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对比式教学法在计算机专业课程教学中的应用

摘要：以计算机组成原理和单片机原理及应用两门课程的教学为案例，通过对比两门课程的主要知识点，找出了它

们之间的关联性与区别，论证了先修课程与后续课程之间各知识点的支撑作用，较好地解决了目前在教学中只重视课程独

立性而忽略课程内在联系性的问题，为构建完整的专业知识体系、更有效地开展课堂教学提供了参考意见。

关键词：对比式教学；课程教学；计算机组成原理；单片机原理及应用

中图分类号：G420文献标志码：A文章编号：1673-2928（2021）04-0108-03

计算机组成原理是计算机专业的专业基础课先到程序指令存储器中读取程序指令内容，经指

程，单片机原理及应用是计算机专业的专业核心课令分析后得到数据地址，再到相应的数据存储器

程，前者是后者的先修课程，后者是前者的后续课中读取数据，最后完成指令的执行。

程，两门课程既有很多的相似性，也有很多的不同计算机的主要应用领域包括科学计算，数据

点。在计算机组成原理课程教学过程中，要注意和处理，自动控制（过程控制、实时控制），计算机辅

后续课程单片机原理及应用知识点的衔接问题，并助设计，人工智能，多媒体应用，数据库应用和网

有意识地向单片机原理及应用课程进行适当的延络应用。单片机的应用领域包括智能仪器仪表，

伸；在单片机原理及应用课程教学过程中，要引导机电一体化产品，实时工业控制，家用电器，分布

学生回顾计算机组成原理中的相关知识，做足铺系统的前端模块。由于单片机是在一块微小晶片

垫，再在此基础上引出本课程相关知识点，做到知上集成了具有一定规模的微型计算机的基本电

识点有序衔接，层层递进，逐步深入，分辨异同。路，与通用微型计算机比较，它在硬件结构、指令

1两门课程知识点的区别与联系设置上非常适合做嵌入式应用，具有较高的性价

通过摘取和对比计算机组成原理和单片机原比和良好的控制性能，在自动控制领域得到了广

理及应用两门课程的知识点，来找出两门课程之泛的应用。

间知识点的支撑、衔接与异同之处，为以后开展课计算机硬件性能指标主要包括机器字长，总

程教学时对教学内容的取舍与选定提供依据。下线宽度，主频，运算速度，存储器容量和读写速度

面分7个模块对计算机组成原理和单片机原理及（存取周期），缓存容量，输入/输出传输速率。单片

应用课程进行比较分析。机的性能指标包括单片机位数（8位、16位、32位单

1.1计算机与单片机的基本概念片机），CPU时钟频率（时钟周期、指令周期），内部

单片机是计算机发展过程中的一个重要分RAM和ROM大小，片上外设（如定时器，串口，

支，所以又称单片机为单片微型计算机，可见单片ADC，WDT，PWM，CCP等）的多少，工作电压，功耗

机与计算机关联度是非常高的。从系统架构上来的大小，I/O口及驱动能力等。通过对比可以发现，

讲，目前的计算机系统普遍采用的是冯·诺依曼体衡量一台计算机性能的优劣主要看处理速度和存

系结构，这是一种将程序指令存储器和数据存储储容量，而单片机除了关注上述指标外，还要考虑

器合并在一起的存储器结构，程序指令存储地址片上外设和I/O的多少等其他因素。

和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位1.2CPU部分

置。而单片机的系统架构分为两类，一类是采用CPU是计算机和单片机的核心或大脑，通过对

前面所提到的冯·诺依曼体系结构，还有一类是采比计算机组成原理和单片机原理及应用中对CPU

用哈佛体系结构。哈佛结构是一种将程序指令存的组成及功能描述，找出两门课程在论述CPU时

[1]

储和数据存储分开的存储器结构，中央处理器首的相似点和不同点。对比发现，两门课程在讲述

第四期朱贵宪：对比式教学法在计算机专业课程教学中的应用109

CPU时，功能基本相似，组成略有不同