《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程改革初探

摘 要：《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)課程，本文討論了課程教學(xué)過(guò)程中存在的一些常見(jiàn)問(wèn)題，例如，理論教學(xué)方法落后、不重視實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一等。給出了具體的應(yīng)對(duì)措施：革新教學(xué)方法、改變實(shí)驗(yàn)課程模式、多種方式綜合評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況等。經(jīng)過(guò)兩年的驗(yàn)證，證明這些措施是能夠提升教學(xué)效果的。

關(guān)鍵詞：課程改革;微機(jī)原理;教學(xué)方法

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，主要介紹微型計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、微處理器和指令、匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)等內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生深入理解微型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，了解微型計(jì)算機(jī)發(fā)展方向、掌握發(fā)展特點(diǎn)和動(dòng)向，提升實(shí)踐動(dòng)手能力，有較強(qiáng)的作用，也能有效增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[1]。

在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程以理論講解為主、實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的記憶與理解，強(qiáng)調(diào)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、芯片技術(shù)及原理、微處理器指令等理論內(nèi)容的識(shí)記與掌握。課程考查偏重理論知識(shí)，較少涉及實(shí)驗(yàn)部分內(nèi)容。在以成績(jī)?yōu)閷?dǎo)向的評(píng)價(jià)體系中，學(xué)生重視理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與記憶，輕視實(shí)踐環(huán)節(jié)的動(dòng)手能力，理論知識(shí)和實(shí)踐操作脫節(jié)，無(wú)法深入理解和掌握本課程的內(nèi)容。

1 存在問(wèn)題

長(zhǎng)期以來(lái)，微機(jī)原理與接口技術(shù)課程存在以下問(wèn)題：

1.1 以傳統(tǒng)教學(xué)方式為主，未能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性

傳統(tǒng)教學(xué)方式，注重理論知識(shí)傳授結(jié)果，在理論課上面面俱到，任課教師以理論講解到位、基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握到位為教學(xué)目標(biāo)。本課程課時(shí)有限，教學(xué)內(nèi)容較多，教師在授課時(shí)更多考慮課程整體進(jìn)度問(wèn)題，雖然對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況有所了解，但無(wú)法照顧所有學(xué)生的掌握情況，進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量無(wú)法兼顧。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，較少地強(qiáng)調(diào)課前預(yù)習(xí)、課后練習(xí)等問(wèn)題。學(xué)生被動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程，被動(dòng)接受知識(shí)，學(xué)習(xí)的積極性主動(dòng)性難以發(fā)揮，教學(xué)效果一般。

1.2 忽視實(shí)驗(yàn)課程的重要性，導(dǎo)致學(xué)生不能深入理解理論知識(shí)

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程非常重要，具有促進(jìn)學(xué)生掌握理論方法、提升學(xué)生實(shí)踐能力的重要作用。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，是理論知識(shí)的延伸與拓展，也是理論應(yīng)用于實(shí)踐的典型例子。認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有助于促進(jìn)學(xué)生加深理解理論知識(shí)、融會(huì)貫通課程體系，也有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)信心，增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力。但由于整體課時(shí)的縮減，該課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)也不得不減少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大幅度減少。目前實(shí)驗(yàn)內(nèi)容集中在匯編語(yǔ)言程序編寫(xiě)、部分芯片內(nèi)容講解和練習(xí)等方面。關(guān)于系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、微處理器和指令內(nèi)容等，實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法詳細(xì)講解整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)，只集中在某些芯片的講解上。學(xué)生忽略了對(duì)系統(tǒng)的整體把握，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容限定于零散的知識(shí)碎片，無(wú)法整合。造成了理論課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分離的現(xiàn)象，“知其然而不知其所以然”，進(jìn)而影響了課程的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1.3 教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一

長(zhǎng)期以來(lái)，受限于教學(xué)方式和教師精力問(wèn)題，課程主要評(píng)價(jià)方式仍主要依賴(lài)于期末卷面考試成績(jī)，雖然加入了平時(shí)成績(jī)作為參考，但不能完全客觀地體現(xiàn)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的能力和水平。在平時(shí)成績(jī)的評(píng)定上，因?yàn)閰⒖紨?shù)據(jù)較少，大部分的平時(shí)成績(jī)只能依據(jù)課程作業(yè)和考勤情況給出。但由于學(xué)生人數(shù)較多，考勤難免有所遺漏，不能完全統(tǒng)計(jì)出所有學(xué)生出勤情況。所以，這種評(píng)價(jià)方式已經(jīng)不適合現(xiàn)在的課程教學(xué)。

2 解決方法

為了解決以上問(wèn)題，有效提升課程的教學(xué)質(zhì)量，改善學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀，我校在新工科建設(shè)的背景下，推行一系列教育教學(xué)方式改革，以工科專(zhuān)業(yè)為重點(diǎn)，各學(xué)科選擇重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行試點(diǎn)，統(tǒng)籌安排，統(tǒng)一著力推行線上線下混合式教學(xué)[2]、翻轉(zhuǎn)課堂[3]、案例式教學(xué)方法[4]、支架教學(xué)法[5]等教學(xué)方式革新。力爭(zhēng)在短期內(nèi)探索出一條有效提高教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生實(shí)踐能力、符合現(xiàn)代教育教學(xué)方法的新路徑。

順應(yīng)學(xué)校教改要求，在《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)中，采取以下措施：

2.1 革新教學(xué)方式，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，引入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式、混合式教學(xué)方法

在理論課教學(xué)過(guò)程中，采取線上線下混合式教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué)。引入MOOC[6]、SPOC等優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源課程，結(jié)合課程教學(xué)大綱和實(shí)際教學(xué)情況，給出線上學(xué)習(xí)的基本要求，包括：在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)情況、互動(dòng)情況等。將部分難度較低的課程內(nèi)容轉(zhuǎn)移到課余線上自學(xué)。結(jié)合課堂進(jìn)度，要求學(xué)生提前進(jìn)行線上預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)，課后及時(shí)完成線上作業(yè)，按照指定時(shí)間參加階段測(cè)試。在課堂教學(xué)過(guò)程中，引入雨課堂方式授課。一方面可以及時(shí)了解學(xué)生出勤情況，另一方面利用雨課堂[7]與學(xué)生互動(dòng)，較好的提升了學(xué)生的注意力、也能有效的反饋學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握情況。基于以上種種方法，教師可以全面掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的基本情況，實(shí)現(xiàn)了課前、課中、課后學(xué)生情況全覆蓋，可以根據(jù)所掌握的情況調(diào)整課程進(jìn)度，有效提升了教學(xué)質(zhì)量和課堂效率。

2.2 重視實(shí)驗(yàn)課程，利用課堂和課余時(shí)間拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)無(wú)法增加的情況下采取以下幾種方法：第一，縮短單個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，增加實(shí)驗(yàn)課程容量。為了保證教學(xué)質(zhì)量，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，自行在課前完成代碼編寫(xiě)、電路設(shè)計(jì)等工作，節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，加快試驗(yàn)進(jìn)度。第二，將部分可以利用仿真軟件開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容放到課后進(jìn)行。教師錄制實(shí)驗(yàn)視頻講解資料，提供給學(xué)生，學(xué)生在自己的機(jī)器上安裝利用Proteus仿真軟件，對(duì)照實(shí)驗(yàn)視頻，自行練習(xí)。此環(huán)節(jié)中，需要教師及時(shí)檢查學(xué)生的完成情況，并根據(jù)完成情況及時(shí)反饋學(xué)生。第三，增加實(shí)驗(yàn)課程選題，教師提供選題或者學(xué)生自行選題，以分組的形式完成實(shí)驗(yàn)課大作業(yè)。實(shí)驗(yàn)課程大作業(yè)可以有效鍛煉學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維和能力。并且，一個(gè)較為恰當(dāng)?shù)倪x題，也能夠包含課程主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，能夠達(dá)到回顧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、加深理論理解、全面體會(huì)課程體系等作用。以上幾種方法，加深拓展了課堂容量，有效提升了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

2.3 改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式，引入線上評(píng)價(jià)系統(tǒng)，全面考查學(xué)生全階段學(xué)習(xí)情況

傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)方式已經(jīng)不能很好的體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此有必要改進(jìn)其方式。理論課程方面，采用線上線下混合式教學(xué)方式，可以使用系統(tǒng)提取在線教育的時(shí)長(zhǎng)、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的情況、互動(dòng)情況、課堂教學(xué)表現(xiàn)情況、作業(yè)成績(jī)等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，也可預(yù)先在系統(tǒng)中設(shè)置后，期末直接導(dǎo)出成績(jī)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程，可以以學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐、課程大作業(yè)分工及完成情況、課后實(shí)驗(yàn)完成情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。采取這些方式方法，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面準(zhǔn)確的打分，可以更有效的反映出學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程，也能促進(jìn)在線上主動(dòng)學(xué)習(xí)。

以上措施實(shí)施后，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。無(wú)論是理論課還是實(shí)驗(yàn)課，教學(xué)過(guò)程明顯變得更順暢，課堂氣氛更好，教師在課堂上有更充分的時(shí)間來(lái)介紹重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)，學(xué)生在課堂上也能夠就線上學(xué)習(xí)的部分問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的提問(wèn)，也有效地促進(jìn)了課堂的討論氛圍。學(xué)生的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)情況大為改觀，考試成績(jī)與往屆學(xué)生相比，有較大幅度提升。

3 結(jié)語(yǔ)

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是理論結(jié)合實(shí)踐的工科專(zhuān)業(yè)課程，單純強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)或者實(shí)踐能力，都會(huì)陷入教學(xué)誤區(qū)，只有將理論知識(shí)與實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合起來(lái)，才能取得較好的教學(xué)成果。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)該注意新技術(shù)，特別是基于網(wǎng)絡(luò)的教育教學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，利用新的教學(xué)手段，可以有效提升課程整體質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：王利（1986—），女，陜西商洛人，講師。