微机原理及接口课程改革的探讨与研究

张志伟　马杰　曾祥烨　姜霞

摘 要：微机原理及接口技术是普通高校的一门重要专业基础课，课程具有教学面广、逻辑性强、实践性高等特点，在该课程的传统教学模式中，理论授课以教师的讲课为主；实验教学多以驗证性实验为主，扼杀了学生的创新能力；课程的考核方式则是单一的一张考卷定结果，针对这些问题，为了提升教学效果，培养科技创新型人才，从理论教学，实验教学、课程考核方式三个方面对微机原理及接口课程进行了改革，改变传统的教学模式，彻底突出学生的主体地位，实践证明，该改革方法行之有效，能够提高教学质量和教学效果，受到广大学生的欢迎。

关键词：微机原理 教学改革 实验教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0138-02

《微机原理及接口》是普通高校大部分理工科的一门重要专业基础课[1]。该课程系统讲述微型计算机内部结构、汇编语言程序设计及接口芯片及总线技术，具有极强强的逻辑性、系统性和实践性[2]。因其教学面广、教学内容繁多、实践性极强，给教师授课及学生学习都带来了一定的压力。为了提高课程的教学水平，培养出具有一定的软硬件开发能力的工程技术人员，对课程的理论及实验教学模式、课程的考核方式进行改革是势在必行的。

1 理论教学体系的改进

理论教学是微机原理及接口课程教学的一个主要环节，针对课程逻辑性强的特点，为了提高课时利用率，激发学生学习兴趣，尝试综合运用如下的教学方法与手段，改革后的理论教学体系如图1所示。

1.1 多媒体课件与传统板书相结合

多媒体具有图文声并茂的优点，是大学课堂教学的重要补充手段。在微机原理及接口理论授课过程中，我们制作或整理了批量与该课程知识点密切相关的flash动画课件。将视频课件和flash动画演示适时的插入课堂活动，使得课堂教学更加生动、活泼，形象地描述系统的结构、内部信号流向及时序关系等，使较抽象原理性叙述变为直观形象的动态效果分析。有利于对复杂原理，特别是指令功能与复杂微电信号之间控制关系的理解。同时也十分注意研究电子课件与传统的板书有机结合，二者优势互补，收到良好的教学效果。

1.2 “讲、做、说”同步的课堂教学模式

改变传统的课堂式理论教学形式，建立了多媒体实训式课堂，废弃以往的以教师为主体的授课模式，将“讲、做、说”揉为一体，同步进行，“讲”指的是示例例示范，即任课教师进行实例演示，例如：在讲授8255接口电路时，授课教师以“利用一组开光控制一组LED灯”这样一个简单却又贴近实际的例子，用模块化的方法讲述8255接口的功能、引脚和编程。这种方法直观、形象，学生可在较短时间内获得大量有效信息，利于后续环节的展开。“做”指的是学生的自己动手，即让他们根据教师的讲解，自己搭建系统，仍以8255接口电路为例，在教师讲解之后，给学生10-20分钟的时间去完成系统的软硬件设计。“说”指的是抽查回报，即针对设计情况，随机抽取若干学生做演示汇报。而演示汇报能促使学生更深入地思考问题，并锻炼其总结、提炼和演示自己工作的能力，相应的汇报学生规模一般在3-5人/教学班。每人汇报时间不超过5分钟。

1.3 开发网络教学系统，打造全方位的立体化教学

随着网络技术的发展，学生的通信手段也日益升级，针对此特点，可以将网络教学作为课堂教学的有益补充，比如建立课程的qq群、微信群，既可以在网络上向学生传递本课程的最前沿知识，还可以在网络上答疑解惑、网上测试，初步形成了立体化教学平台，充分发挥不同教学素材的各自优势，成为课堂教学的有效补充。

2 实验教学体系的改进

对于微机原理及接口这样一门实践性极强的课程，实验教学是理论教学的重要补充[3]。该课程传统的实验教学模式以验证性实验为主，容易扼杀学生的积极性。为了突出应用型特色，确定了一个全新的实践教学活动模式，设计了“四环节+三层次”的实践教学模式。三层次是对实验实训内容的“基础验证性、综合性、设计性”课题的不同深度做了明确的层次界定；四环节分别是“讲、做、练”揉为一体的随堂验证实验环节，独立开出的综合实验环节，为应用能力的强化而设置2周的集中综合实训环节和在课程后续开展有关制作、参加各类大赛、大学生科研立项等创新性环节。构成一个从基础能力、综合能力到创新能力的四环节和以验证性、综合性实验为基本层，设计性为提高层的实验教学体系。改革后的实验教学体系如图2所示。

3 课程考核体系的改进

过去传统的考核方式只是进行一次期末考试，学生的整个学习过程很难监控。学生在最后的阶段突击复习，即使最后考试通过了，部分同学对知识的掌握也不扎实。课程组结合CDIO教学模式的需要，考虑了课程的特点，将考核方式改革如下：

（1）平时上课的出勤情况考核占10%，每旷课一次扣1分。

（2）实验报告及实验完成情况占10%，由实验指导教师根据具体情况给出，分为A、B、C、D、E五个等级分别得分为：10分、8分、7分、6分、5分。

（3）课程的三级项目占10%，要采用抽签的方式进行PPT汇报，根据提交的报告和PPT汇报的情况，由指导教师给学生打分。

（4）课程的作业占10%，汇编语言的编程能力是微机原理及应用课程必须要掌握的内容，也是重点内容，编程能力的培养必须通过上机训练解决。我们为每个学生准备了一组课外的编程作业，由实验室统一安排上机的时间，学生要在规定的时间内完成程序的调试，最终提交调试好的程序清单，为了防止学生的抄袭，提交作业后要抽签选择10%左右的学生答辩。

（5）最后的期末考试60%，考试的主要内容以应用类题目为主。

4 结语

2011年3月16日，新华社授权全文发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中特别强调，要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家，以高层次创新型科技人才为重点，造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。”作为国家培养高层次工程人才的摇篮，工科院校有责任也有义务在深化教育改革的过程中，逐步克服传统教育模式的弊端，针对大学生实践创新能力不足的现状，建立和完善培养工程实践创新能力的教育平台[4]。微机原理及接口作为所有硬件类课程的基础课，必须培养学生的科技创新能力，因此课程的教学改革必须从转变教育观念、整合教学内容、改善教学方式和优化教学手段等方面出发，培养学生具有较深的基础理论和较强的综合运用能力，提高课程的教学质量，为信息社会培养更多创新人才。

参考文献

[1] 教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导委员会.高等学校电子信息科学与工程类本科指导性专业规范（试行）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2] 杨素行.微型计算机系统原理与接口技术[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3] 邱应强.微机原理与接口技术课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2014（14）：69-72.

[4] 李鹏，石剑民，徐嵩.深化电子实习教育改革提高学生实践创新能力[J].科教导刊，2013（6）：59-61.