“微机原理及应用”课程的教学改革探讨

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摘要：“微机原理及应用”是一门理论丰富、实用性强、学生难学的专业基础课程。分析了重庆科技学院“微机原理及应用”课程在教学方面存在的问题，分别从理论教学、实验教学和考核方式上进行了研究和探索，旨在激发学生学习的主动性和积极性，培养学生分析和解决问题的能力。

关键词：微机原理及应用；理论教学；实验教学

作者简介：张元涛（1977-），男，重庆人，重庆科技学院电气与信息工程学院，讲师。（重庆 401331）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0084-02

“微机原理及应用”是高校自动化、电子、计算机等专业的一门理论性和实践性都很强的专业基础课程，本课程的任务是通过教学使学生掌握微机系统的基本知识、汇编语言的程序设计方法和基本接口技术（包括存储器组织、中断技术和常见接口技术等），为学生学习后续相关课程和将来从事微机硬件及接口技术方面的工作打下一定的理论和实践基础。该课程在人才培养方案中起着承前启后的重要作用，其完成效果直接影响专业人才的培养质量。[1]

一、“微机原理及应用”教学中存在的问题

重庆科技学院电气与信息工程学院的自动化系、测控系和电气工程系都开设了“微机原理及应用”课程，学时为48个学时。由于该课程知识点繁杂，理论性和实践性都较强，学生在有限学时内学好这门课程非常困难。从近几年的情况来看，学生普遍学习积极性不高，更不会运用知识进行设计。笔者认为造成这种现象的原因主要有以几方面。

1.理论教学存在的问题

首先是教学内容成旧，与其他相关课程的教学脱节，同时，由于学时有限，教师在教学中也不会涉及32位CPU以及目前CPU的最新技术，因此学生觉得该课程跟现实脱节，实用性差，学习时带有排斥性。其次是教学内容理论性强、互动性差，教师授课时通常采用PPT和板书进行讲解，但PPT多半采用教材上的内容，制作粗糙不生动，教师讲到CPU结构、指令系统、总线时序等知识点时，这种单纯的理论分析让学生觉得枯燥乏味，因而学习缺乏积极性和主动性。

2.实验教学存在的问题

实验教学中采用的是唐都TD-PIT32位微机原理实验箱。这些试验箱装置主要实现芯片功能的验证性实验，学生无需编程只需照着连线图连接几根重要的连线即可得出结果，完全没有发挥学生的自主创新能力，没有做到理论知识和实践操作的结合。

3.考核方式存在的问题

考核方式通常采用“6+2+2-出勤”的方式，即期末考试占60%，作业和实验报告各占20%， 再考虑平时出勤情况。这种考核方式的缺点是作业和实验报告抄袭情况特别严重，学生认为只要交了就能得分，无法检验学生掌握知识的程度。同时，由于上课学生人数较多，教师通常采用随机点名的方式，部分学生存在侥幸心理。

鉴于以上情况，为了提高教学质量，培养学生学习积极性和实践动手能力，笔者结合近几年“微机原理及应用”课程的教学实践，从改革理论教学、实验教学和考核方式这几方面进行了探讨。

二、理论教学改革

1.教学内容改革

首先教师要精简教学内容，严格按照教育部对该课程的教学基本要求，通过国内外优秀教材的比较研究，确定该课程分为7个知识单元，即微型计算机基础、微机指令系统、汇编语言程序设计、半导体存储器、基本输入输出技术、中断系统和常用接口芯片。在明确教学内容的基础上，在第一次课就应该给学生用图示表明7个知识单元之间的内在联系，同时还应说明该课程与相关先行课及后续课之间的关系，可结合一些具体的控制系统实例来激发学生的积极性，体现该课程的重要性。其次在把握教学内容的基础上，要体现具体知识单元的层次化，[2]分别按照识记、理解、掌握和运用四个由浅入深的层次分类，教师在每章节的课前都应把这些分类给学生说明，章节结束时要总结，这样可以使学生做到心中有数，主动地去掌握知识要点。最后在保证基本教学内容不受影响的基础上，应尽量讲授一些微机发展的新技术，扩展学生的知识面，使学生觉得这门课程有实用性。比如讲解8086功能结构、指令系统、存储器系统等章节时，可增加32位CPU、双核、四核等微机最新发展技术和趋势的内容，简要说明其与8086的异同，并给出相关参考资料，激发学生的学习兴趣。

2.教学方法改革

由于该课程内容的严谨性容易造成课堂气氛沉闷，传统填鸭式的教学方法往往是教师在讲台上讲，学生在下面听，缺乏互动，无法调动学生的积极性。因此教师在课堂教学中可采用多种教学方法，如案例教学法、形象化教学法、启发式教学法、归纳式教学法、讨论式教学法等，[3]改善课堂氛围，提高教学效果。同时，应该在制作PPT上多花工夫，使其尽量生动、形象、直观，能够抓住学生的眼球，结合教师生动的表达，进一步调动学生的学习主动性。[4]而且对适当章节可借各种软件进行讲授，比如讲授存储器扩展和接口电路章节时，可利用protel来绘制电路图，并标注数据线、控制线、地址线，这样除了授课更加形象外，还可以让学生提前了解protel软件，为以后设计电路和绘制PCB图打下基础。

三、实验教学改革

实验教学的目的是在理论教学的基础上，培养学生实践动手能力和创新意识，按照教学大纲要求，实验教学学时仅分配8个学时，要在有限的学时内达到较好的教学效果，笔者认为可以从以下三个层次进行改革。

1.精简实验内容

在实验学时有限的情况下，必须精简实验内容，保留核心关键实验。本校采用8086简单程序设计、8255并口应用实验、8253定时器/计数器应用实验和波形发生器应用实验作为课堂实验，采用一个综合实验作为课后考查实验。8086简单程序设计实验主要让学生熟悉汇编语言开发环境和简单顺序、分支和循环程序的运用，后面三个实验主要让学生分别掌握并行接口芯片8255、定时器/计数器芯片8253和模数转换芯片DAC0832的运用，最后的综合实验则让学生结合各种芯片运用来设计一个简单控制系统。

2.扩展验证性实验为创意设计性实验

传统的验证性实验无法锻炼学生的实践动手能力。首先在上实验课之前，教师要求学生按实验指导书内容进行实验预习。[5]然后上课时教师进行实验演示，教师应说明实验线路如何连接，为什么这么连接，重点说明程序的执行流程，实验结果如何得到，学生再自己亲自动手操作。在完成基本验证性实验的基础上，教师可将学生分成不同组，对每组提出一个不同的创意设计性实验题目，[6]要求学生运用已有知识发挥创造性思维，选用不同电路和编程方法，启发学生从不同的角度掌握知识，同时培养学生的团队协作能力。教师在实验过程中适当给予指导，最后进行分析总结。

3.合理安排综合实验的选题

综合实验着重考查学生综合运用知识的能力，教师应选择接近生活、学生感兴趣的数据采集和处理系统，比如交通灯控制系统、智力测验抢答器、数字收音机等。还是教师将学生分组，为每组提出一个不同的题目，要求学生课后自行查询资料，在规定的时间内完成综合实验设计任务。

四、考核方式改革

考核方式要求能全面、客观、公正地反映学生的学习情况，如实际动手能力、分析解决问题能力和创新能力，才能真正检验教学效果。改变原来以期末考试、作业和实验报告成绩为基础的“6+2+2-出勤”考核方式，采用“6+1+2+1-出勤”的考核方式。期末考试成绩占60%，作业占10%，但为了避免作业抄袭情况的发生，评讲作业时改变原来由教师讲解的方式，变为每道题由教师随机点名来决定是由哪一位学生讲解，把讲解情况作为该次作业的评分标准。如果学生没有讲解清楚再由教师讲解，教师可以多抽几个学生讲解，对那些没有抽到的学生则依据作业评分，缺勤的学生即使交了作业该次作业也记为零分。课堂实验占20%，课后综合实验占10%，成绩每次由各个创意设计性实验题目和综合实验题目的答辩情况和报告情况综合评分，教师采取每组随机点名的形式让学生进行答辩并评分，评分成绩作为整个小组答辩成绩，缺勤的学生即使交了报告该次实验总成绩也记为零分。出勤考核仍然采用随机点名的方式，但教师应着重点名出勤情况较差的同学。这种考核方式有助于调动学生的学习积极性和主动性，培养学生实践动手能力、创造性思维能力、集体荣誉感，同时间接提高了学生的出勤率。

五、结束语

“微机原理及应用”这门课程的理论性和实践性都很强、知识点繁杂、概念抽象、学生学习难度大，考虑到该门课程在专业培养体系中的重要地位，为了提高教学质量，探讨其教学改革是当前重要的任务。本文针对重庆科技学院该门课程在教学过程中存在的问题，分别从理论教学、实验教学和考核方式方面提出了一些自己的见解和策略，目的是调动学生的学习积极性，提高学生的综合素质，改善教学效果，在今后的教学实践中会逐步运用这些方法来检验其可行性。

参考文献：

[1]贺杰，何高明，郭慧.微机原理与接口技术理论和实验教学改革的探索[J].梧州学院学报，2012，22（3）：86-88.

[2]卢清平，苏守宝.《微机原理与接口》课程的教学思考与实践[J].实验科学与技术，2012，10（2）：94-96，99.

[3]韩松.“微机原理与接口技术”教学改革与探讨[J].中国电力教育，2012，（10）：79-80.

[4]郭福洲.《微机原理与接口技术》课程教学设计[J]，电子世界，

2012，（2）：74-75.

[5]龙祖强，张登玉，许岳兵，等.微机原理与接口技术的实验教学现状与改革[J].软件导刊，2011，10（12）：193-194.

[6]邹琦萍，阮忠.《微机原理及接口技术》的教学改革探讨[J].福建电脑，2012，（3）：199，189.