《微機原理與接口技術》課程改革初探

摘 要：《微機原理與接口技術》是電子類專業的重要專業課程，本文討論了課程教學過程中存在的一些常見問題，例如，理論教學方法落后、不重視實驗課程教學、教學評價方式單一等。給出了具體的應對措施：革新教學方法、改變實驗課程模式、多種方式綜合評價學生學習情況等。經過兩年的驗證，證明這些措施是能夠提升教學效果的。

關鍵詞：課程改革;微機原理;教學方法

《微機原理與接口技術》是電子類專業的核心專業課程，主要介紹微型計算機的體系結構、微處理器和指令、匯編語言設計等內容，對于學生深入理解微型計算機結構，了解微型計算機發展方向、掌握發展特點和動向，提升實踐動手能力，有較強的作用，也能有效增強學生分析問題、解決問題的能力[1]。

在傳統教學過程中，《微機原理與接口技術》課程以理論講解為主、實驗教學為輔，重點強調理論知識的記憶與理解，強調匯編語言程序設計、芯片技術及原理、微處理器指令等理論內容的識記與掌握。課程考查偏重理論知識，較少涉及實驗部分內容。在以成績為導向的評價體系中，學生重視理論知識的學習與記憶，輕視實踐環節的動手能力，理論知識和實踐操作脫節，無法深入理解和掌握本課程的內容。

1 存在問題

長期以來，微機原理與接口技術課程存在以下問題：

1.1 以傳統教學方式為主，未能發揮學生的主觀能動性

傳統教學方式，注重理論知識傳授結果，在理論課上面面俱到，任課教師以理論講解到位、基礎理論知識掌握到位為教學目標。本課程課時有限，教學內容較多，教師在授課時更多考慮課程整體進度問題，雖然對學生學習情況有所了解，但無法照顧所有學生的掌握情況，進度和教學質量無法兼顧。在傳統教學方式中，較少地強調課前預習、課后練習等問題。學生被動參與教學過程，被動接受知識，學習的積極性主動性難以發揮，教學效果一般。

1.2 忽視實驗課程的重要性，導致學生不能深入理解理論知識

《微機原理與接口技術》實驗課程非常重要，具有促進學生掌握理論方法、提升學生實踐能力的重要作用。實驗課程內容，是理論知識的延伸與拓展，也是理論應用于實踐的典型例子。認真學習實驗內容，有助于促進學生加深理解理論知識、融會貫通課程體系，也有助于提升學生學習信心，增強實踐動手能力。但由于整體課時的縮減，該課程的實驗課時也不得不減少，實驗內容大幅度減少。目前實驗內容集中在匯編語言程序編寫、部分芯片內容講解和練習等方面。關于系統的體系結構、微處理器和指令內容等，實驗課程無法詳細講解整個系統的架構，只集中在某些芯片的講解上。學生忽略了對系統的整體把握，實驗內容限定于零散的知識碎片，無法整合。造成了理論課程和實驗內容分離的現象，“知其然而不知其所以然”，進而影響了課程的整體學習質量。

1.3 教學評價方式單一

長期以來，受限于教學方式和教師精力問題，課程主要評價方式仍主要依賴于期末卷面考試成績，雖然加入了平時成績作為參考，但不能完全客觀地體現學生平時學習的能力和水平。在平時成績的評定上，因為參考數據較少，大部分的平時成績只能依據課程作業和考勤情況給出。但由于學生人數較多，考勤難免有所遺漏，不能完全統計出所有學生出勤情況。所以，這種評價方式已經不適合現在的課程教學。

2 解決方法

為了解決以上問題，有效提升課程的教學質量，改善學生實踐動手能力不強的現狀，我校在新工科建設的背景下，推行一系列教育教學方式改革，以工科專業為重點，各學科選擇重點專業課進行試點，統籌安排，統一著力推行線上線下混合式教學[2]、翻轉課堂[3]、案例式教學方法[4]、支架教學法[5]等教學方式革新。力爭在短期內探索出一條有效提高教學質量、提升學生實踐能力、符合現代教育教學方法的新路徑。

順應學校教改要求，在《微機原理與接口技術》課程教學中，采取以下措施：

2.1 革新教學方式，改變傳統教學模式，引入網絡學習模式、混合式教學方法

在理論課教學過程中，采取線上線下混合式教學方法開展教學。引入MOOC[6]、SPOC等優秀網絡教學資源課程，結合課程教學大綱和實際教學情況，給出線上學習的基本要求，包括：在線學習時長、預習和復習情況、互動情況等。將部分難度較低的課程內容轉移到課余線上自學。結合課堂進度，要求學生提前進行線上預習和學習，課后及時完成線上作業，按照指定時間參加階段測試。在課堂教學過程中，引入雨課堂方式授課。一方面可以及時了解學生出勤情況，另一方面利用雨課堂[7]與學生互動，較好的提升了學生的注意力、也能有效的反饋學生對課堂內容的掌握情況。基于以上種種方法，教師可以全面掌握學生學習的基本情況，實現了課前、課中、課后學生情況全覆蓋，可以根據所掌握的情況調整課程進度，有效提升了教學質量和課堂效率。

2.2 重視實驗課程，利用課堂和課余時間拓展實驗教學內容

在實驗課程課時無法增加的情況下采取以下幾種方法：第一，縮短單個實驗時間，增加實驗課程容量。為了保證教學質量，要求學生提前預習實驗課程內容，自行在課前完成代碼編寫、電路設計等工作，節省實驗時間，加快試驗進度。第二，將部分可以利用仿真軟件開展的實驗內容放到課后進行。教師錄制實驗視頻講解資料，提供給學生，學生在自己的機器上安裝利用Proteus仿真軟件，對照實驗視頻，自行練習。此環節中，需要教師及時檢查學生的完成情況，并根據完成情況及時反饋學生。第三，增加實驗課程選題，教師提供選題或者學生自行選題，以分組的形式完成實驗課大作業。實驗課程大作業可以有效鍛煉學生提出問題、解決問題的思維和能力。并且，一個較為恰當的選題，也能夠包含課程主要實驗內容，能夠達到回顧實驗內容、加深理論理解、全面體會課程體系等作用。以上幾種方法，加深拓展了課堂容量，有效提升了實驗課程的教學質量。

2.3 改進教學評價方式，引入線上評價系統，全面考查學生全階段學習情況

傳統教學評價方式已經不能很好的體現出學生的學習情況，因此有必要改進其方式。理論課程方面，采用線上線下混合式教學方式，可以使用系統提取在線教育的時長、預習和復習的情況、互動情況、課堂教學表現情況、作業成績等數據進行綜合評價，也可預先在系統中設置后，期末直接導出成績。對于實驗課程，可以以學生創新實踐、課程大作業分工及完成情況、課后實驗完成情況等進行綜合評價。采取這些方式方法，對學生的學習情況進行全面準確的打分，可以更有效的反映出學生平時學習過程，也能促進在線上主動學習。

以上措施實施后，極大的調動了學生的學習積極性和主動性。無論是理論課還是實驗課，教學過程明顯變得更順暢，課堂氣氛更好，教師在課堂上有更充分的時間來介紹重點、難點知識，學生在課堂上也能夠就線上學習的部分問題進行針對性的提問，也有效地促進了課堂的討論氛圍。學生的作業和實驗情況大為改觀，考試成績與往屆學生相比，有較大幅度提升。

3 結語

《微機原理與接口技術》課程是理論結合實踐的工科專業課程，單純強調理論知識或者實踐能力，都會陷入教學誤區，只有將理論知識與實踐環節結合起來，才能取得較好的教學成果。在實際教學中，教師應該注意新技術，特別是基于網絡的教育教學技術的學習和應用，利用新的教學手段，可以有效提升課程整體質量。

參考文獻：

[1]徐艷華.微信小程序在微機原理與接口技術課程中的應用研究[J].教育教學論壇，2020（01）：382-383.

[2]魏武華，羅雅過，侯敏，高曉寧，朱巖.線上線下混合式教學模式的探索與實踐[J].計算機時代，2020（03）：87-89.

[3]彭超，江小敏.基于翻轉課堂的《微機原理與單片機技術》教學方法改革探索[J].課程教育研究，2020（04）：238.

[4]劉志海，劉涵彬，周晨，薛媛.物流信息系統分析與設計課程案例式教學研究[J].大學教育，2019（10）：5-7+50.

[5]劉杰.支架式教學模式與課堂教學[J].貴州師范學院學報，2010，26（03）：66-70.

[6]駱冰清，陳燕俐.基于MOOC的《微機原理與接口技術》教學模式研究[J].軟件導刊，2019，18（11）：165-167.

[7]金靜.基于“雨課堂”的混合教學模式[J].計算機時代，2020（03）：77-79+83.

作者簡介：王利（1986—），女，陜西商洛人，講師。