电类专业计算机课程的教学模式改革与探索

居伟骏，邬正义

（常熟理工学院 物理与电子工程学院，江苏 常熟 215500）

电子科学与技术、电子信息工程、光电信息工程以及自动化等工科电类专业一般都要开设计算机课程，例如《微机原理与接口技术》、《C语言程序设计》、《单片机技术》等。开设这些课程，主要是为了使工科非计算机专业的学生了解和掌握微型计算机软硬件的基本工作原理，为今后从事本专业的技术工作打下基础。由于工科类专业的课程已经较多，不可能像计算机专业那样按部就班地系统设置大量计算机类课程。因此，如何使学生通过有限的几门课程较好地掌握计算机工作原理和程序设计方法，是一项具有挑战性的工作。

一、优化理论教学方法

应用型本科工科专业的培养目标是具有良好的专业基础和较强的实践能力的一线工程师，在校期间必须重视理论教学，只有具备了扎实的理论基础，才可能在实际的工程应用实践中解决问题。但是，理论知识的学习往往比较枯燥乏味，因此很多学生对理论知识的学习缺乏兴趣，这就要求教师在教学过程中能够针对课程特点，灵活运用各种教学手段和方法，提高学生的学习兴趣，只有学生想学了，才可能真正地学好。

（一）合理利用多媒体教学手段

多媒体的教学手段现在在各高校中都得到了广泛的应用和推广。生动的视频、形象的动画、漂亮的图片以及各种各样的课件制作软件等正越来越多地被我们应用到课堂教学过程之中，这无疑极大地丰富了我们的教学手段。

多媒体课件的优点在于它的生动和直观，在表达一些复杂内容时能够节约大量的课堂时间，也更便于学生的理解。在《微机原理与接口技术》这门课程的教学过程中就可以充分发挥这一优势。例如在讲授计算机发展过程时可以放入各个时期计算机的照片，在讲授8086CPU内部结构，典型接口芯片内部结构等内容时可以利用色彩丰富的图片，用不同的颜色区分不同的结构模块。例如图1所示的8086CPU内部结构图，如果用板书来完成，会耽误较多的时间。在课件上使用这个图，非常直观地可以看出8086CPU内部可以分为EU和BIU两部分，以及这两部分各自所包含的模块、它们之间的相互联系。再结合这个图对各个功能模块进行详细的分析讲解，这样做能使我们的课堂教学变得更加生动活泼，从教和学两方面来说都更易接受。

但是，只有多媒体课件而没有其他手段的课堂教学，也已经被实践证明是不可行的。我们必须合理利用多媒体教学手段，结合传统的板书方式才有可能达到较好的课堂教学效果。板书的优点主要体现在其能够突出课程整体层次结构和重点内容，另外在做过程类分析时也更加灵活。

图1 8086CPU内部结构图

多媒体课件有时缺乏整体性和重点，而这些恰恰可以利用板书来弥补。在黑板上可以随着讲授过程逐步地简要列出这堂课的主要层次脉络以及重要知识点，这样能让学生在整堂课完成时对这一堂课的内容有一个整体的把握。

另外，在进行一些数学推导和过程分析时，多媒体课件往往显得笨拙而效果较差，比如《C语音程序设计》课程中，在讲授过程中势必要分析大量的例程，具体的程序指令序列可以通过多媒体课件来呈现，但是对于程序的整体结构以及每一句指令的具体分析，通过板书来进行则效果更佳。例如分析如下程序执行过程：

应该在黑板上将每次循环过程中的i，j，k以及数组赋值情况详细列出：

第一次循环给数组赋值 i=0；j=0；k=1；因此a[0][0]=1；

第二次循环给数组赋值 i=1；j=1；k=2；因此a[0][1]=2；a[1][0]=3；

……

用板书和学生一起逐次分析循环的执行过程、退出条件等内容，对学生理解和掌握循环语句，特别是for语句是很有帮助的。如果用多媒体课件直接给出，由于缺少和学生共同分析的过程，不利于学生的理解、掌握。

因此，对于多媒体课件的使用一定要控制在一个合理的范围内，我们既要看到它的优点，又要承认它的不足，只有恰当地使用多媒体课件和板书才能达到较好的教学效果。

2）聚乙烯管件所用混配料的基本性能必须符合AS/NZS 4129/AMD 3—2005规定的要求（详见表2）。

（二）适当利用双语教学方法[1]

计算机类课程涉及到计算机、网络及其接口等相关的知识，这些知识大部分都有大量的专有名词以及英文缩写的内容，对这些内容的讲授最好能够结合一定的英文原文。例如8086CPU的ALE管脚实际是“Address Latch Enable”的缩写，汇编指令SHL是“Shift Left”的缩写，标志寄存器CF是“Carry Flag”的缩写等等。类似的内容很多，讲解时给出英文原文，再给予一定的讲解，这样既有利于学生理解，又便于学生记忆，同时还能让学生在学习的过程当中多掌握一些专业名词，提高他们以后阅读英文原文以及书写专业英文文献资料的能力。

（三）开展讨论式教学

在教学过程中，教师应该扮演好引导者的角色，而不仅仅是知识的传播者。基础知识的传播是必须的，但更重要的是引导学生自己思考、探索、发现，要鼓励学生大胆提出问题，改变过去讲得过细、过透，不给学生留有思考余地的教学方法[2]。

讨论式教学是一种很好的方式。例如，讲授汇编语言程序设计举例时有一个例题是在10个数中统计负数个数并在屏幕上显示出统计结果。从结构上来说程序应该分为统计个数和屏幕显示两大部分。统计个数的核心是判断负数的方式，这里就可以利用讨论式教学的方式，引导学生思考通过各种不同的指令来实现，例如TEST、CMP、AND等。在完成基本例程分析的基础上，还可以引导学生分析统计正数的方法，统计偶数、奇数的方法。另外，如果总的个数超过10个时如何解决等等问题，并对这一类的问题进行归纳和总结。通过这种课堂上集体讨论分析的方式来进行授课，往往能够充分活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。

（四）紧密联系实际内容

计算机教学的内容跟实际的结合是非常紧密的。在课堂讲授过程中，如果能将学生日常使用的一些与计算机技术直接相关的内容很好地融入教学内容之中，对提高教学效果是很有帮助的。比如在存储器一章中关于RAM和ROM的知识就可以结合内存和U盘，分析它们断电以后的存储情况；关于虚拟存储的内容可以结合Windows下（如图2所示）的关于虚拟存储的相关设置来讲授。由于这些内容是学生平时所接触的，因此，无论对于教师的讲授还是学生的理解掌握，都能起到事半功倍的作用。

图2 虚拟内存设置窗口

二、精炼实践教学模式

计算机课程的实践性一般都很强，而且实践教学环节是整个教学体系中不可或缺的重要环节。通过实践和实验不仅可以培养学生的动手能力，还可以帮助他们更好地理解理论知识，提高分析和解决实际问题的能力[3]。

（一）实验项目的选择要有难度梯度

由于学生的基础不完全相同，能力和水平的差距也会很明显。这就要求教师在教学过程中能够因材施教，有区别地进行教育和要求[4]，在实验教学过程中这一点显得尤为重要。

现有实验设备虽然提供了验证型实验，设计型实验以及综合型实验等不同难度的实验，但这样的设置主要考虑的是逐步提高实验难度，从而不断提高学生的动手能力，具体每一个实验的要求还是一样的，因此不能很好地解决对不同能力的学生因材施教的问题。

如果某一个实验项目难度较大，一些能力较差的学生，往往会觉得束手无策；如果难度偏小，一些能力较强的学生，他们又会觉得实验没什么价值，起不到太大的作用。 因此可以考虑对同一个实验也设置出不同的难度要求，让学生根据自己的能力，自由选择不同难度要求的实验。

比如在做程序设计实验时，可以出一个关于统计10个数中奇数个数的题目，这个实验的最基本要求只需要根据课堂的例题稍作修改就可以完成，难度较低。在此基础上可以要求显示这10个数，以及最后找到的奇数。还可以要求从键盘输入这10个数，而不是在数据段中预先定义。最后还可以要求从键盘输入任意多个数，并要求对输入的正确性进行判断等内容。

这样阶梯式的设置一个实验的不同难度，可以适合不同学生的具体情况，保证每一个学生都至少能够独立完成其中的一部分，而不会由于实验项目过难或者过易而对做实验失去兴趣，有利于提高学生做实验的自信心和成就感。

（二）精心安排课程设计

课程设计是在理论课程结束之后安排的一次大型实践性教学，基础是相应的理论课程和实验，目的是巩固和加深对理论知识的理解，增强学生设计微机应用系统和调试应用软件的能力[5]。

课程设计的内容可采用分组完成的形式，每3～4人为一组，每组完成各自不同的课题，小组成员分工协作，共同努力，完成之后提交一份课程设计报告，并对每一位同学进行答辩。这样的安排有下述益处：

1.分组以后总的题目数量不会太多，便于教师指导。而盲目要求每生一题，实际上很难完成，是不切实际的。

2.分组完成可以培养学生的团队意识和分工合作的能力，这对于他们以后的工作是非常有帮助的。

3.完成课程设计报告以及答辩的过程实际也是在为毕业设计做准备。报告的各项基本要求和格式规范完全可以和毕业论文的要求一致。学生在整个大学学习过程中，实际撰写报告的机会是不多的，而从实际情况来看，学生在这方面的能力还比较缺乏，工科的学生不能只会动手应用，不会行文表达。

4.答辩的过程应该比毕业答辩简单一些，以一个教师能够胜任为度。但是必须对每个学生都进行答辩，这样可以尽量避免有些学生完全依赖其他小组成员，自己袖手旁观的不良现象出现。

实践证明，课程设计在提高学生独立工作能力，团队协作能力和知识应用能力等方面都大有益处。

三、结 语

随着我国经济社会的快速发展，国家对教育事业的投入不断提高，加快了我国高等教育大众化的进程，近几年，工科电类学生招生数增长较快，对教师的教学水平和教学能力提出了更高的要求，如何使学生养成良好的学习习惯、培养学生的逻辑思维和发散思维能力，这些都要求教师不断学习，大胆创新，努力提高教学艺术修养，不断探索更加适合现代高等教育的教学模式[6-7]。

没有一种具体的教学模式是能够适用所有情况的，对于教学方式的探索是没有尽头的。所谓“教无定法”，在实际的教学中一定要根据学生的实际情况，结合教师自己的特点，采用合适的教学方式。对于不同的学生，不同的教学内容，综合应用各种教学方式，只有这样才有可能真正达到教学目的。

[1]齐亮.《微机原理与接口技术》教学改革的探索[J].科技信息，2009，36：14.

[2]袁伟.《微机原理与接口技术》教学改革与探讨[J].科技信息，2009，34：384.

[3]梁慧军.计算机网络实验教学的改革与创新型人才的培养[J].南阳师范学院学报，2010（12）：107-109.

[4]邬正义，冯金福.以先进的教学理念引领应用型人才培养[J].中国电力教育，2010（12）：1-4.

[5]李哲.浅谈《微机原理》的课程设计[J].教学评析，2010，9：60-61.

[6]田海梅，张燕.基于任务驱动的计算机专业教学模式[J].实验技术与管理，2011（5）：145-147.

[7]范瑜，潘启勇，邬正义，浦炜.“高频电子线路”的教学现状与改革思路[J].电气电子教学学报，2009（8）：20-21.