微機(jī)原理課程的開放式精品示范課堂探索

崔益安+李清

（中南大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410083）

摘要：根據(jù)微機(jī)原理課程的特點(diǎn)，按照中南大學(xué)開放式精品示范課堂的要求，對(duì)課程組織形式、教學(xué)方法以及考核方式等進(jìn)行了改革。通過開放式精品示范課堂的建設(shè)，為學(xué)生提供一個(gè)開放的課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生批判思維能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；開放式精品示范課堂；微機(jī)原理課程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）26-0212-02

一、引言

我國(guó)高等教育近年來取得了突破性的發(fā)展[1]，但同時(shí)也凸顯一些問題，如缺乏培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)散思維的環(huán)節(jié)等，相應(yīng)的改革勢(shì)在必行[2]。為進(jìn)一步深化本科課堂教學(xué)改革，全面提升教學(xué)質(zhì)量及人才培養(yǎng)質(zhì)量，中南大學(xué)于2013年起開始實(shí)施“開放式精品示范課堂”計(jì)劃[3，4]。其目的是為學(xué)生提供一個(gè)開放的、多維度的課堂，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生批判思維能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。微機(jī)原理課程改革在2016年度中南大學(xué)開放式精品示范課堂計(jì)劃項(xiàng)目支持下，開始實(shí)施開放式精品示范課堂建設(shè)。

二、課程背景

微機(jī)原理課程是中南大學(xué)地球科學(xué)與信息技術(shù)專業(yè)特色專業(yè)課之一。地球科學(xué)與信息技術(shù)專業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，在業(yè)內(nèi)特色鮮明，從觀測(cè)理論、方法技術(shù)到儀器設(shè)備以及數(shù)據(jù)反演解釋形成了一個(gè)完整的地電場(chǎng)觀測(cè)的科學(xué)體系。特別是地球物理儀器方面的教學(xué)與研發(fā)一直是本科的傳統(tǒng)特色和優(yōu)勢(shì)所在。地球科學(xué)與信息技術(shù)專業(yè)因此特別注重地學(xué)儀器方面的培養(yǎng)。在新制定的2016版本科生培養(yǎng)方案中明確了“具備堅(jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“掌握地球物理儀器設(shè)計(jì)的基本方法”等知識(shí)要求以及“具有一定的專業(yè)儀器設(shè)備軟、硬件開發(fā)能力”的能力要求。在完成模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過微機(jī)原理及匯編語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)，理解掌握計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成和工作原理，可為學(xué)習(xí)開發(fā)基于計(jì)算機(jī)構(gòu)架的現(xiàn)代地球物理觀測(cè)儀器打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。現(xiàn)代大型觀測(cè)儀器基本上都可以看作是計(jì)算機(jī)化的儀器或是儀器化了的計(jì)算機(jī)，其構(gòu)成部件中的控制核心和觀測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)息息相關(guān)。學(xué)習(xí)微機(jī)原理不僅是開發(fā)設(shè)計(jì)地球物理儀器的必要基礎(chǔ)，也可為更好的操作和維護(hù)大型地球物理儀器設(shè)備提供必要的知識(shí)儲(chǔ)備。

微機(jī)原理課程目前受課時(shí)限制，教學(xué)過程中只能按照教材將一些基本的、重要的內(nèi)容如微型計(jì)算機(jī)的基本概念與功能部件、基本工作原理、尋址方式、指令集以及匯編語(yǔ)言程序格式等教授給學(xué)生。導(dǎo)致的教學(xué)效果是學(xué)生成績(jī)兩極分化嚴(yán)重：感興趣的同學(xué)會(huì)在課余花大量的時(shí)間繼續(xù)深入學(xué)習(xí)與上機(jī)實(shí)踐，從而較好地掌握該課程的內(nèi)容，取得較好的成績(jī)；不怎么感興趣的同學(xué)課后不花時(shí)間繼續(xù)學(xué)習(xí)而難以取得較好的成績(jī)。怎樣提高有限課時(shí)的教學(xué)效率并引導(dǎo)學(xué)生在課外積極主動(dòng)地多花時(shí)間繼續(xù)學(xué)習(xí)？這是目前該課程亟需解決的問題。開放式精品示范課堂計(jì)劃為解決這些問題提供良好的契機(jī)。使學(xué)生有條件和途徑將學(xué)習(xí)壓力轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)師生都滿意的教學(xué)效果。

三、課程建設(shè)

按照“開放式精品示范課堂”的指導(dǎo)性原則，微機(jī)原理課程改革必須樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，建設(shè)合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，開展科學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)，采用開放式的教學(xué)方法以及綜合性的考核方式。以學(xué)生為中心的教學(xué)理念要求打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的“滿堂灌”，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，把學(xué)習(xí)自主權(quán)交給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生批判思維能力、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

改革課程組織形式，由固定化、程序化的課程組織改革為充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)資源的開放式課堂，提供多渠道多方式的學(xué)習(xí)途徑，從多方面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課程組織擬采用集體授課、個(gè)別化學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式進(jìn)行。對(duì)于課程的基本概念、定義、原理等基本知識(shí)點(diǎn)，如微型計(jì)算機(jī)的基本概念與功能部件、基本工作原理、尋址方式、指令集以及匯編語(yǔ)言程序格式等采用常規(guī)的集體授課方式。在引導(dǎo)學(xué)生課外自學(xué)為主的基礎(chǔ)上，課堂只重點(diǎn)闡述要點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，起到答疑解惑的作用。而課程中的其他要求較高的內(nèi)容，如中央處理器組織結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器組織以及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等則采用個(gè)別化學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的方式。針對(duì)不同學(xué)生的興趣和能力特點(diǎn)進(jìn)行分組，然后給定個(gè)別化的學(xué)習(xí)任務(wù)或設(shè)計(jì)編程任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在問題驅(qū)動(dòng)和任務(wù)引導(dǎo)下通過解決實(shí)際問題或完成設(shè)計(jì)任務(wù)來全面掌握課程的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，同時(shí)培養(yǎng)實(shí)際解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

改革教學(xué)方法，由宣講式、灌輸式的教學(xué)方法改革為啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方式，大力提高課堂教學(xué)的效率，使學(xué)生有興趣學(xué)，學(xué)得進(jìn)，學(xué)得好。教學(xué)方法根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活采用講授法、討論法、直觀演示法、練習(xí)法、讀書指導(dǎo)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法[5]、參觀教學(xué)法、自主學(xué)習(xí)法、項(xiàng)目教學(xué)法等多種方法相結(jié)合的混合式教學(xué)方法。

改革考核方式，由點(diǎn)名考勤的平時(shí)成績(jī)和一次考試成績(jī)的考核方式改革為課堂問答、課外作業(yè)、專題討論、程序設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)測(cè)試等多手段全程考核的方式，是學(xué)生在問題驅(qū)動(dòng)下、任務(wù)指引下在課內(nèi)外積極主動(dòng)地多花時(shí)間和精力學(xué)習(xí)，全面深入地掌握課程知識(shí)和相關(guān)能力。根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn)及教學(xué)方法，采用多種形式、多種方法、多種類型、多個(gè)階段全過程的考核方式進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。重點(diǎn)考核學(xué)生獲取微型計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)的能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問題和解決微型機(jī)相關(guān)問題能力、特別是硬件相關(guān)的實(shí)踐動(dòng)手能力和程序編制、算法創(chuàng)新能力等。成績(jī)?cè)u(píng)定加大過程考核及階段性考核成績(jī)比例，減少期末成績(jī)的占分比例，引導(dǎo)學(xué)生全程參與積極學(xué)習(xí)，避免突擊應(yīng)付考試的學(xué)習(xí)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)真正的素質(zhì)與能力培養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

通過微機(jī)原理課程的開放式精品示范課堂改革，探索建立相應(yīng)的新課堂體系，嘗試解決該課程目前重“教”輕“學(xué)”、重“理論”輕“實(shí)踐”、重“課堂”輕“課外”、重“個(gè)人”輕“團(tuán)隊(duì)”等存在的問題，創(chuàng)新課堂教學(xué)方法，探索多種培養(yǎng)方式。從而激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，營(yíng)造獨(dú)立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新的良好環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)積極地思索，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)能力、溝通能力、表達(dá)能力、學(xué)習(xí)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)能力全方位和諧發(fā)展。通過課程組織、教學(xué)方法手段、考核方式等方面的改革，微機(jī)原理課程的改革建設(shè)預(yù)期可以達(dá)成以下目標(biāo)與效果：在興趣引導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)下學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性會(huì)明顯提高；在培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)檢索和研讀能力的基礎(chǔ)上，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力會(huì)大幅度提升；通過案例研討、項(xiàng)目任務(wù)訓(xùn)練等提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

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