6.1 概述（教案）-《计算机原理》(电工版第五版) 同步精品课堂

课  题

概述

课  型

理论

课  时

2

授课班级

授课时间

授课教师

教材分析

本章作为输入/输出系统的核心内容，先以常见外设交互场景引入，再聚焦I/O接口的功能、结构、端口编址与译码，层层深入且逻辑严谨。内容兼具理论性与实用性，既涵盖同步、格式转换等核心功能，又融入8086系列等实际芯片案例及地址分配实例，贴合硬件教学需求。教材通过图表辅助抽象概念理解，突出接口电路与总线、外设的关联，同时衔接中断、DMA等后续内容，构建完整知识体系。

学情分析

授课对象已具备计算机组成原理、二进制数据处理等基础认知，对键盘、显示器等外设的使用有生活经验，逻辑思维和自主探究能力较强。但学生对硬件接口的底层逻辑接触较少，易混淆I/O接口的多重功能及编址方式的优缺点。部分学生实践操作经验不足，对端口译码、中断处理等抽象概念的理解存在困难，且对理论与硬件实践的关联缺乏认知。此外，学生对高速设备数据传输机制（如DMA）的理解易停留于表面，需通过具象案例和逻辑梳理突破学习难点，提升知识应用能力。

学习目标

知识目标：

1. 理解输入 / 输出系统的基本概念和重要性。
2. 熟悉 I/O 接口的基本功能和结构。
3. 掌握 I/O 端口的编址方式、地址分配和译码方法，了解不同编址方式的优缺点。

技能目标：

1. 具备根据实际需求设计 I/O 接口和选择合适编址方式的能力，能够进行简单的端口地址分配和译码实验。
2. 通过模拟实验、角色扮演等活动，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

情感目标：

培养学生对计算机硬件技术的兴趣和探索精神，提高学生的团队协作和创新能力，鼓励学生关注计算机技术的发展趋势。

学习重难点

重点：

1. I/O 接口的基本功能和结构。
2. I/O 端口的编址方式、地址分配和译码方法。

难点：

1. 不同编址方式的优缺点和适用场景。
2. I/O 端口地址译码的原理和方法。

教学方法

案例分析、讲授法、小组讨论法

课前准备

1.查找相应网站资料，课堂演示使用。

2.学生课前预习。

教学媒体

电子课件、多媒体视频

教学过程

教学环节

教师活动设计

学生活动设计

设计意图

活动一：

创设情境

生成问题

【课程导入】

我们日常使用计算机时，按下键盘按键显示器就会显示对应字符，鼠标点击图标就能激活程序。那么键盘、鼠标、显示器这些输入输出设备是如何与计算机主机沟通的？整个信息传输过程又是怎样的呢？现在开始相关内容的学习。

【新知识传授】

         输入 / 输出系统概述

活动 1：生活中的输入输出场景展示与讨论

         教师展示一些生活中常见的计算机输入输出场景，如打字、鼠标操作、显示器显示等，让学生观察并思考这些场景中输入输出设备是如何工作的。

         学生分组讨论，分享自己对输入输出过程的理解和疑问。每个小组选派代表进行发言，其他小组可以提问和补充。

1.   接收并查看本节课堂任务书。
2.   了解学习目标，带着目标进行学习。
3.   理解输入 / 输出系统的基本概念和重要性。
4.   熟悉 I/O 接口的基本功能和结构。
5.   掌握 I/O 端口的编址方式、地址分配和译码方法，了解不同编址方式的优缺点。思考其背后的技术支撑。
6.   针对教师给出的问题，初步发表个人见解。
7.   目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。

1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。

2.通过任务实施，调动学生积极性。

3.生活实例导入与小组讨论结合。通过展示生活中常见的计算机输入输出场景，引导学生思考输入输出的过程和原理，然后组织小组讨论，让学生分享自己的理解和疑问。

         教师总结学生的讨论结果，引出输入输出系统的概念和重要性，为后续的学习做好铺垫。

活动 2：输入输出过程模拟游戏

         教师将学生分成若干小组，每个小组模拟一个计算机输入输出系统。小组内部分别扮演输入设备、处理单元和输出设备。

         教师给出一些输入信息，如按下某个键、单击某个图标等，让学生模拟输入设备将信息传递给处理单元，处理单元进行处理后将结果传递给输出设备进行显示。

         在模拟过程中，学生可以体会输入输出的整个过程，加深对输入输出系统的理解。活动结束后，各小组进行总结和交流，分享自己在活动中的体验和收获。

2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。

3.展示本讲学习目标。

活动二：

调动思维

探究新知

【新知识传授】

         I/O 接口的基本功能和结构

活动 1：I/O 接口实物观察与讲解

         教师展示 I/O 接口的实物，向学生介绍其外观和基本结构。

         学生分组观察实物，讨论 I/O 接口的各个部分可能的功能。

         每个小组选派代表分享讨论结果，教师进行详细讲解和补充，介绍 I/O 接口的基本功能和结构，如不同时序间的同步功能、不同信息格式的转换功能等。

活动 2：I/O 接口功能角色扮演

         设定一个计算机系统中信息交换的场景，

1.   阅读探究：阅读课本相关内容，探究多媒体技术的产生背景。
2.   概念理解：I/O 接口的基本功能和结构。
3.   I/O 端口的编址方式、地址分配和译码方法。并尝试用自己的话复述。
4.   要点记录：记录多媒体技术强调的要点，加深理解。

1.   了解学生现有知识储备。
2.   巩固练习。
3.   实物展示与角色扮演结合。展示 I/O 接口的实物，让学生直观了解其结构，然后通过角色扮演活动，让学生深入理解 I/O 接口的基本功能。