研究性學習下的微機課程教學方法的思考與實踐

[摘 要]基于研究性學習是當下“卓越工程師培養計劃”課程教學方法探索的必然。簡要分析了微機原理及接口技術在當前教學中存在的問題，同時關注了未來世界教學方法的發展趨勢，強調“卓越計劃”著力推動的研究性學習方法，從而指出探究教學方法的必要性，并給出了在踐行“卓越計劃”過程中，微機原理及接口技術課堂教學中采用的教學方法。以此啟發對以往“大而全”和“滿堂灌”教學的深層次思考。

[關鍵詞]研究性學習 教學方法 卓越計劃

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）10-0062-02

由于計算機技術發展非常快，也就產生了教材內容總是落后于實際應用技術的問題，在教材選擇上難免存在教材內容與微型計算機硬件的實際嚴重脫節、 實驗設備不配套。那么教改是否在教材的選擇就一定得跟上計算機技術發展呢？其實并不誠然；其次，教改在教學內容方面關注了教學內容是注重基礎性還是強調先進性的問題，這一分歧也比較大，回答這一問題也不應該有同一或唯一的答案才對；其三，是直接與專業培養目標、課程定位、課程體系建設，特別是實驗教學建設有關，也就是改變傳統教學思想在教學內容、教學方法和教學體系等多方面的教學改革研究問題，這方面研究很多，正所謂仁者見仁，智者見智，這里就不一一列舉了。此外，也不乏關注教學方法的教改研究，比如主張“精講多練”采用靈活多樣的教學方法，可以采用討論式、啟發式、情景式、自主式教學方法，激發學生主動求知欲。也有強調課堂教學中要 “給予學生充分自讀、自悟的機會，教師在其中只需給予及時指導，充分放手讓學生圍繞重點問題去探索”等等。近來也有側重研究性學習的研究，本文即是沿著研究性學習這一思路，討論了在踐行“卓越計劃”中，針對微機原理及接口技術課堂教學采取的教學方法方面舉措。

一、探究教學方法的背景與動因

（一）形成“教”與“學”瓶頸

教學實踐與調研發現，學生普遍感到微機原理與接口技術課程難學、難懂，概念抽象、感性認識差，同時，計算機思維以及涉及的軟硬件設計更加劇了學生學習的畏懼感。教學很難達到預期效果。這當然是一直以來持續進行課程教學改革的動因之一。其實，產生這樣現狀也與初次接觸該課程的大多數學生缺乏正確的認知有關，一開始就在心理上為學習這門課設置了一道屏障，所以能否從這個視角來考慮課堂教學方法問題，應該是探究教學方法的一個突破口，找出對策，嘗試突破學生感覺難學，老師感覺難教的瓶頸。以此培育學生學習興趣。興趣是第一任老師，是激發學習最持久的動力來源。

（二）探究教學方法是轉型而非優化

2010年國家高等教育啟動了圍繞工程能力這一核心問題對人才培養模式進行全方位改革的“卓越工程師教育培養計劃（簡稱卓越計劃）”。“卓越計劃”在教學方法改革方面著力推行符合工程能力培養規律的學習方法，建議按照工程問題、工程案例和工程項目組織教學內容，著力推行基于問題探究式學習、基于案例討論式學習、基于項目參與式學習等多種研究性學習方法。可見，教學建設面臨新的挑戰和新的機遇，改革勢在必行。而伴隨著“卓越計劃”工程教育轉型，其教學改革涉及的教學方法改革，也因其要求和著力點不同是轉型而非小修小改的優化，其教法應從遵循工程實踐、集成與創新為特征研究開來，研究性學習的前提一定是研究性教學，應研究如何采取適合的教學方法，確保學生工程能力得以培養、訓練、形成和提高。這是最主要的動因。

（三）世界范疇的課堂教學趨勢

當今世界課堂教學推崇五大趨勢，其一，課堂教學的自主化。它追求的是將課堂還給學生，讓課堂真正成為學生自主學習、合作學習的地方，讓學生成為課堂學習的主體。開展主體性教育就要變被動式教學為參與式教學，期許教師從主角退居到配角的地位，當然這并非是否定教師的主導作用，更非是強調學生自由化傾向，而是教師在指導下，利用有利于體現學生主體的一些教學方法來實現的，也就是教師與學生不再是單純的知識輸出與輸入關系，而是互為輸入與輸出的雙向互動關系。其二，課堂教學合作化。所謂合作化就是通過小班化、小組合作化、伙伴合作化實現個性化教學。卓越計劃嚴格規定了小班授課的目標。第三，課堂教學問題化。追求以問題為中心組織課堂教學。第四，課堂教學科學化。追求課堂教學中引入大量課外知識，對學生進行科學思想、科學方法和科學精神教育。第五，課堂教學未來化。課堂教學也應是素質教育的場所，就是在教學中要滲透乃至加入一些意識，如誠信意識、安全意識、美的意識和科學倫理意識等等，要賦予學生在未來社會生存與發展的能力。

（四）結合專業辦學的課程定位

微機原理與接口技術課程以我校學科鏈、專業鏈對接產業鏈的辦學模式為依據，以城市軌道交通行業為背景，緊密結合城市軌道交通通信信號專業“卓越計劃”目標，以服務行業工程實際需求為前提，圍繞微機原理與接口技術的基本理論和廣泛應用展開理論教學和實踐教學建設。在教學實踐過程中，課程以1.原理（微機工作原理）、方法（硬件設計、編程）、技術（接口）并重；2.軟件與硬件結合；3.理論與實踐結合三個特點為原則，努力把本課程打造成為一門在理論指導下，偏重于實際應用的課程，為后續單片機原理與應用課程教學和未來從事工程開發及對接工程打下堅實基礎，真正起到橋梁作用。努力以卓越計劃”驅動的課程建設為契機，著力構建“教學與競賽”、“教學與科研”、“教學與行業”三結合的教學模式，以期達到培養學生計算機思維能力、硬件開發能力、編程能力、動手能力之目標。特別是構建以基礎類設計帶動的綜合設計類，并逐步導向創新類設計的“三位一體”、“三個層次”課程實驗教學體系，提倡以工程案例出發的課賽結合、科教結合、校企結合等立體化的實驗模式。參加電子設計競賽等科技活動，做到課賽結合；參與教師的科研課題，做到科教結合；3+1（3年校內，1年企業）“卓越計劃”的參加企業實習、實訓，做到校企結合。

二、教學方法的實施

（一）發揮語言效力的啟發式教學

在透徹講解內容過程中，精心構思、巧妙設計通俗易懂語言或經典語言運用，啟動學生興趣，并啟發相關內容學習舉一反三。比如在寄存器時，用衣兜比喻，講存儲器尋址時用教學樓門牌號比喻，講中斷管腳時用學生舉手和教師是否回應比喻，說明可屏蔽中斷與不可屏蔽中斷，而總線操作用學生從上課到下課整個過程來比喻。

（二）留有余地的案例式教學

積極擴展教學內容，結合實際應用中學生可能涉及的案例，留有余地講解課程內容。例如，講存儲器分段結構時，讓學生思考存儲器地址空間的分配，這方面不是教學內容，因此需要學生自學解決，從而真正體會程序員編程應考慮的問題，同時提高學生自學能力；講微機發展時，啟發對微機分類討論，答案留待學生課后查閱資料完成；講了CPU最小模式，則把最大模式作為作業留待學生課后自學，提示下次上課提問。不主張書上的所有內容都由教師課堂上講，可以留一些便于自學的內容讓學生自學，課上留有懸念讓學生課后自行完成。

（三）溫故知新的提問對比式教學

采用對比方式，可以找出共性，突出個性，使得難點變得不難，有利于學生對知識的掌握。例如，講解存儲器擴展時，先回顧講過的26系列和27系列芯片，然后對比，再來講ROM擴展和RAM擴展，學生就能看出區別來了；再如，講接口時，對比8255A與8251，從而使學生能深刻理解串口和并口的原理和不同，對比著理解學習，因此很好地掌握了初始化編程，收效明顯。

三、結論

為了適應未來課堂教學發展趨勢，特別是“卓越工程師培養計劃”研究性學習的要求，以及考慮微機原理與接口技術長期以來存在“教”與“學”的矛盾現狀，提出教師在課堂上要以啟發興趣和貫徹工程能力核心問題為主線，靈活多變利用各種教學方法，指導學生通過討論、參與、角色扮演等“激發式教學”方法，更多地提出問題；采用案例教學，激勵學生積極思考、獨立探索，引導學生打破現有思維范式，為適應卓越培養目標，遵循課程定位，以新的切入點，運用多層次、多角度和開放式思維方式解決新形勢下遇到的新問題。

[ 參 考 文 獻 ]

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[3] 林健.談實施卓越工程師培養計劃引發的若干變革[J].教改新視野，2010，（17）.

[4] 曹云明.參與式教學在高校課堂教學中的應用技巧[J].大學教育，2012，（11）.

[5] 靳光明.職業教育教學的問題與改進方法[J].大學教育，2012，（11）.

[責任編輯：左 蕓]