在《微機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用研究型教學(xué)模式

趙元黎，劉愛(ài)玲，楊海彬

(鄭州大學(xué) a.物理工程學(xué)院;b.教務(wù)處，鄭州 450001)

在《微機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用研究型教學(xué)模式

趙元黎a，劉愛(ài)玲b，楊海彬a

(鄭州大學(xué) a.物理工程學(xué)院;b.教務(wù)處，鄭州 450001)

論述了基于研究型教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提升學(xué)生的研究能力和科研思維的教學(xué)實(shí)踐。在《微機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用研究型教學(xué)，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手能力、研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力?；谘芯啃徒虒W(xué)模式，重新審視了實(shí)驗(yàn)題目，將實(shí)驗(yàn)題目分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：主要圍繞微型機(jī)的基本概念設(shè)置；綜合實(shí)驗(yàn)：以訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力為主要教學(xué)目的；開(kāi)放研究型實(shí)驗(yàn)：以訓(xùn)練、提升學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)為主要教學(xué)目的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，學(xué)生可以自己選擇實(shí)驗(yàn)題目、時(shí)間。并對(duì)實(shí)驗(yàn)考核方式進(jìn)行了改革探索。

研究型教學(xué)；微機(jī)原理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)模式

在大學(xué)的課程教學(xué)中應(yīng)用研究型教學(xué)模式，通過(guò)課程教學(xué)，培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新能力是當(dāng)前教學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。在課程教學(xué)中實(shí)踐研究型教學(xué)模式不僅是教學(xué)方法的問(wèn)題，也是重要的教學(xué)理念問(wèn)題，是高素質(zhì)人才培養(yǎng)模式的探索、研究過(guò)程。進(jìn)一步深化研究型教學(xué)，需要在一線教學(xué)的教師去做深層次的探究。例如：提高任課教師的研究型教學(xué)水平、誘導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)、克服教學(xué)的時(shí)空限制、考試方式的多元化等，都是深化研究型教學(xué)所急需解決的課題[1_3]。

研究型教學(xué)模式，把培養(yǎng)學(xué)生的研究意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力作為教育教學(xué)目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生不同層次的創(chuàng)造性品質(zhì)和創(chuàng)造力，為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)出適應(yīng)能力強(qiáng)的高質(zhì)量人才。在課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)踐研究型教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中得到發(fā)展研究能力、創(chuàng)新能力的訓(xùn)練是社會(huì)賦予教育的職責(zé)。

本文結(jié)合《微型計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)》(以下簡(jiǎn)稱《微機(jī)原理》)課程的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中如何實(shí)踐研究型教學(xué)模式略述拙見(jiàn)。

1 基于研究型教學(xué)，設(shè)置微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)題目

研究型教學(xué)模式教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生以科學(xué)研究的方式獲取科學(xué)知識(shí)的能力與習(xí)慣，是一種研究式的教育與學(xué)習(xí)方式，是在傳統(tǒng)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新探索與改造。

在研究型教學(xué)模式中，教師更多地要起“教練”的作用。課程教學(xué)不是單純地傳授知識(shí)，而是遵循科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為中心，設(shè)計(jì)多元化的教學(xué)過(guò)程、提供教學(xué)資源、提出學(xué)習(xí)建議，在教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)上對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)、引導(dǎo)、激勵(lì)和指導(dǎo)，并科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果。

《微機(jī)原理》是電子、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)、儀器儀表、機(jī)械等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程對(duì)上述專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力教育、創(chuàng)新教育起著承上啟下的作用?！段C(jī)原理》是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，教學(xué)內(nèi)容軟件、硬件結(jié)合，學(xué)生必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)加深和提高對(duì)課程內(nèi)容的理解。加深和提高學(xué)生對(duì)微處理器功能、存儲(chǔ)器和I/O接口的理解、掌握、訓(xùn)練學(xué)生的匯編語(yǔ)言編程能力，是《微機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的。而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用研究型教學(xué)，能更好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手能力、研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

基于上述的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的及研究型教學(xué)模式，筆者重新審視了微型計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)題目，對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)題目進(jìn)行了調(diào)整、修正。

《微機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分軟件實(shí)驗(yàn)、硬件實(shí)驗(yàn)。調(diào)整后的微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)題目由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(20個(gè))、綜合實(shí)驗(yàn)(8個(gè))與開(kāi)放研究型實(shí)驗(yàn)(10個(gè))等構(gòu)成。

(1)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題目主要圍繞微型機(jī)的基本概念設(shè)置。如CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言編程的基本技術(shù)、中斷的基本概念等。

(2)綜合實(shí)驗(yàn)題目以訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力為主要教學(xué)目的。如存儲(chǔ)器擴(kuò)展、微型機(jī)常用接口芯片的應(yīng)用等微型機(jī)基本系統(tǒng)構(gòu)成實(shí)驗(yàn)。

(3)開(kāi)放研究型實(shí)驗(yàn)以訓(xùn)練、提升學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)為主要教學(xué)目的。如結(jié)合計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)及大學(xué)生創(chuàng)新課題，以微型計(jì)算機(jī)控制為主要實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、水位、流量、溫度、位置、紅外傳感等微型機(jī)測(cè)控實(shí)驗(yàn)題目。

2 基于研究型模式，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)

調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不突破教學(xué)計(jì)劃所限定的課時(shí)。但在實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)時(shí)間上給學(xué)生充分的選擇空間。

2.1 實(shí)驗(yàn)題目開(kāi)放

具體的作法是，結(jié)合課程教學(xué)進(jìn)展，指導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)題目。規(guī)定本課程實(shí)驗(yàn)題目個(gè)數(shù)，但不規(guī)定具體實(shí)驗(yàn)題目。例如，開(kāi)課學(xué)期內(nèi)，學(xué)生可在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)所提供的所有實(shí)驗(yàn)題目(基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)20個(gè)、綜合實(shí)驗(yàn)8個(gè)與開(kāi)放研究型實(shí)驗(yàn)10個(gè))中共選做8～10個(gè)。學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇題目，“以我為主”，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析等方面的獨(dú)立能力訓(xùn)練。允許學(xué)生結(jié)合實(shí)際自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師同意，完成實(shí)驗(yàn)。這樣，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容上，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放式的教學(xué)方式。

2.2 實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放

由于受實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、教學(xué)計(jì)劃實(shí)驗(yàn)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師人力的限制，不易做到實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放?？梢栽谟?jì)劃實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)，由學(xué)生自由選擇本次課時(shí)是否做實(shí)驗(yàn)、及做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)老師以學(xué)期為單位檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。有了這樣的實(shí)驗(yàn)課控制規(guī)則，學(xué)生課前預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的意識(shí)增強(qiáng)了，課前預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性被啟動(dòng)了。動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生在做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一個(gè)課時(shí)可以做2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)題目;而動(dòng)手能力較弱的學(xué)生，至少也能完成1個(gè)題目。這樣，動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，就有時(shí)間、精力選做開(kāi)放研究型實(shí)驗(yàn)題目;而動(dòng)手能力較弱的學(xué)生，就集中精力做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化課程教學(xué)內(nèi)容的理解。采用了以學(xué)期為單位檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況后，在不增加設(shè)備、人力的前提下，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)放式的教學(xué)方式，并做到了因人施教。

在上述開(kāi)放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的同時(shí)獲取知識(shí)、訓(xùn)練能力。

3 基于研究型模式，改革實(shí)驗(yàn)考核方式

研究型教學(xué)模式是要建立一種基于探索式的學(xué)習(xí)模式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中擁有挖掘知識(shí)、探索科學(xué)的寬松環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。考試不是教學(xué)目的，考核方式應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)欲望。

基于上述理由，我們?cè)凇段C(jī)原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用了按實(shí)驗(yàn)題目檢查實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，并給出實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的考核方式。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)，隨時(shí)可向指導(dǎo)老師提出查驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的申請(qǐng)?？梢砸淮尾轵?yàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也可以一次查驗(yàn)多個(gè)實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生根據(jù)自己做實(shí)驗(yàn)情況選擇。在實(shí)驗(yàn)查驗(yàn)過(guò)程中，指導(dǎo)老師結(jié)合實(shí)驗(yàn)題目，提出相關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)回答。并根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的情況，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均給出等級(jí)評(píng)價(jià)。期末將根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)等級(jí)，按“就高不就低”原則，綜合給出總成績(jī)。如果學(xué)生對(duì)指導(dǎo)老師的綜合實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不滿意，可申請(qǐng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考試，取得實(shí)驗(yàn)期末成績(jī)。對(duì)于有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)上要給予鼓勵(lì)。

指導(dǎo)教師通過(guò)查驗(yàn)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“問(wèn)題、解決方案、結(jié)果或結(jié)論”來(lái)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行提出科學(xué)問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決方案、歸納、總結(jié)科學(xué)結(jié)論的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生深入理解課程教學(xué)內(nèi)容，從研究的角度掌握知識(shí)，掌握科研的方法。

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生準(zhǔn)備問(wèn)題是研究型教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中能激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高層次的思維。從某種意義上說(shuō)，研究方法比研究本身更重要。正如前卡內(nèi)基教育促進(jìn)會(huì)主席的Ernest Boyer博士在《學(xué)術(shù)的反思》一文中所指出的，“教學(xué)是教育和塑造未來(lái)的學(xué)者，優(yōu)秀教師能營(yíng)造一個(gè)氛圍，激勵(lì)主動(dòng)而非被動(dòng)式的學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生成為批判性和創(chuàng)造性的思考者，在大學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)束后，具有繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力”[4]。筆者進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式的嘗試，其目的就在于此。

4 積極實(shí)踐研究型教學(xué)，為學(xué)生打開(kāi)研究之門(mén)

科學(xué)研究的靈魂是探索和創(chuàng)造，在教學(xué)的過(guò)程中溶入科學(xué)研究的元素是研究型教學(xué)的特點(diǎn)。研究型教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一門(mén)學(xué)科而不僅僅是修讀一門(mén)課[5]。在教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生對(duì)學(xué)科發(fā)生興趣，從而超越課堂、教材的約束，是一種值得追求的境界，也是研究型教學(xué)的最高境界[6_7]。作為教師，積極實(shí)踐研究型教學(xué)，為學(xué)生打開(kāi)研究之門(mén)，是社會(huì)賦予教師的職責(zé)。

在實(shí)踐研究型教學(xué)的過(guò)程中，我們有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

(1)教學(xué)必須抓住本質(zhì)、揭示本質(zhì)。研究型教學(xué)多是采取集成教學(xué)的模式，將知識(shí)點(diǎn)組合為例、表達(dá)科學(xué)思想。實(shí)質(zhì)上是以知識(shí)點(diǎn)為載體表達(dá)科學(xué)思想，科學(xué)方法，尤其是研究者的思想、方法。

(2)教師要有堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和寬闊的知識(shí)面，有駕馭場(chǎng)面的能力。應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)、質(zhì)疑、探究、評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考。在課堂上、下實(shí)施互動(dòng)，對(duì)于學(xué)生“無(wú)意識(shí)”的提問(wèn)，教師要有敏感性，要和同學(xué)一起追蹤求源。

(3)以研究為基礎(chǔ)的教學(xué)，要充分考慮學(xué)科交叉、滲透的發(fā)展趨勢(shì)。要盡可能多地展示研究者的思想、語(yǔ)言和方法，讓初學(xué)者理解、接受科學(xué)研究的本質(zhì)。

(4)開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力是教師的職責(zé)。通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果，確認(rèn)學(xué)生的創(chuàng)造性，重要的是及時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生去質(zhì)疑、去尋找科學(xué)真理。教師要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)去挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛力。

5 結(jié)束語(yǔ)

在《微機(jī)原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)踐研究型教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)了學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)的主觀因素、學(xué)習(xí)興趣。不少同學(xué)利用課余時(shí)間設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，和同學(xué)開(kāi)展問(wèn)題討論，主動(dòng)對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入的討論和研究。盡管采用逐個(gè)查驗(yàn)實(shí)驗(yàn)題目的考核方式增加了指導(dǎo)教師的工作量，但調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維的教育目標(biāo)。

研究型教學(xué)使得教學(xué)方法、教學(xué)理念、考核結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，采用多元化考核方式，分離基礎(chǔ)內(nèi)容考核和創(chuàng)造性的考核，有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性[8_9]。

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Practicing the Research-oriented Teaching M ode to M icrocomputer Principle EXperimentation

ZHAO Yuanlia，LIU Ailingb，YANG Haibina
(a.College of Physical Science and Engineering;b.Academic Affairs Office，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China)

This paper introduced the research-oriented teaching to Microcomputer Principle experimentation.It ismobilized for study desire of student.It is trained for inaugurating of student.Based on research-oriented teaching，we have been investigated the experiment subject over again.Basic：It is set for basis idea of Microcomputer.Colligation：It is set for power trained.Study：It is set for advance study.Students can choose the subject and time.We have a new appraising system for student.

research-oriented teaching;microcomputer principle;experiment teaching;teachingmodel

G642.423；TP338.1

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.023

2012_12_12；修改日期：2013_01_17

趙元黎（1957_），女，博士，教授，研究方向：測(cè)控技術(shù)。