì)于改善教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的求知欲，以及學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，此外，學(xué)生只要在自己的電腦上安裝proteus軟件后，可以不受時(shí)間和空間的限制，進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真操作，既節(jié)約了成本，又能充分發(fā)揮學(xué)生自己的思維和想象，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說是一個(gè)課堂的延伸

4、2。對(duì)于8086來說，將其編寫好的源程序可通過外加EMU8086編譯器生成.exe文件，然后在proteus上進(jìn)行仿真，達(dá)到教學(xué)目的。Proteus的引用不僅可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上使用，也可在理論教學(xué)中使用，教師可以在課堂上邊講理論知識(shí)，邊進(jìn)行教學(xué)演示，直觀形象，使學(xué)生對(duì)生澀難懂的知識(shí)進(jìn)行有效的消化、吸收，是教學(xué)的有力的輔助工具。實(shí)踐證明，引用proteus，達(dá)到了提高教學(xué)效果的目的，更加利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。Proteus是教學(xué)的一個(gè)有利的補(bǔ)充，但它只是一個(gè)仿真軟件，不能完全代替實(shí)物實(shí)踐，仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)箱上的實(shí)驗(yàn)還是有區(qū)別的，由于實(shí)際電路運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)的各種電氣特性等，使在proteus上調(diào)通的，在硬

5、件上不一定能夠成功的實(shí)現(xiàn)，基于以上認(rèn)知，采取proteus仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)。要求學(xué)生先課下通過proteus軟件進(jìn)行仿真，模擬實(shí)驗(yàn)效果，再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際硬件電路的操作，查看實(shí)驗(yàn)效果，這種教學(xué)搭配，充分利用proteus仿真軟件的形象直觀性，增強(qiáng)學(xué)生好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。 3課時(shí)安排 計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程主要分為微機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)和接口技術(shù)三大模塊，共64學(xué)時(shí)，為兼顧各個(gè)模塊之間的承上啟下以及知識(shí)的連續(xù)性，主要分配學(xué)時(shí)如下表1：微機(jī)原理主要講授微機(jī)基本知識(shí)，如微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微機(jī)系統(tǒng)的概念以及微機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

6、、時(shí)序知識(shí)、指令系統(tǒng)等，匯編語言程序設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容有匯編語言源程序的格式、變量屬性、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序設(shè)計(jì)，接口技術(shù)涉及內(nèi)容有存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、常用I/O接口芯片等。實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)課程中起著重要作用，通過實(shí)踐，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行消化和理解，同時(shí)學(xué)生的動(dòng)手能力能夠得到很好的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，做到理論與實(shí)踐有效的結(jié)合，實(shí)踐教學(xué)總學(xué)時(shí)16學(xué)時(shí)，具體分配如下表2，其中匯編語言程序設(shè)計(jì)部分安排4學(xué)時(shí)，由于此部分上機(jī)實(shí)踐只需計(jì)算機(jī)即可，不需其他硬件，學(xué)生在課上學(xué)習(xí)好程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法后，可以利用課下時(shí)間在圖書館或宿舍完成作業(yè)和上機(jī)實(shí)踐，節(jié)約課上學(xué)時(shí)，為其他內(nèi)容的講授提供充足的時(shí)間。

7、接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)共分為6次實(shí)驗(yàn)，分別為proteus的使用、8259中斷控制器、8255并行接口芯片、8253定時(shí)計(jì)數(shù)器以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換。每次實(shí)驗(yàn)安排2學(xué)時(shí)，要求學(xué)生課下提前預(yù)習(xí)，為下次實(shí)驗(yàn)做充分的準(zhǔn)備，保證每次實(shí)驗(yàn)順利地進(jìn)行，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。其中proteus的使用這一實(shí)驗(yàn)安排1次，是因?yàn)樵诒鹃T課程學(xué)習(xí)之先，學(xué)生已學(xué)習(xí)過電路制圖與仿真這門課程，此門課程主要介紹proteus軟件的使用，因此在proteus的實(shí)驗(yàn)主要介紹EMU8086編譯器的使用，學(xué)會(huì)使用proteus進(jìn)行8086的仿真。常用接口芯片部分的5次實(shí)驗(yàn)均設(shè)置了基本實(shí)驗(yàn)部分和提高部分兩個(gè)層次，其中基本部分要求每一個(gè)學(xué)生必須完成

8、，按照電路原理圖進(jìn)行連線，編寫實(shí)驗(yàn)程序，完成實(shí)驗(yàn)效果。提高部分要求學(xué)生在完成基本部分后，有余力的學(xué)生可對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并編寫相應(yīng)的程序改善接口的性能。每一個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。 4實(shí)驗(yàn)考核 實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為實(shí)驗(yàn)操作部分、現(xiàn)場(chǎng)提問環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分組成。學(xué)生抽簽決定實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程、結(jié)果以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的提問回答情況等形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，達(dá)到教學(xué)目的。實(shí)驗(yàn)操作部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的比例為50%，現(xiàn)場(chǎng)提問環(huán)節(jié)所占比例為30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生重點(diǎn)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)過程中遇到什么問題，以及解決此問題的思路和方法以及實(shí)驗(yàn)的

9、心得體會(huì)，避免抄襲和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式化。 5充分利用多媒體 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，充分利用多媒體，提升教學(xué)效果。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過程中難懂的知識(shí)點(diǎn)，可以采用動(dòng)畫進(jìn)行直觀形象的演示，使學(xué)生更加能夠領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和目的，便于理解和記憶。 6結(jié)論 計(jì)算機(jī)接口技術(shù)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，對(duì)于此門課程的教學(xué)也是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和探索的過程。對(duì)于本門課程的改革實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有了很大改善，學(xué)生主動(dòng)性、學(xué)習(xí)熱情有所提高。此課程是一門公認(rèn)的教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程3。隨著時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，需要不斷完善教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容，尋求新的教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的綜合能力、科學(xué)素質(zhì)，為社會(huì)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的復(fù)合型人才。本課程的改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，需要不斷探索和完善。 參考文獻(xiàn)： 1王志軍,楊延軍,王道憲.微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的層次化設(shè)計(jì)J.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2012,31(1):105-106. 2李珍香,李全福.Proteus仿真軟件在微機(jī)原理與接口技術(shù)課