计算机接口技术论文大全11篇
时间：2023-03-28 15:00:28绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇计算机接口技术论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。
篇（1）
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 (2007) 20-0077-04
1引言
目前，我国计算机专业的教学模式主要还是从基础理论到专业理论，实践环节较少，这就导致了学生厌学，眼高手低，本科毕业连基本的编程技能都不具备，从而，在就业市场上一败涂地。这些效果又使在校学生更加沮丧，进一步影响其学习的积极性。中国要发展IT产业，必须改革计算机专业的教学模式。
印度是一个贫穷落后的发展中国家，软件业的成就却举世瞩目。印度的软件人才主要是通过职业教育而不是高等教育来培养的，从而大大降低了培养成本和使用成本，缩短了培养周期。其教学不是按从基础理论到专业理论，再到实习的路径，而是把顺序颠倒过来，先从做开始，在做的过程中，学生如遇到问题，再以此问题为基点去学习专业理论。学员一入学，便要做项目，培训中心把所承接的大项目分解成一个个小项目，然后要求每个学员完成一个小项目，让学员在完成项目的过程中学习。培训中心的学员最后一年都在公司实习，积累工作经验，同时也给企业提供深入了解雇员的机会。
我们借鉴印度发展软件业的成功经验，结合多年从事计算机监控的项目经验和从事教学的心得体会，提出一种“趣味实用程序的演示+知识点+趣味实用程序的模仿+综合训练+学术论文”的教学模式[1]，引导学生充满兴趣地钻研技术，最后逐渐成为计算机监控方面的专家，并熟练掌握计算机专业的基础理论与编程语言。
2计算机监控技术的特点与主要技术
计算机监控系统是以监测控制计算机为主体，加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象共同构成的整体。在这个系统中，计算机直接参与被监控对象的检测、监督和控制。检测主要是通过传感器和相应的输入模块来取得被监控对象的状态数据，监督主要是对状态数据进行分析后给操作员提供手动操作的参考，控制则是手动或按照一定的策略自动地对被监控对象执行相应的操作。
传统的检测与控制所使用的模块一般采用RS-232接口，因为该接口简单可靠。随着网络技术的发展，采用网络接口RJ-45的模块逐渐增多。监控用的计算机一般称为主控机(或上位机)，各种检测与控制模块或嵌入式系统一般称为受控机(或下位机)。主控机软件一般采用高级语言(如Visual Basic 6.0，简称VB)进行开发；受控机软件没有软件界面，仅实现相关的逻辑功能，一般采用C语言、汇编语言等进行开发，通过调试后，再下载到受控机系统中。主控机通过RS-232/RJ-45接口与受控机通信，进行数据的查询与命令的发送。各种控制策略、设备的状态等的保存，都需要使用数据库技术。因而，实现一个计算机监控系统，需要综合使用诸多计算机的基础理论与编程语言：计算机接口技术、计算机网络、数据库系统、VB与C语言等，利用计算机监控技术作为计算机专业实践训练的主线，具有很高的操作性和极大的意义。
3仿真软件的设计
学习计算机监控技术，需要购买相应的硬件模块，从而在一定程度上制约了该技术的推广。本文提出了一个基于RS-232的仿真模块的可视化模型，在此基础之上设计了可视化的仿真数字I/O模块，模拟量输入模块，并设计了对应的通信协议。主控软件与仿真模块之间的通信通过虚拟串口实现，从而，达到在计算机房零成本搭建计算机监控系统平台的效果。
RS-232/RJ-45协议转换器可以用于实现计算机监控系统的远程处理，也可以用于将普通的输入模块转换为仿真的网络传感器。
3.1仿真模块的可视化模型
基于RS-232接口的仿真模块的可视化模型如图1所示。模块表示区用来模拟实际的模块，对于数字量输入模块(Digital Input Module，DIM)，输入开关根据设定的时间随机闭合/打开，并通过图形表示；对于数字量输出模块(Digital Output Module，DOM)，用有源电路回路表示输出开关的状态，例如，开关闭合，播放铃声或灯亮等；对于模拟量输入模块(Analog Input Module，AIM)，用图形表示检测回路，并在检测点旁边显示温度的原始数据。每个模块都设置数据接收和发送指示灯，显示数据收发的状态。
功能按钮区为系统设置按钮和关闭程序按钮。系统设置主要完成串行通信的端口号、波特率、校验码、结尾码、模块地址等的设置，对于DIM模块，还需要设置随机切换输入开关所需要的时间段。
协议描述区显示本仿真模块适用的通信协议，包括协议的格式及其具体的含义。
数据接收区显示接收到的主控程序发送的原始数据包，以字节形式显示；数据响应区则发送对应的响应数据包，也是以字节形式。
利用此可视化模型设计的软件界面，使用方便，动态效果好，仿真模块的开关状态、温度数据、数据收发状态以及传输的数据均一目了然。与实物模块相比，不需要物理连线，也不需要信号发生器与万用表来产生信号和测量状态与数据，对于通信协议，也不需翻阅手册。
3.2通信协议的设计
相同类型(或厂家)的模块一般采用相同的前导字符，EOT是一个特殊的ASCII字符(0x04)，常被用做控制字符，这里的仿真模块全部采用EOT作为前导字符。
计算机所连接的I/O模块比较多，CPU为了与连接的设备相互沟通，必须给设备设置一个编号，从而使CPU可以通过每个设备独一无二的编号与不同的设备进行沟通，这个设备编号就是地址，用ADD表示，地址占用一个字节。
功能码主要包括读功能码(用RD表示)和写功能码(用WD表示)。RD用字符“R”(0x52)表示，WD用字符“W”(0x57)表示。
BCC为数据块校验码，一般有Xor、Add、CRC、CheckSum几种。Xor与Add分别是异或与累加和，占一个字节的长度；CRC与CheckSum分别是循环冗余校验码与TCP/IP协议簇中所使用的累加求补校验码，分别占两个字节。这里的仿真模块提供4种数据块校验方式，根据程序设置进行选择。
不少模块以回车CR(0x0d)作为结尾标志EM(End Message)，而TCP/IP协议簇(如HTTP，POP3等)较多地采用CRLF(0x0d0a)作为结尾标志，这里的仿真模块也提供这两种结尾标志，根据程序设置进行选择。
协议举例。读取仿真模块状态的命令协议如图2所示，其中，ADD的范围为1至255，可由程序进行设置，这样，一台主控设备可以连接多达255个虚拟模块。BCC和EM的种类也可以根据需要由程序进行设置。
3.3RS-232/RJ-45协议转换器
该协议转换器的主要功能是用软件转换器来替代硬件转换器，实现串口数据与网口数据的直接转发，不涉及到协议的变换。串口只要进行常规的设置，与所连接设备的串口参数一致。由于主控机与嵌入式模块之间一般采用串口进行连接，另外，数据采集模块也大部分采用串口，因而，通过该协议转换器，可以将此类串口设备连接到Internet，进行远程处理。AIM模块与该协议转换器配合，可以转换为一个开关量输入的网络传感器。
3.4虚拟串口的使用
除了跟内置的Modem通信，一般地，进行串行通信的调试都需要RS-232连接线。参考文献[2]提供了虚拟串口驱动程序，模拟实际的RS-232接口，可以在没有物理RS-232接口和电缆的情况下，进行串行通信的调试，并且，还可以模拟硬件引脚信号的变化。
4教学模式的具体实现
重视教材建设和教学方法的研究，在教学过程中重视由实践而激发学生对相关理论的兴趣，再用提高了的理论水平来指导新的实验和实践活动。传统的教学模式在实践环节上的缺乏与不足也与今天社会人才市场急功近利的需求远远不能相适应。长期以来，我们培养的学生存在着“什么都学过，却什么都不会”的尴尬局面，专业教育和教材与市场需求严重脱节。事实上，学生就业难并不是就业市场不需要人才，其根源还是教学的现状所致[3]。
本文采用“趣味实用程序的演示+知识点+趣味实用程序的模仿+综合训练+学术论文”的教学模式，在讲解新的课程的时候，首先演示程序，例如，用主控程序对仿真数字I/O模块进行监控，让学生观察输入开关量的变化，可以导致输出开关量的变化，并可以看到指示灯的亮与灭，听到电铃的响与停，通过实物激发学生的兴趣，为学生树立一个目标：要实现该系统，需要掌握哪些技术？从而引出本课程中涉及的主要相关技术。
4.1C语言和汇编语言的应用
C语言是许多高校为计算机专业学生设置的第一门计算机程序设计语言。学习一门语言，不是学习其语法，而是要学习利用该语言去解决问题的方法，从而培养相关的能力。通信是计算机监控系统的关键技术，为了确保数据传输的可靠性，制订了通信协议，引入了校验码与结尾码，如果收到的数据，其头字节、校验码或结尾码错误，一般不进一步处理，而是直接丢弃该数据。
可以利用C语言设计异或校验码的生成程序，即对给定的一批字节，计算其异或校验码；对于含异或校验码的一批字节，编写子程序检查是否正确。同理，可以编写其它校验码处理程序。在此基础之上，进一步讲解在一个C语言项目中集成子程序的方法。如果学生掌握了这些方法，就基本掌握了用C语言开发受控机软件的80%以上的技术。
汇编语言是符号化了的面向机器的语言，比较枯燥。可以用汇编语言来生成校验码与检查数据是否正确，通过调试，让学生明确各个寄存器的作用。在字节处理方面，可以用0表示开关打开，1表示开关闭合，在置位和复位某位时，不能影响其它位的值。
4.2计算机接口技术的应用
在计算机接口中讲解“串行通信技术”时，首先演示一个“支持来电显示的多账号拨号器”，可以让学生一键拨号──201卡与IP卡及所拨打的长途电话，只要一键即可完成，还支持来电显示。通过演示，激发学生的学习兴趣，让学习成为其需要；然后，讲解知识点，让学生模仿软件的开发。
可以通过汇编语言设置串口参数，对串口进行初始化，然后，发送字节数据，控制仿真模块的输出开关，通过声光效果观察程序运行的结果，这比观察单纯的数据变化要形象直观，对学生更有吸引力。
4.3计算机网络的应用
在C语言、汇编语言，以及计算机接口技术中都涉及到字节数据流，这就是协议及主控机与受控机之间的约定。通过串行通信协议，可以自然过渡到TCP/IP协议，加深学生对协议的理解。
在网络编程方面，可以演示一个充当客户机的POP3密码攻击程序，让学生在增强信息安全意识的同时，学习基于Socket的客户机与服务器程序的设计。3.3节中的协议转换器，就是通过客户机/服务器编程，实现网络数据与串行通信数据的无缝转换。这个协议转换器虽然功能简单，代码简单，但是，作用非常大，可以用来对计算机监控系统进行远程调试与维护。
4.4VB与数据库的应用
有了仿真模块，就可以采用VB开发主控程序。VB是一门快速语言，采用VB编程，学生可以很快入门，有利于增强学生学习编程的自信心。VB可以很方便地设计各种表单界面，通过MSComm32控件和Winsock控件，实现串行通信和网络通信，从而与受控机或模块建立通信，完成查询和控制功能。VB也可以很方便地调用数据库，用数据库来存储控制策略、通信协议及设备的状态数据、报警记录等，对数据库进行各种操作。通过主控程序的开发，可以提高对计算机接口技术、计算机网络技术与数据库的感性认识，从而加深理论方面的理解。
5结束语
计算机监控系统广泛应用于众多领域。本文提出了“趣味实用程序的演示+知识点+趣味实用程序的模仿+综合训练+学术论文”的教学模式，通过程序演示，提高学生的学习兴趣，为学生树立一个学习目标，然后，讲解知识点，让学生模仿相应的程序，再进行综合训练。同样是学习相同的课程，但是我们在其中融入了计算机监控技术，设计了仿真模块，可以在计算机房零成本搭建计算机监控系统平台，通过我们的教学，学生毕业后，可以直接作为项目负责人或技术骨干参加计算机监控系统项目的开发。进行深入学习后，学生也可以发表计算机监控方面的学术论文。
目前，我校已经开设了“计算机监控技术与系统开发”课程，实践表明，该课程的开设，将计算机专业的若干专业平台课有机地融合到一起，对提高学生的学习兴趣，加强技能的培养，加深对理论的理解，提高就业率具有重要意义。
参考文献
[1] 马玉春. 计算机监控技术与系统开发[M]. 北京：清华大学出版社，2007.
[2] Virtual Serial Port[EB/OL]. /products /vspdxp/，2007-7.
[3] 周苏，王文. 软件工程实验教学的设计与创新[J]. 计算机教育，2006，(10).
作者简介
马玉春(1969-)，男(汉族)，江苏南京人，博士，东北大学秦皇岛分校计算机工程系教学主任。
E-mail:
联系方式：东北大学秦皇岛分校计算机工程系，邮编066004
篇（2）
关键词：CC2005；硬件与结构；课程群
中图分类号：G642
文献标识码：B
1引 言
目前，随着网络化和信息化的发展，计算机软件领域的课程，尤其是网络和网络应用类课程，越来越得到各个高校的重视，国内很多高校的计算机专业逐渐转变为“软件工程”和“计算机科学”方向，过分强调软件与应用，而缺乏计算机体系结构、计算机组成与结构等硬件方向的培养。但是，从就业市场反馈的信息看，计算机软件人才已经供大于求，而熟悉硬件开发应用或软硬件结合的人才则供不应求。市场的需求驱使我们深思，如何构建符合市场需求、有一定市场竞争优势的计算机人才培养模式。在CC2001和CC2005计算机本科教学参考计划的启迪下，在目前我校开展的教学内容课程体系改革实践中，结合2005年在武汉大学召开的“全国计算机学院院长和系主任会议”和华中科技大学召开的“计算机硬件与实验教学研讨会”以及2006年1月在哈尔滨工业大学召开的“首届全国计算机教育论坛”会议的有关精神，我们尝试性地提出了基于CC2005的计算机专业“平台＋模块”课程教学体系，并进行了课程群改革与建设，本文仅探讨该课程教学体系中“硬件与结构”课程群。
2课程群的组织
根据CC2005和CC2001的体系结构，计算机硬件与结构方向知识点包括的核心内容包括：数字逻辑、数据在机器中的表示、汇编级机器组织、存储组织与结构、人机交互、机器功能结构、多处理机技术等，而高性能系统、网络与分布式系统结构是选修内容。这些知识在CC2005中定义为：
AR1. Digital logic and digital systems [core]
AR2. Machine level representation of data [core]
AR3. Assembly level machine organization [core]
AR4. Memory system organization and architecture [core]
AR5. Interfacing and communication [core]
AR6. Functional organization [core]
AR7. Multiprocessing and alternative architectures [core]
AR8. Performance enhancements [elective]
AR9. Architecture for networks and distributed systems [elective]
在目前国内的普通高校本科“计算机科学与技术”专业中，上述这些“计算机硬件与结构”方向的核心和普通知识点一般体现在以下几门课程中：“数字逻辑(数字电子技术)”、“计算机组成原理”、“微机原理”、“微机接口技术”、“汇编语言”、“计算机系统结构”。在实际教学过程中，各门课程相互之间内容衔接较多，重复之处也比较多，各个学校一般是按照自己的教学大纲和计划对各门课程的内容进行划定，往往缺乏系统性和科学性。这些课程中普遍存在的一个问题是学生学习没有兴趣，教师上课缺乏激情的情况。很多高校在学生对教师的评价中，讲授此类课程的教师往往得分比较低。究其原因，是现有的课程和教材内容陈旧，远远落后于现代计算机硬件技术的发展；课程组织缺乏系统性，某些知识点在多门课程中反复出现；而某些知识点缺乏前导，造成断层。
对此，我们提出了以专业需求为基础的“平台＋模块”人才培养模式，以CC2005的五个知识层次中的核心内容构建学科平台，以不同的专业需求方向构建专业模块。下面重点讨论CC2005构架下的计算机学科“硬件与结构”课程群。此课程群包括：计算机组成原理、硬件知识和系统结构方面的课程，核心课程为“计算机组成原理与结构”、 “汇编语言与微机接口技术”，选修课程为“计算机系统结构”、“单片计算机应用技术”、“分布式系统结构”、“嵌入式系统”、“VLSI设计”等课程。从“平台＋模块”整体培养模式考虑，将“数字逻辑(数字电子技术)”归入“数字技术与模拟技术”课程群。
2.1核心课程
在新的“硬件与结构”课程群中，根据CC2005精神，将“微机原理”、“汇编语言”、“微机接口技术”、“计算机组成原理”四门课程系统地整合为“计算机组成原理与结构”、“汇编语言与微机接口技术”两门课程作为课程群内核心课程。新旧课程体系的逻辑关系如图1所示。
图1 新旧课程设置对应关系
“计算机组成原理与结构”课程重点介绍单处理器计算机的组成原理与结构体系，包括数据在机器中的表示、总线系统、设备接口、存储器组织与结构、指令系统、中央处理器(含运算器与控制器)、流水与并行处理等内容。其中重点是数据在机器中的表示、总线系统、存储器组织与结构、中央处理器等内容。
“汇编语言与微机接口技术”将汇编语言程序设计和微机接口技术融为一体。根据CC2005精神，本课程中先介绍微型计算机原理、汇编语言，在此基础上讲授汇编程序设计技术、微机接口技术(包括典型接口如并行、串行、定时、DMA、中断、A/D及D/A)以及新型的USB和IEEE1394接口技术。
2.2选修课程
根据CC2005精神，“硬件与结构”课程群还应该包括“计算机系统结构”、“单片计算机应用技术”、“网络与分布式系统”、“嵌入式系统”、“VLSI设计”等选修课程，整个课程群概貌如图2所示。在本课程群建设中，首先对于各门选修课程的内容与组织进行系统地规划，注意先导和后续，同时避免重复和脱节现象。在课程的教学中，采用灵活的教学方法和教学形式，包括小组讨论、专题报告、大作业、专业论文等形式，注重学生学习的主体作用，重点培养学生的创新性与自主学习能力。
2.3一体化的实验与课程设计改革
在“硬件与结构”课程群建设中，强调的是“实践教学”的重要性。在本课程群建设中，不是以单一的课程为单位设计实验，而是按照整个课程群来设计一体化的实验环境与实验内容，将汇编语言方向、微机接口方向、组成原理方向的实验有机地结合在一起，创建良好的实验环境，灵活运用实验室、开放式实验室、实习基地等多种手段，尽量多地为学生创造条件，同时通过实验课程、开放实验、大作业、课程设计、竞赛等多种手段和形式培养学生的研究能力与团队精神。
图2 “计算机硬件与结构”课程群概貌
3进一步的思考
课程群设置与专业培养计划的关系
课程群在构造和设置的时候，需要与整个专业人才培养计划相适应，构建基于CC2005“平台＋模块”的教学模式为课程群的教学改革奠定了基础，在新的课程群设置中，以学科方向和模块为核心，凝聚课程群的设置，同时将其与专业培养计划相适应。在设置课程群的时候，打破“系、专业”的限制，使不同专业的教师根据学科课程方向凝聚一起。
不同课程群之间的衔接关系
在“计算机硬件与结构”课程群建设的过程中，另外一个重要的问题是各个课程群之间的衔接关系。正是因为课程群的设置和建设关系到整个专业的培养计划，“计算机硬件与结构”的课程群在设置的时候，将计算机硬件方向另外一个专业基础课程“数字逻辑”(或“数字电子技术”)划入另外一个课程群“模拟与数字电子技术课程群”。因此不同的课程群在建设的时候，也需要注意课程群与课程群之间的衔接关系，考虑整个学科系统的有序、协调发展。
课程群内核心课程与选修课程之间的关系
“计算机硬件与结构”课程群在建设的时候，还必须注意内部核心课程“计算机组成原理与结构”、“汇编语言与微机接口技术”与其他选修课程群之间的内容衔接和侧重点，既要保证核心课程的课时与内容，也同时需要根据学科方向的发展，及时开设反映最新技术成果的选修课程，这样才可以培养符合社会需求的人才。
课程群内容的更新
如何根据计算机学科发展以及信息科技发展情况，及时、动态地调整课程群内核心课程、选修课程的设置，甚至每一门课程具体内容的设置，将是课程群建设的一个重要内容。
篇（3）
Research and Practice on Microcomputer Principle and Interface Technology in Independent College
Yu Guiling
【Abstract】Operating system course of computer science major is not only a main course of this specialty，but also it’s one of the important contents in Machinery and electronics，Numerical Control，electromechanical and so on. The course is an integrated curriculum， content is complex， involving a wide range of. It’s theoretical， practical， many concepts and algorithms are rather abstract， for beginners is not easy to understand. In this paper Independent College students' characteristics， on the basis of application type talents training target， combined with their own teaching practice， the teaching of the course a useful exploration and research.
【Key words】independent college；Microcomputer Principle and Interface Technology；application talent；teaching research and practice
随着IT技术的飞速发展，互联网技术日益成熟，微处理器的大量发展将计算机技术渗透嵌入到了各种仪表和控制系统中，特别是嵌入式技术的广泛应用，智能化、物联网技术的出现更是融合了传感技术、通信技术、计算机技术及微电子技术、控制技术等，使得《微机原理与接口技术》课程的地位越来越重要。《微机原理与接口技术》课程本身就是一门综合性课程，内容繁杂、知识点多，涉及面广；其理论性、实践性、应用性都较强，且软硬件相结合，对培养学生在微型计算机基本构成与外界联系（广义输入/输出）的应用方面，建立微机系统的整机概念，具备微机系统软硬件开发和应用的基本能力，提高分析问题、解决问题的思维能力和实际动手能力、工程设计能力、创新能力等，都具有极其重要的意义。因此越来越多的专业，如计算机应用、自控类、机电类、电子类、通信类等专业都将此课程列为必修的专业课或专业基础课。该课程的先修课程有《电力与电子学》《数字电路与逻辑设计》《汇编语言程序设计》《计算机组成原理》《操作系统原理》等，并为《单片机原理及应用》《EDA技术》《嵌入式系统及应用》《计算机控制技术》《DSP器件原理及应用》《可编程器件原理及应用》《多媒体技术》等不同专业的后续课程打好基础。
尽管本门课程如此重要，但是对于三本院校学生来说学好它实属不易。首先，学生自身特点：基础知识薄弱，自学能力欠缺；其次，高校中普遍存在“重软轻硬” 的现象产生的影响，只注重软件程序设计，针对硬件的设计开发很少；第三，针对三本院校应用型人才的培养目标，硬件课程学时也在不断压缩，造成学生对硬件课程的学习没有热情，动手能力差，出现只会读书不会动手的局面。
基于上述原因，有必要在应用型人才的培养方案下对本课程的理论教学和实验教学改革进行探索和实践。
1 教学中存在的问题
《微机原理与接口技术》是计算机技术的硬件课程之一，通过该课程的学习使学生从理论和实践上掌握微型计算机的工作原理和基本组成，熟悉微机的汇编指令体系及汇编程序设计方法，以及常用接口技术及其软硬件设计方法，建立微机系统的整体概念，达到初步具有微机应用系统的软硬件设计、开发能力。
本课程呈现的特点：内容繁杂，缺乏系统性，更新速度快，软硬件相结合；这就要求我们要不断调整理论教学和实践方案，以适应新形势的需要，促进学生学习，培养出合格的应用型人才。本课程的讲授与学习的过程中存在以下的问题：
（1）教学方法方面：“灌输式”的教学方法，以课堂讲授为主，将学生置于被动接收知识的地位，忽略了学生主体地位的作用，对启发式、讨论式和研究式的教学方法采用得比较少。这样的教学模式不利于学生创新能力的培养，学生缺少自己动手分析、设计具体系统接口实例的过程，导致他们只顾记忆知识点，忽略了对问题实质的理解和掌握，忽略了对各部分知识内容之间关系的把握。
（2）教学内容方面：本课程内容繁杂理论性强，看似缺少系统性，但又跟其他课程紧密相关，涉及到许多硬件技术和软件实现技术，如计算机组成原理中的存储器部分、总线I/O接口部分、中断技术等，汇编语言的编程等，这些技术又往往交织在一起，是在原有基础上再深入，这就要求处理好微机原理与接口技术课程和计算机组成原理、汇编语言程序设计、操作系统原理等课程之间的关系。
（3）实践环节方面：大多数高校采用的是集成性实验箱，对芯片功能进行验证性实验，即实验箱提供一个集成环境，通过软件将实验箱上的芯片与PC机通讯，芯片接口及线路都是固定好的并封闭在实验箱内；实验中用到的全部数据结构、电路连线和代码都有提供，学生真正自己动手设计的实验很少，课程设计环节几乎没有，缺少课程学习小论文，学生参与研究性学习的机会少，不利于创新能力的培养。
（4）学生方面：学生本身基础知识薄弱，学习主动性不强，计算机组成原理等前继课程基础不牢，加上集成性实验箱的提供、电路连线和代码的提供一定程度上助长了学生的惰性，影响了学生的创新能力和创新欲望。
（5）社会需求方面：高等院校尤其国家计算机专业一级学科过分强调了培养软件大师，忽视了教给学生扎实的基础知识，以及硬件开发能力的培养，以至于现在不论企业、社会还是学生本人多数只希望学习技术前沿的东西，即便是软件编程也忽视了像汇编语言这样的底层语言的学习。这实际上也是个体的当前利益和产业发展的长远利益之间的矛盾。
2 理论课程改革的具体实施
微机原理与接口技术课程的主要内容包括微处理器基本概念、工作原理和硬件结构；汇编语言指令系统和程序设计方法与技巧；中断系统、定时器/计数器和串行通讯的工作原理和应用；微机系统扩展、人机交互、A/D和D/A等接口技术，以及微机应用系统设计实例。理论课程改革首先从优化教学内容，改变教学方法入手。
2.1 优化教学内容，改变教学方法：由于微机原理与接口技术课程知识点多理论性强，所以在授课时，结合学生比较熟悉的身边实例来进行讲解，把原理知识与实际应用相结合，形成了新的教学方法：
（1）案例教学法：课程内容所涉及的基础知识结合生活中的实例进行讲解。采用实例教学，可以把我们身边常见到的家用电器、智能交通、公共汽车报站系统、门铃等常见设备展示给学生，通过比较实用又不太复杂的产品作为实例讲解设计过程，把相对繁杂的课程内容变得相对有趣，从而启发学生学习的欲望，认识到只要掌握相关的软硬件知识，自己也能开发出实用的电子产品。例如，对于8086/8088系统原理采用原理性案例教学；对于8253、8255A等芯片接口采用样例学习法的设计性案例教学；对于芯片的实际应用，采用结合性案例教学，如十字路通灯的设计、出租计价器的设计等。通过这种方式增强了学生的动手能力，充分调动了学生学习的积极性，将学生置于主要地位，提高学生自我学习的能力。
（2）互动式教学：培养学生的参与意识、动手能力和思维能力，并激发学生的学习兴趣，是一种良好的教学方式。例如，“存储器的连接”中的扩展方式在计算机组成原理课程中已经详细讲过，本课程中增加了总线连接、地址分配的问题。在讲授这部分时，重新做了调整：首先回顾关于该内容的一些主要问题如扩展的方法有哪些，如何进行扩展、总线如何连接等.让学生在上课前利用业余时间，带着问题认真看书，然后回答；在开始上课时，先抽查学生答题情况，再让学生提问；解答问题后，进行总结，引出存储器内部地址如何分配、与CPU管脚如何连线。这样学生是整个教学的主体，学习主动性强，课堂效率高。
（3）类比法教学：采用比喻的方法将抽象的、难以理解的知识点变得具体、易懂。如在讲解存储器及寻址方式时，首先说明指令操作要先寻找操作对象的操作数，为提高CPU的运行速度，CPU中设有寄存器可暂存数据，而大量数据主要存在存储器中。若操作数在寄存器中可直接找到，就是直接寻址；若操作数在存储器中不能直接找到，可通过寄存器中的有关信息找到，即寄存器间接寻址。我们可用去宿舍找学生作比喻，若知道学生的具体房间号，可以直接去找（直接寻址），不知道可以去宿舍值班室询问，得知学生房间号后再找到学生，这就类似于寄存器的间接寻址。
又如中断的引入解决了高速CPU与低速外设信息的交换问题，CPU由被动变为主动，采用分时操作，从而大大提高了效率。如何使学生理解中断的执行过程，我们可用优秀售货员或以教学讲课中学生有问题举手提问作比喻，教师允许学生提问并解答，即为响应中断和执行教学中断服务的程序过程。
（4）直观教学法和启发式教学法：课程中有很多难懂的知识点，讲解时间较长。如果按照常规思路一步一步讲解，学生很难长时间紧跟教师思路，势必影响效果。若适当采用直观教学法，利用图片、动画等进行直观教学，就可以缩短学生学习时间，便于理解知识点；若适当采用启发式教学法，就可以很好地调动学生的学习积极性。例如对于寄存器、存储单元内容，由于微机内部芯片的高度集成化的结果，看不见、摸不着，传统的教学方式效果不理想，我们可利用多媒体进行辅助教学，将抽象、复杂的内容采用直观、形象的多媒体课件进行演示，化抽象为具体、化难为易，以利于学生理解和掌握，提高学生学习的兴趣。
教材中各种图比较多，如原理图、时序图以及流程图等，采用传统的教学方式，既费时又不规范；运用多媒体课件辅助教学，可很快直观地展示给学生，对重点内容可用不同的颜色标注，需强调的内容可用闪烁方式显示，FLASH动画显示渐变的过程进行启发式教学，使学生紧跟老师的思路，既省去了大量的板书时间，又以整齐、美观和可重现等方式展现课程内容，提高了教学效率。实践证明，采用现代化的教学手段，可以把原本枯燥的硬件课程讲解得生动易懂，加深学生对理论知识的理解，达到事半功倍的效果。
（5）项目教学法：将原有传统学科体系中的知识进行整合，并转化为若干个典型项目，教师作为指导者把相对独立的项目交给学生，学生作为主体直接参与项目实践过程，包括信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价等。项目教学法不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价。项目教学通常安排在课堂、作业、实验三个环节之后，以学生动手操作、完成项目为目标，分为项目选题、项目设计、项目实施、项目总结等环节。学习的重点在学习过程而非学习结束，通过这种方式学生在学习的过程中锻炼各种能力，把学习课程时的被动听课转化为主动探索课程内容，不仅使学生掌握了课程知识，而且锻炼了学生的实际工程应用能力，加强了综合运用所学知识解决实际问题的能力，同时也调动了自我学习的积极性、主动性和创造性。
2.2 注重知识的连贯性：加强书本知识与新知识的联系，加强理论知识与应用的联系；加强本课程与其他课程相关知识的联系。
（1）对教材中学生不易理解的内容，换成学生熟悉的知识，不仅可以巩固学生所学的知识，而且有益于学生对新知识的学习和理解。如在讲解汇编语言编程时，与C语言编程相结合，与C语言描述对比讲解，先讲解程序框架，再将用C语言编写的程序用汇编语言实现，学生更易理解和接受。
（2）注意课程之间知识点的联系，通过举一反三，使学生对知识掌握得更牢固，并能灵活应用。如对于存储器扩展、地址分配、中断及其实现等知识点，都是在原有基础上扩展和加深，既对学过知识温故知新，又有新的扩展和提高，为后续课程做好铺垫。
2.3 在有限的课堂教学中突出重点，增大信息容量：根据教育部有关精神，结合学分制的特点，近几年来，经过几次调整，本课程的课堂教学时数进行了压缩，并将汇编语言课程撤销，融入到本课程中。对于前继后续课程需要做到理清相关课程之间的关系，与相关课程的教师沟通，划分好各课程的边界关系，扫清盲点，减少重复。要求教师在有限的课堂教学中，突出课程重点、讲清课程难点、保证教学质量，精心制作电子课件，以增大课堂教学的信息量，拓展学生的知识范围，是教师必须认真对待的重要课题。要求学生在课堂教学中掌握基本概念、基本思路、基本方法的基础上，对重点的问题进行分析，对疑难点进行剖析，加强学生课前的预习和课后的复习，结合作业联系、实验等环节把握教学的要点。
2.4 充分利用网络资源，实现网络化教学：我们采用了moodle平台，一个通用的网络教学平台是澳大利亚教师 Martin Dougiamas开发的基于因特网的课程管理系统，目前在各国已广泛应用。Moodle平台依据社会建构主义的教学思想，即教育者（老师）和学习者（学生）都是平等的主体，在教学活动中，他们相互协作，并根据自己已有的经验共同建构知识，可以实现课程管理、作业模块、测验模块、资源模块、论坛模块、问卷调查模块等功能。
充分应用网络信息化教学手段，在网络平台上向学生提供教学要求、电子教案、远程答疑、应用资料等网络教学资源；建立网上题库，便于学生更好地消化书本知识；通过网络进行专题讨论、网络释疑、学生意见反馈等教学辅助工作。通过上传一些最新的有关本课程的相关信息，让学生对本专业以及与本专业有关知识的了解，扩大视野，丰富知识；打破传统实践教学在时间和空间上的限制，可以在任何时间、任何地点，通过网络进行自主学习、交流讨论。
3 实践课程改革的具体实施
微机原理与接口技术课程是一门实践性较强的技术基础课，课堂讲授的内容大都较为抽象，难于立即消化，掌握起来有一定的难度，这种情况迫切需要将理论和实践结合起来，进一步加强实践环节的教学。本课程的实验环节是课程教学的重要方面，通过对实践教师队伍加强管理与培训，让实验室老师参与指导学生实验，任课教师参与实验课程的编排、参与实验课程的讨论、指导，既有效地促进了实验环节，又进一步提高了课堂教学的效果，保证了实验教学的质量。
3.1 重视课程教学实践环节，培养学生动手能力：本课程实验包括两部分：汇编语言程序上机调试和接口芯片的编程。实验教学内容以单元实验为主，紧跟理论教学进程，即在相关章节的课堂教学结束时进行上机调试、验证。实验内容分为认知阶段、提高阶段、创新阶段三个层次，分别对应于验证性实验、设计性试验和综合性实验。相对而言验证性实验难度不大，学生完全有能力靠自己去完成实验，设计性和综合性实验需要自行设计硬件连线图和软件程序。通过实验不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养学生的动手能力。在实验中给学生适当的指导，其余部分由学生自己动手进行硬件电路的连接，独立完成实验。做到学以致用，培养学生的开发能力。课程设计也是本课程整个教学过程中的一个重要的实践环节，是面向实际应用而进行的一种设计，是对设计性和综合性实验的创新。本课程目前暂未安排课程设计，但作为重要环节，一旦条件成熟，它应独立或与其它相关课程进行综合设计，既实现“理论――验证――实践创新”的教学目标，还能让学生感受到操作系统的实用性和趣味性，从而达到良好的教学效果，起到了理论指导实践，实践验证理论的目的。
3.2 实践教学开放化，开展多种形式的实践活动：在系、院的统一安排下，逐步建立针对开放式实验教学的教学环境，形成一套开放实验室管理制度、教学指导方法和教学质量监控保证体系，使开放实验教学不仅仅有形式，更有实质性内容，确保开放实验教学的效果。学院建立了学生创新实验环节，安排教师指导学生的实践活动，以项目申报的形式、审批的方式确定选题，选拔学生参加电子设计小课题，而这与本课程的内容有密切的关系，也为课程的教学提供了提高的环节。
另外在开设本课程的各系之间，组织学生参加不同层次的电子设计竞赛、各种创新竞赛、毕业论文等环节，有针对性地提出一些题目，加强学生对有关硬件设计、接口技术方面的能力培养。
3.3 通过校企合作模式强化实践教育，提高学生的实践能力：尽管作为微机接口技术实验平台，集成实验箱有完善的编程及调试环境、开放的系统扩展总线以及优越的系统扩展性能等，但是随着计算机硬件技术的飞速发展，微机原理与接口技术课程的教与学都发生了质的变化。传统的计算机接口技术课程着重介绍计算机各组成芯片的内部结构，初始化编程命令和在PC/AT机中的基本应用，并没有系统的介绍各组成芯片的关联工作情况以及和CPU系统的工作情况。当今Pentium PC机广泛使用的并行接口标准IEEE 1394、通用串行接口标准USB、图形显示总线标准AGP、高速硬盘标准Ultra 100MB等等，都是最新接口技术应用的具体成果，实验设备不可能跟上技术更新的步伐，让学生感觉不到这门课的实际应用价值。
我们的做法是“请进来，走出去”，以人才需求为导向，充分利用校企合作，即学校和企业双方共同参与人才培养过程，利用学校和企业不同的教育资源和教育环境，采用“课堂教学”和“学生参加实际工作”有机结合的教育模式，定期组织企业技术主管到学校进行讲座，组织学生到实习基地或实习单位进行锻炼，加强学生动手能力的培养，提高分析问题解决问题的能力，更好地培养应用型人才，以适合不同用人单位对人才的需求。
通过多渠道、多形式地建设校内外实习实训基地，目前我院除了建有7个实验教学中心，中心下设实验室，全院共有公共实验室、专业实验室47个，其中工程教育训练中心、数字媒体实验教学中心先后被评为“北京高等学校实验教学示范中心”；还建成了5个院级综合实习实训基地，59家校外实习实训基地，其中1家被评为北京市高等教育校外人才培养基地，由企业的资深工程师授课和指导毕业设计（论文），不仅提高了学生的动手能力、分析问题解决问题的能力，而且向学生传授了企业文化，提升了学生的职业化程度，增强了学生就业的竞争力。
4 其他辅手段的具体实施
微机原理与接口技术课程的教学改革应该说是多方面的，除了对其教育理念、教学内容、教学方法与教学实践等进行改革外，同时还在师资队伍建设、教材选用、考核方式等方面进了相应的改革。
4.1 注重师资队伍建设：针对中青年教师人数较多的情况，制定相应的培训计划；与课程建设规划相结合，要求青年教师每年走进企业实习；实行老教师传帮带、教师集体备课、评讲教案、教师听课等制度，促使中青年教师迅速成长。课程组进行定期或不定期的教研讨论，形成良好的教学氛围。
4.2 选用合理的教材：一本好的教材，是决定教学质量高低的重要因素之一。目前，微机原理与接口技术教材模式单一，大多数都分为8086微处理器、存储器技术、8086指令系统、汇编语言程序设计、I/O接口芯片等五个部分，存在重基本原理、轻应用实例的问题。通常教材中都是先介绍产品的功能部件、存储器，再介绍指令系统、程序设计，最后是一些常用接口部件的外部扩展等内容，特别是实验教材跟不上新技术、新硬件的发展，使得初学者感到理论与实践脱节，内容繁杂缺少系统性，无法形成微机应用的完整概念，更谈不上能力的锻炼和提高。因此我们计划对教材内容进行重新整合，使其各知识点由浅入深、由易到难，紧密结合，顺理成章。
4.3 考核方式的改革：微机原理与接口技术是一门理论联系实际、实践性很强的专业基础课，它与一般的基础理论课程特点不同，是以学生理论联系实际能力、动手能力、综合分析问题能力及创新能力为培养目标的。考试作为教学的一个重要环节，是对学生学习状况进行必要检查的手段，因此在考试环节中应该体现课程的培养目标。实际教学中，针对微机原理与接口技术课程的特点，对考试形式、考试内容进行了相应的改革，对考核模式也有相应调整，学期成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，其中平时成绩占40%，包含出勤、笔记、作业、上课的状况、实验和小论文的完成情况、实验报告、期中测试等；期末成绩占60%，来自期末考试的卷面成绩（闭卷笔试），做到全面、综合考察学生对本课程的掌握和理解情况，利用理论知识分析问题、设计问题并解决问题的能力。
目前我们针对课程的教学大纲制定考试大纲，对教学体系进行系统化说明，对各知识点在章节中所占比例进行分配，充分利用网络资源，建设试题库，难易程度分为简单、一般、复杂，题型做到多样化，有填空、选择、判断、读程序、编程、接口设计等，为后续考教分离做准备，从根本上改变学生的“要我学”为“我要学”的状态 ，全面调动学生学习的积极性，提高学生的动手能力、理论联系实际能力及应用所学理论分析问题和解决问题的能力。
5 结束语
通过微机原理与接口技术课程的教学改革与实践，我们深刻认识到只有不断进行教学改革才能不断提高教学质量，教学改革是一个长期的不断探索，不断完善的过程。本文通过作者自身的教学实践，提高了教学质量，改善了教学效果，提高学生的学习兴趣和学习效率，充分调动了学生学习的积极性、主动性、创新性，培养应用型的高素质人才，保证本课程持续不断地向前发展，也为后续精品课程的建设奠定了基础。
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20世纪70年代大规模集成电路技术的发展促生了第一台微型计算机，至今，微型计算机技术在短短三四十年的时间里已不可动摇地发展成为计算机技术领域的一个重要的分支，广泛深入地渗透到工业控制、仪器仪表、消费产品、汽车、办公自动化和通信等领域，从微控制器的品种、结构、功能、性能、价格、生产工艺到开发方式等都以迅猛的势头快速发展。这无疑对微型计算机人才的适应性提出了更高的要求。高校开设的“微机原理与接口技术”是电子、自动化、通信、计算机相关专业一门理论与实践联系很强的专业基础课程，具有很高的实用价值，起到承上启下的重要作用，其教学质量的好坏直接影响着学生综合能力的培养与提高。为了更好地满足社会和企业对具有高技能应用型人才的要求，减轻教师教学的压力，结合自身教学和实践，谈几点体会和改革的新思路。
一、安排好合理的教学计划
“微机原理与接口技术”课程一般安排在大学二年级下学期或三年级上学期，由于内容多、难度大，初次接触微机的大多数学生对其缺乏正确的认知，其心理上对之有一定的畏惧，所以制订的授课计划应重点突出、层次分明、由浅入深循序渐进。
1.重点突出、层次分明
从目前的教学培养方案来看，“微机原理与接口技术”课程的学时一般为60～70学时。在课时这么少的情况下要完成相对较多的内容，安排讲授的重点就应放在实用性的理论知识上。为此应遵循以下两个原则：首先是可行性。根据学生现有的理论储备、企事业现阶段对微机人才的要求和学院相应的设备条件等基础环境，将有实用价值的内容合理地有重点地安排进课程或适度加强。其次是拓展性。为达到实用性强的特点，在教学计划安排过程中，加入对知识纵向和横向的延伸，引导学生积极思考，鼓励学生对所学习内容在实际的应用中讨论，进行更深层次的研究。只有这样，书本上的知识才能真正成为自己的知识。
2.由浅入深、循序渐进
在“微机原理与接口技术”课程之前学生已进行了大学物理和电子技术的学习。为了更好地衔接，教师在制订教学计划时应从学生已经学习过的数制转换、编码、存储器等知识入手逐渐深入到微机原理其他未知的领域，由浅入深地安排好课程计划，慢慢地培养学生兴趣。如此安排易于学生接受知识，起到了很好的承接作用。经过在集美大学信息工程学院、理学院和诚毅学院的实践教学表明，这样的课程安排很受学生欢迎。
二、选择合适的课堂教学方法
理工学科的课程内容相对枯燥又难以理解，所以就更加要求理论教学应该针对性地寻求灵活的教学方法。适合“微机原理与接口技术”的课堂教学方法很多，如启发式教学法、渐进式教学法、比较式教学法、归纳式教学法等。这些方法综合应用在课堂教学中，对教学质量有很好的保证。但针对不同的学生也必须有各自的侧重方法，才能达到最佳效果。下面以前两种方法为例进行探讨。
1.启发式教学
理工课程内容的严谨性很容易造成课堂氛围沉闷，形成填鸭式的教师一言堂。例如信息工程学院的学生特点是入学成绩好，基础知识比较扎实，但缺点是思维不够活跃，最容易形成死气沉沉的课堂。如何在教学中调动学生积极性，是改善课堂氛围、提高学生学习效果的重要环节。所以针对信息工程学院的学生，更合适较多地采用启发式教学，以调动学生学习热情与兴趣，促进学生个性发展。这就要求在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题，启迪学生去思考、分析问题，直到提出解决问题的方法或途径。比如在教授算术运算指令时，首先引导学生回忆标志寄存器的结构和数制计算时的补码运算，在此基础上再仔细讲解算术运算类指令的功能。有了良好的理论基础，再举一例题：十进制转十六进制的转换程序，用传统的顺序结构算法详尽地讲解转换的过程。下一步就是引导学生思考传统算法的不足，有的学生就提出计算太繁复、结构不合理，于是更深地引导如何解决这个问题，要求学生通过课堂练习、课后作业或上机实验完成新的计算程序。反馈的结果是有的学生选择使用循环结构、有的选择过程调用，都大大地简化了转换程序，达到了预期的效果。最后引导学生应用后续的宏或中断的知识完成相应的编程，进一步拓展学生思路，为学习后续的知识打下伏笔。
启发式教学强调学生是教学的主体，调动学生的学习主动性。教师要淡化标准答案，鼓励学生多向思维，弱化思维定势。“微机原理与接口技术”教学中针对信息工程学院的学生采用启发式教学，利用学生相对比较扎实的理论知识为基础，对学生的疑问不作正面回答，启发学生独立思考，培养学生独立解决问题的能力，发扬教学民主，用问题引导学生顺应教师的思路不断思考，主动分析问题，找到问题所在并最终找到解决办法。
2.渐进式教学法
渐进式教学法是指利用已有的知识作为新知识的基础和阶梯，灵活利用知识点之问的横向关联和纵向层次，由浅入深、由易到难、循序渐进的教学方法。此方法在实践中主要针对集美大学诚毅学院的学生，他们的特点是思维活跃、富有个性，但是基础知识相对薄弱。例如在讲解存储器时先是从上学期学生刚刚学过的触发器入手，进入到由触发器构成的存储器单元，将新知识铺垫在学生已有的知识结构上，有了这个基础再进一步讲解CPU对存储器的组织、如何寻址，学生自然而然进入所授新知识的环境中。这样由浅入深，层层递进，符合认知规律，有利于学生系统全面地理解学习内容。
三、改革传统的实验模式
在以往的实验教学中，实验内容往往以验证理论知识为主要目的，这样安排旨在让学生通过实验课程加深对理论知识的记忆和理解，使实验教学成为课堂教学的有限延伸。在实验课中，学生用统一的模式，无法将自己的创造性想法和实验课程结合起来，也无法灵活地将所学的理论知识和实验内容结合起来。由于实验内容和课堂教学内容过多重复，无法激发学生对实验课程的兴趣；理论验证性实验过多，学生也很难去真正地思考、分析问题，失去了提高动手能力的机会。改变传统实验过程中以验证性为主的实验模式，以理论验证为基础，增加实验的拓展性、挑战性和综合性，真正达到让学生在实验环节中提高动手能力、锻炼思维能力的目的。
1.改验证性实验为引导性的试验
教师仅提供实验目的和要求，指出实验的方向，学生提前到图书馆或者网上查阅相关资料，设计实验方案，编写相关的流程图和预习程序。在实验中的任务是发现问题并解决问题，最后得到实验结果。学生应根据自己的实验过程撰写实验报告，重要的环节是报告中一定要包括实验中各自遇到的问题，解决方案是什么；如果最终也未能解决问题，要分析原因并考虑可能的解决方案。同时教师也可以组织学生交流，分组讨论，对各组实验结果与报告展开分析，从而提高学生的研究能力和科学实验能力。
2.加强参与实践的积极性
为了充分调动学生的积极性和主观能动性，实践中还引入激励机制。每一个能提前完成实验任务的学生都有机会从教师那里随机的得到一道拓展性的题目，这个题目是教师根据学生前面完成任务的具体情况、遇到的问题和存在的不足或是希望其在某一方面有更深的思考而针对性地提出新任务，是本次试验的巩固和延伸。等学期结束后进行统计，完成拓展任务多的学生就有机会实验考试免试。由于新任务是学生主动要求的，再加上激励机制，故学生积极性非常高，解决问题的主动性很强，收获也更大。
3.充分利用好课外时间
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中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 (2007) 24-0008-02
在计算机科学与技术专业的课程体系中，无论是专业基础课、专业课还是专业选修课，基本可以分为两条主线：一是软件课程体系；另一个就是硬件课程体系。一般来说，计算机软件课程在计算机专业中基本能够得到重视和加强。而计算机硬件课程体系相对比较薄弱。随着电子技术和社会经济建设的发展，计算机科学与技术与电子科学技术相互渗透和融合、硬件软件化和软件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SOC、SOPC等技术的出现，计算机软、硬件的融合日益显著和成熟，加强计算机硬件课程的建设、硬件课程体系及新的实验平台的建设显得越来越重要和必要。
1计算机硬件课程教学思路的改革
计算机硬件课程包括：数字逻辑电路设计、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机系统结构、单片机原理与应用、嵌入式系统、计算机维护、EDA技术等。传统的计算机硬件课程主要任务是讲授计算机的工作原理，以配合计算机软件课程的教学。而技术的发展需要软硬结合、软件硬件化或交融，硬件课程教学的任务不但要学生了解计算机结构、原理，而且要用硬件描述语言进行部件及应用系统的设计。结合软件知识，能够设计计算机应用系统，尤其是嵌入式系统的应用日益普及，应用范围迅速扩大，要培养学生综合设计能力。除此以外，计算机的维护也是学生能力的培养的一个方面。
本教学成果是对计算机硬件课程进行体系改革及教学内容的梳理，确定硬件课程系列中基础层、系统层、应用层分别要讲授的知识和学生应该掌握的能力，以及各层之间的衔接和关联的内容，如图1所示。制定教学大纲、实验大纲、课程设计大纲等教学文件，教改项目的研究，教材、实验指导书编写，实验室建设。教案、多媒体课件的制作。
图1 计算机硬件课程结构
在基础层，主要是“数字逻辑电路设计”课程的建设，从99年开始对该课程教学内容进行了改革，编写出版了教材，引入可编程器件、ABEL语言，改造实验设备，在2001年获得江苏省教学成果二等奖。2002年该课程获得江苏省二类优秀课程。在此基础上，进一步对教学内容进行梳理，配合计算机组成原理的课程改革，将硬件描述语言从ABEL改为VHDL，引入FPGA技术的介绍及实验项目，又更新了实验设备，在2004年重修编写出版了教材和编写了实验指导书。主要思路是让学生掌握数字电路的基本知识和现代设计方法，能够设计一般的数字逻辑部件及简单的数字系统。所以在课程结束后安排了1.5周的课程设计，学生可以在FPGA芯片上运用VHDL语言设计如电子钟、交通灯控制器、电梯控制器等简单的数字系统。
在系统层，该层有“计算机组成原理”、“微机原理与接口技术”、“系统结构”。其中“计算机组成原理”课程是最主要的硬件课程，该课程一直是我们教研教改的重点。采用多媒体、网络等多种教学方式，课件文字精炼、图文结合、动画丰富、重点突出，培养学生自我学习、自主学习的能力。实践教学中突出设计能力和创新意识的培养。采用基于FPGA的实验设备，通过设计与教材紧密结合的实验教材和课程设计教材，形成了完整的相关课程教材系列，连贯性好。着重训练学生的设计能力，激发学生学习兴趣和创新思维。该课程在2006年被评为江苏大学一类精品课程。课程的教学主页(/subject/zcyl/)上的教学文档、资料、课件、实验指导等齐全。“微机原理与接口技术”课程原来以从16位CPU的机型讲授，根据目前技术的发展，改成以32位CPU的机型讲授，并且在2005年更新了实验设备和实验指导书。
在应用层，由前二层主要课程的课程设计及专业选修课、综合课程设计组成，主要在3个方面的应用：数字系统的设计，运用硬件描述语言设计计算机接口及整个应用系统，如“EDA技术”；计算机应用系统设计，包括硬件电路、应用软件。“单片机应用”、“嵌入式系统”课程就是培养学生系统设计能力，单片机教学采用了C8051F系列单片机芯片，他是在系统编程的SOC(system of chip)芯片， 编写出版了专门的教材、设计了专用的实验设备、编制了实验指导书。“嵌入式系统”也专门定制了ARM7、ARM9、ARM10的试验设备和编写了实验指导书；另外一个方面就是计算机的维护，根据目前的教学条件，开辟了专用的计算机维修实验室，面向全校开设了计算机维护的选修课，2005年编写出版了计算机维护的专用教材。
2特色教材建设
在明确了硬件课程教学目的和思路的基础上，开展相关课程的教材建设，组织课程自编教材与选用精品教材相结合，近几年出版了4本教材，由于大多数“数字逻辑”方面的教材是重点讲授数字电路原理，作为后续课程的技术基础。所有我们组织力量编写了《数字逻辑电路设计》教材，增加了硬件描述语言的设计方法、在系统可编程器件的技术，精简了传统的设计部分，99年在东南大学出版所出版，2004年进行了修改，增加了VHDL硬件描述语言的设计内容、FPGA器件的内容以及VHDL语言设计数字系统的实例，在清华大学出版社出版，已经三次印刷，在全国范围的高校中得到使用。在“单片机原理及应用”课程的教材方面，由于目前我们使用了最新的片上系统(SOC)型的单片机进行教学、实验，所有实验内容均可以直接运用到实际的工程项目中，传统的单片机教材已不能满足要求，2004年参编了《单片机原理与应用》，由机械工业出版社出版，加进了部分内容。我们自己又编写了合适教学要求的教材《C8051F单片机原理及应用》，2006年在中国电力出版社出版。由于计算机技术发展太快，“计算机维护”课程一直没有合适的教材，我们组织编写了《计算机系统高级维护教程》，2005年在中国科技大学出版社出版。
3开放实验平台建设
2004年获得中央与地方共建高校实验室建设项目“计算机基础实验室建设”的支持，及时更新了相关课程的实验设备，大部分的实验设备都是任课老师根据技术的最新发展提出实验设备的功能结构，由厂商定做的。几款实验设备目前已作为该生产厂家的定型产品销售到很多其他学校。设计了实验项目和实验内容，编写实验指导书。2005年省高教所教改项目“开放实验室信息查询系统”通过省级鉴定。建设了实验教学网站(202.195.167.4:8080)、教学专用的ftp，学生可以随时随地获得教学资源。改革了学生做实验的模式，集体实验和分散预约相结合(学生可以在任何地点、时间通过网络进入实验网站进行预约)，提前预习实验内容，写好实验报告的“静态”(实验项目、实验原理、内容、实验设备等等)部分后，再到实验室开始做实验，在实验过程中完成实验报告的“动态”(实验调试过程、出现的问题、解决方法、实验结果、分析等)部分。提高了实验效果，激发了学生实验兴趣。
4结束语
本文介绍了计算机硬件课程的教学思路的改革，通过近几年的实践，取得了成效。建立了老中青的课程教师梯队，备课，出卷、改卷，有一支过硬的、每人能任2门以上主要硬件课程的主讲教师队伍。硬件课程中有2门获省级2类优秀课程，一门获校级一类优秀课程，有3项教研项目通过省级鉴定，多项相关科研项目通过省级鉴定并获得省、市级科技进步奖。获得多项校级教案、教学质量、优秀教师、讲课比赛等奖项。出版教材4部，发表教研教改论文12篇。有2名本教学成果成员指导的07届学生，所做的硬件应用的毕业设计论文被评为校优秀论文。
作者简介：
鲍可进(1958-)，男，江苏靖江人，副教授。研究方向：嵌入式计算与应用
通信地址：江苏镇江学府路301号 江苏大学计算机学院。邮编212013
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1中小学计算机教育开始步人正轨。根据教育部的规定和部署，计算机文化基础教育应在中学阶段完成。因此，大学计算机基础知识的教学内容应实施“非零起点”教育。
2社会信息化不断向纵深发展，各行各业的信息化进程不断加速。电子商务、电子政务、数字化校园、数字化图书馆等已向我们走来。
3社会用人单位对大学毕业生在计算机能力方面的要求与日俱增，较强的计算机的应用能力已成为大学毕业生择业的必备条件[3]。
4计算机技术愈来愈多地融入了各专业科研工作和专业课的教学中。不同的专业对学生的计算机应用能力也有了更高和更加具体的要求[3]。
因此，高校计算机基础教育教学工作应当如何展开?种类繁多的非计算机专业的授课内容如何确定?适应不同专业要求的计算机知识结构如何调整?这些均有待我们进一步研究。
二、计算机基础教育知识结构的专业异同性
高等学校的计算机教育可以分为两类：一种是面向计算机专业的学科教育即计算机专业教育，另一种是面向全体大学生的计算机教育，也就是计算机基础教育。
在教学实践中，我们应该注意到非计算机专业与计算机专业具有共性的一面，又有很大的差别。在教学内容上虽然有一部分重叠，但是不同的专业学习计算机的目的不同、基础不同，因此，对不同类型的专业要提出不同的要求，采用不同的教学方式[4]。
对于大部分文科类专业来说，学生学习计算机的目的是使用计算机，因此，教学中应当要求学生熟练掌握各种相关软件的使用，以及对计算机应用技术的简单了解。对于非计算机专业的理工科学生来说，在此基础上还要学习一些应用基础知识，如程序设计等等，从而可以结合自己本专业领域来应用计算机。而对于计算机专业的学生来说，全面、系统地掌握计算机的专业理论知识是必需的，因此在计算机基础教育上的要求也会更严格。计算机基础教育知识结构的专业异同性主要体现如下：
1计算机专业的学生对同一门课的认识可能会有比较大的出入；而非计算机专业的学生对同一门课的认识基本一致。例如计算机专业的学生对计算机概论的认识，一年级学生认为较为重要的知识点如机器指令和汇编、系统软件和应用软件、计算机网络等，而二年级的学生却认为都不重要。
2无论是计算机专业还是理工科非计算机专业学生，学生普遍认为程序设计中最重要的知识点是指针。这和我们教学使用的编程语言有很大关系，因为目前教学实践中程序设计采用的入门语言一般是C/C++，而C/C++中指针功能强大但是不容易掌握，所以多数学生认为指针是程序设计中最重要的知识点。
3计算机专业和非计算机专业的学生仍认为数据结构中最重要的知识点是快速排序、二叉树、二叉树的遍历、图的遍历、最短路径、B树/B+树等，这基本上和我们教学中重点讲述的内容一致。
4文科学生对动画的处理、演示文稿的制作、文字处理软件的功能和用法、计算机安全与犯罪的有关常识最感兴趣，而对计算机文化与信息化社会、与计算机应用相关的道德与法规介绍、计算机的概念和发展史、软件与知识产权保护、计算机中的信息表示、网络教学与远程教育等内容没有很大兴趣。
5对于理工类非计算机专业的学生来说，他们需要结合自己的专业，应用计算机技术开展工作。如计算机技术应用于自动控制，计算机与通信技术的结合，计算机辅助设计，等等。
三、构建与专业相关的计算机基础教育的课程体系
在调整与专业适应的计算机基础教育知识结构的教学实践工作中，针对学生特点和师资情况，湖南工程学院制定出了计算机基础教学课程体系。本着以应用为主，重功能、轻原理，并根据学生的具体情况而建立[5]。该校将计算机基础课程改革与建设定位在培养计算机应用人才上，注重培养学生的信息处理能力，和学生的专业学习中运用计算机的能力。新的课程体系初步方案包括以下几个方面：
1计算机应用基础。将“计算机文化基础”定位为“计算机应用基础”，并特别侧重于实践教学。计算机操作主要针对计算机基础比较薄弱的学生开设，所有的学生通过相应的测试，可以获得1个学分。课程主要包括微机操作系统Windows和Office系列办公软件的使用。由课程小组指定参考书、编制实验指导书，采用学生上机自学、计算中心或计算机基础实验室教师辅导和考试的教学方式。
2软件基础课程。高级语言程序设计：原则上建议理工科学生必修C语言或VB，文科学生必修VFP或VB。同时，还规定开设了相应语言的课程设计，让学生对程序设计有更深刻的理解和运用能力。
数据库应用技术：分别为文科和理工科学生开设。建议文科学生开设基于Access的数据库应用，而理工科学生开设基于SQLServer的数据库应用课程。
3硬件基础课程。该类课程包括计算机硬件基础和网络应用课程。计算机硬件基础根据不同的专业按四个层次开设。这些课程相对独立，其授课对象主要为理工科学生。
微机组成原理：以计算机组成原理为主要教学内容介绍计算机原理和接口技术，主要强调系统的外特性，让学生掌握和了解一般的计算机硬件基础知识，该课程适合一般工科学生。
微机接口技术：以接口技术为主要教学内容介绍计算机原理和接口技术，让学生能够自己完成各种外设的连接。
嵌入式技术：以接口和嵌入式技术为主要教学内容介绍计算机原理，让学生能够根据自己的应用需求使用控制芯片。
数字系统设计基础：以现代硬件描述语言和平台为基础介绍数字逻辑描述、硬件描述语言和控制芯片，让学生可以按照自己的需求生成数字电路芯片。该教学内容适合电控专业的学生。
计算机网络应用：分别为文、理工科学生开设。面向文科学生的教学主要介绍网页制作和网站的一般知识；面向理工科学生的教学主要介绍组网技术和网络结构及少量的网页制作技术。
4数字媒体及工程设计。该类课程适合工程类专业学生，如机械、建筑、应用数学、电工专业学生。这类课程有：平面设计及Photoshop、三维动画设计及3DSMAX和计算机辅助设计及AutoCAD。
四、结束语
目前大部分高校都设有计算机专业与非计算机专业的计算机基础教学和专业教学，由于各自的教学对象不同，其教学目标和教学内容不同。他们大多形成了教学基本分离状念，这种情况对于学校的计算机应用教育、专业发展、专业间的沟通与融合是不利的[6]。湖南工程学院统筹学校的计算机教学资源，将全校的计算机教育作为一个整体来研究，并在此基础上统筹规划、协调组织，为融入各专业的计算机课程构筑一个良好的平台。
当前，学生希望计算机应用课程能包含较全面的概念、先进的应用技术，并从中学到实实在在的应用技能。在一些专业中，该校注重计算机教学更加贴近专业适应社会，如艺术、建筑、工业设计、生物等。不同专业的人才培养计划、教学大纲、实验教学大纲都是由计算机和专业课老师共同规划并具有专业特色。
实践证明，湖南工程学院为适应不同专业对计算机知识、能力的不同要求，根据不同专业的专业要求调整授课内容，注重培养学生应用所学计算机知识解决本专业领域问题的方法，这种模式成效明显、效果良好。
[参考文献]
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[2]毛莉.高校计算机基础教育现状探析[J].中山大学学报论丛，2006，（2）：222-224.
[3]李.关于大学计算机基础教育若干问题的分析[J].教育信息化，2006，（5）：68-69.
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[5]汤颖，余文芳.计算机基础课程教学内容与课程体系建设[J].计算机时代，2006，（6）：56-58.
[6]潘红，虞歌，詹国华.高校中与专业结合的“计算机应用教育"的思考与探索[J].计算机教育，2005，（12）：38-38.
[摘要]高校非计算机专业的计算机基础教育是高等教育中的重要组成部分。本文以湖南工程学院为例，通过对计算机基础教育知识结构的专业差异性的分析，提出了与专业相关的计算机基础教育的课程设置。实践结果表明，专业相关的计算机基础教育，对培养既掌握专业领域知识，又能熟练使用计算机的复合型人才具有良好的效果。
篇（7）
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)32-1158-02
Principles of Microcomputer and Interface Teaching Method are Discussed
ZHAO Jian-heng, MENG Fei
(School of Photoelectronic Engineering, Changzhou Institute of Technology, Changzhou 213002, China)
Abstract: It is very important that principles of microcomputer and interface course teaching in a college of engineering. From the character and characteristic of course, the papers suggested that theory contacts reality, traditional teaching methods and advanced teaching methods combined, the laboratory to play the important role of teaching, focus on capacity training, to diversify the teaching and assessment methods.
Key words: teaching method; principles of microcomputer; interface
1 引言
微机原理与接口是一门理论性与实践性都非常突出的，在工科院校中，计算机、自动控制、机电一体化及测控技术等多个专业学生必修的一门重要的专业基础课程，是所有与信息学科相结合的各相关专业后继课程学习的重要基石之一。通过该课程的教学，应该使学生具备能够利用微处理器件进行相关硬件电路设计与软件程序开发的能力，其教学效果直接影响到学生后续课程的学习。教师的教学方法与手段直接影响教学的效果，教学方法恰当、手段适宜，无疑将收到事半功倍良好效果，同时还有助于学生对知识的系统理解和掌握，最大程度克服学生畏难与厌学的心理。这无疑对课程的教学内容及教学方法的研究与探索提出了较高的要求。
2 课程的主要教学内容与特点
目前我国高等院校中与信息学科相结合的各相关专业是将微机原理与接口课程作为专业基础课来组织教学的，多数以Intel 8086/8088微处理器为主要讲授对象。其主要教学内容包括：计算机硬件结构、汇编语言程序设计及接口技术三大组成部分。
课程的特点表现在：理论性强，概念抽象，难以把握；实践性强，实际应用能力要求高。并且实际应用能力的提高，又取决与对抽象概念的理解与把握能力，较强的应用能力又能促进抽象概念的理解。这样抽象概念与应用能力相互交织，对教师的教学与学生的学习都极具挑战。
为了取得良好的教学效果，在教学中，应该不断通过改革与实践，研究和探索各种有利于调动学生学习积极性，提高教学质量，夯实学生的专业技能基础，提高学生在市场经济条件下的竞争实力的方法。
3 把握课程特点，寻找教改突破口
鉴于微机原理与接口课程在教学中的性质与地位，以及理论性与实践性兼备的教学特点，不仅是能使学生掌握微机基本原理与接口技术，而且还能培养学生分析和解决接口电路设计能力的一个有效的教学环节，其教学活动在整个教学过程中起到了一个承前启下的作用。
因此，本课程对计算机语言、模拟电子技术、数字电子技术、以及各种数制转换等数学知识有较高要求。上述相关课程中涉及到微机原理与接口课程的先修知识点，绝大多数均为该课程的重点和难点，如果先修课程掌握得不扎实，将直接影响到微机原理与接口课程的教学效果。
另外，微机原理与接口课程具有软硬件结合紧密的特点，内容复杂。与单纯的软件课程或硬件课程相比，教学难度明显增大。在教学过程中，学生普遍反映该门课程内容复杂、概念抽象、缺乏感性认识，难懂、难学、难运用。教学效果也难以尽如人意。
根据课程本身所具有的特点，如何才能达到培养学生扎实的理论知识与良好的解决实际问题的动手能力的教学目的，应该积极调动教与学双方面的因素，共同参与到教学实践中，在教学内容、教学方法、教学手段，以及激发学生的学习兴趣等方面进行系统全面的探索与改革。
4 联系实际加强教学针对性
微机原理与接口涉及较多的计算机软硬件知识，在实际中有很大用途。可以考虑在进行教学设计时，应尽可能的联系实际，利用现处于信息化社会的当代学生，能较容易在日常生活中接触到计算机等信息产品的优势，引导学生充分了解所学知识的重要性，激发学生的学习兴趣。
在组织教学的过程中，一方面，应该注意维护课程教学体系的完整性，以利学生自我总结，从整体上完整把握和理解知识体系；另一方面，应将知识点和教学目标的层次与教学手段相结合，并充分利用各种媒体尽可能进行情境的创设，充分发挥各种教学手段的优势，化繁为简，化难为易，以利学生对各知识点的正确理解，并进而融会贯通，以致灵活运用，最终提高教学质量。
5 注入式和启发―联想式相结合
教学形式上采取以从单纯讲授的注入式转变到以讲授为主的注入－启发－联想式的教学模式。并鼓励学生课前预习课后复习。从单纯的教师为主导的课堂教学向教师讲授、启发学生联想与学生自学、课堂讨论相结合的教学模式转变， 即课堂讲授――启发――思考、自学――讨论――总结、再讲授――实验验证――讨论总结。
例如，在讲授地址、数据、控制三总线结构部分时，在交代清相关理论知识后，可以要求学生自己将三总线的数据信号管理方式与日常生活中的交通管理方式进行比较，引导学生联想较为熟悉的交通道路中运动的机动车、非机动车与行人的分道、分时管理，通过实际生活中的体验，有效理解三总线的数据、信号管理方式以及“地址/数据分时复用”、 “时序”等较生涩难懂的概念；
再如，讲授定时器/计数器 8253A 一章时，在介绍了计数缓冲器、计数初始值、重载寄存器等的作用，以及定时器/计数器的工作原理后，不妨要求学生将其与人类古老的“沙漏计时方法”的工作原理进行比较，学生自然能够将计数缓冲器与“沙漏”、计数初始值与“沙”等抽象概念与实际物体一一有机地联系起来。
经过课堂讨论、总结后，这些既抽象又很实际的相关概念变得形象、鲜活。不难使学生正确掌握又记忆深刻。在此基础上，进一步引导学生自己总结出各类不同的可编程控制接口芯片，尽管用途不一，大致都有类似的控制使用方法。充分发挥学生的主体作用，增加教学的吸引力。
教学内容上，注意加强教学内容的应用环节，适当选择一些实际工程应用例题，贴近日常生活，加强学生的分析实际问题、解决实际问题能力的训练。
6 充分发挥实验教学手段的作用， 注重学生综合能力的培养
由于微机原理与接口课程的实践性很强，课堂讲授的内容大都较为抽象难于立即消化，掌握起来有一定的难度。因此在教学活动中，必须根据课程的进度和教学的需要合理地安排实验环节，并在实验教学中重视学生综合能力的培养。在实验中，应注意先易后难，软硬搭配，验证型实验与综合、设计型实验相结合，对日常生活中会碰到的问题，设计一些较具有实用性的题目 (如利用并行接口 8255A 设计模拟的交通灯管理系统、定时器/计数器 8253A 设置秒表等)。同时安排学生以小组为单位，努力创造一个相互协作、相互学习的良好氛围。使学生能够根据实验中独立操作的反馈信息（如在实验操作中碰到的各种问题等），通过学习交流，共享整个群体的思维和智慧，从而形成对客观事物规律更全面的认识，培养解决实际问题的能力。
7 善于激发学生的好奇心与学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，在教学过程中，没有兴趣的学习只能是教师单向的灌注式学习，学习的目的成了为完成学分而不得不为的苦差，没有任何积极意义，更谈不上达到培养学生在掌握基本理论的基础上，具有较强实际运用能力的教学目标了。
有经验的教师不难发现，学生在开始学习微机原理与接口课程之前，一般都有实际操作微型计算机的经验，多少具备一些计算机的基础知识，尤其是计算机软件方面的知识。对计算机的硬件结构以及工作原理方面的知识，既好奇，又有些敬畏，对即将开始的学习往往跃跃欲试。
作为教师，应该善于保护学生对学习内容的好奇心，进一步激发学习兴趣。使学生不至于一开始就搅入繁杂抽象的概念中无力自拔，迅速消退进一步学好的积极性。
讲解知识的切入点上应该尽可能由浅入深，在讲清“是什么”的基础上，侧重“为什么”，使学生更好地把握各知识点间的内在逻辑关系。在把握基本理论知识的基础上，侧重实际运用能力。例如，在学习CPU芯片各引脚部分时，应该侧重到具体有什么用途，怎么使用。
尽可能利用多媒体教学等现代教学手段，通过视频、音频、图像、动画等，使抽象的知识具体化、形象化，利于学生生动、有效地掌握。在习题课中，利用多媒体投影设备，对学生典型汇编程序习题进行分析、讨论、讲解也能收到极好的教学效果。
8 考核方式多样化
在我国现行的教育体制中，考试乃是督促学生学习、检验学习成果、检查与评价教师教学效果的一种重要手段。近年来，随着高等学校教学改革工作的进一步深入，针对传统的考核方法，不利于素质教育的种种弊端，在考核改革方面进行了大量有益的探索与实践。
强调变应试教育为素质教育，注重培养和考核学生的实践应用能力和突破、创新意识，对改变学生的学习方法和思维方式起到举足轻重的作用。加大平时考核力度（包括日常出勤、习题作业和课堂表现等）。考核形式多样化（采取开卷与闭卷，小论文与大作业、期末考试与平时考查、实验成绩相的多种方式）。侧重培养学生对知识的理解能力、综合应用能力和解决问题的实践能力的要求，能促使学生认真对待学习，有效杜绝考试突击的现象。
9 结束语
虽然培养学生的综合实践能力是一个长期和复杂的过程，需要不断积累经验，进一步完善方法和措施。但在教学实践中，通过上述方法的综合运用，使得微机原理与接口课程中原本比较复杂的知识结构、抽象的名词概念以及逻辑性较强的知识点变得相对浅显、更易于理解，便于掌握，从而激发了学生们的学习热情，提高了他们对本课程的学习积极性，也为他们进一步学好其它的相关专业课程打下了良好基础。
参考文献：
篇（8）
实验教学在对学生能力培养方面起着理论教学不可替代的作用，是培养学生实验技能、应用能力和科学作风的重要环节。《微机原理及应用》课程是计算机类及大多数电子类专业学生的必修课程。本门课程要求学生很好地掌握这门课程的内容并具备一定的实际电路设计和编程能力，使学生在深刻理解计算机软、硬件关系及以后的计算机应用开发中打下必要的计算机硬件基础。传统实验内容，仅仅是为了配合理论教学环节，主要是验证理论课教学的内容。传统实验教学将汇编软件上机、简单的硬件实验作为验证性实验，例如编程将输入的字符个数分类统计，或在实验箱上按实验指导书上的接线要求完成实验等，事实证明它在一定程度上帮助学生了解了课程，但是对于有限的实验教学而言，这种教学的效率不高，学生学习的主动性无法调动。这种实验内容无法使实践能力跟上时代对知识的要求，无形中削弱了实践教学和学生的主体性特点，使实验成了理论教学的附属，更无法满足应用型人才培养的需求。
一、现状分析
由于微机原理及应用属于硬件类课程，课程内容抽象、枯燥乏味，多数学生学习兴趣低，主动性差。学生汇编语言基础差，对汇编语言程序设计的理解和掌握程度低，直接影响到微机原理和接口技术课程的教学。实验系统老化，大多数院校采用的均为箱式实验系统，所提供的实验项目大多为对单个芯片的验证性实验，并且实验系统中均固化有相应的实验程序，部分学生实验时直接调用程序就可以完成实验内容。实验项目设计不合理，实验中需要学生动手的地方少，达不到实验目的。实验项目大多为验证性实验，缺乏设计性、综合性的实验项目。所用实验系统与目前微机的发展使用现状相距较远，未能利用目前通用微机的资源。
二、建立开放实验教学模式
实验室是高等学校实施素质教育、培养本科学生创新精神与实践能力的重要基地，实验室应该对学生开放、为学生提供实践学习条件。
1.增加实验室开放时间。传统的实验室管理模式下，实验室只在有课程安排的时间段开放，而大部分无课程安排的时间中是不开放的。在这种环境下，学生往往被限制在教师事先设定好的时间段进行实验，学生发挥自身潜能的余地和空间很小。为了让学生有更多的自主时间进入实验室，就必须建立开放性的实验环境。要允许学生结合课程学习以及自己的专业特点、时间安排或兴趣爱好提出实验题目、设计实验方案，并可在一个较宽松的实验环境内完成。实行实验室开放不但能最大限度地利用实验室资源，提高仪器设备利用率，而且能充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用，为学生提供自主发展和实践锻炼的空间。
2.开放实验内容。在课程计划实验外，实验内容可进一步开放。开放的内容以适用性、趣味性的实验项目为主。可以结合实际，将开放的项目在网上公布，学生可以选择自己感兴趣的实验项目并填报申请单，经教师同意，实验室主任审核，学院备案，便可进行。但在进行实验之前，学生应自行查阅相关资料，并设计实验方案，最后完成实验，提交报告。这种完全开放的实验环境有利于学生个性化发展，增强他们的自信心。 转贴于
3.学生自主选题开展项目研究。开放实验内容，可以让学生根据自己的实际情况，选择老师提供的实验，鼓励学生在此基础上进行拓展或自主提出课题项目，向学校或学院申请立项资助。如学校组织的大学生创新计划项目、全国大学生电子设计竞赛及“挑战杯”等全国大学生课外学术科技作品竞赛活动。自选课题以不同专业不同年级的学生组成研究小组，除研究项目，还可参与教师的课题研究，为教师提供科研帮助。“要培养学生创新能力，首先教师要有创新意识”，因此在实验教学组织中，采用多种形式的教学方法，引导学生进行创新性学习，通过这些训练，使学生具备独立思考、独立操作与解决问题的能力。
三、实验内容改革
微机原理实验的主要内容是：计算机软硬件的基本知识和基本设计方法，计算机软硬件的应用技术和利用各种IC器件组建微机系统、进行系统接口设计、扩展微机系统的功能等。基于培养工程应用型人才的要求，对实验教学内容应进行全面改革。丰富实验内容，提高实验难度，增加设计性和开发性实验的份量。
1.基础实验改革。基础实验紧跟理论教学进程，以单元实验为基础，通过实验使学生掌握计算机软、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。由于学生刚刚接触微机软硬件，往往感到无从下手，此时学生遇到问题不知如何解决。因此，在实验内容上，应安排一些验证性实验。主要让学生熟悉编程和调试环境，练习常用指令的使用。在此阶段，老师的主要作用应是对学生的扶持，以示范引导为主，从而使学生迅速掌握软件的使用和程序的编写方法，逐步锻炼学生软硬件调试的能力，也可以加深对基础知识的理解。
2.一般设计性实验。在较好完成单元实验的基础上，引入设计性实验。要求采用单元电路模块组合的方法，设计一个较复杂的接口电路和控制程序，实现多种功能。教师主要完成对学生的启发引导，只提供基本的设计思想和设计方法，不提供具体的、详细的电路与程序。学生自己查阅有关资料，自定设计方案，自行设计、调试接口电路和控制程序。对学生在实验中遇到的问题，老师只做引导性提示，具体故障的排除由学生自己动手完成。通过此类设计性实验，可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力。
3.综合设计性实验。对部分基础较好的学生，在完成上述实验后，可以鼓励他们进行综合设计实验。在以前的综合性实验中，实验类容有老师给出，而且基本有现成的指导资料，不能真正达到对学生综合能力的培养。此类实验应由学生根据工程实际，提出自己的想法，并与指导老师交流，然后形成具体的实施方案。在该类实验中，老师主要把握学生提出的实验可行性和难易程度，资料的收集整理、电路的设计、软件的编写全部由学生自己完成，由老师对最后的完成情况作综合评价。
四、总结
对于应用型本科人才而言，微机原理与接口技术实验的目标就应是培养学生解决工程实际问题的能力。在开放的实验环境中，依托基础实验，深入一般设计性实验，鼓励学生只完成综合设计性实验，从而提高学生分析问题解决问题的能力，以达到应用型本科人才培养的目的。
参考文献：
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[2]杨杰.“以人为本”的高等教育理念视角[J].学术论坛，2006，（6）：195-197.
篇（9）
一、以提高实践能力为导向的课程规划
在总结以往教学工作中的经验和教训基础上，我们对新课程的规划达成了共识，即坚持以提高学生实践能力为导向的课程内容规划方式。[1]
1.汇编语言要重视基础知识的掌握和应用
汇编语言教学要加强对计算机体系结构的认识，重视基础知识的掌握和应用，理解指令和硬件之间的互动关系，以便为后续课程的教学打下良好的基础。
汇编语言仅靠书面作业是很难深入理解指令的内涵和掌握程序设计技巧的，要坚持理论、实践、再理论、再实践这个过程，尽快引导学生将理论与实践结合。为达到此目的，我们在涉及指令的第一次课后就安排了汇编语言调试工具debug的实验；并随后要求学生对每条指令和课堂上讲过的程序（包括作业）在debug或dos环境下进行测试，观测变量和标志位的变化。通过理论学习和实验验证相结合的方法，学生很快掌握了汇编语言的基本内容和程序设计方法。
2.接口技术要坚持以案例驱动的教学方法
坚持以案例驱动的教学方法，就是在学生掌握必要基本概念的基础上，以问题为核心、以案例为基础设计教学过程的教学模式。[2]在教学中我们根据各章节的特点设计了很多教学案例，包括定时器控制蜂鸣器发声案例、定时器产生日时钟案例、定时器产生pwm波形案例、并口控制步进电机案例、并口在0或1方式下交换数据案例、中断控本文由收集整理制器与并口或定时器结合的中断控制案例、微机之间串口通信案例、rs485方式通信案例、ad0832多目标同时控制案例等。通过对以案例驱动的教学模式的实践，感受到学生参与分析和讨论问题的热情提高了，掌握课程内容的能力增强了，同时学生对硬件课程的兴趣和解决实际问题的能力也得到了提升。
3.课程内容要与时俱进
随着计算机技术的高速发展，传统的教学内容已不能满足当今需求，而课程内容的更新也势在必行。为此我们将新技术pci总线和usb总线引入到教学中来，使传统的课程赋予了新的内涵。[3]
pci总线和usb总线的引入不能只停留在概念层面，要针对学生在理解时序控制和总线协议中存在的困难开展教学活动；重点加强对pci和usb总线协议的理解，并结合传统的eisa总线分析pci总线与它们的区别和联系，分析总线“桥”的作用和工作原理。虽然这部分内容没有开展实验，但它是研究性教学的重要部分。通过专题讨论，学生对新技术有了更深入的认识。
二、接口教学要强化关键知识点的理解
帮助学生掌握重要的知识点是学好课程的关键，也是引导学生深入思维、提升创新能力的重要教学环节。
1.强调in和out指令与硬件的互动关系
在接口的控制中常用的两条指令是in和out。很多学生并不知道这两条指令执行过程中如何会引起接口信号的变化，从而引起cpu与io之间的数据交换。为使学生建立软硬件之间的互动概念，应重点讲清楚in和out指令的三个基本要素；即in和out指令在执行过程中，首先cpu会将指令中涉及到的端口地址送到地址总线上，译码后选定要操作的端口；同时会产生/ior或/iow有效控制信号，控制数据的流向；此时out指令会把数据送到数据总线上，而in指令会从数据总线上获取数据。学生掌握了这些知识点就能深入理解软硬件的互动机制，为接口的设计奠定基础。
2.注重对中断控制器8259端口寻址方式的理解
中断控制器8259内涉及到了十多个端口，但片内地址只有一根线a0，如何用一根片内地址线寻到那么多的端口呢？学生很难理解这个问题。为了讲清楚这些概念，可以结合8259采用的端口译码片内地址a0、特征位、初始化顺序、先送地址后数据等多种寻址方法，并结合其他接口芯片的寻址方法进行归纳和总结，进而深入理解8259的端口寻址过程及特点。通过对该知识点展开分析和讨论，使学生对接口中的所有寻址问题有更深刻的认识，同时对接口电路的设计也是有帮助的。
3.加深对dma主从模式下ior＼、iow＼、memr＼、merw＼信号的两面性特征的认识
无论是cpu还是dma，都可以完成存储器与io之间的数据传输。实际上，在存储器与io交换数据时，作为当事的双方并不关心谁在控制它们之间进行数据交换，只要满足总线数据读写时序，存储器和io就可以完成数据交换。从这个意义上讲，如果dma能模仿cpu对总线的读写控制时序，自然也就能达到数据交换的目的，只不过cpu是通过软件方法实现，而dma则是通过硬件方法实现。因此在教学中应强化对dma的四个信号（ior＼、iow＼、memr＼、merw＼）在主从模式中所表现出来的差异，仔细分析cpu控制下完成存储器与io交换数据的机理以及dma模拟这些过程所必需的硬件信号和它们在不同模式下的作用。这不仅能使学生容易理解dma的工作原理，而且也能使学生加深对计算机设计中软件和硬件互相替代规则的认识，为设计计算机系统中的主控器提供很多思路。
4.从ad转换器的查询和中断方式来看软硬件的相互配合
任何接口的数据交换都包含查询和中断两种方式。查询方式的本质是通过in指令来获取ad转换结束的状态信息。由于ad转换结束线一般是非三态的，所以需要在数据总线和ad转换结束状态线之间接入三态门。在用in指令查询转换结束状态时，ad转换结束的状态与总线瞬间接通，从而可通过数据总线获取ad转换结束状态的信息。中断方式获取转换结束的状态与查询方式有着本质的不同，它需要通过一根硬信号连接到中断控制器上，同时要解决中断发生的随机性问题，并按一定的格式编写相应的中断服务程序。
查询和中断方式在软硬件设计上的差别清楚地说明了这两种数据交互方式在原理上的差别，教学中应注重说明不同方式下软硬件搭配问题，使学生掌握不同接口电路的设计方法。
5.挖掘接口芯片应用的潜能
接口技术可供挖掘的知识点很多，比如用定时器产生频率和占空比可调的pwm波形，就是接口芯片的应用拓展问题。可根据定时器方式1和方式3的特点，将定时器0选用方式1，定时器1选用方式3，定时器1的输出out接在定时器0的gate上，生成的pwm波的频率由定时器1的输出频率决定，pwm波的低脉冲部分由定时器0的定时时间决定，只要改变定时器0和定时器1的时间常数就可以改变pwm波的频率和占空比，从而输出频率和占空比可调的pwm的波形。通过类似知识点的扩展，开拓了学生的想象空间，也提升学生的创新意识。
三、全面开展研究性教学
全面开展研究性教学是课程建设和提高教学水平的重要环节。本课程的研究性教学包括研究性理论教学与研究性实验教学。前者以专题报告、调研报告、研究报告和小论文为主，后者以研究性实验为主。
在研究性理论教学方面，除了结合现有教学内容设计一些题目外，还结合新技术设计了另一些题目，例如i2c总线和spi总线时序的特点及时序产生方法、i2c总线的读写时序与pci总线的读写时序之间的特点分析、pci总线和usb总线应用技术的新进展、pci总线与传统的系统总线的区别和相关的应用实例分析等。在研究性实验教学方面，我们结合实验平台和扩展实验平台设计了许多实验题目，例如i2c接口的存储器访问实验、i2c接口的rct时钟控制实验、spi接口的eeprom访问实验、音乐播放器实验、带图标显示的交通信号灯实验、竞赛抢答器实验、远程电机控制实验、恒温控制实验、风扇演示系统实验、串口小键盘音乐通信实验、定时猜数游戏实验、基于采数计时控制的交通灯模拟系统实验、基于串口的多功能播放器实验、警报系统实验、秒表设计实验、数字闹钟实验、电子琴实验等。
研究性实验给课程带来了很多生机，在业余时间经常可以看到学生以组为单位在实验室里讨论和完成自己的实验。学生对这些实验内容有着浓厚的兴趣，并不断努力提升自己的综合应用能力。
四、课程的考核与评价
篇（10）
云南2020年4月自学考试时间安排在4月11日星期六、4月12日星期日（上午9:00-11:30；下午14:30-17:00）举行。
考试须知
（一）考场设置：由各州（市）招生考试机构确定。需在县城以外设考场的，须报省招考院批准。“广告”专科只在昆明设考点。
（二）考生应试时，须带准考证、考试通知单和居民身份证(或其它能证明身份的有效证件)，三证不全者不得进入考场。考生必须严格遵守考场规则，不得以任何形式作弊。凡违纪违法者，按2011年教育部第33号令和《刑九修正案》严肃查处。
（三）考试成绩以百分计，六十分及格，不及格者可参加该门课程的下一次考试。考试成绩公布在“云南省招考频道（ynzs.cn）”网站上，考生自行登录查询。考生对成绩有质疑的可在成绩公布之日起10个工作日内到各州（市）招生考试机构办理查分申请，由各州（市）招生考试机构汇总后统一到省招考院查分，查完后通知考生。省招考院不直接对考生查分。
（四）考试时，对需要使用计算器的科目，考生可携带没有存储功能的计算器，并且不得互相借用。不准使用有存储、接收、发射功能的电子工具。考生进入考场考试严禁携带任何通讯工具，否则将视同作弊。
（五）同一考试时间段，一名考生只能参加一门课程的考试。
（六）全国计算机等级考试（NCRE）成绩在自考系统中的使用：
根据全国考委办函［2004］148号文件规定：
1.NCRE课程暂与高等教育自学考试的部分专科课程进行衔接。
2.凡获得NCRE一级合格证书者，可以免考高等教育自学考试中的《计算机应用基础》（课程代码：00018）或《计算机应用技术》（课程代码：02316）课程（包括理论考试和上机考试两部分）。
3.凡获得NCRE二级C语言程序设计（笔试和上机）合格证书者，可以免考高等教育自学考试中的《高级语言程序设计（一）》（课程代码：00342）课程（包括理论考试和实践考核两部分）。
4.凡获得NCRE三级PC技术（笔试和上机）合格证书者，可以免考高等教育自学考试中的《微型计算机及其接口技术》（课程代码：02319）和《微型计算机原理及应用》（课程代码：02277）课程（包括理论考试和实践考核两部分）。
（七）全国公共英语等级考试成绩在自考系统中的使用：
高等教育自学考试的考生参加PETS二级或PETS三级考试，笔试合格者的成绩可直接替代自考有关专业大专或本科公共英语〈即英语（一）（课程代码：00012）、英语（二）（课程代码：00015）〉的考试成绩，并可获得相应的学分(PETS二级替代专科英语（一）成绩，PETS三级替代本科英语（二）成绩，英语专业不能替代)。考生是否参加相应口试，则根据考生是否要求获得PETS等级证书或高等教育自学考试的相关专业来定。
（八）汉语言文学本科专业的毕业论文答辩定于每年的5月和11月，分两次举行，考生可与云南师范大学文学院联系进行答辩事宜。英语本科的“口译与听力”，专科的“听力”、“口语”考试时间由云南师范大学外语学院安排，请考生与学校联系。
篇（11）
目前，本学科已经形成了具有活力的学科方向及实力强且结构合理的学术队伍，建立了高水平的教学、科研基础平台，形成了学、研、产协调发展的态势，主要研究方向及其特色与前景如下：
1．数控技术与系统
此方向的研究与开发在国内处于水平，研究成果已转化成有相当规模的产业，年产值超过5亿元。现正在开发研究新一代的智能的、网络化的数控系统。
2．先进装备及其技术
结合国家支柱产业、国防、医疗等行业对关键装备的需求，研制实用高水平装备；参与企业重大关键装备或重型机床的数控化改造；研制数值化基础部件、先进功能部件及新型数字化装备。
3．制造业信息化技术
此方向的研究与开发在国内处于前列，在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成较大规模的产业，其中CAD和CAPP所占国内市场超过70％。在数字化样机、虚拟设计、多学科优化设计等方面的研究处于国内水平。
4．数字化制造
面向能源、运载、国防等领域的重大需求，在数字制造基础理论研究方面国内并具有较大的国际影响，承担了以我校为首席的973项目、国家自然科学基金重大、重点项目，研究工作具有国内水平。
5．现代设计理论与方法
以设计为主线，以机械、汽车等为载体，在机电系统动力学、动态、热态设计理论与方法、智能设计、优化设计、振动噪声及其控制、系统动力学与性能仿真、NVH分析与控制、测试与主动控制技术方面的研究具有特色。
6．液压气动技术
紧密结合国防需求，开展海、淡水液压系统及其元件的研发及电液比例、伺服系统与控制技术的研究；以FESTO气动中心为基地，开展气动伺服技术的基础理论、新型气动元件、电液/电-气伺服技术的研究。作为非国防口院校，此方向持续得到军方重大项目及基地建设的支持。
7．测试技术与无损检测
开展测量原理、实用仪器和自动检测装备以及评定理论与方法的研究；组建了教育部制造技术国际标准研究中心，开展GPS标准计量基础理论与技术的研究；针对输油、储油及大型工程中安检的需求，开展数字化无损检测的理论研究和实用装备开发，实现了学、研、产良性循环发展。
本学科较之国内同类学科的优势主要表现在：
·学术队伍：五位院士领衔，一批中青年骨干，包括长江学者9人，杰出青年基金4人，总装备部先进制造领域专家组组长1人，国家863先进制造领域专家组成员1人，教育部创新团队1个
·学科基地：数字制造与装备技术国家重点实验室
制造装备数字化国家工程研究中心
国家数控系统工程技术研究中心
国家CAD支撑软件工程技术研究中心
教育部制造技术国际标准研究中心
·学术地位：机械学科教学指导委员会主任委员单位
机械设计制造及其自动化教学指导分委员会主任委员单位
国家自然科学基金重大项目、民口军口973项目牵头单位
·学术成就：奖励（国家科技进步二等奖四项）
全国百篇优秀博士论文三篇
获得了国际SME大学奖
·学科产业：研究开发促进规模产业的形成（华中数控、天喻信息、天喻软件、开目软件）
学院在强化自身建设的同时，还先后与美、英、德、日、韩、俄、澳大利亚、新加坡、香港等多所大学、研发机构和企业建立了广泛的合作办学和合作研究关系，为引进和培养一流的国际型人才，积极参与国际竞争与合作奠定了基础。近十年来，学院承担并完成国家和企业的科研项目近千项，获国家科技进步奖9项、国家技术发明4项、省部级科技进步奖100余项。1999年以机械学院为核心的华中科技大学CIMS中心，荣获了国际制造工程师（SME）颁发的大学奖。今天的机械科学与工程学院形成了自己的学科优势和办学特色。它是国内高校同行中有竞争力的学院之一。
全日制博士研究生招生含直博生、硕博连读生、提前攻博生和统考生，其中2014年博士硕博连读比例约为45%，直博比例约为25%。
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欢迎广大考生报考机械科学与工程学院研究生！
学术学位招生目录 学科专业名称及代码、
研究方向
招生
人数
考试科目
备注
100机械科学与工程学院
080201机械制造及其自动化
机械类考生考试科目：
①2213 控制理论
2215 优化设计
2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3311 电子技术(二)
3312 计算机图形学及算法实现
3314 工程测试与信号分析
(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)
光电子类、信息类考生考试科目：
①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3355 半导体光电子学
3364 微机原理与接口技术）
（3355、3364 选一)
080202机械电子工程
机械类考生考试科目：
①2213 控制理论
2215 优化设计
2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3311 电子技术(二)
3312 计算机图形学及算法实现
3314 工程测试与信号分析
(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)
光电子类、信息类考生考试科目：
①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3355 半导体光电子学
3364 微机原理与接口技术）
（3355、3364 选一)
080203机械设计及理论
机械类考生考试科目：
①2213 控制理论
2215 优化设计
2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3311 电子技术(二)
3312计算机图形学及算法实现
3314 工程测试与信号分析
(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)
光电子类、信息类考生考试科目：
①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3355 半导体光电子学
3364 微机原理与接口技术）
（3355、3364 选一)
080204车辆工程
机械类考生考试科目：
①2213 控制理论
2215 优化设计
2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3311 电子技术(二)
3312计算机图形学及算法实现
3314 工程测试与信号分析
(2213、2215、2201选一) ( 3311、3312、3314选一)
光电子类、信息类考生考试科目：
①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3355 半导体光电子学
3364 微机原理与接口技术）
（3355、3364 选一)
0802Z1工业工程
机械类考生考试科目：
①2213 控制理论
2215 优化设计
2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
2244运筹学（限工业工程专业考生选考）
②1101 英语
③3311 电子技术(二)
3312 计算机图形学及算法实现
3314 工程测试与信号分析
3336 生产计划与控制（限工业工程专业考生选考）
(2213、2215、2201、2244选一) ( 3311、3312、3314、3336选一)
光电子类、信息类考生考试科目：
①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3355 半导体光电子学
3364 微机原理与接口技术）
（3355、3364 选一)
080402测试计量技术及仪器
①2201 高等工程数学(含矩阵论、数值计算方法与数理统计)
②1101 英语
③3314 工程测试与信号分析
3315 误差理论与数据处理
3355 半导体光电子学
3364 微机原理与接口技术
3522 互换性与技术测量
( 3314、3315、3355、3364、3522选一)
专业学位招生目录 学科专业名称及代码、
研究方向
招生
人数
考试科目
备注
100机械科学与工程学院
085272先进制造
①2309 专业基础课
②1107 外语实际应用能力
③3546 专业素质和专业能力
