微机原理十篇

微机原理篇1

[关键词] 应用型本科；电子信息工程；微机原理

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]

[1]许青林，解争龙，田俊华.《微机原理》课程教学改革探索[J].教育与职业学报，2007（9）：118-119.

[2]李宝华.基于研究性学习的高校教学改革[D].河南师范大学，2012.

[3]金红.提高微机原理实验教学效果的方法探讨[J].科技信息，2011（3）：143-148.

[4]潘丽峰.微机原理教学与学生创新能力的培养[D].湖南师范大学，2008.

[5]顾滨.微机原理课程教学改革方案[J].江苏广播电视大学学报，2000（12）：61-62.

微机原理篇2

（南京工程学院汽车与轨道交通学院，江苏 南京 211167）

【摘要】针对微机原理课程的信息量大、知识点多而零散、软硬件相结合等特点，有的放矢给学生介绍学习方法，把一些知识点概念化，降低学生学习难度，有助于学生在较长时间内掌握这些知识。通过对一个班级的跟踪问卷调查，说明了知识点概念化教学方法的有效性。

关键词 微机原理教学；知识点概念化；教学改革

在计算机应用领域已经扩展到各行各业，并且进入了家庭的形势下，能够应用计算机就成为当代人必须具备的一种基本技能。因此，在不少的理工科专业都开设了微机原理课程，这是继高级语言程序设计课程之后又一门计算机技术基础课。其任务是使学生能够从应用的角度出发，在理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术；初步掌握汇编语言程序设计的基本方法和上机调试过程；建立微机整体概念，具备利用微机进行硬、软件开发的初步能力。但是，由于微机原理课程的信息量大、知识点多而零散、软硬件相结合等特点，许多学生会觉得比较难学，很难掌握相关知识点[1]；即使在学习的过程中，掌握了相关知识，一旦有一段时间不复习这些知识，也非常容易遗忘。因此，如何改进教学手段，提高教学效率，降低学生学习的难度，是微机原理教学研究中一个很重要的课题。

1　学前动员，介绍学习方法

第一节课不必立刻讲授教学内容，而需要对学生进行一番必要的动员，让学生明白这门课程的重要性和特点。微机原理是部分专业研究生入学考试的课程，也是计算机三级考试的主要内容；同时微机原理也是学生以后能够从事科研开发的基础课程。这样，让学生学习微机原理具有很强的目的性，做到有的放矢，也提高学生学习的动力。现在不少学生在刚开始学习一门课程时，都存在松懈现象，临近考试时，才认真复习。而微机原理的信息量大、知识点较多并且相互牵连，一旦某一环节没用学好，会给后面学习带来较大困难[1]。因此，必须提醒学生注意，认真学好每一节内容。

学生学习微机原理的最大难点在于不太容易掌握汇编语言，由于汇编语言不仅不符合人们的正常思维方式，同时不同的CPU硬件对应的指令系统也各不相同，而且有六大类、100条指令和许多伪指令，许多学生都觉得很难学。根据微机原理课程的特点，总结出了“先识别、再阅读、最后编程”的学习方法，多次教学成果表明这种学习方法效果非常良好。“先识别”就是首先认识相关寄存器和各类指令。汇编语言程序格式是最重要的知识点，而要编写程序，首先要识别指令。在识别时，由于所有符号和指令助记符都是英文缩写，所以要注意理解符号含义，利用英文单词帮助记忆。在教学中，要详细解释助记符每个字母的含义，让学生能够根据其含义更好的记忆指令。再阅读，就是阅读已经编写好的程序。一方面，可以再次识别指令，加深理解、熟悉指令用法；另一方面，逐渐了解一个汇编语言程序结构，了解如何编写实现某些功能程序段，为自己编程奠定基础。随着学习的深入，学生能够初步掌握汇编语言程序设计的基本方法。

2　知识点“概念化”

不少学习过微机原理课程的学生，毕业几年后，由于不在从事与微机相关的工作，就连基本知识也不知道了。而教学目的就是要求学生能够理解微机中基本概念，在以后的工作中能正确地运用这些知识，因此，在教学中要针对微机知识被容易遗忘的特点，改进教学方法，促进学生对基本知识的理解，进而形成最基本常识、概念。知识点“概念化”就是把知识点中最基本要素通俗化，使之更容易理解、记忆。这就要去教师认真理解知识点、深入掌握知识点相互关联，这样才能把知识点概念化。譬如,在数据传送、堆栈和中断调用中，都有一个字的高低字节存放地址的问题，学生非常容易混淆。而让学生理解了“高字节高地址，低字节低地址”后，这样问题就变得很容易掌握，也就是知识点概念化了。

为了了解知识点概念化是否存在促进教学效果的作用，分别在刚学完微机原理、一年后和毕业后，对一个班级的学生进行跟踪问卷调查。由于毕业后，学生分布零散，只是部分同学参加了问卷调查。调查问卷的问题分为两类，一类是讲课时已经概念化的问题，另一类是没有概念化的问题，都是3个问题。没有概念化问题的调查情况如表1所示，概念化问题的调查情况如表2所示。

比较表1和表2，不难发现知识点概念化对教学效果还是有非常有效的作用的，特别时间越长，效果越明显。刚学完，两者之间没有明显差别，而一年后，由于学生不再学习微机原理了，不少知识点已经遗忘了，知识点概念化的作用就显现了出来。这正是我们大学教育应该追求教学效果。

3　以实验教学促进知识理解，用课程设计提高知识升华

合理安排实验时间，能够有效地提高教学质量。在做实验过程中，学生首先能够熟悉上机调试过程，增强学生求知欲；此次，可以验证自己编写程序的运行结果，对课堂上学习的知识加深理解，逐步掌握汇编语言程序设计的基本方法，同时了解相关芯片及其功能，为硬件设计打下基础。在实验前，一般要求学生认真阅读、理解实验内容和程序，增强实验课的效果。

课程设计是学生根据教师提出的设计要求，独立进行硬件设计和软件编程，并完成调试的实践活动。课程设计全面考核学生相关知识掌握程度以及利用微机进行硬、软件开发的初步能力。因此，难度适中的课题，能够提高学生综合运用知识的能力，使其所学的知识得以升华。

4　以正确的态度对待学习，树立正确的人生观

教学过程中，一定要求学生以科学方法、严谨态度对待学习中问题。微机原理内容有大量结构严谨、逻辑性强的内容，在讲授内容的同时，适当地鼓励学生学习这种严谨方式，并运用到以后的学习、生活和工作，做事效率必将会得到明显提升。

在教材和参考资料中出现印刷错误或者不科学的提法，教师必需给学生指出来，以防学生在此产生费解。对参考书中出现的错误，要求学生认真对待，不可以盲目相信书本，有疑问的问题，一定要进行讨论，运用所学的知识把一些错误改正过来。譬如，在参考书中出现了（AH）=0237H[3]，这样明显错误提示一下，让学生去分析，提高学习的兴趣。

现在存在不少学生在上课期间，用手机上网，浏览新闻，都有的上瘾了。对此不良现象，告诫学生学习微机原理，就是了解、掌握计算机的特点，让这项技术为自己服务；而不是让我们的心智被微机控制了，给学生树立一个正确的人生观。

5　结束语

针对微机原理课程的信息量大、知识点多而零散、软硬件相结合等特点，有的放矢给学生介绍学习方法，把一些知识点概念化，降低学生学习难度，同时让学生能够形成微机的基本常识、概念，在以后工作中能够正确地运用相关知识。教学效果有了较大幅度提高，同时如何将知识点概念化过程也提高了教师自身教学水平。

参考文献

［1］周玉庭,陈静,郝培华.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):191-193.

［2］沈怡麟.《微机原理与接口技术》课程教学改革探讨[J].天津工程师范学院学报,2006,16(4):23-25.

微机原理篇3

【关键词】逻辑设计；目标定位；教学内容；模式手段

一、微机原理与接口技术课程目标与定位

1.课程目标

（1）知识目标：建立微机系统的整体概念，了解计算机逻辑编程结构及工作原理，理解课程的主要概念、基本原理和技术要点，拓宽计算机应用的领域和范围的思路和概念；掌握80x86处理器指令系统和汇编语言程序设计方法；熟悉微机接口部件的基本原理，掌握运用主要接口部件进行应用设计的方法。

（2）能力目标：具有运用微机软、硬件技术开发应用系统的初步能力；掌握运用主要接口部件进行应用设计的方法；知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科进展和未来方向；提高分析问题、解决问题的思维和实践能力。

（3）素质目标：具有查找、翻译专业外文文献，收集和提炼科研信息的能力；撰写读书报告或综述，并提高学员的主动学习能力和培养其初步的科研能力。培养沟通能力和团结协作能力；建立科研的基本思路和方法；培养对科学工作的严肃态度、富于逻辑性的思维方式和实事求是的科学精神。

2.课程定位

《微机原理与接口技术》课程旨在强化计算机硬件基础，培养硬件设计与应用开发能力，是学生学习和掌握计算机硬件基础知识、汇编语言程序设计及常用接口技术的基础课程。本课程强调理论与实践并重，培养学生分析问题、解决问题的能力。在硬件设计方面，主要培养学生的硬件设计能力，达到能设计接口电路的水平；在应用开发方面，主要培养学生汇编语言程序设计能力，达到能编写接口程序和设备驱动程序的水平。通过课程学习，为学生后续学习《ARM技术应用》、《嵌入式系统设计》、《PROTEL版图设计》、《嵌入式产品制作实践》等专业课程奠定坚实的基础。

二、微机原理与接口技术课程教学内容

1.教学内容选取依据

《微机原理与接口技术》是我校计算机应用技术专业学生必修的一门重要的专业基础课，通过学习和掌握计算机硬件基础知识、汇编语言程序设计及常用接口技术，提高学员微型计算机应用与开发能力。课程的任务是使学生从理论和实践上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，具有运用现代微机技术进行软、硬件系统开发的能力。

2.教学具体内容安排

微机系统基本知识，MPU的功能结构与工作模式，存储器技术，8086 CPU指令系统，汇编语言程序设计，输入输出接口技术，常用可编程接口芯片知识，微机总线技术，人机交互设备及接口，微机应用系统。

三、微机原理与接口技术课程教学模式与手段

1.教材编写的原则

（1）高质量原则。课程主要教材应选用近三年国家推荐使用的新版优秀教材或规划教材。教材的章节和内容要编排合理，重点突出，详略得当，应方便学生学习、阅读和理解。

（2）实用性原则。教材的内容要突出实用性，应具有丰富的实例，章节内应该有配套的练习题。

（3）系统性原则。教材应注重本课程内容的系统性、连贯性和衔接性。

（4）先进性原则。教材内容中应包含体现本学科发展的一些前沿领域和知识。

（5）根据学生的基础确定教学与教材内容的原则。

2.教学模式

在《微机原理与接口技术》的教学中，采用“项目驱动”的教学模式。建设知识点和实验的项目库，结合项目库中的项目讲解课程的重点、难点，提高学生的专业技能。

另外，通过“项目驱动”的方式，驱动学生的主动学习、自主学习，让学生在项目实现过程中学习项目开发的规范，体验团队协作过程，积累项目开发的经验，不断提高实践和创新能力，支撑课赛结合的创新实践能力培养。

3.教学方法

本课程教学中应注意理论与实践的结合，加强课前、课后的答疑辅导，注意学生应用能力的培养，使学员通过对微机工作原理、汇编语言程序设计及接口技术的理解，树立微机系统的整体观念，进而掌握运用现代微机技术进行软、硬件系统开发的初步能力。

（1）以学员为主体，注重启发和引导式教学

本门课程的基本理论具有较强的逻辑性，且相互之间具有较强的联系，因此课堂教学中要以学生为主体开展启发和引导式教学，鼓励学生主动学习、主动思考和主动构建知识结构。同时在课堂上倡导以问题为中心的教学方式，侧重应用实例的讲解，加强教学互动，提升学生的学习兴趣和积极性。

（2）优化实验内容，开展任务驱动型的实验教学模式

本着培养和提高学员应用能力的原则，在本课程的实验教学中应通过循序渐进的实验内容安排，不断对他们提出更高要求，避免学生在实验中“浅尝辄止”。同时实验教学要符合本课程的知识体系结构要求；符合学生的技能训练目标；兼顾学生学习兴趣和保证实验效果。

（3）开展第二课堂

让学有余力、学习兴趣大、应用能力较强的学生参与课外课程学习活动，也可以让学员参与部分初步的科学探讨工作。指导教师介绍他们阅读相关的专业文献或翻译英语专业文献。在整个课外指导过程中，要注意培养学员的科研思维、方法、能力和创新意识。

4.教学手段

（1）充分利用多媒体教学条件

通过教师生动的表达和对课堂的整体把握，再结合多媒体直观的展示，使得课堂教学内容更加丰富，更有利于调动学生的积极性，进一步提高了教学效果。

（2）充分发挥网络教学优势

利用学校良好的网络环境，通过课程网站提供的教学大纲、考试大纲、实验大纲、电子教案、教学视频、习题作业等教学资源，方便学生自主学习。

（3）不断提高课件制作水平

结合新的教育理念，采用先进的课件制作技术，发挥多种制作工具的优势，提高课件的信息量和互动性，提高学生的学习积极性和学习效果。

5.课程资源的开发与利用的计划和建议

（1）加强《微机原理与接口技术》课程的网络资源和素材库的建设。素材库分为图片库、文本库、视频库、动画库和音频库等。

（2）准备开设个性化的网上教学资源库或教学网站，展示自己制作的教学资源、教学课件等。也可以鼓励学习兴趣大、学有余力的学生参与教学课件的制作。

参考文献

微机原理篇4

《微机原理与接口技术》是高职高专http://计算机及相关专业必修的一门专业基础课，同时也是一门实践性和应用性很强的课程。经过理论和实验两方面的教学，使学生掌握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，微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术，并能综合运用软、硬件技术分析实际问题。《微机原理与接口技术》这门课程的学习涉及到很多先行课程，比如《模拟电子技术》、《数字电路》等，这些课程的学习效果往往对本课程的学习有一定影响，加之本课程的教学内容较多，各个知识点之间相互交叉又造成理解上的困难，需要学生记忆的内容太多，导致学生学起来较困难，从而失去了学习的信心，达不到预期的教学效果。

一、充分认识课程的重要性，提高学习兴趣 

《微机原理与接口技术》主要讲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，微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解，直接地应用在嵌入式计算机、自动控制等方面，掌握它也有利于对后续课程的学习，比如《操作系统》、《编译原理》等，并且这一部分内容中介绍到的计算机内部各部件的结构又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们和计算机沟通最直接的方式，如果我们想从事计算机科学方面的工作的话，汇编语言的基础是必不可缺的，因为我们的工作平台、研究对象都是机器，我们通过汇编语言和机器交流，尤其在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序，即使是 c 语言也会有些力不从心，而汇编语言则能够很好扬长避短，最大限度地发挥硬件的性能。WwW.133229.CoM由于汇编语言和硬件密切相关，所以第一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片，使学生能深层次的理解微机系统，为以后学习其他芯片打下基础。只有让学生认识到本课程的学习确实能对自己的就业和未来发展有用，才能激起学生学习的兴趣和动力，提高主动学习的热情。 

二、改进教学方法，提高教学效果 

《微机原理与接口技术》这门课程中有一些内容确实比较抽象，难于理解，又有很多知识点需要学生记忆，所以光有学习的热情还不够，正确的学习方法才能有事半功倍的学习效果。 

(一）鼓励学生，树立信心

《微机原理与接口技术》这门课程会分章节讲述构成微机的中央处理器，系统总线，存储器，输入输出设备和一些典型的接口电路以及它们的工作原理。我们知道微机是一个有机的整体，要讲清楚任何一个部件的工作原理都不可能只单独将这一部件拿出来讲，必然涉及到其他新部件，而其他新部件我们还没接触到，所以经常出现一个知识点还没讲清楚，又出现新的疑问，在整个课程的学习当中疑问会一直存在，直至该课程结束，也就是说只有到学期末所有的疑问才能搞清楚。还有这门课中最难的地方在第二章，本章知识理解起来困难，并且有大量内容（几乎全部内容）要求在理解的基础上记忆以便为后续的学习奠定基础，而这时学生刚刚开始接触这门课程便一下子觉得很难，容易产生放弃的思想。所以教师在整个学期中特别是学期初一定要不断鼓励学生：学习中存在问题是很正常的，随着进一步学习问题会得到解决，关键是坚持，树立学习信心。 

（二）精心设计，浅显易懂 

课堂教学是使学生获得知识最有效最快捷的方式。在教学过程中，真正做到“以学生为本”，提高课堂效率，我的体会是精心的进行合理、有效的课堂教学设计。合理、有效的课堂教学设计可以在最短的时间得到最好的教学效果。比如，本课程的教学安排中，先讲cpu内部寄存器后讲存储器分段，讲cpu内部寄存器时就要涉及到存储器分段，这样一来知识点前后交叉多，学生听不明白，老师也会觉得讲不清楚。换种思路，重新调整一下次序，先介绍存储器分段，讲清楚四种段、段地址和偏移地址以及物理地址的形成，再介绍cpu内部寄存器，4个段寄存器分别存放4个段的段地址，地址指针寄存器和指令指针寄存器用来存放偏移地址，这样讲符合学生接受知识的规律，用时较少而且教学效果好。 

（三）采用多媒体教学手段

随着信息技术的发展，多媒体技术在课堂教学中得到了广泛的应用。多媒体计算机使图、文、声、像集于一体，使教学内容形象生动富有感染力，使抽象问题形象化。一些抽象概念在单纯语言讲解的情况下，感性材料不足，说服力不强，通过多媒体可以把抽象的理论和抽象的模型具体形象地展示在屏幕上帮助学生理解。比如讲存储器分段时，说到存储单元物理地址唯一而逻辑地址不唯一时很多学生感到很困惑

转贴于 http://

“逻辑地址不唯一”，传统教学手段凭教师一张嘴、一根粉笔、一块黑板有时很难讲清楚，这时采用多媒体动画的形式将存储器分段进行演示，它能够直观形象地让学生看出段与段之间的一种重叠关系，某个存储单元既属于a段又http://属于b段，从而得出这一存储单元逻辑地址不唯一，既记住了结论又很好的理解了结论推导的整个过程。 

（四）注重实践环节 

微机原理篇5

关键词：微机原理；课程设计；教学方法；考核体系

课程设计是一种课程形式，也是一种教学方法[1]，其基本教学目的是加深学生对课程基础理论和基本知识的理解与掌握，培养学生综合运用基础理论和技能分析与解决实际问题的实践能力以及勇于探索的创新精神。微型计算机原理与接口技术是计算机硬件基础的重要组成部分，是高等学校很多专业都开设的一门基础性课程，也是一门应用性、实践性很强的课程。由于其开设量大，受益面广，国内高校都加强了该课程的建设，深化课程改革。一方面，缩短了课堂授课学时，加大实验学时，特别是加大课程设计学时；另一方面，加大课程设计的改革力度，不断更新设计内容，改革教学方法和考核方法，突出学生的自主性、主动性，激发学生的创新意识，注重学生设计能力的培养和工程能力的训练[2]。

天津大学电气与自动化工程学院开设的微机原理课程设计，基于多个围绕微机原理课程设计的天津大学教改课题的实践成果，结合学科前沿和工程实际，创新微机原理课程设计平台，不断优化和更新设计内容。结合学生特点和兴趣，注重引导、激发学生的创造激情和对知识的渴望，创新教学方法和手段。并且将创新性与工程规范纳入考核体系，改革考核和成绩评定方法，引导学生从注重结果转变到注重过程，从注重成绩转变到注重成效。

一、创新微机原理课程设计平台与内容

1.微机接口实验系统综合设计项目开发

基于“通用微机接口实验系统”，利用实验系统的外扩展接口，开发利用各种外扩展板，构建多种新的微机接口综合设计系统。主要包括以下几个方面：

（1）开发了GPS（全球定位系统）导航系统扩展实验板[3]，并与“通用微机接口实验系统”系统连接，以及与液晶显示系统或LED键盘控制实验板互联，构成全新的综合设计实验系统。设计并开设基于导航系统实验扩展板的综合设计性实验，与学科前沿相结合，增加了设计深度与广度，丰富了实验教学内容。

（2）实现了“通用微机接口实验系统”与LCD（液晶显示系统）连接[4]。新的实验系统可完成主要内容包括各种字符与图形的编程与显示、薄膜按键开关实验等。实验系统还可与电机等执行元件相连，通过编程在液晶显示器上显示输入输出及控制和执行信息等综合设计性实验内容。

（3）实现了“通用微机接口实验系统”与LED（发光二极管）键盘控制实验板的连接[5]。该实验系统通过8279芯片等的应用完成了综合设计性实验题目的开发，主要包括总线控制以及对控制对象进行显示、管理和操作，使课程设计内容更符合电气与自动化专业对控制技术的要求。

（4）学生自主进行创新设计。实验室提供红外收发、温湿度或压力传感器等实验扩展板及相关技术资料，在课程设计中学生利用实验室的各种设备与“通用微机接口实验系统”相结合，自定课题进行创新设计与实践。

2.微机接口实验系统综合设计性实验应用

拓展设计内容，更新设计项目，做好设计实验之间的科学衔接，使学生在课堂上更多地接触前沿技术，为他们未来接触工程实际奠定良好的基础。注意将本课程所学知识与“电子技术”、“自动控制原理”、“检测技术”和“机器人学”等相关课程内容融会贯通，提高学生综合运用和工程应用能力。

（1）课程设计内容的设立。根据微机原理课程设计的要求，不断进行实验系统选题的设计与开发，精心设计课程设计内容，注重先进性和开放性，并与学科的前沿技术相结合，在课程设计的综合性、设计性环节给予学生更多的选择。设计课题包括基础性选题和扩展性选题两部分。

基础性选题主要包括：自定义字符显示编程，汉字字符显示编程，图形显示编程，特效显示编程，总线控制LED显示实验，微机接口、键盘、LED综合实验，GPS通讯实验，GPS编程实验，GPS手持机实验，各种外扩展板设计实验。这些设计内容与微机接口技术紧密相关，并具有一定的深度与广度，同学们通过硬件连接、软件设计，软硬件调试完成集采集、显示、存储等功能于一体的设计内容。

同时，我们还给出了多个综合设计性扩展选题。此类选题没有固定的要求，只是给出一些提示，学生可以根据自己的设想进行硬件选择、软件设计，达到自己的设计目标。极大地发挥了学生的主观能动性和创新性。

（2）课程设计教程的编写。微机原理课程设计综合设计性选题的主要知识点依托微机原理接口技术并结合与之相关的学科前沿。为此，根据课程设计要求，编写了相关的设计教程，提供参考文献与网站，使学生在实验前对相关的扩展知识有个初步了解。根据历届学生的具体情况，教师不断总结实践教学经验，逐步完善指导书的编写，使之更适应于学生的实践与创新。在指导书编写中按知识点模块化编写，设计实验内容从易到难编排，每个设计实验都给出了预习要求和达到目标。对于创新性设计实验我们给出一部分选题，同时鼓励同学们结合系统，将扩展板进行多种组合，自己设计课题，进行实践创新。

二、探索新的实践教学方法和手段

1.加强引导与鼓励，激发学生的创造激情和对知识的渴望

在微机原理课程设计教学实践中，首先了解不同学生的特点和学习兴趣，在此基础上有针对性地指导学生选题及团队组合。在设计过程中，鼓励学生独立思考，通过网络、图书馆、资料室等各种渠道进行信息检索和资料查询。教师在指导实验时，从实践应用的角度出发去引导学生的设计方法和技术路线，注重培养学生发现问题、思考问题及解决问题的方法和思路以及创新意识。

教师在课堂上注重学生课程设计过程，鼓励学生以灵活多样的方式和不同的角度完成自己的选题，激发学生的创造激情和对知识的渴望，促使学生从“要我学、要我做”转变为“我要学、我要做”。

2.改革课程设计考核和成绩评定方法

在课程设计的考核中将创新性与工程规范纳入考核体系。指导教师从出勤次数、软硬件设计、上机调试、预习（第一次实验时检查流程图、源程序）与总结报告、创新性等方面对学生进行综合考评。在课程设计的考核与评定过程中细化了预习、设计、创新、实验报告完成各个步骤的考核标准。课程设计过程中为每位同学建立考核表格，其中题目1是基础性选题，题目2是自选的综合设计性扩展选题。按照考核指标体系，在课程设计过程中同步给出各环节考核成绩，做到公平公正，激励学生更好地完成课程设计内容，更多地进行创新性设计。

三、教学效果

2006年以来，我们不断创新微机原理课程设计硬件平台，不断扩展和更新设计内容，边实践、边改革。目前已在电气与自动化工程学院自动化专业和电气自动化专业6届学生（平均每届学生12个班、380人）中进行了教学实践，取得了良好的教学成果。

微机原理课程设计教学过程中，学生付出了很大努力，他们要自学相关知识，查阅资料，进行实验设计、流程设计，搭建硬件平台；并通过软件设计、软硬件调试，完成整个设计，写出设计说明书和总结报告。大部分学生对扩展性选题具有极大兴趣，有学生选用导航扩展板实验系统，通过自学相关知识，实现了GPS地理信息的采集、显示、存储，取得了满意的效果；还有学生偏重理论研究，例如08级的同学在80X86平台上完成了FFT（快速傅里叶变换）的汇编实现，具有较强的理论价值，能在本科阶段做出这样的课程设计成果，得到了师生的广泛好评。

参考文献：

[1] 曾开富，王孙愚. “工程创新人才”培养模式的大胆探索[J]. 高等工程教育研究，2011（5）：20-31.

[2] 刘艳莉，孙雨耕，葛宝臻等. 符合工程专业人才培养模式实验教学体系的构建[J]. 中国大学教学，2010（4）：75-77.

[3] 金文，陈曦等. “微机原理与接口技术”综合设计性实验的研究与探索——GPS导航实验板的开发与应用[J]. 实验技术与管理，2011（10）：151-152.

微机原理篇6

关键词：微机原理及应用；理论教学；实验教学

作者简介：张元涛（1977-），男，重庆人，重庆科技学院电气与信息工程学院，讲师。（重庆 401331）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0084-02

“微机原理及应用”是高校自动化、电子、计算机等专业的一门理论性和实践性都很强的专业基础课程，本课程的任务是通过教学使学生掌握微机系统的基本知识、汇编语言的程序设计方法和基本接口技术（包括存储器组织、中断技术和常见接口技术等），为学生学习后续相关课程和将来从事微机硬件及接口技术方面的工作打下一定的理论和实践基础。该课程在人才培养方案中起着承前启后的重要作用，其完成效果直接影响专业人才的培养质量。[1]

一、“微机原理及应用”教学中存在的问题

重庆科技学院电气与信息工程学院的自动化系、测控系和电气工程系都开设了“微机原理及应用”课程，学时为48个学时。由于该课程知识点繁杂，理论性和实践性都较强，学生在有限学时内学好这门课程非常困难。从近几年的情况来看，学生普遍学习积极性不高，更不会运用知识进行设计。笔者认为造成这种现象的原因主要有以几方面。

1.理论教学存在的问题

首先是教学内容成旧，与其他相关课程的教学脱节，同时，由于学时有限，教师在教学中也不会涉及32位CPU以及目前CPU的最新技术，因此学生觉得该课程跟现实脱节，实用性差，学习时带有排斥性。其次是教学内容理论性强、互动性差，教师授课时通常采用PPT和板书进行讲解，但PPT多半采用教材上的内容，制作粗糙不生动，教师讲到CPU结构、指令系统、总线时序等知识点时，这种单纯的理论分析让学生觉得枯燥乏味，因而学习缺乏积极性和主动性。

2.实验教学存在的问题

实验教学中采用的是唐都TD-PIT32位微机原理实验箱。这些试验箱装置主要实现芯片功能的验证性实验，学生无需编程只需照着连线图连接几根重要的连线即可得出结果，完全没有发挥学生的自主创新能力，没有做到理论知识和实践操作的结合。

3.考核方式存在的问题

考核方式通常采用“6+2+2-出勤”的方式，即期末考试占60%，作业和实验报告各占20%， 再考虑平时出勤情况。这种考核方式的缺点是作业和实验报告抄袭情况特别严重，学生认为只要交了就能得分，无法检验学生掌握知识的程度。同时，由于上课学生人数较多，教师通常采用随机点名的方式，部分学生存在侥幸心理。

鉴于以上情况，为了提高教学质量，培养学生学习积极性和实践动手能力，笔者结合近几年“微机原理及应用”课程的教学实践，从改革理论教学、实验教学和考核方式这几方面进行了探讨。

二、理论教学改革

1.教学内容改革

首先教师要精简教学内容，严格按照教育部对该课程的教学基本要求，通过国内外优秀教材的比较研究，确定该课程分为7个知识单元，即微型计算机基础、微机指令系统、汇编语言程序设计、半导体存储器、基本输入输出技术、中断系统和常用接口芯片。在明确教学内容的基础上，在第一次课就应该给学生用图示表明7个知识单元之间的内在联系，同时还应说明该课程与相关先行课及后续课之间的关系，可结合一些具体的控制系统实例来激发学生的积极性，体现该课程的重要性。其次在把握教学内容的基础上，要体现具体知识单元的层次化，[2]分别按照识记、理解、掌握和运用四个由浅入深的层次分类，教师在每章节的课前都应把这些分类给学生说明，章节结束时要总结，这样可以使学生做到心中有数，主动地去掌握知识要点。最后在保证基本教学内容不受影响的基础上，应尽量讲授一些微机发展的新技术，扩展学生的知识面，使学生觉得这门课程有实用性。比如讲解8086功能结构、指令系统、存储器系统等章节时，可增加32位CPU、双核、四核等微机最新发展技术和趋势的内容，简要说明其与8086的异同，并给出相关参考资料，激发学生的学习兴趣。

2.教学方法改革

由于该课程内容的严谨性容易造成课堂气氛沉闷，传统填鸭式的教学方法往往是教师在讲台上讲，学生在下面听，缺乏互动，无法调动学生的积极性。因此教师在课堂教学中可采用多种教学方法，如案例教学法、形象化教学法、启发式教学法、归纳式教学法、讨论式教学法等，[3]改善课堂氛围，提高教学效果。同时，应该在制作PPT上多花工夫，使其尽量生动、形象、直观，能够抓住学生的眼球，结合教师生动的表达，进一步调动学生的学习主动性。[4]而且对适当章节可借各种软件进行讲授，比如讲授存储器扩展和接口电路章节时，可利用protel来绘制电路图，并标注数据线、控制线、地址线，这样除了授课更加形象外，还可以让学生提前了解protel软件，为以后设计电路和绘制PCB图打下基础。

三、实验教学改革

实验教学的目的是在理论教学的基础上，培养学生实践动手能力和创新意识，按照教学大纲要求，实验教学学时仅分配8个学时，要在有限的学时内达到较好的教学效果，笔者认为可以从以下三个层次进行改革。

1.精简实验内容

在实验学时有限的情况下，必须精简实验内容，保留核心关键实验。本校采用8086简单程序设计、8255并口应用实验、8253定时器/计数器应用实验和波形发生器应用实验作为课堂实验，采用一个综合实验作为课后考查实验。8086简单程序设计实验主要让学生熟悉汇编语言开发环境和简单顺序、分支和循环程序的运用，后面三个实验主要让学生分别掌握并行接口芯片8255、定时器/计数器芯片8253和模数转换芯片DAC0832的运用，最后的综合实验则让学生结合各种芯片运用来设计一个简单控制系统。

2.扩展验证性实验为创意设计性实验

传统的验证性实验无法锻炼学生的实践动手能力。首先在上实验课之前，教师要求学生按实验指导书内容进行实验预习。[5]然后上课时教师进行实验演示，教师应说明实验线路如何连接，为什么这么连接，重点说明程序的执行流程，实验结果如何得到，学生再自己亲自动手操作。在完成基本验证性实验的基础上，教师可将学生分成不同组，对每组提出一个不同的创意设计性实验题目，[6]要求学生运用已有知识发挥创造性思维，选用不同电路和编程方法，启发学生从不同的角度掌握知识，同时培养学生的团队协作能力。教师在实验过程中适当给予指导，最后进行分析总结。

3.合理安排综合实验的选题

综合实验着重考查学生综合运用知识的能力，教师应选择接近生活、学生感兴趣的数据采集和处理系统，比如交通灯控制系统、智力测验抢答器、数字收音机等。还是教师将学生分组，为每组提出一个不同的题目，要求学生课后自行查询资料，在规定的时间内完成综合实验设计任务。

四、考核方式改革

考核方式要求能全面、客观、公正地反映学生的学习情况，如实际动手能力、分析解决问题能力和创新能力，才能真正检验教学效果。改变原来以期末考试、作业和实验报告成绩为基础的“6+2+2-出勤”考核方式，采用“6+1+2+1-出勤”的考核方式。期末考试成绩占60%，作业占10%，但为了避免作业抄袭情况的发生，评讲作业时改变原来由教师讲解的方式，变为每道题由教师随机点名来决定是由哪一位学生讲解，把讲解情况作为该次作业的评分标准。如果学生没有讲解清楚再由教师讲解，教师可以多抽几个学生讲解，对那些没有抽到的学生则依据作业评分，缺勤的学生即使交了作业该次作业也记为零分。课堂实验占20%，课后综合实验占10%，成绩每次由各个创意设计性实验题目和综合实验题目的答辩情况和报告情况综合评分，教师采取每组随机点名的形式让学生进行答辩并评分，评分成绩作为整个小组答辩成绩，缺勤的学生即使交了报告该次实验总成绩也记为零分。出勤考核仍然采用随机点名的方式，但教师应着重点名出勤情况较差的同学。这种考核方式有助于调动学生的学习积极性和主动性，培养学生实践动手能力、创造性思维能力、集体荣誉感，同时间接提高了学生的出勤率。

五、结束语

“微机原理及应用”这门课程的理论性和实践性都很强、知识点繁杂、概念抽象、学生学习难度大，考虑到该门课程在专业培养体系中的重要地位，为了提高教学质量，探讨其教学改革是当前重要的任务。本文针对重庆科技学院该门课程在教学过程中存在的问题，分别从理论教学、实验教学和考核方式方面提出了一些自己的见解和策略，目的是调动学生的学习积极性，提高学生的综合素质，改善教学效果，在今后的教学实践中会逐步运用这些方法来检验其可行性。

参考文献：

[1]贺杰，何高明，郭慧.微机原理与接口技术理论和实验教学改革的探索[J].梧州学院学报，2012，22（3）：86-88.

[2]卢清平，苏守宝.《微机原理与接口》课程的教学思考与实践[J].实验科学与技术，2012，10（2）：94-96，99.

[3]韩松.“微机原理与接口技术”教学改革与探讨[J].中国电力教育，2012，（10）：79-80.

[4]郭福洲.《微机原理与接口技术》课程教学设计[J]，电子世界，

2012，（2）：74-75.

微机原理篇7

关键词 教学网络化 双语教学 优化教学方法

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

“微机原理与接口技术”作为高等院校计算机专业以及电子类专业的一门必修课，在培养偏硬件及软硬件综合型人才过程中具有非常重要的地位。该课程具有很强的专业性、实践性和应用性，目标是使学生掌握现代微机的工作原理和硬件接口技术，熟悉微机系统软、硬件开发的基本方法，培养学生的动手能力、创新能力和知识的综合运用能力。随着IT技术的飞速发展，互联网技术日益成熟，微处理器的大量发展将计算机技术渗透嵌入到了各种仪表和控制系统中，特别是嵌入式技术的广泛应用，智能化、物联网技术的出现更是融合了传感技术、通信技术、计算机技术及微电子技术、控制技术等，使得“微机原理与接口技术”课程的地位越来越重要。

对“微机原理与接口技术”的课程改革与新体系的建设探索是我们一直在做的事情，以下是我们的一些探索和体会：

1开展电子课件建设

在教学当中，不应该对书本上的内容进行讲授，这样学生会觉得非常枯燥，很大程度上对学生的学习热情造成影响，所以应该制作相应的电子课件配合文本教材，以文字，图形等多种不同表现形式，展示教学内容，提高学生的学习兴趣，开拓视野，进一步深化了基础理论，有助于提高学生的动手能力，激发学生的创新能力。通过一些形象的方式让学生了解，微机里面各个部分之间是如何工作的，CPU是如何通过总线让各个部分协调运作。通过运用3DMAX或者Flash等实用软件可以做出一些逼真形象的动画，通过动画演示让学生深层次理解内在原理。

2教学网络化

充分应用网络信息化教学手段，在网络平台上向学生提供教学要求、远程答疑、应用资料等网络教学资源；通过网络进行专题讨论、网络释疑、学生意见反馈等教学辅助工作。利用网络这一现代教学手段，打破传统实践教学在时间和空间上的限制，可以在任何时间、任何地点，通过网络进行自主学习、交流讨论。特别是利用一些目前流行的软件平台，比如微信平台，微博平台。创建公众号，一些相关的内容以及话题，给出一些国内外的设计实例，引起学生的兴趣，让大家都参与讨论。

3优化教学方法

由于微机原理与接口技术课程知识点多理论性强，所以在授课时，结合学生比较熟悉的身边实例来进行讲解，把原理知识与实际应用相结合，形成了新的教学方法。比如：案例教学法。我们可以将课程内容所涉及的基础知识结合生活中的实例进行讲解。采用实例教学，可以把我们身边常见到的家用电器、智能交通、公共汽车报站系统、门铃等常见设备展示给学生，通过比较实用又不太复杂的产品作为实例讲解设计过程，把相对繁杂的课程内容变得相对有趣，从而启发学生学习的欲望，通过这种方式增强了学生的动手能力，充分调动了学生学习的积极性，将学生置于主要地位，提高学生自我学习的能力。在教学实践过程中“项目教学法”也有取得了很好的成效将原有传统学科体系中的知识进行整合，并转化为若干个典型项目，教师作为指导者把相对独立的项目交给学生，学生作为主体直接参与项目实践过程，包括信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价等。项目教学法不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价。其项目法的学习重点在学习过程而非学习结束，通过这种方式学生在学习的过程中锻炼各种能力，把学习课程时的被动听课转化为主动探索课程内容，不仅使学生掌握了课程知识，而且锻炼了学生的实际工程应用能力，加强了综合运用所学知识解决实际问题的能力，同时也调动了自我学习的积极性、主动性和创造性。

4提倡双语教学

双语教学是指将母语以外的一种语言直接应用于语言学科以外的其他学科的科学，使第二语言的学习与各学科知识同步。双语教学不仅能够使学生掌握丰富的专业理论知识，而且能够使学生将专业知识与专业英语有机地结合起来，应用英语口语和书面语形式对专业知识加以应用，实现英语能力的培养与提高，达到“双赢”的目的。双语教学还可以帮助学生以后的工作中取得一定的优势，因为大多是电子方面专业的学生才进行该门课程的学习，而该专业的学生毕业以后都会从事电子领域的工作，电子领域是高科技的行业，里面存在相当多的新技术，特别是很多技术是国外领先，所以从事该方向的工作会面临着很多专业的英语类的文献的阅读与理解。很多学生在大学里对英语学习并不重视，拿到专业英语更是头痛，消极学习。这样的情况在以后的工作中会成为个人发展的极大障碍，我们在大学的教育中就帮助学生提高英语学习的兴趣，经常翻译一些相关的科技文献，让他们有很好的英语基础以便以后在工作中可以发挥自身优势。一些好的企业里面不仅是需要员工具有一定的英文阅读能力，而且要求他们在日常工作中熟练使用英文。在现代化的企业里面，客户往往不仅是中国的，还有相当多的外国客户，为了更好地发挥企业的竞争优势，所以这些好的企业里面要求所有的文档都是英文的，与客户交流的信件也全部是英文撰写，甚至开会也要求用英文沟通。这样的要求在全世界500强企业里面并不新鲜。我们的学生在这样的企业中要生存，要发展没有一个好的专业英文底子是根本不可能的。由此可见，双语教学的重要。

微机接口技术课程的教学改革是一个不断探索、不断尝试和不断完善的过程，任重而道远，需要师生双方密切配合，更需要广大教师扭转传统观念，革新教学方法，同时提高自身业务水平，为培养创新型人才而努力。

参考文献

微机原理篇8

摘要：本文根据笔者的亲身体验，结合实际具体分析了给数学系学生讲授微机原理课程的指导思想、技术特点、知识结构以及所遇到的问题和解决方法，系统阐述了学习该课程的重要意义。

关键词：微机原理；教学大纲；实验；成绩

中图分类号：G642

文献标识码：B

1引言

2006年春，我校数学科学学院领导面对本科生就业形式的严峻局面，系统分析了本科生就业之愈演愈烈的市场化趋势，同时响应学生对学习计算机知识的强烈要求，决定开设“微机原理”选修课，计划安排54学时，笔者担任主讲教师。

一般认为，“微机原理”的前导课程是：“电路分析”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”。而数学专业的学生完全没有接受过这些课程的训练，为此，笔者经过寒假期间一个月的精心策划，拟订了一套教学大纲。但要在54个学时完成教学任务，尤其是针对这些没有经过专业电子技术训练的授课对象，必须要有严格的教学计划和周到的实验准备。限于经费和实验场地，笔者申请购买了两套清华大学科教仪器厂生产的TPC2003A实验设备，一套用于课堂演示实验，一套用于兴趣小组课后实验练习。

18周教学(每周3学时)完成过后，选修该课程的近40名学生的考试通过率超过了85%，教师得到的由学生参与的教学质量评估分数达到86.9分，获得绝大多数学生的认可。更可喜的是，董建强同学的毕业设计“北京市花园桥路通灯设计”运用计算机工作原理和接口技术，结合线性优化理论，成功编写了汇编语言程序，并在TPC2003A演示实现，在众多毕业生中脱颖而出，经专家评审，被评为校级优秀毕业设计。

2教学指导思想的确立

目前还没有专门为数学专业编写的“微机原理”教材，当然也无此必要。教学的关键取决于授课教师的理论素养、知识结构、教学指导思想和课堂授课经验。笔者曾长期担任数学专业的“C语言程序设计”和“数据结构”的教学工作，深感学生计算机基本知识的匮乏。譬如对变量的理解长期局限于逻辑符号，对存储空间没有意识，难以建立牢固的指针概念，“数据结构”所确立的数据存储模式不能形成物理概念，缺乏基本的计算机思维；同时，对文件的访问技术也无法深入到物理层面，至于键盘访问等接口技术更是难以贯彻。致使授课教师不得不花费大量时间为学生建立计算机的物理操作观念，势必延误正常教学工作的顺利进行。因而导致“C语言程序设计”课程由原来的54学时扩展为72学时，但依然未能从根本上解决问题。

鉴于以上原因，笔者将“微机原理”课程教学的基本指导思想定位为：以培养数学专业学生的计算机修养为主旨，把握计算机各个逻辑模块的总线结构，建立数据存储的物理观念，了解数据运算的物理流程，确立CPU和存储器的核心地位，解决基本的数据输入输出问题。

长期以来，从事“微机原理”教学工作的教师有意无意地坚守着这样一个观念：学习“微机原理”课程的目的是让学生掌握计算机的硬件组织原理，为将来从事计算机硬件的设计工作打下坚实的基础。从教材编写到课堂教学以及实验操作过程，这个观念牢牢地占据着统治地位。不光是教师讲课辛苦，就是学生也不堪重负。在这个观念的主导下，很多信息工程类的非硬件专业开始压缩甚至砍掉这门重要的计算机基础课程，偏向于软件编程。如前所述，在传统的教学观念里，一个专业要开设这门课程，就要另外开设三门以上的前导课程，不但占用大量的教学资源，而且短时期似乎看不到什么效果。致使许多专业陷入非常难堪的境地，而“微机原理”则变成了专业教学课程中的鸡肋。

导致以上尴尬局面的根本原因，就是忽略了“微机原理”在培养学生计算机修养上的重要作用。程序设计尤其是基于面向对象的现代程序设计技术要求学生必须深入理解计算机的物理工作流程，在进程管理、输入输出管理、文件管理以及CPU的使用技术上，如果没有底层知识，是无法基于现有的操作系统编写出健壮、高效的应用程序。

3授课大纲的拟订与教学实践

教学大纲是在明确的教学指导思想的基础上完成的。首先，建立总线结构思想。这是从通信角度把握计算机各个逻辑模块统一协调工作的整体操作思路。总线结构确定计算机的基本组成原则，建立各种总线类型的分工，使计算机的各个模块形成一个有机整体。总线结构必然存在竞争冒险，为了规避信号冲突，必须考虑优先级问题。通过总线结构的深入讲解，使学生对计算机产生整体概念，突显系统分析思维，避免在后续课程中陷入先入为主，无法建立计算机系统思维的混乱局面。但总线结构的教学重点放在总线分类和相互关系上，旨在把握计算机整体结构，认识到CPU、存储器、I/O接口等在通信关系上的统一性和操作上的一致性。对总线控制的CPU控制和DMA控制只做技术性介绍。使学生理解CPU为什么要放弃对总线的控制权以及DMA控制器存在的意义。当然，课程一开始就讲解总线结构会使许多同行难以接受，因为大多数教材将这一部分内容放在整个课程的后三分之一。然而，从培养学生的计算机修养、建立计算机思维的角度考虑，放到第一部分讲解是符合知识的建立过程的，那就是先规划整体，再分块创建，形成一棵完整的关于计算机结构的知识树，总线结构正是这棵树的根。

其次，笔者在教学过程中着重确立了CPU和存储器的核心地位。深入讲解CPU与存储器是一个不可分割的整体，是一切算法实现的核心。重点放在CPU和存储器的相互关系的讲解上，决不过多地纠缠时序过程。在物理实体上形成一个较高的抽象，使CPU和存储器的讲解保持在同一个授课层面上，而不是象传统教材中将两者远远分离，比如某著名教材《微型计算机技术及应用》将处理器放在第2章，而存储器放在第12章，这也是传统的授课方案，强调“按部就班”。然而笔者在具体教学过程中注重于CPU和存储器的逻辑结构。对于前者，是以ALU为中心的寄存器的集合，实现一个基本算法单元；对于后者，深入讲解物理地址和逻辑地址的关系，充分建立寻址空间的概念。笔者始终以1MB的存储空间为例，务必使学生明白CPU的基本寻址方案，让学生理解一个复杂的算法的实现不单是依靠CPU自身，而是与数据的存储策略密切相关的。这样，不但为“C语言程序设计”课程的指针变量的建立埋下伏笔，也为“数据结构”课程的深入理解奠定思想基础。

再次，将系统指令和汇编语言紧密结合，既强调助记符观念又综合语言体系。尤其是在建立变量概念的时候，紧密结合存储单元，体现数据的物理性的一面。学生对变量理解的深度将直接影响到对后续课程的学习，特别是“C语言程序设计”。如果学生的理解仅限于逻辑符号层次上，或者对数据的认识没有物理概念，就无法灵活使用变量，在算法实现上往往陷入绝境，必然阻碍计算机素养的提高。因此，笔者结合汇编语言实例，既深入探讨变量的地址寻址本质，又强调变量的空间属性，使学生意识到，在计算机内部，变量只是CPU获得数据的一种方法，程序通过对变量的引用而实现数据的运算，与数学上的变量概念有着本质的区别。程序中的变量既封装了地址，又封装了操作类型。关于数据类型，在系统指令的讲解中就已经深入贯彻，使学生明白，数据类型的规划实际上是数据存储和CPU运算的特点决定的，必须在程序设计中严格划分，否则CPU将混淆指令，在数据获取上也会出现错误。这里要着重区分二进制数值与ASCII码字符的差异。根据以往的授课经验，多数学生不能正确认识ASCII的作用。笔者曾在为数学专业研究生补习C语言知识的时候，问及ASCII中英文Interchange的交换双方各是谁？是谁与谁的交换？竟无人知晓，学生的计算机修养之低下可见一斑。显然，对数据类型概念的这种原理性解释，对学生掌握各种高级语言有着指导性的意义。不过，笔者并没有花太多时间讲解汇编语言的程序设计，而是通过例题和演示实验加强学生对程序概念的理解。因此，笔者在大纲中并不要求学生掌握汇编语言的程序设计，只要求能读懂一般难度的汇编程序，初步建立结构化程序思想。这在系统指令中也有所体现，过于复杂的运算指令以及不常用的条件控制指令等完全摈弃不讲。在一般教材中所介绍的指令集合，只选择其中一个不大的子集，倘若在汇编程序中涉及到了没有学习过的指令，就临时介绍。总之，讲授过程紧紧围绕“培养学生计算机素养”这个主题，并不要求学生会编写复杂的汇编语言程序，不过多纠缠指令是本大纲的一个基本特点。

最后，是输入、输出接口芯片和中断技术的运用。接口在计算机中之所以存在的一个基本理由，就是外部设备如何实现对计算机主机(CPU和存储器)的数据输入和输出。归根结底，一切被处理的数据都来源于外设，也最终归口于外设。限于学时，笔者仅讲解了三个基本芯片：并行接口8255A，串行通信接口8251A，以及定时器8253。对于8255A芯片，重点介绍了方式0和方式1两种工作模式；对于8251A，也只着重介绍了异步通信模式；而对于8253，只强调了中断触发脉冲的作用和典型波形的生成功能。对中断控制器仅做简单介绍，旨在阐明中断的优先级处理过程，重点放在理解中断操作在计算机输入、输出的重要意义。具体讲解的过程，完全依赖实例和演示实验，更多地阐述各芯片寄存器的作用及CPU对芯片和寄存器的寻址方法，并对比与存储器寻址的不同之处。通过介绍输入、输出指令完成芯片功能的初始化，让学生理解芯片工作的“可编程性”。同时，也让学生认识到计算机的输入、输出相对于算法而言是一个完全独立的部分。另外再介绍芯片地址在操作系统中被名称化，通过专有名称寻址外设是基于操作系统程序编写的一般性原则，并结合C语言的键盘和显示器访问来说明接口在高级语言体系中的运用过程。

4实验问题

“微机原理”是一门实验性极强的课程，在数学专业，不可能建立专有的实验机房，而且也不能过高估计学生的动手能力。但学生在“大学物理”课程中已经有了一定的实践经验，多数学生在中学做过电路的实验，可以较顺利理解电平概念。由于学时的限制，笔者普遍采用了演示实验或利用FLASH技术将实验过程投影到屏幕，对学生理解数据的物理存在和CPU对数据的寻址及简单运算过程具有很大的帮助作用。集体实验的参与过程非常少，只是在汇编语言的讲解过程中采用，利用宏汇编系统环境和Debug技术加深学生使用存储器的能力，巩固对变量的各项属性的理解。

除了以演示实验为主之外，在学生中组织兴趣小组，教师利用业余时间指导那些对计算机有强烈爱好的学生做接口实验。结果发现，这部分学生迅速成为了“微机原理”课程学习的骨干力量，并带动了整个班级的学习积极性，个别同学表现出了超强的实验动手能力，较高水平地完成了各个实验项目，董建强同学就是其中较为突出的一个。他在后来的毕业设计中对北京市花园桥路口的交通流量建立了合理的数学模型，结合并行接口知识，成功编写了汇编语言源程序，并取得了优异的成绩。兴趣小组的另外一位同学李冬松，毕业后顺利进入了某著名电话公司的北京研究所，从事英汉电子词典的底层编程工作，据他后来说，“微机原理”的硬件知识是他战胜众多竞争对手的法宝。由于没有有效的课时分配，他们都是利用暑假完成了全部实验内容。

5成绩考核

成绩考核是整个教学过程中重要的一环。虽然注重平时成绩，但期末考试成绩依然占了相当大的比重。考试内容完全贯彻教学指导思想，集中考察学生对数据存在的物理概念及其CPU寻址的理解程度，强调变量的类型定义及引用，包括一些基础算法的结构化理念，输入、输出的基本过程和中断概念。从试题类型而言，选择题、判断题和程序填空占了70%，简答题和接口设计占30%。既强调概念理解又涉及实际应用，但放弃了时序、硬件组织、外部设备等内容的考核，围绕大纲和教学内容，注重计算机的逻辑思维，而不是细微的电平化的数据传输过程。物理组成为逻辑服务，不陷入到物理细节，而注重逻辑的物理化是笔者的基本教学思路，也是成绩考核的基本方针。

参考文献

[1] 钱晓捷. 汇编语言程序设计(第二版)[M]. 北京:电子工业出版社,2003.

微机原理篇9

关键词：微机原理与接口技术；机械类专业；教学；C语言

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)28-7042-02

Discussion on the Course Teaching of the Principle and Interface Technology of Microcomputer for Machine Specialty

WANG Lan

(Harbin Engineering University College of Mechanical and Electrical Engineering Heilongjiang, Harbin 150001, China)

Abstract: In the teaching of the principle and interface technology of microcomputer, aim at the feature and professional knowledge structure of machine specialty students, analyze the course teaching content. The new technology and computer engineering experiences are put into the course, and the C language programming is introduced into the course teaching. Teaching results show that the study interest and computer skills of the students are improved, and good results is obtained.

Key words: principle and interface technology of microcomputer; machine specialty; teaching; C language

微机原理与接口技术课程是大学工科专业的一门专业基础课，课程的目的是让学生掌握16位微型计算机基本原理、接口电路，建立微机工作的整体概念，同时具备初步的程序设计能力，为应用微型计算机解决工程技术领域问题打下坚实基础。

近年来，微机技术发展异常迅猛，出现了很多应用广泛的新技术，如多核处理器、PCI-Express总线、SATA 接口等[1]，而这些新技术在原有的课程内容和教学实践中却没有反映出来。因此，有必要在课程内容中加入这些新技术并应用于教学实践。

对于机械专业的学生来说，电类基础课程较少，后续相关课程及毕业设计中涉及微机原理与接口技术内容的也较少，因而在有限的时间内，提高学生的学习兴趣和效果，更好地培养学生微机应用能力显得尤为重要。

1 重点突出与融入新技术

微机原理与接口技术是一门专业性很强的课程，需要记忆的内容较多，对于机械专业的学生来说比较抽象，不好理解。通过多年的教学经验，结合学生所反映的问题，根据本专业的特点，我要求学生在学习这门课时，首先要加强记忆，在记忆的基础上理解。在讲课过程中，先指出每一章节的重点和难点，重点部分精讲，配合图片、动画，便于学生记忆。比如在讲CPU组成时，在PPT上给学生展示出一幅CPU组成框图，对照图片讲解各部分的功能，同时指令和数据的流向用箭头动态的显示出来，使学生一提到CPU，脑海中就能反映出这样一张图，帮助学生记忆。

计算机技术发展迅速，知识更新很快，而现有的教材在新知识方面体现不足。以CPU为例，现在的教材多以Intel公司生产的8086/8088系列16位的微处理器为例来进行讲解，而我们在实际中使用的微处理器是32位或64位机。在课堂讲解过程中，以Intel8086为主讲解CPU的基础特点和工作原理，80286/386微处理器注重讲解相对8086的改进。然后讲解CPU的64位技术和多核技术概念和特点，让学生了解CPU的发展趋势。

例如在讲解总线知识模块时融合PCI-Express总线知识。微机原理与接口技术课程体系中，总线知识模块的主线是ISA、EISA、PCI、AGP，但是即使是AGP总线，也已经被PCI-Express总线所取代，PCI-Express基于串行技术，采用4根信号：2根差分信号用于接收，另2根差分信号用于发送。总线的带宽能达到8GB/S，支持热拔插和即插即用。因此在课程体系中融合PCI-Express总线是必要的。

2 用C语言教学

目前，微机原理及应用的教材基本上都采用汇编语言作为编程语言。汇编语言是最接近机器码的一种语言，其主要优点是占用资源少、程序执行效率高。但是学习汇编语言需要记忆大量的助记符，编写的程序不易读，学习起来需要较长时间。

而C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性，而且可以直接实现对系统硬件的控制。目前常用的单片机、DSP、ARM等厂家一般都能提供C编译器。因此，使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。

学生们在大一时已经开设了C语言课程，具有一定的C语言编程基础。在微机原理及接口技术课程中，需要讲的内容就是I/O接口语句（包括inportb和outportb两条语句）和中断语句。

例如8位A/D转换芯片ADC0809应用电路如图1所示，通过分析可知ADC0809的数据端口地址为78H，状态端口地址为79H，通道选择端口地址为7AH，采用C语言编写的查询方式数据采集程序如下：

int ad_data_read( unsigned char ch_num)

{

unsigned char data, ch_st;

outpotrb(0x7a,ch_num);//选择通道

ch_st = ch_num | 0x80;

outpotrb(0x7a,(ch_st));//构造ALE上升沿

outpotrb(0x7a,ch_num);//启动AD转换

while(!(inportb(0x79)&0x01);//等待转换结束

data=inportb(0x78);//读转换结果

return(data);//返回

}

程序只有8条语句，很清晰的反映出查询方式下A/D转换过程，程序简单、易懂，而这段程序采用汇编语言来写的话，大概需要30条语句[5]，相比之下可以看出C语言编程的优势，尤其是对机械专业的学生来说，可以让学生们在大一学习C语言课程后，继续使用C语言编程，提高C语言的应用能力，也为学生今后学习单片机课程、毕业设计，以及今后读研究生、工作打下良好的编程基础。

3 理论和实际相结合

把知识点和日常生活联系起来。在讲解I/O接口芯片时，在讲清芯片工作原理、引脚定义、初始化编程后，重点讲芯片的应用，同时加强实验课与课堂知识的结合，在课堂上讲解芯片的应用例子，并给学生留有探索的内容，让学生在实验课中解决，提高学生接口设计、编程的能力。例如并行接口8255A是一个应用较多的芯片。在讲解8255A时，首先要讲清芯片的编程结构、功能、寄存器和初始化编程，然后结合实际讲应用举例。

如图2所示8255键控灯电路图，图中有3个按键接在8255端口A的PA0~PA2引脚，3个发光二级管接在8255端口B的PB0~PB2引脚，要求编程实现3个按钮分别控制3个发光二极管的亮灭。在讲解电路图时要讲清按键和发光二极管的连接电路：不但要讲清楚按键的状态与PA0~PA2引脚的对应关系、PB0~PB2引脚电平与发光二极管亮灭的对应关系，还要讲清楚电路中电阻上拉、限流的作用，由此分析出8255的工作方式，进而给出8255的控制字。根据题目要求画出程序流程图、写出程序。

给学生布置实验课的内容，可以让学生用8个按钮分别控制8个灯，也可以让学生模拟双控开关功能、模拟霓虹灯等等，通过实际动手操作，提高了学生学习的热情，获得了较好的学习效果。

4 结论

结合多年教学经验，针对机械专业学生的专业特点，探讨了微机原理与接口技术课程的教学改革，教学内容方面，在尊重原教学大纲的基础上，增添了微机技术的新知识，将C语言引入本课程，课程中的程序例程均采用C语言讲解，注重理论联系实际，注重实验教学，提高了学生学习热情，获得了较好的教学效果。

参考文献：

[1] 冯康,姚南生,闻国才.《微机原理与接口技术》课程与新技术的融合[J].重庆文理学院学报,2011,30(1):85-88.

[2] 杨斌.从知识点掌握到应用系统构建的微机接口课程设计规划及实现[J].计算机教育,2009(13).

[3] 杨居义.微机原理与接口技术项目教程[M].北京:清华大学出版社,2010.

微机原理篇10

关键词:电动机;微电脑;保护器;原理与运用

中图分类号:TM32 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)020(C)-0156-01

由于我公司系煤化工生产单位,重要的大功率电动机的安全运行关系到我公司稳定生产,以往异步电动机采用热继电器作为过载保护装置。长时间运行发现,异步电动机已烧坏,热继电器未动作。深究原因,发现化工单位腐蚀性环境容易使热继电器双金属片腐蚀断开,往往造成异步电机缺相运行,电机烧坏时常发生,造成检修维护工作繁重。另外发生堵转和短路故障时,不能及时查明原因,往往等钳工甩开机械部分后,单试电机才查明故障原因,耽误检修时间,又费时费力。

根据我公司地处贵州多酸雨、环境差及多粉尘等实际情况,采用深圳市普乐特电子有限公司生产的MAM―B型和MAM―F型电机保护器两款作为我公司异步电机保护装置。电动机运行后,保护器循环显示ABC三相电流及设定值,相当直观;当保护器检测到电机发生故障时,显示故障代码,并显示相应的动作值,判断故障一目了然。经过三年时间实际生产运用,电工班普遍反映良好,用于重要岗位异步电动机保护。该两型保护器性能稳定可靠,精度高,保护动作准确可靠,参数设定简便,具有过载、缺相、堵转、短路、三相不平衡等保护作用,以及三相电流和故障代码显示功能。适用于主回路为AC380V和AC660V以及用高压CT保护高压电机,广泛适用于冶金建材化工纺织等行业工业电动机及电力系统保护。通过4―20mA输出方便接入DCS系统。除应用于电机直接起动保护、星-三角启动保护和自耦降压启动保护外,现主要介绍该保护器在我公司6KV高压设备运用实例,以供大家探讨和应用。

变压器电动机组典型运用

透平循环机组由6KV1000KVA变压器直接启动三相380V680KW异步电机,与之配套的是上海华通开关厂JYN6-10型高压开关柜。因原采用珠海万利达电气有限公司生产的MLPR-20E微机线路保护装置,使用中发现该保护器作为高压设备保护热稳定性差,线路复杂,误动作频繁,严重影响我公司合成氨安全生产,透平循环机跳车,大幅度减量。改用MAM-B型电机保护器作为保护装置,原透平循环机低压电气原理图不变,高压柜电气原理图只更改MLPR-20E微机线路保护装置线路。如图所示,经过三年时间验证,该MAM-B型保护装置动作可靠,电机保护器线路简单,灵敏度高,改装费用低,从未误动作,大大降低检修强度。异步电动机起动结束后,工作电流达到设定电流的四至八倍时,动作时间小于0.3秒,显示堵转; 工作电流达到设定电流的八倍以上时,动作时间小于0.2秒,显示短路;当任何一相电源缺相时,动作时间小于3秒,显示缺相;任何两相电流相差60%至75%时,动作时间小于8秒,显示不平衡;当电机运行电流超过设定电流1.2倍时,过载跳闸,具有过载反时限保护特性,故障指示一目了然,能很好的保护循环机安全运行。以上变压器电动机组保护原理图运用于我公司“813新系统”,可作为同类型化工单位参考。

在实际应用于380V三相异步电动机保护时,保护输出触头容量为常闭220V7A、380V5A,若为防止保护输出触头因大电流短路造成保护输出触头未断开,不能跳闸,可更改常闭保护输出触头为常开,加一中间继电器转换,也可自行更改常闭保护输出触头为常开,需要打开保护器外壳,找到输出继电器重新焊接即可,也可向厂家要求定制更改。

注意事项:若高压互感器CT有ABC三相时,取A和B相二次侧电流保护回路,直接在综保AB两相接入;若高压互感器只有AC两相时,按照说明书提示接线,一定注意CT极性,接反后造成保护器三相不平衡显示,电机不能运转。电气原理图画出AC两相接线示意图,AB两相接线按照说明书提示接线。

这只是我公司应用例子,取得较好的经济效果。在实际应用中,还可应用于高压同步机保护,希望广大读者集思广义,充分应用,为化工安全生产服务。

作者单位:贵州美丰电力车间