微機(jī)原理及接口課程改革的探討與研究

張志偉　馬杰　曾祥燁　姜霞

摘 要：微機(jī)原理及接口技術(shù)是普通高校的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，課程具有教學(xué)面廣、邏輯性強(qiáng)、實(shí)踐性高等特點(diǎn)，在該課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，理論授課以教師的講課為主；實(shí)驗(yàn)教學(xué)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力；課程的考核方式則是單一的一張考卷定結(jié)果，針對這些問題，為了提升教學(xué)效果，培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才，從理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程考核方式三個(gè)方面對微機(jī)原理及接口課程進(jìn)行了改革，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，徹底突出學(xué)生的主體地位，實(shí)踐證明，該改革方法行之有效，能夠提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，受到廣大學(xué)生的歡迎。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理 教學(xué)改革 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0138-02

《微機(jī)原理及接口》是普通高校大部分理工科的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程系統(tǒng)講述微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、匯編語言程序設(shè)計(jì)及接口芯片及總線技術(shù)，具有極強(qiáng)強(qiáng)的邏輯性、系統(tǒng)性和實(shí)踐性[2]。因其教學(xué)面廣、教學(xué)內(nèi)容繁多、實(shí)踐性極強(qiáng)，給教師授課及學(xué)生學(xué)習(xí)都帶來了一定的壓力。為了提高課程的教學(xué)水平，培養(yǎng)出具有一定的軟硬件開發(fā)能力的工程技術(shù)人員，對課程的理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、課程的考核方式進(jìn)行改革是勢在必行的。

1 理論教學(xué)體系的改進(jìn)

理論教學(xué)是微機(jī)原理及接口課程教學(xué)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，針對課程邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，為了提高課時(shí)利用率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，嘗試綜合運(yùn)用如下的教學(xué)方法與手段，改革后的理論教學(xué)體系如圖1所示。

1.1 多媒體課件與傳統(tǒng)板書相結(jié)合

多媒體具有圖文聲并茂的優(yōu)點(diǎn)，是大學(xué)課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充手段。在微機(jī)原理及接口理論授課過程中，我們制作或整理了批量與該課程知識(shí)點(diǎn)密切相關(guān)的flash動(dòng)畫課件。將視頻課件和flash動(dòng)畫演示適時(shí)的插入課堂活動(dòng)，使得課堂教學(xué)更加生動(dòng)、活潑，形象地描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部信號流向及時(shí)序關(guān)系等，使較抽象原理性敘述變?yōu)橹庇^形象的動(dòng)態(tài)效果分析。有利于對復(fù)雜原理，特別是指令功能與復(fù)雜微電信號之間控制關(guān)系的理解。同時(shí)也十分注意研究電子課件與傳統(tǒng)的板書有機(jī)結(jié)合，二者優(yōu)勢互補(bǔ)，收到良好的教學(xué)效果。

1.2 “講、做、說”同步的課堂教學(xué)模式

改變傳統(tǒng)的課堂式理論教學(xué)形式，建立了多媒體實(shí)訓(xùn)式課堂，廢棄以往的以教師為主體的授課模式，將“講、做、說”揉為一體，同步進(jìn)行，“講”指的是示例例示范，即任課教師進(jìn)行實(shí)例演示，例如：在講授8255接口電路時(shí)，授課教師以“利用一組開光控制一組LED燈”這樣一個(gè)簡單卻又貼近實(shí)際的例子，用模塊化的方法講述8255接口的功能、引腳和編程。這種方法直觀、形象，學(xué)生可在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量有效信息，利于后續(xù)環(huán)節(jié)的展開?！白觥敝傅氖菍W(xué)生的自己動(dòng)手，即讓他們根據(jù)教師的講解，自己搭建系統(tǒng)，仍以8255接口電路為例，在教師講解之后，給學(xué)生10-20分鐘的時(shí)間去完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)?！罢f”指的是抽查回報(bào)，即針對設(shè)計(jì)情況，隨機(jī)抽取若干學(xué)生做演示匯報(bào)。而演示匯報(bào)能促使學(xué)生更深入地思考問題，并鍛煉其總結(jié)、提煉和演示自己工作的能力，相應(yīng)的匯報(bào)學(xué)生規(guī)模一般在3-5人/教學(xué)班。每人匯報(bào)時(shí)間不超過5分鐘。

1.3 開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，打造全方位的立體化教學(xué)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生的通信手段也日益升級，針對此特點(diǎn)，可以將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充，比如建立課程的qq群、微信群，既可以在網(wǎng)絡(luò)上向?qū)W生傳遞本課程的最前沿知識(shí)，還可以在網(wǎng)絡(luò)上答疑解惑、網(wǎng)上測試，初步形成了立體化教學(xué)平臺(tái)，充分發(fā)揮不同教學(xué)素材的各自優(yōu)勢，成為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改進(jìn)

對于微機(jī)原理及接口這樣一門實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充[3]。該課程傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，容易扼殺學(xué)生的積極性。為了突出應(yīng)用型特色，確定了一個(gè)全新的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)模式，設(shè)計(jì)了“四環(huán)節(jié)+三層次”的實(shí)踐教學(xué)模式。三層次是對實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的“基礎(chǔ)驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性”課題的不同深度做了明確的層次界定；四環(huán)節(jié)分別是“講、做、練”揉為一體的隨堂驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，獨(dú)立開出的綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，為應(yīng)用能力的強(qiáng)化而設(shè)置2周的集中綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)和在課程后續(xù)開展有關(guān)制作、參加各類大賽、大學(xué)生科研立項(xiàng)等創(chuàng)新性環(huán)節(jié)。構(gòu)成一個(gè)從基礎(chǔ)能力、綜合能力到創(chuàng)新能力的四環(huán)節(jié)和以驗(yàn)證性、綜合性實(shí)驗(yàn)為基本層，設(shè)計(jì)性為提高層的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系如圖2所示。

3 課程考核體系的改進(jìn)

過去傳統(tǒng)的考核方式只是進(jìn)行一次期末考試，學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過程很難監(jiān)控。學(xué)生在最后的階段突擊復(fù)習(xí)，即使最后考試通過了，部分同學(xué)對知識(shí)的掌握也不扎實(shí)。課程組結(jié)合CDIO教學(xué)模式的需要，考慮了課程的特點(diǎn)，將考核方式改革如下：

（1）平時(shí)上課的出勤情況考核占10%，每曠課一次扣1分。

（2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)完成情況占10%，由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)具體情況給出，分為A、B、C、D、E五個(gè)等級分別得分為：10分、8分、7分、6分、5分。

（3）課程的三級項(xiàng)目占10%，要采用抽簽的方式進(jìn)行PPT匯報(bào)，根據(jù)提交的報(bào)告和PPT匯報(bào)的情況，由指導(dǎo)教師給學(xué)生打分。

（4）課程的作業(yè)占10%，匯編語言的編程能力是微機(jī)原理及應(yīng)用課程必須要掌握的內(nèi)容，也是重點(diǎn)內(nèi)容，編程能力的培養(yǎng)必須通過上機(jī)訓(xùn)練解決。我們?yōu)槊總€(gè)學(xué)生準(zhǔn)備了一組課外的編程作業(yè)，由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一安排上機(jī)的時(shí)間，學(xué)生要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成程序的調(diào)試，最終提交調(diào)試好的程序清單，為了防止學(xué)生的抄襲，提交作業(yè)后要抽簽選擇10%左右的學(xué)生答辯。

（5）最后的期末考試60%，考試的主要內(nèi)容以應(yīng)用類題目為主。

4 結(jié)語

2011年3月16日，新華社授權(quán)全文發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中特別強(qiáng)調(diào)，要“圍繞提高科技創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家，以高層次創(chuàng)新型科技人才為重點(diǎn)，造就一批世界水平的科學(xué)家、科技領(lǐng)軍人才、工程師和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)?！弊鳛閲遗囵B(yǎng)高層次工程人才的搖籃，工科院校有責(zé)任也有義務(wù)在深化教育改革的過程中，逐步克服傳統(tǒng)教育模式的弊端，針對大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不足的現(xiàn)狀，建立和完善培養(yǎng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的教育平臺(tái)[4]。微機(jī)原理及接口作為所有硬件類課程的基礎(chǔ)課，必須培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，因此課程的教學(xué)改革必須從轉(zhuǎn)變教育觀念、整合教學(xué)內(nèi)容、改善教學(xué)方式和優(yōu)化教學(xué)手段等方面出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生具有較深的基礎(chǔ)理論和較強(qiáng)的綜合運(yùn)用能力，提高課程的教學(xué)質(zhì)量，為信息社會(huì)培養(yǎng)更多創(chuàng)新人才。

參考文獻(xiàn)

[1] 教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2] 楊素行.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理與接口技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[3] 邱應(yīng)強(qiáng).微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014（14）：69-72.

[4] 李鵬，石劍民，徐嵩.深化電子實(shí)習(xí)教育改革提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力[J].科教導(dǎo)刊，2013（6）：59-61.