論述整合課程教學(xué)內(nèi)容提高專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)能力
論文關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng) 教學(xué)改革 專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)能力
論文摘要：針對(duì)“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容存在弊端進(jìn)行了分析，面向需求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容提出了新的整合，提出了與之相適應(yīng)的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)近幾個(gè)學(xué)期的實(shí)踐證明：新的教學(xué)方法提高了教學(xué)效果，加強(qiáng)了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
提升應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量是地方性應(yīng)用型學(xué)校的根本任務(wù)，我們必須牢固樹(shù)立科學(xué)的發(fā)展觀(guān)、教學(xué)質(zhì)量觀(guān)和人才培養(yǎng)觀(guān)，適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展要求，及時(shí)調(diào)整人才培養(yǎng)方案，整合教學(xué)體系，改革教學(xué)方法、教學(xué)手段，才能切實(shí)提升學(xué)生的工程實(shí)踐及創(chuàng)新能力。
“微機(jī)原理與應(yīng)用”是淮陰院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”)信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化、等專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它承擔(dān)培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)能力的重任，也是學(xué)生參加考研的一門(mén)重要課程。這門(mén)課程具有課程內(nèi)容信息量大、知識(shí)點(diǎn)零碎、理論教學(xué)多而實(shí)踐動(dòng)手少、很難提起學(xué)習(xí)興趣等特點(diǎn)。本文將淺談在教學(xué)中“如何教”及“教什么”的一些粗淺的體會(huì)。
一、本課程目前的教學(xué)內(nèi)容及存在不足
目前，大多數(shù)院校“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀(guān)，主要表現(xiàn)在教材內(nèi)容與微型計(jì)算機(jī)硬件的實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不配套、實(shí)用性較差等方面，學(xué)生普遍感覺(jué)學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)效果不佳。目前，我院“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程教材和教學(xué)內(nèi)容的模式仍然是以8086機(jī)型為主的16位結(jié)構(gòu)，外設(shè)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(yōu)點(diǎn)是入門(mén)相對(duì)容易、資料齊全、實(shí)驗(yàn)設(shè)備配套等。相比之下，缺點(diǎn)較為明顯，主要表現(xiàn)在以下三方面。
(1)教材與教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)有微機(jī)系統(tǒng)嚴(yán)重脫節(jié)。打開(kāi)機(jī)箱來(lái)看，無(wú)論是CPU、總線(xiàn)還是常用的接口芯片，幾乎找不到可與課本上相對(duì)照的實(shí)物。學(xué)生從書(shū)本那里很難得到他們的答案，從而喪失了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。
(2)講授的內(nèi)容與社會(huì)需求相脫節(jié)。目前，技術(shù)上很少使用8086系統(tǒng)的CPU作為控制芯片去開(kāi)發(fā)一個(gè)控制系統(tǒng)，所以學(xué)生往往很是糊涂，因?yàn)樯鐣?huì)上普遍采用單片機(jī)、ARM、DSP等作為控制器，8086系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)的需要。
(3)教學(xué)配套16位微機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊老化，普遍不具備真實(shí)的微機(jī)實(shí)驗(yàn)。一般情況下，該模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)所用實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)是通過(guò)微機(jī)插卡的形式，通過(guò)一根扁平電纜將微機(jī)里的ISA總線(xiàn)引至實(shí)驗(yàn)箱上，一些早期的實(shí)驗(yàn)箱更是通過(guò) RS - 232串口建立的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境。這樣中斷操作等重要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不是在實(shí)際微機(jī)環(huán)境下運(yùn)行的，沒(méi)有真實(shí)感，學(xué)生往往只是照著實(shí)驗(yàn)書(shū)輸入接線(xiàn)，只要不打錯(cuò)，不接錯(cuò)，就能得到正確結(jié)果。這樣的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生感到索然無(wú)味，容易誤導(dǎo)學(xué)生，使有的學(xué)生有上當(dāng)受騙的感覺(jué)，起不到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)效果。另外，微機(jī)實(shí)驗(yàn)所用的配套微機(jī)陳舊老化，實(shí)驗(yàn)時(shí)接口損壞之類(lèi)的故障頻頻發(fā)生，極大地影響了實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。
二、適應(yīng)社會(huì)需求，整合教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容采用模塊化、菜單式結(jié)構(gòu)。根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)方案要求的不同、授課對(duì)象不同、教學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同、學(xué)時(shí)設(shè)置不同(一般為48、56、64幾種類(lèi)型)等因素，將現(xiàn)有的“微機(jī)原理及應(yīng)用”和“單片機(jī)原理及應(yīng)用”兩門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，建議組織教學(xué)時(shí)，分為基礎(chǔ)模塊、提高模塊、實(shí)用項(xiàng)目模塊三大模塊內(nèi)容來(lái)組織。基礎(chǔ)模塊及項(xiàng)目模塊為必修，而提高模塊僅為考研學(xué)生開(kāi)設(shè)�，F(xiàn)在，我院普遍采用學(xué)分制，通過(guò)自由選課的方式選擇自己需要的模塊，以適應(yīng)不同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求。
1.基礎(chǔ)模塊
基礎(chǔ)模塊以Intel系列16位經(jīng)典機(jī)型8086和MCS51單片機(jī)為主，主要講述四部分內(nèi)容。
(1)兩種微處理器的結(jié)構(gòu)。主要講述8086和單片機(jī)的CPU內(nèi)部組成、工作原理、各種寄存器的用法、各種標(biāo)志的含義、地址的形成等重點(diǎn)內(nèi)容，講授要注意兩種結(jié)構(gòu)比較，找出差別，加強(qiáng)記憶。
(2)指令系統(tǒng)及其尋址方式。講述典型的數(shù)據(jù)尋址方式，特別是常用的幾種，講解時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考尋址的目的及意義。要注意一些錯(cuò)誤的寫(xiě)法，通過(guò)練習(xí)，讓學(xué)生牢固掌握各種方式地址的計(jì)算、操作數(shù)的取寫(xiě)等內(nèi)容。
(3)簡(jiǎn)單的匯編程序設(shè)計(jì)。講述結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的幾種典型的結(jié)構(gòu)，通過(guò)簡(jiǎn)單的程序，讓學(xué)生掌握程序的基本構(gòu)成和程序設(shè)計(jì)的基本步驟，重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生的解題思路，同一問(wèn)題可以通過(guò)不同的指令組織實(shí)現(xiàn)功能。講解子程序的特點(diǎn)及定義方法，介紹一些常用的DOS功能調(diào)用。
(4)中斷及接口技術(shù)。包括中斷技術(shù)、I/O端口譯碼技術(shù)、存儲(chǔ)器擴(kuò)展、8253A、8255A等常用可編程接口技術(shù)等。這些內(nèi)容不但是微機(jī)原理及應(yīng)用課程最基本的教學(xué)內(nèi)容，更是學(xué)好高檔微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的必備基礎(chǔ)和重要前提，教材編撰時(shí)必須堅(jiān)持這一觀(guān)點(diǎn)不動(dòng)搖，以確保足夠的篇幅和內(nèi)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(jī)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(shí)模式、保護(hù)模式、虛擬86模式等模式，超標(biāo)量流水線(xiàn)、高速緩存、指令分支預(yù)測(cè)等主要技術(shù)，適當(dāng)引入常用的32位指令尋址方式和匯編指令、32位內(nèi)存儲(chǔ)器組織及其接口方法、32位外設(shè)可編程接口技術(shù)等以適應(yīng)國(guó)內(nèi)外微機(jī)教學(xué)從16位過(guò)渡到32位的發(fā)展趨勢(shì)，使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)和掌握主流微機(jī)技術(shù)的基本原理和衍變的具體過(guò)程。同時(shí)拿出一定的學(xué)時(shí)，選擇一些高校的考研試題進(jìn)行重點(diǎn)講解，提高學(xué)生對(duì)考研知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。
3.實(shí)用模塊
以實(shí)用為目的組織教學(xué)內(nèi)容。隨著高等的普及和發(fā)展，大學(xué)生已從精英教育逐漸過(guò)渡到大眾教育，培養(yǎng)應(yīng)用型的技術(shù)人才已經(jīng)成為許多普通高校甚至是重點(diǎn)高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。因此，應(yīng)該以實(shí)用為目的組織教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)以單片機(jī)作為控制芯片，適當(dāng)弱化微機(jī)基本原理部分，加強(qiáng)接口技術(shù)應(yīng)用。還可根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的就業(yè)需要選擇企業(yè)、工廠(chǎng)里的一些微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例作為教學(xué)主線(xiàn)，對(duì)課程內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)和組織，增加實(shí)用性微機(jī)技術(shù)的講授比例。
三、改進(jìn)教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果
1.實(shí)行啟發(fā)式和討論式教學(xué)
為活躍課堂氣氛，我們?cè)O(shè)計(jì)了提問(wèn)和討論等互動(dòng)環(huán)節(jié)。如在 MOV數(shù)據(jù)傳送指令的教學(xué)中，將正確的指令語(yǔ)句與錯(cuò)誤的指令語(yǔ)句混編在一起，讓學(xué)生指出其中存在的錯(cuò)誤;用MOV、PUSH、XCHG等多種指令實(shí)現(xiàn)兩個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)互換等。如在講解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)書(shū)上的例子進(jìn)行詳細(xì)分析，讓學(xué)生畫(huà)出流程圖，啟發(fā)學(xué)生是否可以采用不同思路，選擇不同指令，實(shí)現(xiàn)題目的要求，并對(duì)幾種答案進(jìn)行分析和比較。
2.著力推行基于問(wèn)題和項(xiàng)目的教學(xué)方法
要突破傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的講授方法，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容中的第三模塊即實(shí)用模塊，特別在講授接口技術(shù)時(shí)，以實(shí)際生產(chǎn)的控制項(xiàng)目實(shí)例來(lái)講解，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，幫助他們形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠?qū)W有所用。比如講解0809和0832的芯片時(shí)，我們以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)項(xiàng)目作為講解例子，其中涉及了前向通道設(shè)計(jì)、采集的數(shù)據(jù)處理、采集的結(jié)果如何顯示等問(wèn)題，通過(guò)具體實(shí)例講解，學(xué)生就能解決生產(chǎn)實(shí)際中數(shù)據(jù)采集這類(lèi)問(wèn)題。
3.采用多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效果
由于“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程本身比較枯燥，因此，采用傳統(tǒng)的授課方式效果很差。如果采用多種教學(xué)手段相結(jié)合的方式，將會(huì)取得較好的效果。對(duì)于需要和歸納的知識(shí)，采用板書(shū)的形式;對(duì)于一般介紹性知識(shí)，采用多媒體課件的形式;對(duì)于軟硬件實(shí)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(jié)合的形式，將該類(lèi)軟件引入“微機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)，將使硬件教學(xué)事半功倍，學(xué)生很容易看明白內(nèi)部電路的具體連接，并能直觀(guān)看到電路對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果。同時(shí)，我們還將以前做好的硬件系統(tǒng)帶到課堂，讓學(xué)生看到具體的芯片，增加其感性認(rèn)識(shí)。
四、結(jié)論
“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程是電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本科生很重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是一門(mén)技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在飛速發(fā)展的今天，如何整合教學(xué)內(nèi)容，使之既能適應(yīng)企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的要求，切實(shí)提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，又能兼顧考研等其他環(huán)節(jié)的較高的要求，是從事這一方面教學(xué)的教育工作者迫切要研究的問(wèn)題。通過(guò)上述的一些做法，經(jīng)過(guò)一年的教學(xué)，學(xué)生普遍對(duì)“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革效果表示認(rèn)可，不僅學(xué)到了基礎(chǔ)知識(shí)，也滿(mǎn)足了部分學(xué)生的拓展學(xué)習(xí)，更重要的是教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際相結(jié)合，提高了實(shí)踐能力。
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