高校課程教學模式的改革與實踐

【摘要】結合自身教學經驗，針對當前本科計算機專業《單片機原理及應用》的教學模式進行了深入研究，提出了“厚基礎+多實驗+重應用=技術型人才”的教學理念，探討并實踐了分層（基礎層、自學動手層和應用層）的理論教學模式和分類（基礎實驗類、設計性實驗類和拓展性實驗類）的實驗教學模式，取得了良好的教學效果。

【關鍵詞】高等教育教學模式人才培養單片機原理及應用

【基金項目】安徽新華學院2012年度國家級創新創業訓練計劃創新訓練項目（201212216015）。

【中圖分類號】G642【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）06-0239-02

1.引言

大學本科教學的整個過程是圍繞著課程教學展開的。課程教學是實現人才培養目標的主要途徑，因此，課程教學質量的高低在很大程度上決定著整個教學質量，直接影響著人才培養的質量。目前，大多數高校學生屬于被動式、應試型的學習狀態，具體表現為五多五少[1][2]:一是在學習方式上，從師型過多，自主型過少；二是在學習思維上，求同性過多，求異性過少；三是在學習狀態上，順從型過多，問題型過少；四是在學習層次上，繼承性過多，創新性過少；五是在學習情感上，應試型過多，興趣型過少。因此要想改變這種態勢必須要改變教師的教學觀念，學生的學習方法。

在教學方面，要從每一門課程去著手，努力提高每一門課程的教學質量。面對當前的教學內容多、學時少、課堂教學效果差、教學手段單一和用人單位要求高等現象，結合我校電子類專業實際教學教改情況，針對《單片機原理及應用》這門課程，從六個方面對教學過程進行了改革。文獻[3]中采用“專業知識夠用為度”的原則來實施理論教學，文獻[4]中采用案例驅動教學方法，本文結合《單片機原理及應用》特點，提出全面改革教學的各個環節，強調理論與實踐的重要性，既能摒棄上文文獻教學方法單一，又能取得較好教學效果。

2.課程教學改革

2．1明確教學目的和教學理念

《單片機原理及應用》課程是計算機、電氣電子、自動化以及通信工程等專業的重要主干基礎課，單片機應用領域從航空、航天、家用電器已經普及到國計民生的各個領域[5]，是學生學習運用計算機軟硬件知識最主要的課程，對提高學生的計算機軟硬件應用能力非常重要，因此，提出課程教學目標是能夠以微處理器、總線、接口和通道為主線索，正確建立單片機系統組成的整體框架，理解硬件與軟件間的辯證關系，了解單片微型計算機系統及其接口技術的最新發展。具體要求掌握：CPU和基本接口電路的結構及其工作原理，存儲器和接口芯片的正確合理選用，能夠獨立完成基本接口電路的設計、基本指令和匯編語言程序設計，并根據不同要求確定和分析系統，尤其是實時系統的硬軟件結構，初步了解監控程序的設計。提出“厚基礎+多實驗+重應用=技術型人才”的教學理念，要求學生掌握深厚的理論基礎，包括基本概念、基本原理和基本方法，使學生具備一定的可持續應用能力。通過增多和增強實驗，幫助學生理解和深化理論知識，培養和鍛煉學生的動手能力，不斷提高學生分析和解決實際問題的能力。

2．2教學內容的組織

單片機原理及應用這門課程，一般教材教學內容豐富、信息量大、更新快，對基礎性、先進性和前沿性的知識介紹的較為詳細。而我校規定的理論教學的學時數是56學時，實驗學時8個，顯然教學內容與學時之間存在著明顯的矛盾。為了很好地完成教學任務，我們打破了常規的教學順序（按章節順序開展教學），提出了以教材內容為線索的層次化教學模式，重新組織教學內容。這種教學模式的基本思想是：把教材內容分為三個層次，即基礎層、自學動手層和應用層?；A層的教學以教師課堂講解為主，主要包括CPU、存儲器以及常用接口的結構和工作原理等等，所用學時大約為12個。自學動手層的教學以教師的講解為附，以學生自學和動手做實驗為主，其教學內容主要包括接口及其可編程接口芯片的結構、編程結構及其工作原理，理論教學12學時（含課堂自學），同步實驗4學時。這部分的教學通過嚴格要求學生按照老師的部署和簡單扼要地講解，在課堂或課外認真閱讀相應內容，通過集體答疑、網上講解和個別輔導等教學形式，完成教學任務。這樣既能培養和提高學生的自學和實際動手能力，又能解決課時與教學內容之間的矛盾。

2．3實驗教學環節的改革與設計

理論是基礎，應用是目的。這句話所包含的道理對于理工科院校尤為重要。實驗課以其具體直觀性、可操作性以及學生在實驗中的主動性、探索性和創造性等特點，具有課堂教學所無法比擬的優勢。因此，注重和完善實驗教學環節是培養應用型人才的重要環節和保證。為了做好這方面的工作，除了對實驗設備和內容進行不斷地調整、補充和完善外，還要對實驗進行合理的分類和組織。為此我們把實驗環節劃分成基礎實驗類、設計性實驗類和拓展性實驗類?；A實驗分為微型計算機組成實驗和可編程接口芯片實驗，實驗內容為：可編程接口芯片實驗，包括并行接口、定時／計數器、串行通信接和 DMAC 接口實驗。設計性實驗的目的是培養和檢驗學生綜合運用知識和解決實際問題的能力而設置的，理論學時16個，實驗學時8個。

2．4教學方法和手段的探討與實踐

教學方法是指“在教學過程中為完成一定的教學目的和任務所采取的教學途徑或教學程序 ，是以解決教學任務為目的的師生間共同進行認識和實踐的方法體系”[6]。教學方法的改革與創新必須遵循以下原則：①滿足教學目的和任務的需求；②符合教學規律和原則；③與教學內容相適應，與學生的基礎和學習能力相適應。針對具體情況，我們的做法是：①采用多媒體和計算機網絡作為教學媒體，要求任課教師集體編寫多媒體電子教案，共同制作網絡課件；②打破老師一言堂的傳統教學模式，采用講解、提問、討論和自學相結合的教學方法。對于教學中的難點重點，以老師的講解和學生的討論為主，對于那些簡單知識以學生的自學為主。在多年的教學過程中，筆者經常發現：對于一本好的教材而言，其中的許多內容，采用學生自學遠比老師講解的效果更好。當然，這種自學是在老師的指導下進行的，分為課內自學和課外自學兩部分。學生通過計算機網絡把自學中遇到的問題反應給任課老師，老師再通過網絡把自己的解答反饋給學生，這樣既培養了學生自學能力，節約了時間，又能提高學生學習的興趣；③ 把講解和演示模擬實驗作為課堂教學的有機組成部分。教與學、學與應用永遠都是不一致的，所以在課堂上我們要教會學生如何做實驗，分析和解決學生在實驗中可能遇到的問題，這樣才能激發學生對實驗的興趣。只有采用靈活多樣的教學手段，充分利用現代化的教學設備，才能取得良好的教學效果。

2．5努力培養學生自學能力

根據大學生的實際能力，在教學過程中把培養學生自學能力作為教學的有機組成部分。主要采用三種形式：①課堂自學。老師指定自學內容、要求和目標，在課堂上通過自學完成教學任務；②課下自學。老師指定自學內容、要求、目標和作業，學生利用課外時間完成學習任務；③老師或學生提出問題，由學生通過自學、討論等各種形式解決問題。實踐證明，適當安排自學內容，既緩解了課時與教學內容之間的矛盾，又提高了學生自學能力和教學質量。

2．6建立高效的課程考察模式

課程考察（考試）的目的是檢查學生掌握知識的情況。目前普遍采用“筆試+平時=成績”的模式進行，筆試成績占70%，平時（30%）=出勤率+作業+實驗。通過研究發現這種考察模式不利于學生實際動手能力和應用能力的培養，難免會導致“高分低能”現象的出現。針對這種情況我們提出了“筆試（55%）+實驗（20%）+設計（15%）+作業（10%）=成績”的考察模式，在這個考察模式中，體現了實際動手和解決實際問題的重要性。

3.結束語

高等教育的改革，要以全面提高教學質量、培養更多的滿足社會需求的人才為目標。計算機技術的發展是社會進步的主要標志之一，它的應用已滲透到社會的各個領域。如何培養出高質量的計算機人才，是高等院校要急于解決的問題，特別是在“供大于求”的今天，這個問題的解決顯得尤為迫切。高校課程建設應該遵循“教育要面向現代化，面向世界，面向未來”的戰略思想；以全面提高各門課程的教學質量為中心，以培養滿足社會需求的人才為目的；從提高每門課程的教學質量做起，深入細致地探討高效的教學模式，充分利用各種教學資源，提倡并鼓勵教師大膽地進行教學改革，努力提高教與學兩方面的積極性，就一定能夠全面提高我們的教學質量和人才培養質量。經過幾年的努力，我們對計算機專業的課程教學進行了全面的改革，改革的目的在于以較少的教學投入取得更好的教學效果，使教學過程更有利于因材施教，培養出更高質量的人才。實踐證明我們的改革是成功的。

參考文獻：

[1]張德江.注重學習產出 重視學生發展[J].教育發展研究，2011.8:76-79.

[2]張德江.改革教學方法 培養創新人才[J].中國大學教學，2009年第5期:7-10.

[3]王林生，馬瑛.《單片機應用技術》教學改革與實踐探索[J].價值工程，2010年第81期：160-161.

[4]修春波.單片機課程的案例驅動教學方法研究[J].科技信息，2013年第5期：197-200.

[5]高洪志.MCS-51單片機原理及應用技術教程[M].人民郵電出版社，2009年4月：1-2.

[6]左藤學著，鐘啟泉譯.課程與教師[M].北京:教育科學出版社.2003，150-220.