“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的微機(jī)原理課程教學(xué)模式改革

史道玲++王靜++張帆

摘要：鑒于現(xiàn)階段我校微機(jī)原理課程存在的問(wèn)題，從教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行改革，并使改革后的課程教學(xué)更適合學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生真正掌握一門(mén)實(shí)用的計(jì)算機(jī)類(lèi)接口電路開(kāi)發(fā)技能。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；教學(xué)改革；項(xiàng)目式教學(xué)；應(yīng)用型人才

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）32-0134-02

Teaching reform of Microcomputer Principle course in the Internet+ Era

SHI Dao-ling， WANG Jing， ZHANG Fan

（Anhui Xinhua University， Hefei 230088，China）

Abstract： In view of existing problem of computer principle course in our school， the aspects of teaching form， teaching content， teaching mode， teaching methods and assessment methods is to be reformed. After reformed， the courses teaching will be more suitable for students learning， and stimulate students' interest， which enables students to master a kind of practical development skill on interface circuit of computer category authentically.

Key words： Internet+； Reform in education； Project type teaching； Applied talents

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是高等學(xué)校電子信息類(lèi)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程對(duì)提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用能力至關(guān)重要，是學(xué)生學(xué)習(xí)部分專(zhuān)業(yè)課程、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。

1 本課程傳統(tǒng)教學(xué)中的困難

課程授課內(nèi)容兼顧微機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程，因此在教學(xué)過(guò)程中，既要講述足夠的理論深度，更要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力?？v觀(guān)接口技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1） 理論深?yuàn)W抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大

課程內(nèi)容比較抽象，對(duì)匯編語(yǔ)言的邏輯組織能力要求高，并與計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、數(shù)電等多門(mén)課程緊密聯(lián)系，知識(shí)面要求廣，綜合分析能力要求強(qiáng)。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師多以書(shū)本為基礎(chǔ)，采用線(xiàn)路及芯片已經(jīng)固化的實(shí)驗(yàn)箱來(lái)按部就班的完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)操作，而學(xué)生由于缺乏對(duì)知識(shí)的總結(jié)應(yīng)用，也無(wú)法對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行感性認(rèn)識(shí)，故常感到難學(xué)、難理解[1]。

2） 實(shí)踐教學(xué)薄弱，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少

當(dāng)前課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)多是在現(xiàn)成的代碼上操作并觀(guān)察，且可進(jìn)行的硬件實(shí)驗(yàn)偏少，根本無(wú)法讓學(xué)生充分動(dòng)手體驗(yàn)接口芯片的工作特性，而更深層次的創(chuàng)新設(shè)計(jì)則必須脫離實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的束縛。所以必須設(shè)計(jì)較高難度的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和動(dòng)手能力。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)

“互聯(lián)網(wǎng)+”下的教學(xué)資源共享，編程+仿真的應(yīng)用使得學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中，不僅能獲得更全面的理論知識(shí)，更能鍛煉實(shí)際動(dòng)手操作能力，同時(shí)也提高計(jì)算機(jī)軟件使用的能力，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，達(dá)到應(yīng)用型、創(chuàng)新型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

1） 教學(xué)方法上采用“將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為硬件產(chǎn)品”的教學(xué)方案

通過(guò)案例化教學(xué)讓學(xué)生對(duì)接口芯片有感性認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的理解，讓學(xué)生親手制作，親自體驗(yàn)科技發(fā)明的樂(lè)趣。在知識(shí)累積過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到接口芯片的豐富種類(lèi)和強(qiáng)大功能，激發(fā)發(fā)明創(chuàng)作的樂(lè)趣；在案例制作中，學(xué)生需花費(fèi)較多的業(yè)余時(shí)間來(lái)解決各種設(shè)計(jì)問(wèn)題，反復(fù)不斷地查詢(xún)各類(lèi)技術(shù)文檔和書(shū)籍資料，加深對(duì)理論知識(shí)的掌握。

2） 教學(xué)內(nèi)容上以“簡(jiǎn)單、實(shí)用”為主，適當(dāng)增加硬件設(shè)計(jì)

匯編語(yǔ)言及指令系統(tǒng)是日后硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，原理上做到簡(jiǎn)單、夠用且實(shí)用；CPU外圍電路和接口芯片是應(yīng)用開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，需重點(diǎn)講述，并添加具有一定難度和能夠引起學(xué)生興趣的設(shè)計(jì)實(shí)例，為日后相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的積累及便利。同時(shí)，還要隨時(shí)引入新的技術(shù)概念和產(chǎn)品，盡可能不讓學(xué)生的學(xué)習(xí)和社會(huì)發(fā)展脫節(jié)。

3） 教學(xué)形式上采用“工具運(yùn)用+案例驅(qū)動(dòng)”的興趣化培養(yǎng)

興趣是學(xué)習(xí)的主要?jiǎng)訖C(jī)之一，學(xué)生產(chǎn)生興趣的來(lái)源可能有來(lái)自自身的興趣愛(ài)好，可能來(lái)自教師課堂的引導(dǎo)和啟發(fā)，也有可能看到周?chē)瑢W(xué)的成功設(shè)計(jì)產(chǎn)生模仿的念頭，在應(yīng)用案例的驅(qū)動(dòng)下便自發(fā)地去實(shí)踐 [2-3]。

如果學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中遇到難題而不能及時(shí)解決，便有可能產(chǎn)生放棄的念頭。這時(shí)教師的輔導(dǎo)、答疑解惑和定期監(jiān)督就顯得十分重要，同時(shí)結(jié)合課程成績(jī)考核壓力才能確保學(xué)生順利實(shí)施各種應(yīng)用案例，最終達(dá)到完成“應(yīng)用型+創(chuàng)新型”人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

4） 教學(xué)模式上采取“先易后難、層層遞進(jìn)”的策略

日常教學(xué)中可先介紹基礎(chǔ)案例，讓學(xué)生掌握語(yǔ)言的編寫(xiě)和接口芯片的基本應(yīng)用，再通過(guò)復(fù)雜應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生完成具有一定難度的系統(tǒng)級(jí)的開(kāi)發(fā)。

以最簡(jiǎn)單、實(shí)用的“8255并口實(shí)驗(yàn)”為例，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作完成流水燈設(shè)計(jì)，即依次點(diǎn)亮8個(gè)發(fā)光二極管[4]。課程改革之后，學(xué)生可以添加數(shù)碼管顯示數(shù)字0～9，再提高難度讓學(xué)生利用開(kāi)關(guān)控制二極管或數(shù)碼管[5]。這樣層層遞進(jìn)，難度遞增，學(xué)生對(duì)8255并行接口芯片及控制原理也逐層深入理解。endprint

5） 考核方式采用“平時(shí)+實(shí)操+考試+作品”的方案

檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程掌握程度的考核方法，其內(nèi)容是課程的核心知識(shí)和應(yīng)用能力。傳統(tǒng)方式是平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作及報(bào)告等加權(quán)。課改后的考核從注重對(duì)理論教學(xué)的考核轉(zhuǎn)向?qū)?shí)際能力重視的考核方式[6]。采用“教、學(xué)、做合一”的綜合評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生提交作品，綜合考慮作品的功能性、可用性和美觀(guān)性等，使得考核方式演變?yōu)椋浩綍r(shí)成績(jī)（20%）+實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)（10%）+實(shí)驗(yàn)報(bào)告（10%）+作品成績(jī)（20%）+理論測(cè)試成績(jī)（40%），從而真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力。

3 教學(xué)效果

經(jīng)過(guò)一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，課改后的教學(xué)取得了較為顯著的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生在匯編語(yǔ)言和接口芯片的軟硬件設(shè)計(jì)和實(shí)操上都有較大的提升。在期末的項(xiàng)目案例設(shè)計(jì)中，大部分的學(xué)習(xí)小組能較好的、獨(dú)立地完成軟硬件設(shè)計(jì)，少部分通過(guò)資料查閱基本完成設(shè)計(jì)要求。但也有個(gè)別同學(xué)完成效果不是很理想，這也反映出在此教學(xué)過(guò)程中，教師未能及時(shí)跟蹤到每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。尤其是對(duì)于自律性和主動(dòng)學(xué)習(xí)型較差的學(xué)生，還需要及時(shí)跟蹤和加強(qiáng)督促。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文在傳統(tǒng)教學(xué)的不足上提出采用“理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為硬件作品”的教學(xué)方案，采用“簡(jiǎn)單、實(shí)用”的原則對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新編排和刪減，采用“先易后難，層層遞進(jìn)”的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐一體化；增加軟硬件實(shí)例設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)體系，真實(shí)反映學(xué)生動(dòng)手能力。通過(guò)改革實(shí)踐，充分體現(xiàn)“興趣引領(lǐng)學(xué)習(xí)，實(shí)踐帶動(dòng)創(chuàng)新”，有效提升了學(xué)生的理論認(rèn)知、工程實(shí)踐和協(xié)作能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 包宋建，張東，曾令剛，等.微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)改革與探索[J].教育，2016，11（8）：297-298.

[2] 李曉東， 吳永烽，張濟(jì)龍.任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法在微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版， 2013（2）：133-137.

[3] 操鳳萍，朱林.微任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2017（4）：72-74.

[4] 胡強(qiáng). Proteus下的微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)仿真[J]. 科研， 2017，3（3）：31.

[5] 孫寧，陳煒?lè)?，侯健敏，陳逸? Proteus仿真在微機(jī)原理與接口技術(shù)中的應(yīng)用[J].教育科學(xué)：全文版，2016，2（10）：216.

[6] 黃德才，陸億紅.面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2012（3）：34-37.endprint