論述整合課程教學內容提高專業基礎能力
論文關鍵詞：人才培養 教學改革 專業基礎能力
論文摘要：針對“微機原理及應用”課程傳統的教學內容存在弊端進行了分析，面向需求，對教學內容提出了新的整合，提出了與之相適應的教學方法。經過近幾個學期的實踐證明：新的教學方法提高了教學效果，加強了學生的專業基礎，培養了學生的工程實踐能力和創新能力。
提升應用型本科人才培養質量是地方性應用型學校的根本任務，我們必須牢固樹立科學的發展觀、教學質量觀和人才培養觀，適應社會的發展要求，及時調整人才培養方案，整合教學體系，改革教學方法、教學手段，才能切實提升學生的工程實踐及創新能力。
“微機原理與應用”是淮陰院(以下簡稱“我院”)信息工程、電氣工程及其自動化、等專業一門重要的專業基礎課，它承擔培養學生專業基礎能力的重任，也是學生參加考研的一門重要課程。這門課程具有課程內容信息量大、知識點零碎、理論教學多而實踐動手少、很難提起學習興趣等特點。本文將淺談在教學中“如何教”及“教什么”的一些粗淺的體會。
一、本課程目前的教學內容及存在不足
目前，大多數院校“微機原理及應用”課程的教學現狀不容樂觀，主要表現在教材內容與微型計算機硬件的實際嚴重脫節、實驗設備不配套、實用性較差等方面，學生普遍感覺學習難度大，學習效果不佳。目前，我院“微機原理及應用”課程教材和教學內容的模式仍然是以8086機型為主的16位結構，外設接口芯片及其接口方法也基本停留在8位或16位上。該模式的主要優點是入門相對容易、資料齊全、實驗設備配套等。相比之下，缺點較為明顯，主要表現在以下三方面。
(1)教材與教學內容和現有微機系統嚴重脫節。打開機箱來看，無論是CPU、總線還是常用的接口芯片，幾乎找不到可與課本上相對照的實物。學生從書本那里很難得到他們的答案，從而喪失了進一步學習的興趣。
(2)講授的內容與社會需求相脫節。目前，技術上很少使用8086系統的CPU作為控制芯片去開發一個控制系統，所以學生往往很是糊涂，因為社會上普遍采用單片機、ARM、DSP等作為控制器，8086系統已經不能適應社會的需要。
(3)教學配套16位微機實驗設備陳舊老化，普遍不具備真實的微機實驗。一般情況下，該模式的實驗教學所用實驗箱的結構是通過微機插卡的形式，通過一根扁平電纜將微機里的ISA總線引至實驗箱上，一些早期的實驗箱更是通過 RS - 232串口建立的仿真實驗環境。這樣中斷操作等重要的驗證性實驗不是在實際微機環境下運行的，沒有真實感，學生往往只是照著實驗書輸入接線，只要不打錯，不接錯，就能得到正確結果。這樣的實驗使學生感到索然無味，容易誤導學生，使有的學生有上當受騙的感覺，起不到應有的實驗效果。另外，微機實驗所用的配套微機陳舊老化，實驗時接口損壞之類的故障頻頻發生，極大地影響了實驗的正常進行。
二、適應社會需求，整合教學內容
教學內容采用模塊化、菜單式結構。根據各個專業的人才培養方案要求的不同、授課對象不同、教學側重點不同、學時設置不同(一般為48、56、64幾種類型)等因素，將現有的“微機原理及應用”和“單片機原理及應用”兩門課程教學內容進行整合，建議組織教學時，分為基礎模塊、提高模塊、實用項目模塊三大模塊內容來組織�；A模塊及項目模塊為必修，而提高模塊僅為考研學生開設。現在，我院普遍采用學分制，通過自由選課的方式選擇自己需要的模塊，以適應不同的教學目標和教學要求。
1.基礎模塊
基礎模塊以Intel系列16位經典機型8086和MCS51單片機為主，主要講述四部分內容。
(1)兩種微處理器的結構。主要講述8086和單片機的CPU內部組成、工作原理、各種寄存器的用法、各種標志的含義、地址的形成等重點內容，講授要注意兩種結構比較，找出差別，加強記憶。
(2)指令系統及其尋址方式。講述典型的數據尋址方式，特別是常用的幾種，講解時引導學生思考尋址的目的及意義。要注意一些錯誤的寫法，通過練習，讓學生牢固掌握各種方式地址的計算、操作數的取寫等內容。
(3)簡單的匯編程序設計。講述結構化程序設計的幾種典型的結構，通過簡單的程序，讓學生掌握程序的基本構成和程序設計的基本步驟，重點訓練學生的解題思路，同一問題可以通過不同的指令組織實現功能。講解子程序的特點及定義方法，介紹一些常用的DOS功能調用。
(4)中斷及接口技術。包括中斷技術、I/O端口譯碼技術、存儲器擴展、8253A、8255A等常用可編程接口技術等。這些內容不但是微機原理及應用課程最基本的教學內容，更是學好高檔微型計算機技術的必備基礎和重要前提，教材編撰時必須堅持這一觀點不動搖，以確保足夠的篇幅和內容。
2.提高模塊
提高模塊則全面提升至以Pentium微處理器為代表的32位機上，首重闡述Pentium系列微處理器的段描述符及描述符高速緩存器，實模式、保護模式、虛擬86模式等模式，超標量流水線、高速緩存、指令分支預測等主要技術，適當引入常用的32位指令尋址方式和匯編指令、32位內存儲器組織及其接口方法、32位外設可編程接口技術等以適應國內外微機教學從16位過渡到32位的發展趨勢，使學生深刻領會和掌握主流微機技術的基本原理和衍變的具體過程。同時拿出一定的學時，選擇一些高校的考研試題進行重點講解，提高學生對考研知識點的掌握程度。
3.實用模塊
以實用為目的組織教學內容。隨著高等的普及和發展，大學生已從精英教育逐漸過渡到大眾教育，培養應用型的技術人才已經成為許多普通高校甚至是重點高校的人才培養目標。因此，應該以實用為目的組織教學內容，重點以單片機作為控制芯片，適當弱化微機基本原理部分，加強接口技術應用。還可根據不同專業的就業需要選擇企業、工廠里的一些微機應用系統實例作為教學主線，對課程內容和教學環節進行合理地設計和組織，增加實用性微機技術的講授比例。
三、改進教學方法和手段，提高教學效果
1.實行啟發式和討論式教學
為活躍課堂氣氛，我們設計了提問和討論等互動環節。如在 MOV數據傳送指令的教學中，將正確的指令語句與錯誤的指令語句混編在一起，讓學生指出其中存在的錯誤;用MOV、PUSH、XCHG等多種指令實現兩個存儲單元的數據互換等。如在講解結構化程序設計時，對書上的例子進行詳細分析，讓學生畫出流程圖，啟發學生是否可以采用不同思路，選擇不同指令，實現題目的要求，并對幾種答案進行分析和比較。
2.著力推行基于問題和項目的教學方法
要突破傳統的以教師為主導的講授方法，結合教學內容中的第三模塊即實用模塊，特別在講授接口技術時，以實際生產的控制項目實例來講解，調動學生的興趣，幫助他們形成解決實際問題的能力，使學生能夠學有所用。比如講解0809和0832的芯片時，我們以數據采集系統項目作為講解例子，其中涉及了前向通道設計、采集的數據處理、采集的結果如何顯示等問題，通過具體實例講解，學生就能解決生產實際中數據采集這類問題。
3.采用多媒體教學手段，提高教學效果
由于“微機原理及應用”課程本身比較枯燥，因此，采用傳統的授課方式效果很差。如果采用多種教學手段相結合的方式，將會取得較好的效果。對于需要和歸納的知識，采用板書的形式;對于一般介紹性知識，采用多媒體課件的形式;對于軟硬件實例，采用多媒體課件與匯編編譯軟件EMU 8086 EDA仿真軟件Proteus 相結合的形式，將該類軟件引入“微機原理及應用”教學，將使硬件教學事半功倍，學生很容易看明白內部電路的具體連接，并能直觀看到電路對應的仿真結果。同時，我們還將以前做好的硬件系統帶到課堂，讓學生看到具體的芯片，增加其感性認識。
四、結論
“微機原理及應用”課程是電氣信息類專業的本科生很重要的一門專業基礎課，是一門技術性和實踐性很強的課程。在飛速發展的今天，如何整合教學內容，使之既能適應企業對人才培養的要求，切實提升學生的實踐能力和創新能力，又能兼顧考研等其他環節的較高的要求，是從事這一方面教學的教育工作者迫切要研究的問題。通過上述的一些做法，經過一年的教學，學生普遍對“微機原理及應用”課程教學改革效果表示認可，不僅學到了基礎知識，也滿足了部分學生的拓展學習，更重要的是教學內容與實際相結合，提高了實踐能力。
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