微機原理與接口技術課程實踐教學改革對策性研究

鄧蕾蕾

(吉林農業大學信息技術學院,吉林長春 130118)

21世紀是信息化時代,教學活動作為延續人類已有物質文化成果并在原有知識基礎上創造出前所未有的內容的活動,已從傳統的基于課堂的“教師傳授——學生學習”的模式轉變為通過多種途徑來實現。微機原理及接口技術是電類專業和計算機專業的一門專業核心課程。課程本身知識點多,軟硬件并重,而且具有很強的理論性、實踐性與應用性。該課程以Intelx86為主線,系統介紹了微型計算機的工作原理、硬件組成、匯編語言和接口技術等方面的內容,重點培養學生對微型計算機硬件系統的整體認識及軟硬件的分析設計能力。本文探討如何在當前課時壓縮、生源一般、實踐資源有限的條件下,通過實踐教學改革,培養學生的實踐能力、創新能力和應用能力。從2010年起,結合本專業的特點對微機原理與接口技術課程的實踐教學大綱、實踐教學方法、實踐考核手段等方面進行了改革與探索,取得了良好的效果。

1 實踐教學改革的指導思想

隨著計算機技術的快速發展,微機原理與接口技術課程逐步出現一些問題,尤其是實踐教學不能有效實現對學生實踐能力和創新能力的培養。筆者根據教學工作中的的實踐經驗,結合學生反饋的各種信息,對微機原理與接口技術進行了一些實踐性的改革探索,通過實踐教學內容、方法改進與提高,提出了“STNS”實踐教學模式。

2 實踐教學存在的問題

“STNS”實踐教學模式是指學生 (Student)、教師 (Teacher)、網絡 (Network)、社會 (Society)這四者的有機結合。該課程實踐性較強,與前續硬件課程的內容聯系緊密。在實際教學工作中,筆者認為存在以下四方面問題。

2.1 學生綜合運用實踐知識能力較差 微機原理與接口技術課程是一門軟硬件技術結合的硬件課程。在實踐教學中,學生應具備掌握邏輯電路設計、計算機組成原理,匯編語言等課程知識。但在實踐教學中發現,當學生運用硬件知識分析具體接口工作原理時,往往不能融會貫通地加以理解,比如部分學生對中斷控制器8259A如何控制接口中斷工作的原理不清楚,對學習接口技術有畏難情緒,學習勁頭受到影響。

2.2 教師的態度造成的影響 部分高等學校的骨干教師,一般是剛剛從學校畢業的博士、碩士研究生。他們對學生的熱情程度遠遠不及有經驗的老教師。雖然有些骨干教師與學生溝通能力較強,并且有教學和科研的實踐經驗,但大多數新任教師缺乏對學生學習狀態的了解和硬件技術產品的研發經驗。這造成了教師與學生之間的脫節,與計算機硬件知識的脫節。

2.3 網絡實踐教學薄弱 隨著網絡技術的發展在教育中廣泛應用,各類新型的學習支持工具、教程不斷產生,促使基于web的各種課程的教學系統朝著多元化的方向發展。目前,教師可以傳送大量比較復雜的信息給學生,但是在師生之間的交流區存在著很大的問題,溝通不夠,了解不夠。微機原理與接口技術是一門實踐性很強的專業基礎課程,教師借助網絡環境提供的學習機會和技術交流遠遠跟不上教學實踐的發展要求。

2.4 社會因素對計算機技術影響的利與弊 隨著網絡時代的到來,社會信息傳遞的方式和速度有了極大的發展,社會溝通進一步加強。隨著互聯網規模的不斷擴大,網絡在給人們帶來豐富的信息資源的同時,也存在安全隱患,計算機網絡安全成為亟待解決的問題。校園網是最直觀的體現教學信息的載體,學生通過網絡可以更直接地與教師建立聯系,但是這種方式在某些高等院校卻沒有得到很好的發展。

3 實踐教學改革的措施

3.1 更新實踐教學內容 微型計算機技術發展迅速,設備更新換代頻繁,新產品和新技術不斷涌現。實踐教學的改革首先從教材入手,選用權威出版社的新教材作為主要教學實踐內容參考,并將世界相關技術的新動態作為課堂實踐教學內容的臨時擴充,通過教師的科研課題帶動知識的拓展,使實踐與教學緊密結合,與前沿科研課題緊密掛鉤,培養學生適應社會最新發展的能力。

3.2 改革實踐教學方法,師生互動,激發學生的求知欲 計算機硬件類的課程實踐學習有其特點和吸引學生的地方,關鍵在于教師如何指導學生。筆者在授課時每次講到接口技術的章節時總是帶兩樣東西:一張微機接口應用產品的結構圖;一塊根據這張電路圖設計和制造的硬件電子產品實物。這就是一個接口設計實例。通過實例使學生明白,學習“數字電路”“計算機組成原理”“微機原理與接口技術”等硬件課程,完全可以設計出這樣一個接口硬件產品,最后在實踐教學過程中根據電路圖設計并制造簡易電路板,將電子元器件焊接好,再通過軟件調試,完成一個大家參與設計的微機硬件產品。通過這樣的實踐教學模式,可以激發學生的求知欲。比如:LED燈顯示控制器可以通過不同的按鍵,LED燈的顯示方式發生不斷變化;中斷控制器8259工作方式的不同,可以模擬交通燈。

3.3 網絡實踐教學與社會因素的有機結合 通過校園網絡建立硬件課程網上教學實踐學習平臺、學生可以通過論壇、BBS以及電子郵件等方式加強與教師課堂外的溝通。本課題組建立了吉林農業大學微機原理與接口技術課程教學網站,并增加了本科生的試題庫。

由于普通高等學校規模的不斷擴大,教師對本科學生課后的個別輔導和交流相對較少。很多高校都設立了分校區,教師授課后即離開校區,使學生和教師很難在課后見面。針對這種情況,要加大學生網絡實踐教學的應用發展,真正地做到網絡與實踐相結合。

同時,校園網絡的安全問題也亟待提高。要使實踐教學取得滿意結果,需要仔細挑選題目,要有實際應用特色,而不單單是多個簡單實驗的組合。教師布置實踐教學內容之后,由學生自己選定設計方案,通過小組討論、查找資料,最后在實驗室調試完成自己的設計。由于綜合型設計涉及知識面廣,內容又有一定難度,所以在時間上應給予充分保證,實驗室全天開放,允許學生根據需要隨時進入實驗室,進行教學設計研究。

[1]楊立.微機原理與接口技術[M].天津:天津大學出版社,2010.

[2]馬春燕,段承先,秦文萍.微機原理與接口技術(基于32位機)[M].北京:電子工業出版社,2007.

[3]何克抗.信息技術與課程深層次整合的理論與方法[J].電化教育研究,2005(1):7-14.

[4]教育部大學英語教學改革聯絡辦公室.大學英語教學改革工作簡報[Z].2004(1).