計算機接口技術(shù)課程教學(xué)論文
時間:2022-04-11 11:08:12
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摘要:《計算機接口技術(shù)》是計算機專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,該文針對課程學(xué)時少、內(nèi)容多、理論性強、實踐性強的特點,在實驗教學(xué)中引用proteus仿真軟件、組織優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)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(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,提高教學(xué)效果的目的。
關(guān)鍵詞:計算機接口技術(shù);教學(xué)改革;proteus
1引言
《計算機接口技術(shù)》課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)主干課程,是大學(xué)本科生掌握計算機硬件基礎(chǔ)知識和常用接口技術(shù)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(shè)計、常用接口技術(shù)三個部分組成。該課程目的使學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí),掌握計算機系統(tǒng)的構(gòu)成,建立起整機概念,并培養(yǎng)學(xué)生具有一定的獨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實的基礎(chǔ)。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(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,動手實踐能力的培養(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)驗和教學(xué)實踐,在實驗教學(xué)過程中進行了一些教學(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)平臺是英國labcenterelec⁃tronics公司開發(fā),是目前世界上最先進、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)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(guān)接口芯片的仿真。硬件實驗設(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,pro⁃teus的引用對于改善教學(xué)實驗環(huán)境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的求知欲,以及學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果,是一個不錯的選擇,此外,學(xué)生只要在自己的電腦上安裝proteus軟件后,可以不受時間和空間的限制,進行設(shè)計仿真操作,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,對實驗教學(xué)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(xué)目的。Proteus的引用不僅可在實驗教學(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,邊進行教學(xué)演示,直觀形象,使學(xué)生對生澀難懂的知識進行有效的消化、吸收,是教學(xué)的有力的輔助工具。實踐證明,引用proteus,達到了提高教學(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(qū)別的,由于實際電路運行時表現(xiàn)的各種電氣特性等,使在proteus上調(diào)通的,在硬件上不一定能夠成功的實現(xiàn),基于以上認(rèn)知,采取proteus仿真實驗和實物實驗相結(jié)合的方法進行教學(xué)。要求學(xué)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(xué)搭配,充分利用proteus仿真軟件的形象直觀性,增強學(xué)生好奇心,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,達到更好的學(xué)習(xí)效果。
3課時安排
計算機接口技術(shù)課程主要分為微機原理、匯編語言程序設(shè)計和接口技術(shù)三大模塊,共64學(xué)時,為兼顧各個模塊之間的承上啟下以及知識的連續(xù)性,主要分配學(xué)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(tǒng)的概念以及微機的結(jié)構(gòu)和工作原理、時序知識、指令系統(tǒng)等,匯編語言程序設(shè)計涉及內(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,接口技術(shù)涉及內(nèi)容有存儲器、輸入輸出接口、常用I/O接口芯片等。實踐教學(xué)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(xué)生的動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,做到理論與實踐有效的結(jié)合,實踐教學(xué)總學(xué)時16學(xué)時,具體分配如下表2,其中匯編語言程序設(shè)計部分安排4學(xué)時,由于此部分上機實踐只需計算機即可,不需其他硬件,學(xué)生在課上學(xué)習(xí)好程序的設(shè)計和調(diào)試方法后,可以利用課下時間在圖書館或宿舍完成作業(yè)和上機實踐,節(jié)約課上學(xué)時,為其他內(nèi)容的講授提供充足的時間。接口技術(shù)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(shù)器以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換。每次實驗安排2學(xué)時,要求學(xué)生課下提前預(yù)習(xí),為下次實驗做充分的準(zhǔn)備,保證每次實驗順利地進行,完成相應(yīng)的實驗任務(wù)。其中proteus的使用這一實驗安排1次,是因為在本門課程學(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的實驗主要介紹EMU8086編譯器的使用,學(xué)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(shè)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(xué)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(xué)生在完成基本部分后,有余力的學(xué)生可對電路進行設(shè)計并編寫相應(yīng)的程序改善接口的性能。每一個層次的實驗,要求學(xué)生進行現(xiàn)場演示。
4實驗考核
實驗評分標(biāo)準(zhǔn)分為實驗操作部分、現(xiàn)場提問環(huán)節(jié)以及實驗報告三個部分組成。學(xué)生抽簽決定實驗考核內(nèi)容,并進行現(xiàn)場演示,教師根據(jù)學(xué)生實驗操作過程、結(jié)果以及對現(xiàn)場的提問回答情況等形式進行現(xiàn)場評分,以激勵學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,達到教學(xué)目的。實驗操作部分占實驗總成績的比例為50%,現(xiàn)場提問環(huán)節(jié)所占比例為30%,實驗報告占20%,其中實驗報告要求學(xué)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(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(xué)生更加能夠領(lǐng)會實驗的內(nèi)容和目的,便于理解和記憶。
6結(jié)論
《計算機接口技術(shù)》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(xué)也是一個不斷學(xué)習(xí)和探索的過程。對于本門課程的改革實踐,實驗教學(xué)效果有了很大改善,學(xué)生主動性、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]。隨著時代的發(fā)展,計算機接口技術(shù)課程也應(yīng)與時俱進,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)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,提高學(xué)生的綜合能力、科學(xué)素質(zhì),為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)的復(fù)合型人才。本課程的改革是一項長期艱巨的任務(wù),需要不斷探索和完善。
作者:鄢艷紅 單位:廣州中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院
參考文獻:
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[2]李珍香,李全福.Proteus仿真軟件在微機原理與接口技術(shù)課程實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].計算機教育,2015:56-60.
[3]徐紅梅,姜欣欣.“微機原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革研究[J].科技信息,2011(5):147,48.