“微機(jī)原理”成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析與教學(xué)方法改革

王 強(qiáng),蘭長(zhǎng)林，錢湘萍，方開(kāi)洪

(蘭州大學(xué),甘肅 蘭州 730000)

“微機(jī)原理”成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析與教學(xué)方法改革

王 強(qiáng),蘭長(zhǎng)林，錢湘萍，方開(kāi)洪

(蘭州大學(xué),甘肅 蘭州 730000)

對(duì)于核科學(xué)類專業(yè)，“微機(jī)原理”是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其知識(shí)點(diǎn)多，內(nèi)容抽象，學(xué)生理解難度較高。以蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院核科學(xué)類專業(yè)學(xué)生“微機(jī)原理”考試成績(jī)?yōu)闃颖具M(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。發(fā)現(xiàn)目前的教學(xué)方法在課程教學(xué)中硬件與接口擴(kuò)展部分不夠理想。針對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，課程組在教學(xué)方法上進(jìn)行了新的嘗試，在課堂上增加了學(xué)生動(dòng)手編程的部分；在實(shí)驗(yàn)上增設(shè)了項(xiàng)目性探索實(shí)驗(yàn)供同學(xué)們選做。實(shí)踐表明，新的教學(xué)方法的實(shí)施效果良好，學(xué)生應(yīng)用動(dòng)手能量增強(qiáng)，掌握知識(shí)能力有所提高，課程考試成績(jī)也有提升。

微機(jī)原理；成績(jī)分析；教學(xué)方法改革

“微機(jī)原理”是信息類專業(yè)的一門專業(yè)必修課[1]，也是非信息類專業(yè)諸如核科學(xué)類、物理類等專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課程。該課程的特點(diǎn)是內(nèi)容抽象，其理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)[2-4]。課程要求學(xué)生掌握微機(jī)系統(tǒng)的基本知識(shí)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和基本硬件接口技術(shù)[5,6]，該課程在專業(yè)知識(shí)及技術(shù)能力結(jié)構(gòu)中舉足輕重，在人才培養(yǎng)方案中起著承前啟后的重要作用[7,8]。

蘭州大學(xué)除了信息類專業(yè)開(kāi)設(shè)了“微機(jī)原理”專業(yè)課外，核科學(xué)類各專業(yè)也開(kāi)設(shè)了此課程。根據(jù)專業(yè)不同，課程的教學(xué)大綱制定也有各自的特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)不盡相同[9-10]。近年來(lái)，蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院建立了教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心改善教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件。微機(jī)原理課程的教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)室條件得到很大改善。

基于蘭州大學(xué)本科教學(xué)質(zhì)量提升計(jì)劃，對(duì)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院“微機(jī)原理”課程進(jìn)行教學(xué)方法改革試點(diǎn)。本文對(duì)比分析了教學(xué)方法改革試點(diǎn)前后2012級(jí)和2013級(jí)學(xué)生的“微機(jī)原理”課程考試成績(jī)，尋找該課程教學(xué)體系中的薄弱點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的困難之處，進(jìn)行教學(xué)方法改革，并總結(jié)其成功與失敗，以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)實(shí)踐表明，所提出的教學(xué)改革方案行之有效，提高了教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到了提高，課程考試成績(jī)也有提升。

1 研究樣本

蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的微機(jī)原理課程名為“微機(jī)原理及實(shí)驗(yàn)”，授課專業(yè)為核物理、核技術(shù)和輻射防護(hù)三個(gè)專業(yè)，根據(jù)自身專業(yè)特點(diǎn)，選用教材為胡漢才老師編著的“單片機(jī)原理及其接口技術(shù)”(第三版)。課程安排在三年級(jí)上學(xué)期。此階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“電磁學(xué)”、“計(jì)算機(jī)基本原理”、“電子線路”(包括模擬部分和數(shù)字部分)等基礎(chǔ)課程，也學(xué)習(xí)了“C語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì)”等編程課。因此具備了一定的基礎(chǔ)知識(shí)和高級(jí)語(yǔ)言編程能力。

成績(jī)樣本來(lái)自于蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2012級(jí)和2013級(jí)三個(gè)專業(yè)學(xué)生的“微機(jī)原理與實(shí)驗(yàn)”課程的期末考試成績(jī)，并且兩套試題的難易程度相當(dāng)。他們的授課時(shí)間分別為2014和2015年秋。本課程考試滿分為100分，在成績(jī)分析中，將題目按知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容分為3個(gè)部分，即微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)部分、匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)部分和硬件及接口擴(kuò)展部分。

2 成績(jī)分析

2012級(jí)和2013級(jí)應(yīng)考人數(shù)均為87人，除去留級(jí)、重修、補(bǔ)考和缺考，實(shí)際參加統(tǒng)計(jì)分析的有效試卷樣本共計(jì)148份，其中2012級(jí)74份，2013級(jí)74份。

首先對(duì)兩個(gè)年級(jí)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行分析與歸納。學(xué)生成績(jī)分布如圖1所示，分?jǐn)?shù)主要集中在50到100之間。2012級(jí)的平均成績(jī)?yōu)?0.2分，51.4%的考生(38人)成績(jī)?cè)谄骄忠陨稀?/p>

圖1 2012級(jí)和2013級(jí)學(xué)生成績(jī)分布

分析各分?jǐn)?shù)段的成績(jī)分布情況，如表1所示，2012級(jí)的優(yōu)秀率為13.5%，有28.4%的學(xué)生不及格。

表1 各分?jǐn)?shù)段人數(shù)所占的百分比

對(duì)試卷進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)分段分析。微機(jī)原理課大致分為微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)和硬件及接口擴(kuò)展3個(gè)部分。這3個(gè)部分的得分率情況如表2所示。從表2明顯可以看出，2012級(jí)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握比較好，平均得分率為81.1%；對(duì)匯編語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)部分的得分率為68.3%；而對(duì)硬件及接口擴(kuò)展部分的掌握較差，得分率僅為44.3%，部分同學(xué)得分為0。這也就說(shuō)明，目前的教學(xué)方法在課程教學(xué)最重要的硬件擴(kuò)展應(yīng)用部分并不理想。教學(xué)方法改革的重點(diǎn)應(yīng)放在第三部分上。

表2 各知識(shí)點(diǎn)的得分率

3 分析問(wèn)題與對(duì)策

通過(guò)對(duì)2012級(jí)學(xué)生的成績(jī)分析，發(fā)現(xiàn)硬件與接口部分的得分較低，這表明，微機(jī)原理課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中存在一定的問(wèn)題。在匯編語(yǔ)言方面，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于算法，與匯編語(yǔ)言的主要實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，學(xué)院于2012年投資更換了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材，采用上海星研公司的SUN ES59PA單片機(jī)實(shí)驗(yàn)儀，改善了實(shí)踐教學(xué)條件。但是，在實(shí)驗(yàn)任務(wù)設(shè)計(jì)上，任務(wù)比較單一，為了照顧到所有的同學(xué)，難度設(shè)定為中等，然而這種“平均主義”的思想并沒(méi)有起到促進(jìn)后進(jìn)的同學(xué)，而限制了優(yōu)秀學(xué)生的發(fā)展。

面對(duì)存在的問(wèn)題，2015年秋季，在2013級(jí)學(xué)生的“微機(jī)原理”課程的教學(xué)過(guò)程中，課程組有針對(duì)性的采取一定的措施，改革教學(xué)方法，提升教學(xué)質(zhì)量。在課堂教學(xué)中，更加注重基礎(chǔ)理論與硬件接口的結(jié)合，相對(duì)減少匯編算法的講解，在課堂上預(yù)留一定時(shí)間，讓學(xué)生自己動(dòng)手編寫(xiě)一段程序，以加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。在實(shí)踐教學(xué)方面，除了開(kāi)設(shè)和2012級(jí)同學(xué)相同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，專門增設(shè)了自由選做的項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)的涉及面較廣，需要更多的綜合知識(shí)和能力，為學(xué)習(xí)成績(jī)較好的學(xué)生留下了發(fā)揮的空間。這樣，就可以改變以往“一刀切”的狀況，讓不同層次的學(xué)生能夠根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行學(xué)習(xí)[9]。

3 改革效果分析

項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)采取自由自愿的選做原則，部分學(xué)習(xí)較好的同學(xué)參與了項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)。由代課老師提出幾個(gè)可做到實(shí)驗(yàn)題目，學(xué)生自由選做，學(xué)生與老師隨時(shí)溝通，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)解答。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的努力，2013級(jí)學(xué)生的微機(jī)原理課程成績(jī)有了一定的提高。學(xué)生的得分情況匯總在圖1中。各分?jǐn)?shù)段得分人數(shù)比例在表1中列出。比較發(fā)現(xiàn)，相對(duì)2012級(jí)學(xué)生，優(yōu)秀率由13.5%提高到16.2%；超過(guò)80分的人數(shù)比率由35.1%提高到43.2%。各知識(shí)點(diǎn)分段的結(jié)果也列在表2中，與2012級(jí)的結(jié)果比較分析，發(fā)現(xiàn)硬件與接口部分的得分率有較大的提升，由44.3%提升到56.7%。說(shuō)明項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法有一定的實(shí)用性，有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的深入理解與掌握。

為了進(jìn)一步分析學(xué)生的得分情況，圖2給出了2013級(jí)74名參加考試的學(xué)生的硬件與接口部分的得分率與各自成績(jī)之間的關(guān)系(圖中為了顯示簡(jiǎn)單明了，硬件得分率簡(jiǎn)化為5的倍數(shù))。大體上看，硬件部分的得分率隨卷面分?jǐn)?shù)的增加而增加，即，卷面分?jǐn)?shù)高的同學(xué)，他的硬件部分的成績(jī)相應(yīng)較高。

圖2 2013級(jí)學(xué)生的硬件與接口部分的得分率與試卷分?jǐn)?shù)關(guān)系圖

同時(shí)從表1看出，雖然2013級(jí)學(xué)生的成績(jī)，優(yōu)秀率及80分以上人數(shù)所占比例有所提升，但是，仍然有25.7%的學(xué)生不及格，他們的分?jǐn)?shù)主要集中在40～59之間。圖2也反映出這一現(xiàn)象：硬件部分得分在80以上的人數(shù)占37.8%，而低于40的也高達(dá)33.8%。說(shuō)明，教學(xué)期間，由于是自由選做實(shí)驗(yàn)，老師對(duì)這部分同學(xué)的督促監(jiān)督力度不夠，使得這部分同學(xué)學(xué)習(xí)浮躁，對(duì)知識(shí)的掌握不夠。

4 結(jié) 論

本文依托蘭州大學(xué)本科教學(xué)質(zhì)量提升計(jì)劃，對(duì)比分析了2012級(jí)和2013級(jí)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院“微機(jī)原理”課程理論考試成績(jī)。討論了項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法實(shí)施前后學(xué)生考試成績(jī)的變化情況。改革了教學(xué)環(huán)節(jié)中一些不合理、與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)、缺乏激勵(lì)機(jī)制的陳舊方法。在教學(xué)中增加了在課堂上學(xué)生自己練習(xí)內(nèi)容；在實(shí)驗(yàn)方面，除了常規(guī)實(shí)驗(yàn)外，增加了自由選做的項(xiàng)目性實(shí)驗(yàn)，課堂與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在采用新的教學(xué)方法后，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有顯著的提高，實(shí)現(xiàn)了良好的教學(xué)效果。

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Score Analysis and Teaching Method Reform for the Course of “Microcomputer Principle”

WANG Qiang,LAN Chang-lin,QIAN Xiang-ping,FANG Kai-hong

(Lanzhou University,Gansu Lanzhou 730000)

For nuclear science majors,“Microcomputer principle” is an important professional basic course.The knowledge points are very abstract and difficult to understand.In this paper,the test scores were statistical analyzed for “microcomputer principle” course of the school of Nuclear Science and Technology,Lanzhou University.Some problems were found for the teaching methods in the part of hardware interface.In order to improve the teaching quality,some reforms were employed,i.e.Classroom Training,free exploration experiment,etc.Practice shows that the new teaching method is good for the students to grasp knowledge and improve learning skills.The course test scores are also improved.

microcomputer principle；analysis of the score；reform of teaching method

2016-08-17

蘭州大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(201515)

1007-2934(2016)06-0131-03

G 40-051

A

10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.006.036