《微機原理與應用》課程教學體系研究與改革

翟朝霞 金國華 劉劍橋

摘?要：微機原理與應用課程是電子信息類專業學生的重要的基礎課之一，其實踐性和應用性極強，目前課程教學中存在諸多問題。海事大學在新修訂的本科培養計劃中對課程進行了改革。本文探討了目前課程存在的問題，明確了課程改革的意義，針對課程的特點設置了課程教學大綱，并從實踐教學的內容、形式、實踐考核等方面闡述了課程的教學模式。

關鍵詞：電子信息類專業;微機原理;課程體系研究;教學模式改革

一、目前課程存在的問題

《微機原理與應用》課程是我校電子信息類專業學生的基礎課程之一，是一門實踐性和應用性很強的課程，同時也是后續單片機應用實踐課程及畢設設計等環節的重要基礎課程。[1]通過本課程的學習，學生應理解微型計算機的基本組成、工作原理及接口技術，培養學生初步具備分析解決工程實際問題的能力。目前，由于學校在教學計劃、實驗室硬件配備等條件的制約下，我校微機原理課程存在以下問題：

（1）課程體系結構和教學內容明顯陳舊，隨著計算機的發展，新技術層出不窮，在保證基礎的前提下，也要考慮教學的先進性。

（2）課程實踐環節學時較少，且多為驗證性實驗，學生按照實驗指導書上的內容和步驟按部就班的實踐，不利于培養學生綜合運用知識解決工程實際問題的能力。

（3）實踐考核環節在考核內容和考核方式上設計都欠合理，不利于客觀工作對學生進行考評。

二、微機原理課程實踐教學改革及意義

近來我校正在進行本科學生培養的綜合改革，針對微機原理課程目前存在的問題，課程組成員對部分高校的相關課程展開了調研，我們發現各高校針對微機原理這門課的課程設置主要分為三種情況：第一種授課內容為16位微機，第二種授課內容為32位微機，第三種授課內容16位及32位微機均包括。[2]課程組在綜合分析各種情況的優劣，并結合自身的條件，最終決定在新修訂電子類專業學生的培養計劃時，對微機原理與應用等課程進行課程體系的改革。

在新的培養計劃中，將原來的《微機原理與應用》及《單片機原理與應用》課程整合成一門課，理論授課包括16位及32位微機，以16位為主，32位為輔，這樣既保證了課程的基礎性，又兼顧了先進性和前沿性。課程實踐環節改變原有的課內實驗形式，即實踐課獨立設課，增加實踐學時，完善實踐內容，使理論教學和實踐教學互補，更好地培養學生計算機硬件應用和系統設計的能力。

三、微機原理與應用課程設置

微機原理課程理論部分總學為64學時，對原有的16位微機教學內容進行了適當的壓縮，增加了32位微機的基本教學內容，實踐課程獨立設課，總學時為24學時，在兼顧基礎性、先進性和前沿性的要求下，科學合理的安排了課程教學內容，如下表所示，為課程的教學大綱。

《微機原理與應用》教學大綱表

四、實踐教學模式

微機原理課程改革后，為了充分發揮實踐課程獨立設課的作用和優勢，我們從教學內容、教學形式和實踐考核三方面對實踐課程教學模式進行了改革。

（一）教學內容

原有實驗內容過于陳舊，設計欠合理，且多為驗證性實驗。實踐課程獨立設置后，我們對原有實驗進行了篩選、整理和更新，精選內容相對復雜，具有代表性的實驗項目。把學生掌握不理想的硬件及芯片增加實驗學時，通過實踐幫助學生提高對知識點的理解。在硬件實驗部分又增設了綜合和設計性實驗，提出思考題，希望通過問題驅動式教學，引發學生思考。

（二）教學形式

1.課內教學

每次上實驗課之前，教師都會利用PPT教學課件對實驗內容的理論知識進行回顧。為了培養學生的興趣和熱情，教師制作了生動有趣的課堂演示實驗多媒體動畫，通過演示實驗學生熟練了實驗平臺的操作，能夠很快進入實驗設計環節，大大提高了實驗效率。為了活躍課堂氣氛，教師會針對實驗內容提出相關問題，鼓勵學生相互討論，達到師生互動的目的。

2.課外拓展

除了正常的課內教學外，實驗室引進了開放管理系統，對實驗室進行信息化和網絡化的管理。開放系統的使用大大提高了實驗室利用率，最大限度地實現實驗室資源共享。實驗室開放時間應以滿足正常實踐教學為主，其余時間可對外開放。部分實踐能力弱的學生可以利用實驗室的開放時間，對較難的實驗內容進行重新操作，以提高自己對相關知識點的理解。另外有能力的學生則可以利用實驗室的資源進行創新性實驗，充分調動學生實驗的積極性和主動性，全方位培養學生的創新能力和實踐動手能力。

3.考核方式

考核是實踐課程架構的重要組成，也是檢測學生學習效果的必要手段。一種合理的考核制度不僅能輔助教師調整課程內容，更能激發學生學習的積極性從而達到最優的教學效果。[3]一般來說，實踐課程的成績會通過實驗結果和實驗報告等方面進行考核，而本課題組希望考核結果更全面，顧增設了實踐考試環節。我們采用平時成績和實踐考試成績相結合的方式確定實踐最終成績，平時成績包括平時課堂表現、實驗結果和實驗報告等方面，占總成績的70%，實踐考試環節要求學生在規定的時間內完成特定的實驗要求，要求學生獨立完成硬件的搭建和程序的編寫，實踐考試占總成績的30%。希望通過實踐考核方式的改革，能讓學生重視實踐課程，同時有效地協助老師對學生的學習態度、學習狀況以及學習能力做出準確評定。

五、結語

微機原理與應用課程在電子信息類專業課程體系中具有承上啟下的作用，銜接先前的電子線路和數字邏輯設計等課程，為后續電子設計方向研究打下基礎。課程組針對目前課程存在的問題，根據課程本身的特點結合現有軟硬件資源對微機原理課程進行了綜合改革，希望通過課程的改革提升學生的學習興趣，提高教學效果。

參考文獻：

[1]鐘國輝.以設計性實驗為牽引的微機原理課程教學[J].高等工程教育研究，2013，（03）：154-158.

[2]戴先中，馬旭東.“微機系統與接口”課程教學改革思路與實踐[J].電氣電子教學學報，2005，27（03）：6-9.

[3]蔣然.微電子專業課程體系改革的思考[J].科技創新導報，2010，（26）：164.