微机原理论文范例(3篇)

微机原理论文范文

关键词：分层教学；阶段性考核；计算思维；抽象分解

中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）10-2299-02

随着信息科学技术的飞速发展和军队对人才专业素质及信息素养要求的不断提高，军队院校人才培养方案被重新规划定位，基础学科课程标准也被要求与时俱进，能够更加精准的体现人才培养目的。

微机原理课程不仅是本院某专业士官层次必修课，也是本科电子类、自动化相关专业开设的硬件基础主要组成部分。其主要任务是使学员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，使学员具有运用现代微机技术进行软、硬件开发的初步能力[1]，逐步培养分析、解决实际问题的能力和创新意识。但本门课程信息量大、内容抽象难懂等特点使其成为学员反映最难学课程之一，如何在有限的学时里，使本门课程达到良好的教学效果并通过学习使学员具备相应能力，一直是本门课程改革的目标。

近年来“计算思维”概念的提出既有利于以类比形式开展教学，也有利于特定学科知识的拓展与深化[2]，计算思维中倡导的抽象与分解、关注分离、启发推理、协调同步、并行处理等与微机原理中技术紧密相关，将计算思维的理念与微机原理课程相结合，不仅可以降低该课程学习难度，提高学员学习兴趣和教学效率，使学员掌握微机系统核心原理与设计方法，而且通过学习过程以及多元教学方法激发学员计算思维能力，提高学习能力，促进终身学习，为学员今后利用计算机处理信息，更好地适应工作岗位奠定基础。

1微机原理课程教学现状及存在问题

“微机原理”课程是电子类专业最重要的基础课之一。不仅理论性强，而且还具有较强的工程实践特征。目前高校开设的微机原理课程普遍存在以下问题：

1）课程自身信息量大，知识点较多，兼顾软硬件两个方面，内容抽象，学生难于理解掌握，加之课时压缩、实验室资源有限等原因，使学员对课程的学习和理解上具有一定难度。

2）微机原理课程是一门不断发展的科学，涵盖的新应用领域、新技术也不断涌现。而实际课堂授课内容往往滞后于实际应用，容易造成教学和实际的脱节。

2微机原理课程教学改革

2.1创新教学方法

“微机原理”课程内容抽象难理解，因此教师如何采用高效率的教学方法，调动学员学习的主动性和积极性非常重要。

针对课程的硬件、软件和接口三部分内容，采用不同的教学方法。硬件部分和指令部分由于知识点众多，有些概念比较抽象，主要借助多媒体、网络等辅助教学，激发和吸引学员兴趣；软件部分主要采用“案例式教学”，摈弃对指令格式及用法的枯燥记忆，而是通过有所指向编程实例像学员展示汇编语言指令的魅力；接口部分则以典型接口应用实验为主体，制定详细任务及步骤规划，以完成实验任务为目标，通过实践体验使学员具备相应能力。

根据内容灵活应用启发式、互动式、讨论式等多种教学方法对于活跃课堂气氛，提高教学效率起到积极作用。

2.2课程考核方式改革

考核方式不仅能调动学生学习主动性和积极性，而且也是检验教学效果，保证教学质量的重要措施，传统考试中笔试主导的考试模式，不能体现学员创新与实践能力，所以改革考核方式应更注重过程考核，以学生真正掌握知识为根本任务，注重学习过程和对学员的综合素质与能力的培养。“微机原理”课程的考核方法要遵循：“理论与实践相结合、能力与素质齐开放”的原则，具体考核措施包含以下三个方面：

1）闭卷笔试。弱化传统笔试占主导的思想，减少笔试在总成绩中的比例。做为结课考核，从全局考察学员技能性知识的掌握情况；题型的设置方面，适当增加分析题和设计题比例，考核学员应用所学解决问题能力。

2）平时成绩考核。平时成绩是对学习过程的一种量化体现，有效地避免了学员临时抱佛脚的侥幸心理。平时成绩主要包括课堂问答成绩、习题作业完成情况。为了促进养成预习和复习的习惯，提高学员学习的积极性，教员通过课堂授课，增加与学员互动，鼓励学员回答，答错或不知道的学员不处罚，而对能正确回答问题的学员会适当增加他们的平时成绩以资鼓励。

3）阶段性考核。根据课程内容划分知识模块，利用答疑辅导的时间，鼓励学员对前一阶段某一知识模块做总结，架构知识体系，总结知识要点，由教员针对总结的知识点出题并组织小型模拟考试，答题正确率达到90%即为合格。阶段性考核重点在于促进学员自主学习，更利于培养学员自主学习能力。

3微机原理课程与计算思维培养的关系

3.1计算思维内涵

作为计算机学科发展的自然产物，计算思维（ComputationalThinking）这一概念在2006年由美国卡内基梅隆大学周以真（JeannetteM.Wing）教授提出。她认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为[3]。计算思维最根本的内容，即其本质（Essence）是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。

计算思维本身是人类科学思维固有的活动过程，它汲取了问题解决所采用的一般数学思维方法，现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法，以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。计算思维建立在计算过程的能力和限制之上，由人通过机器执行，计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计，更简单一点说，计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题的方法[3]。

3.2微机原理与计算思维培养之间的关系

计算思维不仅反映了计算机学科本质的特征和核心的方法，也反映了计算机学科的三个不同领域（理论、设计、实现）。因此，培养基于计算机解题思路和方法的计算思维能力十分必要，这也是当前计算机教育研究的重要课题。如何在现代计算机教育中引入计算思维或者说学科形态如何体现计算思维的方式成为目前计算学科最大的问题，笔者认为核心是要转变教育观念，所有对课程的教学改革都要围绕着新的教学理念，切实将计算思维融入到课程教学中，潜移默化地培养学员思维能力、学习能力和研究能力。

微机原理课程包含硬件、软件、接口应用三大部分，与计算思维涵盖的理论、实践、设计相得益彰，无论是从知识体系架构的连贯性、完整性，还是学习知识点的方式方法上，都用到了计算思维，用计算思维的方式深入理解和学习微机原理中的汇编语言、CPU结构原理，存储器扩展、并/串行口扩展、总线等重要内容，对于后续开设的课程如“单片机原理与接口”、“计算机控制”、“可编程控制器PLC”、“DSP数字信号处理”奠定扎实基础。

4微机原理教学改革中计算思维的培养

4.1基于计算思维的教学过程

教员对原有教材再开发，即在原有课程中选择适当的内容设置课题，对内容拓展或深化，教员在开展教学过程中运用基于计算思维的方法，将教与学的过程有机地连接起来，使学员能够自觉利用计算思维方法（递归，关注点分析，抽象和分解，保护、冗余、容错、纠错和恢复，学习和调度等）达到学习目标，当学员掌握了知识点，懂得如何运用计算思维的方法之后，再通过反思评价自己的学习过程和学习方法，自主建构属于自己学习的框架和方式[4]，也就培养了学员计算思维能力，具体教学过程的实施步骤如下：

1）有的放矢。以某个知识模块为研究对象，通过计算思维的方法来获取或应用，由实践建构自己的知识结构。

2）确立课题。师生针对课题开展分析论证，深入挖掘课题内涵及可行性，共同确立研究课题。

3）团结协作。以自愿结合兼顾优势互补的原则组建课题研究小组，成员明确职责，分工协作。

4）研究方案。成员要以计算思维方法为前提，结合本小组的课题制定研究方案，在保证研究活动的连续性和明确化的前提下，合理分工，各负其责。

5）实施方案。将确定的研究方案具体落实。教员在整个过程中的作用是在偏重计算思维培养的思路下研究方法的指导和科学态度与精神的渗透和示范。

6）形成结论。课题小组通过研究学习将结果进行汇总，从中找出规律性的东西，得出结论，给出建议。

7）评价交流。将研究成果以小论文、多媒体演示、实验报告等不同的形式提交或展示出来。并对研究过程中用到的研究方法、研究成果、得失体验感受等进行全方位的总结，以获得更深一步的理性认识，完善认知结构。

4.2计算思维导向的课堂教学设计

将抽象分解、启发推理等计算思维的理念引入微机原理教学的课堂设计，可以简化问题，使学员获取知识从点到面，深入理解和记忆。以寻址方式内容的讲解为例，顺藤摸瓜，从面到点逐个解密.首先提出疑问：为什么要有寻址方式呢？，根据先验知识，微机工作总是对”数”操作，而”数”在哪里？可以提问学员，让他们来回答，”数”可能在不同的地方，要找到他们，要根据地址来寻觅，所以就有了”寻址方式”，“面”就被首先提出来了。进一步引导学员，具体”数”在哪些地方呢？可能在指令中，所以“立即数寻址”、可能存放在通用寄存器中，所以就是“寄存器寻址”、也可能存放在存储器中，那么就是“存储器寻址”，至此“线”也给出来了，有了“面”和“线”，教员进一步引导，在存储器中的“数”必定有个存放的地址吧？按照之前存储器存取数，先找到段基址，然后确定偏移地址就能确定在存储器中地址，由于“数”的存放地址的表达有很多种方式，因此，“存储器寻址”就引申到其他具体寻址方式，如“寄存器间接寻址”、“相对寻址”、“变址寻址”等，至此“点”也给出，纵观“面”、“线”、“点”一气呵成，顺藤摸瓜，学员既明白了寻址的概念和用途，也明白了各种寻址之间的联系和区别[5]。学员对这部分内容更容易理解和记忆。

将计算思维引入课堂教学设计不仅需要教员对内容非常熟悉，而且对知识结构有着系统把握。既要能站着全局高度，指引解决问题的思路、步骤和方法，以突出教学内容的重点，帮助学员树立系统的概念，又要能启发引导学员寻求解决问题途径，深入细节、逐步探索。

5结束语

微机原理课程教学融入计算思维的元素，不仅指明了课程的教学目标，提高了教学效率，而且对培养军事人才创新思维能力、综合实践能力都起到了积极的作用。随着融入计算思维的新教学体系的逐步完善，教学不再是枯燥的讲授，晦涩的抽象，而是帮助学员打开思维空间，激发探索求解欲望的金钥匙。

参考文献：

[1]焦纯，卢虹冰，等.论“微机原理与接口技术”的课程设置和改革[J].价值工程，210-211.

[2]李晓明，蒋宗礼，王志英，等.积极研究和推进计算思维能力的培养[J].计算机教育，2012（5）：1.

[3]WingJComputationalThinking[J].CommunicationoftheACM.2006.49（3）：33-35.

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关键词：MOOC;混合教学模式;微机原理与接口技术;实验教学

近年来，实验教学逐渐以“开放共享”的理念作为指导，探索新的教学模式和方法。各大知名高校纷纷加入MOOC平台，大量在线开放课程对学生开放，为学生提供更加优质和丰富的实验教学资源，对于培养学生应用能力，提高学生实践和创新兴趣，具有重要的意义，这种开放共享和新型交互模式吸引了高校师生的广泛热捧。在MOOC平台上开放实验教学，采用视频和实验板结合的形式，使得传统实验课程可以突破场地与时间的限制。同时，在学生中推广实验教学的交流和讨论，使得彼此之间进行有益沟通，能够推动校园内的学习和创新氛围。

一、实验课程MOOC改革

开放的大学不仅仅需要提供高质量的理论课程资源，还需要有丰富的实验教学资源。探讨传统实验教学与MOOC结合的方式，不仅有利于实验教学的发展，也能使理论教学水平得以提高。根据MOOC平台对学生学习行为的跟踪调查情况来看，文科课程学习比较容易，但是对于带有实验实训环节的理工类课程，仅通过线上课程学生很难掌握，学习效果不佳。

由于实验教学需要场地、设备等条件配合，并不像理论教学那样直接在MOOC平台即可，而是需要通过现场教学获得实践经验和技巧，学生通过动手解决问题领会和锻炼个人能力。微机原理与接口技术实验教学的开放共享不能局限于课程视频，更应该促进实验设备和场地的开放共享。

二、混合式的微机原理与接口技术实验教学

微机原理与接口技术的实验教学改革需要解决两方面问题，一是设计易操作的实验平台，选择合适的实验教学内容，尽量突破实验教学的场地限制，方便学生通过在线课程完成实验。二是实验教学应以学生为主，推行学生自主学习、教师适当引导为主的模式。

1.翻转微机原理与接口技术实验教学

为了加强微机原理与接口技术课程中教师对学生的指导力度，有必要推进翻转实验教学。所谓翻转实验教学，就是效仿理论课程的翻转课堂，将“教师讲、学生听”这一模式翻转过来，课堂上由学生自行阐述实验现象和遇到的问题，教师对学生遇到的问题进行解答，并逐一检查实验结果。翻转实验教学将课堂的主导权由教师转移给学生，教师主要工作在于答疑和与学生互动，所有的思考、动手、表达的机会都交给学生，帮助学生实现主动动手和主动求知，促进学生创新能力的提升。

2.混合实验模式

为实现翻转实验教学，学生完成实验需要采用混合模式，即由学生课外自行完成微机原理与接口技术实验内容，课堂上主要是教师与学生或者学生相互之间进行互动式的探索学习。实现翻转教学要求学生能够课外完成基本实验，由于实验教学不同于理论教学，课外完成实验必须有实验设备和实验场地，为此，我们采用自主设计的微机原理与接口技术实验平台，芯片采用STC89C52型，方便学生携带和烧录。另外，学生完成基本实验需借助教学视频，我们以自主设计的实验平台为基础制作教学视频。

采用MOOC理念推动微机原理与接口技术的实验混合教学模式，将教师与学生的角色翻转过来，有助于贯彻微机原理与接口技术的培养目标，也方便教师了解每个学生，实行更加有针对性的教学。比如，对于理解能力差的同学，教师可通过变化接口连接等方式要求学生现场完成，并进行指导观察。除了基本的教学模式和课程结构安排，开课期间学院还同步开放科创实验室等各种24小时学生自管实验场所，确保学生有足够的硬件条件课外完成基本实验。

三结语

结合MOOC改革微机原理与接口技术实验教学，引入混合教学模式，让学生作为实验课主体，能够有效提高学生的学习兴趣。同时，将课堂的提问、讨论、思考、辩证、动手等任务都留给学生自行完成，有助于促进学生沟通能力、思辨能力和动手能力的提高。

参考文献：

[1]孙青，艾明晶，曹庆华.MOOC环境下开放共享的实验教学研究[J].实验室技术与管理，2014，31（8）：192.

[2]梁智杰，朱东鸣.MOOC环境下虚拟实验平台的开发与应用研究[J].西南科技大学学报，2015，30（1）：80.

[3]蒋，费洪晓.基于MOOC的混合教学模式设计与应用研究[J].高等理科教育，2015（3）：120.

微机原理论文范文篇3

关键词：教学改革；Proteus；仿真实验平台

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）25-5917-02

TeachingReformofAssemblyLanguageandMicrocomputerPrincipleCourseBasedonApplication-orientedTalentsTraining

CHENGHong-bin

（SchoolofComputerScienceandEngineering，ChangshuInstituteofTechnology，Changshu215500，China）

Abstract：Aimingattheproblemthatcousrseteachingwasnotadaptedtotherequirementsofapplication-orientedtalentstraininginAssemblyLanguageandMicrocomputerPrinciple，thispaperproposedthreereformmeasures：dividingtheknowledgelevelandchoosingtheteachingcontentsreasonably，teachingreformbasedontheProteussimulationplatform，theconstructionofvirtualsimulationexperimentanddevelopmentplatform.Sothat，itwouldbefullystimulatestudents’sinitiativeandimprovetheabilityofMicrocomputerPrincipleapplicationdevelopmentofsoftwareandhardwaresystem.

Keywords：teachingreform；Proteus；simulationexperimentplatform

《汇编语言与微机原理》课程是计算机专业的专业课程之一，课程内容比较复杂、抽象，是一门基础性、理论性非常强的课程，也是一门实践性很强的的综合性课程。课程内容是计算机软件技术和硬件技术的结合，还涉及数字逻辑、程序设计、计算机组成原理和操作系统等学科的知识，是单片机技术、嵌入式技术、DSP、计算机控制技术等后续课程学习的基础。该课程的任务是使学生从理论和实践上掌握微机的基本组成、原理、指令系统、汇编语言程序设计方法、接口电路及硬件连接，使学生具有微机系统软硬件开发的能力，并在此基础上了解当今计算机硬件的新技术、新理论和新方法。

《汇编语言与微机原理》课程教学内容多、信息量大、实践性强，学时数却有限，是学生普遍反应的难学课程之一。目前大多数院校的《汇编语言与微机原理》课程教学现状不容乐观，表现在教材内容与微型计算机硬件的实际严重脱节、实验设备投资不足、实用性较差等方面[1]。

而且传统的教学法―以教师为中心的传统教学模式忽视了学生的认知主体作用，在整个教学过程中，以“教”为主，缺乏互动，难以激发学生的学习热情，教学效果不佳。目前的教学状况不利于具有创新思维能力的应用型人才的培养。为改善这一现状，特提出对《汇编语言与微机原理》课程教学进行改革。

1关键问题

按照应用型人才培养目标的要求，课程教学应加强学生自主学习的能力、应用专业知识和实用技术综合解决实际问题的能力以及创新能力的培养。而目前的教学现状存在以下几个关键问题额待改革：

1）教学内容与实际脱节问题，需合理选择规划课程的知识点，制定适应普通本科应用型人才培养要求的知识模块。

2）需要改变传统的教学方法，针对课程知识点的特点差异研究设计灵活多样的教学方法和教学手段，在课堂教学过程中引入了仿真软件进行基于项目的案例教学，在教学中坚持理论联系实际，实现“教”、“学”、“做”的有机结合[2-3]。

3）彻底改革实践教学方法，摆脱硬件实验环境薄弱和设备老化的问题，建立基于Proteus的微机原理实验教学平台。制定合适的基础实验和应用开发实验项目，设计课外拓展的实践项目。并将课堂教学、自主学习有机地结合起来，从而强化实践教学、有效提高学生工程实践应用能力，以培养具有创新精神的微机应用型人才。

2改革措施

1）教学内容改革

研究课程的教学大纲与应用型人才培养目标，合理选择规划课程的知识点，制定适应普通本科应用型人才培养要求的知识模块。重点放在经典的基本原理和常用的指令和编程方法上，避免繁琐复杂的微机硬件原理技术细节介绍、注重实践动手能力培养。

对微机知识点进行划分，基础知识模块以经典16位处理器8088为主，主要讲述CPU的基本结构，指令系统及其寻址方式，基本的汇编语言语法和程序设计，中断原理，存储器扩展及基本的可编程接口技术。这些内容不但是微机原理最基本的教学内容，更是学好高档微机技术的重要前提。教学中对硬件的电路原理部分尽量简化，删去硬件芯片中实用性差的内容。另外，适当删减16位CPU的繁杂的指令细节及MS-DOS部分内容，注重微机汇编语言程序设计中数据结构、逻辑处理和程序结构，略去繁杂的指令在数学计算方面的应用内容[4]。

知识提高模块则全面以Pentium微处理器为代表的32位机上，适当引入常用的32位指令寻址方式和汇编指令。拓展知识模块则介绍目前最新的微机硬件结构及相关接口技术，如现在的酷睿2双核CPU、I3/I5CPU、SDRAMDDR3技术、嵌入式单片微机技术8051、ARM7/ARM9/ARM11等。尽可能介绍市场上的最新微机技术，从而提高学生的学习兴趣，调动学习积极性。

2）教学方式改革

汇编语言与微机原理概念多且抽象，学起来枯燥乏味，理解起来非常困难。在教学中应多采用类比教学法，尽量用通俗易懂的事例对比讲解知识点，以便激发学生的学习兴趣，并加深对内容的理解。其次，借助于flash动画的形象化演示让学生直观感受指令的动态执行过程，加深对语法的理解。而且可以采用讨论教学法、提问式和研究式等教学方法，组织学生对授课知识点内容进行讨论，在讨论中加深对概念的理解和应用。从而激发学生的学习兴趣和积极性，培养学生自主性学习、创新性学习的习惯，形成“学本位”的教学理念，高了教学效果[5-6]。

另外，在教学中引入Proteus仿真软件、可视化的8086模拟工具emu8086来讲授微机原理和汇编程序设计。对于教学知识点，通过项目教学法，引入知识点相关的项目案例、借助仿真实验软件演示微机硬件设计和汇编语言程序的的运行结果，调动学生的学习兴趣。然后提炼出项目涉及的知识点。通过介绍相关微机硬件原理、使学生带着需求去学习微机知识。再通过分析项目的软件设计和实现、完整的理解软硬件系统开发。最后对知识点点评、总结该知识点的应用特点和方法。另外给学生设计进一步拓展学习的内容，通过课外兴趣小组的方式合作设计开发小项目，以期达到更高的学习目标。

课程知识点讲授结束后适当增加实际微机应用项目的讲授内容。例如温度监测系统、灯光节能控制系统等，介绍一个实用的微机应用系统的需求分析，方案制定，硬件设计，软件开发、系统调试等内容。增加学生的应用实践能力。

3）构建低成本的、开放式的虚拟实验开发平台

汇编语言与微机原理是一门实践性很强的课程，必须在课堂教学之外辅以大量的实验，才能让学生真正掌握好知识的应用。一般的学校实践环节都是以微机实验箱为实验平台，设备成本高，易误操作易损坏，且实验效果不佳。我们采用Proteus和keil构建微机原理虚拟仿真实验平台，只要一台电脑就可以完成微机原理实验，不仅满足基本实验需求，还可以进行应用项目开发，从而大大减少硬件实验箱和元器件的投资，更容易调动和激发学生的课堂和课后的学习兴趣。通过仿真软件进行设计开发，调试成功后再在实验箱实验或实物制作，可提高实物系统开发的成功率。另外可实行以学生为主体、教师指导为辅的课外开放实验教学模式，弥补了实验设备和实验课时不足的缺点，给学生更多实践和锻炼的机会，更好的培养学生创新思维以及软硬件开发的综合能力[7]。

3结束语

为了改革当前应用型本科高校《汇编语言与微机原理》课程教学存在的问题，该文提出相关的改革措施：合理规划教学内容、基于Proteus仿真技术的理论教学方式改革，构建低成本的、开放式的虚拟实验开发平台以改革实践教学条件和教学环节，以期对《汇编语言与微机原理》课程的教学改革提供参考。

参考文献：

[1]张红民.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）：105-107.

[2]王志军，杨延军，王道宪.微机原理实验课程内容的层次化设计[J].实验室研究与探索2012，31（1）：105-107.

[3]刘民岷.微机原理及接口技术课程教学及实验改革实践[J].实验科学与技术，2013，11（1）：64-67.

[4]雷艳静，古辉，陈琦，陈志杨.微机接口技术课程教学改革与实践[J].计算机教育，2013.10：27-31.

[5]李珍香，李全福.基于CDIO模式的微机原理与接口技术课程实验教学改革与实践[J].实验室科学，2013，16（1）：65-68.