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[摘要]本文分析了微机原理课程在相应工科类专业中的地位，以及课程特点与教学现状，针对当前教学实践中的不足，从教学内容、手段、方法等方面上提出相应的改进措施。
[关键词]微机原理；课程改革；实践教学
中图分类号：H319.1
《微机原理》是本科计算机、自动控制、电子信息与电气类等工科专业最重要的基础课程之一。涉及的知识范围有：CPU体系结构、汇编语言程序设计、接口电路等。该课程的教学目的是以具体的机器环境为基础，通过微型计算机系统及接口技术的教学，使学生系统地掌握微型计算机硬件结构及各组成部件的工作原理，并具有一定的汇编语言编程基础。本人在该课程的教学中感到，如果依照常规的教学方法，虽然在背课及课堂教学中费了很大的力气，但仍感觉到很多学生根本就没有搞明白，甚至是越学越糊涂，以致到课程结束，大多数学生还没有掌握有关的基本知识点。后来通过打乱教学章节，针对不同的教学内容采取不同的教学方法并且与实际生活中的相关知识应用相联系，将课程中的抽象问题具体化。不仅大大提高了课堂教学的效果，而且还极大提高了学生对这门课程的学习兴趣。
1.课程教学中的不足
从近年微机原理的教学实践中发现其教学手段及方法还是沿用传统的模式，基本上还是以8086CPU为蓝本，介绍其体系结构和周边接口芯片。缺陷主要体现在以下几个方面：一是微机原理这门课程系统性强，理论比较抽象难懂，安排学时较少而理论知识点多，在教学中学生感到学习难度大；二是课程内容方面，32位机内容仅作为16位机内容的简单补充，只做了一些简单的介绍，并没有从系统的角度对相关内容展开，32位机的软件以及接口实验基本没有。32位汇编设计相关内容较少，32位机的接口芯片和设计基本没有通用的芯片；三是目前大多数教师采用的教学方法比较单一。平时教学活动仍然是以教师为中心，学生被动接受知识，在课程教学过程中主要关注点是教学进度，很少有人在调动学生学习的主动性和创造性上下功夫，以致于学生听课积极性不高。目前大多数教师还是只采用语言、黑板板书及PPT课件的传统教学手段，不善于用现代化的教学手段，将抽象内容变通俗直观，达到省时、高效的目的；四是与现有计算机系统脱节严重（如双核、指令集优化以及Cache优化等）；缺少8086以及周边芯片，导致实验必须依靠实验室的开发系统，无法充分利用学生个人的计算机资源。目前很多高校微机原理课程实验，仍然采用实验箱，仅是对芯片功能进行验证性的实验，基本上没有学生自主创新环节[1]。
2.教学改革的内容
2.1更新教学观念
当前有些教师的教学方法落后，归根结底是教育思想的陈腐与教学观念的落后。目前很多学校不太重视学生实践环节，仍采用传统的教育模式，导致学生理论学习与实践相脱节，动手能力较差，到工作岗位不能将所学知识很多转化成生产力。一些学生死读书，读死书，缺少创新精神和创造力培养，要想彻底改变目前的这种状况，就需要自上而下地更新教育教学观念，深化课堂教学模式和实验教学方法的改革。古人云：授人以鱼不如授人以渔。要注重教学生学习方法，尤其要注重培养学生自主学习的能力，使学生养成独立思考的习惯，提高解决实际问题的能力。针对我校信息对抗专业的特色，我在教学过程中，注重微机原理新知识、新技术的讲解，以微机主要架构为主线加深学生对相应硬件原理及作用的理解，尽可能多的介绍实物，并鼓励学生自己动手设计汇编语言程序并实现简单的电路。
2.2依据大纲，精选授课内容
微机原理这门课程的知识点多而散，且前后知识点联系紧密。学生对该课程感到很抽象，繁杂的知识点更是使学生理不出头绪[2]。为此，教学内容必须认真选择。一是对于本课程与其它先驱课程的内容重叠部分，如：计算机文化基础、计算机导论等，必须进行精简，仅做复习性回顾即可；而对已修课程中虽然提及，但未进行深析教学的难点问题有必要加强。如：机器码部分，特别是补码以及其在微型机中的应用等。二是时序部分在课程体系中所占比重较大，但实际用途不大，有必要进行压缩，只进行概略性介绍。三是对并行接口、定时/计数器、DMA技术等部分统归为接口技术，便于学生理解撑握。四是微机技术发展日新月异，为使学生对前沿有所了解，应在教学过程中跟踪当前主流，穿插讲解当前新技术的基本概念和基本原理，如：主流芯片组、主流总线技术、主流主板、主流通用接口、主流处理器等，为学生以后的深入学习与研究打下扎实的理论基础。五是课程教学内容要层次化，为使学生既能撑握重点又能系统整体地领会微机原理这门课，应将教学内容分成了解、掌握和重点掌握三个层次。
2.3改革教学方法，丰富教学手段
影响学生注意力最关键的因素是教学方法与教学艺术。这就要求教师作为课堂教学的主体，必须设法保持学生的注意力[3]。教学手段与方法的改革是课程教学效果提高的重要途径。微机原理课程内容比较抽象且枯燥乏味，因而在授课过程中应当注重调动学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣，注重培养学生分析和解决问题的能力。在教学中可以采用问题驱动法，先对新的学习内容，巧妙的提出相关问题，创设问题情境，让学生带着问题听课。另外，在教学过程中教师要注重处理好传授知识与培养能力的关系，培养学生主动、富有个性地学习，这就要求师生间开展教学互动，给学生充足的讨论时空和自由度。先针对教学内容设置具有争议的问题，让学生分组展开讨论，然后教师进行分析讲解修正讨论过程中的偏差。实践证明，问题驱动法和互动法能有效地提高教学效果和质量。
传统的教学手段就是板书+教案，目前，多数学校普及了PPT教学，虽然这样节省了教师板书的时间，但由于PPT只是一种简单的演示方式，并不能较好地将一些抽象概念和原理以生动的形式展现给学生。因此作为教师应尽量将难以理解的内容运用FLASH动画技术形象地显示出来，使学生对相关知识有直观的认识，便于撑握和理解，激发学习兴趣。虽然多媒体教学有很多优越性，但在教学过程中也不能忽略传统的教学手段，为加深学生对重要公式和结论的印象，教师很有必要通过板书推导。另外，教师抑扬顿挫的语言、生动形象的手势也不能淡化，教师的语言、动作表情能够吸引学生的注意力、启迪学生的思维，能够很好地提高课堂教学质量。 2.4强化实践教学环节
微机原理课程内容实践性强，在教学活动中要注重使学生将理论知识与实践认识紧密结合起来，对一些比较抽象的内容要精心设计相关实验[4]。实验教学不仅形象直观，而且着重于动手能力和思维方式的培养，它是理论教学过程中不可缺少的重要补充。为了使学生具有较强的创新意识和能力，必须改革微机原理课程的实验教学模式。具体就是要减少单纯的验证性、演示性实验，增加设计性和综合性较强的实验。如：设计性实验可以重点从下面几类考虑，搭建8086计算机系统；移植软核8086和接口芯片软核，构建8086计算机系统；采用图形化界面进行芯片间的互连；在搭建8086计算机系统上进行简单的程序设计工作等，以此消除学生对微机硬件的神秘感。综合性较强的实验可以安排如下几个方面，对已有8086计算机系统的各个模块进行设置；理解各个参数对计算机性能的影响；移植简单操作系统如DOS；编写自己的操作系统来完成系统的启动和控制；接口电路的设计与程序编写；移植更为先进的CPU，如MIPS、在FPGA内移植多个CPU，进行并行处理；移植更为复杂的操作系统，理解现代操作系统的新概念和新思路。通过这些实验的学习，达到促进学生对已学内容的巩固，激发学生的创新思维，锻炼学生的动手能力。
2.5改革考试方式
改革只注重学生掌握基本理论、基本知识和基本技能的考试方式，要增加专业技能与解决实际问题能力的考核内容，以考核来促使学生注重创新意识和实践能力的培养。科学的考试方式，有利于推动教师教学方法和手段的改革。通过考试方式的改革使课程教学工作真正落实到提高学生实践能力和素质上。根据微机原理课程的特点，采用平时成绩、汇编程序作品制作、操作技能、实验报告四个方面相结合的考核方式，增加了学生动手能力、解决实际问题能力所占的考核比重。
3.结束语
结合学校自身的实际以及学生的专业特点，对微机原理课程的教学进行改革，使学生的学习主动性、学习的效果都有了明显的提高。因而课程实践教学的改革与和措施是切实可行的，通过探索与改革，提高了学生获取、分析和处理信息的能力，课程教学效果有了明显的改善。
参考文献
[1]谢勤岚，微机原理课程教学改革的探讨，理工高教研究，2009，28（4）：135-136.
[2]戴志强，《微机原理与接口技术》教学改革探讨，中国科技信息，2009，（24）：232-233.
[3]曹建芳，《微机原理》课程教学方法改革的探讨与研究，现代计算机，2010，（2）：66-69.
[4]王荣国，化解《微机原理》课程内容抽象的教学方法研究，高校讲坛，2009，（23）：522-523.
[关键词]微机原理；课程改革；实践教学
中图分类号：H319.1
《微机原理》是本科计算机、自动控制、电子信息与电气类等工科专业最重要的基础课程之一。涉及的知识范围有：CPU体系结构、汇编语言程序设计、接口电路等。该课程的教学目的是以具体的机器环境为基础，通过微型计算机系统及接口技术的教学，使学生系统地掌握微型计算机硬件结构及各组成部件的工作原理，并具有一定的汇编语言编程基础。本人在该课程的教学中感到，如果依照常规的教学方法，虽然在背课及课堂教学中费了很大的力气，但仍感觉到很多学生根本就没有搞明白，甚至是越学越糊涂，以致到课程结束，大多数学生还没有掌握有关的基本知识点。后来通过打乱教学章节，针对不同的教学内容采取不同的教学方法并且与实际生活中的相关知识应用相联系，将课程中的抽象问题具体化。不仅大大提高了课堂教学的效果，而且还极大提高了学生对这门课程的学习兴趣。
1.课程教学中的不足
从近年微机原理的教学实践中发现其教学手段及方法还是沿用传统的模式，基本上还是以8086CPU为蓝本，介绍其体系结构和周边接口芯片。缺陷主要体现在以下几个方面：一是微机原理这门课程系统性强，理论比较抽象难懂，安排学时较少而理论知识点多，在教学中学生感到学习难度大；二是课程内容方面，32位机内容仅作为16位机内容的简单补充，只做了一些简单的介绍，并没有从系统的角度对相关内容展开，32位机的软件以及接口实验基本没有。32位汇编设计相关内容较少，32位机的接口芯片和设计基本没有通用的芯片；三是目前大多数教师采用的教学方法比较单一。平时教学活动仍然是以教师为中心，学生被动接受知识，在课程教学过程中主要关注点是教学进度，很少有人在调动学生学习的主动性和创造性上下功夫，以致于学生听课积极性不高。目前大多数教师还是只采用语言、黑板板书及PPT课件的传统教学手段，不善于用现代化的教学手段，将抽象内容变通俗直观，达到省时、高效的目的；四是与现有计算机系统脱节严重（如双核、指令集优化以及Cache优化等）；缺少8086以及周边芯片，导致实验必须依靠实验室的开发系统，无法充分利用学生个人的计算机资源。目前很多高校微机原理课程实验，仍然采用实验箱，仅是对芯片功能进行验证性的实验，基本上没有学生自主创新环节[1]。
2.教学改革的内容
2.1更新教学观念
当前有些教师的教学方法落后，归根结底是教育思想的陈腐与教学观念的落后。目前很多学校不太重视学生实践环节，仍采用传统的教育模式，导致学生理论学习与实践相脱节，动手能力较差，到工作岗位不能将所学知识很多转化成生产力。一些学生死读书，读死书，缺少创新精神和创造力培养，要想彻底改变目前的这种状况，就需要自上而下地更新教育教学观念，深化课堂教学模式和实验教学方法的改革。古人云：授人以鱼不如授人以渔。要注重教学生学习方法，尤其要注重培养学生自主学习的能力，使学生养成独立思考的习惯，提高解决实际问题的能力。针对我校信息对抗专业的特色，我在教学过程中，注重微机原理新知识、新技术的讲解，以微机主要架构为主线加深学生对相应硬件原理及作用的理解，尽可能多的介绍实物，并鼓励学生自己动手设计汇编语言程序并实现简单的电路。
2.2依据大纲，精选授课内容
微机原理这门课程的知识点多而散，且前后知识点联系紧密。学生对该课程感到很抽象，繁杂的知识点更是使学生理不出头绪[2]。为此，教学内容必须认真选择。一是对于本课程与其它先驱课程的内容重叠部分，如：计算机文化基础、计算机导论等，必须进行精简，仅做复习性回顾即可；而对已修课程中虽然提及，但未进行深析教学的难点问题有必要加强。如：机器码部分，特别是补码以及其在微型机中的应用等。二是时序部分在课程体系中所占比重较大，但实际用途不大，有必要进行压缩，只进行概略性介绍。三是对并行接口、定时/计数器、DMA技术等部分统归为接口技术，便于学生理解撑握。四是微机技术发展日新月异，为使学生对前沿有所了解，应在教学过程中跟踪当前主流，穿插讲解当前新技术的基本概念和基本原理，如：主流芯片组、主流总线技术、主流主板、主流通用接口、主流处理器等，为学生以后的深入学习与研究打下扎实的理论基础。五是课程教学内容要层次化，为使学生既能撑握重点又能系统整体地领会微机原理这门课，应将教学内容分成了解、掌握和重点掌握三个层次。
2.3改革教学方法，丰富教学手段
影响学生注意力最关键的因素是教学方法与教学艺术。这就要求教师作为课堂教学的主体，必须设法保持学生的注意力[3]。教学手段与方法的改革是课程教学效果提高的重要途径。微机原理课程内容比较抽象且枯燥乏味，因而在授课过程中应当注重调动学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣，注重培养学生分析和解决问题的能力。在教学中可以采用问题驱动法，先对新的学习内容，巧妙的提出相关问题，创设问题情境，让学生带着问题听课。另外，在教学过程中教师要注重处理好传授知识与培养能力的关系，培养学生主动、富有个性地学习，这就要求师生间开展教学互动，给学生充足的讨论时空和自由度。先针对教学内容设置具有争议的问题，让学生分组展开讨论，然后教师进行分析讲解修正讨论过程中的偏差。实践证明，问题驱动法和互动法能有效地提高教学效果和质量。
传统的教学手段就是板书+教案，目前，多数学校普及了PPT教学，虽然这样节省了教师板书的时间，但由于PPT只是一种简单的演示方式，并不能较好地将一些抽象概念和原理以生动的形式展现给学生。因此作为教师应尽量将难以理解的内容运用FLASH动画技术形象地显示出来，使学生对相关知识有直观的认识，便于撑握和理解，激发学习兴趣。虽然多媒体教学有很多优越性，但在教学过程中也不能忽略传统的教学手段，为加深学生对重要公式和结论的印象，教师很有必要通过板书推导。另外，教师抑扬顿挫的语言、生动形象的手势也不能淡化，教师的语言、动作表情能够吸引学生的注意力、启迪学生的思维，能够很好地提高课堂教学质量。 2.4强化实践教学环节
微机原理课程内容实践性强，在教学活动中要注重使学生将理论知识与实践认识紧密结合起来，对一些比较抽象的内容要精心设计相关实验[4]。实验教学不仅形象直观，而且着重于动手能力和思维方式的培养，它是理论教学过程中不可缺少的重要补充。为了使学生具有较强的创新意识和能力，必须改革微机原理课程的实验教学模式。具体就是要减少单纯的验证性、演示性实验，增加设计性和综合性较强的实验。如：设计性实验可以重点从下面几类考虑，搭建8086计算机系统；移植软核8086和接口芯片软核，构建8086计算机系统；采用图形化界面进行芯片间的互连；在搭建8086计算机系统上进行简单的程序设计工作等，以此消除学生对微机硬件的神秘感。综合性较强的实验可以安排如下几个方面，对已有8086计算机系统的各个模块进行设置；理解各个参数对计算机性能的影响；移植简单操作系统如DOS；编写自己的操作系统来完成系统的启动和控制；接口电路的设计与程序编写；移植更为先进的CPU，如MIPS、在FPGA内移植多个CPU，进行并行处理；移植更为复杂的操作系统，理解现代操作系统的新概念和新思路。通过这些实验的学习，达到促进学生对已学内容的巩固，激发学生的创新思维，锻炼学生的动手能力。
2.5改革考试方式
改革只注重学生掌握基本理论、基本知识和基本技能的考试方式，要增加专业技能与解决实际问题能力的考核内容，以考核来促使学生注重创新意识和实践能力的培养。科学的考试方式，有利于推动教师教学方法和手段的改革。通过考试方式的改革使课程教学工作真正落实到提高学生实践能力和素质上。根据微机原理课程的特点，采用平时成绩、汇编程序作品制作、操作技能、实验报告四个方面相结合的考核方式，增加了学生动手能力、解决实际问题能力所占的考核比重。
3.结束语
结合学校自身的实际以及学生的专业特点，对微机原理课程的教学进行改革，使学生的学习主动性、学习的效果都有了明显的提高。因而课程实践教学的改革与和措施是切实可行的，通过探索与改革，提高了学生获取、分析和处理信息的能力，课程教学效果有了明显的改善。
参考文献
[1]谢勤岚，微机原理课程教学改革的探讨，理工高教研究，2009，28（4）：135-136.
[2]戴志强，《微机原理与接口技术》教学改革探讨，中国科技信息，2009，（24）：232-233.
[3]曹建芳，《微机原理》课程教学方法改革的探讨与研究，现代计算机，2010，（2）：66-69.
[4]王荣国，化解《微机原理》课程内容抽象的教学方法研究，高校讲坛，2009，（23）：522-523.