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[摘 要]《微型计算机原理与接口技术》是学生普遍感到比较难学的一门课程.本文重点探讨了该课程在学习过程中遇到的几个常见问题和难点,并对这些问题进行了详细的解答,给出了具体的解决方案.
[关 键 词]微机原理课程难点解决方案
《微型计算机原理与接口技术》是学校信息管理与信息系统专业的专业基础课.本课程概念抽象不易理解,而且内容烦多又枯燥乏味,是一门理论性和实践性都很强的课程.因此,无论是从教师的教或学生的学上来说,难度都较大,也遇到很多问题.
一、课程难点问题分析
1.教学内容和学时的矛盾.教学内容繁多、信息量大是本门课程的一大特点.《微型计算机原理与接口技术》课程共86学时,其中理论教学68学时,实验教学18学时,是许多专业课程学时数的两倍,是信管专业大学四年学时数最多的一门课程.为了在规定的教学周期内完成课程的教学内容,本课程的教学频度相应的也是许多课程的两倍.而本课程的教学内容涉及微处理器结构、汇编语言、存储系统、接口芯片、总线电路等知识,内容烦多且深奥难懂,需要深入而详细的讲解.因而,本门课程虽然总学时数很多,但每堂课的教学内容依然繁多、信息量依然很大.
2.缺乏有效的先导课程,课程入门较难.《微型计算机原理与接口技术》囊括计算机系统、微处理器、存储器和各种型号的接口芯片,是信管专业惟一一门和计算机硬件相关的课程,学生缺乏有效的先验知识.虽然,学生学习过《电路基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程,对接口技术的学习有一些帮助,但是对于课程的入门知识―微机原理,尤其是汇编语言部分,学生依然是一头雾水,久久地徘徊在云里雾里.
3.汇编语言难学、难理解.在学习本门课程之前,所有学生都学过高级程序设计语言,例如C语言、C++或者VB等等,学生已经习惯了一条代码或者几句代码实现一个功能模块的设计方式和思维方法.但是,汇编语言是一种面向机器的程序设计语言,汇编语言指令与机器指令是一一对应的,即使实现一个简单的运算,也需要由若干条指令配合使用.因此,对于初学者来说,汇编语言难学难用.
4.地址译码难以理解和掌握.地址译码是本课程的重点和难点,其思维和设计贯穿了接口技术的始终.无论是存储器技术、基本的输入输出方式,还是8253、8255芯片和AD、DA变换,都涉及地址译码的相关应用.地址译码包括全地址译码和部分地址译码.前者用全部的高位地址信号作为译码信号,使得存储器芯片的每一个单元都占据一个惟一的内存地址.而后者用部分高位地址信号作为译码信号,使得被选中得存储器芯片占有几组不同的地址范围.复杂多样的译码方式是大多数学生心中难以弄明白的谜题.
二、问题解决方案
上述教学中存在的问题困扰了本课程的师生很长一段时间,使本门课程成为所有专业课中令人望而生畏的存在.针对以上教学过程中发现的问题,需要用不同的方法逐一去解决.
1.合理选择教材,精心设计教学过程.现在市面上关于《微型计算机原理与接口技术》的教材很多,基本上都涉及了微处理器、汇编语言、存储器系统、IO接口和计算机总线等知识点,但是不同的教材知识点的侧重和详略是不一样的,因而选择合理的教材、突出重点,显得格外重要.同时,精心设计教学内容,在有限的课时内,主次分明、详略得当地向学生传授知识,让学生有重点、分层次地掌握知识,而不是一股脑地全盘接受.
2.理论联系实际,利用多种教学手段,变抽象思维为形象思维.对于总线、CPU、IO接口等,学生既熟悉又陌生的专业名词和术语,第一步要做的就是消除学生心中的陌生感和距离感,通过现场拆机和观看视频演示等手段,给学生现场观看并亲手触摸他们平时耳熟能详、但又不识庐山真面目的总线、CPU、IO接口、计算机芯片等各个计算机部件,让他们清楚地了解以后编程和设计的对象是怎样一个存在,变抽象思维为形象思维.同时,激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习.
3.有效利用仿真软件,揭开汇编语言的神秘面纱.汇编语言难以理解、难以掌握,几乎成为每个学生的共识.其主要的症结所在,便是学生难以把握汇编语言程序运行的过程和每一步的执行效果.想要了解一个程序段的执行结果,必须详细的明确每条指令执行的效果.因此,需要和MA软件结合起来,清晰地查看程序运行过程中各个寄存器和标志位的变化.
图仿真软件MA的执行效果
4.结合案例和实验,深刻理解地址译码问题.针对学生普遍难以理解的地址译码问题,要通过案例讲解和实验操作相结合的方法来解决.首先,通过大量的案例分析,阐明全地址译码和部分地址译码的区别,详细介绍各种地址编码和译码方法的核心思路；然后,通过在实验过程中,让学生自己动手进行编码和译码设计,实现全面了解和掌握的目的.
三、结束语
《微型计算机原理与接口技术》课程是一门理论性和实践性都很强的课程.如何调动学生的学习积极性和主动性,克服课程的抽象和复杂性,还需要我们教育工作者不断探索和思考.完善课程体系和课程改革仍将是一个长期的过程.