改革计算机硬件系列课程新思考

《改革计算机硬件系列课程新思考》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、改革计算机硬件系列课程新思考我校早在2009年教学计划中，便对非电专业计算机硬件技术基础A课程教学时数进行大幅缩减。依据高校计算机基础课程教学指导委员会关于该课程教学基本要求和实施方案，在突出计算机接口及应用技术这条主线前提下，以能力培养，特别是计算思维能力培养为目的，对该课程教学内容进行改革，建立了基于C语言开展硬件编程教学的理论和实践教学体系，满足了教学时数减少的教学需求。这为我们新一轮淡化接口背景机，兼顾PC和单片机接口及应用技术的教学改革提供了基础。我校在2012年教学计划中，又针对以电为主专业的计算机硬件系列课程，在总教学时数略有减少情况下，就如何完善课程教学体系，兼顾P

2、C技术、单片机技术和嵌入式系统教学，与主流应用技术保持一致，进行了一些行之有效的改革与探索。　　1课程教学体系改革　　早先，我校以电为主专业开设的计算机硬件系列课程主要包括如下三门课程:①计算机硬件技术基础B(62+18学时);②单片机系统设计(8+20学时);③微机接口与应用综合设计(2周)。系列课程的主体是一门以PC为背景机的计算机硬件技术基础B课程。单片机系统设计是在学完计算机硬件技术基础B课程后开设的一门以实践为主的课程。微机接口与应用综合设计是以培养学生使用单片机及其应用技术解决实际问题能力而开设的实践课。上述课程体系基于汇编语言讲授编程技术，这有利于对底层硬件原理的理解

3、，引导学生编写高质量的硬件驱动程序和掌握底层硬件调试技术;主要不足是，占用学时较多，且受总学时限制未开设嵌入式系统技术相关课程，这与当前主流应用技术有些脱节。　　正如引言所述，借鉴2009计划对非电专业的计算机硬件技术基础A课程改革取得的经验，采用PC机介绍计算机硬件及应用技术，有利于讲清现代微型计算机采用的先进技术，但随着PC技术的飞速发展，其内部结构越来越复杂，而从非计算机专业应用计算机的特点看，一些先进技术又并非课程重点，往往受课时的限制而淡化其内部原理介绍。教学重点实际放在微处理器与存储器、I/O设备实现连接的外部接口特性上，而在总线接口层面，扩展存储器和I/O接口芯片，主

4、要是基于微机的基本信息总线:地址总线(AB)、数据总线(DB)和读/写控制线，即从硬件上各种微机扩展外设接口的基本原理是相同的。在采用高级语言开展硬件编程教学情况下，软件的思想和编程方法也大同小异，这样微机的编程结构(内部寄存器及使用)也可淡化，甚至不讲。这就给了我们一种改革思路上的启示:在淡化微机内部原理基础上，可进一步淡化接口背景机，将计算机硬件技术基础B与单片机系统设计合并，建立新的课程教学体系，新课程教学体系也是由三门课程组成:①微机原理与接口技术B(52+18学时);②嵌入式系统设计(8+20学时);③数字化武器装备接口综合设计(2周)。　　原单片机系统设计改为嵌入式系统

5、设计，综合性课程设计则改为更加具有军事应用背景的数字化武器装备接口综合设计。新的教学课程体系在总的教学时数略有减少情况下，兼顾了PC、单片机和嵌入式系统技术，与当前微机主流应用技术相一致，更加贴近我校人才培养目标。　　2微机原理与接口技术B课程改革　　2.1课程内容改革　　在新的课程体系内，微机原理与接口技术B课程教学时数比原有课程减少了10学时。但内容上强调的是:一要遵循培养学生利用计算机硬件(主要是接口技术)为主技术、掌握从硬件与软件的结合上处理问题的意识和分析、解决本专业领域实际问题的能力这一教学目标，二要体现PC技术和单片机技术应用的统一。　　通过与高级语言程序设计课程衔接

6、，代之以C语言开展硬件编程教学，节省的课时用于加强微机接口及应用技术的教学，突出课程主线，这也有利于淡化接口背景机、突出通用接口原理。但仍保留指令寻址方式章节，并要求学生通过自学，辅以研讨达到能阅读、编写简单的汇编驱动程序的能力目标。二是取消基本人机交互接口章节和相关内容，如键盘与LED显示器接口作为PC并行接口和MCS-51并口的应用案例并入并行接口章节。　　具体内容(知识点)的组织，总体上仍以PC技术为主，同时兼顾单片机技术:(1)不拘泥于单一CPU介绍接口及应用技术角度，淡化微处理器内部原理(含编程结构)介绍，把重点放到其外部接口特性上。PC扩展基于标准总线(如ISA)，MC

7、S-51单片机外扩则通过P0、P2和P3口产生的外部总线D0～D7、A0～A15和RD、CS-51单片机内部接口，如定时器/计数器、串口等，可分解到相应章节，在介绍完对应可编程接口后，用对比的方式、加以研讨介绍。各种接口应用案例的讲解，要兼顾PC和单片机方案，充分体现接口基本原理不因背景机改变而改变的思想。　　(3)相应的课程实验也要兼顾单片机实际应用，增加单片机中断机理实验、并行接口应用实验和基于并口扩展ADC构成数据采集系统的应用实验，并鼓励学生课外用单片机完成原