應用型大學背景下微機原理課程教學的幾點想法

摘要：本文分析了向應用型大學轉變過程中，微機原理課程教學存在的問題和不足，提出了以應用型人才培養為落腳點的微機原理應用型課程體系。通過教學教材、理論教學、實驗教學、課程設計教學和考核方式等方面的調整，構建出符合培養目標和切實可行性的應用型課程體系，提高了學生的創新創業能力，推動了應用型微機原理課程改革的發展。

關鍵詞：應用型；微機原理；課程體系；改革

中圖分類號：G420 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）02-0233-02

《微機原理》作為多數電子類專業所必修的專業課，具有理論性深、實踐性強的特點。通過該課程的學習，要求學生能夠建立微型計算機系統的整體概念，并且具備系統軟硬件開發設計能力。2015年，教育部、國家發改委、財政部印發了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，該意見明確指出：建立以提高實踐能力為引領的人才培養流程，培養創新應用技術技能型人才[1]。許多高校紛紛加入轉型發展的行列，在應用型大學的背景下，微機原理課程教學也面臨著新的轉型挑戰。

一、應用型教學的典型特征

根據教學目標和培養層次，我國高校分為職業型院校、學術型大學和應用型大學三類[2]。其中，職業型院校注重學生職業素養教育，以培養專業技能型人才為目標，專業建設服務于地方社會與經濟。學術型大學注重科研、理論能力的教育，強調寬口徑厚基礎人才的培養，專業建設服務于國家或整個社會行業。應用型大學兼顧系統綜合設計能力和一定的科學研究能力，注重實踐創新能力和應用能力的教育，專業建設服務于地方社會經濟與行業。因此，應用型教學是建立在一定基本理論之上的、側重于應用實踐能力培養的、服務于地方社會經濟行業的新型教學，具有應用性、創新性、能力性、適應性的典型特征。

二、微機原理教學現狀

作為工科課程的之一的《微機原理》，其包括：理論教學、實驗教學和課程設計等三個傳統的教學環節。以我校為例，《微機原理》課程總共48學時，其中，理論36學時，實驗12學時。盡管，很多學校修訂了期末成績的構成結構和構成比例，涵蓋了試卷成績、平時出勤成績和實驗成績等方面，目前，試卷成績在期末總成績中依舊占主導地位，課程教學仍然以理論教學為主。“先理論、后實踐”，實驗教學與理論教學間插開設，輔助課堂理論學習。實驗儀器為集成硬件實驗箱或實驗臺，實驗項目內容多為接口芯片的基本應用，綜合性、設計性實驗少，基本沒有創新性實驗[3]。微機原理課程設計是在課程結束之后進行的一次全面的綜合訓練，要求學生能夠應用各種微機接口和其他單元電路構成小規模的應用系統，通常在一周內完成系統軟硬件設計和課程設計報告。但是，受高校實踐經費和場地的限制，多采用課程設計報告作為課程設計的唯一考核手段，該環節僅僅培養了學生文獻查閱能力和文字編輯能力。

三、微機原理應用型教學體系的構建

向應用型大學轉變是一項綜合的系統工程，構建應用型課程體系是向應用型轉變的首要條件。

1.理論教學方面。首先，按照基礎理論和應用理論，對《微機原理》課程的教學內容進行分析歸類。基礎理論包括：數制運算、尋址方式、指令系統、地址譯碼方法、芯片引腳功能、芯片內部結構、數模模數轉換原理。應用理論包括：匯編程序設計、可編程接口芯片的系統應用、數模模數采集系統應用。其次，采用分類別、分層次教學法。依托移動學習平臺或其他移動學習手段，課前發布相關基礎理論的教學微視頻，學生利用課余時間預習、自學基礎理論。為保證基礎理論的自學效果，設置自學測評模塊，測評結果以一定比例計入期末成績中。《微機原理》的應用知識具有工程應用的特點，可以引入項目驅動的教學方法，完成應用理論部分的教學。適當地選擇實踐性較強的應用案例，并且能與實驗相結合的教學內容，將課堂搬進實驗室，讓學生通過實驗來完成應用性知識的學習。也可以開發便攜式8086課堂演示教學套件，采用邊演示邊講解的授課形式，直觀地學習WIFI、無線傳感器、觸摸屏等先進設備和技術的應用，在提高學生學習興趣同時，實現理論教學的實踐化。

2.實驗教學方面。實驗教學是與理論教學相對應的一種教學形式，是對理論學習的深化和補充，強調過程操作和應用設計的實踐教學。圍繞“三性實驗”，構建“一個開放，兩種平臺”的實驗教學體系，全面促進實驗教學的應用型轉變。“一個開放”是指開放實驗室，學生可以自主選擇實驗的時間和實驗的內容，合理安排時間，完成不同難易程度的實驗項目，打破了實驗時間和實驗場地的制約，為綜合性、設計性實驗的開設提供了基本條件。“兩種平臺”是指虛擬仿真和實驗箱兩種實驗平臺。在傳統的實驗實施過程中，依托硬件實驗平臺完成基本能力實驗，即驗證性實驗，鍛煉學生的基本過程操作能力，培養學生對硬件系統的直觀認知。虛擬仿真具有優化教學過程、開設綜合性實驗、不受教育成本影響的優點。以PROTEUS軟件為虛擬仿真平臺，設計并實現虛擬仿真實驗體系，完成設計性、綜合拓展性的實驗項目。虛實融合的實驗體系，深化了理論教學知識點，提高了學生的工程應用能力，適應了應用型人才的培養方向。

3.課程設計方面。面對《微機原理》課程設計硬件材料費用緊張的問題，提出以下解決方案：（1）通過虛擬仿真軟件PROTEUS，構建虛擬仿真課程設計項目。PROTEUS具有硬件電路實物仿真、PCB板設計、代碼調試等功能，以及仿真儀表資源和圖形顯示功能，可以對8086微處理器和相關外圍芯片提供支持，是一個多功能的、開放性的、綜合的仿真軟件。由于，PROTEUS提供了大量免費的元器件庫和虛擬儀器儀表，因而，可以依托PROTEUS完成開放性、靈活性、綜合性的課程設計項目，改善了課程設計的考核方式，提高了學生動手實踐的能力。（2）通過校企合作，發揮企業在創新創業實踐中的重要作用，為應用型大學提供課程設計平臺。一方面，高校、教師對企業進行深度調研，明確企業的培訓內容要求和崗位工作理論需求。教師授課過程中，注重企業需求理論的引導與講解，既為學生奠定了到企業完成課程設計的理論基礎，也提升了學生的就業能力和就業質量。另一方面，企業結合校內的理論教學，以實際工程應用和新技術為導向，提供課程設計的實踐場所和資料，合理安排課程設計時間和設計內容，并提供具有較高專業技術水平的人員作為輔導教師，從而保證課程設計真實、高效的開展。（3）應用型教材。課程轉型不僅包括教學環節的轉變，也涵蓋教學輔助資料的改變。教材是依據課程標準編制的、系統反映學科內容的教學用書，要能體現知識和技能的廣度與深度，要與培養目標相符合。以培養應用型人才為目標的教學模式，要求教材也要向應用型課本轉變，編寫與實際需求相關的、具有工程實踐性的、應用型本科教材，以及與之相配套的教學輔助課件。就《微機原理》課程而言，該課程的應用型本科教材以項目為模塊或章節，每一章都是以某一個或多個接口芯片實現的工程設計項目，包括系統功能分析、設計方案論證、硬件電路原理圖、端口地址計算、軟件流程分析以及系統程序代碼。應用型教材的建設有助于反轉式課堂教學的實施，有利于構建以學生為中心的動態、自適應的自主學習模式。（4）考核形式。在考核方式上，轉變試卷作為主要考核手段的考核方式，打破傳統注重理論學習的觀念，構建以評價學生創新應用能力為目標的考核方式。期末成績要能綜合體現課堂出勤情況、作業完成情況、實驗操作能力、團隊合作意識、創新應用能力，調整期末成績構成成分及相應比例，加大創新應用能力成績在總成績中的比重，把創新創業競賽、科研論文、發明專利納入到學生期末成績考核，實現創新能力與課程學習的有效融合，提高應用實踐的主動意識和積極性，推進應用型人才的培養。

四、結語

高校向應用型大學轉變的過程中，涉及方方面面的調整與改革，其中，應用型課程體系改革是深入推進轉型發展的核心工作。在教育教學中，要實現從傳統的“理論型教學”到“應用型教學”的轉變，必須要解決好教與學的內容和方式的實際問題。通過應用型課程體系的構建，全面促進高素質應用型人才培養的進程。

參考文獻：

[1]許杰，劉義榮.探索地方高校轉型發展推進高水平應用型高校建設（觀點摘編）[J].中國高教研究，2016，（12）：31-35.

[2]魯武霞.應用型本科高校“轉型”：發展困境與生態定位[J].大學教育科學，2017，3（3）：30-36.

[3]吳瓊，周昕.基于應用型人才培養的微機原理課程實踐教學改革[J].西部素質教育，2017，3（14）：160.

Abstract：This paper analyzes the problems of microcomputer principle when the universities are changing to be the application-oriented ones.Then，the curriculum system of microcomputer principle based on training of applied talents is proposed.The curriculum system is adjusted on the teaching materials，the theoretical teaching，the practical teaching，the curriculum design and the evaluation methods，which conforms to the purpose of training of applied talents and has the practical feasibility.To students，their abilities of innovation are improved.What's more，it promotes the development of application-oriented reform about microcomputer principle.

Key words：application-oriented；microcomputer principle；curriculum system；reform