微機原理精選(九篇)
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第1篇：微機原理范文
微機原理課程在高校已經開設了長達一二十年，開設課程的名稱不盡相同，有“微機原理”、“微機原理與接口技術”、“微機原理與匯編語言”等多種，但是教學內容大體一致，基本都是以80X86CPU和其組成的PC機為重點，課程結構主要分為兩大部分，原理部分包括：微型計算機基礎知識、80X86CPU系統結構及其指令系統、匯編語言程序設計、存儲器原理與接口、I/O接口技術、中斷與中斷管理、總線技術等知識；接口部分包括：8259A、8253、8255A、8251A等可編程接口芯片和A/D轉換器。課程主要分理論教學和實驗教學兩部分，課堂上理論教學主要都是以老師講解為中心，由于課程的第一部分介紹的是原理篇，所以理論抽象的概念性的東西較多，每章有大量的名詞和術語，而且前面各章的內容涵蓋的知識點多而雜，課程各部分前后內容都有交叉，學生不易學，興趣不高。初學《微機原理》時，很多同學可能都沒有什么頭緒，面對眾多的術語、概念及原理性的問題感覺枯燥乏味，學生學習的積極性比較松怠，課堂氣氛比較沉悶，而且以往課時數較少，教材內容根本講不完，更何況給學生做練習和補充實例都很困難。接口部分主要接受接口芯片的工作方式和編程應用，編程一般采用的都是匯編語言，該語言為硬件語言，指令多而難記憶，以往課程學習中，學生對此語言掌握情況不佳，動手編程能力較弱，這使得在微機原理課程的指令系統篇和接口篇出現了學習難點。在實驗教學過程中，實驗內容有些為驗證性實驗，學生自主創新較少。通常都是老師把程序編寫好，學生對照老師的電路圖連接線路，然后學生調試運行并觀察結果，最后寫出實驗報告，整個過程不是自主學習和思考，很多學生對實驗原理并不理解，也不能夠獨立編寫程序，這樣就不具備微機硬件和軟件的基本開發能力，實驗課程的目的就沒有達到。
2課程改革
2.1教學內容改革
教師和學生普遍都認為微機原理課程的內容多而復雜，如果在有限的學時內把原理、匯編、接口三部分知識講授完是非常困難的，基本不可能完成，所以我們就需要對教學內容進行精選，把一些重點和難點內容放在課堂上精講，而一些相對來說較容易的內容或者是與其它先驅課程的重疊內容只做簡單介紹或復習性回顧，讓學生課后去自學，比如在前面的學期中已經開設了匯編語言課程，所以在指令系統和匯編語言程序設計這兩部分講解時，可以把尋址方式和指令系統的內容合并講授，而且學生不需要記住全部的指令，掌握一些常用的頻繁指令即可，再通過對程序的分析和大量編程來提高編程技巧和動手能力，這樣處理的效果比較好，而且節約了教學時間。而對原來其它課程中雖然已經提及，但是沒有過多分析的問題可以增加講授。如機器碼的介紹，特別是補碼的運算及其在微型機中的應用，可以多補充一些知識。總線時序部分在實際應用中用途較小，教學時可以只進行一般性介紹。課程中的中斷原理和可編程定時器/計數器8253都是講解的難點，在講解這兩部分內容時，可以先舉實例讓學生理解中斷概念，對定時器與計數器的概念可以以日常生活中常見的小家電的定時系統舉例，這樣寫生就會有一個比較清晰的認識和理解，然后再慢慢逐漸深入講解，印象要比純原理或工作方式介紹更深刻一些，不至于學生學起來感到頭疼。此外，在傳統的理論內容的教學上，還可以介紹最新的微機及接口的最新知識，所以教材選擇時，要近兩年出版的內容比較合適，讓學生及時掌握最新的知識和技術。
2.2提高學生的學習興趣
興趣是關鍵因素，沒有了興趣學習就變得枯燥而乏味，所以必須要提高學生對課程的學習興趣。培養學習興趣可以從兩方面著手：首先，教學形式上可以進一步改善和提高。由于課程內容含有很多抽象和圖示的部分，如果在課件中做成靜態文字或圖片，學生看著比較疲勞，也不能形象傳達教學內容，我們就可以把此本分內容做成動畫效果，比如文字部分色彩可以豐富艷麗一些，刺激學生的眼球；類似CPU的結構原理、尋址方式、總線時序、中斷管理等圖示部分，學生都認為比較難理解，這些內容在課件中就可以使用Flash或Authorware軟件做成動畫效果一步一步演示，學生即看的清晰明了，而且也吸引他們的注意力，使記憶更深刻，激發學生學習的興趣。我校為豐富和提高課堂教學質量，專門開展了多媒體教學及多媒體課件的評比活動，激發教師改善教學形式，提高授課質量。其次，理論聯系實際開拓視野。教學過程中可以多引入日常生活中常見的微機應用，然后再介紹工業中的一些實例，調動課堂氣氛、是枯燥的理論教學變得更生動。如果有條件，也可以安排學生去現場實地參觀相關設備或控制應用等。
2.3合理選擇教學方法
為達較好的教學效果，我們對教學方法進行了改革，采用實例驅動法。一些較抽象、枯燥、難理解但又重要的內容，盡可能與現實生活中較貼近的例子聯系起來，引入實例驅動教學和啟發式教學，通過比喻或形象的說法講授，慢慢過渡到理論，有利于學生思維的延續性，讓學生理解、記憶更加深刻，激發的他們的學習興趣，從而增強教學效果。以前課堂都是以教師講授為中心，滿堂課老師是主角，學生參與的不多，這種模式已經淘汰，現在由教師提出問題，要求學生尋求解決方法，逐漸引出課堂內容，教師做出正向講解，再由學生反過來提問，然后給大家一定時間分組討論，最后教師總結。經過以上改革以后課堂氣氛比以往活躍很多，效果良好。
2.4增強實踐操作
很多教師都認為微機原理課程的教學內容枯燥抽象，課時數量偏少，教學難度較大，存在心有余而力不足的感覺。另外，本門課程要求學生對匯編語言有一定的基礎，大多數學生匯編語言基礎都不太牢固，而且在實驗過程中，有一些偷懶的學生不愿意親自動手編寫程序，只是簡單地連接導線并調用系統自帶的程序完成實驗，從而導致學生動手能力差，達不到實驗目的。但是本課程的實驗環節是課程教學的重要方面，為了解決上面提到的問題，我們任課教師參與實驗課程的編排、參與實驗課程的討論、指導，這樣既促進了實驗環節，又進一步提高了課堂教學的效果，具體的方法如下：
1)預習實驗內容。課前預習對在有限的課堂上完成要求的實驗內容是非常重要的，因此每次實驗結束前就提前布置下一次實驗內容。要求學生根據實驗教學目的和要求，結合課堂教授的理論知識，做好實驗的準備工作，做到實驗目的明確、實驗原理明晰，實驗內容理解，培養學生自學和動腦思考的好習慣。
2)根據所學內容，要求學生每人設計一個簡單的小實驗，可以在圖書館或上網查找資料。結合教材內容設計，然后帶到實驗室，通過試驗箱或集成開發環境測試完成，寫出報告及心得。
第2篇：微機原理范文
【關鍵詞】微機原理及接口技術；教學改革；案例導入；對比教學
0 引言
《微機原理及接口技術》課程是電氣信息類、自動化類、機械類等專業學生的重要專業基礎課程，是學好后續課程，如單片機、ARM、DSP 等的必備基礎和重要前提。[1]“卓越工程師教育培養計劃”旨在培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的各種類型的優秀工程師后備軍。[2]這就要求高校調整人才培養目標定位、改革人才培養模式，強化培養學生的自主學習能力、創新意識和探索未知領域的興趣，提高學生解決工程實際問題的能力。開展課程案例導入式及與C 語言對比教學改革與研究，對學生加深微機系統整體理論概念理解，提高采用微機設計開發實際測控系統的能力具有重要意義。
1 教改思路
教學改革的指導思想是：“寓學于用，學以致用，學用結合，以用促學，用中提高”，提高學生學習、研發微機應用系統的創新應用能力。
開展案例導入教學模式改革和研究，為學生建立微機應用系統設計與開發的整體概念，避免目前知識點被人為割裂、學生在學習后感覺各章節孤立、無法融會貫通的問題。強調講學交互、學思結合，學習結束即完成了一個微機應用系統的設計，激發學生學習主動性、創造性。
C語言是大部分工科自動化相關專業的一門基礎課，并且學生在參加計算機等級考試時多選考C語言，大多數同學對C語言比較重視，掌握得也比較好。因此通過C語言與匯編語言的比較式啟發教學，使學生能借C語言基礎促進匯編學習，加深對匯編語言的理解，更快地掌握匯編語言，做到事半功倍；反過來也可促進他們從更深層次深入理解C語言，提高C語言編程能力，提升在嵌入式系統開發時經常采用的C語言嵌入匯編語言進行混合編程的實際應用水平。
2 教改內容
2.1 案例導入式和問題式教學模式研究
《微機原理及接口技術》課程教學中的一大難題是局部和整體的矛盾解決，即微型計算機系統是一個整體，一旦系統運行各部分都同時工作，各部分對應的知識點本身不存在誰先誰后，而教學中內容的講解只能一部分一部分進行，如何讓學生先建立整體概念再逐一講解，最后回到整體并有升華，是微型計算機老師不停探索的問題。[3]對大模塊（CPU、存儲器、總線、指令系統）的整體觀一般是通過模型機來解決。我們建立了如圖1所示的典型微機測控案例，通過案例和問題導入相融合，通過教學內容的模塊化組合解決這一難題。8253、8255、8251、ADC、DAC單一問題討論并不困難，但它們在微機應用系統中的作用及與接口概念的聯系，采用傳統教學方法效果不好；通過建立典型微機測控系統案例，能夠讓學生先居高臨下，再各個擊破，最后回到整體并有升華。
設計的微機測控系統案例，可以導入課程中的所有常規可編程芯片和A＼D、D＼A轉換功能，是一個十分具有代表性且有專業特色的案例――根據實際自動氣象測控系統的功能要求，提出要解決的問題，然后逐一推進解決，達到知識由易到難，由簡到繁，由局部到全局的知識傳授過程和自主思考過程。提出問題后，首先由學生思考和查閱資料，明確要解決的問題，理清解決問題的思路和最終目標，在學習中做到問題清楚，思路清晰，目標明確。
圖1 典型自動氣象測控系統原理框圖
設計的案例既能很好地體現和融合將要學習的各個芯片的功能和應用，又能了解測控自動化系統要求。在分析系統的功能以及實現這些功能需要哪些可編程芯片的基礎上提出問題，展開對這些問題的討論，提出解決辦法，引出常規芯片，然后逐一解決，最后自然形成整體理念和設計思想。
2.2 匯編語言與C語言比較教學研究
學生在學習匯編語言時，需要依據計算機的處理方式， “設身處地”地從計算機的角度思考問題，這往往是學習匯編語言的最大障礙。如果不能克服，即使掌握了各種尋址方式和指令系統，也很難寫出功能稍復雜的程序，甚至產生厭學、抵觸情緒，給課程學習帶來困難。
由于C語言是大部分工科自動化相關專業的一門基礎課，并且學生在參加計算機等級考試時多選考C語言，大多數同學對C語言比較重視，掌握得也比較好。因此通過C語言與匯編語言的比較教學，使學生能借C語言基礎促進匯編學習，提高學生對匯編語言的理解，快速掌握匯編語言，做到事半功倍。
對比教學的內容包括：
1）基于高級語言對匯編語言的數據訪問進行理解
如從常量、變量、數組等數據的訪問來對比兩種語言；以C語言為參照，列出各種控制結構對應的匯編語言框架，采用一些與C語言關鍵字如else，default等接近的標識符定義，讓學生比較容易看清楚語句之間的跳轉關系和程序的邏輯結構。
2）匯編語言與C語言程序結構比較
不同語言程序結構是相通的，但實現方法不同，通過比較教學可以快速切入，還具有溫故而知新的效果。
3）對于匯編語言中的一些關鍵知識點，如DOS功能調用可以與C語言中輸入輸出函數進行類比等等。
比較教學有助于學生較快地掌握匯編語言，并且反過來也會加深對C語言的理解，不僅提高C語言的編程能力，而且對在嵌入式系統開發中經常用到的在C語言中嵌入匯編的應用問題有了實質性提高。
3 教改特色
教學改革把培養創新型應用人才作為首要目標，注重學生解決問題的能力、探究的精神和個性品質，強調啟發式教學、發現式學習和互動合作式學習，充分利用現代教育技術，強調學生的創新能動性和個性化發展。[4]
強調講學交互、學思結合，學習結束即完成了一個微機應用系統的設計，激發學生學習主動性、創造性，提高學生學習、研發微機應用系統的創新應用能力。
對比教學有助于學生較快地掌握匯編語言，反過來也可促進他們從更深層次深入理解C語言，提高C語言編程能力，提升在嵌入式系統開發時經常采用的C語言嵌入匯編語言進行混合編程的實際應用水平。
4 結語
教學實踐證明，本文提出的案例導入式、問題式教學模式，可以解決《微機原理與接口技術》課程知識點繁雜、易被人為割裂等問題，幫助學生融會貫通、熟練掌握課程知識體系；比較式啟發教學，使學生能借C語言基礎促進匯編學習，加深對匯編語言的理解和掌握，做到事半功倍。總之，本教改方法可以充分激發學生學習主動性、創造性，有效提升創新能力。
【參考文獻】
[1]張紅民，王艷.微機原理及應用教材與教學內容改革思考[J].理工高教研究，2009，28（5）：105-108.
[2]教育部關于實施“卓越工程師教育培養計劃”的若干意見（征求意見稿）[Z].2010，6.
第3篇：微機原理范文
關鍵詞：微機；教學內容；優化
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：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
《微機原理與應用》是電氣自動化等電類專業的專業基礎課，這門課的教學目的是培養學生建立系統的整體概念，具有微機應用系統軟、硬件開發的初步能力，其中重點培養學生的自學能力和分析問題、解決問題的能力。然而，隨著科技的飛速發展，教學中逐漸出現了以下幾個矛盾：1) 課程內容與課程學時的不匹配。本課程的內容主要包括三大方面：CPU原理，指令系統、程序設計，接口芯片與應用，具有知識點且相關性不強等特點。目前的教學課時一般為64～72個課時，之中還包括12左右的實驗課時，教學行程已經相當緊湊。近年來隨著微處理器的不斷發展，16位的CPU內容已經無法滿足實際需要，所以課本在原有的基礎上增加了32位CPU的內容。課程內容增加，而學時不變，導致某些原理無法展開詳講，以致影響了整體的教學效果；2) 其次，某些課程內容相對過時。隨著微電子技術的發展，課本中所講述的一些芯片多數已經不在實際應用，而作為基礎的接口芯片，它們的工作原理、初始化編程又是學習接口技術的基礎。如何解決這些矛盾，該文將從以下幾個方面來討論。
2 對教學內容的選擇
本課程的教學目標是：培養學生的微機應用系統軟、硬件開發能力。因此在選擇課堂教學內容時應以這個目標為出發點。
首先在講解CPU原理時應該遵循循序漸近，由淺入深的原則。眾所周知，微處理器并不是一下就發展到目前的64位處理器，而是由4位、8位、16位逐步發展起來，其中不斷有新的技術應用到處理器的設計里。教學中，應當以新技術的產生與應用為主線，首先介紹4位處理器的結構、指令系統、指令周期、控制部件等內容，再進入對16位處理器的結構及工作原理的講解，相比4位處理器，不僅在處理字長不同，而且有了更多的寄存器以及采用了流水線技術。因此8086CPU有8個通用寄存器和4個專業寄存器，還有指令隊列能使取指和執行可以并行處理，縮短了指令周期，提高了效率。最后再講述32位處理器，它不僅采用指令流水，而且采用高速緩沖存儲器和高速總線帶寬，使得指令執行時間縮短及加快數據的處理速度。此外，目前的微處理器發展到雙核，以課堂討論的形式分析雙核與單核的工作原理區別在哪？優勢在哪？或者在已學習16位和32位處理器的基礎上，引導學生自己分析最新CPU的工作原理，設計思想與優勢所在，從而可以提高學生的學習主動性，培養獨立思考能力。
其次，有目的地對課程內容進行詳略之分。注重對工作原理、芯片結構、設計技術的講述，略講引腳信號及其功能。例如：對于16位的8086CPU，授課的重點應放在結構原理、工作模式以及主要操作功能等，而CPU引腳信號和功能可以略講，課后采用習題的方式讓學生對這部分內容進行理解和記憶。之后學習32位的80X86系列CPU時，應該略講結構、總線等內容，讓學生自學這部分內容。在課堂上詳細講解實地址方式、保護方式及存儲器管理等，因為這些是8086CPU所不具有的技術。對于接口芯片，詳講芯片內部結構、工作方式、初始化編程，略講芯片引腳，此外結合同種應用的新芯片的發展，講述在芯片設計上的變化，以及應用于實際電路有何優點。例如：在自動控制系統中應用最為廣泛的數/模轉換器，一般課本均以DAC0832作為示例講解，但是隨著微電子技術的迅速發展，DAC0832在工作電壓、輸出通道、輸出類型、接口方式上等方面已經落后當前的發展，所以很少應用于實際中。因此，在講解這部分內容時，重點先放在數/模轉換器的工作原理，其次是DAC0832的結構和工作方式。最后，選取目前通用的數/模轉換器如DAC5573IPW與DAC0832相比較，它的優勢在哪？如它的輸出類型是電壓，不需像DAC0832外加運算放大器將電流信號轉換為電壓信號；它的輸出通道是4通道，工作電壓為2.7～5.5V，還有接口方式是通用的12C接口電路等。
3 教學手段的多樣化
3.1 采用powerpoint演示圖表
Powerpoint具有制作簡單，結構分明，條理清晰等特點，因此目前教學上大多采用powerpoint制作課件。基于本門課的特點，圖表比起文字更直觀，更能闡明問題，因此《微機原理與應用》的課件采用powerpoint制作課件時要側重對圖及表的演示，簡單配以少數文字作為說明。例：在講述數據傳送指令MOV時，對于源操作數和目的操作數分別有各自的定義，如果讓學生機械地去記憶，會造成學生概念上的混亂，但將數據傳送方向作成示意圖放在powerpoint中演示，則會起到事倍功半的效果。其次，在講解移位指令時，只需把移位變化前后的圖放入課件中，不必有文字，學生就能很好地理解。
3.2 引入flas制作
Flash具有小而精，作品無級縮放不變形等特點，最重要的是能將圖、文、音、視、動、色等六大要素通過不同組合展現強大的表現力。因此利用flash技術可以對信息進行重現，同時，使用新的時空觀念展現事物發展過程，能有效地揭示事物或事件的實質[4]。學生在學習微機系統的過程中，對于數據、指令的存儲過程，指令的執行過程非常模糊。因為從基本電路部件到整個處理器的過程需要有一個展示過程，所以在這里我們可以選用flash來完成這個過程的重構。如圖1所示，圖中清晰展現微處理器簡化結構的組成，通過動畫的切換，學生可以了解取指過程，執行過程中控制字的變化，以及內部總線中數據的流向。
輸入/輸出接口電路是計算機的重要組成部分，也是微機原理的另一個重點內容。接口電路完成微機與外部設備通信，與外部設備交換信息，都需要有接口芯片來完成。接口芯片的工作原理、工作過程如果單用文字或圖片講述，很難清楚理解。因此我們同樣采用flash來演示這個動態過程。如圖2。
3.3 部分章節引入雙語教學
例如：在講述8086CPU的引腳圖時，發現引腳不僅多，而且都是英文縮寫，怎么記住這些引腳名稱與功能呢？在課堂上就是要講清每個引腳的英文全稱，例如，INTR引腳的英文全稱為interrup request，意思是中斷請求，那么學生就很容易理解這個引腳輸入的是可屏蔽中斷請求信號。同樣的，INTA引腳的全稱為interrupt acknowledge，直接可以翻譯成是中斷承認，通過學習，學生就會很輕松地記住這個引腳輸出中斷響應信號，而與相似的INTR相區分。這個過程不僅能幫助對課程更好的理解與記憶，而且可以提高學生的專業英語能力。
4 結束語
通過對教學內容的優化，可以對課本內容進行有目的的選擇，通過對教學手段的多樣化，能讓學生課堂有限的時間里更好地掌握軟、硬件的基本知識，培養設計開發能力及獨立思考能力。通過實踐表明，整體教學效果有所提高，學生分析問題、解決問題的能力也相應地提高。
參考文獻：
[1] 鄭學堅. 微型計算機原理及應用[M]. 3版. 北京：清華大學出版社，2001.
[2] 安倫. 對《微機原理與應用》課程教學的幾點思索[J]. 職業技術，2007，24：20.
第4篇：微機原理范文
關鍵詞:多媒體技術;教學內容;考試方式
微機原理與應用課程是信息類本科學生的主要學科基礎課之一,是信息管理類、計算機類、電氣技術類等專業的一門重要專業基礎課。課程的教學內容雖不深奧但很瑣碎,既有共性的工作原理,又有具體應用的技術方法。我院多數學生基礎較薄弱,為了達到良好的教學效果,我們改變傳統的以教師講授為主的教學模式,利用計算機網絡和多媒體技術等手段,努力創建一個以學生為中心、著重培養其實踐動手能力、分析問題和解決問題能力的教學環境,為提高學生的計算機綜合應用能力打下堅實基礎[1]。
1適應社會需求,革新教學內容
隨著計算機技術、網絡技術和超大規模集成制造技術的成熟,在原有微機原理與應用課程內容的基礎上,我們擴充了對新型微處理器及相應指令系統的介紹,增加了DDR內存、Flash存儲器、RS-485接口、USB接口、SPI接口、高精度D/A和A/D芯片的介紹。刪減較低檔的微處理器介紹、I/O接口等較陳舊的內容。
2改進教學手段,實現多媒體教學和網絡教學相結合
目前,用計算機進行輔助教學已成為課堂上的主流,而多媒體網絡教學環境是實現現代化教育手段的硬件基礎。教師利用教學課件上課、開設網絡課堂,通過在網上開設討論區,師生可以網上交流討論、答疑;教師可以提供相關網站連接,便于學生查詢相關學習資料。另外,針對課程內容中硬件、軟件和接口三部分,采用不同的教學模式。硬件和指令部分知識點較多,采用多媒體授課和課程網站相結合的教學模式;軟件部分的講授采用與硬件相結合的方法,通過讓學生借助實驗板現場編程,使學生掌握匯編語言的指令和編程技巧,不要求學生死背指令格式;接口部分可仍采取講授為主的教學模式,輔助以相關接口實驗完成。
2.1根據教學內容制作多媒體課件
本課程教學主體軟件制作選擇Office2003 應用軟件中的PowerPoint和Protell99電路仿真軟件。PowerPoint的操作簡便、素材豐富,是課件制作必不可少的工具之一。教師要在課堂上向學生進行電路仿真演示,課件中的電路圖使用Protell99制作會更方便。課件的制作中要考慮其實用性和欣賞性。
1) 實用性:制作課件的主要目的是提高教學效率,激發學生學習興趣。教師通常要將文字和口頭語言難以表達清楚的教學內容作為制作課件對象,利用專業軟件演示實驗結果。
2) 欣賞性:為符合學生的視覺需求,教師制作課件過程中除要考慮實用性外還要考慮課件的可欣賞性,動畫要流暢,無停頓、跳躍的感覺;配音要恰當,且音色優美[2]。
2.2資源共享
微機原理與應用課程學習網站包括實驗仿真環境、習題庫、模擬試題、相關知識的鏈接以及網上學習論壇等。學生通過課程學習網站滿足了課外的學習欲望,學習知識的同時,能夠更好地拓寬知識結構[3]。
總之,教師在制作多媒體課件過程中,一定要從學生的認知實際情況出發,使得知識的重點、難點更加容易被學生接受。
3注重實驗教學,培養創新能力
3.1課程特點和現狀分析
微機原理與應用課程的主要特點是實踐性強,在教學過程中,其實踐教學環節必不可少,主要包括軟件實驗和硬件實驗。學生通過軟件實驗進行程序編寫、調試和運行,提高自身閱讀與編寫程序的能力;通過硬件實驗進行硬件電路設計、解決軟硬件接口問題實現控制任務。目前,各高校對微機原理與應用課程在課程結構、教材建設、教學方法等方面進行改革,效果較好。但是,對于三表本科院校來說,如果照搬重點和普通高校的教學模式顯然是不可行的。如何根據生源實際情況進行因材施教,培養學生的實際操作能力,是我們對微機原理與應用課程進行教學改革的重點。
3.2實驗教學的改革
課程實驗既要滿足課堂教學的要求,也要為課程設計打基礎,還要滿足學生畢業設計的需要。實驗分驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗三部分。驗證性實驗主要強化學生對基礎理論的理解,要求學生必做;設計實驗是為選做實驗,主要培養學生獨立分析問題和解決問題的能力,可作為教師留給學生課程設計任務,學生可在教師指導下完成。綜合性實驗是通過具體的項目,由學生完成其中的部分功能模塊或全部,最終組成一個完整系統。針對三表本科學生基礎薄弱的特點,我們開發出一系列實驗項目,如交通燈信號控制、流水燈控制、直流電機驅動控制等,這類實驗項目在生活中常見,學生會感興趣,但因涉及知識較多,有一定難度。教師鼓勵學生通過查閱資料、設計方案和硬件連接、軟件設計、綜合調試等環節,培養他們的系統設計能力和綜合應用能力。
另外,為調動學生的實驗積極性,我們開展了第二課堂活動,以提高實驗教學質量。同時,學院向學生開放實驗室,鼓勵學生利用業余時間到實驗室完成選作實驗;鼓勵學生進行科技小發明,以期提高學生的實踐動手能力[3]。
4考試方式改革
考試作為教學的一個重要環節,是對學生學習情況進行檢查的必要手段。因此,在考試環節中應該體現課程的教學目標。針對微機原理與應用課程的特點,對考試形式、考試內容進行了相應改革,綜合評定中理論考試、實驗、平時成績的比例分別為5U3U2,理論考試主要考核學生對基礎知識的掌握情況;實驗部分主要考核學生的硬件設計能力;平時成績主要考察學生的課堂表現情況。整個考試全面考核學生對基礎知識的掌握情況、實踐動手能力、創新能力及應用所學知識分析問題和解決問題的能力[4]。
5結語
我院通過優化教學內容、改進教學手段和教學方法,讓學生全面系統地掌握微型計算機原理的基本理論,提高了學生的實踐動手能力和創新能力。通過教學改革,將人才培養從注重知識傳授轉變到培養實踐動手能力和創新能力上來,培養大批適應社會需求的高素質應用型人才。
參考文獻:
[1] 常鳳筠.微機原理教學改革的實踐[J].中國冶金教育,2007(2):26-27.
[2] 徐振民.CAI與建構主義理論[J].遼寧高職學報,2004,6(1):61-62.
[3] 周梅芝.改革實驗教學 培養創新人才[J].科技資訊,2007(36):202.
[4] 周玉庭.微機原理與接口技術課程的改革與實踐[J].重慶工學院學報,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：微機原理范文
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.
關鍵詞: 微機原理與接口技術;課程設置;教學改革;實驗教學
Key words: microcomputer principle and interface technology;curriculum;teaching reform;experimental teaching
中圖分類號:G40文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)23-0210-02
0引言
《微機原理與接口技術》是工科電類專業本科生的重要專業基礎課程,也是一門主干和必修課程。但是由于當前計算機技術尤其是單片機及嵌入式技術的飛速發展,傳統微機原理課程的地位受到了較大挑戰。部分教師和學生將微機原理與接口技術課程與單片機或嵌入式系統等的課程混為一談,對微機原理課程的地位和作用產生了質疑。本文將結合筆者多年從事微機原理與接口技術課程教學的經驗和體會,從多個角度闡述在新時期課程改革背景下本課程所應擔負的作用,并詳細說明課程內容、實驗教學及學時安排等方面的主要思路和具體措施。
1對微機原理與接口技術課程定位的再認識
從目前國內各工科高校的人才培養方案和課程規劃來看,微機原理與接口技術課程被看作是電氣、電子、自動化等電類專業的一門專業平臺課程,其主要任務是使學生從理論和實踐的層面掌握現代微型計算機的基本組成、工作原理及典型接口技術,建立微機系統的整體概念,使學生具有運用現代微機技術進行軟、硬件開發的初步能力。
為適應計算機技術飛速發展的時代需要,各高校微機原理與接口技術課程的課程設置和教學內容也做了相應調整。主要可以分為以下四種情況:①將長學時(90-100學時)的微機原理與接口技術課程拆分為系列課程,如依次分為短學時的《計算機組成原理》、《匯編語言程序設計》和《接口技術》課程;②先開設一門微機原理課程,主要講授微機的基本組成、工作原理和匯編語言程序設計,其后再開設一門《單片機接口技術》或《嵌入式系統設計與開發》,主要從開發設計的角度講授接口技術的應用;③同時開設《微機原理與接口技術》和《單片機原理與接口技術》課程,分別從80x86系統和單片機應用的角度講授系統的工作原理、程序設計和接口技術;④近幾年隨著嵌入式系統在各應用領域大放異彩,部分高校有將單片機類或嵌入式系統應用課程取代傳統微機原理課程的趨勢,個別高校甚至直接取消了傳統的微機原理課程。以上的第三種情況中,兩門課程中有一些重復的教學內容可以合并;而第四種情況則有些偏頗和激進了。因此,有必要重新思考和明確微機原理與接口技術課程在當前工科電類專業人才培養和課程架構中的作用和定位。
微機原理與接口技術作為一門專業基礎課程,筆者認為,開設該課程有三大主要目的:一是使學生系統學習微機系統的基本組成結構和工作原理;二是使學生掌握一門有用的低級語言;三是為微機應用系統(包括單片機應用系統)的設計與開發打下一定基礎。與此相對應,該課程的教學內容包括微機基本組成及工作原理、匯編語言程序設計和典型接口技術,主要強調基礎性、系統性和整體性;而單片機或嵌入式系統的課程往往是基于某一專用系統,屬于專業技術課程范疇,更偏向于應用,所涉及的接口技術方面的內容較多,而課程所涵蓋的微機系統的范圍比較窄,對微機工作原理涉及較少。兩者在微機系統的知識結構中處于不同的層面,互不統屬。且前者是后者在知識結構上的基礎,后者是前者在應用內容上的進一步延伸。可見,微機原理與接口技術課程與單片機或嵌入式課程并不是誰替代誰的問題,而是應加強聯系和互相促進的關系。對于想在微機應用控制方面進一步強化學生知識結構和應用能力的高校,可以在開設微機原理課程后,通過選修課或研究生課程的形式再開設一門單片機或嵌入式系統的課程。
2對微機原理與接口技術課程教學內容編排和學時安排的幾點思考
雖然目前各高校對于微機原理與接口技術課程(以下簡稱本課程)的開設形式不盡相同,但從課程設置的角度來看,本課程均應包括微機原理、匯編語言程序設計和典型接口技術的三大部分內容,這也分別對應著本課程的三個主要教學目的。對于非計算機類專業的本科生,本課程的內容還是應強調實用性,對不影響內容完整性,且相對過時、學生今后工作也基本用不到的知識可以少講或不講。
2.1 微機原理部分可以將微機原理部分的內容概括為三部分:①微處理器、微型計算機的發展和微型計算機的應用;②微型計算機的組成和工作原理;③計算機中常用的數據類型和編碼,進制轉換及補碼運算。
其中第一部分主要為了解內容,要求學生了解微處理器、微機及其應用領域的主要發展情況和最新技術進展。其教學目的是擴展學生的知識面,豐富知識結構及拓寬專業視野。
第二部分則要求學員理解8086微處理器內部功能結構和存儲器組織等內容,掌握8086微處理器寄存器結構及常用寄存器,理解8086 CPU的工作模式和最小模式下信號引腳的功能、最小模式系統總線周期時序,掌握時鐘周期、總線周期、指令周期等基本概念。第二部分是微機原理部分的核心內容,概念多,理解難度大。此部分內容從微處理器的內部組成結構、引腳功能及工作模式出發,其教學目的是使學生深入理解和掌握微處理器內部的工作機制和原理。
第三部分內容要求學生理解計算機中常用的數據類型、計算機中的數和編碼的表示方法,掌握符號二進制數的表示、補碼運算及判斷溢出的規則。此部分內容是微機系統的基礎知識部分,也是學生必不可少的專業基礎知識。
總的來說,微機原理部分的內容重在理論和基礎,強調體系和結構,以理論授課為主,其內容既與計算機文化基礎、數字電子技術等課程有聯系,又具有自身的深度和廣度,是本課程教學難度較大的部分。可以將此部分的理論教學時數安排在14-20學時。
2.2 匯編語言程序設計部分本部分的教學目的就是使學生能掌握一門低級語言――即匯編語言。學生有了這門低級語言的基礎,在今后單片機知識的學習和科研工作中都能達到事半功倍的效果。
本部分的內容又分為兩部分:即8086 CPU的指令系統和匯編語言程序設計。前者的教學重點在于尋址方式和主要指令的功能、用法和技巧。后者則側重于匯編語言程序設計的步驟和方法,包括常用偽指令和程序結構的介紹以及子程序設計、中斷服務程序設計和模塊化程序設計的方法,重在使學生能夠理解和掌握匯編語言程序設計的完整過程、主要方法技巧和應用環境。本部分的理論加實驗教學不應少于40學時。對于大部分單片機應用系統,8086 CPU的指令系統及其匯編語言程序設計的方法均具有很好的參考作用。對于基于MCS-51內核的微控制器,8086 CPU的指令系統和程序設計方法兼容性很高,可以使開發者節省大部分的學習時間。這一點也正是工科學生學習本課程的一個現實意義,也是部分高校在本科階段不額外開設單片機類課程的重要原因。由于部分工科院校在開設本課程之前,學生往往已經學習過一門高級語言的編程。因此,這些高校在本課程中分配給匯編語言程序設計部分的理論學時較少(有時甚至在10學時以內),連系統講解8086指令系統、偽指令和程序設計方法的時間都不夠,更遑論講深講透了。在筆者的微機原理與接口技術課程教學實踐中,發現學生如果沒有掌握好匯編語言程序設計部分,其接口技術部分往往也很難學好,對接口部分的實驗更是難于動手,其弊端在學生的課外科研或畢業設計中也暴露得非常明顯。
2.3 典型接口技術部分接口技術部分是本課程中的應用部分,可以采用精講多練的形式,以典型接口芯片的原理和使用方法為重點。本部分的理論加實驗教學可以安排在約30學時左右。
這里需要把握好一個度,即不要過多地羅列芯片,而應有所選擇,要做到少而精,以掌握一個典型接口芯片來帶動學會這一類芯片的使用方法,達到“授人以漁”的目的。這樣做,一方面能使學生始終保持“新鮮感”和濃厚的學習興趣,達到提高學習效率和實驗效果的目的;另一方面,學習過多的接口芯片也沒有必要。筆者認為,接口技術部分的教學目的應側重于使學生具備微機應用系統的整體概念,熟悉設計簡單微機應用系統(含單片機應用系統)的一般步驟、方法和過程。更新的接口芯片或更深更多的內容應該在相關選修課、課外科研或者今后的工作中由學生自行學習。
存儲器技術重點在于存儲器的連接和擴展,如數字電子技術課程中已涉及到,在本課程中可不講。微機的總線技術、人機交互設備及接口和微型計算機應用系統等內容,可以根據課程教學的具體要求進行選擇,應側重于相關新技術、微機應用新領域的進展介紹,具體可以專題講座的形式展開。
3本課程實驗教學的設計
《微機原理與接口技術》是一門實踐性和應用性都要求較高的課程,實驗教學在本課程中居于極為重要的地位。其擔負著三個主要作用:一是可以加深和提高對課程內容的理解,為理論教學提供有力的支撐作用;二是能夠打牢學生匯編語言程序設計的基礎;三是培養學生的創新思維和提高學生的微機綜合應用能力。具體可以從以下三方面做好本課程的實驗教學。
3.1 加大實驗課學時比例,將理論課和實驗課穿行、緊密銜接在本課程的理論和實踐結合最緊密的匯編語言程序設計、接口技術等章節中加大實驗課的學時比例,使實驗課與理論課的學時比例達到1:1。同時相對集中實驗課的時間以保證每個實驗的需要,這樣就加強了實驗實訓環節的時間保證。
3.2 優化實驗類型,開展任務驅動型的實驗模式為有效提高學生的實際動手能力,在本課程實驗教學中應適當加大實驗的難度,避免學生在實驗中“淺嘗輒止”。可將本課程的實驗細化為基礎型、設計型和綜合型三大類,適當降低基礎型實驗的比例,加大設計型實驗的比例,并開設綜合型實驗。基礎型實驗著重于教學內容的驗證和基本技能的掌握;設計型實驗則是學生在充分理解課堂單元內容的基礎上,著重考察其對單元內容的掌握程度和獨立設計、應用能力;綜合型實驗鼓勵學生主動研究探索,是檢驗學生在階段學習中知識掌握的全面程度以及其是否具備靈活運用所學知識進行獨立開發和設計的綜合能力。在實驗教學中要開展任務驅動型的實驗模式,即每次實驗對學生都是一個明確的任務,要求他們必須完成,每一個實驗必須調試通過后由指導教師審核并計入平時實驗成績。每次實驗開始前,指導教師明確提出具體的實驗要求,不向學生提供實驗電路或程序方面的具體指導,由學生自行設計實驗方案,獨立編寫實驗程序,并最終完成實驗報告。
3.3 實驗內容要體現梯度和層次,注重打牢基礎,側重應用,兼顧分級教學精心設計實驗內容,實驗內容的安排要體現梯度和層次。要循序漸進,先基礎、簡單、局部,后擴展、復雜和整體。即在實驗內容的組織上采用階段式結構,將實驗教學過程分為三個階段:基礎實驗階段、小型設計性實驗階段和綜合性實驗階段。實驗教學中還要注重打牢基礎,側重應用,兼顧分級教學。基礎型、設計型實驗均為必做實驗,計入平時實驗成績。綜合型實驗是為領悟力和學習能力出眾的學生開設的,是選做實驗。如匯編語言程序設計的6個實驗中,只有完成了前5個實驗的學生才可以選做第6個實驗,且實驗結果經審核通過后由指導教師給予額外的實驗成績獎勵。這樣既可以保證大多數學生的正常實驗教學進度,又可以兼顧到少數學有余力的學生的學習興趣,做到因材施教,進一步提升了他們的應用能力和創新思維。一些具體的實驗安排可以參見下表。
對于實驗課中還是“吃不飽”、鉆研勁頭足的學生可鼓勵其參加課外科研活動,通過參加教研室的科研實踐學習微機應用系統設計的全部過程和方法。也可以通過課余時間開放實驗室,由學生自己完成一些更復雜的PCI接口實驗或難度較大的Windows驅動程序的實驗。
4結語
隨著計算機技術的飛速發展和課程教學改革的不斷深入,微機原理與接口技術課程的傳統地位受到了較大挑戰,找準其在工科電類專業課程改革背景下的定位非常重要。同時,本著與時俱進的發展原則,應對本課程的傳統教學內容、實驗教學和學時安排進行改革,使其既能適應新形勢的客觀需要,又能繼續發揮其專業平臺課程不可替代的作用,這也是每一個相關任課教師需要深入探索的問題。
參考文獻:
[1]王莉.微機原理與接口技術系列課程教學改革的探討與實踐.科技咨詢導報,2007,(4):245-246.
[2]梁絨香.整合環節,加強能力―“微機原理與接口技術”教學改革與思考.科技信息,2007,(35):122,127.
第6篇：微機原理范文
關鍵詞：電梯微機；控制系統；運行原理；變頻器
中圖分類號：TH703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）31-0056-02
電梯是機電合一的大型復雜產品，機械部分相當于人的軀體，電氣部分相當于人的神經。機與電的高度合一，使電梯成了現代科學技術的綜合產品，尤其是計算機和電力電子的發展引領著電梯的成就，促使電梯的控制系統發生翻天覆地的變化。從早期的繼電器—接觸器控制系統，雖然所有控制功能及信號處理均由硬件實現，線路直觀，易于理解和掌握，保養維修無需較高的技術和特殊的工具，但是系統觸點繁多，接線復雜，難以實現較復雜的控制功能，故障率較高，噪音大，保養維修工作量大；到可編程控制器（PLC）控制系統，它是一種專用于工業自動化控制的，以CPU作為字處理器，實現通道的運算和數據存儲，另還有布爾處理器，進行點運算與控制，這樣PLC就具有了可靠性高、易操作、靈活性強、編程簡單的特點，但其并行通訊，線路多且較為復雜，為安裝和維護帶來不便，且在高層或超高層建筑中，要增加PLC的輸入輸出端口，成本更高，線路更復雜；再到現在的微機控制系統，通過程序存儲器中的程序來完成控制運行，具有更靈活的算術和邏輯運算功能，很強的通訊和可擴展功能，可實現更完善的自動控制，對于不同功能的電梯控制系統，只要改變程序存儲器中的指令即可，無需變更或增減硬件系統的元件或布線，這樣使整個系統的體積減小，可靠性高，使用壽命延長，還簡化了安裝調試和維護維修的工作量，整個電梯的運行安全可靠、成本低。
現在電梯控制系統都以微機控制主板與交流變壓變頻調速器（VVVF）為主流進行演變，現有的32位微機控制主板、64位微機控制主板、VVVF和一體化驅動控制器，都是用微機控制主板來控制電梯的運行，以變壓變頻技術來實現曳引機的驅動。具體的微機控制系統運行原理圖如圖1所示：
1 電梯微機控制部分——主板
主板是電梯的中樞神經系統，它包括輸入部分、輸出部分、通訊部分和檢測部分。
1.1 輸入部分
它是控制的必要前提，也是信號的收集者，它包括運行信號輸入、編碼器分頻信號輸入、井道信號輸入和轎內信號輸入等。運行信號輸入反映的是電梯運行的指令，只要電梯能正常運行，輸入指令都能得到保存，直至運行到目的地，輸入指令才消除，但在控制柜檢修和轎內信號控制的情況下，只能按其指令運行，而不能響應運行信號的輸入。編碼器分頻信號輸入是將變頻器中設置好的編碼器分頻控制信號輸入到主板中，主板根據此分頻信號和運行指令來控制電梯的速度，不同的分頻信號對應著不同的電梯速度。井道信號輸入是電梯安全信號的輸入，是電梯運行的首要條件，其大部分都是安全部件，只有安全部件全都正常了，主板才沒有故障，電梯才能安全運行，安全部件的開關不能被短接，如果被短接，主板就沒有故障指示，在運行中的電梯發生異常時，安全開關動作與否不能斷開安全回路，電梯異常情況不能終止，易造成事故發生。轎內信號是將轎廂的運行狀態和所在的位置輸入給主板，讓主板給出指令如何運行，方便轎內人員操作電梯。
1.2 輸出部分
輸出部分直接與硬件相連，控制硬件，是指令的發出者，它包含方向、速度控制信號和繼電器、接觸器控制輸出。方向、速度控制信號是根據運行信號的輸入來作出的命令，輸送給變頻器，以控制曳引機的運行，使電梯運行時有較好的舒適感。繼電器、接觸器控制輸出是控制電梯運行與停止其他部件的，通過它們可以實現不同電壓的轉換控制，同時由于繼電器和接觸器的觸點較多，可以實現同一信號的多點在不同狀態的控制等。
1.3 通訊部分
通訊部分即人機交換部分，是電梯的聯絡網，是人與電梯溝通的橋梁，通過它乘客能正常地乘坐電梯上下樓層，否則乘客不能進入電梯。通訊部分涵蓋轎廂通訊和外呼通訊，轎廂通訊是將轎廂中的運行指令傳送給主板來控制電梯的運行，即乘客在轎廂內選擇自己需要到達的樓層，通過通訊系統傳輸到主板控制電梯運行，同時轎廂內還顯示電梯當前所在的樓層和電梯的運行狀態，讓乘客對電梯的狀態一目了然；外呼通訊，通過外呼的上下行按鈕與主板聯系，能夠實現對電梯的呼喚，同時顯示電梯上下運行的箭頭和當前運行在所在樓層，讓乘客對電梯的信息做到心中有數。
1.4 檢測部分
檢測部分是電梯的監視器，對電梯的所有部件進行檢測，并將檢測到的信號傳輸給主板確認其運行狀態，且發出精準的控制指令。它包括安全回路檢測、門鎖回路檢測、運行接觸器檢測、抱閘接觸器檢測、開門到位繼電器檢測和關門到位繼電器檢測，它們都在不同的檢測狀態和不同的檢測時段。在停止狀態，開門到位繼電器只能檢測開門狀態，若開門不到位，電梯會檢測出現故障；關門到位繼電器只能檢測關門狀態，若關門不到位，電梯不能運行；安全回路檢測、門鎖回路檢測、運行接觸器檢測和抱閘接觸器檢測，都在啟動時和運行狀態下進行檢測，且在啟動時的檢測具有時序，只有完成時序，電梯才能夠安全運行，否則電梯出現故障。
2 電梯的驅動部分——變頻器
變頻器的主要功能是將輸入的電壓通過改變電壓的頻率達到改變電壓的目的，即VVVF。由于曳引機直接啟動電流較大，對曳引機的線圈易造成損壞，減少曳引機的使用壽命，同時電梯的啟停頻率非常高，因此對電梯的啟動有相當高的要求，這樣變頻器就能完成，具體的變頻器工作運行原理見圖1所示。它是將輸入的動力電源，在主板給的方向、速度控制信號作用下，通過自身的變壓變頻作用，將調壓后的電壓在主板的作用下，通過接觸器使曳引機得到工作，曳引機再將通過編碼器檢測到的速度反饋給變頻器，以達到控制曳引機正常運轉的目的，然后變頻器將其運行、故障信號傳送給主板，讓主板檢測其運行情況，控制電梯的運行。這樣主板、變頻器和曳引機就組成了完整的閉環控制系統，能根據命令運行，也能根據其檢測情況自身調節，形成穩定的控制系統。
3 結語
電梯結構復雜，控制系統繁瑣，本文簡單地闡述了電梯微機控制系統運行原理，需詳細的原理還要了解專業的電梯控制技術書冊。時代在進步，技術在更新，電梯控制系統也在不斷的改進，希望在電梯領域的朋友們，相互交流心得，互相促進，共同進步，共創電梯輝煌！
參考文獻
[1] 葉安麗.電梯控制技術[M].北京：機械工業出版社，2008.
第7篇：微機原理范文
關鍵詞：微機原理 教學改革 實驗教學
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0138-02
《微機原理及接口》是普通高校大部分理工科的一門重要專業基礎課[1]。該課程系統講述微型計算機內部結構、匯編語言程序設計及接口芯片及總線技術，具有極強強的邏輯性、系統性和實踐性[2]。因其教學面廣、教學內容繁多、實踐性極強，給教師授課及學生學習都帶來了一定的壓力。為了提高課程的教學水平，培養出具有一定的軟硬件開發能力的工程技術人員，對課程的理論及實驗教學模式、課程的考核方式進行改革是勢在必行的。
1 理論教學體系的改進
理論教學是微機原理及接口課程教學的一個主要環節，針對課程邏輯性強的特點，為了提高課時利用率，激發學生學習興趣，嘗試綜合運用如下的教學方法與手段，改革后的理論教學體系如圖1所示。
1.1 多媒體課件與傳統板書相結合
多媒體具有圖文聲并茂的優點，是大學課堂教學的重要補充手段。在微機原理及接口理論授課過程中，我們制作或整理了批量與該課程知識點密切相關的flas課件。將視頻課件和flas演示適時的插入課堂活動，使得課堂教學更加生動、活潑，形象地描述系統的結構、內部信號流向及時序關系等，使較抽象原理性敘述變為直觀形象的動態效果分析。有利于對復雜原理，特別是指令功能與復雜微電信號之間控制關系的理解。同時也十分注意研究電子課件與傳統的板書有機結合，二者優勢互補，收到良好的教學效果。
1.2 “講、做、說”同步的課堂教學模式
改變傳統的課堂式理論教學形式，建立了多媒體實訓式課堂，廢棄以往的以教師為主體的授課模式，將“講、做、說”揉為一體，同步進行，“講”指的是示例例示范，即任課教師進行實例演示，例如：在講授8255接口電路時，授課教師以“利用一組開光控制一組LED燈”這樣一個簡單卻又貼近實際的例子，用模塊化的方法講述8255接口的功能、引腳和編程。這種方法直觀、形象，學生可在較短時間內獲得大量有效信息，利于后續環節的展開。“做”指的是學生的自己動手，即讓他們根據教師的講解，自己搭建系統，仍以8255接口電路為例，在教師講解之后，給學生10-20分鐘的時間去完成系統的軟硬件設計。“說”指的是抽查回報，即針對設計情況，隨機抽取若干學生做演示匯報。而演示匯報能促使學生更深入地思考問題，并鍛煉其總結、提煉和演示自己工作的能力，相應的匯報學生規模一般在3-5人/教學班。每人匯報時間不超過5分鐘。
1.3 開發網絡教學系統，打造全方位的立體化教學
隨著網絡技術的發展，學生的通信手段也日益升級，針對此特點，可以將網絡教學作為課堂教學的有益補充，比如建立課程的qq群、微信群，既可以在網絡上向學生傳遞本課程的最前沿知識，還可以在網絡上答疑解惑、網上測試，初步形成了立體化教學平臺，充分發揮不同教學素材的各自優勢，成為課堂教學的有效補充。
2 實驗教學體系的改進
對于微機原理及接口這樣一門實踐性極強的課程，實驗教學是理論教學的重要補充[3]。該課程傳統的實驗教學模式以驗證性實驗為主，容易扼殺學生的積極性。為了突出應用型特色，確定了一個全新的實踐教學活動模式，設計了“四環節+三層次”的實踐教學模式。三層次是對實驗實訓內容的“基礎驗證性、綜合性、設計性”課題的不同深度做了明確的層次界定；四環節分別是“講、做、練”揉為一體的隨堂驗證實驗環節，獨立開出的綜合實驗環節，為應用能力的強化而設置2周的集中綜合實訓環節和在課程后續開展有關制作、參加各類大賽、大學生科研立項等創新性環節。構成一個從基礎能力、綜合能力到創新能力的四環節和以驗證性、綜合性實驗為基本層，設計性為提高層的實驗教學體系。改革后的實驗教學體系如圖2所示。
3 課程考核體系的改進
過去傳統的考核方式只是進行一次期末考試，學生的整個學習過程很難監控。學生在最后的階段突擊復習，即使最后考試通過了，部分同學對知識的掌握也不扎實。課程組結合CDIO教學模式的需要，考慮了課程的特點，將考核方式改革如下：
（1）平時上課的出勤情況考核占10%，每曠課一次扣1分。
（2）實驗報告及實驗完成情況占10%，由實驗指導教師根據具體情況給出，分為A、B、C、D、E五個等級分別得分為：10分、8分、7分、6分、5分。
（3）課程的三級項目占10%，要采用抽簽的方式進行PPT匯報，根據提交的報告和PPT匯報的情況，由指導教師給學生打分。
（4）課程的作業占10%，匯編語言的編程能力是微機原理及應用課程必須要掌握的內容，也是重點內容，編程能力的培養必須通過上機訓練解決。我們為每個學生準備了一組課外的編程作業，由實驗室統一安排上機的時間，學生要在規定的時間內完成程序的調試，最終提交調試好的程序清單，為了防止學生的抄襲，提交作業后要抽簽選擇10%左右的學生答辯。
（5）最后的期末考試60%，考試的主要內容以應用類題目為主。
4 結語
2011年3月16日，新華社授權全文的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》別強調，要“圍繞提高科技創新能力、建設創新型國家，以高層次創新型科技人才為重點，造就一批世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊。”作為國家培養高層次工程人才的搖籃，工科院校有責任也有義務在深化教育改革的過程中，逐步克服傳統教育模式的弊端，針對大學生實踐創新能力不足的現狀，建立和完善培養工程實踐創新能力的教育平臺[4]。微機原理及接口作為所有硬件類課程的基礎課，必須培養學生的科技創新能力，因此課程的教學改革必須從轉變教育觀念、整合教學內容、改善教學方式和優化教學手段等方面出發，培養學生具有較深的基礎理論和較強的綜合運用能力，提高課程的教學質量，為信息社會培養更多創新人才。
參考文獻
[1] 教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導委員會.高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2] 楊素行.微型計算機系統原理與接口技術[M].北京：清華大學出版社，2004.
第8篇：微機原理范文
關鍵詞：本科教學；課程考核；試卷分析；教學實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0180-03
課程考核是高等學校人才培養過程中的重要環節，是檢驗教師教學效果、評價學生業務水平和掌握知識、技能程度的重要手段[1，2]。目前，高校課程成績大多以期末考試分數為主，平時成績為輔。考試是教學過程中的“指揮棒”，它具有導向、評價、區分、反饋、診斷等功能，具有引導教風、學風的作用[3]。考試提供的評價、反饋、診斷等信息的可靠性，取決于試題編制的針對性、合理性和科學性。
一、期末試卷及試題質量指標
各高校盡管開展了形式多樣的課程考核方式改革，但期末考試仍是重要部分，試卷質量直接影響著考核結果。
1.期末試卷命題。（1）課程期末試卷的命題應以人才培養目標與培養模式為基礎，這是試卷針對性的要求。期末考試不是選拔考試，也不是等級考試，不同層次高校對人才的培養目標與培養模式是不同的，即使是同一名稱的課程，其要求也可能不同，不適合進行大規模的統考，也不適合直接采用其他高校的試卷。（2）以教學大綱與考試大綱為依據制定考核內容。我們在命題中將試題分為記憶性、理解性、應用性與設計性4種考核。以串行異步通信的知識點為例說明4類不同層次的試題。①記憶性試題：請寫出異步串行通信字符幀完整的格式。②理解性試題：采用異步串行通信方式，假設波特率為9600b/s，偶校驗方式，請畫出發送字符“A”的波形。③應用性試題：串行通信接口電路圖已知，編寫程序實現n個字符的異步串行發送。④設計性試題：現有接口芯片8251，設計8088cpu的串行接口電路，并設計實現n個字符的發送與接收的程序。（3）記憶性知識考核所占比重不應太大。對學生的考核不僅需要評價學生對知識要點的掌握程度，更要評價學生對知識理解、應用能力與設計能力的程度。（4）采用難易度、區分度、信度以及效度等指標對試卷進行質量考核，使其更加科學、合理。試卷應具有難易程度適中、較好區分能力，能夠較好地反映學生的真實水平，試題間具有較強的獨立性。學生試卷分數最好滿足正態分布。
二、期末試卷實例與分析
1.試卷來源與結構。試卷來自江蘇科技大學電子信息工程專業2013級《微機原理與接口技術》課程期末試卷。期末試卷由任課教師自命題，采取閉卷考試，考試時間2小時。試卷份數共計91份。試卷結構如表1所示，共7大題，每個大題含有不同的小題，其中知識點采用章節與要求組合表示，如表中2A表示第2章記憶性內容考查，3B表示第3章理解性內容考查，4C表示第4章應用性內容考查，9D表示第9章設計性內容考查，其余依次類推。
2.試卷分數與分布形態。91份試卷按學生順序的分數如圖1所示。橫坐標為學生序號，縱坐標為其對應的百分制得分。校驗數據分布的方法有多種[6]，這里采用K-S校驗法。K-S（Kolmogorov-Smirnov）為擬合優度檢驗，是用于檢驗單一樣本是否來自某一特定分布的方法。經檢驗試卷分數符合正態分布。分數分布直方圖及其對應的正態分布如圖2所示。平均成績65.1分，標準偏差17.58。
3.試卷統計分析。一般來說[7，8]，難易度在0.7以上的為較容易題，難易度在0.4―0.7的為中等題，難易度在0.4以下的為較難題；區分度在0.4以上的為好；信度系數應高于0.6；效度系數要求在0.4以上。試卷質量指標統計如表2所示。由表2可知：本次試卷難易度在0.7以上的占41.5%，0.4―0.7的占51%，0.4以下的占7.5%；區分度在0.4以上的占96.5%；信度系數為0.84，超過0.6的要求；效度系數0.85，超過0.4的要求。總體來說，試卷質量較高，能夠反映教學效果。
三、期末試卷及其分析與教學實踐
1.以試題庫建設為抓手，提高教師的教學能力。在以教學大綱與考試大綱為依據，思考、編制、修改、解答記憶性、理解性、應用性與設計性考核內容的過程中，吃透了教學內容，把握了教學要求。隨之課堂教學實踐中發生了變化：學生搶著座前排專心聽課，并且主動與教師進行有效溝通。課堂教學的變化促進教師產生激情與動力進一步研究教學內容，思考教學方法與教學手段。最后，教師教學能力提高了，講課自信了，課堂教學吸引力增強了。
2.減少記憶性知識考核所占比重，提升試卷質量，引導良好學風，培養學生學習能力。試卷實例中記憶性內容占16%，理解性內容占51.5%，應用性內容占22%，設計性內容占10.5%。當學生單靠記憶力無法成功通過考試，靠考前突擊也無法得到高分成為普遍現象時，學生對課程的重視程度就會提高。當試卷整體質量較高，能夠反映學生的能力與水平時，學生對考試就會心服口服，進而敬畏考試。在學生重視課程學習時，教師應充分利用信息技術等教學手段，充分調動學生的主觀能動性，讓學生從被動學習轉變成主動學習，激發學生的學習熱情，并善于發現學生的優點與長處，維護學生的學習熱情，引導學生將所學知識用以解決實際工程問題，讓學生體會到學無止境并在應用知識中享受學習帶來的快樂。這樣良好的學風自然形成了。學生也逐步養成獨立思考、分析問題的習慣。
3.以試卷分析為依據，改進教學，提高教學質量。試卷分析是課程規范化考核過程中的重要組成部分，任課教師通過試卷分析對自己的教學活動、教學設計、教學水平、教學效果進行審視，反思教學得失，尋找教學中的不足，有針對性地進行教學改革，提高教學質量。同時也能給同行以建議與啟示。但在沒有定量指標輔助的情況下，定性分析容易產生局限性和簡單化，容易從主觀經驗層面進行判斷、下結論，比如常會將考試成績不理想簡單地歸咎于學生不努力、基礎差或學時不夠等原因，無法深刻地揭示內在因素。定量分析表2的應用舉例：（1）記憶性內容考核的平均得分率達較高，知識掌握較好，但再仔細看其平均得分率最低的出現在第9章，即出現在教學內容靠后部分，是什么原因呢？值得教師思考，并需要在下期的教學實踐中加以注意。（2）第3章應用性、第4章理解性內容考核的平均得分率達較低，說明內容有一定的難度。但與往屆相比已有提高，這是在以前試卷分析基礎上有針對性地改進了教學手段，引入EMU8086仿真軟件[9]，讓學生課外練習所產生的效果，并有繼續改進教學方法與手段的需要。（3）第4章設計性，第6、8章應用性內容的平均得分率不低，并明顯高于往屆，驗證了教學改革的效果。教學中由教師提出基本要求，學生自由組合4―6人為1小組，查找資料，提出項目具體名稱，確定設計內容，借助EMU8086、PROTEUS仿真軟件[10]，課外協同完成程序設計、接口電路設計以及調試工作，課堂上匯報并演示項目成果，教師確定項目成績。其成績作為期末成績的一部分。從布置任務到演示項目成果之間有6周時間。從實施過程與效果看：學生完成任務的積極性高，愿意投入精力，思維開放，項目成果令人滿意。
四、結束語
有效的考核方式是保證培養質量的重要手段，在期末考試仍是課程考核主要環節的今天，需要重視課程期末試卷質量與試卷分析。教學實踐表明：課程期末試卷及其分析在教學評價、反饋、診斷以及引導教風與學風方面具有重要的作用。但用心教學，其工作量之大，很難用量化指標進行考核。希望高校能夠呵護一線教師的教學熱情，調動教師的積極性和創造性，確保本科教學質量。
參考文獻：
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第9篇：微機原理范文
關鍵詞:微機原理;傳統與現代;內容與課時;理論和實踐
北京大學微機原理課程是信息科學技術學院計算機系為全校理科院系開設的一門主干基礎課。它不但是信息科學技術學院計算機專業和智能科學技術專業本科生的必修課,而且是該學院電子學專業和微電子學專業的核心選修課及數學、物理、生命科學、環境科學及元培學院等院系學生的選修課[1]。
隨著信息科學技術的不斷發展和社會對人才要求的提高,學院對本科生課程體系進行了改革和建設。微機原理課程在改革中出現了一些新的問題和矛盾。筆者根據親身實踐,對下述問題進行探討。
1課程的定位和目標
在四年的學習中,信息科學技術專業的本科生除了要掌握數學、物理、電路和計算機四大基礎知識,學習相應的專業基礎和專業課程外,更重要的是建立系統的概念,學會站在系統的角度分析和解決問題。對于電子專業學生,則要求了解掌握以CPU為核心的電子系統。在選修微機原理前,學生已經學習過電子技術和相關電路知識,要分析和設計電子系統,還必須學習兩個新的知識點:微處理器和相關接口技術,這正是微機原理的主要內容。該課可以將微型計算機系統作為電子系統的實例講授,強調學生建立電子系統的概念。
因此,微機原理課程的定位是:計算機專業硬件基礎課程群(電子技術基礎、電子技術基礎實驗、微機原理、微機原理與接口技術實驗、計算機組織與體系結構和計算機組織與體系結構實驗)中一門重要的專業基礎課程,在學生由電路到系統的學習過程中起到承上啟下的作用。
課程的目標是:使學生從理論和實踐上掌握微型計算機的基本組成、工作原理及典型接口技術,建立微機系統整體概念,具有運用微機技術進行軟、硬件設計開發的堅實基礎,具有分析解決實際問題的能力和創新意識[1]。
2正確處理傳統與現代的關系
計算機科學發展迅猛,新技術層出不窮,因此微機原理課程教學對基礎性、先進性和前沿性都有很高的要求[2]。教師在教學中需精心設計課程內容體系,正確處理傳統與現代的關系。
大學基礎課程教學不同于專業技術培訓,必須強調基礎。作為專業基礎課程,微機原理教學內容組織的指導思想是:從基本概念、基本分析方法和基本能力的培養入手,在保證基礎的前提下,吸收計算機技術發展中涌現的新技術,科學合理地更新課程內容,保持先進性和時代性。
具體到課程內容組織,主要分為微處理器和I/O接口技術兩大部分。英特爾公司生產的系列微處理器在微機中應用最廣,從1971年的“4004”到現在的“Itanium”;I/O接口電路也由原來的分立器件到現在的“南橋”、“北橋”套片,可選的內容非常廣泛。
在教學實踐中,筆者貫徹基礎是根本的原則,選擇英特爾 8086 CPU為微處理器部分主要內容,詳細講解其BIU和EU架構、管腳信號、總線時序、指令系統、分段技術及流水線技術等;I/O接口部分以并行接口、串行接口和定時器/計數器接口為例,重點講解I/O接口的基本原理及典型電路。這種內容組織有利于學生對微機基本原理的學習,避免糾纏于高端CPU等一些技術細節中,沖淡基礎知識的學習。
在保證基礎的前提下,我們也將現代微機系統中具有代表性的新技術合理引入到教學中來。筆者在課程中介紹了英特爾高性能微處理器的Cache、超標量流水、虛擬存儲器、分支預測、PCI總線和多核處理器等技術,不僅開闊了學生的視野,也為他們以后的學習和研究作了鋪墊。
3正確處理內容與課時的矛盾
由于信息科學的不斷發展,本科生課程體系也在不斷改革。課程越開越多,每門課程的課時減少[2]。北京大學微機原理的課時已由原來的72學時減少到現在的54學時。但該課程的特點卻是信息量大、教學內容多,于是出現了課程內容多而課時少的矛盾。
筆者采取“重點講授、引導自學”的教學方法,將教學內容分為掌握和了解兩種要求。需要掌握的部分是教學的重點知識,教師在課堂上會仔細講解、詳細刨析;對需要了解的內容,教師只給出引導思路和概括總結,詳細內容需要學生課外自學完成。
需要掌握的知識是微機系統中最基本、帶有共性的內容,是教師通過研究課程知識體系,探索其內在規律與聯系整合出的課程核心知識單元。本課程可劃分為6個核心知識單元:
(1) 微型計算機的基本組成與工作原理。
(2) 指令系統與匯編語言程序設計。
(3) 存儲器原理與結構。
(4)I/O接口技術。
(5) 總線技術。
(6) 高性能微處理器及相關技術。
同時加強課程配套教材建設,寫厚教材,對于需要了解的知識,教材上需詳細論述,以便學生自學。
這種教學組織不僅突出了教學重點,以點帶面,而且還訓練了學生的自主學習能力[3]。
4理論和實踐的協調
微機原理是技術性、工程實踐性很強的課程,因此實踐教學在教學過程中占有非常重要的地位,是培養高素質創新性人才的關鍵環節。實踐課程不是理論教學的附屬課,理論和實踐只有協調合作,實現互補和互動,才能促進學生知識、能力和素質的全面發展[4]。
對實踐教學內容的設計,除了使學生加深理解理論課的知識點外,更重要的是通過實踐活動培養學生理論聯系實際和分析解決問題的能力。北京大學微機原理實踐教學分為上機實習和實驗課程兩個環節。
上機實習是理論課程的實習作業,主要訓練學生自主學習指令系統和匯編語言編程。共分為4個題目,前3個題目為由淺入深的驗證性題目,第4個題目為任務性設計題目,訓練學生的綜合設計能力。
實驗課程是獨立學分的實驗課,主要訓練學生的微機接口和系統綜合設計能力。實驗內容分為基礎單元實驗和開放性綜合實驗兩大部分。基礎單元實驗為典型接口實驗,使學生鞏固對基礎理論知識的理解,并培養基本實驗操作技能和方法;開放性綜合是以任務為導向的系統綜合設計題目,訓練學生的綜合創新能力。學生還可以在教師的指導下自主擬定實驗題目,在開放式的實驗環境中自主發揮。
在理論和實踐協調的基礎上,理論課教師和實驗課教師定期舉行教學例會,協調兩者的教學內容和教學進度,真正實現互補和互動,做到“我中有你,你中有我”。如理論課上給出問題指令語句,要求在上機實習中驗證;理論課上講解各種I/O接口的基本原理,而接口芯片(8255、8251、8253等)的具體應用則在實驗課上完成;開放性綜合實驗更是將理論課上的系統概念進行提升,由學生動手實現。
5研究性學習
我國創新型國家的建設需要一大批創新性人才,這對大學教育提出了更高的要求[5]。大學教育的目標不僅是培養學生學習掌握某專業領域的知識和技能,更重要的是培養學生的綜合能力和素質,尤其是創新意識和創新能力。創新能力是指學生在扎實掌握基礎知識的基礎上,主動發現問題、提出問題和解決問題的意識和能力。創新能力培養的關鍵是引導學生進行獨立思考。
培養學生的創新能力有多種方法,如許多教師在課堂上采用啟發式教學方法激發學生的主觀能動性[6]。研究性學習方法也是培養學生創新思維的一種有效手段。它以學生為主體,讓學生就某一專業領域的問題進行深入研究探討,最終形成自己的見解。在教學中強調學生的主動思考、主動探索和共同參與。
微機原理中的研究性學習也可以采取多種方式。如設置習題討論課,師生共同進行拓展式研究;還可以在課前指定學生準備討論題目,課上進行演講并全班討論。再如課程設置研究性學習考核點,要求學生按自己的興趣擬定研究題目,廣泛查找閱讀資料,撰寫研究報告等。
研究性學習的重點在于學習過程,學生通過擬定題目、搜索資料、討論辯論和形成觀點,最終形成創新思維。
6結語
隨著微機原理課程教學改革的不斷深入,教師在教學過程中一定還會遇到一些新的問題。只要教師潛心教學研究,用心對待教學,對待學生,就一定會找到解決問題的方法,提高教學質量。
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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)
