微型计算机技术怎么学,浅谈微型计算机技术课程的启发式教学
摘要:《微型計算機(jī)技術(shù)》是一門工程性很強的課程,內(nèi)容涵蓋豐富,軟硬件結(jié)合,學(xué)習(xí)難度較大。本文從尋求問題出發(fā)到實際解決該問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而獲得學(xué)習(xí)的主動性。
關(guān)鍵詞:微型計算機(jī)技術(shù) 思考 主動性
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.110
1 前言
微型計算機(jī)技術(shù)是一門計算機(jī)科學(xué)專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門面向應(yīng)用的、具有很強的實踐性與綜合性的課程。通過對本課程學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得微型計算機(jī)硬件技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本思想和基本方法技能,培養(yǎng)學(xué)生利用以微型計算機(jī)硬件為主、從硬件與軟件的結(jié)合上處理問題的思維方式和分析、解決計算機(jī)工業(yè)應(yīng)用及計算機(jī)科學(xué)專業(yè)領(lǐng)域問題的初步能力,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)方面的新知識、新技術(shù)打下必要基礎(chǔ)。
2 學(xué)習(xí)的難點
對于計算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說這是一門極其重要的課程,同樣也是一門比較難的課程。筆者分析了一下,主要難在這些方面:第一,知識量大、細(xì)節(jié)較多,講授的內(nèi)容涵蓋微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、存儲器技術(shù)、中斷技術(shù)、輸入輸出技術(shù)、可編程接口技術(shù)和總線技術(shù),一個細(xì)節(jié)掌握不好可能影響整個課程的學(xué)習(xí),比如,在指令系統(tǒng)中有關(guān)于輸入(IN)和輸出(OUT)的指令,如果不能理解深刻,后面的關(guān)于接口技術(shù)中的編程根本無法進(jìn)行;第二,授課內(nèi)容對學(xué)生來說比較枯燥,需要記憶的內(nèi)容很多,這就直接導(dǎo)致一部分學(xué)生疏于記憶,由于該課程各個章節(jié)的知識連貫性較強,后續(xù)的學(xué)習(xí)沒有基本知識做鋪墊根本寸步難行,前部分知識掌握得不全面直接影響后續(xù)部分的學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題會越來越多,易造成“滾雪球”效應(yīng),比如,指令系統(tǒng)這一章介紹了8086CPU常用的指令集,這是所有編程的基礎(chǔ),學(xué)生如果記不住常用指令,根本無法進(jìn)行匯編語言程序設(shè)計,也就無法寫出接口程序;第三,該課程是軟、硬件結(jié)合,應(yīng)用性較強,而該課程的理論學(xué)時和實驗學(xué)時有限,要想學(xué)好必須在課外進(jìn)行大量的訓(xùn)練,這就要求學(xué)生有較強的學(xué)習(xí)主動性與自覺性。
3 啟發(fā)式教學(xué)的思路
孔子言,“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。對于學(xué)生來說,如果有足夠的興趣作支撐,以上所述的這些難點都可以克服,因此,作為老師,在教授學(xué)生知識的同時,更應(yīng)該思考如何讓學(xué)生喜歡這門課程,讓學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中一直保持濃厚的興趣。從而,教學(xué)方法就顯得極其重要,筆者講授微型計算機(jī)技術(shù)課程多年,一直從事這方面的思考和研究,逐漸摸索出一些經(jīng)驗和技巧,最后歸結(jié)為啟發(fā)式教學(xué),主要的思路如下所述。
3.1 從問題出發(fā)尋求該知識學(xué)習(xí)的必要性
作為教學(xué)活動,整個課堂如果只有老師一人在不停地講課的話,再有趣的課也會讓人感覺枯燥乏味,隨之就是學(xué)生昏昏欲睡,課堂變成老師一個人的課堂,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性可想而知。學(xué)生的學(xué)習(xí)是以興趣作為支撐,而怎樣讓學(xué)生對一門課程產(chǎn)生興趣,提問未嘗不是一種好辦法。有了問題,學(xué)生就會主動思考,尋求解決該問題的辦法,現(xiàn)有的知識不夠,那就去尋找新的知識。在這樣的過程當(dāng)中,學(xué)生是作為主體參與了課堂,比起被動接受老師的知識來說學(xué)生的積極性有了大幅度的提升。比如在介紹有符號數(shù)在計算機(jī)內(nèi)表示的過程中,首先并不提原碼、反碼和補碼,而是給學(xué)生拋出一個簡單的問題:有符號的數(shù)在計算機(jī)內(nèi)表示時,用最高位表示符號位,剩余的其它位表示數(shù)值位,如果機(jī)器字長為8位,那么8在計算機(jī)中表示為00001000B,-8在計算機(jī)中表示為10001000B,如果將兩者相加結(jié)果是多少?學(xué)生很快就能得出結(jié)果為10010000B,它表示-32,很顯然答案錯了,所以在計算機(jī)內(nèi)有符號數(shù)的表示并不是如此,那怎么表示呢?課程講述到這里很輕松地就引出了原碼、反碼和補碼的概念,讓學(xué)生覺得是為了解決問題而學(xué),不是為了學(xué)習(xí)而學(xué)。再比如介紹指令系統(tǒng)的時候,如果從頭到尾一條一條講,學(xué)生基本上沒有興趣去一條一條記憶,即使記住了,也是空洞的。老師就可以從需求的角度出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。要讓8086CPU去計算1234H+5678H怎么辦?很顯然一次完成不了,那就要分兩次相加,高位在相加的時候必須考慮低位的進(jìn)位,所以需要采用不同的加法指令A(yù)DD和ADC,對于減法也是如此,就可以順理成章地引出SUB和SBB指令;作為加法和減法,在學(xué)習(xí)C語言的時候有自增和自減,這里是否能實現(xiàn)呢?這樣就可以引出INC和DEC指令;在數(shù)學(xué)中我們可以取一個數(shù)的相反數(shù),這里可以嗎?你可以很肯定地告訴學(xué)生,NEG指令就可以解決這個問題。如此等等,我們很多的知識都可以在探索解決實際問題的過程中讓學(xué)生知道為什么要學(xué)這個知識,學(xué)習(xí)了之后有什么益處。
3.2 從思考問題的解決方法中學(xué)會新知識
很多人都有這樣的體會,一道題目看著別人做完,回過頭來自己再做的時候有可能就做不出來了,原因是什么?看著別人做題的過程中自己并沒有主動思考,這樣所獲得的信息并沒有在自己的大腦中留下深刻的印象,所以,學(xué)習(xí)的過程應(yīng)該是一個思考的過程。微型計算機(jī)技術(shù)這門課程知識點非常多,單純地靠死記硬背不僅學(xué)習(xí)的過程枯燥乏味,更重要的是知識掌握得非常不牢固,等到要用的時候發(fā)現(xiàn)還是不會。因此,向?qū)W生提出問題之后,在解決這個問題的過程當(dāng)中去學(xué)會新知識就變得順其自然。指令系統(tǒng)中的BCD碼的修正指令一直是學(xué)習(xí)的難點,難的不是規(guī)則的記憶,而是理解之后的應(yīng)用。那么老師完全可以從為什么需要BCD碼的修正指令出發(fā)把對指令的講解一點一滴地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。比如,針對加法壓縮BCD碼的修正指令DAA可以舉3個實例:
①12+34,(12)BCD+(34)BCD=0001 0010B+0011 0100B=0100 0110B=(46)BCD,結(jié)果正確;
②18+38,(18)BCD+(38)BCD=0001 1000B+0011 1000B=0101 0000B=(50)BCD,結(jié)果不正確;
③12+38,(12)BCD+(38)BCD=0001 0010B+0011 1000B=0100 1010B,此處1010B不是正確的BCD碼,沒有結(jié)果;
通過這3個實例,學(xué)生可以知道,直接利用BCD碼完成十進(jìn)制數(shù)的加法計算的過程有的正確,有的錯誤,那么這個結(jié)果還能用嗎?錯誤的結(jié)果有沒有辦法可以變成正確的?第②個例子的結(jié)果是0101 0000B=(50)BCD,正確的結(jié)果應(yīng)該0101 0110B=(56)BCD,相差6;第③個例子的結(jié)果是0100 1010B,正確的結(jié)果是0101 0000B=(50)BCD,也相差6。因此可以推出一條結(jié)論:使用BCD碼完成十進(jìn)制數(shù)的加法計算,結(jié)果如果有問題只要稍加修正即可。關(guān)鍵是何種情況下修正?又該如何修正?這里就涉及到了問題的本質(zhì),作為十進(jìn)制數(shù)的進(jìn)位規(guī)則是逢十進(jìn)一,在用BCD碼完成十進(jìn)制數(shù)的加法計算的過程中,使用的是二進(jìn)制的進(jìn)位規(guī)則,每4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù),那么二進(jìn)制的低4位和高4位的進(jìn)位規(guī)則是逢十六進(jìn)一,這就造成了進(jìn)制的不統(tǒng)一,所以會出現(xiàn)問題。再進(jìn)一步分析:第②個例子中存在低4位向高4位的進(jìn)位,所以結(jié)果應(yīng)該把多進(jìn)的6補回來;第③個例子中低4位的值已經(jīng)大于10,作為十進(jìn)制數(shù)的加法就應(yīng)該向高位進(jìn)一,所以也應(yīng)該加個6;第①個例子低4位向高4位不存在進(jìn)位,低4位相加的值又小于10,所以不需要修正。低4位的情況如此,高4位也是一樣,這樣就總結(jié)出DAA指令的修正規(guī)則:低4位的值大于9或者低4位向高4位有進(jìn)位(即AF=1),就將低4位加6;高4位的值大于9或者高4位向更高位有進(jìn)位(即CF=1),就將高4位加6。通過這樣的分析學(xué)習(xí)新知識,學(xué)生就很難忘記了,以此類推,其它的減法壓縮BCD碼的修正指令DAS、加法非壓縮BCD碼的修正指令A(yù)AA、減法非壓縮BCD碼的修正指令A(yù)AS也可以用相同的學(xué)習(xí)過程。
4 結(jié)論
學(xué)而不思則罔,沒有思考的學(xué)習(xí)是空洞的。學(xué)生的自信在解決一個一個問題的過程當(dāng)中得到了提升,從而可以對該課程產(chǎn)生濃厚的興趣,由此而形成的學(xué)習(xí)的主動性不僅對其它課程的學(xué)習(xí),甚至是以后的工作生活可以產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]陳慈發(fā).微型計算機(jī)技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2010.
[2]李華貴.微型計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用[M].科學(xué)出版社,2005.
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的微型计算机技术怎么学,浅谈微型计算机技术课程的启发式教学的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 什么叫做乘法分配律
- 下一篇: 计算机网络名词解释-csma cda,计