《微機(jī)原理》課程教學(xué)方法改革研究

周蕊

摘 要：《微機(jī)原理》課程是電子信息專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，課程特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)多，涵蓋面廣，理論性強(qiáng)。該文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐等方面討論了該課程的改革和創(chuàng)新思想方法，旨在找到更合適學(xué)生學(xué)習(xí)的授課方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及動(dòng)手能力。通過實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐過程證明，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革 教學(xué)實(shí)踐 動(dòng)手能力 綜合開發(fā)

中圖分類號： TP301-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0125-02

《微機(jī)原理》這門課是學(xué)分制改革以來全國各高校重點(diǎn)建設(shè)的實(shí)踐性專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，也是工科電子類及很多非計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程主要講述目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的INTEL 80X86系列微機(jī)原理及匯編語言程序設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生從理論和實(shí)踐上掌握微機(jī)的基本組成、工作原理，以及與常用外設(shè)的硬件連接等知識(shí)，是學(xué)生初步具有應(yīng)用危機(jī)系統(tǒng)軟、硬件的能力，為更廣泛的計(jì)算機(jī)應(yīng)用打下基礎(chǔ)，為學(xué)生將來進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)或從事IT行業(yè)相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。然而，在學(xué)習(xí)這門課程之初，一些非電類專業(yè)，如應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，《程序設(shè)計(jì)語言》、《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》等先修課的基礎(chǔ)并不牢固，也未進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，大部分學(xué)生對計(jì)算機(jī)內(nèi)部的構(gòu)造還不十分了解。傳統(tǒng)的授課方式導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)微機(jī)原理理論性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)多的基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)略顯枯燥，無法理解內(nèi)部指令流和數(shù)據(jù)流的工作過程，在接觸接口芯片應(yīng)用系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)技術(shù)這部分知識(shí)點(diǎn)時(shí)，覺得難以理解；在學(xué)習(xí)匯編語言程序設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，覺得指令晦澀難懂，無從下手。加之實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置死板，并且大多數(shù)是以實(shí)驗(yàn)箱為主，學(xué)生只做簡單連線，使用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上現(xiàn)有的程序敲入運(yùn)行再根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告即可，根本無法真正掌握用匯編語言設(shè)計(jì)硬件驅(qū)動(dòng)和控制程序的方法。學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)型沒有的到發(fā)揮，實(shí)際動(dòng)手能力也沒有得到鍛煉，后續(xù)再進(jìn)行軟、硬件結(jié)合的綜合項(xiàng)目開發(fā)就會(huì)非常困難了?；谶@些原因，進(jìn)行《微機(jī)原理》這門課程的教學(xué)改革就顯得非常有必要了。近些年來，結(jié)合以上這些問題，并根據(jù)對不同專業(yè)學(xué)生課堂授課經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)過程，我們從教案編排，授課方法和教學(xué)實(shí)踐幾方面進(jìn)行了有益探索和改革，并取得了良好的效果。

1 結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，結(jié)合培養(yǎng)方案，重新編排、整合教案

《微機(jī)原理》這門課程，我們除了針對電氣與自動(dòng)化控制、測控技術(shù)、信息工程專業(yè)開設(shè)外，還特別在應(yīng)用物理和應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的第5學(xué)期作為必修的專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)，目的是使學(xué)生掌握這門綜合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)硬件，開發(fā)硬件的能力，畢業(yè)后能在工業(yè)自動(dòng)化、測控和信息通訊技術(shù)領(lǐng)域中進(jìn)行綜合的應(yīng)用。一般專業(yè)開課課時(shí)為56課時(shí)，可以根據(jù)所定教材依章節(jié)進(jìn)行講授。但是像應(yīng)用物理，特別是應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，我們對學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力要求低于其他專業(yè)，所以一般課時(shí)安排為48課時(shí)。在較少的課時(shí)下，如何讓學(xué)生掌握整個(gè)課程對應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，并深入理解重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行綜合應(yīng)用，在授課過程中就應(yīng)該對教案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼暇幣帕?。我們可以采取分散知識(shí)點(diǎn)[2]的方法，將學(xué)生必須掌握的內(nèi)容整合為12個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每次課講授一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。例如，在以往的授課方案中，在介紹完8088CPU的引腳及功能后，緊接著會(huì)介紹CPU的功能結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部EU及BIU和14個(gè)寄存器，以及存儲(chǔ)器組織，然后才介紹CPU作為芯片的工作時(shí)序。而在工作時(shí)序的講解過程中又會(huì)大量引用CPU的各個(gè)引腳介紹不同時(shí)鐘周期的工作過程[1]。由于學(xué)生第一次學(xué)習(xí)芯片，各引腳的名稱和作用掌握起來比較困難，如果授課進(jìn)程較快，學(xué)生在還沒有完全掌握引腳功能的情況下，又要記憶寄存器名稱、作用和分段存儲(chǔ)的原理，這樣造成了知識(shí)點(diǎn)的記憶斷裂，最后在學(xué)習(xí)工作時(shí)序時(shí)就會(huì)完全想不起來各個(gè)引腳的功能，影響了學(xué)生對總線周期的理解。我們可以這樣進(jìn)行整合：先介紹8086CPU的特點(diǎn)，再介紹功能結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器組織，讓學(xué)生對CPU的整體結(jié)構(gòu)有一個(gè)了解，然后再講CPU芯片的引腳功能，再趁熱打鐵結(jié)合各引腳不同時(shí)鐘周期的工作講解CPU芯片的工作時(shí)序。再比如，操作數(shù)的尋址方式這個(gè)知識(shí)點(diǎn)也是很重要卻不容易理解的一部分內(nèi)容，一般教材是將所有尋址方式混雜在一起不分類型的安排，我們可以這樣進(jìn)行整合：先介紹計(jì)算機(jī)內(nèi)部操作數(shù)的類型--立即數(shù)，寄存器操作數(shù)，存儲(chǔ)器操作數(shù)。接著分析計(jì)算機(jī)在執(zhí)行指令時(shí)是如何尋找這些操作數(shù)的，也即操作數(shù)的尋址方式問題，所以由此就產(chǎn)生了立即數(shù)尋址、寄存器尋址，和存儲(chǔ)器尋址這三大類尋址方式，在存儲(chǔ)器尋址方式這一大類下，再講解直接尋址、寄存器間接尋址、寄存器相對尋址等尋址方式，這樣一體化安排，更容易理解和掌握。

2 通過生活實(shí)例，采用啟發(fā)式教學(xué)方法，提高學(xué)生興趣和主動(dòng)性

在傳統(tǒng)的授課方法中，老師往往采取板書授課或者多媒體授課，在一堂課中，不停的在黑板上寫，占用了大部分時(shí)間；或者在講PPT過程中不斷地翻頁。單純的使用這兩種方法都會(huì)使學(xué)生難以集中思想去聽完完整的50分鐘，所以課堂效果不理想。我們可以采取板書和多媒體相結(jié)合的方法，在教師不斷地啟發(fā)下，詳細(xì)復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)和芯片結(jié)構(gòu)圖等采用幻燈片放映，而各章節(jié)框架采用板書的形式，結(jié)合教師的設(shè)問和提問，不斷讓學(xué)生處于好奇和思考的學(xué)習(xí)過程中，這樣教師也擺脫了繁重的板書，學(xué)生也變得活躍而充滿求知欲望，課堂效果良好。

比如，在區(qū)分寄存器與存儲(chǔ)器時(shí)，我們可以把身體比作CPU，從生活中的儲(chǔ)物袋對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)。要進(jìn)行存儲(chǔ)，可以把距離身體很近的褲兜比作寄存器，而將手中的大量購物袋比作存儲(chǔ)器。當(dāng)我們購物完畢，手中提著10個(gè)塑料袋，同時(shí)褲子上有四個(gè)口袋。當(dāng)你有一塊零錢時(shí)，你會(huì)把它存放到哪？學(xué)生只要稍作想象，就會(huì)答出存進(jìn)褲兜，也就是寄存器中，因?yàn)檫@里方便存取。倘若存入10個(gè)塑料袋中的某一個(gè)，你要上車投幣時(shí)，恐怕車走了，你的一元錢還沒找到。通過這個(gè)例子啟發(fā)學(xué)生，寄存器距離CPU近，雖然容量小，但是使用方便，存取速度快；而存儲(chǔ)器容量大，但是進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，存取速度慢，而且需要知道明確的地址。通過這個(gè)實(shí)例，不但加深了學(xué)生對寄存器和存儲(chǔ)器存取方法的認(rèn)識(shí)，而且提高了學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的興趣。再比如，CPU對存儲(chǔ)器的操作方式分為讀和寫兩種方式，很多學(xué)生分不清讀操作和寫操作的數(shù)據(jù)流向。如果將CPU比作大腦，當(dāng)我們在讀書的時(shí)候，是把書上的數(shù)據(jù)往腦子里讀，同理從存儲(chǔ)器向CPU傳送數(shù)據(jù)時(shí)，稱為為存儲(chǔ)器讀；我們在寫字時(shí)，是把腦子里的事往書上寫，同理由CPU向存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，稱為存儲(chǔ)器寫。通過這種實(shí)例啟發(fā)學(xué)生，還可以理解I/O指令中，IN輸入指令為讀外設(shè)，OUT輸出指令為寫外設(shè)指令。如果能把學(xué)生難以理解或記憶的知識(shí)用日常生活中的實(shí)例加以啟發(fā)講解，再抽象的問題學(xué)生也會(huì)產(chǎn)生濃厚的興趣，形成習(xí)慣后，學(xué)生會(huì)自發(fā)聯(lián)想生活實(shí)際去理解問題，從而變被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)，課堂效果良好。endprint

3 調(diào)整實(shí)驗(yàn)大綱，因材施教改變實(shí)踐教學(xué)模式，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力

理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，《微機(jī)原理》這門課程不但具有很強(qiáng)的理論性，而且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，很多理論知識(shí)只有通過實(shí)踐教學(xué)才能得以真正理解。如果只是單純的進(jìn)行理論分析，就會(huì)讓學(xué)生覺得枯燥乏味，逐漸缺乏參與與學(xué)習(xí)的積極性[3]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)往往采用實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生通過簡單連線和運(yùn)行現(xiàn)有程序?qū)π酒M(jìn)行功能驗(yàn)證，即使是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也是如此。在這種實(shí)驗(yàn)氛圍下，學(xué)生對于較難的軟硬件問題不愿動(dòng)腦筋思考，更加缺乏自主創(chuàng)新的意識(shí)，所以勢必要對實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ郊右愿母铩?/p>

3.1 成立學(xué)研小組，以小組為中心，開展各項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目，達(dá)到實(shí)踐目的

以往的實(shí)驗(yàn)往往將學(xué)生分為2人一組，學(xué)生按部就班照著教師，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟完成實(shí)驗(yàn)，結(jié)果導(dǎo)致大部分同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是同一版本，沒有達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。在實(shí)踐教學(xué)改革中，我們打破以教師為核心的單一教學(xué)模式，讓學(xué)生自發(fā)成立學(xué)研小組，由教師指導(dǎo)，開展與課程相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的程序設(shè)計(jì)和芯片與電路相結(jié)合的應(yīng)用設(shè)計(jì)創(chuàng)新，通過小組學(xué)習(xí)和討論、實(shí)踐，不斷深化理論知識(shí)，鍛煉動(dòng)手能力增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)；于此同時(shí)，新增一些綜合實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以學(xué)研小組為中心鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成從實(shí)驗(yàn)方案到芯片選擇及程序填寫的全過程；在畢業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐等實(shí)際動(dòng)手環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)適當(dāng)增加與微機(jī)原理相關(guān)的課題，給學(xué)生適當(dāng)?shù)恼故緳C(jī)會(huì)，切實(shí)達(dá)到實(shí)踐的目的。

3.2 結(jié)合課本知識(shí)，在實(shí)踐中擴(kuò)充知識(shí)面，提高學(xué)生綜合開發(fā)能力和開發(fā)興趣

很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中反映接口芯片應(yīng)用系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)技術(shù)這部分知識(shí)點(diǎn)難以理解，只能死機(jī)硬背一些芯片的引腳功能和工作方式，實(shí)際應(yīng)用起來覺得無從下手。而且很多課本上介紹的接口芯片在市面上實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)很少，甚至不再生產(chǎn)了，這就導(dǎo)致在使用此類芯片時(shí)，只能靠實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部集成的現(xiàn)有設(shè)計(jì)，這樣大部分對理論知識(shí)理解都不夠透徹的學(xué)生就無法真正學(xué)會(huì)芯片的應(yīng)用，自主創(chuàng)新就更難了。授課教師可以利用市面時(shí)下流行的系統(tǒng)開發(fā)工具，根據(jù)教學(xué)要求，針對學(xué)生接受能力設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性的案例，拓寬學(xué)生知識(shí)面。

例如，在課本中定時(shí)器/計(jì)數(shù)器介紹的是8253A可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，教師在講解該芯片應(yīng)用的同時(shí)，還利用實(shí)踐課為學(xué)生介紹了SONIX微控器開發(fā)系統(tǒng)，利用該開發(fā)系統(tǒng)就可以制做計(jì)時(shí)器了。微控制器開發(fā)系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求，可集硬件實(shí)際及軟件調(diào)試和修改的完成于一身，它實(shí)際上也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是專門用來開發(fā)微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的工具，它通常由一臺(tái)PC機(jī)、一個(gè)通用在線仿真器和一個(gè)編程器（也稱燒寫器）等組成，如圖1所示。設(shè)計(jì)人員借助于PC機(jī)上運(yùn)行的系統(tǒng)開發(fā)軟件，就可以輸入、刪除、編輯用戶程序，也可以把用戶程序匯編成目標(biāo)代碼通過LPT口傳送到仿真器，并通過仿真器在線運(yùn)行和調(diào)試用戶程序。編程器可以對微控器片內(nèi)ROM進(jìn)行編程和校驗(yàn)。教師利用課余時(shí)間購買相關(guān)硬件器材，焊接了硬件電路板，將所需的程序燒錄入芯片設(shè)計(jì)了時(shí)鐘定時(shí)器。并且在實(shí)驗(yàn)課上給學(xué)生講解了SONIX開發(fā)工具及使用方法，詳細(xì)說明案例設(shè)計(jì)步驟及用到的相關(guān)硬件和內(nèi)部的匯編程序，并讓同學(xué)們了解了計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)方法和編譯原理，極大地提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)開發(fā)的興趣及深入研究的積極性，綜合開發(fā)能力也通過該案例有了實(shí)質(zhì)性提高。

4 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)對人才要求越來越高，這就不斷地向我們提出新的目標(biāo)和要求。《微機(jī)原理》課程教學(xué)改革從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法及實(shí)踐手段幾方面著手，采取多種途徑提高學(xué)生對知識(shí)的掌握能力及實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。通過教學(xué)改革，學(xué)生提高了興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，教學(xué)質(zhì)量也得到了提高，教學(xué)效果良好。今后還應(yīng)鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽，進(jìn)一步鍛煉自身的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮博琴.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].3版.北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2] 華艷秋.《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程一體化教學(xué)改革的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（34）.

[3] 謝勤嵐.微機(jī)原理課程教學(xué)改革的探討[J].理工高教研究，2009，28（4）.

[4] 周明德.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].4版.北京：清華大學(xué)出版社，2002.endprint

3 調(diào)整實(shí)驗(yàn)大綱，因材施教改變實(shí)踐教學(xué)模式，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力

理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，《微機(jī)原理》這門課程不但具有很強(qiáng)的理論性，而且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，很多理論知識(shí)只有通過實(shí)踐教學(xué)才能得以真正理解。如果只是單純的進(jìn)行理論分析，就會(huì)讓學(xué)生覺得枯燥乏味，逐漸缺乏參與與學(xué)習(xí)的積極性[3]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)往往采用實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生通過簡單連線和運(yùn)行現(xiàn)有程序?qū)π酒M(jìn)行功能驗(yàn)證，即使是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也是如此。在這種實(shí)驗(yàn)氛圍下，學(xué)生對于較難的軟硬件問題不愿動(dòng)腦筋思考，更加缺乏自主創(chuàng)新的意識(shí)，所以勢必要對實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ郊右愿母铩?/p>

3.1 成立學(xué)研小組，以小組為中心，開展各項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目，達(dá)到實(shí)踐目的

以往的實(shí)驗(yàn)往往將學(xué)生分為2人一組，學(xué)生按部就班照著教師，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟完成實(shí)驗(yàn)，結(jié)果導(dǎo)致大部分同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是同一版本，沒有達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。在實(shí)踐教學(xué)改革中，我們打破以教師為核心的單一教學(xué)模式，讓學(xué)生自發(fā)成立學(xué)研小組，由教師指導(dǎo)，開展與課程相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的程序設(shè)計(jì)和芯片與電路相結(jié)合的應(yīng)用設(shè)計(jì)創(chuàng)新，通過小組學(xué)習(xí)和討論、實(shí)踐，不斷深化理論知識(shí)，鍛煉動(dòng)手能力增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)；于此同時(shí)，新增一些綜合實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以學(xué)研小組為中心鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成從實(shí)驗(yàn)方案到芯片選擇及程序填寫的全過程；在畢業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐等實(shí)際動(dòng)手環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)適當(dāng)增加與微機(jī)原理相關(guān)的課題，給學(xué)生適當(dāng)?shù)恼故緳C(jī)會(huì)，切實(shí)達(dá)到實(shí)踐的目的。

3.2 結(jié)合課本知識(shí)，在實(shí)踐中擴(kuò)充知識(shí)面，提高學(xué)生綜合開發(fā)能力和開發(fā)興趣

很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中反映接口芯片應(yīng)用系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)技術(shù)這部分知識(shí)點(diǎn)難以理解，只能死機(jī)硬背一些芯片的引腳功能和工作方式，實(shí)際應(yīng)用起來覺得無從下手。而且很多課本上介紹的接口芯片在市面上實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)很少，甚至不再生產(chǎn)了，這就導(dǎo)致在使用此類芯片時(shí)，只能靠實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部集成的現(xiàn)有設(shè)計(jì)，這樣大部分對理論知識(shí)理解都不夠透徹的學(xué)生就無法真正學(xué)會(huì)芯片的應(yīng)用，自主創(chuàng)新就更難了。授課教師可以利用市面時(shí)下流行的系統(tǒng)開發(fā)工具，根據(jù)教學(xué)要求，針對學(xué)生接受能力設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性的案例，拓寬學(xué)生知識(shí)面。

例如，在課本中定時(shí)器/計(jì)數(shù)器介紹的是8253A可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，教師在講解該芯片應(yīng)用的同時(shí)，還利用實(shí)踐課為學(xué)生介紹了SONIX微控器開發(fā)系統(tǒng)，利用該開發(fā)系統(tǒng)就可以制做計(jì)時(shí)器了。微控制器開發(fā)系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求，可集硬件實(shí)際及軟件調(diào)試和修改的完成于一身，它實(shí)際上也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是專門用來開發(fā)微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的工具，它通常由一臺(tái)PC機(jī)、一個(gè)通用在線仿真器和一個(gè)編程器（也稱燒寫器）等組成，如圖1所示。設(shè)計(jì)人員借助于PC機(jī)上運(yùn)行的系統(tǒng)開發(fā)軟件，就可以輸入、刪除、編輯用戶程序，也可以把用戶程序匯編成目標(biāo)代碼通過LPT口傳送到仿真器，并通過仿真器在線運(yùn)行和調(diào)試用戶程序。編程器可以對微控器片內(nèi)ROM進(jìn)行編程和校驗(yàn)。教師利用課余時(shí)間購買相關(guān)硬件器材，焊接了硬件電路板，將所需的程序燒錄入芯片設(shè)計(jì)了時(shí)鐘定時(shí)器。并且在實(shí)驗(yàn)課上給學(xué)生講解了SONIX開發(fā)工具及使用方法，詳細(xì)說明案例設(shè)計(jì)步驟及用到的相關(guān)硬件和內(nèi)部的匯編程序，并讓同學(xué)們了解了計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)方法和編譯原理，極大地提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)開發(fā)的興趣及深入研究的積極性，綜合開發(fā)能力也通過該案例有了實(shí)質(zhì)性提高。

4 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)對人才要求越來越高，這就不斷地向我們提出新的目標(biāo)和要求。《微機(jī)原理》課程教學(xué)改革從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法及實(shí)踐手段幾方面著手，采取多種途徑提高學(xué)生對知識(shí)的掌握能力及實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。通過教學(xué)改革，學(xué)生提高了興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，教學(xué)質(zhì)量也得到了提高，教學(xué)效果良好。今后還應(yīng)鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽，進(jìn)一步鍛煉自身的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮博琴.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].3版.北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2] 華艷秋.《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程一體化教學(xué)改革的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（34）.

[3] 謝勤嵐.微機(jī)原理課程教學(xué)改革的探討[J].理工高教研究，2009，28（4）.

[4] 周明德.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].4版.北京：清華大學(xué)出版社，2002.endprint

3 調(diào)整實(shí)驗(yàn)大綱，因材施教改變實(shí)踐教學(xué)模式，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力

理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，《微機(jī)原理》這門課程不但具有很強(qiáng)的理論性，而且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，很多理論知識(shí)只有通過實(shí)踐教學(xué)才能得以真正理解。如果只是單純的進(jìn)行理論分析，就會(huì)讓學(xué)生覺得枯燥乏味，逐漸缺乏參與與學(xué)習(xí)的積極性[3]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)往往采用實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生通過簡單連線和運(yùn)行現(xiàn)有程序?qū)π酒M(jìn)行功能驗(yàn)證，即使是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也是如此。在這種實(shí)驗(yàn)氛圍下，學(xué)生對于較難的軟硬件問題不愿動(dòng)腦筋思考，更加缺乏自主創(chuàng)新的意識(shí)，所以勢必要對實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ郊右愿母铩?/p>

3.1 成立學(xué)研小組，以小組為中心，開展各項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目，達(dá)到實(shí)踐目的

以往的實(shí)驗(yàn)往往將學(xué)生分為2人一組，學(xué)生按部就班照著教師，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟完成實(shí)驗(yàn)，結(jié)果導(dǎo)致大部分同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是同一版本，沒有達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。在實(shí)踐教學(xué)改革中，我們打破以教師為核心的單一教學(xué)模式，讓學(xué)生自發(fā)成立學(xué)研小組，由教師指導(dǎo)，開展與課程相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的程序設(shè)計(jì)和芯片與電路相結(jié)合的應(yīng)用設(shè)計(jì)創(chuàng)新，通過小組學(xué)習(xí)和討論、實(shí)踐，不斷深化理論知識(shí)，鍛煉動(dòng)手能力增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)；于此同時(shí)，新增一些綜合實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以學(xué)研小組為中心鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成從實(shí)驗(yàn)方案到芯片選擇及程序填寫的全過程；在畢業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐等實(shí)際動(dòng)手環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)適當(dāng)增加與微機(jī)原理相關(guān)的課題，給學(xué)生適當(dāng)?shù)恼故緳C(jī)會(huì)，切實(shí)達(dá)到實(shí)踐的目的。

3.2 結(jié)合課本知識(shí)，在實(shí)踐中擴(kuò)充知識(shí)面，提高學(xué)生綜合開發(fā)能力和開發(fā)興趣

很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中反映接口芯片應(yīng)用系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)技術(shù)這部分知識(shí)點(diǎn)難以理解，只能死機(jī)硬背一些芯片的引腳功能和工作方式，實(shí)際應(yīng)用起來覺得無從下手。而且很多課本上介紹的接口芯片在市面上實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)很少，甚至不再生產(chǎn)了，這就導(dǎo)致在使用此類芯片時(shí)，只能靠實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部集成的現(xiàn)有設(shè)計(jì)，這樣大部分對理論知識(shí)理解都不夠透徹的學(xué)生就無法真正學(xué)會(huì)芯片的應(yīng)用，自主創(chuàng)新就更難了。授課教師可以利用市面時(shí)下流行的系統(tǒng)開發(fā)工具，根據(jù)教學(xué)要求，針對學(xué)生接受能力設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性的案例，拓寬學(xué)生知識(shí)面。

例如，在課本中定時(shí)器/計(jì)數(shù)器介紹的是8253A可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，教師在講解該芯片應(yīng)用的同時(shí)，還利用實(shí)踐課為學(xué)生介紹了SONIX微控器開發(fā)系統(tǒng)，利用該開發(fā)系統(tǒng)就可以制做計(jì)時(shí)器了。微控制器開發(fā)系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求，可集硬件實(shí)際及軟件調(diào)試和修改的完成于一身，它實(shí)際上也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是專門用來開發(fā)微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的工具，它通常由一臺(tái)PC機(jī)、一個(gè)通用在線仿真器和一個(gè)編程器（也稱燒寫器）等組成，如圖1所示。設(shè)計(jì)人員借助于PC機(jī)上運(yùn)行的系統(tǒng)開發(fā)軟件，就可以輸入、刪除、編輯用戶程序，也可以把用戶程序匯編成目標(biāo)代碼通過LPT口傳送到仿真器，并通過仿真器在線運(yùn)行和調(diào)試用戶程序。編程器可以對微控器片內(nèi)ROM進(jìn)行編程和校驗(yàn)。教師利用課余時(shí)間購買相關(guān)硬件器材，焊接了硬件電路板，將所需的程序燒錄入芯片設(shè)計(jì)了時(shí)鐘定時(shí)器。并且在實(shí)驗(yàn)課上給學(xué)生講解了SONIX開發(fā)工具及使用方法，詳細(xì)說明案例設(shè)計(jì)步驟及用到的相關(guān)硬件和內(nèi)部的匯編程序，并讓同學(xué)們了解了計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)方法和編譯原理，極大地提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)開發(fā)的興趣及深入研究的積極性，綜合開發(fā)能力也通過該案例有了實(shí)質(zhì)性提高。

4 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會(huì)對人才要求越來越高，這就不斷地向我們提出新的目標(biāo)和要求?！段C(jī)原理》課程教學(xué)改革從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法及實(shí)踐手段幾方面著手，采取多種途徑提高學(xué)生對知識(shí)的掌握能力及實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。通過教學(xué)改革，學(xué)生提高了興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，教學(xué)質(zhì)量也得到了提高，教學(xué)效果良好。今后還應(yīng)鼓勵(lì)優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽，進(jìn)一步鍛煉自身的應(yīng)用設(shè)計(jì)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮博琴.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].3版.北京：清華大學(xué)出版社，2001.

[2] 華艷秋.《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程一體化教學(xué)改革的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（34）.

[3] 謝勤嵐.微機(jī)原理課程教學(xué)改革的探討[J].理工高教研究，2009，28（4）.

[4] 周明德.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].4版.北京：清華大學(xué)出版社，2002.endprint