论课程教学体系的改革是精品课程建设的核心

潘仕彬 何为民

[摘要] 本论文论述了在省级精品课程“计算机组成及嵌入式系统”的建设过程中,如何对传统“计算机组成”和“单片微机的原理及应用”的教学体系进行改造,推出新的“计算机组成及嵌入式系统”教学体系,并和企业一起开发出与新体系配套的开放式实验、实训体系,大力采用现代化的教学方法和技术,使精品课的建设取得了好的成效。

[关键词] 计算机组成 嵌入式系统 教学体系改革 开放实验室

“计算机组成及嵌入式系统”是“安全防范技术”专业的三门核心专业课之一,是“安全防范技术”专业国家职业岗位“三级安全防范设计评估师”职业资格培训重点要求的内容之一。

所有院校的“安全防范技术”专业都有“计算机组成”和“单片微机”这两门课。但近年来出现了三个情况:

1.“计算机组成”中学习的X86汇编在实际工作中很少应用。安防器材、设备几乎全是嵌入式设备。

2.近年来单片微机已迅速向嵌入式系统发展,所以,“单片微机应用”必须增加嵌入式内容。

3.安防设备向“个性化”、“远程维护”发展,计算机组成中的“程序运行”概念、“程序下载”操作已成为本门课程的重要内容之一。

通过在行业及生产企业的调研,我们将这两门课程教学体系的改革作为这两门课程建设的核心。将“单片微机”课程改为“计算机组成及嵌入式系统”,把计算机组成和单片微机两门课结合起来,作为我院“安全防范技术”专业的核心专业课和重点建设的精品课程。

一、抓好课程体系的改革

将“单片微机”课程改为“计算机组成及嵌入式系统”,把计算机组成和单片微机两门课结合起来,并不是简单的把两门课程叠加,而是根据学科的发展,行业的需求,高职教育的特点而对旧教材体系重组。

1.从“单片机”上来学习计算机组成。多年来,高校《计算机组成》这门课都按照传统的《计算机组成》教材体系进行讲课和实验。这种体系最大的缺点是远离行业实际应用。因此,为了形象、直观和实用,我们在分析计算机外部组成时,以通用计算机为主,在分析内部计算机组成和实验验证时,以嵌入式计算机为主。摒弃传统的8088、80286、80386处理器,以单片微机为核心,将“计算机组成”和“单片微机”两门课结合起来,建立起新的“计算机组成及嵌入式系统”教材体系。编写出版了新的教材。

2.按照行业需求,剪裁、融合教学内容。在从“单片机”上来学习计算机组成,将“计算机组成”和“单片微机”两门课结合起来,建立起新的“计算机组成及嵌入式系统”教材体系,重要的是按照行业需求,剪裁、融合教学内容。

我们将教学体系分为课堂教学和实训两大部份。课堂教学紧密结合生产实际,采用“教—学—做”一体的方式,以15个实验为中心,将教学内容分为六章:“绪论”、“运算基础”、“中央处理器及计算机的体系结构”、“存储器结构”、“汇编语言设计”、“输入输出系统”。在实训部份则以任务为核心,以“过程带教学”。

教学内容让学生掌握嵌入式计算机概念,存储运行概念,介绍在安防报警控制器中出现的各种数制及转换、逻辑关系、代码及校验。介绍在“嵌入式安防报警控制器”中大量使用的MCS-51微处理器的内部结构及发展、存储器结构、寻址方式、指令系统,端口操作原理、方法,使学生掌握今后、调试、维修和安装使用“嵌入式安防报警控制器”所必备的基础知识和业务知识也为今后学生持续发展殿定基础

实训36学时,围绕制作简单的“嵌入式安防报警控制器”任务,按照开发安防产品的过程,培养学生制作简单的“嵌入式安防报警控制器”的能力。

二、建立配套的开放实验体系

1.确定新的实验体系。摒弃了昂贵的实验箱和仿真器,采用全新的ISP技术,建立了廉价实用的嵌入式计算机实验体系,该体系不仅可完成教学任务,而且可用于学生的课余创新活动,为彻底开放实验室提供了基础。

2.和生产企业合作开发实验器材。我们自己设计廉价的“嵌入式系统学习实验系统”,并在联合办学单位“海南海华信计算机技术有限公司”合作加工生产了130台,总共才化了不到4万元钱,为每一个学生都提供了一套廉价、小巧的实验装置,该装置在任何有电源的地方都可进行实验。

3.全方位地开放实验室。每学期一开学,我们给开有这门课的学生每人借给一套“计算机组成及嵌入式系统学习实验板”,电子技术课外活动小组的同学则在校期间始终借给一套“计算机组成及嵌入式系统学习实验板”。学生不再局限于实验室和课堂,在课后,在宿舍等任何有桌面计算机的地方都可进行实验。真正做到实验室的开放,将实验从实验室(扩展)开放到学生宿舍等其它场所,开放到课后的任意环节。

在课堂教学中,头节课,老师做好实验分析,课后学生自主实验,下节课学生说明并演示实验成果,老师点评或引伸讲课。

三、采用现代教学技术手段

根据高职的特点,采用现代化教学技术手段,加强动手能力的培养。

1.课堂教学采用“教—学—做”的模式。课程全部采用“教-学-做”的模式,学生每人每节课都带“学习实验板”在多媒体计算机房上课。每一节课开始可让学生先演示自己的课后实验,老师点评。也可在讲课过程中,结合课堂要求,即说即做,当堂让学生自己操作实验。

2.网络教学。利用“海南政法职业学院办公网”、“信息技术系教学平台”以及联合办学单位“海华信计算机技术有限公司”的企业网站作为本门课程的网络教学资源,将本门课程的全部教学资源(教学大纲、教案、课件、教学录像、学习实验板的电路、使用说明、下载软件、子程序库等教学、生产、开发包资源)全都发布到网上,供学生下载。

在“信息技术系教学平台”的“计算机组成及嵌入式系统版块”中师生讨论答疑、布置作业、批改作业。

3.将“安全防范技术实验室”和“计算机组成及嵌入式计算机实验室”组建在一起,将嵌入式学习实验板成为安全防范技术设备的控制器,而安全防范技术的各种报警探测器、喇叭、警灯则成为嵌入式计算机实验的各种前端、后端设备。

四、结束语

针对高职高专人才培养模式,紧紧围绕学生的就业能力培养、学习能力培养和实践能力培养三个中心,我们在《计算机组成》这一门专业课的教学上,实施了教材改革、实验模式改革和考核方式改革,目前出版教材一本,自行开发便携实验设备一套,发表论文2篇,完成了300余名专科课程的210学时的授课和实践。

通过本教改模式训练的学生中,有12名学生被选派参加2007和2008年度全国大学生电子设计大赛(海南赛区)比赛,都获得一等奖和二等奖的佳绩。通过本次大赛的检验,精品课程建设过程不仅促进了实践教学,也成功探索了一条通往高职高专能力培养模式改革的道路。

参考文献:

[1]何为民,潘仕彬.计算机组成与嵌入式系统应用.北京:北航出版社,2007,1

[2]《计算机组成》重点课程建设情况.2007.

[3]王爱英.计算机组成与结构(第3版).清华大学出版社,2001.

[4]倪志莲.《微机原理及应用技术》课程教学改革探讨.河南科技,2005.