微机原理范文
时间：2023-03-26 21:10:06
导语：如何才能写好一篇微机原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中国分类号：H191
电子信息工程专业是直接服务于我国通信、电子行业的重要工科专业。随着通信业和电子工业的不断发展，其中以计算机为核心的通信技术得到迅猛的发展。可以说只有充分掌握计算机技术的电子信息工程专业学生，才能够适应时展的要求。
对于电子信息工程专业的学生而言，在大学四年中所学的知识是很有限的。为了让学生在有限的时间内掌握更多的专业技术，那么人才的培养方案应着重培养学生的动手能力和创新能力，以符合应用技术型人才的培养要求。
《微机原理》对电子信息工程专业的学生在理解和掌握计算机本质和工作原理上有着不可替代的作用。并且对学生后续学习的单片机、DSP等课程起到十分重要的作用。因此，为了满足电子信息工程专业人才培养的实际需求，要有针对性地强化《微机原理》课程中的学习内容。本文将从以下几方面进行探讨。
一、 应用型本科的教学目标
按照《中华人民中和国高等教育法》本科学业教学的规定：学生能系统地掌握本学科专业所必须的基础理论知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力[1]。但是应用型本科教育还要求所培养的学生符合高级工程的要求。因此所培养的毕业生必须具有较强的工程实践能力。要在人才培养过程中，注重培养学生的动手能力并在实践教学过程中逐步培养学生的创新能力。
二、 更新教学内容
传统的《微机原理》教学内容要求学生重点掌握汇编指令，以及培养学生汇编语言的编程能力。但是8086系统早已淘汰不用，且汇编语言通用性不强，不同的系统汇编语言的结构不同。那么针对培养应用型本科人才的教学目的，在《微机原理》的教学当中应该是重点讲解微型计算机的基本结构、工作原理以及外部接口的使用[2]。计算机的二进制运算是本门课程的基础内容，是每个学生都要掌握的知识。当学生有了二进制运算的基础之后再适当地讲解CPU的内部结构，目前微型计算机的CPU都是采用了哈佛结构，而电子信息工程专业学生后期学习的DSP系统也是采用哈佛结构，因此这部分的内容也需要详细地讲解。考虑到电子信息工程专业的学生要具有电路设计的能力，特别是要掌握接口芯片的使用。那么在讲解《微机原理》这一门课的时，要结合数字电路的知识，重点介绍微型计算机的接口芯片使用。例如：AD0809、8255、8253等这些常用的接口芯片，在电路设计上应用很广泛。而且这一部分的内容是本门课程需要重点学习的内容。另外，寻址方式和存储器也是《微机原理》的一个重要内容，这些知识为后续学习的单片机技术提供重要的理论基础，在学习这部分内容时要从原理上掌握。
在计算机专业和控制类专业中，汇编语言这一部分的内容是《微机原理》学习的重点。但是考虑到电子信息工程专业的实际需要，这一部分的内容应当弱化处理。因为汇编语言作为一门低级的计算机语言，如果只通过课堂的讲解学生是很难接受的，只有通过大量的操作实验学生才能更好地理解。而且汇编语言通用性不强，学生在学了80x86系统的汇编语言之后，即使继续从事本专业的研究工作也很少使用，因为不同的处理器芯片汇编语言的结构不同。在后期所学习的单片机、DSP系统等课程，普遍采用C语言编程。基于C语言的软件开发平台已经非常成熟，而且C语言的通用性强。因此在教学过程中，应少而精地讲解汇编语言，同时要补充C语言的内容。
三、更新实验教学
《微机原理》是一门具有很强的应用性的课程，很多内容都可以通过实验来加以验证和实现，也就是说，实验在这一门课程的教学中发挥着重要的作用。如果学生每次实验都能够独立正确地完成，那么将起到巩固理论课堂中所学到知识的作用。既然教学内容上发生了改变，那么《微机原理》的实验内容、实验教学方法、实验考核方式等也需要进行改革。
首先，在传统的《微机原理》教学中，汇编语言实验占据了大部分的课时，但是实际收效的效果并不理想。因此，在《微机原理》实验中，汇编语言部分要压缩课时量，让学生掌握汇编语言的编写和调试程序即可[3]。中断和接口技术对于电子信息工程专业的学生而言，在今后的学习中会直接使用，是在实验教学过程中应该加强学习的内容。芯片应用也是在实验教学过程中应该增加课时量的内容，可以培训学生对芯片使用，以增强学生设计电路板的能力。而且芯片的使用和电路的设计一直以来都是电子信息专业的学生应该要具备有的能力。并且在芯片应用实验中可以让学生学习怎么根据引脚定义进行电子线路的连接、怎样根据控制字的格式定义给芯片进行初始化等。在实验过程中不能仅仅局限于课本的几款典型的可编程芯片，应该要包含有AD、DA等芯片的使用，这也是电子信息工程专业的学生必须掌握的知识。
其次，教师应该在实验课前培养学生有预习的习惯与课后鼓励学生学会思考总结实验过程，使学生能够在实验过程中巩固在理论课中所学到的知识[4]。待学生对实验课程的内容和基本实验步骤都熟练后，可以安排一些创新实验，在教师的指导下独立完成实验，并对实验数据进行整理、分析和讨论，最终写出实验报告或研究论文。
最后，根据学生实验的综合能力进行评定。最终的成绩评定，应当采取实验成绩与现场实验考试成绩相结合的方式进行测评[5]。在实验过程中还应当开设与课程相关的课程设计。在规定的时间教师验收学生的课程设计作品并要求学生答辩，学生成绩采用答辩和检查学生完成课题情况评定。
四、更新教学方法
在传统的《微机原理》教学中，注重培养的是学生的理论知识，而往往忽略了学生的实践能力。那么在《微机原理》这门课中应当积极探索工程实践能力，注重培养学生的实践能力[6]。但是传统的教学方法中更多的是学习理论知识，往往忽略了学生工程实践能力的培养，因此很难符合应用型本科的人才培养要求。那么新的教学方法应当是学习在理论知识的基础上，引导学生参加社会实践。随着新的教学方法提出，那么考核手段也应该伴随着提出，考核方式再也不能以期末考试的形式考核学生的成绩。学生的期末总评成绩应当包括考试的成绩加上平时成绩，平时成绩所占的分量应该与考试成绩占同等比重。更新的教学方法主要体现在以下几个方面。
在《微机原理》教学中，在课堂上能学到的都是理论知识。为了提高学生的动手能力和实践能力，教师应该除了课堂教学生理论知识，更应该指导学生设计与课程相关的作品。其中所设计的作品算入期末总评的一部分。
指导学生多阅读相关的课外书籍和文献资料。《微机原理》是一门理论知识多、技术性强、实验技能要求高的专业课，如果只靠在课堂上所学得的知识是很难达到这一门课的要求，学生应当多阅读查找相关的数据和文献资料[7]。那么在教学中，教师应当根据课程内容设立问题，课后再让学生查找资料并根据问题的内容撰写报告。所撰写的报告要明确写出问题的解决方法，而且所提出的方法必须要有依据，标出方法的出处。最终学生所选的报告也应当算入期末总评的一部分。
五、结束语
本文在教学内容上提出了减少汇编语言的内容并增加接口芯片芯片应用这一部分内容以满足电子信息工程专业的要求，在教学方法上提出工程训练式教学培养学生的实践能力。经过教学实践证明新的教学内容、实验方法以及教学方法的不断应用，使学生具有更强的实践能力和学习能力。
[参考文献]
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篇2
【关键词】微机原理与接口技术 教学设计
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）32-0054-02
一 教学起点分析
1.教学需要
微机原理与接口技术是我院本科学生必修的一门课程，是研究微机基本工作原理及接口电路设计方法的重要课程，对于培养学生综合运用软硬件知识解决实际问题的能力具有重要的意义，能为后续课程的学习打下坚实的基础。
2.学生情况
本课程涉及相应的编程语言，根据实际情况，要求学生有一定的编程和读程序的功底，但这部分对学生来说相对较难掌握，虽然在学习本课程之前，学生已经学习了大学计算机基础、C语言程序设计课程，有了一定的计算机操作和编程基础，但这部分对学生来说还存在底子薄弱、动手能力较低的问题。因此，需要针对实际存在的问题，制定满足他们学习需求的教学内容。根据以往的教学经验，虽然学习本门课程存在一定的困难，尤其是在指令系统和汇编语言学习部分，但只要态度认真，学习目标明确，预期的教学目标还是能够实现。
3.教学内容
本课程由两大模块构成，第一部分主要是介绍微型计算机的各部分构件以及它们的使用方法；第二部分主要介绍了8088/8086的指令系统以及汇编语言的完整结构。
相对来说，第一部分主要是理论知识，而第二部分的学习过程中，实践性较强。学生的薄弱环节在于第二个模块的学习中，如果积极引导大部分学生，可以保持较高的学习积极性和学习兴趣。
二 教学目标
1.总体目标
通过教学与实验，学生能阐述微型计算机的基本工作原理、汇编语言程序设计的基本方法，设计并上机调试汇编语言程序，概括微机与I/O设备接口电路的工作原理，设计存储器及I/O设备的接口电路，为进一步学习其他计算机知识和进行硬件开发奠定基础。
2.分类目标
知识与技能：（1）解释微机原理的基本概念。其中包括：数制及其编码；微机的基本组成和工作原理；最小/最大模式和系统总线形成的概念。（2）会使用汇编语言编程及上机调试程序，提高学生的实际动手能力。其中包括：寻址方式；指令系统；顺序、分支、循环及子程序结构。（3）设计接口电路。其中包括：CPU与存储器的连接；接口芯片与微机总线的连接应用及初始化编程。
过程与方法：（1）通过课堂讲授、分组讨论等教学环节，理论联系实际，学会具体问题具体分析，提高分析和解决问题的能力。（2）通过对实际需求的分析和讨论，设计出可行的解决方案，学会微型计算机系统的电路设计方法和编程方法。（3）通过上机实验环节，学会程序调试的方法，培养学生的实际动手能力。
情感态度与价值观：通过本课程的学习，使学生能感受到计算机知识对生产、生活和工程技术的影响；关注计算机硬件发展的前沿动态；养成独立思考、刻苦钻研、善于质疑的良好习惯以及实事求是的科学态度。
三 教学内容设计
第一部分：微型计算机基础知识。进行二进制运算；复述BCD、ASCII码的编码方法；阐述CPU寄存器的结构及作用、CPU引脚功能、存储器分段与物理地址形成；阐述最小/最大模式的概念和系统组建、系统总线形成。
第二部分：8088/8086指令系统及汇编语言程序设计。区别8088寻址方式；解释常用8088指令的功能；设计汇编语言程序；上机调试程序。
第三部分：存储器系统。对存储器进行分类；设计存储器的译码电路；绘制存储器电路连接图。
第四部分：输入与输出和中断技术。说明I/O端口编址方式；对I/O数据传送方式进行分类；利用给定模块设计I/O接口电路；对I/O电路进行初始化编程。
第五部分：常用外设及多媒体技术。说出键盘的基本工作原理；知道LCD、LED的原理。
四 教学策略
在教学中，严格按照课程标准的要求进行教学。采用温故知新的方式，每次在讲新课之前复习上节课内容，每章结束时复习本章重点、难点，详细解答课后习题中出现的问题。在课程讲授过程中，根据学生的实际情况适当调整教学进度，尽量满足不同层次学生的学习要求。
将整个教学过程分为课堂讲授、上机实习、综合设计、考核评价等环节。根据教学内容的差异和学生的特点，以理论知识为根本，以实际应用为导向，从典型问题的解决入手，剖析现象，得出结论，指导应用。通过课堂讲授使学生重点理解微型计算机系统的基本概念、组成原理、程序及电路设计方法；通过课堂讨论，促进教学互动；通过上机实习加深学生对所学知识的理解，培养学生的实际应用能力和创新能力。
五 教学进程设计
根据课程特点和要求，课程教学由课堂理论教学和机房的讲练结合教学两部分组成。本课程共计70学时，课程内容分为八个部分，根据每个部分的教学内容和难易程度，具体的教学实施安排见附表。
六 实施建议
1.教材和参考资料
微机原理与接口技术教材要以课程标准规定的目标为选编指导思想。在满足课程标准基本要求的前提下，教材内容应尽可能丰富，满足不同学生的需要。
教材选编建议：适合本科学生的需要；突出实用性、前沿性；充分体现本课程的教学理念。
教材的使用建议：教师要善于结合实际教学需要，灵活地和创造性地使用教材，对教材的内容、编排顺序等方面进行适当的取舍或调整。
2.考核评价的主要方式
采取理论考试与上机考试相结合的方式进行考核，理论
考试成绩占70%，上机考试成绩占30%。
3.教学保障条件建议
篇3
关键词：微机原理与接口技术；教学计划；课堂教学方法；实验教学改革
作者简介：韩松（1971-），男，重庆人，集美大学信息工程学院，讲师。（福建厦门361021）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）10-0079-02
20世纪70年代大规模集成电路技术的发展促生了第一台微型计算机，至今，微型计算机技术在短短三四十年的时间里已不可动摇地发展成为计算机技术领域的一个重要的分支，广泛深入地渗透到工业控制、仪器仪表、消费产品、汽车、办公自动化和通信等领域，从微控制器的品种、结构、功能、性能、价格、生产工艺到开发方式等都以迅猛的势头快速发展。这无疑对微型计算机人才的适应性提出了更高的要求。高校开设的“微机原理与接口技术”是电子、自动化、通信、计算机相关专业一门理论与实践联系很强的专业基础课程，具有很高的实用价值，起到承上启下的重要作用，其教学质量的好坏直接影响着学生综合能力的培养与提高。为了更好地满足社会和企业对具有高技能应用型人才的要求，减轻教师教学的压力，结合自身教学和实践，谈几点体会和改革的新思路。
一、安排好合理的教学计划
“微机原理与接口技术”课程一般安排在大学二年级下学期或三年级上学期，由于内容多、难度大，初次接触微机的大多数学生对其缺乏正确的认知，其心理上对之有一定的畏惧，所以制订的授课计划应重点突出、层次分明、由浅入深循序渐进。
1.重点突出、层次分明
从目前的教学培养方案来看，“微机原理与接口技术”课程的学时一般为60～70学时。在课时这么少的情况下要完成相对较多的内容，安排讲授的重点就应放在实用性的理论知识上。为此应遵循以下两个原则：首先是可行性。根据学生现有的理论储备、企事业现阶段对微机人才的要求和学院相应的设备条件等基础环境，将有实用价值的内容合理地有重点地安排进课程或适度加强。其次是拓展性。为达到实用性强的特点，在教学计划安排过程中，加入对知识纵向和横向的延伸，引导学生积极思考，鼓励学生对所学习内容在实际的应用中讨论，进行更深层次的研究。只有这样，书本上的知识才能真正成为自己的知识。
2.由浅入深、循序渐进
在“微机原理与接口技术”课程之前学生已进行了大学物理和电子技术的学习。为了更好地衔接，教师在制订教学计划时应从学生已经学习过的数制转换、编码、存储器等知识入手逐渐深入到微机原理其他未知的领域，由浅入深地安排好课程计划，慢慢地培养学生兴趣。如此安排易于学生接受知识，起到了很好的承接作用。经过在集美大学信息工程学院、理学院和诚毅学院的实践教学表明，这样的课程安排很受学生欢迎。
二、选择合适的课堂教学方法
理工学科的课程内容相对枯燥又难以理解，所以就更加要求理论教学应该针对性地寻求灵活的教学方法。适合“微机原理与接口技术”的课堂教学方法很多，如启发式教学法、渐进式教学法、比较式教学法、归纳式教学法等。这些方法综合应用在课堂教学中，对教学质量有很好的保证。但针对不同的学生也必须有各自的侧重方法，才能达到最佳效果。下面以前两种方法为例进行探讨。
1.启发式教学
理工课程内容的严谨性很容易造成课堂氛围沉闷，形成填鸭式的教师一言堂。例如信息工程学院的学生特点是入学成绩好，基础知识比较扎实，但缺点是思维不够活跃，最容易形成死气沉沉的课堂。如何在教学中调动学生积极性，是改善课堂氛围、提高学生学习效果的重要环节。所以针对信息工程学院的学生，更合适较多地采用启发式教学，以调动学生学习热情与兴趣，促进学生个性发展。这就要求在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题，启迪学生去思考、分析问题，直到提出解决问题的方法或途径。比如在教授算术运算指令时，首先引导学生回忆标志寄存器的结构和数制计算时的补码运算，在此基础上再仔细讲解算术运算类指令的功能。有了良好的理论基础，再举一例题：十进制转十六进制的转换程序，用传统的顺序结构算法详尽地讲解转换的过程。下一步就是引导学生思考传统算法的不足，有的学生就提出计算太繁复、结构不合理，于是更深地引导如何解决这个问题，要求学生通过课堂练习、课后作业或上机实验完成新的计算程序。反馈的结果是有的学生选择使用循环结构、有的选择过程调用，都大大地简化了转换程序，达到了预期的效果。最后引导学生应用后续的宏或中断的知识完成相应的编程，进一步拓展学生思路，为学习后续的知识打下伏笔。
启发式教学强调学生是教学的主体，调动学生的学习主动性。教师要淡化标准答案，鼓励学生多向思维，弱化思维定势。“微机原理与接口技术”教学中针对信息工程学院的学生采用启发式教学，利用学生相对比较扎实的理论知识为基础，对学生的疑问不作正面回答，启发学生独立思考，培养学生独立解决问题的能力，发扬教学民主，用问题引导学生顺应教师的思路不断思考，主动分析问题，找到问题所在并最终找到解决办法。
2.渐进式教学法
渐进式教学法是指利用已有的知识作为新知识的基础和阶梯，灵活利用知识点之问的横向关联和纵向层次，由浅入深、由易到难、循序渐进的教学方法。此方法在实践中主要针对集美大学诚毅学院的学生，他们的特点是思维活跃、富有个性，但是基础知识相对薄弱。例如在讲解存储器时先是从上学期学生刚刚学过的触发器入手，进入到由触发器构成的存储器单元，将新知识铺垫在学生已有的知识结构上，有了这个基础再进一步讲解CPU对存储器的组织、如何寻址，学生自然而然进入所授新知识的环境中。这样由浅入深，层层递进，符合认知规律，有利于学生系统全面地理解学习内容。
三、改革传统的实验模式
在以往的实验教学中，实验内容往往以验证理论知识为主要目的，这样安排旨在让学生通过实验课程加深对理论知识的记忆和理解，使实验教学成为课堂教学的有限延伸。在实验课中，学生用统一的模式，无法将自己的创造性想法和实验课程结合起来，也无法灵活地将所学的理论知识和实验内容结合起来。由于实验内容和课堂教学内容过多重复，无法激发学生对实验课程的兴趣；理论验证性实验过多，学生也很难去真正地思考、分析问题，失去了提高动手能力的机会。改变传统实验过程中以验证性为主的实验模式，以理论验证为基础，增加实验的拓展性、挑战性和综合性，真正达到让学生在实验环节中提高动手能力、锻炼思维能力的目的。
1.改验证性实验为引导性的试验
教师仅提供实验目的和要求，指出实验的方向，学生提前到图书馆或者网上查阅相关资料，设计实验方案，编写相关的流程图和预习程序。在实验中的任务是发现问题并解决问题，最后得到实验结果。学生应根据自己的实验过程撰写实验报告，重要的环节是报告中一定要包括实验中各自遇到的问题，解决方案是什么；如果最终也未能解决问题，要分析原因并考虑可能的解决方案。同时教师也可以组织学生交流，分组讨论，对各组实验结果与报告展开分析，从而提高学生的研究能力和科学实验能力。
2.加强参与实践的积极性
为了充分调动学生的积极性和主观能动性，实践中还引入激励机制。每一个能提前完成实验任务的学生都有机会从教师那里随机的得到一道拓展性的题目，这个题目是教师根据学生前面完成任务的具体情况、遇到的问题和存在的不足或是希望其在某一方面有更深的思考而针对性地提出新任务，是本次试验的巩固和延伸。等学期结束后进行统计，完成拓展任务多的学生就有机会实验考试免试。由于新任务是学生主动要求的，再加上激励机制，故学生积极性非常高，解决问题的主动性很强，收获也更大。
3.充分利用好课外时间
“微机原理与接口技术”课程的课外教学也是实践教学中很重要的一个组成部分。学生往往对抽象的理论知识感觉枯燥难学，对实际动手比较有兴趣。为此，可以通过组织兴趣小组、参与教师的科研、参加各种讲座、参与校内外组织的各种相关竞赛活动等各种方式进行课外学习，激发学生的创新精神，开阔视野，增长才干，增强独立解决实际问题的能力。逐步培养学生的研究能力、创新能力以及自我管理、相互学习、团队合作等多方面的能力。
四、结束语
学生能力的提高，就是从眼（准确接受视觉信息、洞察事物的能力）、到脑（理解分析解决问题的思维模式）、最后到心（理解力、想象力和创造力）三方面的能力升华。在“微机原理与接口技术”课程中从教学计划的制订，到引入灵活的教学方法，合理地改革实践环节，使学生对这门课的学习兴趣和热情有了不小的提高，能力大大加强，认为“微机原理与接口技术”课程并非那么难。总之，无论采取何种方式，在教学过程中，只要有助于提高学生学习兴趣，增强学生的综合能力，都值得教学工作者去借鉴、研究和实践的。
参考文献：
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篇4
关键词:OBE;微机原理;教学改革;工程教育认证
“微机原理与应用”课程是本科类院校测控、通信、电子信息类专业一门传统且重要的专业基础课，课程旨在使学生具备微机应用系统分析与软硬件协同开发的能力，为从事微机测量与控制仪器和系统研发工作奠定技术基础。随着微处理器技术的不断发展，微机系统已经广泛渗透到人们生活中，从各种日常家电到工业生产，甚至是航空航天控制，微机系统的应用场景与市场需求不断扩大，这也给从事微机测控仪表与系统开发的相关专业人才提出了更高的能力要求。对于行业特色院校及特色专业，如何既紧跟技术前沿触角，又满足行业与专业发展的特色需求进行“微机原理与应用”课程改革，是许多高校当下思考的问题［1-2］。另一方面，为适应我国经济发展需要和国际标准的工程技术人才需求，很多高校把通过工程教育专业认证当成提高教育质量和人才培养水平的重要手段。以成果为导向的教育模式，即OBE(Outcome-basedEducation)，是工程教育认证的基本理念，不少高校也积极探索OBE理念下的人才培养和课程教学改革方法［3］。
1传统微机原理教学在地震行业人才培养上的不足
传统“微机原理与应用”课程教学内容包括Intel80x86系列CPU为核心的微机系统结构、指令系统、汇编语言程序设计及常用接口技术，强化接口设计和综合应用能力培养。教学以集中理论讲授和小型试验并行方式进行，且实验大多为验证实验，学生在实验过程中只是按照实验指导书步骤进行，忽略了理论与实践间的内在联系，无法培养学生以系统思想进行设计的能力，不利于学生创习微机指令系统时，通过emu8086仿真平台演示各指令的作用和效果，结合仿真结果的观察和原理讲解，能更深入理解各指令的使用。在讲授微机接口应用技术时，结合微机测控系统案例，通过emu8086与proteus的结合，将案例的设计原理和编程实现过程进行演示，将涉及的知识进行融合讲解，加深学生对指令和接口应用技术的理解，提升课堂教学效果。对有学习能力的学生，引导其利用Multisum、Altiumdesign等软件完成所涉及系统的硬件电路设计，提高学生综合素质和工程实践能力。
2雨课堂实时教学改进
由于课程内容多、难度大，传统的讲授方法学生难以一次性消化较多知识点，从而打击其自信心，最终导致学习热情大幅下降。以学生学习成果为导向，利用雨课堂将课前、课中、课后的教与学及互动完美融合起来。课前一些待讲授知识点的学习小视频，激活学生自学意识和学习热情。结合学生的预习情况，在上课时可以针对课前不好理解的重点和难点再次强调，并结合一些小测验实时检测学习效果。实时根据学习过程中的问题进行教学反思，并有针对性地改善教与学上的不足，从而提升教学质量。
3课程考核优化
在传统考核方式不能满足OBE教学的情况下，探讨了贯穿整个教学过程的多元化考核机制，从考核形式、考核内容、成绩分配等方面进行优化，构建了“卷面考核+”多元化考核方式。设定平时成绩占50%，不仅参考出勤、实验报告和作业，还利用雨课堂的互动教学功能进行学习过程的全面衡量。期末成绩占50%，主要通过闭卷考试检验学生知识掌握和应用的程度，并设置了地震前兆监测之等精度频率计设计的课程大作业，让教师对学生自主学习、分析解决问题、创新、小组间协作能力、完成质量等多方面进行综合考核，以正确评估学生的学习效果。
4教学效果
经过一轮的教学实践，面向地震特色的“微机原理与应用”向学生全面展示了在地震仪表系统设计中微机技术应用的相关知识点，并且通过实验项目充分锻炼了学生的动手能力，而分层级的实验项目也能满足不同层次学生的需求，得到了学生的肯定，激发了他们的学习兴趣。从卷面成绩来看，本届学生得分比传统教学方法的平均成绩高8分，且课程大作业答辩时，学生能很好地掌握设计原理并进行编程实现，综合能力有较好的提升。教学效果令人鼓舞，也为学生将来进行创新设计、毕业设计等奠定了基础，对提高学生微机系统应用能力有较好的促进作用。在接下来的“微机原理与应用”教学中，将继续以成果为导向，优化地震行业特色案例，并设置课程内容有关的开放实验，让有能力、有兴趣的学生能进一步遨游在微机应用技术的海洋，提高其工程实践能力，为将来继续深造或者走上工作岗位奠定扎实的技术基础。
结语
基于“微机原理与应用”课程综合性、实践性强的特点，结合本院防灾减灾特色人才培养目标及工程教育认证实际需求，进行了基于OBE为导向的课程教学改革，包括优选地震特色的微机和接口技术应用案例，以案例结合理论知识点进行讲解学习;在实践教学上，设置分层级、紧密结合行业应用需求的实践项目，满足不同学习能力的学生，也能激发其学习热情;利用emu8086、proteus平台创新教学方法和手段，帮助学生理解掌握重点难点，科学设置考核方式等。课程教学效果较好，能提升学生的微机应用与设计能力，学生的卷面成绩和最终成绩都有较大幅度提升，提高了学生的综合素质，课程改革方法可为其他行业特色院校的“微机原理与应用”课程改革提供一定的思路和参考。
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篇5
一、材料准备
所需元器件：电机一个、输入（电梯）键盘一个、AT89C51、7404、晶振12M各一、电容20P×2、10U×1、S8050（9013）×4、电阻2.2K×4。为减小开支，从手边的废旧产品着手，电机选用淘汰的5.25英寸软驱上的步进电机。另需一块4×3键盘，用废旧电话座机键盘部分便可。其余是些常见器件，找来一些废旧电路板拆一拆就能解决一半。用一多抽头变压器，配合整流电路，输出直流5V一路，12V一路，电源也解决了。
在本例中，为了准确控制电梯，采用步进电机来带动。让学生掌握与学会使用步进电机也是这个实验的目的之一。
二、制作原理
现将步进电机的特性说明如下。
电机必须加上驱动电路才能转动，驱动电路的信号输入端必须输入脉冲信号。若无脉冲输入时，转子保持一定的位置，维持静止状态，若加入适当的脉冲信号时，转子则会以一定的角度转动。所以如果加入连续脉冲时，则旋转角度与脉冲频率成正比。步进电机的步进角一般为1.8度，即一周为360度，需要200个步进角度才能完成1转。改变线圈励磁的顺序，则可改变电机的转动方向。步进电机具有瞬间启动与急速停止的优越特性。步进电机的励磁的方式有1相励磁、2相励磁、1-2相励磁三种。
本实验选用的属四相混合式步进电机，定子上有4个绕组，每个绕组阻值为75欧，可直接加12V电压，但转速较低，约300转/分。电机有6根引出线，颜色相同的两根线均为电源线（如为5根线，则有一根电源线），其余4根为绕组引出线。励磁方式选用2相励磁，这样可获得较大转矩。
在本例中，键盘的控制采用键盘扫描法。键盘行扫描法的原理是：行设置低电平，在判断有键被按下后，同时读入列状态。如果列状态出现并非全部为1状态，这时0状态的行与列交点的键就是所按下的键。在单片机的应用中经常会用到键盘，但废旧电话却是很容易找到。这些“大哥大”一旦坏了便留之无用弃之可惜，这里它有了用武之地：用做输入键盘，既节省了成本又免去了出力耗时。一部座机电话机拆开后，成为基座板和上面板两部分。把连接两块板的数据线从接近基座端剪断，带键盘的上片就是实验所要的部分。
程序实现功能：每次加电后先请按键给出电梯当前楼层号码，之后就可以反复输入欲去楼层号码。程序将根据当前楼层号码与欲去楼层号码判断电梯如何运动：当前楼层号码大于欲去楼层号码则电机反转，这时电梯将按每层两个电机周向下运动；若当前楼层号码小于欲去楼层号码则电机正转，这时电梯将按每层两个电机周向上运动。
三、硬件制作
明白程序后，就可以进行硬件制作了。制板、焊装等自然不在话下，只有键盘部分的连接需要认真测量，找出其对应关系后再细心焊接。按要求接上电源、步进电机。将89c51放入编程器，将调试好的程序载入编程器随机软件，执行擦除、查空、下载、校验，之后插入控制板，检查无误后接通电源进行调试。
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关键词：微机原理；接口技术；教学改革
作者简介：王昊（1985-），男，江苏泰州人，南京理工大学泰州科技学院，助教。（江苏 泰州 225300）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）31-0084-02
“微机原理与接口技术”是电子信息类专业的一门必修专业基础课程。课程内容涉及8086CPU工作原理及汇编语言设计、存储器工作原理及扩展设计、接口电路工作原理及应用设计三大方面，是一门兼有软件设计与硬件电路设计的综合应用性课程。[1]随着计算机科学的发展，微机的应用也愈加广泛，“微机原理与接口技术”课程在整个专业课程体系中也占据着越来越重要的地位，课程的教学质量好坏将直接影响学生后续课程的学习及毕业就业。因此，如何把握学生学习现状，激发学生学习热情，开拓学生思维，挖掘学生动手实践能力，成为教学工作的重中之重。
一、“微机原理与接口技术”教学现状
依据笔者所在学院“微机原理与接口技术”课程教学大纲安排，设定学分数为3，学时数为48，其中理论教学40学时，实验教学8学时。教材选用彭虎、周佩玲编著，电子工业出版社出版的《微机原理与接口技术》，并配以其编著的《微机原理与接口技术学习指导》作为参考书。课程需要学生掌握汇编语言、8086微处理器与接口电路，目的旨在培养学生软硬件开发能力。针对独立学院学生特点，并结合两届学生的教学效果分析，发现传统的教学过程中存在一些问题。
1.学生学习动力匮乏
现今微处理器已发展至64位，而本课程主讲16位的8086/8088微处理器。部分学生认为课程学习16位微处理器缺少实际意义，没有实际用处，从而导致学习能动性薄弱。
2.课程概念性强，记忆量大
“微机原理与接口技术”课程概念多、专用名词多、接口芯片多、内容抽象，相互之间缺少必要的关联和体系。学生面对大量的抽象概念，难以记牢，从而增加学习畏难情绪。
3.课程涉及软硬件，难度较高
“微机原理与接口技术”是学生学习的第一门涵盖软件设计与硬件设计两大方面的课程，其中软件设计采用汇编语言。汇编语言与C语言风格差异较大，编程复杂。硬件设计电路接口丰富，对数电、模电相关知识应用要求较高。学生往往很难真正掌握微机与其接口电路的内部结构，很难形成汇编程序设计的思维方式，对教学内容似懂非懂，更不用说软硬件开发能力的培养。同时，“微机原理与接口技术”也是一门教学难度较大的课程，存在学生基础差异大的问题，教师很难把握教学的进度与深度。
4.课程实验缺乏挑战性
课程实验基本为验证性实验。由教师给出汇编程序，给出电路接线图，学生只需要将程序烧入微处理器，按照接线图连接好各种线路，点击调试运行按钮，记录实验现象并撰写实验报告就可。整个实验过程中，学生只是处于一个低级的操作工角色，很难激发学生的动手热情。
二、“微机原理与接口技术”教学改革
针对上述教学现状中存在的问题，本文从理论教学、实验教学以及考核评价体系方面进行改革探索。
1.理论教学改革
“微机原理与接口技术”内容比较枯燥难懂，讲课过程中经常出现学生听课精神萎靡的现象。为了激发学生的学习兴趣，达到预期的教学效果，在讲课内容和讲课方法上进行改革，充分调动学生学习的积极性和主动性。
（1）讲解课程体系，提升学生课程认识。微机课程既是数电、模电的后续课程，又是单片机原理与应用、数字信号处理及嵌入式系统等课程的学习基础，具有极强的承接作用。课堂教学中，讲述微处理器从16位到64位的发展过程，梳理微机原理与接口技术、单片机、嵌入式系统的脉络关系。例如，讲述8086处理器结构，强调对单片机等处理器架构的影响；讲述8086汇编语言，强调汇编语言在单片机、嵌入式课程中的应用；讲述接口电路，复习数电、模电相关知识，同时涉及相同接口电路在单片机、嵌入式课程中的使用。通过对课程体系的讲解，加强学生对课程意义的认识，改变认为微机课程无用的错误观念。
（2）弱化抽象概念，突出重点、难点。微机课程只有40理论学时。在如此短的学时之内，要将各个知识点都讲到，做到面面俱到，显然是不现实的。因此，教学过程中，将概念进行筛选，舍去抽象、较冷僻的概念，只求学生重点掌握核心概念，从而消减其记忆量，将较多的课时安排到汇编程序编写、接口电路的设计章节中。
（3）运用多媒体动画，丰富讲课形式。讲课过程中，采用多媒体课件、FLASH动画等现代化教学手段进行教学，将图形、文字、动画有机地结合在一起，丰富讲课形式，增加学生学习兴趣。例如，在8086寻址方式的教学过程中，8086的寻址方式共有8种，并且每种寻址方式都涉及到8086内部存储器的相应操作，包括存储器地址的形成和存储器的读写，学生对此较难理解。为此，课堂上，利用FLASH，将存储器地址的形成以及数据在存储器中存入与取出的过程做成动画，动态演示，富有感染力，使学生得到更多的视觉与听觉的刺激，加速知识理解的过程。
篇7
《微机原理》这门课是学分制改革以来全国各高校重点建设的实践性专业基础课程之一，也是工科电子类及很多非计算机专业的专业基础课。本课程主要讲述目前国内外广泛应用的INTEL 80X86系列微机原理及汇编语言程序设计，培养学生从理论和实践上掌握微机的基本组成、工作原理，以及与常用外设的硬件连接等知识，是学生初步具有应用危机系统软、硬件的能力，为更广泛的计算机应用打下基础，为学生将来进一步学习深造计算机相关专业或从事IT行业相关工作打下基础。然而，在学习这门课程之初，一些非电类专业，如应用数学专业的学生，《程序设计语言》、《数字电子技术基础》等先修课的基础并不牢固，也未进行生产实习，大部分学生对计算机内部的构造还不十分了解。传统的授课方式导致学生在学习微机原理理论性强，知识点多的基础知识时略显枯燥，无法理解内部指令流和数据流的工作过程，在接触接口芯片应用系统分析及设计技术这部分知识点时，觉得难以理解；在学习汇编语言程序设计技术时，觉得指令晦涩难懂，无从下手。加之实验项目设置死板，并且大多数是以实验箱为主，学生只做简单连线，使用实验指导书上现有的程序敲入运行再根据实验指导书写出实验报告即可，根本无法真正掌握用汇编语言设计硬件驱动和控制程序的方法。学生的学习主动型没有的到发挥，实际动手能力也没有得到锻炼，后续再进行软、硬件结合的综合项目开发就会非常困难了。基于这些原因，进行《微机原理》这门课程的教学改革就显得非常有必要了。近些年来，结合以上这些问题，并根据对不同专业学生课堂授课经验和实验辅导过程，我们从教案编排，授课方法和教学实践几方面进行了有益探索和改革，并取得了良好的效果。
1 结合专业特点，结合培养方案，重新编排、整合教案
《微机原理》这门课程，我们除了针对电气与自动化控制、测控技术、信息工程专业开设外，还特别在应用物理和应用数学专业的第5学期作为必修的专业基础课开设，目的是使学生掌握这门综合专业基础知识，提高学生认识硬件，开发硬件的能力，毕业后能在工业自动化、测控和信息通讯技术领域中进行综合的应用。一般专业开课课时为56课时，可以根据所定教材依章节进行讲授。但是像应用物理，特别是应用数学专业，我们对学生的综合设计能力要求低于其他专业，所以一般课时安排为48课时。在较少的课时下，如何让学生掌握整个课程对应的知识点，并深入理解重点内容进行综合应用，在授课过程中就应该对教案进行适当的整合编排了。我们可以采取分散知识点[2]的方法，将学生必须掌握的内容整合为12个知识点，每次课讲授一个知识点。例如，在以往的授课方案中，在介绍完8088CPU的引脚及功能后，紧接着会介绍CPU的功能结构包括内部EU及BIU和14个寄存器，以及存储器组织，然后才介绍CPU作为芯片的工作时序。而在工作时序的讲解过程中又会大量引用CPU的各个引脚介绍不同时钟周期的工作过程[1]。由于学生第一次学习芯片，各引脚的名称和作用掌握起来比较困难，如果授课进程较快，学生在还没有完全掌握引脚功能的情况下，又要记忆寄存器名称、作用和分段存储的原理，这样造成了知识点的记忆断裂，最后在学习工作时序时就会完全想不起来各个引脚的功能，影响了学生对总线周期的理解。我们可以这样进行整合：先介绍8086CPU的特点，再介绍功能结构和存储器组织，让学生对CPU的整体结构有一个了解，然后再讲CPU芯片的引脚功能，再趁热打铁结合各引脚不同时钟周期的工作讲解CPU芯片的工作时序。再比如，操作数的寻址方式这个知识点也是很重要却不容易理解的一部分内容，一般教材是将所有寻址方式混杂在一起不分类型的安排，我们可以这样进行整合：先介绍计算机内部操作数的类型--立即数，寄存器操作数，存储器操作数。接着分析计算机在执行指令时是如何寻找这些操作数的，也即操作数的寻址方式问题，所以由此就产生了立即数寻址、寄存器寻址，和存储器寻址这三大类寻址方式，在存储器寻址方式这一大类下，再讲解直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址等寻址方式，这样一体化安排，更容易理解和掌握。
2 通过生活实例，采用启发式教学方法，提高学生兴趣和主动性
在传统的授课方法中，老师往往采取板书授课或者多媒体授课，在一堂课中，不停的在黑板上写，占用了大部分时间；或者在讲PPT过程中不断地翻页。单纯的使用这两种方法都会使学生难以集中思想去听完完整的50分钟，所以课堂效果不理想。我们可以采取板书和多媒体相结合的方法，在教师不断地启发下，详细复杂的知识点和芯片结构图等采用幻灯片放映，而各章节框架采用板书的形式，结合教师的设问和提问，不断让学生处于好奇和思考的学习过程中，这样教师也摆脱了繁重的板书，学生也变得活跃而充满求知欲望，课堂效果良好。
比如，在区分寄存器与存储器时，我们可以把身体比作CPU，从生活中的储物袋对学生进行启发。要进行存储，可以把距离身体很近的裤兜比作寄存器，而将手中的大量购物袋比作存储器。当我们购物完毕，手中提着10个塑料袋，同时裤子上有四个口袋。当你有一块零钱时，你会把它存放到哪？学生只要稍作想象，就会答出存进裤兜，也就是寄存器中，因为这里方便存取。倘若存入10个塑料袋中的某一个，你要上车投币时，恐怕车走了，你的一元钱还没找到。通过这个例子启发学生，寄存器距离CPU近，虽然容量小，但是使用方便，存取速度快；而存储器容量大，但是进行数据存储时，存取速度慢，而且需要知道明确的地址。通过这个实例，不但加深了学生对寄存器和存储器存取方法的认识，而且提高了学习相关知识点的兴趣。再比如，CPU对存储器的操作方式分为读和写两种方式，很多学生分不清读操作和写操作的数据流向。如果将CPU比作大脑，当我们在读书的时候，是把书上的数据往脑子里读，同理从存储器向CPU传送数据时，称为为存储器读；我们在写字时，是把脑子里的事往书上写，同理由CPU向存储器传输数据时，称为存储器写。通过这种实例启发学生，还可以理解I/O指令中，IN输入指令为读外设，OUT输出指令为写外设指令。如果能把学生难以理解或记忆的知识用日常生活中的实例加以启发讲解，再抽象的问题学生也会产生浓厚的兴趣，形成习惯后，学生会自发联想生活实际去理解问题，从而变被动接受为主动学习，课堂效果良好。
3 调整实验大纲，因材施教改变实践教学模式，提高学生实际动手能力
理论是实践的基础，《微机原理》这门课程不但具有很强的理论性，而且具有很强的实践性和应用性，很多理论知识只有通过实践教学才能得以真正理解。如果只是单纯的进行理论分析，就会让学生觉得枯燥乏味，逐渐缺乏参与与学习的积极性[3]。传统的实验往往采用实验箱，学生通过简单连线和运行现有程序对芯片进行功能验证，即使是综合设计性实验也是如此。在这种实验氛围下，学生对于较难的软硬件问题不愿动脑筋思考，更加缺乏自主创新的意识，所以势必要对实验大纲和实验模式加以改革。
3.1 成立学研小组，以小组为中心，开展各项实践项目，达到实践目的
以往的实验往往将学生分为2人一组，学生按部就班照着教师，按照实验指导书的步骤完成实验，结果导致大部分同学的实验报告是同一版本，没有达到锻炼学生动手能力的目的。在实践教学改革中，我们打破以教师为核心的单一教学模式，让学生自发成立学研小组，由教师指导，开展与课程相关知识内容的程序设计和芯片与电路相结合的应用设计创新，通过小组学习和讨论、实践，不断深化理论知识，锻炼动手能力增强创新意识；于此同时，新增一些综合实验和自主创新实验，以学研小组为中心鼓励学生独立完成从实验方案到芯片选择及程序填写的全过程；在毕业设计和生产实践等实际动手环节环节适当增加与微机原理相关的课题，给学生适当的展示机会，切实达到实践的目的。
3.2 结合课本知识，在实践中扩充知识面，提高学生综合开发能力和开发兴趣
很多学生在学习过程中反映接口芯片应用系统分析及设计技术这部分知识点难以理解，只能死机硬背一些芯片的引脚功能和工作方式，实际应用起来觉得无从下手。而且很多课本上介绍的接口芯片在市面上实际应用已经很少，甚至不再生产了，这就导致在使用此类芯片时，只能靠实验箱内部集成的现有设计，这样大部分对理论知识理解都不够透彻的学生就无法真正学会芯片的应用，自主创新就更难了。授课教师可以利用市面时下流行的系统开发工具，根据教学要求，针对学生接受能力设计具有实践性的案例，拓宽学生知识面。
例如，在课本中定时器/计数器介绍的是8253A可编程定时器/计数器，教师在讲解该芯片应用的同时，还利用实践课为学生介绍了SONIX微控器开发系统，利用该开发系统就可以制做计时器了。微控制器开发系统根据应用系统的需求，可集硬件实际及软件调试和修改的完成于一身，它实际上也是一种计算机系统，是专门用来开发微控制器应用系统的工具，它通常由一台PC机、一个通用在线仿真器和一个编程器（也称烧写器）等组成，如图1所示。设计人员借助于PC机上运行的系统开发软件，就可以输入、删除、编辑用户程序，也可以把用户程序汇编成目标代码通过LPT口传送到仿真器，并通过仿真器在线运行和调试用户程序。编程器可以对微控器片内ROM进行编程和校验。教师利用课余时间购买相关硬件器材，焊接了硬件电路板，将所需的程序烧录入芯片设计了时钟定时器。并且在实验课上给学生讲解了SONIX开发工具及使用方法，详细说明案例设计步骤及用到的相关硬件和内部的汇编程序，并让同学们了解了计时器的设计方法和编译原理，极大地提高了学生实验开发的兴趣及深入研究的积极性，综合开发能力也通过该案例有了实质性提高。
篇8
“微机原理与接口技术”是计算机类、电子电气类、机械自动化类等理工专业的一门专业基础课。它是一门理论性和实践性都很强的课程，课程内容涵盖汇编语言程序设计、8086微型计算机原理以及接口技术及其应用三大部分，课程内容宽泛且具有较强的综合性。
传统的授课方式采用以理论为主，实验教学为辅的教学方式，加之实验环境等的限制，学生很难通过为数不多的浅层次实验达到理解抽象概念，灵活运用知识，提高创新能力的目的和要求，因此实践教学的改革显得尤为重要。
1 实践教学改革和探索
1.1 理论铺垫
1.1.1 指引学生学习方向，建立学生自信师生互信
近年来，高校主流是90后互联网全民信息一代。他们表面上很有主张、对很多事物态度不屑一顾；获取信息的速度和质量甚至超过部分教师，但实际很大部分学习生活目标不明确，对于学习的兴趣普遍低下，给老师和社会留下不好的印象。究其原因，存在很严重的学生自信、师生互信问题。多与学生沟通，尽早发现和解决相关问题是很有必要的。比喻教师要合理引导其对中国应试教育、高校、高等教育、社会竞争等的理解，跟学生讨论科技热点、生活热点问题，正确指引方向，建立学生自信以及形成良好的师生互动和依赖关系[1]。
1.1.2 以应用为导向，用生活实例入手，深入浅出引导学生学习兴趣
微机接口课程本身是一门学生难学、老师难教的课程，很多学生起初很感兴趣，但是随着理论的深入和内容的增加、存在知识点断层面断链接的情况。教师要始终用较为深入浅出的方式将教学内容联系生活实际，以应用为导向引导学生将知识点串起来。比喻，在讲解“存储器”相关章节时，以学生宿舍楼做比方：一栋宿舍楼相当于一块存储器，里面分楼层分房间、每个房间可以放8张床；相当于一个存储器体系分块分单元、每个基本单元里面可以放一个8位的二进制数。以此加深印象、通俗理解、巩固记忆，使得学生在最短的时间内能弄懂并感觉有收获，提高学习兴趣。
1.2.3 任务驱动、让学生有事可做、做事有章可循
理论毕竟是抽象的，理论联系实际，每几个知识点后，给学生布置一些实习任务，让学生有事可做、学习有章可循。比喻学习微处理器章节时，鼓励学生自己课下在网上搜索计算机拆机维护维修的相关图片和视频，并且在实验课上动手搭建模型、进行探讨总结，教学实践配合，互为印证，互为统一。
1.2 实验的层次设计
实验课主要目的是验证理论知识并加深理解，在此基础上学以致用触类旁通。想要达到很好的实验效果，有几点基本要求。其一，实验的课时要足够；其二，实验的环境和实验室的管理要到位、实验设备设施必须满足实验基本需求；其三，实验的设置必须有层次安排精心设计，老师要做到心中有数，以讲授、提问、引导等方式帮助学生完成实验提升能力；其四、实验的总结和应用。因此，实验的层次化设计很有必要[2]。
1.2.1 认知、验证实验
认知、验证实验是较为简单直观的实验。如首次实验课之前，老师可以先以交通灯的模拟实验，电子琴实验（按键即可发出1234567音调）等的演示，给学生一个宏观印象，并介绍微机的硬件部件如CPU、存储器、接口和编程应用软件及程序在这些实验中所起的作用和重要性，让学生对这门课程所学内容有个基本认识。透过现象看本质，让学生了解到简单的现象背后微机的工作过程，适当加入相关热点技术、如流水线技术、虚拟存储器管理等，从有限的实验资源挖掘无限的知识点，带学生入门的同时增加他们的学习兴趣。
认知、验证实验一般选取基础性的内容，用较为简单的硬件电路、编写简单的汇编控制程序，达到直观的实验效果，看似简单却是非常重要的入门环节，教师要注重实验内容的编排，实验细节的引导，动手能力的培养，实验过程的监督管理和实验效果的总结，步步为营。通过基础的实验，以达到理解基础知识点及其关联的目的，一方面能够增强对相关理论基础的理解，并使知识点连贯；另一方面，使学生能够很好的将理论和实践结合起来，为后续的综合应用做准备。
1.2.2 提高、综合实验
提高、综合实验主要是在了解基本理论知识，并且完成认知、验证实验的基础上，进一步加强对知识点的深入理解和实际应用，主要是基础性实验的更高要求和综合性的实验。如数码管显示实验，在简单验证后，还可以深入理清微处理器8086、接口器件8255A、外设数码管等的联系和各自的工作原理，并继续探讨他们在实际中应用情况（如电子时钟），和以此类推的小型微机系统的应用和完善等。
提高、综合实验是一个反复论证和应用知识的过程，对知识体系的建立和应用有着重要的作用，学生在完成此类实验的过程中可能会遇到很多硬件和软件的相关问题，教师的引导和对问题的分析解决对于学生的学习来说至关重要，在这个过程中学生能遇到很多基础的问题并能逐步熟练并解决问题。
1.2.3 创新实验
创新实验是对知识掌握后的灵活运用和创新。一般给出一些方向，然后学生自主发挥，在基础要求的基础上，做出某些创造性的较为新颖的效果。比喻，让学生用微处理器8086、8255并口，红黄绿各10个或更多LED灯，制作出节日彩灯的效果。要求学生画硬件电路、连线并且编写汇编和C的控制程序，并在这个基础上自行创新。在这个例程中，学生实现相关内容后，再引导他们改进创新。
创新实验是在理解基础，灵活运用的基础上的动手动脑，教师在这个过程中鼓励学生在保证安全的情况下敢想敢做，不论成功失败，要认真进行经验总结和交流。这个阶段的学生已经开始超越课本，自我实现，教师的能力也要跟着提升，以求给学生更广阔的视野。
1.3 综合创新能力提升
实践教学方式将理论知识融于实践，在大大提高学生的学习兴趣、锻炼他们的实际动手能力的同时，使得学生更容易理解和掌握相关内容[3]。当然，仅仅靠实验教学的方式还是远远不够的，所以为使得学生将掌握的理论知识更好的理解，必须得联系实际。具体：（1）课程设计的方式；（2）大学生创新创业训练项目的方式；（3）大学生课外学术作品、挑战杯以及飞思卡尔等竞赛的形式；（4）加入老师的相关项目得以达到创新训练的目的。如在该课程教学改革项目中，要求学生设计实验步骤，统计实验数据总结实验效果等，在参与的过程中，他们对知识点的理解和深入更进一层。
篇9
微型计算机原理课程是计算机类及大多数电类专业学生的必修课程，是一门实用性和实践性都很强的计算机硬件类课程。掌握这门课程的内容将会使学生在深刻理解计算机软、硬件关系及以后的计算机应用开发中打下必要的计算机硬件基础。微机原理课程的内容包括微型机硬件系统的组成、汇编语言的设计方法及接口技术三大部分，涵盖的知识点较多。微机原理课程的学习需要一定的电子电路基础和较强的逻辑思维能力，仅依靠课堂上的理论教学学生很难理解。
微机原理设计性试验教学模式实施思路
微机原理设计性试验教学模式与老旧的理论教学体系不同，在微机原理课程教学中，我们强调了设计性实验的重要性，并以设计性试验为中心开展教学工作。首先普及能够使学生完成实验的知识，然后以设计性实验本身作为目标，由学生自主进行探索，最后在对实验结果的分析、验证的过程中提升自我处理问题的能力，并完善理论知识，为接下来的课堂教学打下基础，确保学生成为课堂的主人并且将老师从传统的教授者的角色中解放出来，从不同的角度引导学生思考，使学生的自主学习能力大大提升。
设计性实验为牵引的微机原理课程教学法分析
（一）新教学模式与传统教学模式的区别所在
在传统的教学模式当中，通常在理论教学之后再进行实验，而在以设计性实验为牵引的新教学模式中则充分凸显了实验的重要性，转而在理论教学之前就安排实验课程。由于传统的理论教学过于强调了理论知识的重要性，为了避免学生走弯路，所以将实验安排在理论教学之后，因此实验的本质也由设计性试验变成了验证性试验。虽然这样的教学方法能够最大限度的达到原有的教学目标，但是在不知不觉中使学生习惯于被动接受知识，降低了其自我思考的能力，并且很难普及工程方面的知识。
（二）新教学模式的特点
使用设计性试验来引导教学，能够在最大限度保留传统理论知识教学优点的前提下，最大限度的发挥学生的主观能动性，将验证性试验转化为设计性试验来普及理论知识，在实验过程中充分暴露学生的不足之处，在理论教学的过程中进行补充。这种方法能引导学生临场对问题进行分析，在不断的探索之中完善原有的知识体系。
设计性实验为牵引的微机原理课程教学模式的进一步思考
（一）设计性试验与常规模式的区别
以设计性试验为主的教学模式能更好地与实践相结合，通过生动的实验来增强实际的教学效果，学生与老师都能乐在其中。而设计性试验教学模式却无法适用于知识体系较复杂的科目。而常规的授课模式教学周期较长，能够给与学生充分时间进行思考，适用于需要一定时间来贯彻落实的理论性课程教学之中。
（二）尚待修改的不足之处
目前，微机原理实验课所用的实验箱硬件电路一般是固定不能更改的，缺乏灵活性，不利于开展创新设计性实验。通过使用EDA仿真软件，就可以让学生脱离实验箱硬件，在EDA仿真软件上进行创新设计性实验项目的电子线路设计。教师在实验的过程中即使仔细讲解了实验的内容，但是缺少配套的硬件设备来对实验的成效进行考核，让学生重视实验的硬件选取。教师要要抛弃成品开发实验板这样的老旧设备，转而使用更先进的面包板，同时训练学生对软件和硬件的操控能力。
总结
篇10
关键词：微机原理；全程式考核；PBL教学法
作者简介：张志伟（1977-），女，河北卢龙人，河北工业大学信息工程学院，讲师；马杰（1978-），男，回族，山东泰安人，河北工业大学信息工程学院，副教授。（天津?300410）
基金项目：本文系国家自然科学基金（项目编号：60972106）、天津市自然科学基金（项目编号：11JCYBJC00900）、河北工业大学2012年教研立项“模式识别双语教学平台建设”重点项目资助的研究成果。
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）20-0055-02
“微机原理”是电子信息及计算机专业一门非常重要的专业基础课，该课程以Intelx86为主线，系统介绍了微型计算机的工作原理、硬件组成、汇编语言和接口技术等方面的内容，重点培养学生对微型计算机硬件系统的整体认识及软硬件的分析设计能力。学生学好这门课不仅能为后续课程打好坚实基础，更会提高他们的就业竞争力。
“微机原理”课程教学量大，实践环节多，在教学实践中学生普遍反映该门课程较难，因此，大力推进该课程的教学改革，着重培养学生的应用能力和创新能力，对于提高“微机原理”课程的教学质量和人才培养质量具有十分重要的意义。
一、教学中存在的问题
“微机原理与接口技术”是各高校电子信息、通信类专业的一门必修课程，也是一门具有近三十年历史的课程，同时是一门技术更新快、应用范围广、信息量大，对基础性、先进性和前沿性都有很高要求的课程。本课程以CPU为主线，系统介绍微型计算机的基本知识、汇编语言、存储器以及一些常用的微机接口芯片。学习这门课程，学生能了解微机的结构与工作流程，具备一定的软硬件开发能力。“微机原理”课程在整个专业课程中起到了承上启下的作用——它是计算机文化基础、计算机编程等先修课程的后续扩展，又是单片机、嵌入式系统、DSP等课程的必须基础。通过教学现状的分析和笔者多年的教学体会，该课程在实践教学过程中还存在如下问题：
1.教学内容众多，技术更新快，难以在有限的学时内完成全部教学内容的精讲
“微机原理与接口技术”是计算机测试与控制系统的重要技术基础，涵盖的内容十分广泛，且随着计算机技术、微电子技术和大规模集成电路技术的高速发展，课程内容的更新与扩展十分迅速，传统的教学方法和手段不可能在有限的课堂教学中对“微机原理与接口技术”讲透讲全，更不可能使学生透彻掌握与灵活运用。
2.缺乏具体应用和实践互动环节，学生学习积极性受挫
微机原理与接口技术工程实践性极强，然而传统的微机原理采用的是以理论讲解为主，实验教学为辅的授课方式，缺乏在实际中的具体应用，学生弄不清学习该课程的目的及在实际中应该如何应用，从而挫伤学习积极性，学生难以真正成为教学的主体。如何让学生在学习该课程过程中紧密结合工程实际，将枯燥的知识转换为学生感兴趣的工程实际问题，将成为该课程教学成败的关键。
3.课程考核方式不合理
建立起一套科学规范的课程考核评价体系有助于衡量教学效果，目前微机原理课程采用的是传统考核方式——?学生在规定的时间内完成一张考卷，教师根据得分判断学生的学习效果。这种考核方式容易把学生引导到过分追求结果而忽略其学习过程的错误方向，甚至部分学生平时不认真学习而在考前突击复习，极大地影响了教学效果。
二、教学改革的具体措施
针对上述问题，通过分析现有的课程培养体系，结合几年的教学实际，本文从课程规划、课堂授课、实验教学、考核方式四方面对微机原理课程进行了改革，重点培养学生的应用能力和创新能力。
“微机原理与接口技术”是一门理论性实践性都很强的专业基础课，在专业课程中起到承上启下的作用。拟从以下三个方面开展教学改革：调整教学大纲，构建基础+方向+前沿性三个不同层次的教学体系；以工程实际问题为导向，综合采用项目驱动式等多种课堂教学模式，激发学生的兴趣；打造模块化多层次的实验平台，提升学生综合实践能力；建立差异性、多方位的课程考核和评价体系，注重能力培养和素质考核。
1.教学内容的规划
本课程是面向计算机、电子信息、通信等专业开设的一门重要专业基础课程，课程紧扣通信与信息类专业的人才需求，在教学过程中遵循“必需、够用”的原则，在教学内容上采用了“基础+方向+前沿”的多层次结合的教学内容组织形式。
（1）基础内容部分。根据微机原理与接口技术的内在特点，将各专业人才必须掌握的微型计算机原理、汇编语言、存储器、I/O接口等计算机硬件知识作为基础内容。
（2）方向内容部分。针对通信类、电子信息类等不同专业方向设置相应的特色内容。如通信专业侧重于微机原理与接口技术在通信网络和设备开发中的应用，将接口技术、总线技术和嵌入式技术应用于3G终端中，并让学生参与开发3G无线上网卡；电子信息类专业侧重于硬件开发能力和汇编语言编程能力的培养，为后续的嵌入式系统开发等能力的培养奠定基础。
（3）前沿内容部分。随着微机新技术的进一步发展，课程组紧跟技术前沿，将多核技术、浮体单元技术等新技术及时补充到教学内容之中。同时，积极邀请国内外专家教授，以及HP、Intel、IBM等大型IT企业技术工程师开设课内外讲座，介绍硬件设计的新理念，新技术。
2.教学模式的改进
由于目前大部分高校微机原理教学都采用“自下而上”的教学方式，课程的重点都集中在微处理器及芯片的内部结构、工作原理及汇编语言程序设计等方面，这种教学模式不仅跟工程设计相违背，还导致学生在学习中只看到了树木，看不到森林——只看到芯片，看不到系统，因此教学应按照一个自顶向下的进程，按模块一次讲解体系架构和各个抽象层，采用“自上而下”的教学模式。另外在课堂教学中需要综合运用多种教学方法。
（1）启发式和互动式。对于新引入的知识点和内容，首先介绍其重要性及其在整个课程中的作用，以激发学生学习该内容的欲望，吸引学生的听课注意力和参与度。然后通过具体实例结合flas、板书等手段，讲解新内容，注重突出重点、深入浅出；并随时注意学生的表情，通过询问、反问等方式，反馈学生掌握情况，实时调整讲课进度。
（2）问题式和小结式。对于每章内容的教学以问题为引导，首先提出一些需要本章知识才能解决的问题，让学生带着问题听课、思考和学习；课程结束前几分钟进行已讲解内容的梳理和知识点的归纳总结，每章课件结束有2～3页总结和思考，帮助学生掌握和巩固阶段性学习内容。
（3）项目驱动式。对于一些和工程实践联系紧密的内容，要留给学生足够时间去思考实践，培养学生自主学习能力；对于知识的综合应用方面，采用项目驱动式教学，例如，课程组依托数据采集卡项目，讲解A/D及总线技术，使学生可以直观理解A/D的转换原理以及总线的使用方法；又如，以交通信号灯控制为案例，讲解可编程定时计数器芯片8253的原理与应用。
3.实验平台的搭建
为加强学生实践能力和创新能力的培养，在模块化多功能微机实验系统的基础上，设计了多层次递进式的实验内容；开展了课外实践活动、学科竞赛指导等多元化的实践活动，以此提升学生的实践能力和工程能力。
（1）实验系统模块化。将实验内容分解成基本单元，然后将单元功能模块化，最后形成实物化的功能模块。通过模块的取舍、更替，既满足了多层次实验内容的设计，同时也奠定了实验内容与教材内容同步低成本灵活配置的可能性。
（2）实验内容层次化。对每一类软硬件实验均设计了基础型、设计型和综合型三个层次、三个水平的实验内容，努力做到由浅入深，从基础知识理解到综合能力培养，并与时俱进地增加实验内容，更新实验项目。
1）验证性实验。在学习微机原理的初级阶段，学生还难以深入理解微机的内部结构，更别提利用汇编程序去控制微机系统了。验证性实验主要以具体内容的验证为主，实验的设计应该从学生的实践经验出发，在充分考虑学生理解、动手能力和专业特点的基础上，设计若干个对理解课程内容有利的、学生付出一定努力能够实现的实验，以帮助学生理解课程内容。实验时学生要去查阅资料，先设计硬件，再一步一步进行程序调试、汇编、连接、装入、运行，观察输出，得出正确的实验结果。这一层次的实验目的主要是熟悉实验装置和实验步骤，对接口芯片各个引脚信号的实际接线方法有一个初步的体会，逐步提高做实验的兴趣，通过实验，学生对系统有一个初步的认识。
2）设计性实验。设计性实验是指教师给出设计任务，提供基本设计思想，学生自主设计硬件电路、独立完成软件程序的实验。因为这时学生已经具备了一定的软硬件知识，有能力自己做一些修改和设计，并且对做实验有了一定的兴趣。
例如在这个阶段，给学生安排一个步进电机测速实验，要求学生利用计算机控制步进电机的启停、正反转及转速。此实验中，要求学生自己查找步进电机的相关资料，了解步进电机的工作原理和特性及应用场合，在查找资料的基础上，完成硬件选择、硬件电路的搭建及软件设计调试。
3）综合性实验。综合应用实验是在验证性和设计性实验的基础，让学生综合运用微机原理及其他相关课程所学知识，结合工程实际综合设计、独立完成的实验。综合应用实验由学生独立进行方案设计、编程、调试，观察实验现象，分析实验结果，写出实验报告。通过综合实验增强学生应用微机解决实际问题的能力、组装与调试能力，培养了学生的科研能力和综合应用能力。
（3）实践活动多样化。通过结合课外实践活动与学科竞赛，提升学生综合实践能力。近几年课程组老师参与了全国大学生电子设计大赛和其他电子竞赛等的指导工作，这些实践活动使本课程实践教学得以很好地延伸和发展，进一步全面提高学生的思维能力、动手能力和创新能力，并且令学生获得学以致用的成就感。
4.采用全程式考核方式
为实施差异性培养和贯彻多元化评价体系，提出了“优生免考”和“综合评价”两个举措。
（1）优生免考。针对课程教学过程中学生基础和学习能力的差异，课程组提出并实施了基于“项目学习”的PBL（Project Based Learning）优生免考举措，以研究性学习和项目实施的整个过程代替期末100分钟的考试，将考核贯穿于整个教学过程，体现了“以人为本”、“因材施教”的教学思想。也充分发挥了优秀学生的潜能和创造力。
（2）综合评价。采用过程和结果并重的评价体系，使学生注重学习过程和多方面能力的培养，有效避免了“期末考定终身”的情况，体现了过程重于结果的考核思想。课程学习成绩从平时作业和表现、实践环节、期中考试和期末考试几方面进行评定。学生的期末综合成绩中，考试成绩只占50%，其他为平时成绩占20%，实验成绩占30%，这种考核方式既减轻学生在期末的心理、身体负担，同时也督促他们注意平时对课程的复习，受到学生的欢迎。
三、结束语
实践表明，工科信息类专业的“微机原理”课程不再是一门单纯的理论课，课程的理论分析和应用意义并重，应该多强调理论对实际的指导作用，培养学生分析问题和解决问题的能力，激发学生的学习本课程的兴趣。“微机原理”课程的教学改革必须从转变教育观念、整合教学内容、改善教学方式和优化教学手段等方面出发，培养学生具有较深的基础理论和较强的综合运用能力，提高课程的教学质量，为信息社会培养更多有用人才。
参考文献：
[1]周明德.微机原理与接口技术[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[2]李明.微机原理与接口技术课程实验教学改革探究与实践[J].南昌教育学院学报,2011,26,(2):50-54.
[3]微机原理与接口教学大纲[S].天津:河北工业大学信息工程学院,
