微機原理課程的開放式精品示范課堂探索

崔益安+李清

（中南大學，湖南 長沙 410083）

摘要：根據微機原理課程的特點，按照中南大學開放式精品示范課堂的要求，對課程組織形式、教學方法以及考核方式等進行了改革。通過開放式精品示范課堂的建設，為學生提供一個開放的課堂，充分調動學生學習的積極性和主動性，培養學生批判思維能力、自主學習能力和創新創業能力。

關鍵詞：教學改革；開放式精品示范課堂；微機原理課程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）26-0212-02

一、引言

我國高等教育近年來取得了突破性的發展[1]，但同時也凸顯一些問題，如缺乏培養學生獨立思考、發散思維的環節等，相應的改革勢在必行[2]。為進一步深化本科課堂教學改革，全面提升教學質量及人才培養質量，中南大學于2013年起開始實施“開放式精品示范課堂”計劃[3，4]。其目的是為學生提供一個開放的、多維度的課堂，充分調動學生學習的積極性和主動性，培養學生批判思維能力、自主學習能力和創新創業能力。微機原理課程改革在2016年度中南大學開放式精品示范課堂計劃項目支持下，開始實施開放式精品示范課堂建設。

二、課程背景

微機原理課程是中南大學地球科學與信息技術專業特色專業課之一。地球科學與信息技術專業是國家重點學科，在業內特色鮮明，從觀測理論、方法技術到儀器設備以及數據反演解釋形成了一個完整的地電場觀測的科學體系。特別是地球物理儀器方面的教學與研發一直是本科的傳統特色和優勢所在。地球科學與信息技術專業因此特別注重地學儀器方面的培養。在新制定的2016版本科生培養方案中明確了“具備堅實的計算機應用和電子技術基礎”、“掌握地球物理儀器設計的基本方法”等知識要求以及“具有一定的專業儀器設備軟、硬件開發能力”的能力要求。在完成模擬電子技術和數字電子技術學習的基礎上，通過微機原理及匯編語言課程的學習，理解掌握計算機的基本構成和工作原理，可為學習開發基于計算機構架的現代地球物理觀測儀器打下堅實的基礎。現代大型觀測儀器基本上都可以看作是計算機化的儀器或是儀器化了的計算機，其構成部件中的控制核心和觀測數據的存儲都與現代計算機技術息息相關。學習微機原理不僅是開發設計地球物理儀器的必要基礎，也可為更好的操作和維護大型地球物理儀器設備提供必要的知識儲備。

微機原理課程目前受課時限制，教學過程中只能按照教材將一些基本的、重要的內容如微型計算機的基本概念與功能部件、基本工作原理、尋址方式、指令集以及匯編語言程序格式等教授給學生。導致的教學效果是學生成績兩極分化嚴重：感興趣的同學會在課余花大量的時間繼續深入學習與上機實踐，從而較好地掌握該課程的內容，取得較好的成績；不怎么感興趣的同學課后不花時間繼續學習而難以取得較好的成績。怎樣提高有限課時的教學效率并引導學生在課外積極主動地多花時間繼續學習？這是目前該課程亟需解決的問題。開放式精品示范課堂計劃為解決這些問題提供良好的契機。使學生有條件和途徑將學習壓力轉化為學習動力，從而實現師生都滿意的教學效果。

三、課程建設

按照“開放式精品示范課堂”的指導性原則，微機原理課程改革必須樹立以學生為中心的教學理念，建設合理的教學團隊，開展科學的教學設計，采用開放式的教學方法以及綜合性的考核方式。以學生為中心的教學理念要求打破傳統課堂教學的“滿堂灌”，調動學生自主學習的積極性，把學習自主權交給學生，培養學生批判思維能力、自主學習能力和創新創業能力。

改革課程組織形式，由固定化、程序化的課程組織改革為充分利用現代信息技術以及網絡資源的開放式課堂，提供多渠道多方式的學習途徑，從多方面提升學生的學習興趣。課程組織擬采用集體授課、個別化學習和小組合作學習相結合的方式進行。對于課程的基本概念、定義、原理等基本知識點，如微型計算機的基本概念與功能部件、基本工作原理、尋址方式、指令集以及匯編語言程序格式等采用常規的集體授課方式。在引導學生課外自學為主的基礎上，課堂只重點闡述要點難點內容，起到答疑解惑的作用。而課程中的其他要求較高的內容，如中央處理器組織結構、存儲器組織以及匯編語言程序設計等則采用個別化學習和小組合作學習的方式。針對不同學生的興趣和能力特點進行分組，然后給定個別化的學習任務或設計編程任務，引導學生在問題驅動和任務引導下通過解決實際問題或完成設計任務來全面掌握課程的相關知識內容，同時培養實際解決問題的能力和團隊協作精神。

改革教學方法，由宣講式、灌輸式的教學方法改革為啟發式、互動式的教學方式，大力提高課堂教學的效率，使學生有興趣學，學得進，學得好。教學方法根據教學內容靈活采用講授法、討論法、直觀演示法、練習法、讀書指導法、任務驅動法[5]、參觀教學法、自主學習法、項目教學法等多種方法相結合的混合式教學方法。

改革考核方式，由點名考勤的平時成績和一次考試成績的考核方式改革為課堂問答、課外作業、專題討論、程序設計、實驗測試等多手段全程考核的方式，是學生在問題驅動下、任務指引下在課內外積極主動地多花時間和精力學習，全面深入地掌握課程知識和相關能力。根據課程內容特點及教學方法，采用多種形式、多種方法、多種類型、多個階段全過程的考核方式進行成績評定。重點考核學生獲取微型計算機相關知識的能力、應用所學知識分析實際問題和解決微型機相關問題能力、特別是硬件相關的實踐動手能力和程序編制、算法創新能力等。成績評定加大過程考核及階段性考核成績比例，減少期末成績的占分比例，引導學生全程參與積極學習，避免突擊應付考試的學習態度，實現真正的素質與能力培養。

四、結語

通過微機原理課程的開放式精品示范課堂改革，探索建立相應的新課堂體系，嘗試解決該課程目前重“教”輕“學”、重“理論”輕“實踐”、重“課堂”輕“課外”、重“個人”輕“團隊”等存在的問題，創新課堂教學方法，探索多種培養方式。從而激發學生的好奇心，培養學生的興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創新的良好環境，鼓勵學生主動積極地思索，促進學生專業能力、溝通能力、表達能力、學習能力及團隊協調能力全方位和諧發展。通過課程組織、教學方法手段、考核方式等方面的改革，微機原理課程的改革建設預期可以達成以下目標與效果：在興趣引導和任務驅動下學生學習的主動性與積極性會明顯提高；在培養學生文獻檢索和研讀能力的基礎上，學生自主學習的能力會大幅度提升；通過案例研討、項目任務訓練等提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，同時培養學生的創新創業意識。

參考文獻：

[1]張松，張國棟.全球教育同質化背景下我國高等教育的后發優勢探究[J].當代教育論壇，2016，（04）：1-7.

[2]李運姣，馬進財，王志興，彭志宏，何靜，周秋生.開放式課堂教學改革探索——以中南大學開放式精品示范課堂“傳遞過程原理”為例[J].創新與創業教育，2014，（04）：30-34.

[3]余潤蘭，曾偉民，周洪波，李交昆.專業系列課程的開放式精品示范課堂的探索與實踐——以中南大學基于微生物工程的專業系列課程為例[J].創新與創業教育，2016，（01）：110-113.

[4]張鴻，艾延齡，李周.《材料結構分析》開放式精品示范課堂建設探討[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2014，（03）：216-217.

[5]謝海芬，牟海川，羅鍛斌，沈冬.任務驅動教學法在《現代傳感技術與應用》課程中的實踐[J].教育教學論壇，2016，（52）：181-182.