微機原理及接口課程改革的探討與研究

張志偉　馬杰　曾祥燁　姜霞

摘 要：微機原理及接口技術是普通高校的一門重要專業基礎課，課程具有教學面廣、邏輯性強、實踐性高等特點，在該課程的傳統教學模式中，理論授課以教師的講課為主；實驗教學多以驗證性實驗為主，扼殺了學生的創新能力；課程的考核方式則是單一的一張考卷定結果，針對這些問題，為了提升教學效果，培養科技創新型人才，從理論教學，實驗教學、課程考核方式三個方面對微機原理及接口課程進行了改革，改變傳統的教學模式，徹底突出學生的主體地位，實踐證明，該改革方法行之有效，能夠提高教學質量和教學效果，受到廣大學生的歡迎。

關鍵詞：微機原理 教學改革 實驗教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0138-02

《微機原理及接口》是普通高校大部分理工科的一門重要專業基礎課[1]。該課程系統講述微型計算機內部結構、匯編語言程序設計及接口芯片及總線技術，具有極強強的邏輯性、系統性和實踐性[2]。因其教學面廣、教學內容繁多、實踐性極強，給教師授課及學生學習都帶來了一定的壓力。為了提高課程的教學水平，培養出具有一定的軟硬件開發能力的工程技術人員，對課程的理論及實驗教學模式、課程的考核方式進行改革是勢在必行的。

1 理論教學體系的改進

理論教學是微機原理及接口課程教學的一個主要環節，針對課程邏輯性強的特點，為了提高課時利用率，激發學生學習興趣，嘗試綜合運用如下的教學方法與手段，改革后的理論教學體系如圖1所示。

1.1 多媒體課件與傳統板書相結合

多媒體具有圖文聲并茂的優點，是大學課堂教學的重要補充手段。在微機原理及接口理論授課過程中，我們制作或整理了批量與該課程知識點密切相關的flash動畫課件。將視頻課件和flash動畫演示適時的插入課堂活動，使得課堂教學更加生動、活潑，形象地描述系統的結構、內部信號流向及時序關系等，使較抽象原理性敘述變為直觀形象的動態效果分析。有利于對復雜原理，特別是指令功能與復雜微電信號之間控制關系的理解。同時也十分注意研究電子課件與傳統的板書有機結合，二者優勢互補，收到良好的教學效果。

1.2 “講、做、說”同步的課堂教學模式

改變傳統的課堂式理論教學形式，建立了多媒體實訓式課堂，廢棄以往的以教師為主體的授課模式，將“講、做、說”揉為一體，同步進行，“講”指的是示例例示范，即任課教師進行實例演示，例如：在講授8255接口電路時，授課教師以“利用一組開光控制一組LED燈”這樣一個簡單卻又貼近實際的例子，用模塊化的方法講述8255接口的功能、引腳和編程。這種方法直觀、形象，學生可在較短時間內獲得大量有效信息，利于后續環節的展開。“做”指的是學生的自己動手，即讓他們根據教師的講解，自己搭建系統，仍以8255接口電路為例，在教師講解之后，給學生10-20分鐘的時間去完成系統的軟硬件設計。“說”指的是抽查回報，即針對設計情況，隨機抽取若干學生做演示匯報。而演示匯報能促使學生更深入地思考問題，并鍛煉其總結、提煉和演示自己工作的能力，相應的匯報學生規模一般在3-5人/教學班。每人匯報時間不超過5分鐘。

1.3 開發網絡教學系統，打造全方位的立體化教學

隨著網絡技術的發展，學生的通信手段也日益升級，針對此特點，可以將網絡教學作為課堂教學的有益補充，比如建立課程的qq群、微信群，既可以在網絡上向學生傳遞本課程的最前沿知識，還可以在網絡上答疑解惑、網上測試，初步形成了立體化教學平臺，充分發揮不同教學素材的各自優勢，成為課堂教學的有效補充。

2 實驗教學體系的改進

對于微機原理及接口這樣一門實踐性極強的課程，實驗教學是理論教學的重要補充[3]。該課程傳統的實驗教學模式以驗證性實驗為主，容易扼殺學生的積極性。為了突出應用型特色，確定了一個全新的實踐教學活動模式，設計了“四環節+三層次”的實踐教學模式。三層次是對實驗實訓內容的“基礎驗證性、綜合性、設計性”課題的不同深度做了明確的層次界定；四環節分別是“講、做、練”揉為一體的隨堂驗證實驗環節，獨立開出的綜合實驗環節，為應用能力的強化而設置2周的集中綜合實訓環節和在課程后續開展有關制作、參加各類大賽、大學生科研立項等創新性環節。構成一個從基礎能力、綜合能力到創新能力的四環節和以驗證性、綜合性實驗為基本層，設計性為提高層的實驗教學體系。改革后的實驗教學體系如圖2所示。

3 課程考核體系的改進

過去傳統的考核方式只是進行一次期末考試，學生的整個學習過程很難監控。學生在最后的階段突擊復習，即使最后考試通過了，部分同學對知識的掌握也不扎實。課程組結合CDIO教學模式的需要，考慮了課程的特點，將考核方式改革如下：

（1）平時上課的出勤情況考核占10%，每曠課一次扣1分。

（2）實驗報告及實驗完成情況占10%，由實驗指導教師根據具體情況給出，分為A、B、C、D、E五個等級分別得分為：10分、8分、7分、6分、5分。

（3）課程的三級項目占10%，要采用抽簽的方式進行PPT匯報，根據提交的報告和PPT匯報的情況，由指導教師給學生打分。

（4）課程的作業占10%，匯編語言的編程能力是微機原理及應用課程必須要掌握的內容，也是重點內容，編程能力的培養必須通過上機訓練解決。我們為每個學生準備了一組課外的編程作業，由實驗室統一安排上機的時間，學生要在規定的時間內完成程序的調試，最終提交調試好的程序清單，為了防止學生的抄襲，提交作業后要抽簽選擇10%左右的學生答辯。

（5）最后的期末考試60%，考試的主要內容以應用類題目為主。

4 結語

2011年3月16日，新華社授權全文發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中特別強調，要“圍繞提高科技創新能力、建設創新型國家，以高層次創新型科技人才為重點，造就一批世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊。”作為國家培養高層次工程人才的搖籃，工科院校有責任也有義務在深化教育改革的過程中，逐步克服傳統教育模式的弊端，針對大學生實踐創新能力不足的現狀，建立和完善培養工程實踐創新能力的教育平臺[4]。微機原理及接口作為所有硬件類課程的基礎課，必須培養學生的科技創新能力，因此課程的教學改革必須從轉變教育觀念、整合教學內容、改善教學方式和優化教學手段等方面出發，培養學生具有較深的基礎理論和較強的綜合運用能力，提高課程的教學質量，為信息社會培養更多創新人才。

參考文獻

[1] 教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導委員會.高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2] 楊素行.微型計算機系統原理與接口技術[M].北京：清華大學出版社，2004.

[3] 邱應強.微機原理與接口技術課程教學改革探索[J].中國現代教育裝備，2014（14）：69-72.

[4] 李鵬，石劍民，徐嵩.深化電子實習教育改革提高學生實踐創新能力[J].科教導刊，2013（6）：59-61.