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淺談?wù)险n程教學(xué)內容提高專(zhuān)業(yè)基礎能力論文
論文摘要：針對“微機原理及應用”課程傳統的教學(xué)內容存在弊端進(jìn)行了分析，面向社會(huì )需求，對教學(xué)內容提出了新的整合，提出了與之相適應的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)近幾個(gè)學(xué)期的實(shí)踐證明：新的教學(xué)方法提高了教學(xué)效果，加強了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎，培養了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力。
提升應用型本科人才培養質(zhì)量是地方性應用型學(xué)校的根本任務(wù)，我們必須牢固樹(shù)立科學(xué)的教育發(fā)展觀(guān)、教學(xué)質(zhì)量觀(guān)和人才培養觀(guān)，適應經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展要求，及時(shí)調整人才培養方案，整合教學(xué)體系，改革教學(xué)方法、教學(xué)手段，才能切實(shí)提升學(xué)生的工程實(shí)踐及創(chuàng )新能力。
“微機原理與應用”是淮陰工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”）電子信息工程、電氣工程及其自動(dòng)化、計算機等專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，它承擔培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎能力的重任，也是學(xué)生參加考研的一門(mén)重要課程。這門(mén)課程具有課程內容信息量大、知識點(diǎn)零碎、理論教學(xué)多而實(shí)踐動(dòng)手少、很難提起學(xué)習興趣等特點(diǎn)。本文將淺談在教學(xué)中“如何教”及“教什么”的一些粗淺的體會(huì )。
論文關(guān)鍵詞：人才培養教學(xué)改革專(zhuān)業(yè)基礎能力
一、本課程目前的教學(xué)內容及存在不足
目前，大多數院�！拔C原理及應用”課程的教學(xué)現狀不容樂(lè )觀(guān)，主要表現在教材內容與微型計算機硬件的實(shí)際嚴重脫節、實(shí)驗設備不配套、實(shí)用性較差等方面，學(xué)生普遍感覺(jué)學(xué)習難度大，學(xué)習效果不佳。目前，我院“微機原理及應用”課程教材和教學(xué)內容的模式仍然是以8086機型為主的16位結構，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(diǎn)是入門(mén)相對容易、資料齊全、實(shí)驗設備配套等。相比之下，缺點(diǎn)較為明顯，主要表現在以下三方面。
�。�1）教材與教學(xué)內容和現有微機系統嚴重脫節。打開(kāi)機箱來(lái)看，無(wú)論是CPU、總線(xiàn)還是常用的接口芯片，幾乎找不到可與課本上相對照的實(shí)物。學(xué)生從書(shū)本那里很難得到他們的答案，從而喪失了進(jìn)一步學(xué)習的興趣。
�。�2）講授的內容與社會(huì )需求相脫節。目前，技術(shù)上很少使用8086系統的CPU作為控制芯片去開(kāi)發(fā)一個(gè)控制系統，所以學(xué)生往往很是糊涂，因為社會(huì )上普遍采用單片機、ARM、DSP等作為控制器，8086系統已經(jīng)不能適應社會(huì )的需要。
�。�3）教學(xué)配套16位微機實(shí)驗設備陳舊老化，普遍不具備真實(shí)的微機實(shí)驗環(huán)境。一般情況下，該模式的實(shí)驗教學(xué)所用實(shí)驗箱的結構是通過(guò)微機插卡的形式，通過(guò)一根扁平電纜將微機里的ISA總線(xiàn)引至實(shí)驗箱上，一些早期的實(shí)驗箱更是通過(guò)RS-232串口建立的仿真實(shí)驗環(huán)境。這樣中斷操作等重要的驗證性實(shí)驗不是在實(shí)際微機環(huán)境下運行的，沒(méi)有真實(shí)感，學(xué)生往往只是照著(zhù)實(shí)驗指導書(shū)輸入接線(xiàn)，只要不打錯，不接錯，就能得到正確結果。這樣的實(shí)驗使學(xué)生感到索然無(wú)味，容易誤導學(xué)生，使有的學(xué)生有上當受騙的感覺(jué)，起不到應有的實(shí)驗效果。另外，微機實(shí)驗所用的配套微機陳舊老化，實(shí)驗時(shí)接口損壞之類(lèi)的故障頻頻發(fā)生，極大地影響了實(shí)驗的正常進(jìn)行。
二、適應社會(huì )需求，整合教學(xué)內容
教學(xué)內容采用模塊化、菜單式結構。根據各個(gè)專(zhuān)業(yè)的人才培養方案要求的不同、授課對象不同、教學(xué)側重點(diǎn)不同、學(xué)時(shí)設置不同（一般為48、56、64幾種類(lèi)型）等因素，將現有的“微機原理及應用”和“單片機原理及應用”兩門(mén)課程教學(xué)內容進(jìn)行整合，建議組織教學(xué)時(shí)，分為基礎模塊、提高模塊、實(shí)用項目模塊三大模塊內容來(lái)組織�；A模塊及項目模塊為必修，而提高模塊僅為考研學(xué)生開(kāi)設�，F在，我院普遍采用學(xué)分制，通過(guò)自由選課的方式選擇自己需要的模塊，以適應不同的教學(xué)目標和教學(xué)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，主要講述四部分內容。
�。�1）兩種微處理器的結構。主要講述8086和單片機的CPU內部組成、工作原理、各種寄存器的用法、各種標志的含義、物理地址的形成等重點(diǎn)內容，講授要注意兩種結構比較，找出差別，加強記憶。
�。�2）指令系統及其尋址方式。講述典型的數據尋址方式，特別是常用的幾種，講解時(shí)引導學(xué)生思考尋址的目的及意義。要注意一些錯誤的寫(xiě)法，通過(guò)練習，讓學(xué)生牢固掌握各種方式地址的計算、操作數的取寫(xiě)等內容。
�。�3）簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言程序設計。講述結構化程序設計的幾種典型的結構，通過(guò)簡(jiǎn)單的程序，讓學(xué)生掌握程序的基本構成和程序設計的基本步驟，重點(diǎn)訓練學(xué)生的解題思路，同一問(wèn)題可以通過(guò)不同的指令組織實(shí)現功能。講解子程序的特點(diǎn)及定義方法，介紹一些常用的DOS功能調用。
�。�4）中斷及接口技術(shù)。包括中斷技術(shù)、I/O端口譯碼技術(shù)、存儲器擴展、8253A、8255A等常用可編程接口技術(shù)等。這些內容不但是微機原理及應用課程最基本的教學(xué)內容，更是學(xué)好高檔微型計算機技術(shù)的必備基礎和重要前提，教材編撰時(shí)必須堅持這一觀(guān)點(diǎn)不動(dòng)搖，以確保足夠的篇幅和內容。
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(shí)模式、保護模式、虛擬86模式等模式，超標量流水線(xiàn)、高速緩存、指令分支預測等主要技術(shù)，適當引入常用的32位指令尋址方式和匯編指令、32位內存儲器組織及其接口方法、32位外設可編程接口技術(shù)等以適應國內外微機教學(xué)從16位過(guò)渡到32位的發(fā)展趨勢，使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì )和掌握主流微機技術(shù)的基本原理和衍變的具體過(guò)程。同時(shí)拿出一定的學(xué)時(shí)，選擇一些高校的考研試題進(jìn)行重點(diǎn)講解，提高學(xué)生對考研知識點(diǎn)的掌握程度。
3.實(shí)用模塊
以實(shí)用為目的組織教學(xué)內容。隨著(zhù)高等教育的普及和發(fā)展，大學(xué)生已從精英教育逐漸過(guò)渡到大眾教育，培養應用型的技術(shù)人才已經(jīng)成為許多普通高校甚至是重點(diǎn)高校的人才培養目標。因此，應該以實(shí)用為目的組織教學(xué)內容，重點(diǎn)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(shù)應用。還可根據不同專(zhuān)業(yè)的就業(yè)需要選擇企業(yè)、工廠(chǎng)里的一些微機應用系統實(shí)例作為教學(xué)主線(xiàn)，對課程內容和教學(xué)環(huán)節進(jìn)行合理地設計和組織，增加實(shí)用性微機技術(shù)的講授比例。
三、改進(jìn)教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)效果
1.實(shí)行啟發(fā)式和討論式教學(xué)
為活躍課堂氣氛，我們設計了提問(wèn)和討論等互動(dòng)環(huán)節。如在MOV數據傳送指令的教學(xué)中，將正確的指令語(yǔ)句與錯誤的指令語(yǔ)句混編在一起，讓學(xué)生指出其中存在的錯誤；用MOV、PUSH、XCHG等多種指令實(shí)現兩個(gè)存儲單元的數據互換等。如在講解結構化程序設計時(shí)，對書(shū)上的例子進(jìn)行詳細分析，讓學(xué)生畫(huà)出流程圖，啟發(fā)學(xué)生是否可以采用不同思路，選擇不同指令，實(shí)現題目的要求，并對幾種答案進(jìn)行分析和比較。
2.著(zhù)力推行基于問(wèn)題和項目的教學(xué)方法
要突破傳統的以教師為主導的講授方法，結合教學(xué)內容中的第三模塊即實(shí)用模塊，特別在講授接口技術(shù)時(shí)，以實(shí)際生產(chǎn)的控制項目實(shí)例來(lái)講解，調動(dòng)學(xué)生的興趣，幫助他們形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠學(xué)有所用。比如講解0809和0832的芯片時(shí)，我們以數據采集系統項目作為講解例子，其中涉及了前向通道設計、采集的數據處理、采集的結果如何顯示等問(wèn)題，通過(guò)具體實(shí)例講解，學(xué)生就能解決生產(chǎn)實(shí)際中數據采集這類(lèi)問(wèn)題。
3.采用多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效果
由于“微機原理及應用”課程本身比較枯燥，因此，采用傳統的授課方式效果很差。如果采用多種教學(xué)手段相結合的方式，將會(huì )取得較好的效果。對于需要總結和歸納的知識，采用板書(shū)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(shí)例，采用多媒體課件與匯編語(yǔ)言編譯軟件EMU8086EDA仿真軟件Proteus相結合的形式，將該類(lèi)軟件引入“微機原理及應用”教學(xué)，將使硬件教學(xué)事半功倍，學(xué)生很容易看明白內部電路的具體連接，并能直觀(guān)看到電路對應的仿真結果。同時(shí)，我們還將以前做好的硬件系統帶到課堂，讓學(xué)生看到具體的芯片，增加其感性認識。
四、結論
“微機原理及應用”課程是電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的本科生很重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，是一門(mén)技術(shù)性和實(shí)踐性很強的課程。在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，如何整合教學(xué)內容，使之既能適應企業(yè)對人才培養的要求，切實(shí)提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力，又能兼顧考研等其他環(huán)節的較高的要求，是從事這一方面教學(xué)的教育工作者迫切要研究的問(wèn)題。通過(guò)上述的一些做法，經(jīng)過(guò)一年的教學(xué)，學(xué)生普遍對“微機原理及應用”課程教學(xué)改革效果表示認可，不僅學(xué)到了基礎知識，也滿(mǎn)足了部分學(xué)生的拓展學(xué)習，更重要的是教學(xué)內容與實(shí)際相結合，提高了實(shí)踐能力。
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