《以问题为导向的接口技术及应用课程教学改革研究》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

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以问题为导向的接口技术及应用课程教学改革研究

范文

谈娴茹　刘玉洁

摘要：在导向性问题不同的侧重点影响下，计算机接口技术课程有着不同的教学重点，但结合不同专业学生对计算机接口技术需求的实际，对接口技术课程教学改革是很有必要的，为此研究以问题为导向的接口技术及应用课程教学改革。结合学生课程学习时遇到的接口技术问题，设定硬件与软件接口技术的侧重点，实际改革时，将学生作为应用课程的主体，设定应用课程教学模式，结合接口技术的理论知识与应用知识的重要程度，安排课程学时，根据学生学习时的接受程度为改革标准，构建课程改革运行机制，最终完成研究。

关键词：接口技术;应用课程;教学改革;运行机制

中图分类号：G40.7? ? ? 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）06-0154-02

计算机接口技术是一种极大提高计算机硬盘外部数据传输率的一项接口技术，在该技术控制作用下，能够大幅度提高E-IDE接口的性能，结合同步协议，配合相应的芯片组，提高原有计算机的最大传输速度，解放硬件设施内的CPU，进而释放大量的数据传输线程，控制数据直接传输至主存中，避免过多的数据占据计算机的CPU，提高整个计算机系统的性能[1，2]。为此研究以问题为导向的接口技术及应用课程教学改革。国外针对接口技术研究起步较早，最早在嵌入式系统仿真开始时，就已初步形成接口技术的初步理论，现已根据不同串口的功能形式，形成不同的接口技术方案。国内针对接口技术研究起步较晚，当今的接口技术更加偏向于理论，应用层面上还存在大量的教学空白。

1 以问题为导向的接口技术

1.1 硬件接口技术

在计算机硬件的基础上，根据内部芯片JTAG协议对端口访问标准，读取计算机内部寄存器的数值，利用调试软件将JTAG中各项信号传输至数据接口TD1上，实际调试硬件接口时，在数据接口TD1与TD0之间放置一个寄存器，此时数据指令通过芯片的引脚加载至数据寄存器中[3]。控制指令寄存器中的shift位移数据在接口TD2与接口TD3之间传输，将接口时产生的问题转化为BYPASS指令，在接口与寄存器的控制下，数据指令直接传输至接口TD0，而不经过接口TD1，根据上述的处理过程，根据不同传输信号的性质，即可得到不同计算机硬件接口的功能，接口功能如下表所示：

根据上表所示的硬件接口功能，在上述接口功能的驱动下，在接口TD0与TD1之间设置断点缓冲区，设定缓冲区后，重新定义IO串口的功能，连接核心硬件中的标准四线，通过核心控制芯片的内部计数器产生控制指令，在软件产生的各项操作指令下，调用一个USB接口，控制缓冲区输出配置两个功能点，在硬件调试板上，控制固件芯片数据节点与RAM接口连接，在核心处理硬件上设置一个硬件内部接口，内部接口连接硬件的计数器，配置一定的数据端点并与硬件调试器相连。完成初步调试后，初始化硬件引脚的功能，在调试器上连续输入三个时钟信号，设定硬件数据寄存器贯通两个数据链，在I/O接口的控制下，实现对硬件芯片的模拟输入以及输出。硬件接口技术研究完毕后，结合硬件的核心功能，研究软件接口技术。

1.2 软件接口技术

在设定软件接口技术时，以学生在学习过程中产生的问题为软件技术的导向，首先分析學生在学习过程中产生的学习需求，在计算机软件接口的学习过程中，集成专业化的软件，能够统一各个软件平台之间的转换形式。在软件编程环境下，使用功能代码进入到软件工作平台中，在软件的二次开发作用下，软件技术也就产生了多种的接口方式，对于软件功能强大、学生产生疑惑多的接口，在软件功能编程以及构建程序接口处，采用宏录制和组件应用架构组合形式，控制硬件操作在软件接口的控制下自动生成代码。为了保证上述组合形式能够实现计算机用户界面接口的集成，设定一个Windows API函数，在该函数的控制下，将窗口、事件以及硬件消息进行整合。

在窗口处设定一个句柄，利用该句柄动态分配软件代码的身份，在查找软件的控制下，设定事件动态响应过程，在硬件指令经过软件接口发生转换时，数据引发消息传输该消息至窗口，窗口即时发生响应。在整合硬件消息时，采用API函数对窗口接收到的数据进行调用，得到不同数据信息在计算机硬件中的位置以及参数列表。根据参数列表中数据信息的参数类型设定后台数据接口，划分后台数据接口为输出标准化模型以及数据库连接，根据计算机软件接口不同的功能，设定一个输出模型的标准格式，配合数据库服务的连接接口，将数据库组件与功能组件进行匹配，在不断匹配控制下，多数的组件与外部构件产生一个动态链接库，在实际软件技术运用过程中，更加便捷的封装软件功能模块。在研究不同方向的接口技术后，研究应用课程教学改革。

2 应用课程教学改革

2.1 设定应用课程教学模式

在设定教学模式时，以实际教学中学生产生的问题为模式设计方向，将学生作为应用课程的主体，将原有学生独立学习的方式转换为任务学习小组的模式，通过多个学习个体之间的相互配合，形成一个成熟的流程应用课程运行方式，调动学生对于接口技术的学习兴趣，所以在设定应用课程的教学模式前，首先确定应用课程的任务，根据课程学生实际的知识接受能力，从学生对计算机接口技术的理解以及认知范围，确定教师在实际教学的教学任务，在不同教学阶段设定不同技术水平的课后任务，教师结合对学生学习能力的了解，将学生匹配为整体水平相同的学习小组，以团队协调能力强且专业能力强的人作为组长，为不同应用课程任务下发课业任务，整理并监督整个小组任务的任务进程。

教师在核实各个小组完成的课程作业后，分析并对其进行评价打分，确定不同学习小组之间对应用课程的掌握程度，针对不同学习小组存在的学习任务，提出优点以及缺点，并提出相应的修改意见。各个学习小组修改教师指出的意见后，将整个学习任务中形成的各项技术应用方式以及遇到的各项问题，落实成为纸质任务书。教师汇总不同阶段应用课程纸质任务书中，不同学生在学习过程中掌握情况不同，根据学生实际情况，调整接下来的课程教学方向。根据接口技术的技术特点，在不同的应用层面上，设定自我评价、组员评价、别组评价以及教师评价的综合评价方式，在不同的评价方式上赋予一定的分值，教师采用公开不记名的方式对评分进行汇总计算，根据最终的分值确定学生在接口技术学习上掌握程度。设定应用课程教学模式后，结合不同课程的应用性，安排应用课程的课时。

2.2 应用课程课时安排

在制定应用课程的课时安排时，根据微机原理、汇编语言程序设计以及接口技术三大模块间知识的连续性，将偏向理论的课程划定到理论课时安排内，在偏向操作的课程划定到实践课时内，划定得到三大教学模块理论课时与实践课时，微机原理，理论6课时;汇编语言程序设计，应用15课时、理论4课时;接口技术，应用24课时、理论10课时。

在如上的课时安排下，微机原理模块主要介绍各项计算机硬件组合以及软件概念，实际运行时计算机的原理。按照不同的硬件功能以及软件性质，设定不同学习层次的学习模块，作为基础学习知识，应在理论课程中设置多个教学课时，为应用课程打下坚强的理论基础。汇编语言程序设计课程中含有一定的软件理论知识，在基础理论知识的支撑下，学生可以利用相应的理论知识，在实际操作中实现不同硬件的功能，所以在设置该部分的课程时，将理论课时作为应用课时的基础，将教学的重点放在应用课时上，培养学生对基础汇编语言程序设计的能力。接口技术是承载硬件与软件功能实现的重要载体，所以在设置该门课程的课时时，将理论课程与实践课程同样作为重点，让学生在实际的应用过程中，不断加深学生对理论知识的掌握程度，将理论知识转换为实际。

在实际的教学过程中，硬件接口技术有着很强的实践性，不同的硬件接口连接方式可能会给计算机的软件功能带来不同的变化，所以根据不同的硬件装置以及硬件接口，设定不同内容应用教学接口实验课程，设定的教学实验以及相应的课时安排如下表所示：

在上表所示的各项实验内容以及学时课程安排下，增强接口技术课程的实践性。设定应用课程安排后，构建应用课程改革运行机制，完成改革研究。

2.3 构建课程改革运行机制

在上述应用课程的课时安排下，以课程学习进度以及学生的接受程度为改革标准，在设定的应用课程运行周期下构建一个映射关系，以接口技术的知识链为基础，设置不同应用改革设施的监测预警指标，根据不同水平的指标达成度，考量一定学习周期内学科的科学性以及质量标准。结合接口技术信息平台发布的质量标准，对应用课程教学采用课前、课中以及课后三个阶段的质量评价阶段，在以问题为导向的过程中，根据问题在改革教学中得到解决的数量，对应用课程周期性的改革方向进行及时的分析，及时解决学生在实际应用课程学习时产生的问题，以应用课程第一次调整教学方向为改革起点，最终应用课程的评定作为终点，将学生产生的问题要素作为改革运行中的规范要素，控制各个要素间的相互影响关系，保持课程教学改革的一致性。根据接口技术应用课程的侧重点，在改革的最后，结合不同学生对学习的需要，汇总学生的导向问题，平衡学生与学习之间的关系，最終形成一个关联性较强的改革方式。综合上述分析，最终完成对以问题为导向的接口技术及应用课程教学改革研究。

3 结束语

在计算机课程实际运行过程中，以学生在应用课程中产生的问题为教学导向，能够提高学生对接口技术的掌握能力，为计算机教师今后研究接口技术的应用型教学提供更多的参考依据。教师在实际改革过程中，应时刻关注接口技术的最新发展，避免学生在学习过程中学习过时的知识。但文中提出的应用课程教学改革只是提供了一个整体的改革方向，在实际运用到教学中时，应注意与实际教学重点相结合。

参考文献：

[1] 骆峰，陈帆，杨帆，等.以问题为导向的课程教学实践——高职《微机原理与接口技术》课程教学改革[J].武汉工程职业技术学院学报，2017，29（4）：79-81.

[2] 吕春梅，王帅，周淼，等.以企业项目为导向的产品设计课程教学改革初探[J].机械设计，2018，35（S2）：156-158.

[3] 张奇.以问题为导向的点-面式教学法在药剂学教学中的应用——以“手性”知识的教学为例[J].化学教育（中英文），2019，40（14）：74-78.

【通联编辑：张薇】

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