谈整合课程教学内容 8195 提高专业基础能力

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摘要：针对“微机原理及应用”课程传统的教学内容存在弊端进行了分析，面向社会需求，对教学内容提出了新的整合，提出了与之相适应的教学方法。经过近几个学期的实践证明：新的教学方法提高了教学效果，加强了学生的专业基础，培养了学生的工程实践能力和创新能力。

关键词：人才培养 教学改革 专业基础能力

提升应用型本科人才培养质量是地方性应用型学校的根本任务，我们必须牢固树立科学的教育发展观、教学质量观和人才培养观，适应经济社会的发展要求，及时调整人才培养方案，整合教学体系，改革教学方法、教学手段，才能切实提升学生的工程实践及创新能力。
　　“微机原理与应用”是淮阴工学院（以下简称“我院”）电子信息工程、电气工程及其自动化、计算机等专业一门重要的专业基础课，它承担培养学生专业基础能力的重任，也是学生参加考研的一门重要课程。这门课程具有课程内容信息量大、知识点零碎、理论教学多而实践动手少、很难提起学习兴趣等特点。本文将浅谈在教学中“如何教”及“教什么”的一些粗浅的体会。
　　一、本课程目前的教学内容及存在不足
　　目前，大多数院校“微机原理及应用”课程的教学现状不容乐观，主要表现在教材内容与微型计算机硬件的实际严重脱节、实验设备不配套、实用性较差等方面，学生普遍感觉学习难度大，学习效果不佳。目前，我院“微机原理及应用”课程教材和教学内容的模式仍然是以8086机型为主的16位结构，外设接口芯片及其接口方法也基本停留在8位或16位上。该模式的主要优点是入门相对容易、资料齐全、实验设备配套等。相比之下，缺点较为明显，主要表现在以下三方面。
　　（1）教材与教学内容和现有微机系统严重脱节。打开机箱来看，无论是cpu、总线还是常用的接口芯片，几乎找不到可与课本上相对照的实物。学生从书本那里很难得到他们的答案，从而丧失了进一步学习的兴趣。
　　（2）讲授的内容与社会需求相脱节。目前，技术上很少使用8086系统的cpu作为控制芯片去开发一个控制系统，所以学生往往很是糊涂，因为社会上普遍采用单片机、arm、dsp等作为控制器，8086系统已经不能适应社会的需要。
　　（3）教学配套16位微机实验设备陈旧老化，普遍不具备真实的微机实验环境。一般情况下，该模式的实验教学所用实验箱的结构是通过微机插卡的形式，通过一根扁平电缆将微机里的isa总线引至实验箱上，一些早期的实验箱更是通过 rs - 232串口建立的仿真实验环境。这样中断操作等重要的验证性实验不是在实际微机环境下运行的，没有真实感，学生往往只是照着实验指导书输入接线，只要不打错，不接错，就能得到正确结果。这样的实验使学生感到索然无味，容易误导学生，使有的学生有上当受骗的感觉，起不到应有的实验效果。另外，微机实验所用的配套微机陈旧老化，实验时接口损坏之类的故障频频发生，极大地影响了实验的正常进行。
　　二、适应社会需求，整合教学内容
　　教学内容采用模块化、菜单式结构。根据各个专业的人才培养方案要求的不同、授课对象不同、教学侧重点不同、学时设置不同（一般为48、56、64几种类型）等因素，将现有的“微机原理及应用”和“单片机原理及应用”两门课程教学内容进行整合，建议组织教学时，分为基础模块、提高模块、实用项目模块三大模块内容来组织。基础模块及项目模块为必修，而提高模块仅为考研学生开设。现在，我院普遍采用学分制，通过自由选课的方式选择自己需要的模块，以适应不同的教学目标和教学要求。
　　1.基础模块
　　基础模块以intel系列16位经典机型8086和mcs51单片机为主，主要讲述四部分内容。
　　（1）两种微处理器的结构。主要讲述8086和单片机的cpu内部组成、工作原理、各种寄存器的用法、各种标志的含义、物理地址的形成等重点内容，讲授要注意两种结构比较，找出差别，加强记忆。
　　（2）指令系统及其寻址方式。讲述典型的数据寻址方式，特别是常用的几种，讲解时引导学生思考寻址的目的及意义。要注意一些错误的写法，通过练习，让学生牢固掌握各种方式地址的计算、操作数的取写等内容。
　　（3）简单的汇编语言程序设计。讲述结构化程序设计的几种典型的结构，通过简单的程序，让学生掌握程序的基本构成和程序设计的基本步骤，重点训练学生的解题思路，同一问题可以通过不同的指令组织实现功能。讲解子程序的特点及定义方法，介绍一些常用的dos功能调用。&n

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　　（4）中断及接口技术。包括中断技术、i/o端口译码技术、存储器扩展、8253a、8255a等常用可编程接口技术等。这些内容不但是微机原理及应用课程最基本的教学内容，更是学好高档微型计算机技术的必备基础和重要前提，教材编撰时必须坚持这一观点不动摇，以确保足够的篇幅和内容。
　　2.提高模块
　　提高模块则全面提升至以pentium微处理器为代表的32位机上，首重阐述pentium系列微处理器的段描述符及描述符高速缓存器，实模式、保护模式、虚拟86模式等模式，超标量流水线、高速缓存、指令分支预测等主要技术，适当引入常用的32位指令寻址方式和汇编指令、32位内存储器组织及其接口方法、32位外设可编程接口技术等以适应国内外微机教学从16位过渡到32位的发展趋势，使学生深刻领会和掌握主流微机技术的基本原理和衍变的具体过程。同时拿出一定的学时，选择一些高校的考研试题进行重点讲解，提高学生对考研知识点的掌握程度。
　　3.实用模块
　　以实用为目的组织教学内容。随着高等教育的普及和发展，大学生已从精英教育逐渐过渡到大众教育，培养应用型的技术人才已经成为许多普通高校甚至是重点高校的人才培养目标。因此，应该以实用为目的组织教学内容，重点以单片机作为控制芯片，适当弱化微机基本原理部分，加强接口技术应用。还可根据不同专业的就业需要选择企业、工厂里的一些微机应用系统实例作为教学主线，对课程内容和教学环节进行合理地设计和组织，增加实用性微机技术的讲授比例。
　三、改进教学方法和手段，提高教学效果
　　1.实行启发式和讨论式教学
　　为活跃课堂气氛，我们设计了提问和讨论等互动环节。如在 mov数据传送指令的教学中，将正确的指令语句与错误的指令语句混编在一起，让学生指出其中存在的错误；用mov、push、xchg等多种指令实现两个存储单元的数据互换等。如在讲解结构化程序设计时，对书上的例子进行详细分析，让学生画出流程图，启发学生是否可以采用不同思路，选择不同指令，实现题目的要求，并对几种答案进行分析和比较。
　　2.着力推行基于问题和项目的教学方法
　　要突破传统的以教师为主导的讲授方法，结合教学内容中的第三模块即实用模块，特别在讲授接口技术时，以实际生产的控制项目实例来讲解，调动学生的兴趣，帮助他们形成解决实际问题的能力，使学生能够学有所用。比如讲解0809和0832的芯片时，我们以数据采集系统项目作为讲解例子，其中涉及了前向通道设计、采集的数据处理、采集的结果如何显示等问题，通过具体实例讲解，学生就能解决生产实际中数据采集这类问题。
　　3.采用多媒体教学手段，提高教学效果
　　由于“微机原理及应用”课程本身比较枯燥，因此，采用传统的授课方式效果很差。如果采用多种教学手段相结合的方式，将会取得较好的效果。对于需要总结和归纳的知识，采用板书的形式；对于一般介绍性知识，采用多媒体课件的形式；对于软硬件实例，采用多媒体课件与汇编语言编译软件emu 8086 eda仿真软件proteus 相结合的形式，将该类软件引入“微机原理及应用”教学，将使硬件教学事半功倍，学生很容易看明白内部电路的具体连接，并能直观看到电路对应的仿真结果。同时，我们还将以前做好的硬件系统带到课堂，让学生看到具体的芯片，增加其感性认识。
　　四、结论
　　“微机原理及应用”课程是电气信息类专业的本科生很重要的一门专业基础课，是一门技术性和实践性很强的课程。在经济飞速发展的今天，如何整合教学内容，使之既能适应企业对人才培养的要求，切实提升学生的实践能力和创新能力，又能兼顾考研等其他环节的较高的要求，是从事这一方面教学的教育工作者迫切要研究的问题。通过上述的一些做法，经过一年的教学，学生普遍对“微机原理及应用”课程教学改革效果表示认可，不仅学到了基础知识，也满足了部分学生的拓展学习，更重要的是教学内容与实际相结合，提高了实践能力。
　　
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