微课在“微机原理及应用”课程教学中的应用研究

李建海 赵彦敏 王琦

摘要：针对非电类专业的“微机原理及应用”课程教学现状存在的一些现实问题，本文探讨了将微课引入微机原理课程教学的可行性，提出了“微机原理及应用”课程微课及相关实验微课的设计思路，该教学改革经学生反馈，取得了较好的效果。

关键词：微机原理及应用；微课；实验

中图分类号：G712 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）13/14-0152-03

● “微机原理及应用”课程的教学现状

“微机原理及应用”是工科学校非电类专业一门理论性和实践性都很强的专业基础课程，在整个专业教学体系中起着承上启下的作用，其授课内容涉及微机的硬件结构和软件编程两个方面。然而在实际的教学过程中，学生反映课程内容比较抽象且难以理解，学起来枯燥缺乏兴趣，唯一感兴趣的动手实践环节，又由于实验形式单一、方法單调而失去了对学生的吸引力。因此，如何根据课程的特点和学生的实际接受能力安排教学内容、确定教学方法、增强实践环节效果，使之既符合非电类各专业教学的需要，同时又能充分反映微机的应用场合和发展方向，一直是教师们探讨的课题。

“微机原理及应用”课程目前存在的问题主要有以下几个方面。

一是学生对“微机原理及应用”课程重视程度不够。各非电类专业一般以几门本专业的专业课为主干，围绕这些专业课开设的相关课程和实践活动较多，而“微机原理及应用”课程属于公共基础课，学生的重视程度不够，学习态度不够端正，觉得只要能通过考试就行，学习积极性不高。

二是教学方法已不能满足发展需求。“微机原理及应用”课程主要讲解微处理器的内部构造、指令系统和外围硬件设备扩展的问题，以教师在黑板或PPT上讲授原理、概念为主，辅助以适当的习题帮助巩固知识点和加深理解，学生学习时只是机械记忆和抽象理解，授课的效果不好。另外，由于学时限制，有些教师课堂上只讲教材中的经典内容，没有介绍目前最新的微机发展趋势和应用现状，不能有效激发学生学习该课程的积极性。

三是实验教学环节资源不足。由于实验学时少，实验室资源有限，因此“微机原理及应用”课程的实验基本都是使用集成式实验台，在有限时间里做验证性实验，学生只需按照实验指导书要求在实验台简单地插线，然后敲入书中的程序就能达到实验效果，没有深入理解具体器件的作用，很难体会到硬件连接与程序调试的过程，因此实验教学效果很有限，最终导致工科院校的学生毕业之后不认识基本器件，不会编程解决具体问题等。

以上关于“微机原理及应用”课程课堂教学和实验资源方面的问题，导致学生学习该课程没有积极性，有些学生甚至产生厌学情绪，表现为课堂睡觉，玩手机，下课抄作业或不交作业，做实验时应付了事，不能有效达到该课程的教学目的。因此如何提高教学效果和实验质量是该课程教学过程中需探讨的课题。

● 微课应用于“微机原理及应用”课程的可行性

随着信息技术的发展，电脑、手机等智能设备越来越普遍，使得高校学生获取知识的途径和手段有了很大的变化，在大规模网络开放课程的带动下，微课已成为当前教育领域的研究热点与实践趋势。微课是指通过提炼知识点制作的一段时间在5～8分钟以内，具有明确教学目标的教学视频；它对某个知识点进行讲解或强化[1]，学生在视频情境中学习相关知识，可以最大程度地实现知识的理解与吸收。微课可在计算机或手持移动设备上运行，短小的视频充分利用时间碎片，学生可以随时随地进行学习，符合现代大学生移动学习、自主学习的特点，更适合学生按需学习、个性化学习的需求，既可查漏补缺又能强化巩固知识。微课这种信息化的教学手段为“微机原理及应用”课程的教学提供了一种新的思路，能满足学生个性化学习微机原理相关知识、预习微机原理实验的资源需求。

● 微课在“微机原理及应用”课程中的实践

1.根据教学目标将课程分解成相应的微单元

教师需要根据总体教学目标将课程进行分解[2]，即将课程分为微机概述及数制转换、微处理器、存储器、指令系统、汇编语言编程、中断系统和常用可编程芯片应用等7个部分。再依据每部分内容组织的特点将其分解成相应的微单元，如将存储器单元细分成存储器技术指标、随机存储器原理、典型RAM芯片、只读存储器原理、典型ROM芯片、存储器芯片扩展方法、74LS138芯片内容回顾、位扩展原理、位扩展举例、字扩展原理、字位扩展举例、字位扩展原理和字位扩展举例等13个微单元。

2.对每个微单元进行内容设计

每个微单元的学习内容主要包含学习主题、达成目标、重难点把握、相关知识点、学习练习、学习反思（解决问题的过程、存在问题与改进设想）等。教师应该着重把握每个微单元中重难点的内容设计、讲解思路和问题启发等，使其有效地辅助课堂教学。例如，在设计存储器字扩展原理微单元时，可通过典型题目解析，将存储器字扩展的问题分解为14个步骤，每一步对应明确的操作，重点在于译码器电路设计。学生通过该微单元的学习，能更深刻地理解解题步骤，提高学习该部分内容的兴趣。

3.对每个微单元进行微课制作

首先，要明确相应微单元的知识点及重难点，注意在一节微课中以一个重难点内容为宜，较长的内容可分为几次微课逐步解决。[3]其次，要整理相关的教学材料，通过多种渠道搜集多媒体素材。在进行微课内容的设计时，注意一节的时长应控制在8分钟以内，这符合学生注意力保持时间较短的特征，这个时间长度也容易将一个简单问题解答清楚，复杂内容可分为几个小节讲授。最后，在进行教学过程结构设计时，多通过问题引入法或事件引入法快速引入课题，吸引学生注意力；对相关内容讲授要条理清晰，语言精练，进行微课制作时可采用多种方法提高微课质量。根据本课程特点，笔者采用屏幕录像专家+PPT+手机+手写板+麦克风+背景音乐的方式制作微课，制作时注重采用学生易于接受的方式讲清楚每节微课的内容。

4.针对实验相关内容录制相应微课

“微机原理及应用”课程每个实验项目一般安排2个课时，在每次开始实验前实验教师都要集中讲解实验目的、内容、步骤、设备使用方法、实验注意事项、实验报告要求等[4]，本课程的实验属于基础课实验，选课学生较多时重复性很强，导致实验教师的劳动强度很大。而将微课运用于本课程的实验教学，可以产生良好效果。

（1）实验教学内容可反复演示

将实验要求和实验内容的讲解錄制成微课，要求学生提前预习。每个学生的学习能力、理解水平等都不一致，所以每个学生可结合自己的实际情况制订观看微课的学习计划，可以任意停止或者重放微课以确保对实验内容的理解。经过微课学习的环节，学生到实验室就可以直接开始做实验，有问题可以再次观看微课或由教师解答。这样，实验教师不需要在实验室讲解实验操作过程，可以大大提高教学效率，降低劳动强度。

（2）精细化的实验教学指导成为可能

实验内容和操作步骤等都通过教学视频展现给学生，实验教师不用集中统一讲解和演示，节省的时间可用于解答学生的疑问，这样不但可以对学生的发散思维进行训练，而且还能培养学生的创新思维能力。

（3）强化实验效果，培养学生创新能力

针对容易出错的实验内容，还可以在微课中通过一些常见的实验错误问题案例，引导学生思考产生错误的原因，避免自己在实验中产生错误，顺利完成实验。同时，在微课中可通过启发、引导的方式提出一些扩展性的实验思路和相关的创新实验方案，这些内容都具有一定的难度，能力较强的学生可以尝试挑战解决这些拓展性问题，从而进一步培养解决实际问题的能力和创新能力。

● 结束语

实践证明，在实践性、操作性都较强的“微机原理及应用”课程中引入微课是可行的，能有效激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，提高学生自主发现、探究的能力，培养学生的动手能力，教学效果得到较大的改善。在“微机原理及应用”课程的实验教学中引入微课，降低了实验教师的劳动强度，提高了学生动手做的兴趣，更培养了学生的创新能力。

参考文献：

[1]胡铁生，詹春青.中小学优质“微课”资源开发的区域实践与启示[J].中国教育信息化，2012（22）：65-69.

[2]金燕.基于微课的翻转课堂教学模式实践研究——以《计算机应用基础》课程为例[J].职教论坛，2014（23）：55-58.

[3]陈欣，翟翠萍.微课在物理化学实验课教学中的应用探讨[J].广州化工，2014（17）：230-231.

[4]吴婵.关于微课对优化高校教学效果的思考[J].科教导刊，2013（29）：17-18.

作者简介：李建海（1979—），男，甘肃白银人，讲师，硕士，主要研究方向为系统工程。赵彦敏（1979—），女，山东德州人，讲师，硕士，主要研究方向为通信与信息处理。王琦（1979—），女，河北雄县人，讲师，硕士，主要研究方向为电力电子与电力传动。

基金项目：甘肃省工业过程先进控制重点实验室（XJK201522），甘肃省自然科学基金（1508RJZA090），电信学院教学研究项目资助（DXXY20170209）。