《微機原理及應用》課程設計教學方法改革研究

摘要： 本文論述了課程設計的重要意義，對《微機原理及應用》傳統的課程設計方法存在的弊端進行了分析，并對課程設計提出了新的教學方法。經過近幾個學期的實踐證明，新的教學方法提高了教學效果，培養了學生的工程實踐能力和創新能力。

關鍵詞： 課程設計 實踐操作 教學改革 創新能力

前言

《微機原理與應用》是我院電子信息工程、機械設備及自動化、計算機等專業重要的基礎專業課程之一，不但要求有較高的理論水平，而且要求有實際的動手能力。第六學期結束后，學生已經系統地學習了《微機原理與應用》的理論課程，并完成了相應的課程實驗，在程序設計及接口單元的電路設計方面具有一定的基礎。但學生運用所學知識，構建微機應用系統，綜合調試軟硬件的能力還有欠缺。課程設計能提高學生的實踐能力、工作能力及創新能力，并能為以后的畢業設計打下一個良好的基礎。

1.課程設計的教學目的

課程設計是《微機原理及應用》理論課程結束之后安排的一次大型實踐性教學環節，目的是鞏固和加深學生對理論知識的理解，增強學生設計微機系統和調試軟件的能力，培養學生的創新能力，為畢業設計工作打好基礎。

1.1鞏固和深化理論知識

課程設計對學生不僅是實踐能力的培養，同時又是對理論知識的再學習鞏固的過程。按照教學大綱要求，課程設計的教學作用主要體現在靈活運用理論知識，設計實際應用系統。

學生在課程設計過程中將理論知識運用到工程實踐中，實際就是對所學理論知識掌握程度的驗證。同時，課題中所涉及的新知識使學生必須再到書本中去尋求正確答案并經受實踐的檢驗。這是一個鞏固和消化理論知識的過程，通過課程設計的鍛煉，學生對本課程所學知識的理解都有不同程度的提高。

1.2培養學生的工程素質

課程設計所涉及的知識面較廣，要求較高，難度較大，是對學生理論知識和動手能力的一次較為全面的檢驗。在課程設計中，學生的系統設計、接口應用、編程和調試能力都得到了充分的體現，尤其是應用程序結合硬件調試，更能反映出學生的基礎理論水平和實際動手能力。如在設計應用系統時要預先考慮到程序編制，在調試過程中發現問題并解決，反復進行軟件和硬件的協調，進行總體方案的修改和補充。這一循序漸進的過程使學生得到了類似于科研工作設計和實施的全過程的訓練，對提高學生的工程素質很有益處。

1.3培養學生的創新能力

鼓勵學生將課程設計與校內外科技創新項目以及各類的電子設計競賽結合，讓學生自主完成選題，自己查找資料，自己做試驗設計，自行測量或制作工具，親手實施實驗方案。通過這種方式提高學生工程實踐能力和創新能力。

1.4打好畢業設計的前期基礎

2周的課程設計，學生要經過選題、制定方案、模塊設計、硬件設計、軟件編程、軟硬件調試等一系列的流程，這一過程和畢業設計很類似。經過課程設計環節的訓練，學生初步具備了畢業設計環節的基礎知識，特別是撰寫具有小論文特點的課程設計報告，為書寫畢業設計論文打下了基礎。

2.傳統的課程設計方法的弊端

傳統的課程設計的方法主要存在以下幾個方面的弊端：（1）從安排課程設計的內容上看，基本上是圍繞相關課程教學內容而展開的，不能夠構成對實際問題的解決方案。（2）從配套程序的規模上看，一般只是幾十行到幾百行的源代碼，或者是一個單獨電路的設計，遠遠小于一個小型項目的規模。（3）從設計的結構上看，由于設計實踐是圍繞著課程教學內容而進行的，問題已經高度抽象，學生很難得到有關綜合運用所學知識的整體訓練機會。而且，這些內容相對簡單、問題域已經高度抽象、規模較小的設計實踐，一人基本上就能完成，學生幾乎無法通過這些設計實踐去真正獲得有關項目管理和團隊協作等方面的基本訓練和工作經驗。（4）從時間安排上，每次課程設計都安排在學期結束前兩周，時間短，且學生都集中精力準備期末考試，沒有興趣去做課程設計，往往是紙上談兵，窮于應付。學生根本沒有達到訓練的目的，更談不上創新能力的提高了。

3.改革課程設計方法，提高學生創新能力

針對以上傳統的課程設計教學方法帶來的缺點，我們經過多年摸索研究，提出以下改革的方法：

3.1改變設計的題目類型

在課程設計的題目類型上，我們嘗試了新的分類，將其劃分為四種類型。

（1）匯編程序設計部分；

（2）微機內部接口編程和應用；

（3）微機應用系統開發；

（4）與大學生創新項目、科研相結合。

根據多年的教學經驗，選擇一些經典的程序，希望通過編程設計，使學生熟悉匯編語言的基本方法。另外，應用系統的設計開發及創新項目，主要是硬件與軟件設計相結合的應用系統。學生通過硬件設計、安裝調試、設計軟件、軟硬件聯調等過程，獲得工程素質和創新能力的訓練。所有課題都要在微機和實驗平臺上調試通過，保證學生能夠在設計中取得正確的結果。在課題的選擇上要把握以下的原則：課題的內容避免單一；同一課題要有多個方案；課題與大學生科技創新項目及科研相結合。

3.2課程設計的指導教師安排

在指導教師安排上，采用選題分組模式，將教師擬定的課題由學生自由選擇，最終將班級學生分為若干小組，每名教師指導幾名學生，與畢業設計相類似，參加指導的教師都有著豐富的教學、科研，以及與企業合作開發項目等多方面的經驗，相信對學生的指導有很大幫助。每個課程設計中的課題，都來自教師們具體的科研和設計開發實踐，所選設計項目與教學內容配合緊密，項目的難度與規模適宜，經過認真設計、調試，相信對學生的實踐能力、創新能力提高有很大的促進。

3.3時間進度安排

時間進度安排上，以往的課程設計時間很集中，往往安排在學期結束前兩三周，那時學生既要忙于復習考試，又要去做課程設計，大部分學生窮于應付，甚至存在抄襲現象。我們打破以往的傳統，在開學初就布置課題，讓學生帶著課題學習理論課程，最后在學期結束進行答辯驗收，給學生充足的時間完成課題，保證了課程設計的質量。

3.4課程設計的成績評定

以往成績的評定，只是看一下學生交上去的設計報告，給出的成績并不能反映學生的真實水平。改革后課程設計的成績評定分為四個部分構成：方案設計、軟硬件調試過程、設計報告和答辯組成，按3：3：2：2評定成績，分為優、良、中、及格、不及格五級。

（1）方案設計的評分

要求能夠體現題目的功能，在硬件原理圖正確、程序流程合理的前題下，教師根據學生的設計水平、方法的優劣等給分。

（2）調試過程評分

指導教師對學生調試過程中發現問題、解決問題的能力進行評價，結合實驗結果、設備完好情況給分。

（3）答辯

采用答辯的方法，不僅使學生成績能夠真實地反映水平，更可以通過這一環節，為畢業設計答辯進行很好的演練。教師根據學生回答問題情況給出成績。

（4）設計報告評分

看設計報告是否按規定格式書寫，材料是否齊全，敘述是否清楚。

4.結束語

《微機原理與應用》這門課程是工科院校重要的專業基礎課，我們通過對理論、實驗、課程設計等各個環節的教學方法改革，敦實了學生的微機原理的基本知識、基本技能，深化了學生的知識結構，提高了學生工程實踐和創新能力。經過課程設計這一環節的訓練，部分學生在院創新科技項目、電子設計競賽中，各方面能力表現突出，多次獲獎。

參考文獻：

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基金項目：淮陰工學院精品課程項目