淺談面向應(yīng)用型人才的微機原理及應(yīng)用實驗教學改革

    論文關(guān)鍵詞：微機原理 實驗教學 教學改革

    論文摘要：從培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的角度出發(fā)，討論了在微機原理及應(yīng)用課程的實驗教學改革中，如何激發(fā)和調(diào)動學生學習的主動性，有效地培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力；改革實驗教學內(nèi)容與教學方法；依托創(chuàng)新基地大力提升學生實踐動手能力，真正培養(yǎng)出具有工程實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才。
　　 實驗教學在對學生能力培養(yǎng)方面起著理論教學不可替代的作用，是培養(yǎng)學生實驗技能、應(yīng)用能力和科學作風的重要環(huán)節(jié)�！段�機原理及應(yīng)用》課程是計算機類及大多數(shù)電子類專業(yè)學生的必修課程。本門課程要求學生很好地掌握這門課程的內(nèi)容并具備一定的實際電路設(shè)計和編程能力，使學生在深刻理解計算機軟、硬件關(guān)系及以后的計算機應(yīng)用開發(fā)中打下必要的計算機硬件基礎(chǔ)。傳統(tǒng)實驗內(nèi)容，僅僅是為了配合理論教學環(huán)節(jié)，主要是驗證理論課教學的內(nèi)容。傳統(tǒng)實驗教學將匯編軟件上機、簡單的硬件實驗作為驗證性實驗，例如編程將輸入的字符個數(shù)分類統(tǒng)計，或在實驗箱上按實驗指導書上的接線要求完成實驗等，事實證明它在一定程度上幫助學生了解了課程，但是對于有限的實驗教學而言，這種教學的效率不高，學生學習的主動性無法調(diào)動。這種實驗內(nèi)容無法使實踐能力跟上時代對知識的要求，無形中削弱了實踐教學和學生的主體性特點，使實驗成了理論教學的附屬，更無法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。
　　一、現(xiàn)狀分析
　　由于微機原理及應(yīng)用屬于硬件類課程，課程內(nèi)容抽象、枯燥乏味，多數(shù)學生學習興趣低，主動性差。學生匯編語言基礎(chǔ)差，對匯編語言程序設(shè)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。實驗系統(tǒng)老化，大多數(shù)院校采用的均為箱式實驗系統(tǒng)，所提供的實驗項目大多為對單個芯片的驗證性實驗，并且實驗系統(tǒng)中均固化有相應(yīng)的實驗程序，部分學生實驗時直接調(diào)用程序就可以完成實驗內(nèi)容。實驗項目設(shè)計不合理，實驗中需要學生動手的地方少，達不到實驗?zāi)康�。實驗項目大多為驗證性實驗，缺乏設(shè)計性、綜合性的實驗項目。所用實驗系統(tǒng)與目前微機的發(fā)展使用現(xiàn)狀相距較遠，未能利用目前通用微機的資源。
　　二、建立開放實驗教學模式
　　實驗室是高等學校實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)本科學生創(chuàng)新精神與實踐能力的重要基地，實驗室應(yīng)該對學生開放、為學生提供實踐學習條件。
　　1.增加實驗室開放時間。傳統(tǒng)的實驗室管理模式下，實驗室只在有課程安排的時間段開放，而大部分無課程安排的時間中是不開放的。在這種環(huán)境下，學生往往被限制在教師事先設(shè)定好的時間段進行實驗，學生發(fā)揮自身潛能的余地和空間很小。為了讓學生有更多的自主時間進入實驗室，就必須建立開放性的實驗環(huán)境。要允許學生結(jié)合課程學習以及自己的專業(yè)特點、時間安排或興趣愛好提出實驗題目、設(shè)計實驗方案，并可在一個較寬松的實驗環(huán)境內(nèi)完成。實行實驗室開放不但能最大限度地利用實驗室資源，提高儀器設(shè)備利用率，而且能充分發(fā)揮實驗室在實施素質(zhì)教育中的重要作用，為學生提供自主發(fā)展和實踐鍛煉的空間。
　　2.開放實驗內(nèi)容。在課程計劃實驗外，實驗內(nèi)容可進一步開放。開放的內(nèi)容以適用性、趣味性的實驗項目為主�？梢越Y(jié)合實際，將開放的項目在網(wǎng)上公布，學生可以選擇自己感興趣的實驗項目并填報申請單，經(jīng)教師同意，實驗室主任審核，學院備案，便可進行。但在進行實驗之前，學生應(yīng)自行查閱相關(guān)資料，并設(shè)計實驗方案，最后完成實驗，提交報告。這種完全開放的實驗環(huán)境有利于學生個性化發(fā)展，增強他們的自信心。
　　3.學生自主選題開展項目研究。開放實驗內(nèi)容，可以讓學生根據(jù)自己的實際情況，選擇老師提供的實驗，鼓勵學生在此基礎(chǔ)上進行拓展或自主提出課題項目，向?qū)W校或?qū)W院申請立項資助。如學校組織的大學生創(chuàng)新計劃項目、全國大學生電子設(shè)計競賽及“挑戰(zhàn)杯”等全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽活動。自選課題以不同專業(yè)不同年級的學生組成研究小組，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�培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，首先教師要有創(chuàng)新意識”，因此在實驗教學組織中，采用多種形式的教學方法，引導學生進行創(chuàng)新性學習，通過這些訓練，使學生具備獨立思考、獨立操作與解決問題的能力。
　　三、實驗內(nèi)容改革
　　微機原理實驗的主要內(nèi)容是：計算機軟硬件的基本知識和基本設(shè)計方法，計算機軟硬件的應(yīng)用技術(shù)和利用各種IC器件組建微機系統(tǒng)、進行系統(tǒng)接口設(shè)計、擴展微機系統(tǒng)的功能等。基于培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的要求，對實驗教學內(nèi)容應(yīng)進行全面改革。豐富實驗內(nèi)容，提高實驗難度，增加設(shè)計性和開發(fā)性實驗的份量。
　　1.基礎(chǔ)實驗改革�；�礎(chǔ)實驗緊跟理論教學進程，以單元實驗為基礎(chǔ)，通過實驗使學生掌握計算機軟、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。由于學生剛剛接觸微機軟硬件，往往感到無從下手，此時學生遇到問題不知如何解決。因此，在實驗內(nèi)容上，應(yīng)安排一些驗證性實驗。主要讓學生熟悉編程和調(diào)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(yīng)是對學生的扶持，以示范引導為主，從而使學生迅速掌握軟件的使用和程序的編寫方法，逐步鍛煉學生軟硬件調(diào)試的能力，也可以加深對基礎(chǔ)知識的理解。
　　2.一般設(shè)計性實驗。在較好完成單元實驗的基礎(chǔ)上，引入設(shè)計性實驗。要求采用單元電路模塊組合的方法，設(shè)計一個較復雜的接口電路和控制程序，實現(xiàn)多種功能。教師主要完成對學生的啟發(fā)引導，只提供基本的設(shè)計思想和設(shè)計方法，不提供具體的、詳細的電路與程序。學生自己查閱有關(guān)資料，自定設(shè)計方案，自行設(shè)計、調(diào)試接口電路和控制程序。對學生在實驗中遇到的問題，老師只做引導性提示，具體故障的排除由學生自己動手完成。通過此類設(shè)計性實驗，可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力。
　　3.綜合設(shè)計性實驗。對部分基礎(chǔ)較好的學生，在完成上述實驗后，可以鼓勵他們進行綜合設(shè)計實驗。在以前的綜合性實驗中，實驗類容有老師給出，而且基本有現(xiàn)成的指導資料，不能真正達到對學生綜合能力的培養(yǎng)。此類實驗應(yīng)由學生根據(jù)工程實際，提出自己的想法，并與指導老師交流，然后形成具體的實施方案。在該類實驗中，老師主要把握學生提出的實驗可行性和難易程度，資料的收集整理、電路的設(shè)計、軟件的編寫全部由學生自己完成，由老師對最后的完成情況作綜合評價。
　　四、總結(jié)
　　對于應(yīng)用型本科人才而言，微機原理與接口技術(shù)實驗的目標就應(yīng)是培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。在開放的實驗環(huán)境中，依托基礎(chǔ)實驗，深入一般設(shè)計性實驗，鼓勵學生只完成綜合設(shè)計性實驗，從而提高學生分析問題解決問題的能力，以達到應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目的。
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