李興

　　(柳州工學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程系，廣西 柳州 545006)

　　摘要：“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是電子信息工程專業(yè)的核心課程，并且課程的理論性非常強(qiáng)，其所授內(nèi)容為微機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識，學(xué)生普遍反映比較難理解，大部分學(xué)生只能采用死記硬背的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。本文主要分析了本門課程理論教學(xué)和考核辦法等方面的不足，提出了運(yùn)用多媒體教學(xué)和在線信息化教學(xué)系統(tǒng)等多元化教學(xué)手段解決以上問題。

　　關(guān)鍵詞：微機(jī)原理 信息化教學(xué) 雨課堂 教學(xué)內(nèi)容改革

　　一、課程現(xiàn)狀與背景

　　“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是電子信息工程和計(jì)算機(jī)等專業(yè)的一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)課程，通過本課程的教學(xué)使學(xué)生基本掌握微機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和基本接口技術(shù)(包括存儲器系統(tǒng)組成、計(jì)數(shù)器、外部中斷和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等)，為學(xué)生理解51單片機(jī)內(nèi)部各模塊的原理和嵌入式系統(tǒng)等相關(guān)課程打下一定的理論基礎(chǔ)[1]。

　　“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是一門需要綜合應(yīng)用大量理論知識到實(shí)踐中的課程，主要包括了8086CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理、8086指令系統(tǒng)、中斷技術(shù)、存儲器的結(jié)構(gòu)、存儲器的擴(kuò)展、數(shù)據(jù)輸入與輸出技術(shù)、常用接口芯片的結(jié)構(gòu)與使用方法等內(nèi)容，學(xué)生需要掌握和記憶的知識點(diǎn)比較多，學(xué)生要理解本課程部分概念有一定難度，容易失去學(xué)習(xí)的興趣與熱情[2-3]。

　　二、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程在教學(xué)中出現(xiàn)的問題

　　該課程強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐相結(jié)合，知識點(diǎn)多且雜，學(xué)生要在有限課時(shí)內(nèi)學(xué)好這門課程難度非常大。從學(xué)生學(xué)習(xí)的情況來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性普遍不高，更不會靈活運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)。造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾方面。

　　1.理論教學(xué)存在的問題

　　首先，本課程是基礎(chǔ)理論知識，教學(xué)內(nèi)容不會更新，所講的CPU為8086和8088等已經(jīng)淘汰的產(chǎn)品，因此學(xué)生感到該課程跟現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，實(shí)用不強(qiáng)，學(xué)習(xí)時(shí)不感興趣，厭學(xué)。其次，本課程教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)、互動性又不強(qiáng)，教師授課時(shí)通常采用多媒體教學(xué)和板書進(jìn)行講解，但PPT課件大多是采用教材上的內(nèi)容，制作又不夠精美，教師講授到指令系統(tǒng)、CPU結(jié)構(gòu)、總線時(shí)序等知識點(diǎn)時(shí)，這些單純的理論分析讓學(xué)生覺得枯燥乏味，因而學(xué)習(xí)缺乏積極性和主動性[4]。

　　其次，在講解軟件編程時(shí)主要以匯編語言為主，但學(xué)生學(xué)習(xí)匯編語言時(shí)感覺晦澀難懂，對剛開始涉及硬件及匯編的學(xué)生來說，是很難接受的，這就讓學(xué)生逐漸對本課程內(nèi)容不理解，最終失去對本課程的興趣。

　　在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，若不能及時(shí)了解學(xué)生對已學(xué)知識點(diǎn)的掌握情況，就會造成教師只能按照原定教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行課程內(nèi)容的講解，最終會出現(xiàn)學(xué)生完全聽不懂的情況。

　　2.考核方式存在的問題

　　考核方式通常采用“6+4”的方式，即期末考試占60% ，平時(shí)成績占40%即作業(yè)和考勤各占20%。這種考核方式的缺點(diǎn)是平時(shí)作業(yè)抄襲嚴(yán)重，學(xué)生只要交了作業(yè)就能得分，沒有辦法檢驗(yàn)學(xué)生對該知識點(diǎn)的掌握程度。同時(shí)，由于集中上課，上課學(xué)生人數(shù)比較多，教師通常采用隨機(jī)點(diǎn)名的方式，部分學(xué)生存在僥幸心理。

　　鑒于以上情況，為了提高本課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性和實(shí)踐動手能力，筆者結(jié)合所教授的 “微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的教學(xué)實(shí)踐，從改革理論教學(xué)方法和考核方式這兩方面進(jìn)行了探討。

　　三、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容改革

　　1.教學(xué)內(nèi)容改革

　　首先，要精簡教學(xué)內(nèi)容，嚴(yán)格按照教育部對該課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，通過對比多本優(yōu)秀教材，確定該課程分為9個(gè)知識單元進(jìn)行教學(xué)，即微型計(jì)算機(jī)概述、8086微處理器的結(jié)構(gòu)和功能、微機(jī)指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、并行接口技術(shù)、計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、存儲器系統(tǒng)和模擬量接口。在首次課上應(yīng)該給學(xué)生用思維導(dǎo)圖標(biāo)識出11個(gè)知識單元之間的內(nèi)在聯(lián)系。同時(shí)還應(yīng)說明該課程與后續(xù)單片機(jī)原理和嵌入式系統(tǒng)等課程的關(guān)系，使學(xué)生明白本課程的重要性。讓學(xué)生知道單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)實(shí)際就是微機(jī)系統(tǒng)的精簡版，如果學(xué)生還沒有單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的概念，可以通過手機(jī)來舉例，這樣可以更貼近學(xué)生的日常生活，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。其次，在完成基本教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡量拓展微處理器發(fā)展現(xiàn)代新技術(shù)，拓寬學(xué)生知識面，讓學(xué)生學(xué)到有用知識，覺得這門課程有實(shí)用性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。比如講解8086功能結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)時(shí)，可增加對最新的i5和i7等CPU的介紹、讓學(xué)生知道最新的CPU具備多個(gè)核心和多級緩沖器有何優(yōu)勢和作用，并給參考資料，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在講解存儲器系統(tǒng)時(shí)，可結(jié)合手機(jī)的內(nèi)存進(jìn)行介紹，讓學(xué)生明白手機(jī)的RAM和ROM的作用各是什么，如何來選擇它們的大小，這樣學(xué)生會對身邊的各種嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)基本的認(rèn)識。

　　2.教學(xué)方法改革

　　由于該課程內(nèi)容的理論性非常強(qiáng)，知識點(diǎn)嚴(yán)謹(jǐn)，授課時(shí)課堂氛圍較為沉悶，傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師講和學(xué)生聽為主，缺少互動和交流，無法充分調(diào)動學(xué)生的積極性。因此教師在本課程的課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)多采用其他教學(xué)方法，活躍課堂的氣氛，提高學(xué)生的參與度。同時(shí)，應(yīng)充分利用微課資源和多媒體教學(xué)工具，在課前布置一些微課視頻讓學(xué)生提前觀看，提前了解每節(jié)課的知識點(diǎn)，課堂上以啟發(fā)性教學(xué)為主，讓學(xué)生進(jìn)行針對性的討論;在課中可穿插一些視頻影像資料，例如介紹CPU生產(chǎn)工藝和芯片IC制作過程的內(nèi)容，同時(shí)還可以融入一些思政內(nèi)容，讓學(xué)生明白當(dāng)前我國在芯片制造方面的短板，大家應(yīng)該好好學(xué)習(xí)，爭取在這些方面貢獻(xiàn)自己的力量。在制作PPT時(shí)應(yīng)使其盡量少用文字，多用圖表與圖片，插入視頻等，這樣比較生動、形象、直觀，能快速抓住學(xué)生眼球，結(jié)合教師易于理解的表達(dá)，可進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。而且對某些章節(jié)可借各種軟件進(jìn)行講解，比如講授8086微處理器的指令系統(tǒng)時(shí)，可以通過emu8086模擬器軟件讓學(xué)生直觀的看到每條指令操作前和操作后CPU內(nèi)部各個(gè)寄存器的變化，從而使學(xué)生更好的理解它們的作用。

　　課堂上采用雨課堂等先進(jìn)的在線教學(xué)工具，在講授完某個(gè)知識點(diǎn)后，立刻發(fā)送相應(yīng)的測試題對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行收集。學(xué)生只要在手機(jī)上進(jìn)行答題，教師立刻可以在ppt上顯示出答題的正確率，及時(shí)的對學(xué)生進(jìn)行查缺補(bǔ)漏。同時(shí)每次課的課堂測試也可以作為平時(shí)成績的一部分，大大提高學(xué)生聽課的專注度，讓學(xué)生知道不光是簽到就行，還得認(rèn)真聽課隨時(shí)準(zhǔn)備答題。

　　課后還可以通過雨課堂推送課后小測試和期中單元測驗(yàn)，隨時(shí)掌握學(xué)生每個(gè)階段的學(xué)習(xí)情況，教師也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及時(shí)反思每個(gè)知識點(diǎn)的教學(xué)效果，為后續(xù)教學(xué)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。由于雨課堂具備填空和選擇題的自動修改功能，教師獲取以上數(shù)據(jù)非常簡單快速，大大減輕了教師收集數(shù)據(jù)的工作量，特別是在大班教學(xué)時(shí)，這個(gè)功能尤其重要。另外還可以通過導(dǎo)出EXCLE數(shù)據(jù)表格，了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。主觀題的布置可以采用QQ群進(jìn)行布置，QQ作業(yè)功能能讓學(xué)生做一些設(shè)計(jì)類的題目，例如存儲器尋址電路的設(shè)計(jì)等內(nèi)容，學(xué)生手機(jī)拍照后上傳手寫的電路設(shè)計(jì)圖，教師可以直接圈改內(nèi)容，如果不合格還可以退回給學(xué)生，學(xué)生在QQ上就會收到是否通過的消息。

　　3.考核方式改革

　　考核方式要求能全面、客觀、公正地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如果考勤采用點(diǎn)名費(fèi)時(shí)費(fèi)力，采用隨機(jī)點(diǎn)名又容易出現(xiàn)學(xué)生報(bào)僥幸心理不來上課。采用雨課堂的微信掃碼簽到功能，或在黑板寫簽到碼，實(shí)現(xiàn)每次都全員簽到，并留下記錄。課上進(jìn)行隨機(jī)出題考核也是一種變相點(diǎn)名考勤，如果學(xué)生沒到現(xiàn)場很難在短時(shí)間內(nèi)完成答題。課堂出題可以限定答題時(shí)間，同時(shí)設(shè)置選擇題的答案順序隨機(jī)，這樣可以減少學(xué)生的抄襲現(xiàn)象。每次課系統(tǒng)會對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況進(jìn)行排名，答題最快和正確率最高的學(xué)生可以進(jìn)行平時(shí)成績加分獎(jiǎng)勵(lì)，這樣可以進(jìn)一步提高學(xué)生上課的專注度和積極性。

　　四、結(jié)束語

　　“微機(jī)原理與接口技術(shù)”這門課程的抽象概念比較多、對數(shù)字邏輯電路等理論知識要求較高、學(xué)生學(xué)習(xí)的難度比較大，為了讓學(xué)生真正學(xué)到知識，改革本課程教學(xué)方法是當(dāng)前重要任務(wù)。本文針對該門課程在教學(xué)過程中常出現(xiàn)的問題，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式方面提出了一些新思路和新方法。通過對以上教學(xué)方法和教學(xué)手段的嘗試，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，改善教學(xué)效果，在以后的教學(xué)中逐步運(yùn)用上述方法來檢驗(yàn)其可行性。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 鄒國平,彭梅香. 微機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革探索[J].軟件導(dǎo)刊,2012(9):190-191.

　　[2] 姜慶標(biāo) 《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)改革探索[J].科技視界,2015(5):70+277.

　　[3] 艾紅 《微機(jī)原理與接口技術(shù)》教學(xué)方法研究與課程建設(shè)探析[J].中國電力教育, 014(15):99-100.

　　[4] 張?jiān)獫?《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)改革探討[J].中國電力教育, 2013.05.040.

　　作者簡介：李興(1981-)，男，高級工程師，主要研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)及人工智能。

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