地方高校微机原理的教学现状分析与改进措施

龙祖强 伍小青 谭延亮 许岳兵

【摘要】微机原理是电子信息类本科专业的重要专业课程。教学实践表明，该门课程既不容易学，又不容易教，如何提高教学效果是广大学生与教师的共同愿望。针对生源质量较低的特点，编写一套适合二本院校的教材，调整教学内容和教学方法，增加硬件实验的课时量，均可有效地改善当前教学工作的不足。

【关键词】微机原理 汇编语言 存储器 总线时序

【基金项目】2015年湖南省普通高等学校教学改革研究项目：“ICT产教融合”契机下实践类课程教学模式改革与探索——以衡阳师范学院“电子信息工程专业”为例（湘教通〔2015〕291号369），光电信息技术湖南省应用基础研究基地开放基金项目（GD15K05），衡阳师范学院校校合作项目。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）29-0139-01

一、微机原理的课程性质

微机原理是一门重要的专业基础课，也是电子信息类专业的必修课。该课程之所以如此重要，在于它具有承上启下的功能，上承模拟电子技术、数字电子技术、电路等基础课，下接单片机原理、嵌入式系统开发、综合电子课程设计的专业拓展课。因此，模拟电子技术与数字电子技术、电路这三门先导课的学习效果对微机原理的学习有重要影响。同样地，微机原理的学习效果对后续课诸如单片机原理、嵌入式系统开发、综合电子课程设计的学习亦有重要影响。这相当于，微机原理在电子信息类专业的课程体系中承担着关键节点功能。上述先导课程的一些基本概念和基础知识，对于理解微机原理的学习内容非常重要。例如，我们需要使用模拟电子技术的有关运算放大器和模數/数模器件的有关知识来理解微机接口电路，需要使用数字电子技术的有关寄存器、锁存器、缓冲器、译码器的有关知识来理解微机的读写时序电路、存储器配置电路、I/O接口电路。更重要地，后续课程诸如单片机应用技术与嵌入式系统应用技术等的知识框架均是以微机原理为基础的。在地方高校向应用技术方向转型的大背景下，对于大多数电子信息类专业的学生来说，掌握单片机应用系统开发和嵌入式应用系统开发的相关技能无疑是四年大学学习的终极目标。

二、微机原理实践课程的现状

尽管微机原理如此重要，但是实际的教学情况却令人担忧。笔者对刚修完这门课的学生进行了一次调研，结果显示：除了极少数学生表示能够比较轻松地的学好这门课外，大多数的学生一听到这门课，不是摇头就是无奈。经详细了解，之所以出现这种状况，是因为存在以下几个方面的原因。1.微机原理这门课的本身特点决定它具有一定难度。微机原理的主体教学内容是硬件与软件相结合的课程，且以硬件为主软件为辅。硬件方面需要解决的问题是微控制器、存储器、以及外围接口等3个部分如何协调使用。这看似简单，实则不易。原因在于：微控制器与存储器和外围接口的寻址问题比较抽象难懂；数据读写与时序电路协调问题牵涉到的知识面要求高，与先导课程的学习效果关联大。2.汇编语言的学习难度相对其他高级语言难度大。首先，对绝大多数本科生来说，汇编语言是非常陌生的，一般是首次接触这种计算机语言，不像C语言一样为人们所熟知；其次，汇编语言的指令系统比较特殊，并且与硬件电路直接关联。也就是说，想要使用汇编语言写程序，必须先对编程对象的硬件结构有充分的了解与掌握；第三，汇编语言程序的编译与调试方法与高级语言程序有较大区别，一旦出现程序功能错误，寻找错误费力耗时；最后，学生的基本素质与基本能力与学习汇编语言的要求有较大差距。二本院校学生的数理基础、空间想象能力、逻辑推理能力都比较差，教师需要花大量的时间才能讲清楚一个简单的问题。微机接口程序，即使是一个小程序，牵涉到知识点多，要使学生理解透彻，教师必须花较多时间备课和讲解。然而，想要讲透这门课程，学校安排的课时量往往是不够用的。因此，在教学实践中，出现了学生基本素质与课程教学要求不匹配的矛盾。

三、改进措施

针对上述问题，我们应采取的改进措施如下：1.自编简明版本的教材。现在教材，一般是着眼于重点大学的学生编写的。然而，重点大学的学生与地方院校的学生的基本素质与基本能力总体上差距巨大，使用相同的教材本身很不合理。若要进行自编教材，其编写目的必须特别清楚。我们认为，学习微机原理及接口技术的基本目的是让本科学生对计算机的内部运行原理有一个大致的认识，基本熟悉的接口芯片的编程方法，为今后的专业拓展课学习奠定良好的基础，而不是拘泥每个知识点都讲透学好，也不是为自己今后真正做汇编语言应用技术开发。在此基础上，针对地方院校学生素质与能力，删节或改写当前教材中的一些非重要的章节。2.改进教学方法。根据学生的素质与能力，我们认为，因材施教，灵活地调整教学内容和教学手段，是教师应该具备的一项基本能力。现在学生的基本素质与基本能力下降了，教师应该适应这个新形势。具体说来，对于CPU内部的工作原理、存储器读写时序、中断系统等难度较大的内容应进行简化，将重点转移至寻址方式、基本指令编程练习、串并联接口芯片编程、A/D和D/A接口芯片编程等内容。3.适当增加硬件实验课时量。在保持指令系统的实验教学课时量不变的基础上，增加2-3个硬件实验。增加硬件实验，有助于学生理解抽象的寻址问题、中断问题和时序问题，亦有助于改善学生对微机系统的学习兴趣和提升学生的自信心。

四、总结

微机原理是电子信息类专业的重要课程，对于后续学习影响巨大。在地方院校中，当前面临的主要问题是教材更新滞后、教学方法僵化、生源质量快速下降等问题，导致教学效果不尽人意。为了改变这种面貌，我们可以从改编教材、改进教学方法和调整实验课时等方面入手。我们相信，执行这措施一定会收到较好的效果。

参考文献：

[1]王先春，郭杰荣.微机类课程教学改革研究及实践. 中国电力教育，2009，（141）：81-82.

[2]马立平，范岩.面向卓越工程师的“微机原理”教学改革探讨. 大学教育，2016，（7）：94-96.

[3]李秋洁.微机原理及接口技术课程教学探讨[J].教育教学论坛，2015，（4）：127-128.

[4]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）：36-38.

[5]龙祖强，张登玉，许岳兵，刘灿.微机原理与接口技术的实验教学现状与改革.软件导刊，2011，（12）：193-194.