生物医学工程学科的《微机原理》课程改革.docx

《生物医学工程学科的《微机原理》课程改革.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物医学工程学科的《微机原理》课程改革.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、生物医学工程学科的微机原理课程改革 摘 要 生物医学工程专业由于其学科交叉的广泛性导致课程太多，学业负担特重。为了削减课程、学时，减轻学生负担，优化课程体系势在必行。微机原理和单片机原理与应用是生物医学工程专业的两大主干课程，由于这两门课时多且相像重叠成为优化的重点考虑对象。8086/8088系列微处理器早已被淘汰，仍旧以8086/8088为教学内容的微机原理显现出学问陈旧、与企业需求脱节的现象。而8051兼容的单片机仍旧广泛应用在各个领域。因此，微机原理已经不再适合作为主干课程。在实际教学中，微机原理课程并不影响单片机原理与应用的教学效果。总之，在生物医学工程课程体系中微机原理应取消。 关键

2、字 微机原理 单片机原理与应用 课程体系 中图分类号：G642 文献标识码：A 0 前言 生物医学工程是在生物医学和工程技术交叉融合的基础上发展起来的新兴边缘学科。该学科的快速发展，大幅度提高了卫生服务水平和患者生活生存质量，促进了相关领域科技进步。我国有许多高校开设了生物医学工程专业，以满意社会发展须要。生物医学工程由于其学科交叉的广泛性，因此该学科的课程特殊多。普遍认为该学科的主干课程至少包括电子信息类电路分析基础模拟电子技术数值电子技术微机原理单片机原理接口技术等20余门，生物医学类解剖学生理学生理化学一般生物学细胞分子生物学康复工程学生物工程学临床医学概要等30余门。课时总量超过300

3、0学时。假如再加上英语数学物理等公共课程，总学时将会超过4000学时，远远超过了教化部人才培育方案的学时限制。在2022年教化部最新颁布的人才培育方案修订要求4年制理工专业总学时限制2800左右。如此大量的课程在短短的4年学制内，无法有效地组织教学。虽然，各个学校结合自己教学特色进行裁剪，但仍旧面临着课时不够、学生负担过重的问题。因此，为了有效地教学、提高教学效果、减轻学生负担，课程的优化成为一个长期探讨的热点。毫无疑问，优化课程应当从学时多，内容相像的课程着手。微机原理和单片机原理与应用这两门课都高达60学时而且还为压缩后的学时，因此，成为优化的重点考虑对象，也是教学研讨会常常争辩的话题。

4、1 内容相像性 以往，微机原理和单片机原理与应用这两门课程是生物医学工程专业的两门必修课程，有近20年的历史。微机原理以Intel的80i86为教学内容作为嵌入式处理器学习的基础课，而单片机原理与应用以80C51为教学内容作为嵌入式处理器学习实例的应用课程。为我国培育了很多电子技术相关领域的科技人才。严格来说，这两门课，一门作为基础，一门作为应用相辅相成，不行分割。而在实际教学过程中，并非如此。首先从教学内容来看，这两门课的教学内容高度相像。微机原理的教学内容有：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

5、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等。单片机原理与应用的教学内容有：单片机结构原理、指令系统和汇编语言程序设计、存储器扩展技术、中断系统、定时器/计数器、串行通信原理及应用、系统扩展、人机交互、A/D与D/A转换器接口技术、单片机应用系统的设计与开发等。从中，我们不难看出这两门课的区分无非是处理器不同而已，教学内容存在高度相像性。 而在实际教学时，这两门课通常由两个老师来上，课时都在60左右。一方面，由于课时少，授课难以四平八稳而进行选择性授课，从而导致教学内容遗漏；另一方面，由于任课老师的不同，教学内容出现大量重复。虽然学生经过两门课程的学习，但不能精通任

6、何一门，甚至由于不能入门而对嵌入式系统产生恐惊。因此，同时开设这两门课程并没有达到想象中的教学效果。针对这一现象，有不少学者提出将微机原理和单片机原理与应用这两门课程进行合并，教学时对这两种处理器进行比较教学以提高学习效率，削减课时量，减轻学生负担。毫无疑问，经过课程的合并必提高教学效果，但从现代企业对相关专业技术人员的理论学问和素养实力要求来看，微机原理已经落后于时代，学无所用。 2 社会需求 经过大量课程的学习，生物医学工程学生的就业竞争力并没有得到很大提升。大量的课程培育了学问面很宽的工程师。这些工程师只懂得一般工程原理而不具备任一领域的专业学问。因此，当他们与其他专业的毕业生竞争时，生

7、物医学工程毕业生往往处于劣势，很多BME公司宁愿聘用信息工程技术相关专业的学生，而不聘用BME的学生。美国犹他州立高校生物医学工程系在BME工业部门做的问卷调查发觉40%的人认为BME学生学问面很宽是他们最大的优势，75%的人认为BME学生没有坚实的专业学问。这表明目前的BME课程体系设置还须要在专业学问上进一步巩固。设置更多专业课势必进一步增加课程，明显是行不通的。因此，必需进行优化整合进行探讨，培育学生既拥有广袤的学问面，又具备坚实的专业学问。 微机原理以8086/8088处理器为蓝本介绍处理器的工作原理，并学习运用该处理器。当然，诞生于11018年的8086的诞生开启了仪器智能化的新时代

8、。但随着处理器的发展，单片机的崛起，8086/8088处理器早已经走下神坛而被淘汰，目前市场很难见到8086/8088的踪迹。以8051为代表的单片机逐步取代8086/8088成为行业应用的主流。随着技术的发展，8051虽然也被淘汰，但是其指令兼容的单片机形成浩大的家族活跃在各个行业应用上，从简洁的玩具到困难的航空航天、医疗设备等高科技随处可见51兼容单片机的影子。当然，还发展出其它类型的单片机，如：AVR、PIC等。现代企业聘请时，通常要求应聘者具有肯定的单片机开发实力。企业要求的单片机开发实力，明显不是指8086/8088微处理器的开发实力，而是指8051兼容单片机的开发实力，假如再驾驭A

9、VR或者PIC单片机开发技能则会更受企业欢迎。微机原理课程已经出现教学内容与社会需求脱节，学与用脱节的现象，也导致企业埋怨学生驾驭的学问过于陈旧而不情愿聘请应届毕业生。此外，许多毕业生也反应微机原理课程中学习的学问无实际用处，对学习其它嵌入式处理器的学习与理解帮助不大。而对于单片机由于就业须要强劲，好用性强，简单上手等因素，学生有很强的学习欲望。 总之，8086/8088系列微处理器已经在生产实际中淘汰，假如微机原理仍旧以8086/8088为蓝本讲解微处理器的原理，则显得学问过于陈旧，与企业需求脱节。由于在生产实际中8051兼容的单片机浩大家族仍旧广泛应用，因此要加强单片机的学习，不仅可以让学

10、生了解微处理器的工作原理，也能与社会需求接轨，培育出合格的现代企业工程师。 3 可行性验证 自2022年以来，我校生物医学工程系就起先小范围试点取消微机原理，强化单片机原理与应用的教学，取得很好的教学效果。2022年二年级6个本科生由于参与电子设计竞赛而在没有学习微机原理的状况下，干脆学习单片机开发。在学习过程中，并不比那些有微机原理基础的学生表现差。事实上，2022年电子设计竞赛中，他们表现得极为精彩。此外，也有不少学校已经开设微机原理课程，并在教学实践中获得良好的教学效果。 目前，市场涌现出很多零基础学习单片机的教材，如：杜洋的爱上单片机、周兴华的手把手教你学单片机等。爱上单片机和手把手教

11、你学单片机不仅市场上脱销，而且网上扫描版下载量奇高，新手几乎人手一本。纵观这些教材都不要求学习者拥有微机原理基础，大幅度降低了单片机的学习难度和入门起点。读者对这些教材的热捧不仅说明单片机存在广泛的需求，更表明单片机学习的起点可以很低。 不论是从我们的教学实践中，还是从目前单片机教材来看，微机原理完全没有必要作为单片机原理与应用的前置课程。取消该课程，不仅不影响教学效果，反而有利于减轻学生负担，促进单片机原理与应用的教学，缩短教学与企业需求距离。 4 总结 从减轻学生负担角度来看，生物医学工程学科削减学时势在必行。从教学内容、行业需求角度来看，微机原理由于其教学内容与单片机原理与应用高度相像，

12、学问陈旧，与企业需求脱节，因此应当取消。取消的同时，强化单片机原理与应用以适应企业的需求，提高学生的就业竞争力。 参考文献 1 姜远海.我国临床医学工程学科的发展历程J.中国医疗设备，2022. 2 高原，刘洪运，张政波.医院生物医学工程的发展和创新J.中国医疗设备，2022. 3 孙旭飞.“微机与单片机原理及应用”课程体系的改革探讨J.福建广播电视高校学报，2022. 4 许玲，马世霞.“单片机”与“微机原理”两课整合的教学改革与实践J.河南机电高等专科学校学报，2004. 5 范莉莉.电子信息科学与技术专业计算机类课程教学改革与探究J.理工高教探讨，2022. 6 包敬海.关于整合“微机原

13、理”和“单片机原理”的探讨J.世界华商经济年鉴高.校教化探讨，2022. 7 Normann R A， Wood J E， Decaprio V， et al. Bioengineering Education： A Survey of Industrial Images， Needs and UsageJ.Biomed. Eng. Soc. Bulletin，11011，15：57-60. 8 梁家海.高职高专微机原理及应用课程的反思与改革J.钦州学院学报，2022. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页