“五步誘導法”在微機接口技術課程教學中的運用

摘要：針對微機接口技術課程的教學現(xiàn)狀及存在的問題，闡述如何采用“五步誘導法”，從課前認識、課堂教學、課后作業(yè)訓練、實驗實訓和課外科技創(chuàng)新5方面，對學生進行全方位的引導，培養(yǎng)其具備良好的思維模式和學習習慣并掌握正確的學習方法，從而改善學習效果。

關鍵詞：“五步誘導法”；激發(fā)興趣；引導知識；分層實驗；課外創(chuàng)新

0.引言

微機接口技術是高校計算機專業(yè)的核心課程之一，是連接計算機與實際應用的橋梁，對構筑學生的硬件思維以及培養(yǎng)學生的硬件系統(tǒng)設計開發(fā)能力有重要作用。然而，筆者通過多年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，目前該課程的實際教學存在諸多問題，對其進行改革勢在必行。

1.教學現(xiàn)狀分析

微機接口技術課程教學目前存在的主要問題如下。

1）學生缺乏興趣和熱情，甚至有厭學情緒。

由于該課程涉及的概念和術語繁多、原理復雜，學生普遍感到內(nèi)容抽象和枯燥乏味。此外，該課程的綜合性較強，對軟、硬件都有一定要求，而學生的硬件水平普遍較差，底氣不足，心存畏懼。這兩方面的因素導致學生興趣不高，缺乏熱情。長期如此，導致學生在理論課上似瞳非懂，而在實驗課上無從下手，積極性和自信心都嚴重受挫，從而出現(xiàn)厭學情緒。W96O3p0RdlNJCAH5E1FSgw==

2）教學方法和教學手段較為落后，不能滿足要求。

目前，部分老師仍采用教師為主、學生為輔的“滿堂灌”教學模式。教師耗費大量的精力進行理論講述，而學生卻因缺乏感性認識和主體參與意識，導致收效甚微。

3）課后作業(yè)練習層次較低，無法實現(xiàn)知識的遷移與升華。

筆者查閱大量的教材發(fā)現(xiàn)，該課程的課后練習大多是概念性和簡單設計性題目，缺乏一些實用性和工程性較強的拔高題目。這種低層次的練習只能鞏固課程的基本知識，卻無法實現(xiàn)知識的遷移。

4）實踐和應用環(huán)節(jié)薄弱。

實踐方面，目前多數(shù)高校采用“實驗箱+集成開發(fā)環(huán)境+固定有限的配套實驗項目”的模式，開展一些水平較低的驗證性實驗項目。這樣使得學生在實驗時“照貓畫虎”，按部就班；而在實驗結束后，仍然不能運用所學的知識解決實際問題。

5）課外科技創(chuàng)新力度不夠。

該課程的實用性強，學生可利用所學知識進行大量的科技創(chuàng)新，以便鞏固和升華所學知識，實現(xiàn)知識的靈活運用。目前，師生在該環(huán)節(jié)投入的精力還遠遠不夠，有待進一步加強。

2.“五步誘導法”及實踐

“五步誘導法”是指從情感上“導興趣”，從課堂上“導知識”，從課后作業(yè)上“導訓練”，從實驗實訓上“導應用”，從課外學習上“導創(chuàng)新”，通過這5個環(huán)節(jié)，全過程、全方位地對學生進行引導，并根據(jù)每一個環(huán)節(jié)的反饋信息調(diào)整前一個環(huán)節(jié)的教學活動?！拔宀秸T導法”的過程如圖1所示。

2.1情感上“導興趣”（interest）

興趣是最好的老師，濃厚的興趣勝過千百種方法。有了興趣，學生就會主動鉆研。微機接口技術課程的學習興趣可從思想情感和教學方法兩方面進行引導。

思想情感方面，教師可采用以下兩種方法激發(fā)學生的興趣。

（1）組織學生參觀硬件IT公司，幫助學生了解硬件行業(yè)良好的發(fā)展勢頭、巨大的就業(yè)需求、優(yōu)厚的薪資待遇和美好的職業(yè)前景，從思想認識上糾正偏見，對硬件從業(yè)者心存敬慕，進而產(chǎn)生學習的興趣和動力。

（2）演示往屆學生的作品和科技競賽成果，引導學生對硬件開發(fā)充滿好奇，鼓勵學生參加實際項目，開發(fā)實用的硬件系統(tǒng)，以增強自信心和提升成就感。

教學方法方面，教師可綜合運用以下多種教學手段，從多方面激發(fā)學生的興趣和求知欲。

（1）演示教學。在講解具體芯片時，教師可用具體的實物芯片及其功能演示取代滔滔不絕的理論闡述，給學生直觀的認識和深刻的印象。

（2）PBL問題式教學。教師可根據(jù)實際應用，創(chuàng)設情境，引入問題，然后組織學生討論，最后進行點評和歸納，從而調(diào)動學生的積極性和參與意識。

（3）多媒體教學手段與仿真工具相結合。教師可借助現(xiàn)代化多媒體手段，通過Flash或仿真軟件綜合運用動畫、聲音、圖形和文字，形象而逼真地將復雜難懂的芯片時序和工作原理演示出來。這種方式可以吸引學生眼球，從視覺和感官上激發(fā)其興趣，讓學生在輕松有趣的氛圍中不知不覺地掌握知識。

2.2課堂上“導知識”（knowledge）

在課堂上傳授主體知識時，教師要對知識和學生的思維方式進行引導。

知識引導方面，教師可和學生一起建立“知識樹”，幫助學生梳理各知識模塊的主要內(nèi)容及其相互關系，引導學生分清主次，把握重點。另外，對于一些教材中尚未體現(xiàn)的新知識和新技術，教師可引導學生開展專題討論。專題設置的示例見表1。

思維方式引導方面，教師可根據(jù)授課內(nèi)容巧設疑問，引導學生主動思考，提供多種可能的方案。例如，在講述8353定時器時，教師可引導學生列舉定時45min的各種方法并評價優(yōu)劣；教師不提供標準答案，而讓學生不拘泥于形式，利用發(fā)散思維尋求解決問題的思路，從而培養(yǎng)學生思維的廣闊性、靈活性和創(chuàng)造性。

2.3課后作業(yè)上“導訓練”（training）

課后作業(yè)練習主要側(cè)重對學生的訓練，但這種訓練不應停留在對課堂內(nèi)容的簡單鞏固以及淺顯題目的低級階段，而應該分以下3個層次進行。

（1）教師精心篩選或設計一些典型的基礎性習題，幫助學生進行強化訓練，以鞏固理論知識。

（2）教師可結合自己的工程實踐經(jīng)歷，設置一些實際工程題目或子題目，拋磚引玉式地引導學生進行發(fā)散性思維和方案設計，以訓練學生的思維能力以及分析和解決問題的能力。

（3）教師引導學生針對某個專題或自學內(nèi)容分成小組，查閱文獻并在課堂上進行演講和辯論，以訓練學生的自主學習能力、資料查閱能力、語言表達能力和團隊協(xié)作能力。

2.4實驗實訓上“導應用”（application）

實驗實訓環(huán)節(jié)上，教師要引導學生分層次實驗，逐階晉級，從簡單模仿到獨立應用，從而達到靈活運用所學知識解決實際問題的目的。實驗實訓可分為以下3個層次。

（1）基礎驗證性實驗。初次實驗時，采用教師演示和學生模仿驗證的方式，幫助學生熟悉實驗環(huán)境和基本實驗方法。

（2）設計型實驗。學生熟悉基本實驗環(huán)節(jié)后，教師可結合生活中的實例設計一些趣味性強和難度適中的題目，讓學生獨立解決。對于實驗中出現(xiàn)的問題，教師僅進行引導而不直接解答。

（3）綜合性實驗。教師結合工程應用或自己的科研項目，提煉一些與生活息息相關的問題，設置實驗要求，將學生分成小組，使其自主查閱資料，設計實驗方案，繪制流程圖，進行編碼實現(xiàn)。實驗驗收采用小組答辯的形式，教師主持答辯并組織學生交流經(jīng)驗。

分層次、分階段的實驗實訓模式克服了驗證性實驗單調(diào)乏味、不具吸引力和挑戰(zhàn)性等弊端，可以不斷激發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生從最初的簡單模仿進步到最后對知識的運用自如，極大地增強其自信心，使學生在不知不覺中愛上這門課。微機接口技術課程的3層次實驗示例見表2。

2.5課外學習上“導創(chuàng)新”（innovation）

課外學習方面，教師可組織學生成立興趣小組，通過以下多種形式指導學生創(chuàng)新。

（1）指導學生參加教師的科研項目，與研究生結成對子，提前進入實戰(zhàn)狀態(tài)。

（2）指導學生參加“挑戰(zhàn)杯”大學生科技競賽、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃、浙江省“新苗人才計劃”等各種級別的科技競賽活動。

（3）動員學生對所做的項目進行凝練，指導其撰寫論文、申請實用新型或發(fā)明專利。

以上這些多方面的課外科技指導可以大大激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望，使其開闊視野，增長知識，提升解決實際問題的能力。

3.教學效果

筆者以浙江工業(yè)大學計算機學院1201-1205的5個班為試點，對前3個班實施五步誘導教學法，而對后2個班不實施。未實施班和實施班學生學習興趣、學習效果和學評教成績的對比情況如圖2所示。其中，學習興趣使用量化值表示，總分為10分，獲取方法為：教師設定有關學習興趣的各項指標及權重，然后通過調(diào)查問卷的方式獲取某個學生的各項指標值，加權求和獲得該生的學習興趣量化值，最后對所有學生求均值。學習效果可通過期末考核成績體現(xiàn)；學評教成績直接從學校教務處信息化平臺中導出，兩者滿分均為100分。

從圖2可以明顯看出，相對于未實施五步誘導教學法的班級，實施改革班級學生的學習興趣、學習效果以及學生對教師的滿意度評價值均大幅提高；學習成績平均分由68.3分提高到77.6分，提高了13.62%；學習興趣提高了92.69%；學評教成績提高了13.58%?？梢姡P者所采用的五步誘導教學法切實有效，在激發(fā)學生興趣的同時，有效地提高學生成績，顯著地提升學生對教師的滿意度。

4.結語

“五步誘導法”緊緊抓住學生的心理特征，從課前、課堂、課后、實驗到課外，在每個環(huán)節(jié)上都精心引導，不斷激發(fā)學生的好奇心和求知欲，收到了良好的效果。該方法要求教師必須具有一定的工程實踐背景或科研實戰(zhàn)經(jīng)歷，才能順利實施?？傊?，微機接口技術課程的改革是一個不斷探索的過程，教師需要投入大量的精力和心血，同時還需要助教、實驗員等的通力配合，才能使改革落到實處，真正惠及廣大學生。