微型計算機原理課程改革的實踐探討

何偉 劉丹娟 新余學(xué)院

微型計算機原理課程改革的實踐探討

何偉 劉丹娟 新余學(xué)院

本文結(jié)合本校的實際情況，就微型計算機原理課程提出了改革措施，整合理論和實驗教學(xué)，提出CECCDIO教學(xué)模式，教學(xué)方法與手段，教學(xué)考核評價的改革。

微型計算機原理 CEC-CDIO 教學(xué)改革

1 課程改革的原因

為了向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)變，為了突出實踐應(yīng)用，我校在2016版人才培養(yǎng)方案中增加了實踐課時，大大縮減了理論課時。我院電子信息專業(yè)之前先后開設(shè)微機原理與接口技術(shù)、單片機原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、計算機控制技術(shù)微處理器課程，我院經(jīng)過廣泛的調(diào)研，借鑒其它高校的經(jīng)驗，結(jié)合我院的實際情況，將微機原理與單片機原理兩門課整合為微型計算機原理一門課。

2 課程改革的措施

《微型計算機原理》課程的教學(xué)改革，并非簡單的將兩門課程縮減成一門課程，而是以更新教學(xué)內(nèi)容為契機，進行多方面的教學(xué)改革，不斷提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第一，整合理論和實驗教學(xué)，提高學(xué)生的課程設(shè)計能力將理論教學(xué)課堂移到實驗室，將先進的虛擬仿真工具Keil、Proteus、QuaetusII等引進課堂，利用現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)，教師講授一部分知識，學(xué)生仿真驗證一部分內(nèi)容，邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)，淡化理論學(xué)習(xí)的概念。通過軟件仿真操作來強化微型計算機原理的基礎(chǔ)知識，掌握微處理器的硬件結(jié)構(gòu)、軟件編程、工作原理及接口技術(shù)。仿真內(nèi)容就是項目中的一個個知識點、子模塊或者是子程序。

對于該門課程的實驗原先都采用實驗箱，忽略了對芯片功能進行驗證性實驗，基本上學(xué)生沒有自主的創(chuàng)新環(huán)節(jié)。老師把程序編寫好，學(xué)生照著老師的步驟連接好各種線路，再把程序錄入，調(diào)試運行，觀察結(jié)果寫出實驗報告，最后導(dǎo)致所有學(xué)生的實驗報告都是一個結(jié)論。

為了加強學(xué)生的硬件和軟件設(shè)計能力，需改變單純的實驗箱上的插線實驗，而采用自制開發(fā)板，在自己制作的開發(fā)板上設(shè)計開發(fā)后面的實驗。第一個實驗是自己設(shè)計一個微型計算機小系統(tǒng)，布線畫PCB板，焊接調(diào)試，制作出一個微型計算機小系統(tǒng)開發(fā)板，后面的實驗是在自己的開發(fā)板上實現(xiàn)各種項目。例如第二個實驗是在開發(fā)板上設(shè)計流水燈的控制，第三個實驗是在開發(fā)板上實現(xiàn)LED數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示，第四個實驗是在開發(fā)板上實現(xiàn)鍵盤監(jiān)控程序的設(shè)計，第五個實驗是在開發(fā)板上實現(xiàn)數(shù)字鐘的設(shè)計（基本部分），考察定時器中斷知識的應(yīng)用，第六個實驗是在開發(fā)板上實現(xiàn)數(shù)字鐘的設(shè)計（提高部分），考察前面5個實驗知識模塊的綜合應(yīng)用。通過原理圖設(shè)計、Proteus仿真、到器件選購與安裝、系統(tǒng)的調(diào)試與實物制作。使實驗訓(xùn)練與項目接軌，啟動學(xué)生多向思維與設(shè)計思路，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造靈感和創(chuàng)新欲望。

在課程設(shè)計中學(xué)生根據(jù)教師提供的項目題目選題，也可以自己準備題目，2—3人一組選一題，每個學(xué)生都要制作一個實物，同一個題目的學(xué)生設(shè)計方法要有所不同。

第二，CEC-CDIO教學(xué)模式的改革我院自獲得江西省應(yīng)用型高校改革試點以來，采用CDIO教育理念，對相關(guān)專業(yè)進行了課程改革。微型計算機原理課程所在二級學(xué)院中興通訊信息學(xué)院是我校新余學(xué)院與中興通訊股份有限公司合作辦學(xué)的學(xué)院。自2014年我校與中興通訊股份有限公司簽協(xié)議以來在教學(xué)過程中與中興通訊股份有限公司開展廣泛合作，根據(jù)應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)目標，把校企深度融合（College學(xué)院、Enterprise企業(yè)、Cooperation合作）作為基礎(chǔ)平臺，并與CDIO教育理念對接，提出了CEC-CDIO高技能人才培養(yǎng)模式。即在校企合作的基礎(chǔ)上，重點培養(yǎng)學(xué)生的實物制作能力、工程施工能力及創(chuàng)新能力，并兼顧施工工藝的構(gòu)思、設(shè)計和運作，培養(yǎng)具有工程創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力的能干巧匠。

第三，以工程項目為背景，不斷更新實踐項目內(nèi)容，建立一個動態(tài)的項目庫。從工程實踐、全國大學(xué)生電子競賽、畢業(yè)設(shè)計，教師承擔(dān)的各級各類科研課題中涉及的微型計算機系統(tǒng)等中進行收集整理，建立項目庫，項目也可以來源于學(xué)生個人興趣，由學(xué)生自己選擇，再通過老師審核的項目。

第四，教學(xué)方法與手段的改革：采用項目驅(qū)動式教學(xué)方法，利用先進的多媒體技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、萬用電路板為學(xué)生提供實踐和理論課程之間有機知識關(guān)聯(lián)的教學(xué)情景，鼓勵學(xué)生以主動的方式進行工程學(xué)習(xí)。

第五，教學(xué)考核評價的改革：改革僅憑試卷成績和實驗報告打分的簡單考核方式，采取多元考核評價方式。以CDIO倡導(dǎo)的“過程評價”為基礎(chǔ)，關(guān)注知識、技能的學(xué)習(xí)過程，關(guān)注實踐環(huán)節(jié)及工程應(yīng)用能力，關(guān)注學(xué)生、教師不同主題的評價。

[1]玉瑞,王佳慶.微機控制技術(shù)教學(xué)改革的實踐探索[J].廣州大學(xué)學(xué)報,1998,（12）:47-49

[2]盧有亮,閻波.《微機原理》課程中的課程實踐探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2012年（10）:262-264

[3]李剛,司菁菁.基于CDIO理念的微機原理及應(yīng)用課程三級項目教學(xué)改革初探[J].教育教學(xué)論壇,2015,（45）:90-91

何偉（第一作者），1981年10月，男，漢族，江西省新余市人，新余學(xué)院新能源科學(xué)與工程學(xué)院，講師，碩士研究生，研究方向:微納電子技術(shù)。

江西省教改課題《基于CDIO模式的微機原理與接口技術(shù)課程改革與實踐》（JXJG-15-20-4）。