“新工科”背景下應用型大學《微機原理與接口技術》課程教學探索
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摘要：《微機原理與接口技術》是電子信息類專業一門重要的專業基礎課。本文以應用型大學為視角，結合“新工科”建設的背景，從優化教學內容、培養學習興趣、重視實驗教學以及綜合考核評價等幾個方面對《微機原理與接口技術》課程的教學進行了探索。
關鍵詞：《微機原理與接口技術》;“新工科”;應用型大學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）22-0210-02
當前，新一輪科技革命和產業變革正在加速進行，綜合國力的競爭愈加激烈。為應對目前社會發展的狀況，教育部積極推進“新工科”建設，并特別指出地方高校要對區域經濟發展發揮支撐作用。《微機原理與接口技術》作為電子信息類一門重要的基礎課程，具有很強的理論性和實踐性。傳統的教學方法無法滿足“新工科”建設的背景要求下應用型人才的培養目標，因此亟需對本門課程的教學方法進行新的探索，從而建設工程教育強國，培養合格人才。
一、目前存在的問題
1.教學內容起點高、知識點冗雜。本門課程一般在大學三年級開設，知識涉及面較寬、理論性較強。從整體上看，首先，本門課程的概念極多，知識點十分冗雜。教師很難清晰地將眾多概念術語和復雜的工作原理解釋清楚，學生在學習的時候也會感到云里霧里、似懂非懂。其次，本門課程的教學內容起點很高。它除了需要有多門前期課程的基礎，且每個知識點之間也存在強烈的聯系。如果教師在教授的過程中只是傳統地采用“滿堂灌”的方式，學生很可能找不到學習的切入點。最后，本門課程還有很重要的實踐環節，學生如果只停留在感性認識的水平上，就無法利用所學知識設計出所需要的軟硬件系統，分析和解決問題的能力就不能得到保障。
2.學生基礎薄弱，學習主觀能動性不強。應用型大學強調培養學生的工程實踐能力，往往忽視對學生基礎理論的培養。因此，在普遍壓縮理論課程學時的背景下，課堂上很多知識點無法詳細展開，這就需要學生在課后進行自主學習。然而，相對于研究型大學，應用型大學的學生學習基礎不夠扎實，學習的主觀能動性不高。那么，對于《微機原理與接口技術》這門系統性較強的課程，如果學生對某一個知識點不能及時地掌握，會嚴重影響知識體系上的銜接性，將極大打擊學生的學習熱情。
3.實踐教學環節欠缺，無法與理論教學相輔相成。由于目前《微機原理與接口技術》課程主要還是講述intel 8086的體系架構，而8086微處理器已經停產多年。高校中現有的基于8086處理器的實驗箱，大多也是采購于十多年前的。經過長時間的使用，設備已經老舊不堪，損壞相當嚴重。同時，在實際的實踐教學環節中，學生往往只是機械地仿照實驗指導書上的例子來完成實驗內容，而并不仔細思考其中的原理。實踐環節的嚴重缺失將直接影響到理論教學的成果，更無法提高學生的工程實踐能力。
4.課程考核評價單一，不能反映學生的真實水平。大部分應用型大學對課程的考核采取平時成績與期末考試相結合的方式，期末考試成績一般占到70%以上的比例。然而，對于《微機原理與接口技術》這樣一門理論性和實踐性并重的課程來說，通過卷面考試的方式來反映學生對知識的掌握程度并不科學。很多學生卷面成績很高，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，更談不上運用知識去解決相關的工程實踐問題。因此，這樣的評判方法在某種程度上也就失去了意義。
二、課程教學探索
1.優化教學內容，提高教學效率。優化教學內容，首先在于精簡知識點，這就要求授課教師對學生前期基礎課程的學習情況有所了解。以電子信息類的學生為例，數制轉換、編程思想、時序、常用的數字芯片等基本的概念已在其他前期課程中學習了，那么這些內容就可以根據學生的學習情況予以適當縮減。對于不影響連貫性的簡單知識點，鼓勵學生課后自主學習。其次，優化教學內容，看清問題本質。教師和學生的知識水平相距甚遠，這就要求教師基于學生的現有水平展開教學。授課時，教師應看清問題的實質，注意由淺入深，循序漸進。例如講授8086編程結構，可以設計一個簡單的動畫，讓學生從整體上感知8086的取指令和運行指令過程，然后逐步分解、剖析各部分的功能與作用，引導學生理解各部分的設計理念，最后再從整體上把握8086編程結構的設計思想。
2.培養學習興趣，激發學習熱情。（1）上好第一節課。很多學生在初次學習本門課程時會有這樣的疑惑：為什么要學習過時的8086微處理器和不實用的匯編語言呢？學生有這樣的疑惑很正常，但教師一定要引導學生端正學習態度，強調本門課程的基礎性和重要性。因此，授課教師在第一節課應針對學生的疑惑，向學生介紹課程的特點、重要性以及其在整個專業知識結構中所處的地位，使得學生從整體上有一個初步的認識。同時，教師也要向學生強調本門課程的難度，督促學生在課后時間里做好復習，及時總結知識點。（2）以學生為主導的啟發性教學。對于本門課程，學生在初次接觸微處理器的硬件架構時，往往會覺得概念抽象、晦澀，這就要求教師能夠站在學生的角度，啟發學生積極地思考，從而提高學習的效果。例如講授8086的存儲器組織，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應的房間號。那么，尋找正確的教室應該遵循先找樓層再找房間號的步驟，學生就明白了存儲器分段編址的思想。（3）教學形式應多樣化。對于微處理器的結構、可編程接口芯片等圖形化、模塊化的內容，可結合圖片、動畫等形式進行授課，清晰、直觀而富有趣味性。對于匯編語言、程序設計等語法化、規則化的內容，應結合板書逐步分析，并在分析的過程中不斷提出問題，保持學生的思維活躍性。同時，根據課程的教學內容和基本要求，建立大規模開放在線課程（慕課），作為課堂教學的有效補充。學生可以對于課堂上沒有理解的地方反復學習，避免影響后續課程的學習效果。每學完一節慕課，都有相關的單元測驗，檢測學生對知識點的掌握情況。
3.重視實驗教學，提高實踐能力。按照應用型大學的定義和培養目標，應用型大學的學生應具備良好的實踐能力，這就要求必須重視實驗教學。重視實驗教學，并不是單單加大實驗的學時比例，而應該打破“先理論后實驗”的教學禁錮，將基礎驗證性實驗搬到理論教學課堂中去，讓學生在做中學、在學中做。鑒于8086微處理器基本已經絕跡，可以利用proteus軟件來進行仿真。教學時，可結合教材中的實例，引導學生利用proteus仿真軟件正確畫出硬件連接，再編寫相應的匯編程序，驗證實例的正確性。隨后，教師改變實例中的條件，讓學生根據要求設計出相應的方案，從而把理論教學和實驗教學有效地進行融合。除此之外，對于綜合性的實驗項目，可采取分組合作模式，要求各組學生先討論設計方案，然后合理分工、互相協作，共同完成最終的軟硬件設計。最后再經過10分鐘的簡單答辯，教師和學生共同評判設計的優缺點，提出改進意見，全面提高學生的實踐能力。
4.綜合考核評價，培養創新人才。傳統課程考核評價方式的不科學性，要求教師應對學生進行綜合的考核評價。在實際的操作中，將課程考核成績分為四個部分：平時成績（20%）、實驗成績（20%）、綜合設計成績（20%）和期末考試成績（40%）。其中，平時成績包括作業和慕課的單元測驗成績;實驗成績包括基礎驗證性實驗的實際完成情況;綜合設計成績是綜合性實驗項目的設計方案、仿真結果以及項目答辯，全面考查學生的綜合設計能力;期末考試主要考查學生對相關知識點的理解情況，將在課程題庫中隨機抽取組卷。
三、結語
根據“新工科”背景下應用型大學的人才培養目標，結合實際情況，筆者分析了目前《微機原理與接口技術》課程教學中存在的問題，并從優化教學內容、培養學習興趣、重視實驗教學以及綜合考核評價等四個方面對本門課程教學進行了探索，從而能夠有效地提高教學質量，培養合格的應用型人才。
參考文獻：
[1]陳繼紅，徐晨，王春明，徐慧.微機原理及應用[M].北京：高等教育出版社，2011.
[2]中華人民共和國教育部.“新工科”建設復旦共識[EB/OL].（2017-02-18）.
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