《微機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)體系研究與改革

翟朝霞 金國華 劉劍橋

摘?要：微機(jī)原理與應(yīng)用課程是電子信息類專業(yè)學(xué)生的重要的基礎(chǔ)課之一，其實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)，目前課程教學(xué)中存在諸多問題。海事大學(xué)在新修訂的本科培養(yǎng)計(jì)劃中對課程進(jìn)行了改革。本文探討了目前課程存在的問題，明確了課程改革的意義，針對課程的特點(diǎn)設(shè)置了課程教學(xué)大綱，并從實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、形式、實(shí)踐考核等方面闡述了課程的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：電子信息類專業(yè);微機(jī)原理;課程體系研究;教學(xué)模式改革

一、目前課程存在的問題

《微機(jī)原理與應(yīng)用》課程是我校電子信息類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程之一，是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，同時(shí)也是后續(xù)單片機(jī)應(yīng)用實(shí)踐課程及畢設(shè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的重要基礎(chǔ)課程。[1]通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)理解微型計(jì)算機(jī)的基本組成、工作原理及接口技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生初步具備分析解決工程實(shí)際問題的能力。目前，由于學(xué)校在教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)室硬件配備等條件的制約下，我校微機(jī)原理課程存在以下問題：

（1）課程體系結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容明顯陳舊，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，在保證基礎(chǔ)的前提下，也要考慮教學(xué)的先進(jìn)性。

（2）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)較少，且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的內(nèi)容和步驟按部就班的實(shí)踐，不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識解決工程實(shí)際問題的能力。

（3）實(shí)踐考核環(huán)節(jié)在考核內(nèi)容和考核方式上設(shè)計(jì)都欠合理，不利于客觀工作對學(xué)生進(jìn)行考評。

二、微機(jī)原理課程實(shí)踐教學(xué)改革及意義

近來我校正在進(jìn)行本科學(xué)生培養(yǎng)的綜合改革，針對微機(jī)原理課程目前存在的問題，課程組成員對部分高校的相關(guān)課程展開了調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)各高校針對微機(jī)原理這門課的課程設(shè)置主要分為三種情況：第一種授課內(nèi)容為16位微機(jī)，第二種授課內(nèi)容為32位微機(jī)，第三種授課內(nèi)容16位及32位微機(jī)均包括。[2]課程組在綜合分析各種情況的優(yōu)劣，并結(jié)合自身的條件，最終決定在新修訂電子類專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，對微機(jī)原理與應(yīng)用等課程進(jìn)行課程體系的改革。

在新的培養(yǎng)計(jì)劃中，將原來的《微機(jī)原理與應(yīng)用》及《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程整合成一門課，理論授課包括16位及32位微機(jī)，以16位為主，32位為輔，這樣既保證了課程的基礎(chǔ)性，又兼顧了先進(jìn)性和前沿性。課程實(shí)踐環(huán)節(jié)改變原有的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)形式，即實(shí)踐課獨(dú)立設(shè)課，增加實(shí)踐學(xué)時(shí)，完善實(shí)踐內(nèi)容，使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)互補(bǔ)，更好地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。

三、微機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)置

微機(jī)原理課程理論部分總學(xué)為64學(xué)時(shí)，對原有的16位微機(jī)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膲嚎s，增加了32位微機(jī)的基本教學(xué)內(nèi)容，實(shí)踐課程獨(dú)立設(shè)課，總學(xué)時(shí)為24學(xué)時(shí)，在兼顧基礎(chǔ)性、先進(jìn)性和前沿性的要求下，科學(xué)合理的安排了課程教學(xué)內(nèi)容，如下表所示，為課程的教學(xué)大綱。

《微機(jī)原理與應(yīng)用》教學(xué)大綱表

四、實(shí)踐教學(xué)模式

微機(jī)原理課程改革后，為了充分發(fā)揮實(shí)踐課程獨(dú)立設(shè)課的作用和優(yōu)勢，我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和實(shí)踐考核三方面對實(shí)踐課程教學(xué)模式進(jìn)行了改革。

（一）教學(xué)內(nèi)容

原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于陳舊，設(shè)計(jì)欠合理，且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐課程獨(dú)立設(shè)置后，我們對原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了篩選、整理和更新，精選內(nèi)容相對復(fù)雜，具有代表性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。把學(xué)生掌握不理想的硬件及芯片增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，通過實(shí)踐幫助學(xué)生提高對知識點(diǎn)的理解。在硬件實(shí)驗(yàn)部分又增設(shè)了綜合和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提出思考題，希望通過問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，引發(fā)學(xué)生思考。

（二）教學(xué)形式

1.課內(nèi)教學(xué)

每次上實(shí)驗(yàn)課之前，教師都會(huì)利用PPT教學(xué)課件對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理論知識進(jìn)行回顧。為了培養(yǎng)學(xué)生的興趣和熱情，教師制作了生動(dòng)有趣的課堂演示實(shí)驗(yàn)多媒體動(dòng)畫，通過演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生熟練了實(shí)驗(yàn)平臺的操作，能夠很快進(jìn)入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。為了活躍課堂氣氛，教師會(huì)針對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出相關(guān)問題，鼓勵(lì)學(xué)生相互討論，達(dá)到師生互動(dòng)的目的。

2.課外拓展

除了正常的課內(nèi)教學(xué)外，實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了開放管理系統(tǒng)，對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化和網(wǎng)絡(luò)化的管理。開放系統(tǒng)的使用大大提高了實(shí)驗(yàn)室利用率，最大限度地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源共享。實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間應(yīng)以滿足正常實(shí)踐教學(xué)為主，其余時(shí)間可對外開放。部分實(shí)踐能力弱的學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，對較難的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行重新操作，以提高自己對相關(guān)知識點(diǎn)的理解。另外有能力的學(xué)生則可以利用實(shí)驗(yàn)室的資源進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，全方位培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。

3.考核方式

考核是實(shí)踐課程架構(gòu)的重要組成，也是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果的必要手段。一種合理的考核制度不僅能輔助教師調(diào)整課程內(nèi)容，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性從而達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果。[3]一般來說，實(shí)踐課程的成績會(huì)通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面進(jìn)行考核，而本課題組希望考核結(jié)果更全面，顧增設(shè)了實(shí)踐考試環(huán)節(jié)。我們采用平時(shí)成績和實(shí)踐考試成績相結(jié)合的方式確定實(shí)踐最終成績，平時(shí)成績包括平時(shí)課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等方面，占總成績的70%，實(shí)踐考試環(huán)節(jié)要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成特定的實(shí)驗(yàn)要求，要求學(xué)生獨(dú)立完成硬件的搭建和程序的編寫，實(shí)踐考試占總成績的30%。希望通過實(shí)踐考核方式的改革，能讓學(xué)生重視實(shí)踐課程，同時(shí)有效地協(xié)助老師對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)狀況以及學(xué)習(xí)能力做出準(zhǔn)確評定。

五、結(jié)語

微機(jī)原理與應(yīng)用課程在電子信息類專業(yè)課程體系中具有承上啟下的作用，銜接先前的電子線路和數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)等課程，為后續(xù)電子設(shè)計(jì)方向研究打下基礎(chǔ)。課程組針對目前課程存在的問題，根據(jù)課程本身的特點(diǎn)結(jié)合現(xiàn)有軟硬件資源對微機(jī)原理課程進(jìn)行了綜合改革，希望通過課程的改革提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘國輝.以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為牽引的微機(jī)原理課程教學(xué)[J].高等工程教育研究，2013，（03）：154-158.

[2]戴先中，馬旭東.“微機(jī)系統(tǒng)與接口”課程教學(xué)改革思路與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27（03）：6-9.

[3]蔣然.微電子專業(yè)課程體系改革的思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，（26）：164.