机械类专业微机原理与应用教学改革与实践

摘 要：为提高机械类专业微机原理与应用课程的教学质量，在深入剖析该课程特点及现状的基础上，从教学内容、教学方法与手段，以及实践环节等方面提出一系列改进措施。教学实践表明，这些措施能在很大程度上激发学生的学习兴趣、挖掘其学习潜力，达到了提高教学质量的目的。

关键词：机械类专业；微机原理与应用；教学改革；教学质量

Teaching reform and practice of principle and its applications of microcomputer for mechanical specialties

Wang Hongru， Tang Wei

Jiangsu university of science and technology， Zhenjiang， 212003， China

Abstract： To improve teaching quality of principle and its applications of microcomputer in mechanical specialties， characteristics and present situation of the course are analyzed thoroughly， and then a series of improvement strategies of teaching contents， teaching methods and means， and practice link are proposed. Results of teaching practice indicate the proposed strategies can stimulate the students’ learning interest and can exploit their learning potentialities. And teaching effect is improved consequently.

Key words： mechanical specialties； principle and its applications of microcomputer； teaching reform； teaching quality

微机原理与应用是我校机械类专业的一门专业基础课，主要讲授单片机硬件知识、汇编语言程序设计方法和单片机应用系统的设计[1]。对学生而言，课程内容比较抽象、知识点多，学习难度大；对教师而言，由于计算机的快速发展而需要不断更新、补充教学内容，但学时却在不断减少。因此，结合微机原理与应用课程的特点及现状，研究提高教学质量的方法和思路具有重要的现实意义。

1 课程特点及现状

我校机械类本科专业对微机原理与应用课程的基本要求是学生熟练掌握单片机技术，并初步具备单片机应用系统的设计开发能力。因此要求该课程的教学必须既重视理论知识的传授，又要加强实践、创新能力的培养。

1.1 内容繁杂，概念抽象

微机原理与应用课程的主要内容有单片机的基本组成、工作原理、接口电路、汇编程序设计，以及单片机应用系统的设计等[1]，其中每一部分都包含诸多知识点和抽象概念。例如半导体存储器部分，包含的知识点有半导体存储器的分类、特点、性能指标、基本结构、ROM和RAM的基本工作原理、片选信号产生方法、常用存储器芯片引脚功能，以及外存储器扩展的基本方法等；涉及的主要概念有ROM和RAM、片选线和片内地址线、地址总线和地址引脚、字选和片选，以及基本地址范围和重叠地址范围等，这些概念均比较抽象，理解起来有一定的难度。

1.2 学时较少，内容更新快

机械类本科专业由于其自身的特点，分配给微机原理与应用课程的学时本身就较少，再加上近年来随着国家对人才需求的变化，修订后的教学培养计划几乎每门课程的教学时数都在减少[2]。另外，随着计算机技术的快速发展，教学内容也需要不断地更新、补充。

1.3 学生学习兴趣普遍较低

由于单片机的工作原理看不见、摸不着，且汇编语言是面向机器的语言，再加上机械类专业学生的电路以及计算机基础相对比较薄弱，因此学生感到抽象、枯燥，多数学生的学习兴趣较低，学习主动性不强。

通过上述分析可以看出，如何在有限的时间内将如此繁杂的内容高效传授给学生，并培养他们的创新能力，成为提高微机原理与应用课程教学质量的关键。

2 教学改革

为提高微机原理与应用课程的教学质量，笔者从教学内容和教学方法与手段两方面提出一些有针对性的改革措施。

2.1 教学内容改革

目前，国内高校的微机原理与应用课程大多是以Intel 80x86系列或MCS—51系列单片机为主要教学内容，也有采用其他类型中央处理器的单片机的。虽然处理器类型不同，但是介绍的主要内容基本相同。我校机械类专业微机原理与应用课程是以MCS—51系列单片机为主要内容组织教学。然而，近年来随着计算机技术的快速发展，出现了高性能嵌入式中央处理器，这对教与学而言均是一个较大的挑战。因此，如何处理好教学内容与实际应用之间的矛盾，成为微机原理与应用课程教学改革亟待解决的问题。

2.1.1 紧扣教学大纲，精选教材，优化教学内容

选用经典教材是提高教学效果、改善教学质量的基础。经典教材应具备概念清晰、结构严谨、内容覆盖全面等特点。笔者在日常的教学过程中，选用胡汉才主编的《单片机原理及其接口技术》。

在教学过程中，避开了传统教学进程，即以单片机结构为主线，按照单片机的硬件结构—指令系统—汇编程序设计—单片机应用系统设计的顺序进行讲授，而是充分考虑了学生的认知规律，首先将繁杂的教学内容按相关性进行分解，这样就可将整个内容分解成包含一定知识点的多个任务单元，然后针对每个教学任务单元设置一个包含其所有知识点的项目。在实际教学过程中，采用由简单任务逐渐向复杂任务过渡的方法，使得整个学习过程变成一个循序渐进积累知识的过程。采用这种新颖的教学内容组织方式，可以避免学生感到教学内容枯燥乏味的情况，激发他们的学习兴趣。