微机原理精选(九篇)
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第1篇：微机原理范文
微机原理课程在高校已经开设了长达一二十年，开设课程的名称不尽相同，有“微机原理”、“微机原理与接口技术”、“微机原理与汇编语言”等多种，但是教学内容大体一致，基本都是以80X86CPU和其组成的PC机为重点，课程结构主要分为两大部分，原理部分包括：微型计算机基础知识、80X86CPU系统结构及其指令系统、汇编语言程序设计、存储器原理与接口、I/O接口技术、中断与中断管理、总线技术等知识；接口部分包括：8259A、8253、8255A、8251A等可编程接口芯片和A/D转换器。课程主要分理论教学和实验教学两部分，课堂上理论教学主要都是以老师讲解为中心，由于课程的第一部分介绍的是原理篇，所以理论抽象的概念性的东西较多，每章有大量的名词和术语，而且前面各章的内容涵盖的知识点多而杂，课程各部分前后内容都有交叉，学生不易学，兴趣不高。初学《微机原理》时，很多同学可能都没有什么头绪，面对众多的术语、概念及原理性的问题感觉枯燥乏味，学生学习的积极性比较松怠，课堂气氛比较沉闷，而且以往课时数较少，教材内容根本讲不完，更何况给学生做练习和补充实例都很困难。接口部分主要接受接口芯片的工作方式和编程应用，编程一般采用的都是汇编语言，该语言为硬件语言，指令多而难记忆，以往课程学习中，学生对此语言掌握情况不佳，动手编程能力较弱，这使得在微机原理课程的指令系统篇和接口篇出现了学习难点。在实验教学过程中，实验内容有些为验证性实验，学生自主创新较少。通常都是老师把程序编写好，学生对照老师的电路图连接线路，然后学生调试运行并观察结果，最后写出实验报告，整个过程不是自主学习和思考，很多学生对实验原理并不理解，也不能够独立编写程序，这样就不具备微机硬件和软件的基本开发能力，实验课程的目的就没有达到。
2课程改革
2.1教学内容改革
教师和学生普遍都认为微机原理课程的内容多而复杂，如果在有限的学时内把原理、汇编、接口三部分知识讲授完是非常困难的，基本不可能完成，所以我们就需要对教学内容进行精选，把一些重点和难点内容放在课堂上精讲，而一些相对来说较容易的内容或者是与其它先驱课程的重叠内容只做简单介绍或复习性回顾，让学生课后去自学，比如在前面的学期中已经开设了汇编语言课程，所以在指令系统和汇编语言程序设计这两部分讲解时，可以把寻址方式和指令系统的内容合并讲授，而且学生不需要记住全部的指令，掌握一些常用的频繁指令即可，再通过对程序的分析和大量编程来提高编程技巧和动手能力，这样处理的效果比较好，而且节约了教学时间。而对原来其它课程中虽然已经提及，但是没有过多分析的问题可以增加讲授。如机器码的介绍，特别是补码的运算及其在微型机中的应用，可以多补充一些知识。总线时序部分在实际应用中用途较小，教学时可以只进行一般性介绍。课程中的中断原理和可编程定时器/计数器8253都是讲解的难点，在讲解这两部分内容时，可以先举实例让学生理解中断概念，对定时器与计数器的概念可以以日常生活中常见的小家电的定时系统举例，这样写生就会有一个比较清晰的认识和理解，然后再慢慢逐渐深入讲解，印象要比纯原理或工作方式介绍更深刻一些，不至于学生学起来感到头疼。此外，在传统的理论内容的教学上，还可以介绍最新的微机及接口的最新知识，所以教材选择时，要近两年出版的内容比较合适，让学生及时掌握最新的知识和技术。
2.2提高学生的学习兴趣
兴趣是关键因素，没有了兴趣学习就变得枯燥而乏味，所以必须要提高学生对课程的学习兴趣。培养学习兴趣可以从两方面着手：首先，教学形式上可以进一步改善和提高。由于课程内容含有很多抽象和图示的部分，如果在课件中做成静态文字或图片，学生看着比较疲劳，也不能形象传达教学内容，我们就可以把此本分内容做成动画效果，比如文字部分色彩可以丰富艳丽一些，刺激学生的眼球；类似CPU的结构原理、寻址方式、总线时序、中断管理等图示部分，学生都认为比较难理解，这些内容在课件中就可以使用Flash或Authorware软件做成动画效果一步一步演示，学生即看的清晰明了，而且也吸引他们的注意力，使记忆更深刻，激发学生学习的兴趣。我校为丰富和提高课堂教学质量，专门开展了多媒体教学及多媒体课件的评比活动，激发教师改善教学形式，提高授课质量。其次，理论联系实际开拓视野。教学过程中可以多引入日常生活中常见的微机应用，然后再介绍工业中的一些实例，调动课堂气氛、是枯燥的理论教学变得更生动。如果有条件，也可以安排学生去现场实地参观相关设备或控制应用等。
2.3合理选择教学方法
为达较好的教学效果，我们对教学方法进行了改革，采用实例驱动法。一些较抽象、枯燥、难理解但又重要的内容，尽可能与现实生活中较贴近的例子联系起来，引入实例驱动教学和启发式教学，通过比喻或形象的说法讲授，慢慢过渡到理论，有利于学生思维的延续性，让学生理解、记忆更加深刻，激发的他们的学习兴趣，从而增强教学效果。以前课堂都是以教师讲授为中心，满堂课老师是主角，学生参与的不多，这种模式已经淘汰，现在由教师提出问题，要求学生寻求解决方法，逐渐引出课堂内容，教师做出正向讲解，再由学生反过来提问，然后给大家一定时间分组讨论，最后教师总结。经过以上改革以后课堂气氛比以往活跃很多，效果良好。
2.4增强实践操作
很多教师都认为微机原理课程的教学内容枯燥抽象，课时数量偏少，教学难度较大，存在心有余而力不足的感觉。另外，本门课程要求学生对汇编语言有一定的基础，大多数学生汇编语言基础都不太牢固，而且在实验过程中，有一些偷懒的学生不愿意亲自动手编写程序，只是简单地连接导线并调用系统自带的程序完成实验，从而导致学生动手能力差，达不到实验目的。但是本课程的实验环节是课程教学的重要方面，为了解决上面提到的问题，我们任课教师参与实验课程的编排、参与实验课程的讨论、指导，这样既促进了实验环节，又进一步提高了课堂教学的效果，具体的方法如下：
1)预习实验内容。课前预习对在有限的课堂上完成要求的实验内容是非常重要的，因此每次实验结束前就提前布置下一次实验内容。要求学生根据实验教学目的和要求，结合课堂教授的理论知识，做好实验的准备工作，做到实验目的明确、实验原理明晰，实验内容理解，培养学生自学和动脑思考的好习惯。
2)根据所学内容，要求学生每人设计一个简单的小实验，可以在图书馆或上网查找资料。结合教材内容设计，然后带到实验室，通过试验箱或集成开发环境测试完成，写出报告及心得。
第2篇：微机原理范文
【关键词】微机原理及接口技术；教学改革；案例导入；对比教学
0 引言
《微机原理及接口技术》课程是电气信息类、自动化类、机械类等专业学生的重要专业基础课程，是学好后续课程，如单片机、ARM、DSP 等的必备基础和重要前提。[1]“卓越工程师教育培养计划”旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的各种类型的优秀工程师后备军。[2]这就要求高校调整人才培养目标定位、改革人才培养模式，强化培养学生的自主学习能力、创新意识和探索未知领域的兴趣，提高学生解决工程实际问题的能力。开展课程案例导入式及与C 语言对比教学改革与研究，对学生加深微机系统整体理论概念理解，提高采用微机设计开发实际测控系统的能力具有重要意义。
1 教改思路
教学改革的指导思想是：“寓学于用，学以致用，学用结合，以用促学，用中提高”，提高学生学习、研发微机应用系统的创新应用能力。
开展案例导入教学模式改革和研究，为学生建立微机应用系统设计与开发的整体概念，避免目前知识点被人为割裂、学生在学习后感觉各章节孤立、无法融会贯通的问题。强调讲学交互、学思结合，学习结束即完成了一个微机应用系统的设计，激发学生学习主动性、创造性。
C语言是大部分工科自动化相关专业的一门基础课，并且学生在参加计算机等级考试时多选考C语言，大多数同学对C语言比较重视，掌握得也比较好。因此通过C语言与汇编语言的比较式启发教学，使学生能借C语言基础促进汇编学习，加深对汇编语言的理解，更快地掌握汇编语言，做到事半功倍；反过来也可促进他们从更深层次深入理解C语言，提高C语言编程能力，提升在嵌入式系统开发时经常采用的C语言嵌入汇编语言进行混合编程的实际应用水平。
2 教改内容
2.1 案例导入式和问题式教学模式研究
《微机原理及接口技术》课程教学中的一大难题是局部和整体的矛盾解决，即微型计算机系统是一个整体，一旦系统运行各部分都同时工作，各部分对应的知识点本身不存在谁先谁后，而教学中内容的讲解只能一部分一部分进行，如何让学生先建立整体概念再逐一讲解，最后回到整体并有升华，是微型计算机老师不停探索的问题。[3]对大模块（CPU、存储器、总线、指令系统）的整体观一般是通过模型机来解决。我们建立了如图1所示的典型微机测控案例，通过案例和问题导入相融合，通过教学内容的模块化组合解决这一难题。8253、8255、8251、ADC、DAC单一问题讨论并不困难，但它们在微机应用系统中的作用及与接口概念的联系，采用传统教学方法效果不好；通过建立典型微机测控系统案例，能够让学生先居高临下，再各个击破，最后回到整体并有升华。
设计的微机测控系统案例，可以导入课程中的所有常规可编程芯片和A＼D、D＼A转换功能，是一个十分具有代表性且有专业特色的案例――根据实际自动气象测控系统的功能要求，提出要解决的问题，然后逐一推进解决，达到知识由易到难，由简到繁，由局部到全局的知识传授过程和自主思考过程。提出问题后，首先由学生思考和查阅资料，明确要解决的问题，理清解决问题的思路和最终目标，在学习中做到问题清楚，思路清晰，目标明确。
图1 典型自动气象测控系统原理框图
设计的案例既能很好地体现和融合将要学习的各个芯片的功能和应用，又能了解测控自动化系统要求。在分析系统的功能以及实现这些功能需要哪些可编程芯片的基础上提出问题，展开对这些问题的讨论，提出解决办法，引出常规芯片，然后逐一解决，最后自然形成整体理念和设计思想。
2.2 汇编语言与C语言比较教学研究
学生在学习汇编语言时，需要依据计算机的处理方式， “设身处地”地从计算机的角度思考问题，这往往是学习汇编语言的最大障碍。如果不能克服，即使掌握了各种寻址方式和指令系统，也很难写出功能稍复杂的程序，甚至产生厌学、抵触情绪，给课程学习带来困难。
由于C语言是大部分工科自动化相关专业的一门基础课，并且学生在参加计算机等级考试时多选考C语言，大多数同学对C语言比较重视，掌握得也比较好。因此通过C语言与汇编语言的比较教学，使学生能借C语言基础促进汇编学习，提高学生对汇编语言的理解，快速掌握汇编语言，做到事半功倍。
对比教学的内容包括：
1）基于高级语言对汇编语言的数据访问进行理解
如从常量、变量、数组等数据的访问来对比两种语言；以C语言为参照，列出各种控制结构对应的汇编语言框架，采用一些与C语言关键字如else，default等接近的标识符定义，让学生比较容易看清楚语句之间的跳转关系和程序的逻辑结构。
2）汇编语言与C语言程序结构比较
不同语言程序结构是相通的，但实现方法不同，通过比较教学可以快速切入，还具有温故而知新的效果。
3）对于汇编语言中的一些关键知识点，如DOS功能调用可以与C语言中输入输出函数进行类比等等。
比较教学有助于学生较快地掌握汇编语言，并且反过来也会加深对C语言的理解，不仅提高C语言的编程能力，而且对在嵌入式系统开发中经常用到的在C语言中嵌入汇编的应用问题有了实质性提高。
3 教改特色
教学改革把培养创新型应用人才作为首要目标，注重学生解决问题的能力、探究的精神和个性品质，强调启发式教学、发现式学习和互动合作式学习，充分利用现代教育技术，强调学生的创新能动性和个性化发展。[4]
强调讲学交互、学思结合，学习结束即完成了一个微机应用系统的设计，激发学生学习主动性、创造性，提高学生学习、研发微机应用系统的创新应用能力。
对比教学有助于学生较快地掌握汇编语言，反过来也可促进他们从更深层次深入理解C语言，提高C语言编程能力，提升在嵌入式系统开发时经常采用的C语言嵌入汇编语言进行混合编程的实际应用水平。
4 结语
教学实践证明，本文提出的案例导入式、问题式教学模式，可以解决《微机原理与接口技术》课程知识点繁杂、易被人为割裂等问题，帮助学生融会贯通、熟练掌握课程知识体系；比较式启发教学，使学生能借C语言基础促进汇编学习，加深对汇编语言的理解和掌握，做到事半功倍。总之，本教改方法可以充分激发学生学习主动性、创造性，有效提升创新能力。
【参考文献】
[1]张红民，王艳.微机原理及应用教材与教学内容改革思考[J].理工高教研究，2009，28（5）：105-108.
[2]教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见（征求意见稿）[Z].2010，6.
第3篇：微机原理范文
关键词：微机；教学内容；优化
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2419-02
Optimization of Teaching Contents on Principle and Application of Microcomputer
XIE Heng
(Department of Electron Technology，Huizhou University，Huizhou 516007，China)
Abstract: Principle and application of microcomputer is the basic course of electric automation. It is tried to optimize the teaching contents to solve the questions about more contents、less time and out of date.
Key words: microcomputer; teaching contents; optimization
1 引言
《微机原理与应用》是电气自动化等电类专业的专业基础课，这门课的教学目的是培养学生建立系统的整体概念，具有微机应用系统软、硬件开发的初步能力，其中重点培养学生的自学能力和分析问题、解决问题的能力。然而，随着科技的飞速发展，教学中逐渐出现了以下几个矛盾：1) 课程内容与课程学时的不匹配。本课程的内容主要包括三大方面：CPU原理，指令系统、程序设计，接口芯片与应用，具有知识点且相关性不强等特点。目前的教学课时一般为64～72个课时，之中还包括12左右的实验课时，教学行程已经相当紧凑。近年来随着微处理器的不断发展，16位的CPU内容已经无法满足实际需要，所以课本在原有的基础上增加了32位CPU的内容。课程内容增加，而学时不变，导致某些原理无法展开详讲，以致影响了整体的教学效果；2) 其次，某些课程内容相对过时。随着微电子技术的发展，课本中所讲述的一些芯片多数已经不在实际应用，而作为基础的接口芯片，它们的工作原理、初始化编程又是学习接口技术的基础。如何解决这些矛盾，该文将从以下几个方面来讨论。
2 对教学内容的选择
本课程的教学目标是：培养学生的微机应用系统软、硬件开发能力。因此在选择课堂教学内容时应以这个目标为出发点。
首先在讲解CPU原理时应该遵循循序渐近，由浅入深的原则。众所周知，微处理器并不是一下就发展到目前的64位处理器，而是由4位、8位、16位逐步发展起来，其中不断有新的技术应用到处理器的设计里。教学中，应当以新技术的产生与应用为主线，首先介绍4位处理器的结构、指令系统、指令周期、控制部件等内容，再进入对16位处理器的结构及工作原理的讲解，相比4位处理器，不仅在处理字长不同，而且有了更多的寄存器以及采用了流水线技术。因此8086CPU有8个通用寄存器和4个专业寄存器，还有指令队列能使取指和执行可以并行处理，缩短了指令周期，提高了效率。最后再讲述32位处理器，它不仅采用指令流水，而且采用高速缓冲存储器和高速总线带宽，使得指令执行时间缩短及加快数据的处理速度。此外，目前的微处理器发展到双核，以课堂讨论的形式分析双核与单核的工作原理区别在哪？优势在哪？或者在已学习16位和32位处理器的基础上，引导学生自己分析最新CPU的工作原理，设计思想与优势所在，从而可以提高学生的学习主动性，培养独立思考能力。
其次，有目的地对课程内容进行详略之分。注重对工作原理、芯片结构、设计技术的讲述，略讲引脚信号及其功能。例如：对于16位的8086CPU，授课的重点应放在结构原理、工作模式以及主要操作功能等，而CPU引脚信号和功能可以略讲，课后采用习题的方式让学生对这部分内容进行理解和记忆。之后学习32位的80X86系列CPU时，应该略讲结构、总线等内容，让学生自学这部分内容。在课堂上详细讲解实地址方式、保护方式及存储器管理等，因为这些是8086CPU所不具有的技术。对于接口芯片，详讲芯片内部结构、工作方式、初始化编程，略讲芯片引脚，此外结合同种应用的新芯片的发展，讲述在芯片设计上的变化，以及应用于实际电路有何优点。例如：在自动控制系统中应用最为广泛的数/模转换器，一般课本均以DAC0832作为示例讲解，但是随着微电子技术的迅速发展，DAC0832在工作电压、输出通道、输出类型、接口方式上等方面已经落后当前的发展，所以很少应用于实际中。因此，在讲解这部分内容时，重点先放在数/模转换器的工作原理，其次是DAC0832的结构和工作方式。最后，选取目前通用的数/模转换器如DAC5573IPW与DAC0832相比较，它的优势在哪？如它的输出类型是电压，不需像DAC0832外加运算放大器将电流信号转换为电压信号；它的输出通道是4通道，工作电压为2.7～5.5V，还有接口方式是通用的12C接口电路等。
3 教学手段的多样化
3.1 采用powerpoint演示图表
Powerpoint具有制作简单，结构分明，条理清晰等特点，因此目前教学上大多采用powerpoint制作课件。基于本门课的特点，图表比起文字更直观，更能阐明问题，因此《微机原理与应用》的课件采用powerpoint制作课件时要侧重对图及表的演示，简单配以少数文字作为说明。例：在讲述数据传送指令MOV时，对于源操作数和目的操作数分别有各自的定义，如果让学生机械地去记忆，会造成学生概念上的混乱，但将数据传送方向作成示意图放在powerpoint中演示，则会起到事倍功半的效果。其次，在讲解移位指令时，只需把移位变化前后的图放入课件中，不必有文字，学生就能很好地理解。
3.2 引入flas制作
Flash具有小而精，作品无级缩放不变形等特点，最重要的是能将图、文、音、视、动、色等六大要素通过不同组合展现强大的表现力。因此利用flash技术可以对信息进行重现，同时，使用新的时空观念展现事物发展过程，能有效地揭示事物或事件的实质[4]。学生在学习微机系统的过程中，对于数据、指令的存储过程，指令的执行过程非常模糊。因为从基本电路部件到整个处理器的过程需要有一个展示过程，所以在这里我们可以选用flash来完成这个过程的重构。如图1所示，图中清晰展现微处理器简化结构的组成，通过动画的切换，学生可以了解取指过程，执行过程中控制字的变化，以及内部总线中数据的流向。
输入/输出接口电路是计算机的重要组成部分，也是微机原理的另一个重点内容。接口电路完成微机与外部设备通信，与外部设备交换信息，都需要有接口芯片来完成。接口芯片的工作原理、工作过程如果单用文字或图片讲述，很难清楚理解。因此我们同样采用flash来演示这个动态过程。如图2。
3.3 部分章节引入双语教学
例如：在讲述8086CPU的引脚图时，发现引脚不仅多，而且都是英文缩写，怎么记住这些引脚名称与功能呢？在课堂上就是要讲清每个引脚的英文全称，例如，INTR引脚的英文全称为interrup request，意思是中断请求，那么学生就很容易理解这个引脚输入的是可屏蔽中断请求信号。同样的，INTA引脚的全称为interrupt acknowledge，直接可以翻译成是中断承认，通过学习，学生就会很轻松地记住这个引脚输出中断响应信号，而与相似的INTR相区分。这个过程不仅能帮助对课程更好的理解与记忆，而且可以提高学生的专业英语能力。
4 结束语
通过对教学内容的优化，可以对课本内容进行有目的的选择，通过对教学手段的多样化，能让学生课堂有限的时间里更好地掌握软、硬件的基本知识，培养设计开发能力及独立思考能力。通过实践表明，整体教学效果有所提高，学生分析问题、解决问题的能力也相应地提高。
参考文献：
[1] 郑学坚. 微型计算机原理及应用[M]. 3版. 北京：清华大学出版社，2001.
[2] 安伦. 对《微机原理与应用》课程教学的几点思索[J]. 职业技术，2007，24：20.
第4篇：微机原理范文
关键词:多媒体技术;教学内容;考试方式
微机原理与应用课程是信息类本科学生的主要学科基础课之一,是信息管理类、计算机类、电气技术类等专业的一门重要专业基础课。课程的教学内容虽不深奥但很琐碎,既有共性的工作原理,又有具体应用的技术方法。我院多数学生基础较薄弱,为了达到良好的教学效果,我们改变传统的以教师讲授为主的教学模式,利用计算机网络和多媒体技术等手段,努力创建一个以学生为中心、着重培养其实践动手能力、分析问题和解决问题能力的教学环境,为提高学生的计算机综合应用能力打下坚实基础[1]。
1适应社会需求,革新教学内容
随着计算机技术、网络技术和超大规模集成制造技术的成熟,在原有微机原理与应用课程内容的基础上,我们扩充了对新型微处理器及相应指令系统的介绍,增加了DDR内存、Flash存储器、RS-485接口、USB接口、SPI接口、高精度D/A和A/D芯片的介绍。删减较低档的微处理器介绍、I/O接口等较陈旧的内容。
2改进教学手段,实现多媒体教学和网络教学相结合
目前,用计算机进行辅助教学已成为课堂上的主流,而多媒体网络教学环境是实现现代化教育手段的硬件基础。教师利用教学课件上课、开设网络课堂,通过在网上开设讨论区,师生可以网上交流讨论、答疑;教师可以提供相关网站连接,便于学生查询相关学习资料。另外,针对课程内容中硬件、软件和接口三部分,采用不同的教学模式。硬件和指令部分知识点较多,采用多媒体授课和课程网站相结合的教学模式;软件部分的讲授采用与硬件相结合的方法,通过让学生借助实验板现场编程,使学生掌握汇编语言的指令和编程技巧,不要求学生死背指令格式;接口部分可仍采取讲授为主的教学模式,辅助以相关接口实验完成。
2.1根据教学内容制作多媒体课件
本课程教学主体软件制作选择Office2003 应用软件中的PowerPoint和Protell99电路仿真软件。PowerPoint的操作简便、素材丰富,是课件制作必不可少的工具之一。教师要在课堂上向学生进行电路仿真演示,课件中的电路图使用Protell99制作会更方便。课件的制作中要考虑其实用性和欣赏性。
1) 实用性:制作课件的主要目的是提高教学效率,激发学生学习兴趣。教师通常要将文字和口头语言难以表达清楚的教学内容作为制作课件对象,利用专业软件演示实验结果。
2) 欣赏性:为符合学生的视觉需求,教师制作课件过程中除要考虑实用性外还要考虑课件的可欣赏性,动画要流畅,无停顿、跳跃的感觉;配音要恰当,且音色优美[2]。
2.2资源共享
微机原理与应用课程学习网站包括实验仿真环境、习题库、模拟试题、相关知识的链接以及网上学习论坛等。学生通过课程学习网站满足了课外的学习欲望,学习知识的同时,能够更好地拓宽知识结构[3]。
总之,教师在制作多媒体课件过程中,一定要从学生的认知实际情况出发,使得知识的重点、难点更加容易被学生接受。
3注重实验教学,培养创新能力
3.1课程特点和现状分析
微机原理与应用课程的主要特点是实践性强,在教学过程中,其实践教学环节必不可少,主要包括软件实验和硬件实验。学生通过软件实验进行程序编写、调试和运行,提高自身阅读与编写程序的能力;通过硬件实验进行硬件电路设计、解决软硬件接口问题实现控制任务。目前,各高校对微机原理与应用课程在课程结构、教材建设、教学方法等方面进行改革,效果较好。但是,对于三表本科院校来说,如果照搬重点和普通高校的教学模式显然是不可行的。如何根据生源实际情况进行因材施教,培养学生的实际操作能力,是我们对微机原理与应用课程进行教学改革的重点。
3.2实验教学的改革
课程实验既要满足课堂教学的要求,也要为课程设计打基础,还要满足学生毕业设计的需要。实验分验证性实验、设计性实验和综合性实验三部分。验证性实验主要强化学生对基础理论的理解,要求学生必做;设计实验是为选做实验,主要培养学生独立分析问题和解决问题的能力,可作为教师留给学生课程设计任务,学生可在教师指导下完成。综合性实验是通过具体的项目,由学生完成其中的部分功能模块或全部,最终组成一个完整系统。针对三表本科学生基础薄弱的特点,我们开发出一系列实验项目,如交通灯信号控制、流水灯控制、直流电机驱动控制等,这类实验项目在生活中常见,学生会感兴趣,但因涉及知识较多,有一定难度。教师鼓励学生通过查阅资料、设计方案和硬件连接、软件设计、综合调试等环节,培养他们的系统设计能力和综合应用能力。
另外,为调动学生的实验积极性,我们开展了第二课堂活动,以提高实验教学质量。同时,学院向学生开放实验室,鼓励学生利用业余时间到实验室完成选作实验;鼓励学生进行科技小发明,以期提高学生的实践动手能力[3]。
4考试方式改革
考试作为教学的一个重要环节,是对学生学习情况进行检查的必要手段。因此,在考试环节中应该体现课程的教学目标。针对微机原理与应用课程的特点,对考试形式、考试内容进行了相应改革,综合评定中理论考试、实验、平时成绩的比例分别为5U3U2,理论考试主要考核学生对基础知识的掌握情况;实验部分主要考核学生的硬件设计能力;平时成绩主要考察学生的课堂表现情况。整个考试全面考核学生对基础知识的掌握情况、实践动手能力、创新能力及应用所学知识分析问题和解决问题的能力[4]。
5结语
我院通过优化教学内容、改进教学手段和教学方法,让学生全面系统地掌握微型计算机原理的基本理论,提高了学生的实践动手能力和创新能力。通过教学改革,将人才培养从注重知识传授转变到培养实践动手能力和创新能力上来,培养大批适应社会需求的高素质应用型人才。
参考文献:
[1] 常凤筠.微机原理教学改革的实践[J].中国冶金教育,2007(2):26-27.
[2] 徐振民.CAI与建构主义理论[J].辽宁高职学报,2004,6(1):61-62.
[3] 周梅芝.改革实验教学 培养创新人才[J].科技资讯,2007(36):202.
[4] 周玉庭.微机原理与接口技术课程的改革与实践[J].重庆工学院学报,2006,20(5):192-193.
Innovation and Practice of Microcomputer Principle Courses
JIN Jü-bo
(Harbin Deqiang College of Commerce, Harbin 150025, China)
第5篇：微机原理范文
Abstract: "Microcomputer Principle and Interface Technology" is an important foundation courses of electrical engineering major undergraduate, which is very important to cultivate students computer application ability. With the rapid development of computer technology, the system and the structure of microprocessors and computer systems have great changes, which need a new objective recognition about this course. This article describes the main ideas and specific measures of Microcomputer Principle and Interface Technology teaching in detail from curriculum, teaching content, experimental teaching and hours arrangement under the current curriculum reform background.
关键词: 微机原理与接口技术;课程设置;教学改革;实验教学
Key words: microcomputer principle and interface technology;curriculum;teaching reform;experimental teaching
中图分类号:G40文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0210-02
0引言
《微机原理与接口技术》是工科电类专业本科生的重要专业基础课程,也是一门主干和必修课程。但是由于当前计算机技术尤其是单片机及嵌入式技术的飞速发展,传统微机原理课程的地位受到了较大挑战。部分教师和学生将微机原理与接口技术课程与单片机或嵌入式系统等的课程混为一谈,对微机原理课程的地位和作用产生了质疑。本文将结合笔者多年从事微机原理与接口技术课程教学的经验和体会,从多个角度阐述在新时期课程改革背景下本课程所应担负的作用,并详细说明课程内容、实验教学及学时安排等方面的主要思路和具体措施。
1对微机原理与接口技术课程定位的再认识
从目前国内各工科高校的人才培养方案和课程规划来看,微机原理与接口技术课程被看作是电气、电子、自动化等电类专业的一门专业平台课程,其主要任务是使学生从理论和实践的层面掌握现代微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术,建立微机系统的整体概念,使学生具有运用现代微机技术进行软、硬件开发的初步能力。
为适应计算机技术飞速发展的时代需要,各高校微机原理与接口技术课程的课程设置和教学内容也做了相应调整。主要可以分为以下四种情况:①将长学时(90-100学时)的微机原理与接口技术课程拆分为系列课程,如依次分为短学时的《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》和《接口技术》课程;②先开设一门微机原理课程,主要讲授微机的基本组成、工作原理和汇编语言程序设计,其后再开设一门《单片机接口技术》或《嵌入式系统设计与开发》,主要从开发设计的角度讲授接口技术的应用;③同时开设《微机原理与接口技术》和《单片机原理与接口技术》课程,分别从80x86系统和单片机应用的角度讲授系统的工作原理、程序设计和接口技术;④近几年随着嵌入式系统在各应用领域大放异彩,部分高校有将单片机类或嵌入式系统应用课程取代传统微机原理课程的趋势,个别高校甚至直接取消了传统的微机原理课程。以上的第三种情况中,两门课程中有一些重复的教学内容可以合并;而第四种情况则有些偏颇和激进了。因此,有必要重新思考和明确微机原理与接口技术课程在当前工科电类专业人才培养和课程架构中的作用和定位。
微机原理与接口技术作为一门专业基础课程,笔者认为,开设该课程有三大主要目的:一是使学生系统学习微机系统的基本组成结构和工作原理;二是使学生掌握一门有用的低级语言;三是为微机应用系统(包括单片机应用系统)的设计与开发打下一定基础。与此相对应,该课程的教学内容包括微机基本组成及工作原理、汇编语言程序设计和典型接口技术,主要强调基础性、系统性和整体性;而单片机或嵌入式系统的课程往往是基于某一专用系统,属于专业技术课程范畴,更偏向于应用,所涉及的接口技术方面的内容较多,而课程所涵盖的微机系统的范围比较窄,对微机工作原理涉及较少。两者在微机系统的知识结构中处于不同的层面,互不统属。且前者是后者在知识结构上的基础,后者是前者在应用内容上的进一步延伸。可见,微机原理与接口技术课程与单片机或嵌入式课程并不是谁替代谁的问题,而是应加强联系和互相促进的关系。对于想在微机应用控制方面进一步强化学生知识结构和应用能力的高校,可以在开设微机原理课程后,通过选修课或研究生课程的形式再开设一门单片机或嵌入式系统的课程。
2对微机原理与接口技术课程教学内容编排和学时安排的几点思考
虽然目前各高校对于微机原理与接口技术课程(以下简称本课程)的开设形式不尽相同,但从课程设置的角度来看,本课程均应包括微机原理、汇编语言程序设计和典型接口技术的三大部分内容,这也分别对应着本课程的三个主要教学目的。对于非计算机类专业的本科生,本课程的内容还是应强调实用性,对不影响内容完整性,且相对过时、学生今后工作也基本用不到的知识可以少讲或不讲。
2.1 微机原理部分可以将微机原理部分的内容概括为三部分:①微处理器、微型计算机的发展和微型计算机的应用;②微型计算机的组成和工作原理;③计算机中常用的数据类型和编码,进制转换及补码运算。
其中第一部分主要为了解内容,要求学生了解微处理器、微机及其应用领域的主要发展情况和最新技术进展。其教学目的是扩展学生的知识面,丰富知识结构及拓宽专业视野。
第二部分则要求学员理解8086微处理器内部功能结构和存储器组织等内容,掌握8086微处理器寄存器结构及常用寄存器,理解8086 CPU的工作模式和最小模式下信号引脚的功能、最小模式系统总线周期时序,掌握时钟周期、总线周期、指令周期等基本概念。第二部分是微机原理部分的核心内容,概念多,理解难度大。此部分内容从微处理器的内部组成结构、引脚功能及工作模式出发,其教学目的是使学生深入理解和掌握微处理器内部的工作机制和原理。
第三部分内容要求学生理解计算机中常用的数据类型、计算机中的数和编码的表示方法,掌握符号二进制数的表示、补码运算及判断溢出的规则。此部分内容是微机系统的基础知识部分,也是学生必不可少的专业基础知识。
总的来说,微机原理部分的内容重在理论和基础,强调体系和结构,以理论授课为主,其内容既与计算机文化基础、数字电子技术等课程有联系,又具有自身的深度和广度,是本课程教学难度较大的部分。可以将此部分的理论教学时数安排在14-20学时。
2.2 汇编语言程序设计部分本部分的教学目的就是使学生能掌握一门低级语言――即汇编语言。学生有了这门低级语言的基础,在今后单片机知识的学习和科研工作中都能达到事半功倍的效果。
本部分的内容又分为两部分:即8086 CPU的指令系统和汇编语言程序设计。前者的教学重点在于寻址方式和主要指令的功能、用法和技巧。后者则侧重于汇编语言程序设计的步骤和方法,包括常用伪指令和程序结构的介绍以及子程序设计、中断服务程序设计和模块化程序设计的方法,重在使学生能够理解和掌握汇编语言程序设计的完整过程、主要方法技巧和应用环境。本部分的理论加实验教学不应少于40学时。对于大部分单片机应用系统,8086 CPU的指令系统及其汇编语言程序设计的方法均具有很好的参考作用。对于基于MCS-51内核的微控制器,8086 CPU的指令系统和程序设计方法兼容性很高,可以使开发者节省大部分的学习时间。这一点也正是工科学生学习本课程的一个现实意义,也是部分高校在本科阶段不额外开设单片机类课程的重要原因。由于部分工科院校在开设本课程之前,学生往往已经学习过一门高级语言的编程。因此,这些高校在本课程中分配给汇编语言程序设计部分的理论学时较少(有时甚至在10学时以内),连系统讲解8086指令系统、伪指令和程序设计方法的时间都不够,更遑论讲深讲透了。在笔者的微机原理与接口技术课程教学实践中,发现学生如果没有掌握好汇编语言程序设计部分,其接口技术部分往往也很难学好,对接口部分的实验更是难于动手,其弊端在学生的课外科研或毕业设计中也暴露得非常明显。
2.3 典型接口技术部分接口技术部分是本课程中的应用部分,可以采用精讲多练的形式,以典型接口芯片的原理和使用方法为重点。本部分的理论加实验教学可以安排在约30学时左右。
这里需要把握好一个度,即不要过多地罗列芯片,而应有所选择,要做到少而精,以掌握一个典型接口芯片来带动学会这一类芯片的使用方法,达到“授人以渔”的目的。这样做,一方面能使学生始终保持“新鲜感”和浓厚的学习兴趣,达到提高学习效率和实验效果的目的;另一方面,学习过多的接口芯片也没有必要。笔者认为,接口技术部分的教学目的应侧重于使学生具备微机应用系统的整体概念,熟悉设计简单微机应用系统(含单片机应用系统)的一般步骤、方法和过程。更新的接口芯片或更深更多的内容应该在相关选修课、课外科研或者今后的工作中由学生自行学习。
存储器技术重点在于存储器的连接和扩展,如数字电子技术课程中已涉及到,在本课程中可不讲。微机的总线技术、人机交互设备及接口和微型计算机应用系统等内容,可以根据课程教学的具体要求进行选择,应侧重于相关新技术、微机应用新领域的进展介绍,具体可以专题讲座的形式展开。
3本课程实验教学的设计
《微机原理与接口技术》是一门实践性和应用性都要求较高的课程,实验教学在本课程中居于极为重要的地位。其担负着三个主要作用:一是可以加深和提高对课程内容的理解,为理论教学提供有力的支撑作用;二是能够打牢学生汇编语言程序设计的基础;三是培养学生的创新思维和提高学生的微机综合应用能力。具体可以从以下三方面做好本课程的实验教学。
3.1 加大实验课学时比例,将理论课和实验课穿行、紧密衔接在本课程的理论和实践结合最紧密的汇编语言程序设计、接口技术等章节中加大实验课的学时比例,使实验课与理论课的学时比例达到1:1。同时相对集中实验课的时间以保证每个实验的需要,这样就加强了实验实训环节的时间保证。
3.2 优化实验类型,开展任务驱动型的实验模式为有效提高学生的实际动手能力,在本课程实验教学中应适当加大实验的难度,避免学生在实验中“浅尝辄止”。可将本课程的实验细化为基础型、设计型和综合型三大类,适当降低基础型实验的比例,加大设计型实验的比例,并开设综合型实验。基础型实验着重于教学内容的验证和基本技能的掌握;设计型实验则是学生在充分理解课堂单元内容的基础上,着重考察其对单元内容的掌握程度和独立设计、应用能力;综合型实验鼓励学生主动研究探索,是检验学生在阶段学习中知识掌握的全面程度以及其是否具备灵活运用所学知识进行独立开发和设计的综合能力。在实验教学中要开展任务驱动型的实验模式,即每次实验对学生都是一个明确的任务,要求他们必须完成,每一个实验必须调试通过后由指导教师审核并计入平时实验成绩。每次实验开始前,指导教师明确提出具体的实验要求,不向学生提供实验电路或程序方面的具体指导,由学生自行设计实验方案,独立编写实验程序,并最终完成实验报告。
3.3 实验内容要体现梯度和层次,注重打牢基础,侧重应用,兼顾分级教学精心设计实验内容,实验内容的安排要体现梯度和层次。要循序渐进,先基础、简单、局部,后扩展、复杂和整体。即在实验内容的组织上采用阶段式结构,将实验教学过程分为三个阶段:基础实验阶段、小型设计性实验阶段和综合性实验阶段。实验教学中还要注重打牢基础,侧重应用,兼顾分级教学。基础型、设计型实验均为必做实验,计入平时实验成绩。综合型实验是为领悟力和学习能力出众的学生开设的,是选做实验。如汇编语言程序设计的6个实验中,只有完成了前5个实验的学生才可以选做第6个实验,且实验结果经审核通过后由指导教师给予额外的实验成绩奖励。这样既可以保证大多数学生的正常实验教学进度,又可以兼顾到少数学有余力的学生的学习兴趣,做到因材施教,进一步提升了他们的应用能力和创新思维。一些具体的实验安排可以参见下表。
对于实验课中还是“吃不饱”、钻研劲头足的学生可鼓励其参加课外科研活动,通过参加教研室的科研实践学习微机应用系统设计的全部过程和方法。也可以通过课余时间开放实验室,由学生自己完成一些更复杂的PCI接口实验或难度较大的Windows驱动程序的实验。
4结语
随着计算机技术的飞速发展和课程教学改革的不断深入,微机原理与接口技术课程的传统地位受到了较大挑战,找准其在工科电类专业课程改革背景下的定位非常重要。同时,本着与时俱进的发展原则,应对本课程的传统教学内容、实验教学和学时安排进行改革,使其既能适应新形势的客观需要,又能继续发挥其专业平台课程不可替代的作用,这也是每一个相关任课教师需要深入探索的问题。
参考文献:
[1]王莉.微机原理与接口技术系列课程教学改革的探讨与实践.科技咨询导报,2007,(4):245-246.
[2]梁绒香.整合环节,加强能力―“微机原理与接口技术”教学改革与思考.科技信息,2007,(35):122,127.
第6篇：微机原理范文
关键词：电梯微机；控制系统；运行原理；变频器
中图分类号：TH703 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）31-0056-02
电梯是机电合一的大型复杂产品，机械部分相当于人的躯体，电气部分相当于人的神经。机与电的高度合一，使电梯成了现代科学技术的综合产品，尤其是计算机和电力电子的发展引领着电梯的成就，促使电梯的控制系统发生翻天覆地的变化。从早期的继电器—接触器控制系统，虽然所有控制功能及信号处理均由硬件实现，线路直观，易于理解和掌握，保养维修无需较高的技术和特殊的工具，但是系统触点繁多，接线复杂，难以实现较复杂的控制功能，故障率较高，噪音大，保养维修工作量大；到可编程控制器（PLC）控制系统，它是一种专用于工业自动化控制的，以CPU作为字处理器，实现通道的运算和数据存储，另还有布尔处理器，进行点运算与控制，这样PLC就具有了可靠性高、易操作、灵活性强、编程简单的特点，但其并行通讯，线路多且较为复杂，为安装和维护带来不便，且在高层或超高层建筑中，要增加PLC的输入输出端口，成本更高，线路更复杂；再到现在的微机控制系统，通过程序存储器中的程序来完成控制运行，具有更灵活的算术和逻辑运算功能，很强的通讯和可扩展功能，可实现更完善的自动控制，对于不同功能的电梯控制系统，只要改变程序存储器中的指令即可，无需变更或增减硬件系统的元件或布线，这样使整个系统的体积减小，可靠性高，使用寿命延长，还简化了安装调试和维护维修的工作量，整个电梯的运行安全可靠、成本低。
现在电梯控制系统都以微机控制主板与交流变压变频调速器（VVVF）为主流进行演变，现有的32位微机控制主板、64位微机控制主板、VVVF和一体化驱动控制器，都是用微机控制主板来控制电梯的运行，以变压变频技术来实现曳引机的驱动。具体的微机控制系统运行原理图如图1所示：
1 电梯微机控制部分——主板
主板是电梯的中枢神经系统，它包括输入部分、输出部分、通讯部分和检测部分。
1.1 输入部分
它是控制的必要前提，也是信号的收集者，它包括运行信号输入、编码器分频信号输入、井道信号输入和轿内信号输入等。运行信号输入反映的是电梯运行的指令，只要电梯能正常运行，输入指令都能得到保存，直至运行到目的地，输入指令才消除，但在控制柜检修和轿内信号控制的情况下，只能按其指令运行，而不能响应运行信号的输入。编码器分频信号输入是将变频器中设置好的编码器分频控制信号输入到主板中，主板根据此分频信号和运行指令来控制电梯的速度，不同的分频信号对应着不同的电梯速度。井道信号输入是电梯安全信号的输入，是电梯运行的首要条件，其大部分都是安全部件，只有安全部件全都正常了，主板才没有故障，电梯才能安全运行，安全部件的开关不能被短接，如果被短接，主板就没有故障指示，在运行中的电梯发生异常时，安全开关动作与否不能断开安全回路，电梯异常情况不能终止，易造成事故发生。轿内信号是将轿厢的运行状态和所在的位置输入给主板，让主板给出指令如何运行，方便轿内人员操作电梯。
1.2 输出部分
输出部分直接与硬件相连，控制硬件，是指令的发出者，它包含方向、速度控制信号和继电器、接触器控制输出。方向、速度控制信号是根据运行信号的输入来作出的命令，输送给变频器，以控制曳引机的运行，使电梯运行时有较好的舒适感。继电器、接触器控制输出是控制电梯运行与停止其他部件的，通过它们可以实现不同电压的转换控制，同时由于继电器和接触器的触点较多，可以实现同一信号的多点在不同状态的控制等。
1.3 通讯部分
通讯部分即人机交换部分，是电梯的联络网，是人与电梯沟通的桥梁，通过它乘客能正常地乘坐电梯上下楼层，否则乘客不能进入电梯。通讯部分涵盖轿厢通讯和外呼通讯，轿厢通讯是将轿厢中的运行指令传送给主板来控制电梯的运行，即乘客在轿厢内选择自己需要到达的楼层，通过通讯系统传输到主板控制电梯运行，同时轿厢内还显示电梯当前所在的楼层和电梯的运行状态，让乘客对电梯的状态一目了然；外呼通讯，通过外呼的上下行按钮与主板联系，能够实现对电梯的呼唤，同时显示电梯上下运行的箭头和当前运行在所在楼层，让乘客对电梯的信息做到心中有数。
1.4 检测部分
检测部分是电梯的监视器，对电梯的所有部件进行检测，并将检测到的信号传输给主板确认其运行状态，且发出精准的控制指令。它包括安全回路检测、门锁回路检测、运行接触器检测、抱闸接触器检测、开门到位继电器检测和关门到位继电器检测，它们都在不同的检测状态和不同的检测时段。在停止状态，开门到位继电器只能检测开门状态，若开门不到位，电梯会检测出现故障；关门到位继电器只能检测关门状态，若关门不到位，电梯不能运行；安全回路检测、门锁回路检测、运行接触器检测和抱闸接触器检测，都在启动时和运行状态下进行检测，且在启动时的检测具有时序，只有完成时序，电梯才能够安全运行，否则电梯出现故障。
2 电梯的驱动部分——变频器
变频器的主要功能是将输入的电压通过改变电压的频率达到改变电压的目的，即VVVF。由于曳引机直接启动电流较大，对曳引机的线圈易造成损坏，减少曳引机的使用寿命，同时电梯的启停频率非常高，因此对电梯的启动有相当高的要求，这样变频器就能完成，具体的变频器工作运行原理见图1所示。它是将输入的动力电源，在主板给的方向、速度控制信号作用下，通过自身的变压变频作用，将调压后的电压在主板的作用下，通过接触器使曳引机得到工作，曳引机再将通过编码器检测到的速度反馈给变频器，以达到控制曳引机正常运转的目的，然后变频器将其运行、故障信号传送给主板，让主板检测其运行情况，控制电梯的运行。这样主板、变频器和曳引机就组成了完整的闭环控制系统，能根据命令运行，也能根据其检测情况自身调节，形成稳定的控制系统。
3 结语
电梯结构复杂，控制系统繁琐，本文简单地阐述了电梯微机控制系统运行原理，需详细的原理还要了解专业的电梯控制技术书册。时代在进步，技术在更新，电梯控制系统也在不断的改进，希望在电梯领域的朋友们，相互交流心得，互相促进，共同进步，共创电梯辉煌！
参考文献
[1] 叶安丽.电梯控制技术[M].北京：机械工业出版社，2008.
第7篇：微机原理范文
关键词：微机原理 教学改革 实验教学
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0138-02
《微机原理及接口》是普通高校大部分理工科的一门重要专业基础课[1]。该课程系统讲述微型计算机内部结构、汇编语言程序设计及接口芯片及总线技术，具有极强强的逻辑性、系统性和实践性[2]。因其教学面广、教学内容繁多、实践性极强，给教师授课及学生学习都带来了一定的压力。为了提高课程的教学水平，培养出具有一定的软硬件开发能力的工程技术人员，对课程的理论及实验教学模式、课程的考核方式进行改革是势在必行的。
1 理论教学体系的改进
理论教学是微机原理及接口课程教学的一个主要环节，针对课程逻辑性强的特点，为了提高课时利用率，激发学生学习兴趣，尝试综合运用如下的教学方法与手段，改革后的理论教学体系如图1所示。
1.1 多媒体课件与传统板书相结合
多媒体具有图文声并茂的优点，是大学课堂教学的重要补充手段。在微机原理及接口理论授课过程中，我们制作或整理了批量与该课程知识点密切相关的flas课件。将视频课件和flas演示适时的插入课堂活动，使得课堂教学更加生动、活泼，形象地描述系统的结构、内部信号流向及时序关系等，使较抽象原理性叙述变为直观形象的动态效果分析。有利于对复杂原理，特别是指令功能与复杂微电信号之间控制关系的理解。同时也十分注意研究电子课件与传统的板书有机结合，二者优势互补，收到良好的教学效果。
1.2 “讲、做、说”同步的课堂教学模式
改变传统的课堂式理论教学形式，建立了多媒体实训式课堂，废弃以往的以教师为主体的授课模式，将“讲、做、说”揉为一体，同步进行，“讲”指的是示例例示范，即任课教师进行实例演示，例如：在讲授8255接口电路时，授课教师以“利用一组开光控制一组LED灯”这样一个简单却又贴近实际的例子，用模块化的方法讲述8255接口的功能、引脚和编程。这种方法直观、形象，学生可在较短时间内获得大量有效信息，利于后续环节的展开。“做”指的是学生的自己动手，即让他们根据教师的讲解，自己搭建系统，仍以8255接口电路为例，在教师讲解之后，给学生10-20分钟的时间去完成系统的软硬件设计。“说”指的是抽查回报，即针对设计情况，随机抽取若干学生做演示汇报。而演示汇报能促使学生更深入地思考问题，并锻炼其总结、提炼和演示自己工作的能力，相应的汇报学生规模一般在3-5人/教学班。每人汇报时间不超过5分钟。
1.3 开发网络教学系统，打造全方位的立体化教学
随着网络技术的发展，学生的通信手段也日益升级，针对此特点，可以将网络教学作为课堂教学的有益补充，比如建立课程的qq群、微信群，既可以在网络上向学生传递本课程的最前沿知识，还可以在网络上答疑解惑、网上测试，初步形成了立体化教学平台，充分发挥不同教学素材的各自优势，成为课堂教学的有效补充。
2 实验教学体系的改进
对于微机原理及接口这样一门实践性极强的课程，实验教学是理论教学的重要补充[3]。该课程传统的实验教学模式以验证性实验为主，容易扼杀学生的积极性。为了突出应用型特色，确定了一个全新的实践教学活动模式，设计了“四环节+三层次”的实践教学模式。三层次是对实验实训内容的“基础验证性、综合性、设计性”课题的不同深度做了明确的层次界定；四环节分别是“讲、做、练”揉为一体的随堂验证实验环节，独立开出的综合实验环节，为应用能力的强化而设置2周的集中综合实训环节和在课程后续开展有关制作、参加各类大赛、大学生科研立项等创新性环节。构成一个从基础能力、综合能力到创新能力的四环节和以验证性、综合性实验为基本层，设计性为提高层的实验教学体系。改革后的实验教学体系如图2所示。
3 课程考核体系的改进
过去传统的考核方式只是进行一次期末考试，学生的整个学习过程很难监控。学生在最后的阶段突击复习，即使最后考试通过了，部分同学对知识的掌握也不扎实。课程组结合CDIO教学模式的需要，考虑了课程的特点，将考核方式改革如下：
（1）平时上课的出勤情况考核占10%，每旷课一次扣1分。
（2）实验报告及实验完成情况占10%，由实验指导教师根据具体情况给出，分为A、B、C、D、E五个等级分别得分为：10分、8分、7分、6分、5分。
（3）课程的三级项目占10%，要采用抽签的方式进行PPT汇报，根据提交的报告和PPT汇报的情况，由指导教师给学生打分。
（4）课程的作业占10%，汇编语言的编程能力是微机原理及应用课程必须要掌握的内容，也是重点内容，编程能力的培养必须通过上机训练解决。我们为每个学生准备了一组课外的编程作业，由实验室统一安排上机的时间，学生要在规定的时间内完成程序的调试，最终提交调试好的程序清单，为了防止学生的抄袭，提交作业后要抽签选择10%左右的学生答辩。
（5）最后的期末考试60%，考试的主要内容以应用类题目为主。
4 结语
2011年3月16日，新华社授权全文的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》别强调，要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家，以高层次创新型科技人才为重点，造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。”作为国家培养高层次工程人才的摇篮，工科院校有责任也有义务在深化教育改革的过程中，逐步克服传统教育模式的弊端，针对大学生实践创新能力不足的现状，建立和完善培养工程实践创新能力的教育平台[4]。微机原理及接口作为所有硬件类课程的基础课，必须培养学生的科技创新能力，因此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创新人才。
参考文献
[1] 教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导委员会.高等学校电子信息科学与工程类本科指导性专业规范（试行）[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2] 杨素行.微型计算机系统原理与接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004.
第8篇：微机原理范文
关键词：本科教学；课程考核；试卷分析；教学实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）46-0180-03
课程考核是高等学校人才培养过程中的重要环节，是检验教师教学效果、评价学生业务水平和掌握知识、技能程度的重要手段[1，2]。目前，高校课程成绩大多以期末考试分数为主，平时成绩为辅。考试是教学过程中的“指挥棒”，它具有导向、评价、区分、反馈、诊断等功能，具有引导教风、学风的作用[3]。考试提供的评价、反馈、诊断等信息的可靠性，取决于试题编制的针对性、合理性和科学性。
一、期末试卷及试题质量指标
各高校尽管开展了形式多样的课程考核方式改革，但期末考试仍是重要部分，试卷质量直接影响着考核结果。
1.期末试卷命题。（1）课程期末试卷的命题应以人才培养目标与培养模式为基础，这是试卷针对性的要求。期末考试不是选拔考试，也不是等级考试，不同层次高校对人才的培养目标与培养模式是不同的，即使是同一名称的课程，其要求也可能不同，不适合进行大规模的统考，也不适合直接采用其他高校的试卷。（2）以教学大纲与考试大纲为依据制定考核内容。我们在命题中将试题分为记忆性、理解性、应用性与设计性4种考核。以串行异步通信的知识点为例说明4类不同层次的试题。①记忆性试题：请写出异步串行通信字符帧完整的格式。②理解性试题：采用异步串行通信方式，假设波特率为9600b/s，偶校验方式，请画出发送字符“A”的波形。③应用性试题：串行通信接口电路图已知，编写程序实现n个字符的异步串行发送。④设计性试题：现有接口芯片8251，设计8088cpu的串行接口电路，并设计实现n个字符的发送与接收的程序。（3）记忆性知识考核所占比重不应太大。对学生的考核不仅需要评价学生对知识要点的掌握程度，更要评价学生对知识理解、应用能力与设计能力的程度。（4）采用难易度、区分度、信度以及效度等指标对试卷进行质量考核，使其更加科学、合理。试卷应具有难易程度适中、较好区分能力，能够较好地反映学生的真实水平，试题间具有较强的独立性。学生试卷分数最好满足正态分布。
二、期末试卷实例与分析
1.试卷来源与结构。试卷来自江苏科技大学电子信息工程专业2013级《微机原理与接口技术》课程期末试卷。期末试卷由任课教师自命题，采取闭卷考试，考试时间2小时。试卷份数共计91份。试卷结构如表1所示，共7大题，每个大题含有不同的小题，其中知识点采用章节与要求组合表示，如表中2A表示第2章记忆性内容考查，3B表示第3章理解性内容考查，4C表示第4章应用性内容考查，9D表示第9章设计性内容考查，其余依次类推。
2.试卷分数与分布形态。91份试卷按学生顺序的分数如图1所示。横坐标为学生序号，纵坐标为其对应的百分制得分。校验数据分布的方法有多种[6]，这里采用K-S校验法。K-S（Kolmogorov-Smirnov）为拟合优度检验，是用于检验单一样本是否来自某一特定分布的方法。经检验试卷分数符合正态分布。分数分布直方图及其对应的正态分布如图2所示。平均成绩65.1分，标准偏差17.58。
3.试卷统计分析。一般来说[7，8]，难易度在0.7以上的为较容易题，难易度在0.4―0.7的为中等题，难易度在0.4以下的为较难题；区分度在0.4以上的为好；信度系数应高于0.6；效度系数要求在0.4以上。试卷质量指标统计如表2所示。由表2可知：本次试卷难易度在0.7以上的占41.5%，0.4―0.7的占51%，0.4以下的占7.5%；区分度在0.4以上的占96.5%；信度系数为0.84，超过0.6的要求；效度系数0.85，超过0.4的要求。总体来说，试卷质量较高，能够反映教学效果。
三、期末试卷及其分析与教学实践
1.以试题库建设为抓手，提高教师的教学能力。在以教学大纲与考试大纲为依据，思考、编制、修改、解答记忆性、理解性、应用性与设计性考核内容的过程中，吃透了教学内容，把握了教学要求。随之课堂教学实践中发生了变化：学生抢着座前排专心听课，并且主动与教师进行有效沟通。课堂教学的变化促进教师产生激情与动力进一步研究教学内容，思考教学方法与教学手段。最后，教师教学能力提高了，讲课自信了，课堂教学吸引力增强了。
2.减少记忆性知识考核所占比重，提升试卷质量，引导良好学风，培养学生学习能力。试卷实例中记忆性内容占16%，理解性内容占51.5%，应用性内容占22%，设计性内容占10.5%。当学生单靠记忆力无法成功通过考试，靠考前突击也无法得到高分成为普遍现象时，学生对课程的重视程度就会提高。当试卷整体质量较高，能够反映学生的能力与水平时，学生对考试就会心服口服，进而敬畏考试。在学生重视课程学习时，教师应充分利用信息技术等教学手段，充分调动学生的主观能动性，让学生从被动学习转变成主动学习，激发学生的学习热情，并善于发现学生的优点与长处，维护学生的学习热情，引导学生将所学知识用以解决实际工程问题，让学生体会到学无止境并在应用知识中享受学习带来的快乐。这样良好的学风自然形成了。学生也逐步养成独立思考、分析问题的习惯。
3.以试卷分析为依据，改进教学，提高教学质量。试卷分析是课程规范化考核过程中的重要组成部分，任课教师通过试卷分析对自己的教学活动、教学设计、教学水平、教学效果进行审视，反思教学得失，寻找教学中的不足，有针对性地进行教学改革，提高教学质量。同时也能给同行以建议与启示。但在没有定量指标辅助的情况下，定性分析容易产生局限性和简单化，容易从主观经验层面进行判断、下结论，比如常会将考试成绩不理想简单地归咎于学生不努力、基础差或学时不够等原因，无法深刻地揭示内在因素。定量分析表2的应用举例：（1）记忆性内容考核的平均得分率达较高，知识掌握较好，但再仔细看其平均得分率最低的出现在第9章，即出现在教学内容靠后部分，是什么原因呢？值得教师思考，并需要在下期的教学实践中加以注意。（2）第3章应用性、第4章理解性内容考核的平均得分率达较低，说明内容有一定的难度。但与往届相比已有提高，这是在以前试卷分析基础上有针对性地改进了教学手段，引入EMU8086仿真软件[9]，让学生课外练习所产生的效果，并有继续改进教学方法与手段的需要。（3）第4章设计性，第6、8章应用性内容的平均得分率不低，并明显高于往届，验证了教学改革的效果。教学中由教师提出基本要求，学生自由组合4―6人为1小组，查找资料，提出项目具体名称，确定设计内容，借助EMU8086、PROTEUS仿真软件[10]，课外协同完成程序设计、接口电路设计以及调试工作，课堂上汇报并演示项目成果，教师确定项目成绩。其成绩作为期末成绩的一部分。从布置任务到演示项目成果之间有6周时间。从实施过程与效果看：学生完成任务的积极性高，愿意投入精力，思维开放，项目成果令人满意。
四、结束语
有效的考核方式是保证培养质量的重要手段，在期末考试仍是课程考核主要环节的今天，需要重视课程期末试卷质量与试卷分析。教学实践表明：课程期末试卷及其分析在教学评价、反馈、诊断以及引导教风与学风方面具有重要的作用。但用心教学，其工作量之大，很难用量化指标进行考核。希望高校能够呵护一线教师的教学热情，调动教师的积极性和创造性，确保本科教学质量。
参考文献：
[1]庞丽娟，薛小莲，王豪.以课程考核改革为突破口构建课程考核质量监控体系的探索[J].中国大学教学，2007，（10）：53-54.
[2]罗三桂，刘莉莉.我国高校课程考核改革趋势分析[J].中国大学教学，2014，（12）：72-74.
[3]梅迎军.高校专业课程考核现状及改革[J].宁波大学学报：教育科学版，2009，（12）：25-27.
[4]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015，（2）：10-19.
[5]迮燕华.正态分布在高校成绩分析中的应用[J].考试周刊，2015，（19）：149-150.
[6]李萍.高校学生考试成绩分布的正态性检验[J].陕西教育学院学报，2013，（3）：96-98.
[7]洪冉.用数理统计方法分析试卷质量[D].华中师范大学，2012.
[8]熊德之，刘为凯，宁小青.基于数理统计的试卷质量分析方法[J].武汉工程大学学报，2007，（1）：78-80.
第9篇：微机原理范文
关键词:微机原理;传统与现代;内容与课时;理论和实践
北京大学微机原理课程是信息科学技术学院计算机系为全校理科院系开设的一门主干基础课。它不但是信息科学技术学院计算机专业和智能科学技术专业本科生的必修课,而且是该学院电子学专业和微电子学专业的核心选修课及数学、物理、生命科学、环境科学及元培学院等院系学生的选修课[1]。
随着信息科学技术的不断发展和社会对人才要求的提高,学院对本科生课程体系进行了改革和建设。微机原理课程在改革中出现了一些新的问题和矛盾。笔者根据亲身实践,对下述问题进行探讨。
1课程的定位和目标
在四年的学习中,信息科学技术专业的本科生除了要掌握数学、物理、电路和计算机四大基础知识,学习相应的专业基础和专业课程外,更重要的是建立系统的概念,学会站在系统的角度分析和解决问题。对于电子专业学生,则要求了解掌握以CPU为核心的电子系统。在选修微机原理前,学生已经学习过电子技术和相关电路知识,要分析和设计电子系统,还必须学习两个新的知识点:微处理器和相关接口技术,这正是微机原理的主要内容。该课可以将微型计算机系统作为电子系统的实例讲授,强调学生建立电子系统的概念。
因此,微机原理课程的定位是:计算机专业硬件基础课程群(电子技术基础、电子技术基础实验、微机原理、微机原理与接口技术实验、计算机组织与体系结构和计算机组织与体系结构实验)中一门重要的专业基础课程,在学生由电路到系统的学习过程中起到承上启下的作用。
课程的目标是:使学生从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术,建立微机系统整体概念,具有运用微机技术进行软、硬件设计开发的坚实基础,具有分析解决实际问题的能力和创新意识[1]。
2正确处理传统与现代的关系
计算机科学发展迅猛,新技术层出不穷,因此微机原理课程教学对基础性、先进性和前沿性都有很高的要求[2]。教师在教学中需精心设计课程内容体系,正确处理传统与现代的关系。
大学基础课程教学不同于专业技术培训,必须强调基础。作为专业基础课程,微机原理教学内容组织的指导思想是:从基本概念、基本分析方法和基本能力的培养入手,在保证基础的前提下,吸收计算机技术发展中涌现的新技术,科学合理地更新课程内容,保持先进性和时代性。
具体到课程内容组织,主要分为微处理器和I/O接口技术两大部分。英特尔公司生产的系列微处理器在微机中应用最广,从1971年的“4004”到现在的“Itanium”;I/O接口电路也由原来的分立器件到现在的“南桥”、“北桥”套片,可选的内容非常广泛。
在教学实践中,笔者贯彻基础是根本的原则,选择英特尔 8086 CPU为微处理器部分主要内容,详细讲解其BIU和EU架构、管脚信号、总线时序、指令系统、分段技术及流水线技术等;I/O接口部分以并行接口、串行接口和定时器/计数器接口为例,重点讲解I/O接口的基本原理及典型电路。这种内容组织有利于学生对微机基本原理的学习,避免纠缠于高端CPU等一些技术细节中,冲淡基础知识的学习。
在保证基础的前提下,我们也将现代微机系统中具有代表性的新技术合理引入到教学中来。笔者在课程中介绍了英特尔高性能微处理器的Cache、超标量流水、虚拟存储器、分支预测、PCI总线和多核处理器等技术,不仅开阔了学生的视野,也为他们以后的学习和研究作了铺垫。
3正确处理内容与课时的矛盾
由于信息科学的不断发展,本科生课程体系也在不断改革。课程越开越多,每门课程的课时减少[2]。北京大学微机原理的课时已由原来的72学时减少到现在的54学时。但该课程的特点却是信息量大、教学内容多,于是出现了课程内容多而课时少的矛盾。
笔者采取“重点讲授、引导自学”的教学方法,将教学内容分为掌握和了解两种要求。需要掌握的部分是教学的重点知识,教师在课堂上会仔细讲解、详细刨析;对需要了解的内容,教师只给出引导思路和概括总结,详细内容需要学生课外自学完成。
需要掌握的知识是微机系统中最基本、带有共性的内容,是教师通过研究课程知识体系,探索其内在规律与联系整合出的课程核心知识单元。本课程可划分为6个核心知识单元:
(1) 微型计算机的基本组成与工作原理。
(2) 指令系统与汇编语言程序设计。
(3) 存储器原理与结构。
(4)I/O接口技术。
(5) 总线技术。
(6) 高性能微处理器及相关技术。
同时加强课程配套教材建设,写厚教材,对于需要了解的知识,教材上需详细论述,以便学生自学。
这种教学组织不仅突出了教学重点,以点带面,而且还训练了学生的自主学习能力[3]。
4理论和实践的协调
微机原理是技术性、工程实践性很强的课程,因此实践教学在教学过程中占有非常重要的地位,是培养高素质创新性人才的关键环节。实践课程不是理论教学的附属课,理论和实践只有协调合作,实现互补和互动,才能促进学生知识、能力和素质的全面发展[4]。
对实践教学内容的设计,除了使学生加深理解理论课的知识点外,更重要的是通过实践活动培养学生理论联系实际和分析解决问题的能力。北京大学微机原理实践教学分为上机实习和实验课程两个环节。
上机实习是理论课程的实习作业,主要训练学生自主学习指令系统和汇编语言编程。共分为4个题目,前3个题目为由浅入深的验证性题目,第4个题目为任务性设计题目,训练学生的综合设计能力。
实验课程是独立学分的实验课,主要训练学生的微机接口和系统综合设计能力。实验内容分为基础单元实验和开放性综合实验两大部分。基础单元实验为典型接口实验,使学生巩固对基础理论知识的理解,并培养基本实验操作技能和方法;开放性综合是以任务为导向的系统综合设计题目,训练学生的综合创新能力。学生还可以在教师的指导下自主拟定实验题目,在开放式的实验环境中自主发挥。
在理论和实践协调的基础上,理论课教师和实验课教师定期举行教学例会,协调两者的教学内容和教学进度,真正实现互补和互动,做到“我中有你,你中有我”。如理论课上给出问题指令语句,要求在上机实习中验证;理论课上讲解各种I/O接口的基本原理,而接口芯片(8255、8251、8253等)的具体应用则在实验课上完成;开放性综合实验更是将理论课上的系统概念进行提升,由学生动手实现。
5研究性学习
我国创新型国家的建设需要一大批创新性人才,这对大学教育提出了更高的要求[5]。大学教育的目标不仅是培养学生学习掌握某专业领域的知识和技能,更重要的是培养学生的综合能力和素质,尤其是创新意识和创新能力。创新能力是指学生在扎实掌握基础知识的基础上,主动发现问题、提出问题和解决问题的意识和能力。创新能力培养的关键是引导学生进行独立思考。
培养学生的创新能力有多种方法,如许多教师在课堂上采用启发式教学方法激发学生的主观能动性[6]。研究性学习方法也是培养学生创新思维的一种有效手段。它以学生为主体,让学生就某一专业领域的问题进行深入研究探讨,最终形成自己的见解。在教学中强调学生的主动思考、主动探索和共同参与。
微机原理中的研究性学习也可以采取多种方式。如设置习题讨论课,师生共同进行拓展式研究;还可以在课前指定学生准备讨论题目,课上进行演讲并全班讨论。再如课程设置研究性学习考核点,要求学生按自己的兴趣拟定研究题目,广泛查找阅读资料,撰写研究报告等。
研究性学习的重点在于学习过程,学生通过拟定题目、搜索资料、讨论辩论和形成观点,最终形成创新思维。
6结语
随着微机原理课程教学改革的不断深入,教师在教学过程中一定还会遇到一些新的问题。只要教师潜心教学研究,用心对待教学,对待学生,就一定会找到解决问题的方法,提高教学质量。
参考文献:
[1] 王克义. 非计算机专业微机原理课程的改革实践与研究[J]. 计算机教育,2005(11):37-39.
[2] 刘春玲. 微机原理及应用课程教学改革探讨[J]. 武汉科技学院学报,2007(10):70-72.
[3] 池进. 创新教育教学方法 提高教学质量[J]. 高等理科教育,2008(6):70-72.
[4] 果莉,李文哲,杨方. 加强实践教学,培养学生创新精神与实践能力[J]. 实验技术与管理,2009(1):14-16.
[5] 李福华. 实行开放式研究性教学,培养研究生的实践能力和创新能力[J]. 实验技术与管理,2009(5):18-20.
[6] 丁旭阳,罗惠琼,范明珏. 计算机教学中学生学习主动性的培养[J]. 计算机科学,2009(7):5-6.
A Discussion of Some Topics in Microcomputer Theory Teaching
WANG Zhi-jun, WANG Ke-yi, YANG Yan-jun
(School of Electronics Engineering and Computer Science, Peking University, Beijing 100871, China)
