微機原理與應用課程的教學研究

摘要：微機原理與應用課程作為我校機械工程專業的基礎課程和其他專業的選修課程，針對工科專業本科三年級以上學生開設，內容多、課時短和專業性強是該課程的特點，也是講授該課程的難點。本文在分析了課程和學生特點的基礎上，提出科學梳理教學內容，開展多模式教學；堅持以學生為主體和教師為主導的理念，優化教學方法；堅持理論聯系實際，注重能力發展等教學方法，獲得了良好的教學效果。

關鍵詞：微機原理；單片機；教學研究

【中圖分類號】TH-4

1、引言

“微機原理與應用”，又名“微機系統與接口”或“單片機原理與應用”。隨著科學技術的發展，單片機已在航空、航天、能源裝備、汽車、日常生活等行業廣泛應用并占有極其重要的地位，對國民經濟和社會發展具有深遠影響。微機原理與應用課程是銜接基礎課與專業課的一門技術基礎課，主要面向機械工程專業、航空宇航、自動化、理學院及相近專業本科三年級以上的學生。本課程主要講授與單片機相關的原理、指令系統、控制技術等，課程教學時間為32/40學時（選修課為32學時，必修課為40學時）。

通過大學前兩年的基礎理論學習和實踐，學生們已經基本確定了考研、擇業或出國深造等較為明確的發展方向，學習目標性差異較大[1]。本課程作為一門技術基礎課，正是要進一步激發已有考研意向或對此方向有特殊愛好和特別才能的同學的科研興趣，促進他們自主學習的積極性，開闊學生的視野，并使他們獲得思維的擴展和科學的研究方法。針對本課程內容多、課時短和專業性強的特點，本文進行了深入分析和研究，主要從梳理教學內容、優化教學方法、注重學生能力培養等方面進行了探索和實踐，培養了學生興趣，激發了學習熱情，提高了教學質量。

2、科學梳理教學內容， 開展多模式教學

2.1 導入背景知識

微機原理與應用課程具有很強的專業性和學科交叉的特點，涉及機械電子、自動化、計算機、數學等基礎課程，因此相關專業背景知識的導入非常必要。古語云“溫故而知新”，通過原各專業基礎知識的導入，可以提高學生的學習興趣，幫助學生發現各學科之間的內在聯系，開拓學生的視野和思維，為新知識的學習奠定良好的基礎。同時，還可以使學生具備“博與專”的思想，對各學科的知識都要懂一點，對本學科的知識要熟悉掌握，有利于培養學生成為跨專業的綜合人才。

2.2科學梳理教學內容

本課程教學內容多且專業性強[2]，課程時間相對非常緊張，因此為保證良好的教學質量，本文對該課程教學內容進行了分析和梳理。以32學時的課程為例，教學內容及重點難點分析如表1所示。

2.3開展多模式教學

本課程除采用多媒體教學課件進行教學外，還穿插使用Medwin、Proteus等軟件為學生現場編程和進行程序演示，比如燈的輪流點亮與熄滅，LED計數計時等，充分調動了學生學習的興趣。同時，也建立了網絡交流平臺，實時為學生答疑，增加了與學生的交流互動。另外，還進行了考試模式的改革，針對不同專業的學生，實行不同的命題和試卷，充分考慮學生專業的差異性，順應當前教學改革的新趨勢[3]。

3、 堅持以學生為主體和教師為主導的理念， 優化教學方法

《學記》中有云：“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達”，意思就是說教育要誘導，而不是牽著學生走；要激勵學生的意志，而不是強迫其順從；要給予學生啟發，但又要保留余地。課堂教學過程是教師講解傳授知識、學生學習的雙重過程。針對本課程專業性和實踐性強的特點，本課程主要采取了以下措施：

（1）堅持以學生為主體和教師為主導的理念，確保學生的主動性；

（2）采用講授法、問答法、討論法等多種教學方法，保障輕松愉悅的課堂氣氛；

（3）設計具有挑戰性的話題供學生討論，增強互動、合作與競爭；

（4）設置課堂作業，了解學生學習情況，并使學生鞏固已學知識，增進學習積極性；

（5）利用事先編好的程序，通過多種軟件為學生現場講解演示，提高學生興趣；

（6）對基礎較差的學生實行因材施教，提供針對性指導并鼓勵自主學習，增強學生自信。

4、 堅持理論聯系實際， 注重能力發展

通過本課程的學習，學生可掌握單片機的專業基礎知識，如何將所學知識應用到實踐也是學生關心的問題和本課程的教學目的之一。為此在本課程后，鼓勵學生繼續選修微機原理的實驗課，或參加各種科技創新活動，以從理論和實際的聯系中去理解和掌握教材，并引導學生去分析和解決實際問題，從而使學生在獲得專業知識和技能的同時，他們的智慧、才能得到促進和發展。

5、 結論

綜上，微機原理與應用課程涉及面廣，內容多，專業性強，這就要求教師必須不斷更新教學方法，集思廣益，與時俱進，充分調動學生的積極性和主動性，從而進一步提高教學質量和人才培養效果。

參考文獻：

[1] 楊吟飛. 工程基礎軟件及應用課程的教學研究[J]. 科技信息. 2012， 8： 122

[2] 劉春玲. “微機原理及應用”課程教學改革探討[J]. 武漢科技學院學報. 2007， 20（10）： 75-77

[3] 韓志軍. 《微機原理》課程的教學改革與實踐[J]. 南京工程學院學報（社會科學版）. 2003， 3（4）： 44-46

作者簡介： 郝秀清（1983—），女，山東壽光人，南京航空航天大學機電學院機械制造及其自動化專業，工學博士，講師，主要研究方向為超疏水表面設計制造、表面織構減摩降磨等