Linux环境下计算机接口技术实践教学创新和探索

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摘要：0引言《计算机接口技术》课程是计算机类相关专业的一门主要专业课程，主要培养学生掌握微机接口的硬件、软件设计思想和方法，以及软硬件综合开发能力。课程的实践环节尤为重要，是学生应用理论知识转化为实践应用的重要手段，不仅使学生进一步巩固接口技术的概念、原理，并掌握微机系统接口的开发应用方法，培养学生实际应用能力及动手能力。

目前国内大多数高校的《计算机接口技术》实验课都是采用某种类型的实验仪器[1]，在DOS或Windows操作系统下开展的，在Linux系统下进行计算机接口技术实验相对较少。在DOS或Windows环境下进行计算机接口实验时，大部分采用较为枯燥的汇编语言编程，教学模式也较为传统，因此学生的学习兴趣和积极性普遍不高。特别对于没有修过《汇编语言》课程的学生来说难度较大，多数学生反映很难学好这门课，尤其限制了网络工程专业和软件工程专业的学生对《计算机接口技术》课程的选修。一方面，如何对原有教学进行改革和创新，提高学生学习兴趣，进一步增强创新和综合实践能力；另一方面，如何开辟出另一条教学途径，给学生更多的选择，满足不同学生的不同需求。这是当前《计算机接口技术》课程应当关注的两大问题。随着Linux操作系统的发展和应用，将计算机接口技术实验移植到Linux平台下进行是一种新的教学思路，我们硬件类实验室在此基础上进行教学改革，并获得了校高教课题研究立项。通过在Linux环境下对计算机接口实验的研究和开发，设计了实践教学环节，进行了新的教学模式的探索。

以兴趣小组的形式在小部分学生中进行了教学，证明了该实践教学方法的可行性。教学效果表明，学生学习兴趣显著提高，多方面知识的综合运用能力增强。1实验内容设计系统平台采用RedHat Linux 9.0（内核为2.4.20），采用SXL-100计算机接口实验仪，该实验仪由实验扩展箱和PCI总线板卡组成。设计的主要实验如表1所示。对于整个实验项目，需要完成两部分编程：一方面是具体的接口实验例如8255、8253等芯片工作原理相关的应用程序，另一方面是与各个应用程序对应的驱动程序部分。对于各个实验的驱动程序，可综合成一个完整的驱动程序，即是SXL-100实验仪的PCI板卡的驱动程序，最终编译成模块的形式加载于内核中。可以利用该驱动来完成计算机接口课程中的各个具体实验模块，各个具体实验的应用程序在用户空间运行。两部分关系密切，应用程序需要调用驱动程序提供的接口函数来实现，同时又验证了驱动程序的正确性[2]。趮趩教学园地现代计算机2011.05Linux环境下《计算机接口技术》实践教学创新和探索