微型計算機原理課程改革的實踐探討

何偉 劉丹娟 新余學院

微型計算機原理課程改革的實踐探討

何偉 劉丹娟 新余學院

本文結合本校的實際情況，就微型計算機原理課程提出了改革措施，整合理論和實驗教學，提出CECCDIO教學模式，教學方法與手段，教學考核評價的改革。

微型計算機原理 CEC-CDIO 教學改革

1 課程改革的原因

為了向應用型高校轉變，為了突出實踐應用，我校在2016版人才培養方案中增加了實踐課時，大大縮減了理論課時。我院電子信息專業之前先后開設微機原理與接口技術、單片機原理與應用、嵌入式系統、計算機控制技術微處理器課程，我院經過廣泛的調研，借鑒其它高校的經驗，結合我院的實際情況，將微機原理與單片機原理兩門課整合為微型計算機原理一門課。

2 課程改革的措施

《微型計算機原理》課程的教學改革，并非簡單的將兩門課程縮減成一門課程，而是以更新教學內容為契機，進行多方面的教學改革，不斷提高教師的教學水平和教學效果，提高學生的學習興趣。

第一，整合理論和實驗教學，提高學生的課程設計能力將理論教學課堂移到實驗室，將先進的虛擬仿真工具Keil、Proteus、QuaetusII等引進課堂，利用現代化的多媒體技術，教師講授一部分知識，學生仿真驗證一部分內容，邊學邊做，邊做邊學，淡化理論學習的概念。通過軟件仿真操作來強化微型計算機原理的基礎知識，掌握微處理器的硬件結構、軟件編程、工作原理及接口技術。仿真內容就是項目中的一個個知識點、子模塊或者是子程序。

對于該門課程的實驗原先都采用實驗箱，忽略了對芯片功能進行驗證性實驗，基本上學生沒有自主的創新環節。老師把程序編寫好，學生照著老師的步驟連接好各種線路，再把程序錄入，調試運行，觀察結果寫出實驗報告，最后導致所有學生的實驗報告都是一個結論。

為了加強學生的硬件和軟件設計能力，需改變單純的實驗箱上的插線實驗，而采用自制開發板，在自己制作的開發板上設計開發后面的實驗。第一個實驗是自己設計一個微型計算機小系統，布線畫PCB板，焊接調試，制作出一個微型計算機小系統開發板，后面的實驗是在自己的開發板上實現各種項目。例如第二個實驗是在開發板上設計流水燈的控制，第三個實驗是在開發板上實現LED數碼管動態掃描顯示，第四個實驗是在開發板上實現鍵盤監控程序的設計，第五個實驗是在開發板上實現數字鐘的設計（基本部分），考察定時器中斷知識的應用，第六個實驗是在開發板上實現數字鐘的設計（提高部分），考察前面5個實驗知識模塊的綜合應用。通過原理圖設計、Proteus仿真、到器件選購與安裝、系統的調試與實物制作。使實驗訓練與項目接軌，啟動學生多向思維與設計思路，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的創造靈感和創新欲望。

在課程設計中學生根據教師提供的項目題目選題，也可以自己準備題目，2—3人一組選一題，每個學生都要制作一個實物，同一個題目的學生設計方法要有所不同。

第二，CEC-CDIO教學模式的改革我院自獲得江西省應用型高校改革試點以來，采用CDIO教育理念，對相關專業進行了課程改革。微型計算機原理課程所在二級學院中興通訊信息學院是我校新余學院與中興通訊股份有限公司合作辦學的學院。自2014年我校與中興通訊股份有限公司簽協議以來在教學過程中與中興通訊股份有限公司開展廣泛合作，根據應用型高校人才培養目標，把校企深度融合（College學院、Enterprise企業、Cooperation合作）作為基礎平臺，并與CDIO教育理念對接，提出了CEC-CDIO高技能人才培養模式。即在校企合作的基礎上，重點培養學生的實物制作能力、工程施工能力及創新能力，并兼顧施工工藝的構思、設計和運作，培養具有工程創新能力和團隊協作能力的能干巧匠。

第三，以工程項目為背景，不斷更新實踐項目內容，建立一個動態的項目庫。從工程實踐、全國大學生電子競賽、畢業設計，教師承擔的各級各類科研課題中涉及的微型計算機系統等中進行收集整理，建立項目庫，項目也可以來源于學生個人興趣，由學生自己選擇，再通過老師審核的項目。

第四，教學方法與手段的改革：采用項目驅動式教學方法，利用先進的多媒體技術、虛擬仿真技術、萬用電路板為學生提供實踐和理論課程之間有機知識關聯的教學情景，鼓勵學生以主動的方式進行工程學習。

第五，教學考核評價的改革：改革僅憑試卷成績和實驗報告打分的簡單考核方式，采取多元考核評價方式。以CDIO倡導的“過程評價”為基礎，關注知識、技能的學習過程，關注實踐環節及工程應用能力，關注學生、教師不同主題的評價。

[1]玉瑞,王佳慶.微機控制技術教學改革的實踐探索[J].廣州大學學報,1998,（12）:47-49

[2]盧有亮,閻波.《微機原理》課程中的課程實踐探索[J].實驗科學與技術,2012年（10）:262-264

[3]李剛,司菁菁.基于CDIO理念的微機原理及應用課程三級項目教學改革初探[J].教育教學論壇,2015,（45）:90-91

何偉（第一作者），1981年10月，男，漢族，江西省新余市人，新余學院新能源科學與工程學院，講師，碩士研究生，研究方向:微納電子技術。

江西省教改課題《基于CDIO模式的微機原理與接口技術課程改革與實踐》（JXJG-15-20-4）。