高職“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程教學(xué)探索

崔 成

(石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院 財(cái)務(wù)與資產(chǎn)管理處，河北 石家莊 050081)

“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程不但包含有計(jì)算機(jī)軟硬件知識(shí)，還涉及相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容主要是以Inter公司的8086微處理器為基礎(chǔ)，介紹微處理器內(nèi)外部結(jié)構(gòu)及工作原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)、總線及接口芯片等.它是一門理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程.以往高職院校的“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程教學(xué)方式有課堂理論講授和實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐操作兩部分，隨著先進(jìn)教學(xué)理念、教法的出現(xiàn)，該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式亟需改進(jìn)[1].

1 教學(xué)過程中面臨的挑戰(zhàn)

(1)智能手機(jī)的普及使傳統(tǒng)的教學(xué)方式面臨挑戰(zhàn)

當(dāng)前智能手機(jī)已經(jīng)全面普及，課堂上學(xué)生攜帶手機(jī)也已經(jīng)普遍，相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，高校學(xué)生是使用智能手機(jī)時(shí)間最長(zhǎng)的人群之一.高職院校課堂上往往有相當(dāng)一部分人使用手機(jī)做與學(xué)習(xí)無關(guān)的事，這一行為大大影響了正常的教學(xué)活動(dòng)，尤其是對(duì)于“微機(jī)原理與接口技術(shù)”這種邏輯性、連續(xù)性、思維性較強(qiáng)的課程.為了改變這種現(xiàn)象，一些學(xué)校曾專門在教室門口安裝存放手機(jī)的手機(jī)袋，要求學(xué)生上課前將手裝入手機(jī)袋.一些學(xué)生為此準(zhǔn)備兩部手機(jī)，上交一部，手里還有一部.學(xué)生上課看手機(jī)，極大地影響了教師的教學(xué)熱情和教學(xué)質(zhì)量，課上與學(xué)生互動(dòng)、討論明顯減少，不能及時(shí)有效地了解學(xué)生對(duì)講授內(nèi)容的掌握情況.

(2)該課程在高職教育中的定位面臨挑戰(zhàn)

“微機(jī)原理與接口技術(shù)”不但是一門專業(yè)必修課程，也是該專業(yè)學(xué)生專接本考試課程.根據(jù)筆者所在學(xué)校的統(tǒng)計(jì)，有87%的學(xué)生有專接本的意愿.作為選拔類的考試，測(cè)試知識(shí)的廣度和深度都非常大，如果想要取得好的成績(jī)，就要在時(shí)間安排和講授內(nèi)容上有所取舍.有的學(xué)校認(rèn)為“微機(jī)原理與接口技術(shù)”這門課程對(duì)學(xué)生今后的職業(yè)能力培養(yǎng)作用不大，還不如將教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到專接本考試上去，這不但可以滿足大部分學(xué)生的意愿，還能提高學(xué)校專接本升學(xué)率.由此就產(chǎn)生了教學(xué)目標(biāo)是以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)職業(yè)能力為目的還是以提高專接本成績(jī)?yōu)槟繕?biāo)的矛盾.怎樣確定本課程在高職教育中的課程地位也是我們需要思考的問題.

(3)課程理論知識(shí)抽象，分散，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，教學(xué)效果面臨挑戰(zhàn)

該課程涉及的知識(shí)面廣，理論知識(shí)抽象，概念零散且非常多.學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍反映難以記憶，不易建立清晰的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)難度較大.以往教師機(jī)械地進(jìn)行知識(shí)灌輸和學(xué)生死記硬背的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足“微機(jī)原理與接口技術(shù)”的教學(xué)需要.

另外，課程的實(shí)際操作性很強(qiáng)，要求學(xué)生有軟硬件結(jié)合的思維，而當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，對(duì)學(xué)生本身綜合操作能力的考量不足，與目前實(shí)際工程操作脫節(jié).實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格昂貴且容易損壞，損壞后維修時(shí)間也比較長(zhǎng)，因而一般院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足.實(shí)驗(yàn)室授課時(shí)不能做到人手一臺(tái)，而且實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理嚴(yán)格，非上課時(shí)間很難申請(qǐng)使用.因此需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式.

2 改進(jìn)教學(xué)方式，提升教學(xué)效果

(1)借助“藍(lán)墨云班課”教學(xué)輔助軟件，把手機(jī)引入課堂

當(dāng)前的環(huán)境下，在高職課堂上完全禁止學(xué)生使用手機(jī)已經(jīng)是不現(xiàn)實(shí)的，我們可以順勢(shì)而為，將智能手機(jī)應(yīng)用在課堂教學(xué)中.“藍(lán)墨云班課”是基于云技術(shù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的課堂輔助教學(xué)軟件.“藍(lán)墨云班課”的“資源庫(kù)”“活動(dòng)”“答疑/討論”等模塊，可以在線上增加學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，讓教師準(zhǔn)確及時(shí)地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.另外，教師可以將作業(yè)布置在“作業(yè)/小組任務(wù)”模塊中，學(xué)生作業(yè)的完成、成績(jī)、班級(jí)排名等信息，師生都能及時(shí)地了解.教學(xué)實(shí)踐表明，使用“藍(lán)墨云班課”教學(xué)輔助軟件明顯地提高了“微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的講授效果，減少了課上“低頭族”的現(xiàn)象[2].

(2)課程應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能為主，適當(dāng)擴(kuò)展

高等職業(yè)教育旨在培養(yǎng)高等職業(yè)技術(shù)性人才，不能為了提高專接本考試成績(jī)而忽視高職教育的辦學(xué)理念，因此“微機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)是學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng).但對(duì)于有專接本升學(xué)意愿學(xué)生，作者認(rèn)為二者并不矛盾.以河北省為例，河北省教育廳2019年公布的“微機(jī)原理與接口技術(shù)”專接本考試要求如下：“參加本課程考試的考生從理論和實(shí)踐上應(yīng)掌握《微機(jī)原理與接口》中微型計(jì)算機(jī)的基本組成及工作原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)及常用接口技術(shù)，建立微機(jī)系統(tǒng)整體概念.重點(diǎn)掌握 8086 微處理器基本結(jié)構(gòu)及工作原理，存儲(chǔ)器的構(gòu)成及擴(kuò)展技術(shù)，匯編語言程序設(shè)計(jì)(包括尋址方式、指令系統(tǒng)及程序設(shè)計(jì)方法)，輸入輸出方式、中斷系統(tǒng)及常用接口技術(shù)，使學(xué)生具備微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)的初步能力.”[3]通過以上描述可以看出專接本考試的要求與本課程的“課程目標(biāo)”基本一致，在教學(xué)內(nèi)容上不需要調(diào)整，教師可將課后作業(yè)向?qū)＝颖緶y(cè)試靠攏即可.另外，在互聯(lián)網(wǎng)上為學(xué)生搜集一些考試資料通過“藍(lán)墨云班課”提供給學(xué)生，并在課下積極為學(xué)生解答，提供解題技巧，這樣就能滿足有專接本考試意愿學(xué)生的需求.真正授課時(shí)還是要依課程的教學(xué)目標(biāo)展開，切記不能把本課程變成專接本的輔導(dǎo)班課，這也是高職教育不允許的.

(3)利用思維導(dǎo)圖和虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)改進(jìn)教學(xué)方式

思維導(dǎo)圖是一種知識(shí)可視化的工具，可以將圖形和文字體系化地融合，利用它能直觀生動(dòng)地表述“微機(jī)原理及接口技術(shù)”課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系.將詞語圖像化，便于知識(shí)記憶，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果.以8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為例畫出其思維導(dǎo)圖見圖1.

圖1 8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)思維導(dǎo)圖

由圖1可以看出，8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為執(zhí)行部件(EU)和總線接口部件(BIU)兩部分，每部分又可分為多個(gè)器件.授課時(shí)將8086微處理器作為中心主題，執(zhí)行部件(EU)和總線接口部件(BIU)作為分支主題，每個(gè)分支主題再分出組成和功能兩個(gè)子主題，然后再對(duì)組成子主題進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分. 教師邊講邊畫，這樣可以清晰地表達(dá)出算術(shù)邏輯單元、控制部件、寄存器等器件的層次性和關(guān)聯(lián)性，增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)體系的相互聯(lián)系[4].

對(duì)于課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，可以使用虛擬技術(shù)來完成.隨著科技的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)了我們的課堂[5].例如，Proteus就是一款不錯(cuò)的印刷電路仿真軟件，它能模擬仿真出8086CPU及相關(guān)接口芯片，能搭建“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程所有實(shí)驗(yàn)，而且界面簡(jiǎn)單，易學(xué)，易懂.解決了實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、價(jià)格昂貴且容易損壞的問題，仿真軟件可安裝在學(xué)生筆記本電腦上，課下學(xué)生也可根據(jù)自己的需要自主進(jìn)行試驗(yàn)，能解決學(xué)生課下自學(xué)的問題.虛擬仿真技術(shù)在“微機(jī)原理與接口技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用可提高實(shí)驗(yàn)效果、降低實(shí)驗(yàn)成本[6].