計算機接口技術課程教學論文

時間:2022-04-11 11:08:12

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計算機接口技術課程教學論文

摘要:《計算機接口技術》是計算機專業一門重要的專業課程,該文針對課程學時少、內容多、理論性強、實踐性強的特點,在實驗教學中引用proteus仿真軟件、組織優化實驗教學內容、完善實驗考核制度等方面提出了一系列改革措施,達到了激發學生學習熱情,提高教學效果的目的。

關鍵詞:計算機接口技術;教學改革;proteus

1引言

《計算機接口技術》課程是計算機科學與技術專業的一門專業主干課程,是大學本科生掌握計算機硬件基礎知識和常用接口技術的入門課程[1]。課程由微型計算機工作原理和微處理器、匯編語言程序設計、常用接口技術三個部分組成。該課程目的使學生通過本門課程的學習,掌握計算機系統的構成,建立起整機概念,并培養學生具有一定的獨立分析和解決問題的能力,為后續課程的學習以及將來的工作奠定堅實的基礎。但由于本門課程是一門實踐性很強的課程,并且具有知識點多、概念抽象、理論性強等特點,學生掌握起來并非易事,就以往學生的反應,此門課程學習難度大,知識不易理解,普遍存在“重軟件、輕硬件”的現象,大大降低了學生的學習熱情,動手實踐能力的培養也受到很大的限制,如何能夠提高學生學習熱情,激發學生的學習欲望,是需要解決的問題,筆者結合多年的教學經驗和教學實踐,在實驗教學過程中進行了一些教學改革的初步探索。

2引用

proteus仿真軟件Proteus嵌入式系統仿真與開發平臺是英國labcenterelec⁃tronics公司開發,是目前世界上最先進、最完整的嵌入式系統設計與仿真平臺。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8086CPU及其相關接口芯片的仿真。硬件實驗設備由于結構固定、資源有限且成本高、損耗大以及壽命低等缺點,pro⁃teus的引用對于改善教學實驗環境,激發學生學習知識的求知欲,以及學習興趣,提高教學效果,是一個不錯的選擇,此外,學生只要在自己的電腦上安裝proteus軟件后,可以不受時間和空間的限制,進行設計仿真操作,既節約了成本,又能充分發揮學生自己的思維和想象,對實驗教學來說是一個課堂的延伸[2]。對于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上進行仿真,達到教學目的。Proteus的引用不僅可在實驗教學上使用,也可在理論教學中使用,教師可以在課堂上邊講理論知識,邊進行教學演示,直觀形象,使學生對生澀難懂的知識進行有效的消化、吸收,是教學的有力的輔助工具。實踐證明,引用proteus,達到了提高教學效果的目的,更加利于學生學習興趣的培養。Proteus是教學的一個有利的補充,但它只是一個仿真軟件,不能完全代替實物實踐,仿真實驗和實驗箱上的實驗還是有區別的,由于實際電路運行時表現的各種電氣特性等,使在proteus上調通的,在硬件上不一定能夠成功的實現,基于以上認知,采取proteus仿真實驗和實物實驗相結合的方法進行教學。要求學生先課下通過proteus軟件進行仿真,模擬實驗效果,再到實驗室進行實際硬件電路的操作,查看實驗效果,這種教學搭配,充分利用proteus仿真軟件的形象直觀性,增強學生好奇心,激發學生學習熱情,同時提高學生的學習效率,達到更好的學習效果。

3課時安排

計算機接口技術課程主要分為微機原理、匯編語言程序設計和接口技術三大模塊,共64學時,為兼顧各個模塊之間的承上啟下以及知識的連續性,主要分配學時如下表1:微機原理主要講授微機基本知識,如微處理器、微型計算機、微機系統的概念以及微機的結構和工作原理、時序知識、指令系統等,匯編語言程序設計涉及內容有匯編語言源程序的格式、變量屬性、分支結構、循環結構和子程序設計,接口技術涉及內容有存儲器、輸入輸出接口、常用I/O接口芯片等。實踐教學在整個課程中起著重要作用,通過實踐,對理論知識進行消化和理解,同時學生的動手能力能夠得到很好的鍛煉,培養學生分析解決問題的能力,做到理論與實踐有效的結合,實踐教學總學時16學時,具體分配如下表2,其中匯編語言程序設計部分安排4學時,由于此部分上機實踐只需計算機即可,不需其他硬件,學生在課上學習好程序的設計和調試方法后,可以利用課下時間在圖書館或宿舍完成作業和上機實踐,節約課上學時,為其他內容的講授提供充足的時間。接口技術實驗共分為6次實驗,分別為proteus的使用、8259中斷控制器、8255并行接口芯片、8253定時計數器以及A/D、D/A轉換。每次實驗安排2學時,要求學生課下提前預習,為下次實驗做充分的準備,保證每次實驗順利地進行,完成相應的實驗任務。其中proteus的使用這一實驗安排1次,是因為在本門課程學習之先,學生已學習過《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的實驗主要介紹EMU8086編譯器的使用,學會使用proteus進行8086的仿真。常用接口芯片部分的5次實驗均設置了基本實驗部分和提高部分兩個層次,其中基本部分要求每一個學生必須完成,按照電路原理圖進行連線,編寫實驗程序,完成實驗效果。提高部分要求學生在完成基本部分后,有余力的學生可對電路進行設計并編寫相應的程序改善接口的性能。每一個層次的實驗,要求學生進行現場演示。

4實驗考核

實驗評分標準分為實驗操作部分、現場提問環節以及實驗報告三個部分組成。學生抽簽決定實驗考核內容,并進行現場演示,教師根據學生實驗操作過程、結果以及對現場的提問回答情況等形式進行現場評分,以激勵學生學習主動性,達到教學目的。實驗操作部分占實驗總成績的比例為50%,現場提問環節所占比例為30%,實驗報告占20%,其中實驗報告要求學生重點報告在實驗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驗的心得體會,避免抄襲和實驗報告的形式化。

5充分利用多媒體

在進行實驗教學過程中,充分利用多媒體,提升教學效果。為提高學生學習的熱情,對于在實驗過程中難懂的知識點,可以采用動畫進行直觀形象的演示,使學生更加能夠領會實驗的內容和目的,便于理解和記憶。

6結論

《計算機接口技術》是一門理論性和實踐性都很強的課程,對于此門課程的教學也是一個不斷學習和探索的過程。對于本門課程的改革實踐,實驗教學效果有了很大改善,學生主動性、學習熱情有所提高。此課程是一門公認的教師難教、學生難學的課程[3]。隨著時代的發展,計算機接口技術課程也應與時俱進,需要不斷完善教學體系,更新教學內容,尋求新的教學方法,提高教學效果,充分調動學生的學習積極性和主動性,提高學生的綜合能力、科學素質,為社會培養更多高素質的復合型人才。本課程的改革是一項長期艱巨的任務,需要不斷探索和完善。

作者:鄢艷紅 單位:廣州中醫藥大學醫學信息工程學院

參考文獻:

[1]王志軍,楊延軍,王道憲.微機原理實驗課程內容的層次化設計[J].實驗室研究與探索,2012,31(1):105-106.

[2]李珍香,李全福.Proteus仿真軟件在微機原理與接口技術課程實驗教學中的應用[J].計算機教育,2015:56-60.

[3]徐紅梅,姜欣欣.“微機原理及應用”課程教學改革研究[J].科技信息,2011(5):147,48.