进阶式的微机原理课程教学改革研究

吴琼 周昕 于茵

摘 要：微机原理课程是电子信息类学科的一门主干课程，其由理论课、实验课、课程设计三个独立的教学环节组成。针对微机原理课程理论抽象化、实验独立化、课程设计文字化的问题，提出了一种多层次的、阶梯式的教学方法，提高微机原理课程教学的效果，增强学生自主学习的意识，提升学生创新创业的能力。

关键词：进阶式；微机原理；教学改革

一、 引言

信息技术的发展推动了电子产业的进步，电子类的课程在高等教育中日益重要。微机原理作为重要的电子类课程，具有理论性深、实践性强的特点，传统的微机原理课程教学模式无法适应应用型人才培养目标的需求。

二、 教学现状分析

在传统微机原理教学中，课堂教学与实验操作教学独立开来。课堂教学旨在理论知识教学，主要包括：汇编语言程序设计和硬件接口电路原理两个方面。实验环节安排在理论结束后，或与理论环节间插开设。实验操作完成实验箱既定实验项目，硬件电路板集成，实验程序直接下载运行。教师同时扮演了导演兼主演的角色，学生则是群众演员。教师主宰课堂教学，灌输理论知识，学生的参与度低，学习兴趣不高，就会出现缺勤、睡觉、看手机等现象发生。因此，以学生为主体，吸引学生入课堂，改变传统的理论教学方式方法，对微机原理教学至关重要。

三、 进阶式教学模式构建

（一） 构建从板书到操作，从理论到案例的教学体系

板书作为原始的教学手段之一，是指教师在黑板上书写授课纲要、重难点，演算计算过程的教学方式，其优势体现在理论演算过程，有助于学生听课进度与教师讲解进度保持一致，充分理解演算原理；其劣势体现在计算机操作过程，缺乏传送高科技信息的有效途径。多媒体教学手段适用于通过图形、声音、动画等信息，直观地展示课程教学内容，尤其是虚拟仿真教学，辅助效果非常显著。在微机原理课程授课过程中，兼顾黑板板书和电脑操作两种教学手段，取长补短、相辅相成，合理整合教学方式方法。

微机原理课程具有理论难度深和实践应用强的特点。通过深入分析课程的理论知识体系，可以将知识划分为：微机的工作原理、微处理器的结构、I/O接口电路功能及汇编语言程序设计。教师既要讲解教科书的理论内容，又要紧密结合基本原理，设计并讲解典型系统案例，强调由理论到实践的递进式教学过程，实现了微机原理课程的原理、技术与应用并重。进而，培养了学生软硬件结合的思维方式，提高了学生动手实践的设计能力。

课堂教学示例融合虚拟仿真技术与系统设计原理，以“实践—课堂”的方式实现“理论—案例”的教学目标。

（二） 构建从简单到复杂，从验证到综合的实践体系

从微机原理硬件接口电路的应用出发，按照难易程度构建实验项目。常用的I/O接口芯片包括：并行接口芯片8255、串行接口芯片8251、中断接口芯片8259、键盘显示接口芯片8279以及模数、数模转换接口芯片，大多数的微机原理实验箱均配置这些基本接口模块电路。因此，简单基础的验证性实验采用硬件实验箱来完成，使学生建立硬件电路板和硬件系统的直观印象。

综合设计性实验是一种高层次的、启发性的、自主性的实验，侧重于微机系统的开发与设计，有利于培养创新思维意识，提高学生工程应用能力。但是，综合应用设计能力的培养不是一朝一夕就能完成的，需要有一个循序渐进的过程。首先，学生虚拟仿真已完成的硬件实验箱实验项目，建立模块化的仿真接口电路系统，掌握硬件电路与仿真电路之间的内在联系。然后，根据系统功能需要，将模块化的接口电路进行组合及扩展，构成较大的应用系统，掌握“模块-系统”的设计方法。最后，从应用需求出发，独立开发新型的电路系统，掌握系统创新开发能力。

为了进一步系统扩展需要以及避免无意义重复设计，将系统模块划分基础常用模块和特定功能模块。基础常用模块包括：8086CPU模块、最小模式总线模块、I/O地址译码模块，这三种模块是每种系统里必不可少的組成部分，具有广泛的通用性。特定功能模块包括：并行接口扩展模块、串行接口模块、定时计数模块、中断模块等。

（三） 构建从出勤到作业，从理论到实践的考核体系

期末考试成绩是检验学生学习效果的主要手段，同时也是促进学生学习的主要途径。为了提高学生的实践主动性，加强应用创新能力的培养，改革期末成绩的构成成分和分配比例，构建三层考核体系：“课堂出勤+小组作业”“实验操作+小组设计”“理论重点+综合设计”。

将整个班级同学按照2-3人一组的模式进行组合，小组讨论产生“创新金点子”，提交金点子电路系统的论证报告，由教师给出小组作业成绩。基于已论证过的设计报告，小组开展创新的课程设计项目开发，提交仿真项目或设计实物。为避免部分同学的“乘车”心理，建立“过筛子”式答辩机制，逐人考核参与程度和设计能力，并给出相应的评价成绩。针对考核评分分数较高的课程设计项目，鼓励学生申报国家实用新型项目，激发学生的创新热情和提高学生的成就感。

期末试题题型除涵盖重点、难点理论知识点外，融合实验设计项目，加大分析综合题型分值比例，同时弱化简答类文字表述题型，以试卷考试为形式，以实践能力培养为目标，进一步强化设计实践的自主意识。

四、 结语

通过构建“理论-实践-考试-创新”阶梯式递进的课程教学体系，着力转变学生唯试卷成绩论的思想，优化教育教学资源的整合，提高自主学习的意识，增强创新能力的引导，不断推进微机原理课程的教学改革进程。

参考文献：

[1]章献民，杨冬晓，杨建义.电子信息类专业课程体系的改革实践[J].高等工程教育研究，2017（4）：178-181.

[2]吴琼，周昕.基于应用型人才培养的微机原理课程实践教学改革[J].西部素质教育，2017，3（14）：160.

[3]李俊鹏.浅谈板书教学与多媒体教学方法在课堂中的应用[J].当代教育实践与教学研究：电子刊，2016（2）.

作者简介：吴琼，周昕，于茵，辽宁省沈阳市，沈阳大学信息工程学院。