非计算机专业的32 位《微机原理及应用》教学体会与思考

熊 晶

（长江大学计算机科学学院 湖北 荆州 434023）

《微机原理及应用》是一门涉及面很宽的学科，它涉及到数字电路的一些基本概念、接口问题、也涉及到面向机器的汇编语言编程问题。 《微机原理及应用》不仅是计算机专业本科生教学的主要专业基础课之一，也是自动控制、工业自动化、电子信息、通信工程、机电一体化等相关电专业的一门重要的专业基础课。 我校对这些非计算机专业的学生也开设了此课程， 目的是使学生从理论和实践上掌握微型机的组成、工作原理、接口电路及硬件连接，建立微机系统工作的整体概念，使学生具有微机应用系统软硬件开发的初步能力。 如果按一般的教学模式即循序渐进地讲， 由于教学时数所限，只能讲一些汇编语言的基本概念和简单芯片的介绍，没有时间讲解一些综合性的例子， 不能形成对微机系统的整体概念。 非计算机专业的学生缺乏计算机硬件及程序设计方面等一些必要的先修课程的知识，往往陷入对一些复杂电路的分析中，容易产生畏难、厌倦的情绪。 笔者针对非计算机专业学生的这种情况，谈谈一些心得体会。

1 《微机原理及应用》的教学现状

目前 《微机原理及应用》 的课程主体内容仍然是16 位8086/8088 处理器、DOS 平台的16 位汇编语言和16 位IBM PC 系列机接口技术。

而现在计算机发展的现状是Intel 80x86/ Pentium 等高级微处理器为核心、Windows 操作系统为主的微型计算机主流应用环境， 在微机系统上应用软件开发也随之飞速发展，与此同时以应用型微控制器（MCU 或单片机）为特征的嵌入式系统和多功能嵌入式微处理器也己成为硬件系统应用开发新的主体，形成了工业控制、网络通信、手持设备，消费类电子产品等应用方面广泛的市场。 而与之相反的是国内高校的微型计算机技术理论教学大多数仍然停留在陈旧的IA-16阶段，主要以Intel 8086/8088 微机系统为主要的讲授内容，这些微处理器对于现在的学生来说， 他们对此感到非常陌生，因为他们根本没有用过8086/8088 的机器， 他们接触到的都是采用奔腾系列、赛扬系列和酷睿等32 位或64 位的微处理器的计算机，他们所学的微机知识和接口芯片的知识的年代和性能离他们目前正在使用的微机相差太远了，以致他们很容易对所学内容失去兴趣。 学生们也很少愿意了解掌握八十年代陈旧的MS-DOS 体系结构、命令和传统的命令行或文本画面操作方式。

2 32 位微机原理的教学内容

我们认为在教学内容中基于32 位结构的 《微机原理及应用》 课程要在原16 位结构教学内容的基础上进行适当取舍，删除过时的陈旧技术，保留核心的基本原理，增添新的先进知识。

在16 位的微机原理的教学过程中， 我们只需要抓住其最核心的东西，也就是必须在学生的脑海中牢固的树立起微机的工作方式，同时对于技术细节不必过分追求，教学内容可以大胆地摒弃8 位和16 位技术中陈旧的知识点， 引出最新的32 位、甚至64 位技术。例如，汇编语言的32 位Windows编程、 与Visual C++的混合编程， 高速缓冲存储器和存储管理，精简指令集计算机思想、浮点处理和多媒体指令，以及指令流水线、多线程、多核等技术。

我们教学的目的在与通过教学就应使学生真正理解和掌握微型计算机的基本组成结构、基本工作机制及典型接口技术，掌握微型计算机到底是怎样构成的，它们又是怎样工作的。 在此基础上，再学习和掌握微机发展的最新成果和技术。 这样做不仅较符合人们的认识规律和知识学习过程，而且也更有利于学生分析和解决问题能力的培养。 相反，那种所谓的讲授最新的硬件知识， 市场上流行什么我就讲什么，必将导致学生的知识广而不深、 专业知识缺乏系统性的弊病。

我们在最近几年的教学过程中，实际的教学效果告诉我们，盲目抛弃16 位微处理器的知识是不科学的，所以我们不主张在教学内容的编排上应该直接以32 位教学内容为起点，而是需要从16 位开始循序渐进。 教学中也绝不能靠简单增加学时来被动地追赶学科发展步伐，也不能靠单纯增加课程内容来“求新求全”。 我们在各章教学中对重点技术都结合实例予以说明，在实例的分析过程注意和这些专业的学生的专业特点相结合，使之能够真正应用于所学专业，并要进行归纳和总结，以利于学生对微型计算机技术中最关键的部分深入理解、牢固掌握和灵活应用，同时对主要内容尽量结合当前最先进的技术作充实和优化，并阐述各新技术的设计思想和创新点。

3 调动学生的积极性

硬件类课程相对枯燥，单纯靠老师在讲台上讲的教学方式无法调动学生的主动性和参与性。 如何去调动学生学习本课程的积极性，我们也做了很多尝试，结合实际教学经验总结如下：可以采用启发式教学，调动学生的思考性；重点内容采用讨论式，由老师引出问题，这样容易实现互动性；实验教学中采用开放式教学法， 容易调动学生的参与性和创造性；提出课程设计任务，让学生去实践，在实践去学习，培养学生自学和独立思考能力。

《微机原理及应用》还是部分非计算机专业的考研课程。我们针对这部分学生的需求，应该在教学过程讲解一些具有考研难度的试题，作为提高题来使用。 考研的学生只要认识到这门课对于考取硕士研究生的重要题，他们的积极性自然会提高。 一部分的同学肯学想学了，在班上就会形成良好的学习氛围。

4 结束语

《微机原理及应用》 课程特点是面向专业多， 教学层次多，大部分专业都是非计算机专业的学生。 非计算机专业的学生由于专业知识结构的限制， 掌握此课程有着先天的不足，但是我们针对其各专业的特点，有目的去引导教学，在教学内容上有所取舍，不断创新，培养学生计算机应用能力，促进教学质量的提高，为社会培养复合型应用型人才。

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