《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程改革初探

摘 要：《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子類專業(yè)的重要專業(yè)課程，本文討論了課程教學(xué)過程中存在的一些常見問題，例如，理論教學(xué)方法落后、不重視實驗課程教學(xué)、教學(xué)評價方式單一等。給出了具體的應(yīng)對措施：革新教學(xué)方法、改變實驗課程模式、多種方式綜合評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況等。經(jīng)過兩年的驗證，證明這些措施是能夠提升教學(xué)效果的。

關(guān)鍵詞：課程改革;微機(jī)原理;教學(xué)方法

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子類專業(yè)的核心專業(yè)課程，主要介紹微型計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、微處理器和指令、匯編語言設(shè)計等內(nèi)容，對于學(xué)生深入理解微型計算機(jī)結(jié)構(gòu)，了解微型計算機(jī)發(fā)展方向、掌握發(fā)展特點和動向，提升實踐動手能力，有較強(qiáng)的作用，也能有效增強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力[1]。

在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程以理論講解為主、實驗教學(xué)為輔，重點強(qiáng)調(diào)理論知識的記憶與理解，強(qiáng)調(diào)匯編語言程序設(shè)計、芯片技術(shù)及原理、微處理器指令等理論內(nèi)容的識記與掌握。課程考查偏重理論知識，較少涉及實驗部分內(nèi)容。在以成績?yōu)閷?dǎo)向的評價體系中，學(xué)生重視理論知識的學(xué)習(xí)與記憶，輕視實踐環(huán)節(jié)的動手能力，理論知識和實踐操作脫節(jié)，無法深入理解和掌握本課程的內(nèi)容。

1 存在問題

長期以來，微機(jī)原理與接口技術(shù)課程存在以下問題：

1.1 以傳統(tǒng)教學(xué)方式為主，未能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性

傳統(tǒng)教學(xué)方式，注重理論知識傳授結(jié)果，在理論課上面面俱到，任課教師以理論講解到位、基礎(chǔ)理論知識掌握到位為教學(xué)目標(biāo)。本課程課時有限，教學(xué)內(nèi)容較多，教師在授課時更多考慮課程整體進(jìn)度問題，雖然對學(xué)生學(xué)習(xí)情況有所了解，但無法照顧所有學(xué)生的掌握情況，進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量無法兼顧。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，較少地強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí)、課后練習(xí)等問題。學(xué)生被動參與教學(xué)過程，被動接受知識，學(xué)習(xí)的積極性主動性難以發(fā)揮，教學(xué)效果一般。

1.2 忽視實驗課程的重要性，導(dǎo)致學(xué)生不能深入理解理論知識

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實驗課程非常重要，具有促進(jìn)學(xué)生掌握理論方法、提升學(xué)生實踐能力的重要作用。實驗課程內(nèi)容，是理論知識的延伸與拓展，也是理論應(yīng)用于實踐的典型例子。認(rèn)真學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容，有助于促進(jìn)學(xué)生加深理解理論知識、融會貫通課程體系，也有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)信心，增強(qiáng)實踐動手能力。但由于整體課時的縮減，該課程的實驗課時也不得不減少，實驗內(nèi)容大幅度減少。目前實驗內(nèi)容集中在匯編語言程序編寫、部分芯片內(nèi)容講解和練習(xí)等方面。關(guān)于系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、微處理器和指令內(nèi)容等，實驗課程無法詳細(xì)講解整個系統(tǒng)的架構(gòu)，只集中在某些芯片的講解上。學(xué)生忽略了對系統(tǒng)的整體把握，實驗內(nèi)容限定于零散的知識碎片，無法整合。造成了理論課程和實驗內(nèi)容分離的現(xiàn)象，“知其然而不知其所以然”，進(jìn)而影響了課程的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1.3 教學(xué)評價方式單一

長期以來，受限于教學(xué)方式和教師精力問題，課程主要評價方式仍主要依賴于期末卷面考試成績，雖然加入了平時成績作為參考，但不能完全客觀地體現(xiàn)學(xué)生平時學(xué)習(xí)的能力和水平。在平時成績的評定上，因為參考數(shù)據(jù)較少，大部分的平時成績只能依據(jù)課程作業(yè)和考勤情況給出。但由于學(xué)生人數(shù)較多，考勤難免有所遺漏，不能完全統(tǒng)計出所有學(xué)生出勤情況。所以，這種評價方式已經(jīng)不適合現(xiàn)在的課程教學(xué)。

2 解決方法

為了解決以上問題，有效提升課程的教學(xué)質(zhì)量，改善學(xué)生實踐動手能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀，我校在新工科建設(shè)的背景下，推行一系列教育教學(xué)方式改革，以工科專業(yè)為重點，各學(xué)科選擇重點專業(yè)課進(jìn)行試點，統(tǒng)籌安排，統(tǒng)一著力推行線上線下混合式教學(xué)[2]、翻轉(zhuǎn)課堂[3]、案例式教學(xué)方法[4]、支架教學(xué)法[5]等教學(xué)方式革新。力爭在短期內(nèi)探索出一條有效提高教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生實踐能力、符合現(xiàn)代教育教學(xué)方法的新路徑。

順應(yīng)學(xué)校教改要求，在《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)中，采取以下措施：

2.1 革新教學(xué)方式，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，引入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式、混合式教學(xué)方法

在理論課教學(xué)過程中，采取線上線下混合式教學(xué)方法開展教學(xué)。引入MOOC[6]、SPOC等優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源課程，結(jié)合課程教學(xué)大綱和實際教學(xué)情況，給出線上學(xué)習(xí)的基本要求，包括：在線學(xué)習(xí)時長、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況、互動情況等。將部分難度較低的課程內(nèi)容轉(zhuǎn)移到課余線上自學(xué)。結(jié)合課堂進(jìn)度，要求學(xué)生提前進(jìn)行線上預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)，課后及時完成線上作業(yè)，按照指定時間參加階段測試。在課堂教學(xué)過程中，引入雨課堂方式授課。一方面可以及時了解學(xué)生出勤情況，另一方面利用雨課堂[7]與學(xué)生互動，較好的提升了學(xué)生的注意力、也能有效的反饋學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握情況?；谝陨戏N種方法，教師可以全面掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的基本情況，實現(xiàn)了課前、課中、課后學(xué)生情況全覆蓋，可以根據(jù)所掌握的情況調(diào)整課程進(jìn)度，有效提升了教學(xué)質(zhì)量和課堂效率。

2.2 重視實驗課程，利用課堂和課余時間拓展實驗教學(xué)內(nèi)容

在實驗課程課時無法增加的情況下采取以下幾種方法：第一，縮短單個實驗時間，增加實驗課程容量。為了保證教學(xué)質(zhì)量，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗課程內(nèi)容，自行在課前完成代碼編寫、電路設(shè)計等工作，節(jié)省實驗時間，加快試驗進(jìn)度。第二，將部分可以利用仿真軟件開展的實驗內(nèi)容放到課后進(jìn)行。教師錄制實驗視頻講解資料，提供給學(xué)生，學(xué)生在自己的機(jī)器上安裝利用Proteus仿真軟件，對照實驗視頻，自行練習(xí)。此環(huán)節(jié)中，需要教師及時檢查學(xué)生的完成情況，并根據(jù)完成情況及時反饋學(xué)生。第三，增加實驗課程選題，教師提供選題或者學(xué)生自行選題，以分組的形式完成實驗課大作業(yè)。實驗課程大作業(yè)可以有效鍛煉學(xué)生提出問題、解決問題的思維和能力。并且，一個較為恰當(dāng)?shù)倪x題，也能夠包含課程主要實驗內(nèi)容，能夠達(dá)到回顧實驗內(nèi)容、加深理論理解、全面體會課程體系等作用。以上幾種方法，加深拓展了課堂容量，有效提升了實驗課程的教學(xué)質(zhì)量。

2.3 改進(jìn)教學(xué)評價方式，引入線上評價系統(tǒng)，全面考查學(xué)生全階段學(xué)習(xí)情況

傳統(tǒng)教學(xué)評價方式已經(jīng)不能很好的體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此有必要改進(jìn)其方式。理論課程方面，采用線上線下混合式教學(xué)方式，可以使用系統(tǒng)提取在線教育的時長、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的情況、互動情況、課堂教學(xué)表現(xiàn)情況、作業(yè)成績等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評價，也可預(yù)先在系統(tǒng)中設(shè)置后，期末直接導(dǎo)出成績。對于實驗課程，可以以學(xué)生創(chuàng)新實踐、課程大作業(yè)分工及完成情況、課后實驗完成情況等進(jìn)行綜合評價。采取這些方式方法，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面準(zhǔn)確的打分，可以更有效的反映出學(xué)生平時學(xué)習(xí)過程，也能促進(jìn)在線上主動學(xué)習(xí)。

以上措施實施后，極大的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。無論是理論課還是實驗課，教學(xué)過程明顯變得更順暢，課堂氣氛更好，教師在課堂上有更充分的時間來介紹重點、難點知識，學(xué)生在課堂上也能夠就線上學(xué)習(xí)的部分問題進(jìn)行針對性的提問，也有效地促進(jìn)了課堂的討論氛圍。學(xué)生的作業(yè)和實驗情況大為改觀，考試成績與往屆學(xué)生相比，有較大幅度提升。

3 結(jié)語

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是理論結(jié)合實踐的工科專業(yè)課程，單純強(qiáng)調(diào)理論知識或者實踐能力，都會陷入教學(xué)誤區(qū)，只有將理論知識與實踐環(huán)節(jié)結(jié)合起來，才能取得較好的教學(xué)成果。在實際教學(xué)中，教師應(yīng)該注意新技術(shù)，特別是基于網(wǎng)絡(luò)的教育教學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，利用新的教學(xué)手段，可以有效提升課程整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]彭超，江小敏.基于翻轉(zhuǎn)課堂的《微機(jī)原理與單片機(jī)技術(shù)》教學(xué)方法改革探索[J].課程教育研究，2020（04）：238.

[4]劉志海，劉涵彬，周晨，薛媛.物流信息系統(tǒng)分析與設(shè)計課程案例式教學(xué)研究[J].大學(xué)教育，2019（10）：5-7+50.

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[6]駱冰清，陳燕俐.基于MOOC的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)模式研究[J].軟件導(dǎo)刊，2019，18（11）：165-167.

[7]金靜.基于“雨課堂”的混合教學(xué)模式[J].計算機(jī)時代，2020（03）：77-79+83.

作者簡介：王利（1986—），女，陜西商洛人，講師。