李興

　　(柳州工學院電氣與計算機工程系，廣西 柳州 545006)

　　摘要：“微機原理與接口技術”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，其所授內容為微機系統(tǒng)的基礎理論知識，學生普遍反映比較難理解，大部分學生只能采用死記硬背的方法進行學習。本文主要分析了本門課程理論教學和考核辦法等方面的不足，提出了運用多媒體教學和在線信息化教學系統(tǒng)等多元化教學手段解決以上問題。

　　關鍵詞：微機原理 信息化教學 雨課堂 教學內容改革

　　一、課程現(xiàn)狀與背景

　　“微機原理與接口技術”是電子信息工程和計算機等專業(yè)的一門理論性很強的專業(yè)課程，通過本課程的教學使學生基本掌握微機系統(tǒng)的內部結構、指令系統(tǒng)和基本接口技術(包括存儲器系統(tǒng)組成、計數(shù)器、外部中斷和模數(shù)轉換器等)，為學生理解51單片機內部各模塊的原理和嵌入式系統(tǒng)等相關課程打下一定的理論基礎[1]。

　　“微機原理與接口技術”是一門需要綜合應用大量理論知識到實踐中的課程，主要包括了8086CPU內部結構和工作原理、8086指令系統(tǒng)、中斷技術、存儲器的結構、存儲器的擴展、數(shù)據(jù)輸入與輸出技術、常用接口芯片的結構與使用方法等內容，學生需要掌握和記憶的知識點比較多，學生要理解本課程部分概念有一定難度，容易失去學習的興趣與熱情[2-3]。

　　二、“微機原理與接口技術”課程在教學中出現(xiàn)的問題

　　該課程強調理論和實踐相結合，知識點多且雜，學生要在有限課時內學好這門課程難度非常大。從學生學習的情況來看，學生的學習積極性普遍不高，更不會靈活運用所學知識進行設計。造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾方面。

　　1.理論教學存在的問題

　　首先，本課程是基礎理論知識，教學內容不會更新，所講的CPU為8086和8088等已經淘汰的產品，因此學生感到該課程跟現(xiàn)實脫節(jié)，實用不強，學習時不感興趣，厭學。其次，本課程教學內容理論性強、互動性又不強，教師授課時通常采用多媒體教學和板書進行講解，但PPT課件大多是采用教材上的內容，制作又不夠精美，教師講授到指令系統(tǒng)、CPU結構、總線時序等知識點時，這些單純的理論分析讓學生覺得枯燥乏味，因而學習缺乏積極性和主動性[4]。

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

　　在傳統(tǒng)教學過程中，若不能及時了解學生對已學知識點的掌握情況，就會造成教師只能按照原定教學計劃進行課程內容的講解，最終會出現(xiàn)學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% ，平時成績占40%即作業(yè)和考勤各占20%。這種考核方式的缺點是平時作業(yè)抄襲嚴重，學生只要交了作業(yè)就能得分，沒有辦法檢驗學生對該知識點的掌握程度。同時，由于集中上課，上課學生人數(shù)比較多，教師通常采用隨機點名的方式，部分學生存在僥幸心理。

　　鑒于以上情況，為了提高本課程教學質量，培養(yǎng)學生學習積極性、主動性和實踐動手能力，筆者結合所教授的 “微機原理與接口技術”課程的教學實踐，從改革理論教學方法和考核方式這兩方面進行了探討。

　　三、“微機原理與接口技術”課程的教學內容改革

　　1.教學內容改革

　　首先，要精簡教學內容，嚴格按照教育部對該課程的教學標準，通過對比多本優(yōu)秀教材，確定該課程分為9個知識單元進行教學，即微型計算機概述、8086微處理器的結構和功能、微機指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、并行接口技術、計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、存儲器系統(tǒng)和模擬量接口。在首次課上應該給學生用思維導圖標識出11個知識單元之間的內在聯(lián)系。同時還應說明該課程與后續(xù)單片機原理和嵌入式系統(tǒng)等課程的關系，使學生明白本課程的重要性。讓學生知道單片機和嵌入式系統(tǒng)實際就是微機系統(tǒng)的精簡版，如果學生還沒有單片機和嵌入式系統(tǒng)的概念，可以通過手機來舉例，這樣可以更貼近學生的日常生活，提高他們的學習積極性。其次，在完成基本教學內容的基礎上，盡量拓展微處理器發(fā)展現(xiàn)代新技術，拓寬學生知識面，讓學生學到有用知識，覺得這門課程有實用性，增強學習興趣。比如講解8086功能結構和指令系統(tǒng)時，可增加對最新的i5和i7等CPU的介紹、讓學生知道最新的CPU具備多個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)學生的學習興趣。在講解存儲器系統(tǒng)時，可結合手機的內存進行介紹，讓學生明白手機的RAM和ROM的作用各是什么，如何來選擇它們的大小，這樣學生會對身邊的各種嵌入式系統(tǒng)有一個基本的認識。

　　2.教學方法改革

　　由于該課程內容的理論性非常強，知識點嚴謹，授課時課堂氛圍較為沉悶，傳統(tǒng)的教學方式以教師講和學生聽為主，缺少互動和交流，無法充分調動學生的積極性。因此教師在本課程的課堂教學時，應多采用其他教學方法，活躍課堂的氣氛，提高學生的參與度。同時，應充分利用微課資源和多媒體教學工具，在課前布置一些微課視頻讓學生提前觀看，提前了解每節(jié)課的知識點，課堂上以啟發(fā)性教學為主，讓學生進行針對性的討論;在課中可穿插一些視頻影像資料，例如介紹CPU生產工藝和芯片IC制作過程的內容，同時還可以融入一些思政內容，讓學生明白當前我國在芯片制造方面的短板，大家應該好好學習，爭取在這些方面貢獻自己的力量。在制作PPT時應使其盡量少用文字，多用圖表與圖片，插入視頻等，這樣比較生動、形象、直觀，能快速抓住學生眼球，結合教師易于理解的表達，可進一步提高學生的學習主動性。而且對某些章節(jié)可借各種軟件進行講解，比如講授8086微處理器的指令系統(tǒng)時，可以通過emu8086模擬器軟件讓學生直觀的看到每條指令操作前和操作后CPU內部各個寄存器的變化，從而使學生更好的理解它們的作用。

　　課堂上采用雨課堂等先進的在線教學工具，在講授完某個知識點后，立刻發(fā)送相應的測試題對學生的掌握情況進行收集。學生只要在手機上進行答題，教師立刻可以在ppt上顯示出答題的正確率，及時的對學生進行查缺補漏。同時每次課的課堂測試也可以作為平時成績的一部分，大大提高學生聽課的專注度，讓學生知道不光是簽到就行，還得認真聽課隨時準備答題。

　　課后還可以通過雨課堂推送課后小測試和期中單元測驗，隨時掌握學生每個階段的學習情況，教師也可以對數(shù)據(jù)進行分析及時反思每個知識點的教學效果，為后續(xù)教學提供有效的數(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，特別是在大班教學時，這個功能尤其重要。另外還可以通過導出EXCLE數(shù)據(jù)表格，了解每個學生的學習情況。主觀題的布置可以采用QQ群進行布置，QQ作業(yè)功能能讓學生做一些設計類的題目，例如存儲器尋址電路的設計等內容，學生手機拍照后上傳手寫的電路設計圖，教師可以直接圈改內容，如果不合格還可以退回給學生，學生在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、公正地反映學生的學習情況，如果考勤采用點名費時費力，采用隨機點名又容易出現(xiàn)學生報僥幸心理不來上課。采用雨課堂的微信掃碼簽到功能，或在黑板寫簽到碼，實現(xiàn)每次都全員簽到，并留下記錄。課上進行隨機出題考核也是一種變相點名考勤，如果學生沒到現(xiàn)場很難在短時間內完成答題。課堂出題可以限定答題時間，同時設置選擇題的答案順序隨機，這樣可以減少學生的抄襲現(xiàn)象。每次課系統(tǒng)會對學生的課堂學習情況進行排名，答題最快和正確率最高的學生可以進行平時成績加分獎勵，這樣可以進一步提高學生上課的專注度和積極性。

　　四、結束語

　　“微機原理與接口技術”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、學生學習的難度比較大，為了讓學生真正學到知識，改革本課程教學方法是當前重要任務。本文針對該門課程在教學過程中常出現(xiàn)的問題，分別從教學內容、教學方法和考核方式方面提出了一些新思路和新方法。通過對以上教學方法和教學手段的嘗試，提高學生學習的積極性與主動性，改善教學效果，在以后的教學中逐步運用上述方法來檢驗其可行性。

　　參考文獻：

　　[1] 鄒國平,彭梅香. 微機原理及應用課程教學改革探索[J].軟件導刊,2012(9):190-191.

　　[2] 姜慶標 《微機原理及應用》課程教學改革探索[J].科技視界,2015(5):70+277.

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

　　[4] 張元濤 《微機原理及應用》課程的教學改革探討[J].中國電力教育, 2013.05.040.

　　作者簡介：李興(1981-)，男，高級工程師，主要研究方向為嵌入式系統(tǒng)及人工智能。

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