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浅谈微机原理的应用与教学

作者:刘奥林 李朋阳 陈 字数:2729  点击:

摘 要:随着现在科技的迅猛发展,有关计算机电子科学技术方面的知识也越来越健全,随之微机原理的应用在我们生活中也越来越多。本文对微机原理的内容和应用作了一些介绍,并且针对微机原理课程提出两点教学建议。

关键词:微机原理;应用;教学

微机原理这门学科在现代社会生活中,所涉及的范围己经十分广泛,与人们的工作生活也密不可分。现在的许多智能家电都是有关微机原理的应用,微机原理将成为越来越重要的一门学科。然而学生们在学习这门课上也有一定的难度,在这里提出两点教学建议,希望有助于学生能更好的学习这门课程。

1 微机原理的主要内容

《微机原理》作为一门专业基础课程,它的主要内容包括微型计算机体系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。要求学生对微机原理中的基本概念有较深入的了解,能够系统地掌握微型计算机的结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计及编程方法等,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

2 微机原理在生活中的应用

微机原理是一门先进却又复杂的科目,对我们的工作生活有极大的影响。在我们学习和了解微机原理之后,就必须要学以致用,所以接下来就主要浅谈一下.微机原理在生活工作中的具体应用。

我们生活中应用最多的就是单片机,又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。

我们知道二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现己进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。其中还有另一类计算机,大多数人都不熟悉的。这种计算机就是把智能赋予各种机的单片机,也称之微控制器。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。由于它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,一旦出了毛病,整个装置就会瘫痪了。目前,这种单片机的使用领域己十分广泛,如在智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等中得到大范围应用。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词一一“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。其中的原因,可能就在于产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。并且实时控制系统中可及时处理现场的参数、信息,实现实时处理,同时计算机又可自行处理运行过程中出现的诸如电源突变、运算溢出等故障,提高了计算机的可靠性。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。尤其是在自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械些重要的领域中,起作用显得更加关键。

3 微机原理教学方式的改进

微机原理与应用的教学内容抽象、信息量大、图表丰富,如果还是采用传统的板书加挂图的力一式进行课堂教学力一式,很不利于学生系统性地理解相关内容,甚至连基本概念的理解都会有偏差。为此,教师应注意结合具体实物去讲解,同时允分发挥多媒体教学的优势,将抽象概念具体化。教师应在在课堂上带一些与课程有关的实物,比如CPU芯片,从实验室找些PC/XT机的主板和PentiumPC机主板,告诉学生主板上各接口的位置和功能以及各种主板的不同之处,让学生对计算机整个硬件系统有比较直观的认识,讲解概念时就容易接受,同时让学生感到这门课与自己是密切相关的,自然愿意努力学习了。

在讲课时善用比喻,将抽象问题具体化,复杂问题简单化。将存储器单元的地址形象地比喻为门牌号码,存储器中的数据比喻为住户,像要找到某个人须知道他家的门牌号码一样要访问某个存储器单元,必须要给出该存储单元的地址。指令队列与堆栈的区别,就像排队打饭和叠放光盘,前者先进先出,后者先进后出,让学生觉得计算机的某些工作过程其实和我们日常生活很相似,并不那么神秘不测。

还有一点就是需要教师重视辅导答疑。辅导答疑是教师和学生课后交流的重要环节,通过答疑,教师可以发现班级学生存在的问题,自检授课的漏洞,不断地修正授课内容。辅导答疑往往是在宽松自然的环境下进行,容易启发学生创造性地思维。

4 加强微机原理实践教学

微机原理作为一门课程,在我国已整整历时50年,它基本形成了独特科学的知识体系,继承这一体系是培养高素质人才的需要。但是如果教师仍按传统教学方法教学,不讲究创新,科学技术就不会发展,我们培养的人才就难以超越前人。因此,为了提高教学水平就要求教师在消化、吸收、继承的基础上不断开拓创新。

传统的实验教学是教师把一切准备好,学生照着实验步骤按部就班来做,学生缺乏自主性和独立性,极大地限制了学生的创新能力的提高,开放式实验教学是让学生自己根据实验任务书的要求,独立设计实验电路,拟定实验方案,完成实验过程,实验指导教师在实验过程中给予必要的启发与引导,实验完成以后对实验结果和报告进行评价。实验中心还采用开放式管理模式,对于那些学有余力,对动手实验有浓厚兴趣的在校本科生,,提供开放式实验室,实验教师负责组织并培训这些学生参加科技制作、小发明和各类竞赛,为学生实现自己的想法提供环境和条件。可以将一些微机或者单片机实验教学常用的开发板、仿真器或者各种芯片发放给感兴趣的学生,让学生在宿舍就能形成兴趣小组搭建自己想要的微机最小系统开发平台。这样,学生所掌握的知识就不是教师硬灌的或者是课本上写的死知识,而是通过学生自己实践、探索,发现的活知识,抽象的内容变得具体了,难懂的内容在实践指导下易于理解了,学生学习兴趣就大大提高了。

5 结束语

微机原理的应用非常广泛,机械的控制系统、智能家电的操控系统、计算机软件的开发等都离不开微机原理。简而言之,微机原理的应用己经渗透到我们生活的方方面面。也正因如此,学生们如果掌握好这门学科,将会给自身带来很大的帮助。本文提出的两点教学措施能使学生们提高学习微机原理的兴趣,并从实践中更好的掌握这门学科,从而培养一批微机原理应用型人才,为社会发展做出一定的贡献。


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