地方本科院校應用型課程建設研究

李晶，王艷芹，孫影

摘? ? 要：新工科背景下，基于OBE（成果導向教育）理念的人才培養模式已經廣泛應用于地方本科院校的應用型課程建設中。文章以“微機原理與接口技術”課程為例，針對目前教學過程中存在的問題，結合大慶師范學院地方本科院校的特點，從師資力量建設、教學大綱建設、教學方法建設、考核方式建設及實驗教學建設5個方面提出合理建設方案，為提高應用型人才的專業實踐能力奠定基礎。

關鍵詞：地方本科院校；應用型人才；“微機原理與接口技術”課程；課程建設

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2023）04-0032-03

隨著時代的進步及物聯網產業的飛速發展，我國對人才信息素質的要求不斷提高，如何培養滿足時代需要的科技人才是大慶師范學院作為地方本科院校，在服務地方、轉型發展過程中要解決的關鍵問題[1]。文章根據大慶師范學院“微機原理與接口技術”課程教學現狀，結合實驗教學經驗，提出“微機原理與接口技術”課程教學新方法，進一步提高課程的教學質量，提高學生獨立應用微處理器的能力[2]。

一、“微機原理與接口技術”課程簡介

“微機原理與接口技術”是部分工科專業的必修課程。本課程的主要教學內容是微處理器的工作原理以及與外設間的接口電路，學生通過該課程的學習，了解微處理器的工作原理，對控制系統的設計原理有一定認識?！拔C原理與接口技術”課程的教學目標是通過理論與實驗教學使學生掌握現代微型計算機的基本組成、工作原理及典型接口技術，建立微機系統的整體概念，使學生具備運用現代微機技術進行軟硬件開發的能力[3]，并通過實驗教學培養學生分析解決實際問題的能力。

二、“微機原理與接口技術”課程現狀

“微機原理與接口技術”作為大慶師范學院機電工程學院電子信息工程專業的必修課程不僅理論性強，而且還具有很強的工程實踐要求。目前，高校開設的“微機原理與接口技術”課程普遍存在以下問題。

1.課程內容繁雜，知識點多，囊括軟硬件兩方面，學生掌握困難。學時有限，實驗資源利用不充分[4]。

2.微機原理與接口技術是一門不斷發展的學科，涵蓋的應用領域和技術推陳出新，而在實際教學過程中，課堂內容與實際應用嚴重脫節，因此，如何保證課程的實用性和時效性是當前課程教學改革的首要問題。

三、“微機原理與接口技術”課程建設

（一）教學模式改革

教師作為教學過程的核心，在知識傳授過程中是書本的演繹者，如何將書本中枯燥、晦澀的文字言簡意賅地輸送給學生，是教師的職責所在。因此，提高教師的邏輯能力、表達能力、課件的制作能力等是師資建設的重要課題[5]。

通過促進師資力量的建設，本課程的教學模式得以改善。傳統課堂以教師為主、學生為輔，填鴨式的教學模式已經過時，不能滿足學生課堂學習的需求。教師經過培訓后，在超星學習通上建設在線課程，學生課前對教學內容進行預習，并進行簡單測試，可以對基本概念、教學內容有一定了解。在線下課堂，教師以提問為主，使學生發現預習中的漏洞，從而對教學內容進行鞏固。通過預習、復習重復進行，使學生掌握所學內容。另外，在線下，學生采取分組式學習方式。由于學生線下時間可自由分配，以小組為單位可以幫助學生營造良好的學習環境，提高學生自主學習的積極性。

（二）教學大綱建設

教學大綱是一門課程中教學內容選取、學時分配、教學目標的綜合性表述。結合當前工程認證要求，以培養應用型人才為宗旨，確定本課程的課程目標。教學大綱中應明確本課程所對應學生畢業要求指標點及權重（表1）。

依據課程教學目標要求，將教學內容分為4個模塊，即微型計算機基礎模塊、指令系統模塊、匯編語言程序設計模塊、存儲器與輸入輸出接口模塊。

模塊一共4學時，主要包括以下兩部分知識點。一是微機系統基本概念，主要內容是：微型計算機的發展、工作過程及組成；常用記數制；各種數制之間的轉換；計算機中的二進制數；二進制編碼。學生學習本部分內容后，要對微處理器系統有一定了解，包括系統組成及工作原理、了解并掌握二進制的運算規則、幾種進制數相互轉換的方法、不同進制運算的處理方法等。教學重難點是不同進制的運算規則、機器數的表示及運算。二是算術邏輯運算及表示，主要內容是：二進制數的算術運算、表示范圍、邏輯運算；基本邏輯門及常用邏輯部件；有符號數的表示方法和范圍；補碼的運算等。對本部分的基本要求是學生應掌握二進制數的算術運算規則，不同位二進制的表示范圍，常用的邏輯門電路的運算規則、原碼、反碼和補碼的表示規則及轉換，有符號數表示的規則和表示范圍，教學重難點是無符號二進制數的算術運算、無符號數的表達范圍、運算中的溢出問題、無符號數的邏輯運算、基本邏輯門和譯碼器。

模塊二共10學時，主要包括三部分知識點。一是微處理器的功能和結構、主要引線功能和內部結構，主要內容是：微處理器的功能和結構、8088/8086微處理器的主要引線功能和內部結構、內部寄存器的功能。對本部分的基本要求是：掌握8088/8086微處理器的特點，學習主要引線功能和內部結構，掌握內部寄存器、實地址模式下的存儲器尋址及總線時序。教學重難點是：微處理器的功能和結構、8088/8086微處理器、主要引線功能和內部結構。二是指令及指令系統，主要內容是：指令的格式及操作數類型；指令碼的含義、指令對操作數的要求和標志位的影響、指令的功能。對本部分的基本要求是：了解指令及指令系統；掌握指令的格式、操作數類型；掌握指令字長與機器字長、各條指令的功能，指令執行后對標志位的影響。教學重難點是：指令對操作數的要求和標志位的影響、各指令如何影響標志位及程序執行。三是指令系統格式及操作數類型，主要內容是：指令碼的含義、指令對操作數的要求、指令對標志位的影響及各個指令的功能，對本部分的基本要求是：了解操作數可能的來源或存放處，掌握尋找操作數所在地址的方法、尋找轉移地址的方法及尋找操作數所在地址的方法類型。教學重難點是：指令碼的含義、指令對操作數的要求、指令對標志位的影響、指令的功能。

模塊三共6學時，主要包括以下兩部分知識點。一是匯編語言程序及偽指令，主要內容是：匯編語言源程序的結構、語句類型及格式、偽指令及實現的操作、偽指令的應用、DOS 功能調用、BIOS功能調用。對本部分的基本要求是：學習匯編語言源程序的結構及設計流程、了解匯編語言語句格式、掌握偽指令的調用（BIOS及DOS功能的調用）。教學重難點是：匯編語言源程序的結構、匯編語言語句格式、偽指令、功能調用。二是匯編語言的編程，主要內容是：匯編語言源程序結構、邏輯段的定義、基本的輸入輸出程序、數據定義方式、源程序的編寫，對本部分的基本要求是：了解完整的匯編語言源程序結構及如何定義邏輯段，說明段的含義，初始化段寄存器、偽指令、數據定義方式。掌握字符及字符串的輸入和顯示輸出、字符輸入緩沖區的定義，輸出字符串的定義；教學重難點是：字符及字符串的輸入和輸出、源程序的編寫、幾種結構（順序、循環、分枝等）的編程實現。

模塊四共4學時，主要知識點包括SRAM與DRAM的主要特點及簡單接口電路。主要內容是：幾種常用存儲器芯片及其與系統的連接、I/O系統的特點；I/O接口的基本功能、編址方式及譯碼；接口電路的基本構成?；窘虒W要求是：了解半導體存儲器的分類及其特點、掌握半導體存儲芯片的外部特性及其與系統的連接；掌握接口基本概念、輸入輸出系統I/O接口和端口，掌握端口的編址方式、簡單接口芯片及其應用，教學重難點是：存儲器系統及其主要技術指標、半導體存儲器的分類及特點。

教師對“微機原理與接口技術”課程進行模塊化設計，可以讓學生直觀地了解該課程的組成結構及教學過程，幫助學生更好地梳理教學內容，掌握課程的教學目標，使學生可以更加有針對性地學習，有側重點地進行深入學習。另外，通過模塊化教學，并配合對應實驗，加深學生理論與實踐相結合的深度，為培養應用型人才添磚加瓦。

（三）教學方法建設

“微機原理與接口技術”課程具有內容抽象、入門要求高的特點，因此，教師在教學過程中如何深入淺出使學生掌握微處理器的開發及工作原理是一個難題。課程包含硬件、軟件和接口三部分內容，教師應使用不同的教學方法進行講授。硬件部分由于概念抽象，不易理解，主要采用多媒體和網絡等輔助教學，吸引學生注意力，激發學生學習興趣。軟件部分通過“改進式教學”，即在原有程序基礎上進行改進，與傳統教學中枯燥的講解指令及用法相比，學生更容易對編程產生興趣，發現匯編語言學習的魅力。接口部分通過典型接口芯片的教學，通過制定詳細的任務及流程，在完成實驗任務的基礎上，使學生具備相應能力。同時，根據內容的靈活程度采用啟發式、互動式、討論式等多種教學方法在活躍課堂氣氛的同時，提高學生的學習效果。

教學過程應該是師生互促的過程，教學相長，教師教授學生知識，學生為教師校正教學方法，合適的方法必然使得教學過程事半功倍。教師在教學過程中，應從學生角度出發，以學生的認識水平來設計教學過程，學生學習知識的過程也是能力提升的過程，教師的作用應該是引領學生自主學習。

（四）考核方式建設

課程考核是對學生的知識掌握情況進行反饋的過程，考核不僅能調動學生自主學習的積極性，也是檢驗教學效果、保證教學質量的重要手段。傳統考試中以筆試為主導，考試過程機械性強，考試內容重復率高。“微機原理與接口技術”課程的考核要堅持理論與實際相結合、能力與素質齊進步的原則，具體考核模式為N+1過程考核模式。

本門課程采用N+1過程考核的方式進行考核，檢驗課程目標達成度，評價學生學習成果達成度。即由4個模塊成績+1個期末成績構成，4個模塊成績（50%）和期末考試成績（50%），總評成績以百分計，滿分100分，4個模塊成績由作業、單元設計、報告、實驗等部分組成。各考核環節所占分值比例可根據具體情況微調，分值及考核細則見表2。

（五）實驗教學建設

實驗教學的過程是理論走向實踐的過程，學生通過實驗檢驗理論教學中的知識點，實驗的過程是對所學知識掌握程度的檢驗過程。本門課程共包括6次實驗課（12學時），實驗的合理有效開設是學生將所學理論知識與實踐相結合的關鍵環節。實驗在鍛煉學生動手能力的同時，幫助學生加深對微型計算機工作過程的理解，在整個教學環節中有著不可替代的作用。針對工程認證中的課程質量認證的要求，實驗內容依課程目標進行設計，要求學生課前完成實驗內容預習，課堂上完成教學目標要求，課后對實驗步驟及結果進行整理，并將整理結果以實驗報告形式上交。

實驗內容包括預定部分及自由設計部分，預定部分學生按照實驗指導書進行操作后可獲得實驗結果，自由設計部分是根據本次實驗內容在預定部分基礎上進行深入探索，學生根據自由設計部分的思路進行合理拓展。學生在完成預定部分和自由設計部分后，將實驗過程及結果整理到實驗報告上，在幫助學生鞏固操作的同時，為其撰寫科研論文打下良好基礎。做實驗在提高學生動手能力的同時，也體現了學生團隊協做的能力。

“微機原理與接口技術”是電子信息工程專業的必修課程，是學生進行軟硬件開發的基礎課程，為學生后續學習其他課程提供堅實基礎。文章分別從師資力量建設、教學大綱建設、教學方法建設、考核方式建設及實驗教學建設5個方面，提出了本課程的建設方案，從教師角度出發，通過提升教師教學能力，助力教學過程及教學資源建設，從而達到提高教學質量的目的；從教學內容角度出發，分別從教學大綱、教學方法、考核方式和實驗教學4個方面對本課程提出合理建設方案。經過兩學期的教學反饋，本課程教學取得了較大進步，學生反響較好。目前，本課程教學仍有很多不足，包括學生課堂主動性的調動、課后復習情況等還有待進一步解決。

參考文獻：

[1]? 唐陽華.地方本科院校轉型發展中存在的問題與解決措施：以湖南科技學院為例[J].湖南科技學院學報，2020，41（6）：112-115.

[2]? 吳銀鋒，馮仁劍，于寧，等.“微機原理與接口技術”智慧課堂教學改革探索[J].科教文匯（上旬刊），2021（12）：94-96.

[3]? 程蘭，馬春燕，閻高偉.仿真軟件在微機原理與接口技術教學及實驗中的應用和探討[J].計算機教育，2021（9）：181-185.

[4]? 徐嘉莉，高山山.任務驅動法在《微機原理與接口技術》教學中的應用[J].電腦知識與技術，2021，17（10）：168-169.

[5]? 蔚瑞華，張偉，徐志宇.新工科背景下微機原理與接口技術實踐教學改革[J].實驗室科學，2021，24（1）：61-64.

編輯∕李夢迪