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論述整合課程教學內(nèi)容提高專業(yè)基礎能力
論文關鍵詞：人才培養(yǎng) 教學改革 專業(yè)基礎能力
論文摘要：針對“微機原理及應用”課程傳統(tǒng)的教學內(nèi)容存在弊端進行了分析，面向需求，對教學內(nèi)容提出了新的整合，提出了與之相適應的教學方法。經(jīng)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(yè)基礎，培養(yǎng)了學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
提升應用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)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(fā)展觀、教學質(zhì)量觀和人才培養(yǎng)觀，適應社會的發(fā)展要求，及時調(diào)整人才培養(yǎng)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(chuàng)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(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，它承擔培養(yǎng)學生專業(yè)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(nèi)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(nèi)容及存在不足
目前，大多數(shù)院校“微機原理及應用”課程的教學現(xiàn)狀不容樂觀，主要表現(xiàn)在教材內(nèi)容與微型計算機硬件的實際嚴重脫節(jié)、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(nèi)容的模式仍然是以8086機型為主的16位結(jié)構(gòu)，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(yōu)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(xiàn)在以下三方面。
(1)教材與教學內(nèi)容和現(xiàn)有微機系統(tǒng)嚴重脫節(jié)。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(nèi)容與社會需求相脫節(jié)。目前，技術上很少使用8086系統(tǒng)的CPU作為控制芯片去開發(fā)一個控制系統(tǒng)，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(tǒng)已經(jīng)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(jié)構(gòu)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(huán)境。這樣中斷操作等重要的驗證性實驗不是在實際微機環(huán)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(jié)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(fā)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(nèi)容
教學內(nèi)容采用模塊化、菜單式結(jié)構(gòu)。根據(jù)各個專業(yè)的人才培養(yǎng)方案要求的不同、授課對象不同、教學側(cè)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(xiàn)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(nèi)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(nèi)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(xiàn)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(jīng)典機型8086和MCS51單片機為主，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和單片機的CPU內(nèi)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(nèi)容，講授要注意兩種結(jié)構(gòu)比較，找出差別，加強記憶。
(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(shù)的取寫等內(nèi)容。
(3)簡單的匯編程序設計。講述結(jié)構(gòu)化程序設計的幾種典型的結(jié)構(gòu)，通過簡單的程序，讓學生掌握程序的基本構(gòu)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(xiàn)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(diào)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(nèi)容不但是微機原理及應用課程最基本的教學內(nèi)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(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(nèi)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(nèi)外微機教學從16位過渡到32位的發(fā)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(nèi)容。隨著高等的普及和發(fā)展，大學生已從精英教育逐漸過渡到大眾教育，培養(yǎng)應用型的技術人才已經(jīng)成為許多普通高校甚至是重點高校的人才培養(yǎng)目標。因此，應該以實用為目的組織教學內(nèi)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(jù)不同專業(yè)的就業(yè)需要選擇企業(yè)、工廠里的一些微機應用系統(tǒng)實例作為教學主線，對課程內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)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(fā)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(huán)節(jié)。如在 MOV數(shù)據(jù)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(xiàn)兩個存儲單元的數(shù)據(jù)互換等。如在講解結(jié)構(gòu)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(fā)學生是否可以采用不同思路，選擇不同指令，實現(xiàn)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(tǒng)的以教師為主導的講授方法，結(jié)合教學內(nèi)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(chǎn)的控制項目實例來講解，調(diào)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?qū)W有所用。比如講解0809和0832的芯片時，我們以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)項目作為講解例子，其中涉及了前向通道設計、采集的數(shù)據(jù)處理、采集的結(jié)果如何顯示等問題，通過具體實例講解，學生就能解決生產(chǎn)實際中數(shù)據(jù)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(tǒng)的授課方式效果很差。如果采用多種教學手段相結(jié)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(jié)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(nèi)部電路的具體連接，并能直觀看到電路對應的仿真結(jié)果。同時，我們還將以前做好的硬件系統(tǒng)帶到課堂，讓學生看到具體的芯片，增加其感性認識。
四、結(jié)論
“微機原理及應用”課程是電氣信息類專業(yè)的本科生很重要的一門專業(yè)基礎課，是一門技術性和實踐性很強的課程。在飛速發(fā)展的今天，如何整合教學內(nèi)容，使之既能適應企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求，切實提升學生的實踐能力和創(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的教育工作者迫切要研究的問題。通過上述的一些做法，經(jīng)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(nèi)容與實際相結(jié)合，提高了實踐能力。
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