“新工科”背景下應(yīng)用型大學(xué)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)探索

楊瀟

摘要：《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是電子信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。本文以應(yīng)用型大學(xué)為視角，結(jié)合“新工科”建設(shè)的背景，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及綜合考核評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面對(duì)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：《微機(jī)原理與接口技術(shù)》;“新工科”;應(yīng)用型大學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）22-0210-02

當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速進(jìn)行，綜合國力的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈。為應(yīng)對(duì)目前社會(huì)發(fā)展的狀況，教育部積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，并特別指出地方高校要對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮支撐作用。《微機(jī)原理與接口技術(shù)》作為電子信息類一門重要的基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法滿足“新工科”建設(shè)的背景要求下應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，因此亟需對(duì)本門課程的教學(xué)方法進(jìn)行新的探索，從而建設(shè)工程教育強(qiáng)國，培養(yǎng)合格人才。

一、目前存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容起點(diǎn)高、知識(shí)點(diǎn)冗雜。本門課程一般在大學(xué)三年級(jí)開設(shè)，知識(shí)涉及面較寬、理論性較強(qiáng)。從整體上看，首先，本門課程的概念極多，知識(shí)點(diǎn)十分冗雜。教師很難清晰地將眾多概念術(shù)語和復(fù)雜的工作原理解釋清楚，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候也會(huì)感到云里霧里、似懂非懂。其次，本門課程的教學(xué)內(nèi)容起點(diǎn)很高。它除了需要有多門前期課程的基礎(chǔ)，且每個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間也存在強(qiáng)烈的聯(lián)系。如果教師在教授的過程中只是傳統(tǒng)地采用“滿堂灌”的方式，學(xué)生很可能找不到學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)。最后，本門課程還有很重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生如果只停留在感性認(rèn)識(shí)的水平上，就無法利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出所需要的軟硬件系統(tǒng)，分析和解決問題的能力就不能得到保障。

2.學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性不強(qiáng)。應(yīng)用型大學(xué)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，往往忽視對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)理論的培養(yǎng)。因此，在普遍壓縮理論課程學(xué)時(shí)的背景下，課堂上很多知識(shí)點(diǎn)無法詳細(xì)展開，這就需要學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。然而，相對(duì)于研究型大學(xué)，應(yīng)用型大學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性不高。那么，對(duì)于《微機(jī)原理與接口技術(shù)》這門系統(tǒng)性較強(qiáng)的課程，如果學(xué)生對(duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)不能及時(shí)地掌握，會(huì)嚴(yán)重影響知識(shí)體系上的銜接性，將極大打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)欠缺，無法與理論教學(xué)相輔相成。由于目前《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程主要還是講述intel 8086的體系架構(gòu)，而8086微處理器已經(jīng)停產(chǎn)多年。高校中現(xiàn)有的基于8086處理器的實(shí)驗(yàn)箱，大多也是采購于十多年前的。經(jīng)過長時(shí)間的使用，設(shè)備已經(jīng)老舊不堪，損壞相當(dāng)嚴(yán)重。同時(shí)，在實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生往往只是機(jī)械地仿照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的例子來完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而并不仔細(xì)思考其中的原理。實(shí)踐環(huán)節(jié)的嚴(yán)重缺失將直接影響到理論教學(xué)的成果，更無法提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

4.課程考核評(píng)價(jià)單一，不能反映學(xué)生的真實(shí)水平。大部分應(yīng)用型大學(xué)對(duì)課程的考核采取平時(shí)成績與期末考試相結(jié)合的方式，期末考試成績一般占到70%以上的比例。然而，對(duì)于《微機(jī)原理與接口技術(shù)》這樣一門理論性和實(shí)踐性并重的課程來說，通過卷面考試的方式來反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度并不科學(xué)。很多學(xué)生卷面成績很高，并不能表明他們真正理解掌握了，而有可能意味著他們只是單純的記背而已，更談不上運(yùn)用知識(shí)去解決相關(guān)的工程實(shí)踐問題。因此，這樣的評(píng)判方法在某種程度上也就失去了意義。

二、課程教學(xué)探索

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，首先在于精簡知識(shí)點(diǎn)，這就要求授課教師對(duì)學(xué)生前期基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)情況有所了解。以電子信息類的學(xué)生為例，數(shù)制轉(zhuǎn)換、編程思想、時(shí)序、常用的數(shù)字芯片等基本的概念已在其他前期課程中學(xué)習(xí)了，那么這些內(nèi)容就可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況予以適當(dāng)縮減。對(duì)于不影響連貫性的簡單知識(shí)點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。其次，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，看清問題本質(zhì)。教師和學(xué)生的知識(shí)水平相距甚遠(yuǎn)，這就要求教師基于學(xué)生的現(xiàn)有水平展開教學(xué)。授課時(shí)，教師應(yīng)看清問題的實(shí)質(zhì)，注意由淺入深，循序漸進(jìn)。例如講授8086編程結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的動(dòng)畫，讓學(xué)生從整體上感知8086的取指令和運(yùn)行指令過程，然后逐步分解、剖析各部分的功能與作用，引導(dǎo)學(xué)生理解各部分的設(shè)計(jì)理念，最后再從整體上把握8086編程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想。

2.培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。（1）上好第一節(jié)課。很多學(xué)生在初次學(xué)習(xí)本門課程時(shí)會(huì)有這樣的疑惑：為什么要學(xué)習(xí)過時(shí)的8086微處理器和不實(shí)用的匯編語言呢？學(xué)生有這樣的疑惑很正常，但教師一定要引導(dǎo)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，強(qiáng)調(diào)本門課程的基礎(chǔ)性和重要性。因此，授課教師在第一節(jié)課應(yīng)針對(duì)學(xué)生的疑惑，向?qū)W生介紹課程的特點(diǎn)、重要性以及其在整個(gè)專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中所處的地位，使得學(xué)生從整體上有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，教師也要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)本門課程的難度，督促學(xué)生在課后時(shí)間里做好復(fù)習(xí)，及時(shí)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。（2）以學(xué)生為主導(dǎo)的啟發(fā)性教學(xué)。對(duì)于本門課程，學(xué)生在初次接觸微處理器的硬件架構(gòu)時(shí)，往往會(huì)覺得概念抽象、晦澀，這就要求教師能夠站在學(xué)生的角度，啟發(fā)學(xué)生積極地思考，從而提高學(xué)習(xí)的效果。例如講授8086的存儲(chǔ)器組織，可以類比于“尋找教室”，把段基址類比于樓層，把偏移地址類比于某一樓層對(duì)應(yīng)的房間號(hào)。那么，尋找正確的教室應(yīng)該遵循先找樓層再找房間號(hào)的步驟，學(xué)生就明白了存儲(chǔ)器分段編址的思想。（3）教學(xué)形式應(yīng)多樣化。對(duì)于微處理器的結(jié)構(gòu)、可編程接口芯片等圖形化、模塊化的內(nèi)容，可結(jié)合圖片、動(dòng)畫等形式進(jìn)行授課，清晰、直觀而富有趣味性。對(duì)于匯編語言、程序設(shè)計(jì)等語法化、規(guī)則化的內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合板書逐步分析，并在分析的過程中不斷提出問題，保持學(xué)生的思維活躍性。同時(shí)，根據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容和基本要求，建立大規(guī)模開放在線課程（慕課），作為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。學(xué)生可以對(duì)于課堂上沒有理解的地方反復(fù)學(xué)習(xí)，避免影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果。每學(xué)完一節(jié)慕課，都有相關(guān)的單元測(cè)驗(yàn)，檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

3.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)踐能力。按照應(yīng)用型大學(xué)的定義和培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)用型大學(xué)的學(xué)生應(yīng)具備良好的實(shí)踐能力，這就要求必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并不是單單加大實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)比例，而應(yīng)該打破“先理論后實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)禁錮，將基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)搬到理論教學(xué)課堂中去，讓學(xué)生在做中學(xué)、在學(xué)中做。鑒于8086微處理器基本已經(jīng)絕跡，可以利用proteus軟件來進(jìn)行仿真。教學(xué)時(shí)，可結(jié)合教材中的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生利用proteus仿真軟件正確畫出硬件連接，再編寫相應(yīng)的匯編程序，驗(yàn)證實(shí)例的正確性。隨后，教師改變實(shí)例中的條件，讓學(xué)生根據(jù)要求設(shè)計(jì)出相應(yīng)的方案，從而把理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效地進(jìn)行融合。除此之外，對(duì)于綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可采取分組合作模式，要求各組學(xué)生先討論設(shè)計(jì)方案，然后合理分工、互相協(xié)作，共同完成最終的軟硬件設(shè)計(jì)。最后再經(jīng)過10分鐘的簡單答辯，教師和學(xué)生共同評(píng)判設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)意見，全面提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

4.綜合考核評(píng)價(jià)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。傳統(tǒng)課程考核評(píng)價(jià)方式的不科學(xué)性，要求教師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合的考核評(píng)價(jià)。在實(shí)際的操作中，將課程考核成績分為四個(gè)部分：平時(shí)成績（20%）、實(shí)驗(yàn)成績（20%）、綜合設(shè)計(jì)成績（20%）和期末考試成績（40%）。其中，平時(shí)成績包括作業(yè)和慕課的單元測(cè)驗(yàn)成績;實(shí)驗(yàn)成績包括基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)際完成情況;綜合設(shè)計(jì)成績是綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案、仿真結(jié)果以及項(xiàng)目答辯，全面考查學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力;期末考試主要考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解情況，將在課程題庫中隨機(jī)抽取組卷。

三、結(jié)語

根據(jù)“新工科”背景下應(yīng)用型大學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際情況，筆者分析了目前《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問題，并從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及綜合考核評(píng)價(jià)等四個(gè)方面對(duì)本門課程教學(xué)進(jìn)行了探索，從而能夠有效地提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

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