《微机原理与接口技术》教学网络平台设计与实现

侯彦利，刘 通

（吉林大学 计算机教学与研究中心，吉林 长春 130025）

工类各专业本科生多开设《微机原理与接口技术》。对于非计算机类专业开设的《微机原理与接口技术》公共课，课程内容包括微机基本工作过程及结构、指令系统及汇编语言、存储器系统及接口、外设及其与微机的连接等内容；且同时开课学生数往往较大、试验环境及资料等需求量大。通过构建网络化资源共享平台，对提高课程的教学效果具有重要实际意义。

与其他课程相比，《微机原理与接口技术》涉及到的知识较多，软件多是底层软件、硬件复杂多样，比如在介绍外设时甚至会涉及到机电类知识；使用的软硬件图表、符号系统多样复杂；作为公共课，同时使用的用户量很大；对构建可网络访问及交流的平台环境提出了更高的要求。针对这些需求特点，我们利用多媒体技术和网络技术，构建一个教学资源共享和学习支持服务平台，架起教师学生、学生学生、资料供方与师生之间信息共享与交流的桥梁，使学生在更广的空间内享受学校优质教育资源。这种资源共享和学习支持的教学模式对学生的综合信息应用能力、素质教育和创新能力培养有着十分重要实际的意义，也为教师和资料供方对学生的需求有更直接快捷的了解。

一、平台的建设目标及功能分析

1.总体目标

构建面向《微机原理与接口技术》课程的教学资源网络平台的最根本目标，是实现能够支持本课程各类信息及资料的教师、学生与资料提供方的信息共享及交流。以网站为载体，构建一个网络教育资源共享和学习支持服务平台，作为课堂教学的有益补充。学生能够进入主动学习的环境、随时能查找自己所需要的相关资料，解决课下学习过程中遇到的问题，呈现一种动态的、人性化交互性的学习环境；教师可以上传资料、问题解答以及与学生之间讨论；资料提供方也可以随时上传有关资料获取教师与学生的意见及资料使用情况。

2.功能分析

（1）教学资源库及访问：多媒体课件、网络习题演练、模拟试题、教学大纲、教学教案，讲课视频；

（2）实验教学支持：网络虚拟实验环境、网络实验管理、实验选课、实验指导；

（3）学习交流及指导：学习经验交流，问题讨论与解答；

（4）信息整理编辑；

（5）在线交流互动。

3.具体工作内容及解决的关键问题

（1）教学网站的建设：建立全校师生能够浏览的网站。

（2）数据库的规划及建立：将教学及实验的相关内容数字化录入到计算机中。关键是数据库表结构的设计，课程相关内容的数字化和录入到数据库中。

（3）数据库应用系统的开发：实现在线实验、在线答疑和交流等高级网站功能。关键是在线实验的交互功能的实现，在线答疑等信息资源交流平台的设计和建设。

二、平台设计

1.体系结构

如图1，平台由客户端、应用程序服务器、数据库服务器三层构成。客户端主要提供交互的用户界面和基本操作；管理业务和数据更新在应用服务器层实现；数据库服务器层通过数据库管理系统提供数据支持。资料提供者可以作为一类客户访问系统。

图1 平台体系结构

2.平台功能设计

根据《微机原理与接口技术》教学网络平台的建设目标和功能分析，设计了平台管理模块、学习模块、交流互动模块、实验教学模块、资料服务模块。各部分的具体功能如图2。

图2 系统功能模块

（1）管理模块

管理模块主要实现学生、教师以及其他可以使用平台的用户的注册管理、开课学生数据导入、使用权限分配、对系统运行以及用户规范使用情况的检测等功能。

（2）学习模块

学习模块主要为学生课下学习提供支持。该模块能够提供各种教学资料的浏览和下载。为适应《微机原理与接口技术》课程中图、表、程序及复杂的符号系统的使用，提供了与Visio、汇编语言、C语言编译器和仿真实验模拟器等软件的连接，以及文件的导入功能。支持文字编辑存储及查阅功能，以便学生把学习中的希望记录的部分保存下来。

（3）交流互动模块

交流模块主要实现教师与学生以及学生之间的网络交流。通过课程网络论坛，教师可以发布课程相关信息，学生可以及时反馈给教师有关课程的意见建议。可以发布作业，提交作业，动态批改作业以及答疑。

（4）实验模块

通过网络虚拟实验环境学生可以进行一些环境能够支持的实验操作，对实验课程学生选课、出勤、实验情况记录管理，对实验设计、报告撰写等进行指导。能够直接使用LAB8000伟福通用微控制器仿真实验系统提供的实验软件环境。

（5）资料服务模块

授权的资料供应方可以访问本系统，发布有关《微机原理与接口技术》资料，对教材及参考资料介绍，调查统计资料使用情况，资料预定等。

三、总 结

《微机原理与接口技术》教学平台已经在校园网上布置，面向2000余学生开放应用。教师采集、编辑、整理和制作图、文、声、像和动画等类型的教学资料可以顺利提交并被学生访问。提供了丰富的教学资源，包括多媒体课件、网络习题演练、模拟试题、教学大纲、教学教案等。利用PHP+Mysql实现了网站的高级交互功能。实现了信息交互、网络上机学习、网络实验管理、实验选课、在线模拟、在线交流、资料服务等模块的功能。

本平台的开发立足于实际教学实践，重点探索网站支持下《微机原理与接口技术》教学和学习方式的有效构建。学生调查显示，由于学习资料的获取、与教师的交流、同学间的交流更方便快捷，其学习的主动性有所提高，较好地提高了其学习效率。

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