《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法改革研究

摘要： 本文論述了課程設(shè)計(jì)的重要意義，對(duì)《微機(jī)原理及應(yīng)用》傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)方法存在的弊端進(jìn)行了分析，并對(duì)課程設(shè)計(jì)提出了新的教學(xué)方法。經(jīng)過近幾個(gè)學(xué)期的實(shí)踐證明，新的教學(xué)方法提高了教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞： 課程設(shè)計(jì) 實(shí)踐操作 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力

前言

《微機(jī)原理與應(yīng)用》是我院電子信息工程、機(jī)械設(shè)備及自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等專業(yè)重要的基礎(chǔ)專業(yè)課程之一，不但要求有較高的理論水平，而且要求有實(shí)際的動(dòng)手能力。第六學(xué)期結(jié)束后，學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了《微機(jī)原理與應(yīng)用》的理論課程，并完成了相應(yīng)的課程實(shí)驗(yàn)，在程序設(shè)計(jì)及接口單元的電路設(shè)計(jì)方面具有一定的基礎(chǔ)。但學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，構(gòu)建微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，綜合調(diào)試軟硬件的能力還有欠缺。課程設(shè)計(jì)能提高學(xué)生的實(shí)踐能力、工作能力及創(chuàng)新能力，并能為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

1.課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的

課程設(shè)計(jì)是《微機(jī)原理及應(yīng)用》理論課程結(jié)束之后安排的一次大型實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是鞏固和加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，增強(qiáng)學(xué)生設(shè)計(jì)微機(jī)系統(tǒng)和調(diào)試軟件的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)工作打好基礎(chǔ)。

1.1鞏固和深化理論知識(shí)

課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生不僅是實(shí)踐能力的培養(yǎng)，同時(shí)又是對(duì)理論知識(shí)的再學(xué)習(xí)鞏固的過程。按照教學(xué)大綱要求，課程設(shè)計(jì)的教學(xué)作用主要體現(xiàn)在靈活運(yùn)用理論知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。

學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中將理論知識(shí)運(yùn)用到工程實(shí)踐中，實(shí)際就是對(duì)所學(xué)理論知識(shí)掌握程度的驗(yàn)證。同時(shí)，課題中所涉及的新知識(shí)使學(xué)生必須再到書本中去尋求正確答案并經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。這是一個(gè)鞏固和消化理論知識(shí)的過程，通過課程設(shè)計(jì)的鍛煉，學(xué)生對(duì)本課程所學(xué)知識(shí)的理解都有不同程度的提高。

1.2培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)

課程設(shè)計(jì)所涉及的知識(shí)面較廣，要求較高，難度較大，是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)和動(dòng)手能力的一次較為全面的檢驗(yàn)。在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、接口應(yīng)用、編程和調(diào)試能力都得到了充分的體現(xiàn)，尤其是應(yīng)用程序結(jié)合硬件調(diào)試，更能反映出學(xué)生的基礎(chǔ)理論水平和實(shí)際動(dòng)手能力。如在設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到程序編制，在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題并解決，反復(fù)進(jìn)行軟件和硬件的協(xié)調(diào)，進(jìn)行總體方案的修改和補(bǔ)充。這一循序漸進(jìn)的過程使學(xué)生得到了類似于科研工作設(shè)計(jì)和實(shí)施的全過程的訓(xùn)練，對(duì)提高學(xué)生的工程素質(zhì)很有益處。

1.3培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

鼓勵(lì)學(xué)生將課程設(shè)計(jì)與校內(nèi)外科技創(chuàng)新項(xiàng)目以及各類的電子設(shè)計(jì)競賽結(jié)合，讓學(xué)生自主完成選題，自己查找資料，自己做試驗(yàn)設(shè)計(jì)，自行測量或制作工具，親手實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。通過這種方式提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

1.4打好畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期基礎(chǔ)

2周的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生要經(jīng)過選題、制定方案、模塊設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件編程、軟硬件調(diào)試等一系列的流程，這一過程和畢業(yè)設(shè)計(jì)很類似。經(jīng)過課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生初步具備了畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)知識(shí)，特別是撰寫具有小論文特點(diǎn)的課程設(shè)計(jì)報(bào)告，為書寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文打下了基礎(chǔ)。

2.傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)方法的弊端

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)的方法主要存在以下幾個(gè)方面的弊端：（1）從安排課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容上看，基本上是圍繞相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容而展開的，不能夠構(gòu)成對(duì)實(shí)際問題的解決方案。（2）從配套程序的規(guī)模上看，一般只是幾十行到幾百行的源代碼，或者是一個(gè)單獨(dú)電路的設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一個(gè)小型項(xiàng)目的規(guī)模。（3）從設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)上看，由于設(shè)計(jì)實(shí)踐是圍繞著課程教學(xué)內(nèi)容而進(jìn)行的，問題已經(jīng)高度抽象，學(xué)生很難得到有關(guān)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的整體訓(xùn)練機(jī)會(huì)。而且，這些內(nèi)容相對(duì)簡單、問題域已經(jīng)高度抽象、規(guī)模較小的設(shè)計(jì)實(shí)踐，一人基本上就能完成，學(xué)生幾乎無法通過這些設(shè)計(jì)實(shí)踐去真正獲得有關(guān)項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的基本訓(xùn)練和工作經(jīng)驗(yàn)。（4）從時(shí)間安排上，每次課程設(shè)計(jì)都安排在學(xué)期結(jié)束前兩周，時(shí)間短，且學(xué)生都集中精力準(zhǔn)備期末考試，沒有興趣去做課程設(shè)計(jì)，往往是紙上談兵，窮于應(yīng)付。學(xué)生根本沒有達(dá)到訓(xùn)練的目的，更談不上創(chuàng)新能力的提高了。

3.改革課程設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

針對(duì)以上傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)方法帶來的缺點(diǎn)，我們經(jīng)過多年摸索研究，提出以下改革的方法：

3.1改變?cè)O(shè)計(jì)的題目類型

在課程設(shè)計(jì)的題目類型上，我們嘗試了新的分類，將其劃分為四種類型。

（1）匯編程序設(shè)計(jì)部分；

（2）微機(jī)內(nèi)部接口編程和應(yīng)用；

（3）微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)；

（4）與大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目、科研相結(jié)合。

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，選擇一些經(jīng)典的程序，希望通過編程設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟悉匯編語言的基本方法。另外，應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)及創(chuàng)新項(xiàng)目，主要是硬件與軟件設(shè)計(jì)相結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。學(xué)生通過硬件設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、設(shè)計(jì)軟件、軟硬件聯(lián)調(diào)等過程，獲得工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練。所有課題都要在微機(jī)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上調(diào)試通過，保證學(xué)生能夠在設(shè)計(jì)中取得正確的結(jié)果。在課題的選擇上要把握以下的原則：課題的內(nèi)容避免單一；同一課題要有多個(gè)方案；課題與大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目及科研相結(jié)合。

3.2課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師安排

在指導(dǎo)教師安排上，采用選題分組模式，將教師擬定的課題由學(xué)生自由選擇，最終將班級(jí)學(xué)生分為若干小組，每名教師指導(dǎo)幾名學(xué)生，與畢業(yè)設(shè)計(jì)相類似，參加指導(dǎo)的教師都有著豐富的教學(xué)、科研，以及與企業(yè)合作開發(fā)項(xiàng)目等多方面的經(jīng)驗(yàn)，相信對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)有很大幫助。每個(gè)課程設(shè)計(jì)中的課題，都來自教師們具體的科研和設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)踐，所選設(shè)計(jì)項(xiàng)目與教學(xué)內(nèi)容配合緊密，項(xiàng)目的難度與規(guī)模適宜，經(jīng)過認(rèn)真設(shè)計(jì)、調(diào)試，相信對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力提高有很大的促進(jìn)。

3.3時(shí)間進(jìn)度安排

時(shí)間進(jìn)度安排上，以往的課程設(shè)計(jì)時(shí)間很集中，往往安排在學(xué)期結(jié)束前兩三周，那時(shí)學(xué)生既要忙于復(fù)習(xí)考試，又要去做課程設(shè)計(jì)，大部分學(xué)生窮于應(yīng)付，甚至存在抄襲現(xiàn)象。我們打破以往的傳統(tǒng)，在開學(xué)初就布置課題，讓學(xué)生帶著課題學(xué)習(xí)理論課程，最后在學(xué)期結(jié)束進(jìn)行答辯驗(yàn)收，給學(xué)生充足的時(shí)間完成課題，保證了課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

3.4課程設(shè)計(jì)的成績?cè)u(píng)定

以往成績的評(píng)定，只是看一下學(xué)生交上去的設(shè)計(jì)報(bào)告，給出的成績并不能反映學(xué)生的真實(shí)水平。改革后課程設(shè)計(jì)的成績?cè)u(píng)定分為四個(gè)部分構(gòu)成：方案設(shè)計(jì)、軟硬件調(diào)試過程、設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯組成，按3：3：2：2評(píng)定成績，分為優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)。

（1）方案設(shè)計(jì)的評(píng)分

要求能夠體現(xiàn)題目的功能，在硬件原理圖正確、程序流程合理的前題下，教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)水平、方法的優(yōu)劣等給分。

（2）調(diào)試過程評(píng)分

指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)備完好情況給分。

（3）答辯

采用答辯的方法，不僅使學(xué)生成績能夠真實(shí)地反映水平，更可以通過這一環(huán)節(jié)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯進(jìn)行很好的演練。教師根據(jù)學(xué)生回答問題情況給出成績。

（4）設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分

看設(shè)計(jì)報(bào)告是否按規(guī)定格式書寫，材料是否齊全，敘述是否清楚。

4.結(jié)束語

《微機(jī)原理與應(yīng)用》這門課程是工科院校重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，我們通過對(duì)理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)方法改革，敦實(shí)了學(xué)生的微機(jī)原理的基本知識(shí)、基本技能，深化了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。經(jīng)過課程設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，部分學(xué)生在院創(chuàng)新科技項(xiàng)目、電子設(shè)計(jì)競賽中，各方面能力表現(xiàn)突出，多次獲獎(jiǎng)。

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基金項(xiàng)目：淮陰工學(xué)院精品課程項(xiàng)目