《微型計算機原理》課程教學改革與實踐研究

摘要：在高職教育中，如何處理好原理性課程，提高教學水平，完善質量，激發(fā)學生學習興趣，是高職教育工作中必須面對的問題。本文針對我院05、06級兩屆開設的《微型計算機原理》課程教學，在教學內容、大綱、教學方法與手段上的改革與實踐進行分析研究。

關鍵詞：微型計算機原理；教學內容；大綱；改革；實踐

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)05-10913-03

1 引言

隨著高等職業(yè)教育的發(fā)展和教學改革的不斷深入，如何把握理論夠度為原則的高職教育，處理好理論與實踐之間的關系，各高職院校都紛紛對原理性課程提出了更高、更新的要求，教學內容上更加注重應用性、實用性和針對性，更進一步突出實踐能力的培養(yǎng)，為此就必須針對原有理論課程進行重組整合，對教學內容和教學方法進行相應改革。《微型計算機原理》是計算機專業(yè)的基礎理論課程之一，它是在原有本科或高職中幾門課程的重組整合形成的。

2 《微型計算機原理》課程教學內容及大綱改革制定

2.1 課程教學內容的改革

教學內容的改革必須針對專業(yè)的培養(yǎng)目標進行分析，選用合適的教材，精選教學內容，并注重計算機發(fā)展的特征及趨勢融入到教學中。通過高職教育計算機專業(yè)培養(yǎng)目標的分析，《微型計算機原理》課程主要講解的是計算機內部各功能部件的結構和工作原理，并相應融入指令系統(tǒng)及匯編語言的知識。該課程涵蓋了《計算機組成原理》和《匯編語言》兩個課程知識內容，將計算機組成原理與微型機結構原理有機結合，全面了解計算機基本原理的基礎上，掌握微型機的應用技術。如何在有限的教學時數(shù)內，又必須把握理論夠用的原則，把基礎知識講清，使學生能夠利用基本原理解決后續(xù)學習過程中所遇到的新問題，以增加學生的學習興趣，感到學有所用，是教學內容改革的關鍵所在。

硬件方面我們以計算機五大部件內容為主線，講授了運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設備等微型計算機的組成及工作原理；軟件方面講授了計算機指令系統(tǒng)及匯編語言基礎，從而使學生能夠清楚理解微型計算機的結構和工作流程，為計算機專業(yè)學生建立起硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)有機結合的概念，提高對計算機系統(tǒng)的認識，為后續(xù)課程奠定相關計算機理論基礎知識。

2.2 教學大綱的制定

在確定好教學內容的基礎上，我們就必須制定和完善課程的教學大綱。傳統(tǒng)的學科教法中，通常以教學大綱為基準，以教材為基礎，以教材的章節(jié)順序為教學進度，這必然會依賴于教材，而又無法加入計算機新技術、新理論科學等知識內容。因此教學大綱必須結合專業(yè)的特點、培養(yǎng)方向制定切實可行的教學大綱，不能拘泥于教材。在對課程性質定位中，我們就將《微型計算機原理》定位為專業(yè)基礎理論課程，服務于整個專業(yè)課程體系；在教學內容要求、學時分配上，對各個知識點進行了嚴格要求，例如“了解”、“掌握”和“理解”，讓教師在教學和學生在學習過程中都有指導作用。同時我們對教學大綱的制定沒有嚴格按照教材章節(jié)順序及內容來制定，而是對教材內容進行相關處理，例如我們就將“Intel 80x86微處理器”中8086的引腳信號、工作模式及操作時序等教學內容進行刪減，而增加了Intel微處理器各個發(fā)展階段的典型CPU介紹。

3 《微型計算機原理》課程教學方法與手段的改革

3.1 采用啟發(fā)式教學方法

啟發(fā)式教學方法是通過教師啟發(fā)學生積極思考，使學生能主動地掌握知識，引導學生進行學習。為了達到較好的教學效果，我們進行了充分的備課，一方面對《微型計算機原理》課程的地位、作用牢牢把握，吃透教學大綱，另一方面又認真研究教材，弄清微型計算機原理的基本理論。在講課過程中，我們對整個內容進行整體把握，對每一章的內容都提出相應的問題，從而讓學生跟隨教師的講課進行思考，啟發(fā)學生在將來一章將涉及那些內容。例如，在講計算機系統(tǒng)概論中，我們就一改過去，直接給學生提出了“什么是計算機”、“什么是電子計算機”、“什么是微型計算機”，有些同學馬上會想到計算機就是電腦，但實際上這只是狹義上的一個定義，而廣義上應該說“能夠計算處理的機器”，這樣我們不失時機地提出后續(xù)問題，引導學生積極思考。這種教學方法，讓學生帶著問題去聽講學習，不僅提高了學生的學習興趣，更重要的是，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的意識和能力。

3.2 突出理論知識的實際應用

作為專業(yè)基礎理論課，由于《微型計算機原理》課理論性強，重點、難點多，具有很強的抽象性，因此如何改進教學方法，使學生樹立起濃厚的學習興趣，提高課堂教學效果是很大的關鍵。而理論結合實際，將抽象的理論轉化為具體的實際應用，這樣既能激發(fā)起學生興趣，又能引導學生進一步去學習專業(yè)基礎理論。例如，在講存儲系統(tǒng)中，很多教材都會著重存儲器的工作原理，而大學本科中也會花很大時間去講授這些非常抽象的理論知識，我們經(jīng)過仔細研究教學大綱并結合實際，對教材進行了較大的處理。首先，我們結合當前計算機的所有存儲器，理論與實際相結合進行講解存儲器的特點、作用；其次，在對存儲器系統(tǒng)的結構分析時，我們引入Windows操作系統(tǒng)中大家比較熟悉的虛擬存儲技術及預存取技術，這樣自然引導了學生的對理論知識學習的興趣；最后，在對存儲器擴充時，我們自然地提出大家熟悉使用到的內存或顯存中由多個存儲芯片組成，提出了存儲器容量和位寬的擴展，而容量和位寬正是我們選擇存儲器中的兩大重要性能指標。

3.3 講與練相結合，引入學生討論環(huán)節(jié)

在理論教學中，針對一些理解性又需掌握性的知識，采用傳統(tǒng)應試教育中的多做多練也是一種好辦法，教師通過課程內容的講解，然后布置適當?shù)木毩暎诹曨}中進行分析和討論。通常教師必須做到選題具有代表性，它既不是難題也不是繁題，而是具有一定的討論和引申的內容，是在大綱要求學生掌握理解的內容。通過習題的練習和討論，加強加深學生對基本概念和基本理論的理解，起到舉一反三、觸類旁通的作用。在討論環(huán)節(jié)中，學生可能會提出新的問題，而正是這些新的問題，又可以培養(yǎng)和鍛煉學生獨立思考的能力。在《微型計算機原理》課程中，我們基本做到每次課都有課內和課外作業(yè)，通過講與練結合學習原理性知識。

3.4 加強實踐環(huán)節(jié)，重視實驗實訓

為了使學生加深對基礎理論的理解，我們加強了實踐環(huán)節(jié)，對實驗實訓尤其重視。在此，我們精心設計了每一個實驗實訓項目，編寫了相應的實驗指導書，通過實驗模擬使學生熟悉掌握整個微型計算機系統(tǒng)的軟、硬件及其之間的關系。微型計算機從硬件原理組成來分有CPU（由運算器、控制器兩者集成）、存儲器、輸入/輸出部分組成，實驗中通過運算器芯片、寄存器芯片、半導體存儲芯片、輸入開關、輸出指示燈進行模擬連接，實現(xiàn)對整機認識和理解。而對微型計算機軟件，我們通過微機指令與匯編部分實驗實訓來加深了解。

3.5 多媒體輔助教學及幻燈片的引入

計算機原理具有很強的抽象性和技術性，其教學內容難于通過傳統(tǒng)的教學手段實現(xiàn)對計算機直觀、形象的描述，因此我們引入了多媒體教學手段，將所有的教學內容制作成幻燈片形式，對比較抽象的工作原理和工作過程以動畫的形式表現(xiàn)出來。采用這種教學手段，使得更加直觀、形象和易于理解，具有較強的吸引力，提高學生的學習興趣。為了便于學生的觀看和自習，我們將所有課件都發(fā)給學生，供課后的學習。

4 《微型計算機原理》課程的教學實踐分析

《微型計算機原理》課程在我院從05級計算機應用技術專業(yè)整合重組后開設，今年又在06級繼續(xù)開設。通過兩年多的教學實踐，在深化教學改革中，我們將教學大綱、教材、多媒體輔助教學及課件、實驗指導等提供給學生共享。在嚴格把好學生考試關的情況下，我們對學生不進行任何試卷的泄漏和復習，要求學生按照教學大綱以及相關資料進行復習，對05、06級學生成績統(tǒng)計分布如圖所示。

對上圖看出，06級基本上符合正態(tài)分布，成績分布主要50－79分之間，且在該分數(shù)段06級比05級增加了17人，總體成績06級學生成績也明顯好于05級。而由于我院05級計算機應用（2）班中接近一半學生是屬于五年一貫制（共48人，五年一貫制學生共23人），因此假如進行適當修正，從50分－100分段的學生也能正態(tài)分布。

5 結束語

綜合課程教學實踐情況，我們在提高教學水平，完善教學質量同時，課程的建設與發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成就，對培養(yǎng)學生在硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的實際問題解決能力中起到積極的作用，對培養(yǎng)學生在計算機體系結構思想上提高了認識。但是教學的改革與實踐并不能一蹴而就，需要一個不斷的深化過程，就如同樣的我們統(tǒng)計分析中，同樣的教學教法，06級要好于05級。因此教學的改革與實踐涉及的方面比較多，科學技術及知識在不斷的發(fā)展，不光是教學內容、教學方法、教學手段以及教學實踐進行發(fā)展和改革，而廣大的學生和教師也需要自身的發(fā)展及改革，這樣才能推動整個教學質量和效果的提高。

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