微机原理与接口技术实验课程的教学改革研究
杨静宗，杨天晴，潘安宁
（保山学院信息学院，云南 保山）
摘 要： 本文针对我校计算机专业在微机原理与接口技术实验教学中存在的问题，提出了一系列具体改革措施，包括对教学形式、实验项目、成绩评定标准的改进和对学生实践技能、科研项目的参与的引导和加强。为进一步提高学生学习的积极性与主动性，以及教学的质量和效率创造了条件。
关键词： 微机原理与接口技术；实验；教学改革
一 引言
“微机原理与接口技术实验”是我国大多数高校计算机和电子专业的一门重要基础课程[1]。本课程旨在通过实践操作加深学生对计算机结构与工作原理的了解，使学生掌握汇编语言的编程方法和相关电路知识。既为后续学好嵌入式、EDA、通信原理等课程做出铺垫，也为学生大四毕业设计的独立展开打下良好的基础，可见其重要性不言而喻。但在课程的实际教学中还存在很多不足。每次展开大部分验证实验的过程中，学生仅需根据实验指导手册的提示来完成实验连线、复制源代码、编译运行、记录实验现象便完成了所有过程。学生对实验的目的和意义缺乏真正的认识和理解，对科学素养的培养也就无从谈起。基于此，本研究结合我校围绕“地方性、应用型”的发展定位，提出了“微机原理与接口技术实验”课程的教学改革措施。
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二 课程存在的问题
本校计算机专业的学生采用的是DVCC－8086微机原理实验箱进行微机原理实验课程的教学。该实验箱使用的是8088 CPU，主频为4.77MHZ，地址范围为00000H～0FFFFH。实验箱自带键盘显示器，设计了实验必需的通用外围电路，提供了各种微机常用I/O 接口芯片，并拥有系统总线扩展插座和通用IC插座。根据实验箱的特性，本课程设置的实验项目如下。
表1 实验教学内容
微机原理实验课程教学的基本目标是既要成功完成实验教学的内容，又要使学生经过实验之后学有所得、学有所用、学有所值。然而在本校实际的教学中，还存在如下问题：首先，现有的微机原理实验项目大多是验证性实验[2]，每次实验均由教师直接按照实验指导教材中的原理图与源程序来进行电路原理和代码的讲解。最后，由学生在实验箱上展开简单的实验验证。而对于学生来说，他们在课余时间主动钻研的兴趣不足，通常在实验课上才开始根据教师课堂讲解的内容来编写代码。这使得他们只是被动地接受知识，缺乏独立思考的过程。导致实验结束后，学生从中并未充分理解实验，也未知晓本次实验的意义何在。其次，实验课程的时间安排并未考虑到和微机原理理论课程的教学进度相衔接 的问题。由于学生在做实验之前尚未接触到相关的理论知识，教师需要在教学的过程中拿出一部分时间给学生作相关知识的引导和讲解，因而留给学生实践操作的时间相对减少了许多。这样既不利于加强学生对理论认识的升华，也使得教学效果不尽如人意。第三，在实验的考核形式上，以往的方式很多采用的是根据实验结果的好坏与实验报告的完成度来对学生进行成绩考核。由于其在制度层面考虑的还不够充分，因而无法对学生的学习态度、学习效果做出科学系统的评价。
三 改革措施
（一）改进课程的教学形式
在开始本次实验的教学之前，应加强对前次实验内容的总结，积极引导学生自主学习，以旧知识的复习带动新知识的学习。教师在实验教学的过程中，可通过结合生活中的实际案例，制作生动有趣的PPT课件并演示实验的过程，使得学生在活跃的课堂气氛中受到启发。学生在实验的过程中，由教师组织学生进行小组讨论。同时，针对学生在本次实验中提出问题，要及时帮助他们解决。此外，在课后教师还应加强与授课班级学生的情感交流，以了解学生对教学方式的接受能力，然后不断改进自己的教学。
（二）优化现有的实验项目
《浙江古今地名词典》1991年9月由浙江教育出版社出版，共收条目1.2万条，其中古地名4000条，这4000条是本词典难点所在，除了查阅历代大量经书、史书和地方志外，有些信息依靠古代文选资料仍难以辨清，为搞清问题，陈桥驿先生指导编纂者设计古地名今址、现状调查表，由浙江省地名办公室印发给各市县地名办公室，请当地地名工作者协助调查后填表。在各类词目释文完成后(包括初稿、各地市改稿、审稿、编委会加工)，最后由主编陈先生全面审定，保证古今地名词典圆满完成。 这本融古今地名于一书的《浙江古今地名词典》，183万字，是我国第一部省区的古今地名词典，也是浙江省历来规模最大的地名检索工具书。
（三）加强学生的自主实践技能
实验的初衷是为了让学生通过自主动手来完成科学的探究和知识的获取。为加强他们自主实践的技能，教师在掌握本班学生的学习情况的基础上，可将学生分成若干组：将动手能力强且学习成绩好的学生与表现相对较差的学生分成一组，即做到两人一组。分组实验的方式可以很好地营造学生之间好带差、差转好的学习氛围。在实验的过程中，教师根据不同实验小组的实验进度和完成情况，有针对性地向他们提出相关的问题，引导他们对实验的过程与现象进行合理地归纳分析，以培养他们的思维技能。同时，教师应注重学生每一次实验效果的反馈分析，对实验达不到要求的小组另行安排时间重新进行实验。通过这样的方式，使不同层次学生的能力都得到不断提高。此外，根据不同层次的实验小组每次完成实验的情况，应对他们下一次要完成的实验内容进行动态的调整。对于悟性较高、实验完成效果较好的小组，可适当提高他们下一次实验的探究性和挑战性，从而充分激发他们学习的热情。对于表现相对较差的小组，可适当降低他们下一次实验的难度，避免挫伤他们的积极性。
（四）完善实验成绩的评定标准
考勤成绩指的是对学生每次实验的出勤情况进行考核，以建立良好的教学氛围并保障实验项目的顺利展开。预习成绩指的是在开始实验操作之前对每名学生的预习效果进行考核。基于课前安排学生借助虚拟实验平台所完成的实验，设计几道题目，以考查他们对相关理论知识、电路设计、设备连接以及编程方面的掌握程度，成绩可以随堂给出。操作成绩指的是对学生在实际操作中的熟练度、手法的规范性、完成的效果等做出考核。通过这一环节，可以对学生在整个过程中的实验态度和操作水平做出科学的评价。对于实验效果不够理想或者实验达不到要求的小组，可给予适当扣分。报告成绩指的是对学生所提交的实验报告进行考核。在评定的过程中，对抄袭他人或者粗制滥造的实验报告应责令学生重做，并给予适当扣分。期末成绩指的是在学期末对所有实验小组进行特定实验的考核。由教师事先布置若干个设计性或综合性实验，然后按随机分配的原则对不同的实验小组分配不同实验任务来进行考试。
实验成绩的评定在检验学生的学习效果上发挥了重要作用，合理的评价标准不但能够有效提高学生学习的积极性，而且还能起到辅助课程教学的效果。然而，由于微机原理实验课程一般为考查课，授课教师大多按照实验报告的完成情况来进行打分，不但主观性较大，而且缺乏对学生学习的合理引导。完善之后，成绩的评价标准主要由五个方面构成，即考勤成绩、预习成绩、操作成绩、报告成绩、期末成绩。
首先，本实验的教学应与对应理论课的教学进度紧密衔接起来。每一项实验的时间应由任课教师按照理论课的教学时间来决定。其次，为充分调动学生的学习兴趣，一方面应对现有的实验内容进行合理的优化，减少验证性实验所占比重，适当增加设计性、综合性实验的数量。在实验开始前，先由教师阐述本次实验的目的和要求，然后由学生自主设计相应的实验方案。他们从中既动手又动脑，既开拓了思维，又培养了探究能力。另一方面，要构建现实操作实验与虚拟实验相联合的教学方式。借助虚拟实验平台直观、资源共享、操作便捷的优势[3-4]，要求学生利用课外时间先通过虚拟实验平台获取相关的学习资料，并使用软件中的虚拟图标、连线以及操作面板内的实验对象来完成电路的设计、实验的连线和程序的编写，然后从中记录相关的实验结果。通过这一过程的锻炼，学生对即将展开的教学内容有了初步的认识，从而提高教师课堂讲授的质量和效率。
通过各项考核，得到本实验课程成绩的计算方法为：总成绩=考勤成绩×10%+预习成绩×20%+操作成绩×30%+报告成绩×20%+期末成绩×20%。
（五）提高学生的科研项目参与度
为形成科研促进教学、教学反哺科研的良好形势[5]，一方面教师要通过学习与交流不断提升自己的科研创新能力，另一方面应根据自己承担的科研项目，鼓励学生积极参与到其中。如本专业教师的“基于spark的农业数据挖掘模型研究”、“云南咖啡溯源体系的建立与应用研究”、“基于Google云服务的地方高校大学生数字化学习能力培养的实验研究”等项目。通过这些科研项目的实施，给予学生自主探究的时间与空间，使他们充分了解科学研究的方式与方法，从而培养他们的动手、动脑能力。
四 结语
“微机原理与接口技术实验”的教学是培养学生创新思维和探究能力的重要方式。针对我校计算机专业微机原理实验课程在教学过程中存在的问题，笔者提出了一系列的教学改革措施。希望通过对课程的教学改革，增强学生对实验课程的学习热情和动力，从而使教学质量得到显著提升。但教学改革不可能一蹴而就，在长期教学的过程中，教师应本着解放思想、与时俱进的理念，针对所面临的具体问题展开具体分析，以此不断改进教学，丰富教学的过程。
无论上述争论的结果如何，双方显然已在某种程度上达成共识：文化因传播而生。可见，一味否认和割裂文化生成与传播之间的关系是不负责任的。人们无法离开传播去探讨文化，无法离开媒介来探讨文化，也无法离开信息交流和社会交往来探讨文化。因而，传播活动是文化得以生生不息的必要途径。
参考文献
[1] 江潇潇，王永琦，等.基于超星泛雅网络教学平台的《微机原理及接口技术》课程资源建设[J]. 现代职业教育，2018(1):58-58.
[2] 王彤，夏利.面向工程实践的“微机原理”实践教学探索[J].教育现代化， 2017(11):54-57.
[3] 彭文竹，张禹.基于TPC-USB和Proteus的微机原理实验应用仿真[J].实验室研究与探索， 2017， 36(5):88-92.
[4] 徐嘉莉.基于proteus的《微机原理与接口技术》实验教学探讨 [J].教育现代化 ，2018， 5(44):232-233+254.
[5] 丁良喜，曹莉.应用型大学科研反哺教学可行性探索与优化建议 [J].教育与职业 ，2018， 913(9):108-111.
本文引用格式： 杨静宗，等.微机原理与接口技术实验课程的教学改革研究[J]. 教育现代化，2019，6(59):65-67.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.59.024
基金项目： 保山学院科学研究基金项目资助（BYBS201802）。
作者简介： 杨静宗，男，博士，保山学院讲师，研究方向：信息技术、计算机教育。
标签：微机原理与接口技术论文; 实验论文; 教学改革论文; 保山学院信息学院论文;