淺談面向應用型人才的微機原理及應用實(shí)驗教學(xué)改革
論文關(guān)鍵詞：微機原理 實(shí)驗教學(xué) 教學(xué)改革
論文摘要：從培養高素質(zhì)應用型人才的角度出發(fā)，討論了在微機原理及應用課程的實(shí)驗教學(xué)改革中，如何激發(fā)和調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，有效地培養學(xué)生創(chuàng )新意識與創(chuàng )新能力；改革實(shí)驗教學(xué)內容與教學(xué)方法；依托創(chuàng )新基地大力提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，真正培養出具有工程實(shí)踐能力的高素質(zhì)應用型本科人才。
實(shí)驗教學(xué)在對學(xué)生能力培養方面起著(zhù)理論教學(xué)不可替代的作用，是培養學(xué)生實(shí)驗技能、應用能力和科學(xué)作風(fēng)的重要環(huán)節�！段C原理及應用》課程是計算機類(lèi)及大多數電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程。本門(mén)課程要求學(xué)生很好地掌握這門(mén)課程的內容并具備一定的實(shí)際電路設計和編程能力，使學(xué)生在深刻理解計算機軟、硬件關(guān)系及以后的計算機應用開(kāi)發(fā)中打下必要的計算機硬件基礎。傳統實(shí)驗內容，僅僅是為了配合理論教學(xué)環(huán)節，主要是驗證理論課教學(xué)的內容。傳統實(shí)驗教學(xué)將匯編軟件上機、簡(jiǎn)單的硬件實(shí)驗作為驗證性實(shí)驗，例如編程將輸入的字符個(gè)數分類(lèi)統計，或在實(shí)驗箱上按實(shí)驗指導書(shū)上的接線(xiàn)要求完成實(shí)驗等，事實(shí)證明它在一定程度上幫助學(xué)生了解了課程，但是對于有限的實(shí)驗教學(xué)而言，這種教學(xué)的效率不高，學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性無(wú)法調動(dòng)。這種實(shí)驗內容無(wú)法使實(shí)踐能力跟上時(shí)代對知識的要求，無(wú)形中削弱了實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生的主體性特點(diǎn)，使實(shí)驗成了理論教學(xué)的附屬，更無(wú)法滿(mǎn)足應用型人才培養的需求。
一、現狀分析
由于微機原理及應用屬于硬件類(lèi)課程，課程內容抽象、枯燥乏味，多數學(xué)生學(xué)習興趣低，主動(dòng)性差。學(xué)生匯編語(yǔ)言基礎差，對匯編語(yǔ)言程序設計的理解和掌握程度低，直接影響到微機原理和接口技術(shù)課程的教學(xué)。實(shí)驗系統老化，大多數院校采用的均為箱式實(shí)驗系統，所提供的實(shí)驗項目大多為對單個(gè)芯片的驗證性實(shí)驗，并且實(shí)驗系統中均固化有相應的實(shí)驗程序，部分學(xué)生實(shí)驗時(shí)直接調用程序就可以完成實(shí)驗內容。實(shí)驗項目設計不合理，實(shí)驗中需要學(xué)生動(dòng)手的地方少，達不到實(shí)驗目的。實(shí)驗項目大多為驗證性實(shí)驗，缺乏設計性、綜合性的實(shí)驗項目。所用實(shí)驗系統與目前微機的發(fā)展使用現狀相距較遠，未能利用目前通用微機的資源。
二、建立開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)模式
實(shí)驗室是高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育、培養本科學(xué)生創(chuàng )新精神與實(shí)踐能力的重要基地，實(shí)驗室應該對學(xué)生開(kāi)放、為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習條件。
1.增加實(shí)驗室開(kāi)放時(shí)間。傳統的實(shí)驗室管理模式下，實(shí)驗室只在有課程安排的時(shí)間段開(kāi)放，而大部分無(wú)課程安排的時(shí)間中是不開(kāi)放的。在這種環(huán)境下，學(xué)生往往被限制在教師事先設定好的時(shí)間段進(jìn)行實(shí)驗，學(xué)生發(fā)揮自身潛能的余地和空間很小。為了讓學(xué)生有更多的自主時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗室，就必須建立開(kāi)放性的實(shí)驗環(huán)境。要允許學(xué)生結合課程學(xué)習以及自己的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、時(shí)間安排或興趣愛(ài)好提出實(shí)驗題目、設計實(shí)驗方案，并可在一個(gè)較寬松的實(shí)驗環(huán)境內完成。實(shí)行實(shí)驗室開(kāi)放不但能最大限度地利用實(shí)驗室資源，提高儀器設備利用率，而且能充分發(fā)揮實(shí)驗室在實(shí)施素質(zhì)教育中的重要作用，為學(xué)生提供自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間。
2.開(kāi)放實(shí)驗內容。在課程計劃實(shí)驗外，實(shí)驗內容可進(jìn)一步開(kāi)放。開(kāi)放的內容以適用性、趣味性的實(shí)驗項目為主�？梢越Y合實(shí)際，將開(kāi)放的項目在網(wǎng)上公布，學(xué)生可以選擇自己感興趣的實(shí)驗項目并填報申請單，經(jīng)教師同意，實(shí)驗室主任審核，學(xué)院備案，便可進(jìn)行。但在進(jìn)行實(shí)驗之前，學(xué)生應自行查閱相關(guān)資料，并設計實(shí)驗方案，最后完成實(shí)驗，提交報告。這種完全開(kāi)放的實(shí)驗環(huán)境有利于學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，增強他們的自信心。
3.學(xué)生自主選題開(kāi)展項目研究。開(kāi)放實(shí)驗內容，可以讓學(xué)生根據自己的實(shí)際情況，選擇老師提供的實(shí)驗，鼓勵學(xué)生在此基礎上進(jìn)行拓展或自主提出課題項目，向學(xué)�；驅W(xué)院申請立項資助。如學(xué)校組織的大學(xué)生創(chuàng )新計劃項目、全國大學(xué)生電子設計競賽及“挑戰杯”等全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽活動(dòng)。自選課題以不同專(zhuān)業(yè)不同年級的學(xué)生組成研究小組，除研究項目，還可參與教師的課題研究，為教師提供科研幫助�！耙囵B學(xué)生創(chuàng )新能力，首先教師要有創(chuàng )新意識”，因此在實(shí)驗教學(xué)組織中，采用多種形式的教學(xué)方法，引導學(xué)生進(jìn)行創(chuàng )新性學(xué)習，通過(guò)這些訓練，使學(xué)生具備獨立思考、獨立操作與解決問(wèn)題的能力。
三、實(shí)驗內容改革
微機原理實(shí)驗的主要內容是：計算機軟硬件的基本知識和基本設計方法，計算機軟硬件的應用技術(shù)和利用各種IC器件組建微機系統、進(jìn)行系統接口設計、擴展微機系統的功能等�；谂囵B工程應用型人才的要求，對實(shí)驗教學(xué)內容應進(jìn)行全面改革。豐富實(shí)驗內容，提高實(shí)驗難度，增加設計性和開(kāi)發(fā)性實(shí)驗的份量。
1.基礎實(shí)驗改革�；A實(shí)驗緊跟理論教學(xué)進(jìn)程，以單元實(shí)驗為基礎，通過(guò)實(shí)驗使學(xué)生掌握計算機軟、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。由于學(xué)生剛剛接觸微機軟硬件，往往感到無(wú)從下手，此時(shí)學(xué)生遇到問(wèn)題不知如何解決。因此，在實(shí)驗內容上，應安排一些驗證性實(shí)驗。主要讓學(xué)生熟悉編程和調試環(huán)境，練習常用指令的使用。在此階段，老師的主要作用應是對學(xué)生的扶持，以示范引導為主，從而使學(xué)生迅速掌握軟件的使用和程序的編寫(xiě)方法，逐步鍛煉學(xué)生軟硬件調試的能力，也可以加深對基礎知識的理解。
2.一般設計性實(shí)驗。在較好完成單元實(shí)驗的基礎上，引入設計性實(shí)驗。要求采用單元電路模塊組合的方法，設計一個(gè)較復雜的接口電路和控制程序，實(shí)現多種功能。教師主要完成對學(xué)生的啟發(fā)引導，只提供基本的設計思想和設計方法，不提供具體的、詳細的電路與程序。學(xué)生自己查閱有關(guān)資料，自定設計方案，自行設計、調試接口電路和控制程序。對學(xué)生在實(shí)驗中遇到的問(wèn)題，老師只做引導性提示，具體故障的排除由學(xué)生自己動(dòng)手完成。通過(guò)此類(lèi)設計性實(shí)驗，可以提高學(xué)生獨立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3.綜合設計性實(shí)驗。對部分基礎較好的學(xué)生，在完成上述實(shí)驗后，可以鼓勵他們進(jìn)行綜合設計實(shí)驗。在以前的綜合性實(shí)驗中，實(shí)驗類(lèi)容有老師給出，而且基本有現成的指導資料，不能真正達到對學(xué)生綜合能力的培養。此類(lèi)實(shí)驗應由學(xué)生根據工程實(shí)際，提出自己的想法，并與指導老師交流，然后形成具體的實(shí)施方案。在該類(lèi)實(shí)驗中，老師主要把握學(xué)生提出的實(shí)驗可行性和難易程度，資料的收集整理、電路的設計、軟件的編寫(xiě)全部由學(xué)生自己完成，由老師對最后的完成情況作綜合評價(jià)。
四、總結
對于應用型本科人才而言，微機原理與接口技術(shù)實(shí)驗的目標就應是培養學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在開(kāi)放的實(shí)驗環(huán)境中，依托基礎實(shí)驗，深入一般設計性實(shí)驗，鼓勵學(xué)生只完成綜合設計性實(shí)驗，從而提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，以達到應用型本科人才培養的目的。
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