微機原理與應用課程教學改革初探

微機原理與應用是一門眾多工科大學專業(yè)學生必修的一門重要專業(yè)基礎課程。通過這門課程的學習，學生應掌握計算機的硬件結構、工作原理、指令系統(tǒng)、編程方法及接口技術等內(nèi)容。計算機技術是當代發(fā)展最迅速的一門科學技術，其發(fā)展與普及應用已對社會經(jīng)濟、文化進步產(chǎn)生了巨大的影響。學好微機原理與應用課程，具有重要意義。微機原理與應用課程內(nèi)容比較龐雜，涵蓋的知識點較多，包含了微型機硬件系統(tǒng)的組成、匯編語言的設計方法及接口技術三大部分。學習中既需要一定的電子線路基礎，還需要一定的抽象思維和邏輯思維能力，而該課程的教學內(nèi)容比較抽象，前后聯(lián)系緊密，教學難度較大。它是一門理論性、實踐性都很強的課程。為培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，克服以往課程教學中存在的問題，提高教學質(zhì)量，我們在微機原理與應用課程教學中，進行了一系列教改嘗試，取得了良好效果。2006年微機原理與應用課程被評為湖北省高校精品課程。

一 現(xiàn)有教學模式存在的問題

現(xiàn)有大多數(shù)學校的微機原理與應用課程教學模式不能很好的適應學生學習計算機基本知識、鍛煉動手能力的教學目的。主要表現(xiàn)在：

1 微機原理與應用課程包括硬件、軟件和接口三大部分，涉及的知識點非常多，然而課程的學時數(shù)卻非常有限。以武漢科技大學信息學院為例，該課程的學時只有70個，并且實驗還占去了16個學時，實際只有54個授課學時，為確保基本知識的灌輸，大多數(shù)任課教師不得不加快教學進度，無法進一步講深講透有關知識點。

2 計算機技術在不斷的發(fā)展和變革，16位的8086微機知識早已無法滿足學生們對現(xiàn)在計算機知識的渴求。然而，從前期我們試點講授基于80X86系統(tǒng)教材的實踐看，效果并不理想，尤其是在32位CPIJ的存儲器管理和模式匯編語言編程方面，大多是學生都掌握得不夠理想。究其主要原因，可總結為兩點：一是課時數(shù)太少，教師無法展開講解；二是缺乏足夠形象和生動的教學課件，如32位CPU的課件只講32位，并不和以前的16位CPU進行對比分析，導致了16位和32位CPU知識的割裂，學生只是在機械的記憶這些知識點，很難深刻理解和掌握。

3 微機原理與應用課程中包括大量的指令系統(tǒng)和尋址格式，它們是掌握匯編語言的基礎。然而，這些指令系統(tǒng)和尋址的格式不僅難以理解和記憶，在不同的80X86CPU系列中，同樣功能的指令和尋址方式，語法也不盡相同，僅僅通過教材知識的講解和考試前的記憶，并不能使學生真正理解和掌握這些知識。

4 微機原理與應用是一門實踐性很強的課程，現(xiàn)有微機原理課程的實驗學時往往比較有限，但實驗內(nèi)容卻涉及匯編語言的編程、計算機接口技術等眾多內(nèi)容，所以實驗的內(nèi)容只能是按部就班的固定題目和模式，達不到訓練學生分析問題、動手解決問題的能力和目的，有限的時間還使得實驗中普遍存在模擬和抄襲現(xiàn)象，很難保證課程實驗的質(zhì)量。

5 微機原理與應用課程知識點眾多、內(nèi)容復雜，然而現(xiàn)有的教學模式和實驗模式很難激發(fā)學生對學習計算機知識的興趣，導致學生對這門課程有抵觸和恐懼心理，從而也容易間接導致該課程考試情況不理想。

二 對教學改革的幾點探討

針對上述存在問題，我們對微機原理與應用課程教學進行了改革。

1 更新教學觀念，優(yōu)化教學內(nèi)容

為培養(yǎng)學生掌握扎實的計算機基礎理論知識與應用技術，并且知曉計算機技術的進步，使學生能在基礎理論的指導下，具有較強的創(chuàng)新能力，面向?qū)嶋H，進行微機軟、硬件開發(fā)。就必須更新教學觀念。實現(xiàn)以學生為中心的教學模式，即，在充分發(fā)揮教師主導作用的同時，一切從學生的實際出發(fā)，有的放矢，組織教學，使師生間關系由你教我學，變?yōu)槠降群椭C地交流和溝通，增強學生的學習主動性和學習過程中的主體意識，使學生積極主動投入到課程學習的全過程中來。從而樹立自信心，掌握有效的學習方法，主動接受知識，主動思考與動手創(chuàng)造。

隨著教學改革的深入，一個突出的問題就是課堂教學學時越來越少，而需反映的新技術發(fā)展的教學內(nèi)容越來越多。為此。我們在教材選擇方面，在分析比較的前提下，注意選用適宜的新版教材，使得教學有一個好的起點和基礎，并且注意補充微機發(fā)展和最新應用的內(nèi)容，從而開闊學生的視野，提高學生的學習積極性。

在教學中，力求做到縱觀全書，抓住關鍵，突出重點，解決難點。把主要時間花在講解重要概念、基本原理和基本方法上，注重講清難點，分析并引導學生掌握課程內(nèi)容的內(nèi)在關聯(lián)性。在減少教學學時的情況下，不僅完成了教學任務，而且提高了教學效果。

考慮到教學學時的限制，我們選擇8086，8088系列為教學機型，以優(yōu)選的主流機型開展微機原理及接口技術的教學，教學目的明確，能保證理論知識與實踐應用得到較好的結合，學生能夠?qū)W以致用。考慮到計算機技術的發(fā)展，也向?qū)W生講解、介紹目前功能更強，應用更廣的80x86及奔騰系列，使學生能及時跟蹤了解現(xiàn)代微機的發(fā)展趨勢和應用潮流，從而開闊學生的技術視野，為以后的工作和學習打下較好基礎。

2 進行課程教學改革，促進教學質(zhì)量提高

要適應形勢發(fā)展，提高教學質(zhì)量，則必須對傳統(tǒng)的注入式、照本宣科的教學方法加以改進，并且對教學計劃、教學內(nèi)容、教材體系結構、實驗和課程設計的內(nèi)容與方法、考試與考查方法等進行了改革。

(1)提高課堂教學質(zhì)量。課堂教學是一門綜合藝術，教師本身要敬崗愛業(yè)，不斷學習，提高專業(yè)素質(zhì)與教學水平，認真?zhèn)湔n，認真上好每一節(jié)課，特別要注重教學語言的應用。力爭把教學搞得生動活潑，情趣橫生。

在教學時，采用啟發(fā)式，不搞滿堂灌，鼓勵學生多提問，表揚學生的進步，特別要注重學生作業(yè)完成情況，每次均講解習題存在問題及學生作業(yè)完成好的“閃光之處”，提高學生的自信心。將教師的“教”與學生的“學”有機結合起來，產(chǎn)生較好的教學效果。

(2)優(yōu)化教學計劃。本課程是一門技術發(fā)展迅速的課程，為適應形勢的發(fā)展，我們在保持基本穩(wěn)定的前提下，調(diào)整教學計劃，增加了實驗學時，增加了課程設計這一實踐性教學環(huán)節(jié)。

(3)優(yōu)化理論教學內(nèi)容與教材體系結構。在理論教學中，不斷跟蹤微型計算機技術的發(fā)展，不斷更新教學內(nèi)容，采用適宜的新版教材，依學生水平的不同，在教學計劃范圍內(nèi)，適時調(diào)整教學進度和深度。向一些學習基礎較好的同學推薦一些參考資料和技術書刊，以培養(yǎng)學生自學能力與思考能力。

(4)搞好課程設計。課程設計是檢驗師生教與學水平的一個重要檢驗手段，課題應為“軟”、“硬”結合，且是源于實際，要求課題有一定難度和綜合性，設計內(nèi)容要能覆蓋其它相關課程的基礎。著重培養(yǎng)學生掌握本課程學習知識的能力，達到具有獨立思考，獨立工作，力爭獨擋一面的能力。為走向社會，具有良好的工程意識，打下良好基礎。

課程設計要使學生知道做什么。一般情況下，我們建議學生自己設計一個課題，然后用課程所學知識來解決。對于一部分不知道該做什么課題的同學，我們則根據(jù)學生的能力和專業(yè)方向，分別設計了一些匯編語言程序設計和接口電路應用方面的題目，學生可從中選取感興趣的來做，課程設計以小組為單位，也可一人一組。要求最終提交完整的設計文檔和運行文件。整個過程中，從資料查找、實驗設計、程序設計、電路連接、系統(tǒng)調(diào)試直到最后的文檔編寫，我們都鼓勵學生獨立完成，教師只進行必要的指導。

(5)改革實驗教學，注重能力培養(yǎng)。實驗環(huán)節(jié)在技術課程教學中具有重要地位。我們遵照循序漸進、逐步深化、因材施教的原則，在安排學生實驗時，堅持一人一機，以設計型實驗為主，以驗證型實驗為輔，訓練學生對所學理論知識的綜合應用能力和創(chuàng)新設計能力。我們實行實驗室開放教學，建立開放式實驗室，延長實驗室開放時間，給學生提供更多更方便的實驗機會以提高學生的設計能力和動手實踐能力。培養(yǎng)學生對本課程的興趣，使學生對微機內(nèi)部原理和芯片的工作流程產(chǎn)生更直接的感性認識，也給學生提供了較大的自由思考的空間，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神與實踐能力。

(6)改革考試與考查方法。考查、考試是引導學生學習，了解教師教學效果的一個重要步驟。而微機原理與應用是一門實踐性很強的課程。因此僅憑書面筆試來確定學生成績是不全面的。為此，我們將學生平時成績和實驗動手動力也在總評成績中占有一定比例。平時成績主要為平時作業(yè)完成情況，實驗成績?yōu)閰⑴c態(tài)度與動手能力的體現(xiàn)。筆試亦注重與實踐關聯(lián)的題型考查。

(7)建立課程教學網(wǎng)站。在網(wǎng)絡已經(jīng)相對發(fā)達和普及的今天，為了進一步提高教學質(zhì)量，我們建立了課程教學網(wǎng)站，把電子教案和實驗錄像等與學習相關的資料上傳到網(wǎng)站并開設師生交流論壇，把抽象深奧的知識點通過多媒體技術，生動形象地呈現(xiàn)在學生面前，便于學生掌握和促進學生和老師之間的互動交流，使學生隨時隨地可以進行學習，尤其是可以著重學習課堂上未能理解和掌握的知識，解決學生在實踐中遇到的問題。

總之，對于微機原理與應用這樣實踐性很強又很重要的專業(yè)基礎課程，只有不斷進行教學改革，才能使師生水平均得到提高，從而引導學生積極探索，獲取知識，達到培養(yǎng)理論知識扎實、動手能力強的高素質(zhì)人才之目的。

微機原理與應用課程軟件知識教學采用講授圍繞實踐、講授和實踐相結合的教學模式，等同于無形間延長了課時數(shù)，學生可以投入更多的課余時間學習本門課程，可大大激發(fā)學生們的學習興趣，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。

微機原理與應用課程接口部分的學習要求學生必須掌握軟件部分的知識并具有一定的實踐能力，而軟件部分采用的“講授圍繞實踐、講授和實踐相結合”的教學模式已使學生的軟件能力和實踐動手能力均得到了鍛煉。

微機原理與應用是一門實踐性很強的課程，進行教學改革可以實現(xiàn)本門課程“理論聯(lián)系實際、在實踐中驗證理論”的教學目的，使學生在實踐中真正學習和領悟什么是“微機原理”。