應(yīng)用型本科《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程探索

蔡李花+方海峰+高進(jìn)可

摘要：微機(jī)原理是機(jī)械電子專業(yè)一門重要的專業(yè)必修課，在分析傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，以工程教育專業(yè)認(rèn)證為前提，對(duì)該課程進(jìn)行改革。提出集散式教學(xué)新模式，以“學(xué)生能學(xué)到什么”為主導(dǎo)，探索學(xué)生半自主學(xué)習(xí)模式；網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂為學(xué)生及時(shí)交流討論提供了平臺(tái)；開(kāi)放式答辯模式可以全面了解學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)情況及解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：微機(jī)原理與接口技術(shù)；教學(xué)模式；集散式方法；考核方法

單片機(jī)原理這門課程是應(yīng)用型本科機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生必修的一門課程，也是江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院機(jī)械電子專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，這門課程對(duì)該專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)在進(jìn)行后續(xù)控制類課程、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后就業(yè)時(shí)都有著非常重要的作用。通過(guò)教學(xué)使學(xué)生具有較強(qiáng)的解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，為未來(lái)的工作和后繼課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。同時(shí)通過(guò)該課程的教育教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性、樹(shù)立學(xué)生的創(chuàng)新理念、培養(yǎng)自主實(shí)踐能力，推進(jìn)素質(zhì)教育具有重要意義。蘇州理工學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)定位于培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，根據(jù)機(jī)電專業(yè)的培養(yǎng)方向和需要寬口徑、復(fù)合型、創(chuàng)造型人才的要求，必須從過(guò)去注重規(guī)模轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅刭|(zhì)量提升。探索有指導(dǎo)、有約束的開(kāi)放式、學(xué)生半自主學(xué)習(xí)模式。

1課程存在的問(wèn)題

微機(jī)原理課程是以89C51單片機(jī)為對(duì)象，以匯編語(yǔ)言為基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計(jì)方法及常用的接口電路等相關(guān)內(nèi)容。但從微機(jī)課程教學(xué)的現(xiàn)狀來(lái)看，傳統(tǒng)以匯編語(yǔ)言為基礎(chǔ)的微機(jī)原理教學(xué)模式存在著諸多問(wèn)題。

1）課程內(nèi)容多且乏味。本門課程介紹了微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編程序結(jié)構(gòu)、中斷、定時(shí)器及應(yīng)用、串口通信、單片機(jī)小系統(tǒng)及擴(kuò)展、應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)及實(shí)用程序等。內(nèi)容涉及面廣，且前后聯(lián)系緊密，課上留給學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間較少，很多學(xué)生覺(jué)得該課程較難學(xué)習(xí)。

2）實(shí)踐環(huán)節(jié)較少。雖然該課程總學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，理論教學(xué)52學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)12學(xué)時(shí)?？梢钥闯隼碚搶W(xué)時(shí)較多，但是通過(guò)6次實(shí)驗(yàn)f12學(xué)時(shí)）的實(shí)踐環(huán)節(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，學(xué)生的動(dòng)手能力很難得到鍛煉。實(shí)驗(yàn)中，如果不提供源程序，絕大多數(shù)學(xué)生都無(wú)從下手；提供源程序，學(xué)生只需照抄程序，錄入程序，就可以看到運(yùn)行結(jié)果。如果讓其修改程序觀察相應(yīng)結(jié)果，只有一小部分學(xué)生能通過(guò)獨(dú)立思考完成，其他學(xué)生往往都借鑒別人的改法，這樣的實(shí)驗(yàn)無(wú)法鍛煉學(xué)生的編程和調(diào)試能力。

3）考核方法不適當(dāng)。我院之前的“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程考核方法一般采用平時(shí)成績(jī)和最終期末考試成績(jī)加權(quán)計(jì)算的方法，平時(shí)成績(jī)占30%（其中包括實(shí)驗(yàn)成績(jī)10%），期末成績(jī)占70%。由于期末考試占的比重較大，因此教師和學(xué)生都會(huì)把大部分精力放在期末考試上，而期末考試主要考核基本理論知識(shí)，簡(jiǎn)單編程操作題，學(xué)生的實(shí)踐能力很難考核。這樣的考核機(jī)制也影響學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性，最后只能學(xué)到較淺的內(nèi)容，不能深入。

2集散式教學(xué)模式探討與實(shí)踐

以工程教育專業(yè)認(rèn)證為前提，對(duì)該課程進(jìn)行改革，以滿足學(xué)生畢業(yè)時(shí)達(dá)到畢業(yè)要求。剛開(kāi)始上課就需告知學(xué)生本門課程的性質(zhì)，對(duì)照畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，學(xué)完該課程應(yīng)具備解決機(jī)械控制系統(tǒng)中的復(fù)雜工程問(wèn)題。學(xué)生需要了解該課程在本專業(yè)、在國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用背景，以調(diào)整學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。

2.1以學(xué)生為主導(dǎo)

以往的教學(xué)模式都是以教師課堂教授為主，學(xué)生課外拓展為輔，這種模式往往導(dǎo)致學(xué)生積極性差，為了改變這種局面，必須以“學(xué)生能學(xué)到什么”為主導(dǎo)，提出了集散式教學(xué)新模式。

以學(xué)生為主導(dǎo)，將學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，通過(guò)對(duì)該班學(xué)生的了解，將程度和能力有差異的學(xué)生混合分組，相互督促、相互支持，在他律的環(huán)境下培養(yǎng)了學(xué)生的自律意識(shí)和習(xí)慣，并應(yīng)用“學(xué)習(xí)記憶金字塔規(guī)律”鼓勵(lì)能力稍好的學(xué)生樂(lè)于幫助他人。

師生共同學(xué)習(xí)實(shí)踐，在課內(nèi)邊講理論邊實(shí)踐，改變課程的一言堂、教師滿堂灌，努力消除理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分離所導(dǎo)致的兩張皮、一人會(huì)做全班通過(guò)等教學(xué)頑疾。

鼓勵(lì)學(xué)生上講臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生講授學(xué)習(xí)中解決獲碰到的難題、共性問(wèn)題，探索課內(nèi)課外一體教學(xué)，此舉加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力、主動(dòng)性和自豪感，也基本消除了上課玩手機(jī)的高校頑疾。每生人手一套實(shí)驗(yàn)板，一臺(tái)計(jì)算機(jī)（自備）、允許將實(shí)驗(yàn)裝置帶離課堂，淡化課內(nèi)課外的分界，正視學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異，能幫助學(xué)生從游戲機(jī)遷移到與專業(yè)有關(guān)的學(xué)習(xí)中。教師課內(nèi)、外巡回指導(dǎo)解惑，由骨干學(xué)生分組幫扶，實(shí)現(xiàn)集中指導(dǎo)測(cè)評(píng)，分散分組實(shí)踐練習(xí)。

2.2網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂

“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程已基于校園網(wǎng)開(kāi)通了網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂，有效拓展了教學(xué)的深度和廣度，延伸學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂涉及豐富的教學(xué)資源，主要包括：教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、CAI課件、練習(xí)題庫(kù)、考試樣卷、雙語(yǔ)教學(xué)材料、開(kāi)發(fā)工具、常用器件、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、學(xué)生作品、參考書目等。同時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂，還可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)發(fā)布、作業(yè)提交、網(wǎng)絡(luò)答疑與學(xué)習(xí)討論。

2.3考核方法

最終考試成績(jī)的評(píng)定不再與閉卷考試為主，而是選擇開(kāi)放式的模式進(jìn)行。經(jīng)過(guò)前期的接觸、討論與指導(dǎo)，了解各個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，指導(dǎo)幫助學(xué)生從工程角度認(rèn)識(shí)產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程，為每個(gè)人制定適合的考核題目?？己朔绞揭怨_(kāi)答辯的模式進(jìn)行。在答辯時(shí)主要考核以下幾項(xiàng)：

1）驗(yàn)證學(xué)生所編程序是否能夠達(dá)到預(yù)定要求，針對(duì)任務(wù)提出相關(guān)問(wèn)題，并考查其現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行程序修改的能力，判斷學(xué)生完成改任務(wù)是否為原創(chuàng)；

2）所編算法是否合理，通過(guò)詢問(wèn)學(xué)生和檢查源代碼，判斷學(xué)生所用算法合理性和優(yōu)劣性；

3）在答辯的過(guò)程中，老師可以隨機(jī)對(duì)基本理論知識(shí)進(jìn)行提問(wèn)，觀察學(xué)生回答問(wèn)題的快慢以及掌握知識(shí)點(diǎn)的程度。

通過(guò)上述答辯環(huán)節(jié)，并參考學(xué)生平時(shí)自主學(xué)習(xí)時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度，以該課程對(duì)應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)要求給出學(xué)生的考核成績(jī)。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)集散式教學(xué)方式的改革，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)積極性有了明顯的提高，較好的培養(yǎng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。學(xué)生接受知識(shí)是在自己完成課題的過(guò)程中掌握的，這樣學(xué)生對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的掌握更加透徹。同時(shí)通過(guò)完成相關(guān)課題，可以鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，更好地適應(yīng)就業(yè)要求。