新工科背景下應(yīng)用型本科院校微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)建設(shè)研究

王晨旸

摘要：本文根據(jù)當(dāng)前新工科背景下人才培養(yǎng)趨勢(shì)，對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用型本科院校中核心課程微機(jī)原理與接口技術(shù)進(jìn)行教學(xué)建設(shè)研究。剖析目前存在于課程教學(xué)過(guò)程里的短板之處：教學(xué)重點(diǎn)分布不均衡、理論與實(shí)驗(yàn)不同步以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)考核方式不夠全面，并提出對(duì)于課程教學(xué)建設(shè)的具體方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，探索多種教學(xué)方法并用，建立合理考核機(jī)制等。從而能幫助高校幫助社會(huì)培養(yǎng)出優(yōu)秀的理論與實(shí)踐并存的符合新工科建設(shè)環(huán)境下的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞： 新工科背景;微機(jī)原理與接口技術(shù);教學(xué)建設(shè);應(yīng)用型人才

中圖分類號(hào)：G424? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）17-0143-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是應(yīng)用型本科高校中理工科專業(yè)的必修核心課程，該門課程旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于微處理器的硬件系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生軟件系統(tǒng)的編程能力，為學(xué)生打牢專業(yè)知識(shí)，畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)工作打下牢固的基礎(chǔ)。我國(guó)教育部下發(fā)的《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》中提到社會(huì)需要的“新工科人才”是指要適應(yīng)滿足未來(lái)國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求[1]，具有較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合應(yīng)用型人才。

目前教育部大力提倡高校培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，在這樣的要求下我們對(duì)于“微機(jī)原理與接口技術(shù)”這門專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該隨之不斷優(yōu)化與更新。教學(xué)過(guò)程中要時(shí)刻追蹤國(guó)際社會(huì)前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，把認(rèn)識(shí)問(wèn)題、運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題作為教學(xué)導(dǎo)向始終貫穿教學(xué)的始末，體現(xiàn)專業(yè)知識(shí)教育，品質(zhì)教育，創(chuàng)新實(shí)踐教育為一體的培養(yǎng)方式。針對(duì)該門課程存在的教學(xué)重難點(diǎn)分布不均衡、理論與實(shí)驗(yàn)課程不同步以及對(duì)學(xué)生的考評(píng)方式不夠全面等問(wèn)題提出對(duì)于課程教學(xué)建設(shè)的具體方法，例如加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，探索多種教學(xué)方法并用，建立合理考核機(jī)制等。探求新工科背景下“微機(jī)原理與接口技術(shù)”教學(xué)改革建設(shè)方向，目的是讓學(xué)生把理論與實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手編程能力和創(chuàng)新能力[2]。

1教學(xué)中存在的短板

1.1教學(xué)重點(diǎn)分布不均

該門課程傳統(tǒng)教學(xué)方式主要以課堂教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)較少，對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視不夠。大家的理論知識(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)基礎(chǔ)較好，會(huì)做題，但是動(dòng)手實(shí)踐能力比較弱，通常課本上的知識(shí)題目都會(huì)做，但是一個(gè)簡(jiǎn)單的跑馬燈的實(shí)驗(yàn)，卻經(jīng)常需要做很久，看不懂實(shí)驗(yàn)原理圖，更不要提相關(guān)內(nèi)容的擴(kuò)展了。課程安排上重理論而輕實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生們的學(xué)習(xí)以老師澆灌為主，被動(dòng)的學(xué)習(xí)，知識(shí)主要來(lái)源于課本，知識(shí)遺忘的很快，動(dòng)手實(shí)踐能力不高，學(xué)習(xí)積極性也有所下降。

目前“微機(jī)原理與接口技術(shù)”的教學(xué)大多數(shù)應(yīng)用型本科院校課程設(shè)計(jì)重原理而輕接口部分的內(nèi)容，采用的都是傳統(tǒng)的課時(shí)分配方法，教學(xué)重點(diǎn)前多后少，分布不均衡，比如在微處理器指令系統(tǒng)、性能結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)理論方面的課時(shí)安排相對(duì)較多，而在可編程接口芯片應(yīng)用方面比如8253計(jì)數(shù)器、8251串行通信接口等方面課時(shí)分配較少。而接口部分恰恰是與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系更為緊密的，我們的理論學(xué)習(xí)也是為了了解原理，從而更好地操作硬件設(shè)備，所以在平時(shí)的教學(xué)計(jì)劃中接口部分應(yīng)該適當(dāng)增加課時(shí)分配的權(quán)重[3]。這樣更適合理工科背景下同學(xué)們重實(shí)踐的培養(yǎng)計(jì)劃。

1.2理論與實(shí)驗(yàn)不同步

學(xué)校課程的安排往往過(guò)于固定。而實(shí)際教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)課的安排往往與理論課無(wú)法完全同步，實(shí)驗(yàn)課不是滯后就是超前。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)斷檔現(xiàn)象。理論課超前于實(shí)驗(yàn)課太多，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在記憶上出現(xiàn)部分知識(shí)的遺忘與缺失，無(wú)法完整回憶起理論課的知識(shí)，學(xué)習(xí)的連續(xù)性被打亂，知識(shí)通常是斷層的。理論課滯后于實(shí)驗(yàn)課更加麻煩，又會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)學(xué)生缺少理論基礎(chǔ)知識(shí)的支撐，無(wú)法良好的應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題，不論哪種情況都會(huì)導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)，學(xué)習(xí)效果大打折扣。

1.3 考核方式不夠全面

“微機(jī)原理與接口技術(shù)”這門課程的考試，對(duì)于學(xué)生成績(jī)的鑒定一般大多是以平時(shí)的課后習(xí)題的正確率、到課率與期末考試分?jǐn)?shù)為主要參考。教學(xué)中布置給學(xué)生的作業(yè)也是以理論知識(shí)為主，很少在實(shí)驗(yàn)操作中進(jìn)行擴(kuò)展與延伸，實(shí)驗(yàn)方面布置的任務(wù)很少。期末很多分?jǐn)?shù)也來(lái)源于理論知識(shí)的短時(shí)記憶?？荚囆问捷^為單一，這種傳統(tǒng)的考核方式下，學(xué)生的思維被書本禁錮住，低不到很好地發(fā)揮，抑制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，也不利于應(yīng)用型本科對(duì)于創(chuàng)新應(yīng)用人才的培養(yǎng)。

2教學(xué)建設(shè)中的具體舉措

2.1完善實(shí)驗(yàn)設(shè)備

作為工科專業(yè)核心課程，依托實(shí)驗(yàn)來(lái)完成學(xué)習(xí)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備自然是學(xué)科建設(shè)不可缺少的。課本理論學(xué)習(xí)也是為了動(dòng)手實(shí)踐服務(wù)的，基于這個(gè)目的，實(shí)驗(yàn)室的儀器不可或缺，實(shí)驗(yàn)儀器的數(shù)量滿足學(xué)生數(shù)，要保證分組的每位同學(xué)都能得到動(dòng)手的機(jī)會(huì)，而不是幾個(gè)人占用一個(gè)儀器，造成資源分配不均，讓每位同學(xué)都得到動(dòng)手的機(jī)會(huì)，得到很好的鍛煉，也不會(huì)給有的同學(xué)借口儀器不夠而偷懶。對(duì)“單片微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程進(jìn)行建設(shè)，首先就要是增加完善配套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，不僅數(shù)量夠，更要質(zhì)量?jī)?yōu)，增加實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2多種教學(xué)方式并用

教學(xué)中可以充分利用線上線下教育資源，優(yōu)化學(xué)習(xí)內(nèi)容。確保該門課程理論體系完整，以理論實(shí)驗(yàn)教學(xué)為導(dǎo)向，建立“互聯(lián)網(wǎng)+”課程資源庫(kù)與課程實(shí)驗(yàn)案例庫(kù)。線上課程可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)平臺(tái)[4]，比如慕課在線教育平臺(tái)、微課等多種方式進(jìn)行教學(xué)與學(xué)習(xí)，仔細(xì)劃分知識(shí)點(diǎn)，對(duì)于學(xué)生不容易理解的重難點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行細(xì)化深入的講解，可以讓同學(xué)們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)迅速吸收知識(shí)，掃除盲區(qū)。實(shí)驗(yàn)類知識(shí)，可以通過(guò)具體的案例操作，使同學(xué)們對(duì)于實(shí)驗(yàn)消除畏難情緒，提前了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行功能的擴(kuò)展學(xué)習(xí)，分層次為不同學(xué)習(xí)能力的同學(xué)提供適合的學(xué)習(xí)方案。線上與線下課程相結(jié)合，提高學(xué)生的理論知識(shí)與素養(yǎng)，既夯實(shí)了基礎(chǔ)又拓展了知識(shí)面，提供了多種多樣可以自適應(yīng)的學(xué)習(xí)方法，根據(jù)個(gè)人情況制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃，化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)汲取。利用信息化教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)優(yōu)化。

2.3建立小組學(xué)習(xí)方式

增加學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，建立小組討論機(jī)制。該門課程學(xué)習(xí)內(nèi)容相對(duì)比較枯燥，傳統(tǒng)教學(xué)基本是老師講解知識(shí)為主，學(xué)生聽課可能存在積極主動(dòng)性不高。通常很少有同學(xué)提前預(yù)習(xí)，缺少良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與學(xué)習(xí)習(xí)慣。隨著課程時(shí)長(zhǎng)的增加，學(xué)生可能會(huì)注意力不集中，甚至開一會(huì)小差導(dǎo)致后面跟不上產(chǎn)生畏難情緒。為了提高大家的參與度，以小組為單位，讓大家課前充分預(yù)習(xí)，推選小組成員進(jìn)行課前的知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)與預(yù)習(xí)，把今天課程要講的內(nèi)容提前給大家做個(gè)梳理，小組成員整理出重難點(diǎn)供其他同學(xué)參考，帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)思考，提高學(xué)生們的課程參與度與積極性[5]。督促大家養(yǎng)成良好的課后復(fù)習(xí)與課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣。課后針對(duì)習(xí)題進(jìn)行小組討論，不僅可以增進(jìn)同學(xué)們的友情，增強(qiáng)班級(jí)的凝聚力，對(duì)于一個(gè)問(wèn)題，從不同角度分析還可以讓大家打開思路開闊眼界，三人行必有我?guī)?，積極向他們學(xué)習(xí)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)動(dòng)力，更好地理解課程內(nèi)容，從而更好地增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維力。

2.4靈活安排理論與實(shí)驗(yàn)

根據(jù)理論課的實(shí)際教學(xué)進(jìn)展，根據(jù)同學(xué)們對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的深淺靈活安排實(shí)驗(yàn)課程[6]。將理論課理論性較強(qiáng)的部分安排在教室內(nèi)，通過(guò)言傳的方式，講解理論內(nèi)容，比如對(duì)于微處理器的性能與結(jié)構(gòu)部分，通過(guò)講解可以讓學(xué)生更好地理解8086的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作方式。對(duì)于接口芯片的編程部分，通過(guò)身教的方式，讓學(xué)生從理論到實(shí)踐，對(duì)課本內(nèi)容的學(xué)習(xí)進(jìn)行了升華取之于課本而應(yīng)用與實(shí)際。理論課進(jìn)行到哪里，靈活安排實(shí)驗(yàn)課程，比如上午花一節(jié)半的課時(shí)學(xué)習(xí)了中斷的相關(guān)知識(shí)，接下來(lái)的課時(shí)就可以安排到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行8259A可編程中斷控制的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，加深對(duì)課本理論知識(shí)的學(xué)習(xí)理解。

2.5 建立靈活合理的考核機(jī)制

融合多元化考核方法，把學(xué)生自我考核，互相考核與學(xué)?？己讼嗳诤稀２痪心嘤诰砻娴姆?jǐn)?shù)，不再唯分?jǐn)?shù)論。注重對(duì)學(xué)生的全面考核。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有自我考核，即對(duì)自己的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行分析?；ハ嗫己?，是小組成員對(duì)其課下學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行打分，反映學(xué)生們的課下學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)校考核主要分為理論課的卷面考核與實(shí)驗(yàn)課的動(dòng)手操作能力考核。對(duì)于不同的考核分?jǐn)?shù)給予不同的權(quán)重，這樣的評(píng)價(jià)更為全面合理。讓學(xué)生學(xué)會(huì)批評(píng)與自我批評(píng)，及時(shí)反省自己的不足，看到他人的優(yōu)點(diǎn)，較為客觀的多方面多角度評(píng)價(jià)一個(gè)同學(xué)的該門課程學(xué)習(xí)成績(jī)，也激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能提升學(xué)習(xí)動(dòng)力。擴(kuò)大考評(píng)的范圍，不拘泥于課本出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)，適當(dāng)增設(shè)一些社會(huì)熱點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，讓學(xué)有余力的同學(xué)在開放的試題中運(yùn)用理論解決問(wèn)題，發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，也給學(xué)校提供發(fā)掘人才的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)當(dāng)前的應(yīng)用型本科院校中核心課程微機(jī)原理與接口技術(shù)進(jìn)行教學(xué)建設(shè)分析。結(jié)合當(dāng)前新工科背景下人才培養(yǎng)趨勢(shì)，分析了目前存在于課程教學(xué)過(guò)程里的不足之處比如教學(xué)重點(diǎn)分布不夠均衡、理論與實(shí)驗(yàn)無(wú)法同步以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)考核方式不夠全面等問(wèn)題提出對(duì)于課程教學(xué)建設(shè)的具體舉措，例如加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，融合多種教學(xué)方法，建立合理考核機(jī)制等。實(shí)際教學(xué)結(jié)果證明，新的建設(shè)方案提高了課程學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，提高課程教學(xué)水平，培養(yǎng)出更多符合新工科建設(shè)環(huán)境下優(yōu)秀的理論與實(shí)踐并存的應(yīng)用型創(chuàng)新型人才。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】