應(yīng)用型大學(xué)背景下微機(jī)原理課程教學(xué)的幾點想法

摘要：本文分析了向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)變過程中，微機(jī)原理課程教學(xué)存在的問題和不足，提出了以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為落腳點的微機(jī)原理應(yīng)用型課程體系。通過教學(xué)教材、理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計教學(xué)和考核方式等方面的調(diào)整，構(gòu)建出符合培養(yǎng)目標(biāo)和切實可行性的應(yīng)用型課程體系，提高了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，推動了應(yīng)用型微機(jī)原理課程改革的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型；微機(jī)原理；課程體系；改革

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）02-0233-02

《微機(jī)原理》作為多數(shù)電子類專業(yè)所必修的專業(yè)課，具有理論性深、實踐性強的特點。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠建立微型計算機(jī)系統(tǒng)的整體概念，并且具備系統(tǒng)軟硬件開發(fā)設(shè)計能力。2015年，教育部、國家發(fā)改委、財政部印發(fā)了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，該意見明確指出：建立以提高實踐能力為引領(lǐng)的人才培養(yǎng)流程，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)技能型人才[1]。許多高校紛紛加入轉(zhuǎn)型發(fā)展的行列，在應(yīng)用型大學(xué)的背景下，微機(jī)原理課程教學(xué)也面臨著新的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。

一、應(yīng)用型教學(xué)的典型特征

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)層次，我國高校分為職業(yè)型院校、學(xué)術(shù)型大學(xué)和應(yīng)用型大學(xué)三類[2]。其中，職業(yè)型院校注重學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)教育，以培養(yǎng)專業(yè)技能型人才為目標(biāo)，專業(yè)建設(shè)服務(wù)于地方社會與經(jīng)濟(jì)。學(xué)術(shù)型大學(xué)注重科研、理論能力的教育，強調(diào)寬口徑厚基礎(chǔ)人才的培養(yǎng)，專業(yè)建設(shè)服務(wù)于國家或整個社會行業(yè)。應(yīng)用型大學(xué)兼顧系統(tǒng)綜合設(shè)計能力和一定的科學(xué)研究能力，注重實踐創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的教育，專業(yè)建設(shè)服務(wù)于地方社會經(jīng)濟(jì)與行業(yè)。因此，應(yīng)用型教學(xué)是建立在一定基本理論之上的、側(cè)重于應(yīng)用實踐能力培養(yǎng)的、服務(wù)于地方社會經(jīng)濟(jì)行業(yè)的新型教學(xué)，具有應(yīng)用性、創(chuàng)新性、能力性、適應(yīng)性的典型特征。

二、微機(jī)原理教學(xué)現(xiàn)狀

作為工科課程的之一的《微機(jī)原理》，其包括：理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程設(shè)計等三個傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)。以我校為例，《微機(jī)原理》課程總共48學(xué)時，其中，理論36學(xué)時，實驗12學(xué)時。盡管，很多學(xué)校修訂了期末成績的構(gòu)成結(jié)構(gòu)和構(gòu)成比例，涵蓋了試卷成績、平時出勤成績和實驗成績等方面，目前，試卷成績在期末總成績中依舊占主導(dǎo)地位，課程教學(xué)仍然以理論教學(xué)為主?！跋壤碚摗⒑髮嵺`”，實驗教學(xué)與理論教學(xué)間插開設(shè)，輔助課堂理論學(xué)習(xí)。實驗儀器為集成硬件實驗箱或?qū)嶒炁_，實驗項目內(nèi)容多為接口芯片的基本應(yīng)用，綜合性、設(shè)計性實驗少，基本沒有創(chuàng)新性實驗[3]。微機(jī)原理課程設(shè)計是在課程結(jié)束之后進(jìn)行的一次全面的綜合訓(xùn)練，要求學(xué)生能夠應(yīng)用各種微機(jī)接口和其他單元電路構(gòu)成小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，通常在一周內(nèi)完成系統(tǒng)軟硬件設(shè)計和課程設(shè)計報告。但是，受高校實踐經(jīng)費和場地的限制，多采用課程設(shè)計報告作為課程設(shè)計的唯一考核手段，該環(huán)節(jié)僅僅培養(yǎng)了學(xué)生文獻(xiàn)查閱能力和文字編輯能力。

三、微機(jī)原理應(yīng)用型教學(xué)體系的構(gòu)建

向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)變是一項綜合的系統(tǒng)工程，構(gòu)建應(yīng)用型課程體系是向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的首要條件。

1.理論教學(xué)方面。首先，按照基礎(chǔ)理論和應(yīng)用理論，對《微機(jī)原理》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析歸類?；A(chǔ)理論包括：數(shù)制運算、尋址方式、指令系統(tǒng)、地址譯碼方法、芯片引腳功能、芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、數(shù)模模數(shù)轉(zhuǎn)換原理。應(yīng)用理論包括：匯編程序設(shè)計、可編程接口芯片的系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)模模數(shù)采集系統(tǒng)應(yīng)用。其次，采用分類別、分層次教學(xué)法。依托移動學(xué)習(xí)平臺或其他移動學(xué)習(xí)手段，課前發(fā)布相關(guān)基礎(chǔ)理論的教學(xué)微視頻，學(xué)生利用課余時間預(yù)習(xí)、自學(xué)基礎(chǔ)理論。為保證基礎(chǔ)理論的自學(xué)效果，設(shè)置自學(xué)測評模塊，測評結(jié)果以一定比例計入期末成績中?！段C(jī)原理》的應(yīng)用知識具有工程應(yīng)用的特點，可以引入項目驅(qū)動的教學(xué)方法，完成應(yīng)用理論部分的教學(xué)。適當(dāng)?shù)剡x擇實踐性較強的應(yīng)用案例，并且能與實驗相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，將課堂搬進(jìn)實驗室，讓學(xué)生通過實驗來完成應(yīng)用性知識的學(xué)習(xí)。也可以開發(fā)便攜式8086課堂演示教學(xué)套件，采用邊演示邊講解的授課形式，直觀地學(xué)習(xí)WIFI、無線傳感器、觸摸屏等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣同時，實現(xiàn)理論教學(xué)的實踐化。

2.實驗教學(xué)方面。實驗教學(xué)是與理論教學(xué)相對應(yīng)的一種教學(xué)形式，是對理論學(xué)習(xí)的深化和補充，強調(diào)過程操作和應(yīng)用設(shè)計的實踐教學(xué)。圍繞“三性實驗”，構(gòu)建“一個開放，兩種平臺”的實驗教學(xué)體系，全面促進(jìn)實驗教學(xué)的應(yīng)用型轉(zhuǎn)變?！耙粋€開放”是指開放實驗室，學(xué)生可以自主選擇實驗的時間和實驗的內(nèi)容，合理安排時間，完成不同難易程度的實驗項目，打破了實驗時間和實驗場地的制約，為綜合性、設(shè)計性實驗的開設(shè)提供了基本條件。“兩種平臺”是指虛擬仿真和實驗箱兩種實驗平臺。在傳統(tǒng)的實驗實施過程中，依托硬件實驗平臺完成基本能力實驗，即驗證性實驗，鍛煉學(xué)生的基本過程操作能力，培養(yǎng)學(xué)生對硬件系統(tǒng)的直觀認(rèn)知。虛擬仿真具有優(yōu)化教學(xué)過程、開設(shè)綜合性實驗、不受教育成本影響的優(yōu)點。以PROTEUS軟件為虛擬仿真平臺，設(shè)計并實現(xiàn)虛擬仿真實驗體系，完成設(shè)計性、綜合拓展性的實驗項目。虛實融合的實驗體系，深化了理論教學(xué)知識點，提高了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，適應(yīng)了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方向。

3.課程設(shè)計方面。面對《微機(jī)原理》課程設(shè)計硬件材料費用緊張的問題，提出以下解決方案：（1）通過虛擬仿真軟件PROTEUS，構(gòu)建虛擬仿真課程設(shè)計項目。PROTEUS具有硬件電路實物仿真、PCB板設(shè)計、代碼調(diào)試等功能，以及仿真儀表資源和圖形顯示功能，可以對8086微處理器和相關(guān)外圍芯片提供支持，是一個多功能的、開放性的、綜合的仿真軟件。由于，PROTEUS提供了大量免費的元器件庫和虛擬儀器儀表，因而，可以依托PROTEUS完成開放性、靈活性、綜合性的課程設(shè)計項目，改善了課程設(shè)計的考核方式，提高了學(xué)生動手實踐的能力。（2）通過校企合作，發(fā)揮企業(yè)在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐中的重要作用，為應(yīng)用型大學(xué)提供課程設(shè)計平臺。一方面，高校、教師對企業(yè)進(jìn)行深度調(diào)研，明確企業(yè)的培訓(xùn)內(nèi)容要求和崗位工作理論需求。教師授課過程中，注重企業(yè)需求理論的引導(dǎo)與講解，既為學(xué)生奠定了到企業(yè)完成課程設(shè)計的理論基礎(chǔ)，也提升了學(xué)生的就業(yè)能力和就業(yè)質(zhì)量。另一方面，企業(yè)結(jié)合校內(nèi)的理論教學(xué)，以實際工程應(yīng)用和新技術(shù)為導(dǎo)向，提供課程設(shè)計的實踐場所和資料，合理安排課程設(shè)計時間和設(shè)計內(nèi)容，并提供具有較高專業(yè)技術(shù)水平的人員作為輔導(dǎo)教師，從而保證課程設(shè)計真實、高效的開展。（3）應(yīng)用型教材。課程轉(zhuǎn)型不僅包括教學(xué)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)變，也涵蓋教學(xué)輔助資料的改變。教材是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編制的、系統(tǒng)反映學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)用書，要能體現(xiàn)知識和技能的廣度與深度，要與培養(yǎng)目標(biāo)相符合。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的教學(xué)模式，要求教材也要向應(yīng)用型課本轉(zhuǎn)變，編寫與實際需求相關(guān)的、具有工程實踐性的、應(yīng)用型本科教材，以及與之相配套的教學(xué)輔助課件。就《微機(jī)原理》課程而言，該課程的應(yīng)用型本科教材以項目為模塊或章節(jié)，每一章都是以某一個或多個接口芯片實現(xiàn)的工程設(shè)計項目，包括系統(tǒng)功能分析、設(shè)計方案論證、硬件電路原理圖、端口地址計算、軟件流程分析以及系統(tǒng)程序代碼。應(yīng)用型教材的建設(shè)有助于反轉(zhuǎn)式課堂教學(xué)的實施，有利于構(gòu)建以學(xué)生為中心的動態(tài)、自適應(yīng)的自主學(xué)習(xí)模式。（4）考核形式。在考核方式上，轉(zhuǎn)變試卷作為主要考核手段的考核方式，打破傳統(tǒng)注重理論學(xué)習(xí)的觀念，構(gòu)建以評價學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力為目標(biāo)的考核方式。期末成績要能綜合體現(xiàn)課堂出勤情況、作業(yè)完成情況、實驗操作能力、團(tuán)隊合作意識、創(chuàng)新應(yīng)用能力，調(diào)整期末成績構(gòu)成成分及相應(yīng)比例，加大創(chuàng)新應(yīng)用能力成績在總成績中的比重，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、科研論文、發(fā)明專利納入到學(xué)生期末成績考核，實現(xiàn)創(chuàng)新能力與課程學(xué)習(xí)的有效融合，提高應(yīng)用實踐的主動意識和積極性，推進(jìn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

四、結(jié)語

高校向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)變的過程中，涉及方方面面的調(diào)整與改革，其中，應(yīng)用型課程體系改革是深入推進(jìn)轉(zhuǎn)型發(fā)展的核心工作。在教育教學(xué)中，要實現(xiàn)從傳統(tǒng)的“理論型教學(xué)”到“應(yīng)用型教學(xué)”的轉(zhuǎn)變，必須要解決好教與學(xué)的內(nèi)容和方式的實際問題。通過應(yīng)用型課程體系的構(gòu)建，全面促進(jìn)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的進(jìn)程。

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Abstract：This paper analyzes the problems of microcomputer principle when the universities are changing to be the application-oriented ones.Then，the curriculum system of microcomputer principle based on training of applied talents is proposed.The curriculum system is adjusted on the teaching materials，the theoretical teaching，the practical teaching，the curriculum design and the evaluation methods，which conforms to the purpose of training of applied talents and has the practical feasibility.To students，their abilities of innovation are improved.What's more，it promotes the development of application-oriented reform about microcomputer principle.

Key words：application-oriented；microcomputer principle；curriculum system；reform