首頁(yè) > 優(yōu)秀范文 > 微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
時(shí)間:2022-05-02 09:39:03
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1.1993年4月1日前,已聘請(qǐng)無(wú)資格的事務(wù)所和人員完成初步審計(jì)、驗(yàn)資、盈利預(yù)測(cè)的申請(qǐng)公開(kāi)發(fā)行股票的公司,或已聘請(qǐng)一家有資格的事務(wù)所從事審計(jì)與資產(chǎn)評(píng)估兩項(xiàng)業(yè)務(wù)的公司,可以再請(qǐng)一家有資格的事務(wù)所進(jìn)行補(bǔ)充工作后,由其出具有關(guān)專業(yè)報(bào)告。
2.1993年4月1日后不得再發(fā)生上述行為。已取得資格的事務(wù)所對(duì)其他事務(wù)所在1993年4月1日后出具的各類專業(yè)報(bào)告進(jìn)行的復(fù)審或確認(rèn)一律無(wú)效。
3.已取得資格的事務(wù)所在從事證券業(yè)務(wù)時(shí),必須委派本所(不包括未取得資格的分所)業(yè)務(wù)骨干和輔助人員按照專業(yè)準(zhǔn)則的要求到現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)。出具的各專業(yè)報(bào)告必須由具備從事證券業(yè)務(wù)資格的主辦注冊(cè)會(huì)計(jì)師簽字,并由其承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
4.除特大型企業(yè)的審計(jì)、驗(yàn)資或盈利預(yù)測(cè)工作可由兩家或兩家以上有資格的事務(wù)所合作完成外,一般企業(yè)的證券業(yè)務(wù)應(yīng)由一家有資格的事務(wù)所獨(dú)立完成。
1 目前微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
筆者學(xué)校微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課選用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是眾友THTWK-2型32位微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)箱,它是一套基于PC機(jī)PCI總線的32位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可支持8位、16位和32位的總線寬度。用戶在PC機(jī)上用匯編、C等工具對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行操作。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可供實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目豐富,為學(xué)生和老師實(shí)驗(yàn)提供了很多方便,但是經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,仍存在一些問(wèn)題。
(1)微機(jī)原理與接口技術(shù)課程以理論講解為主,實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)少,難免造成對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不夠重視。有的學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課就是走走過(guò)場(chǎng),敷衍了事,沒(méi)有很好地投入精力到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,造成實(shí)驗(yàn)效果不明顯。
(2)學(xué)生雖然先修了匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)這門(mén)課,但是普遍理解掌握得不是很深入,有些同學(xué)甚至連基本指令和程序規(guī)范都不清楚,這直接影響了實(shí)驗(yàn)操作的教學(xué)。
(3)目前該校實(shí)驗(yàn)室的微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)箱使用頻繁,加之學(xué)生操作不規(guī)范,硬件老化嚴(yán)重,實(shí)驗(yàn)箱損壞率高,這也影響了學(xué)生的動(dòng)手積極性。
(4)目前該校開(kāi)設(shè)微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本上是對(duì)每一個(gè)接口芯片的基本應(yīng)用和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證性為主,缺少創(chuàng)新性、開(kāi)放性的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,這很不利于學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手能力的培養(yǎng),不利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的聰明才智。
(5)目前該校購(gòu)買的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)集成度高,需要學(xué)生動(dòng)手連接的導(dǎo)線較少,程序也基本是可以從硬盤(pán)中直接調(diào)用。因此對(duì)于很多學(xué)生來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)只照著電路圖連線,調(diào)用源程序編譯、鏈接、運(yùn)行,在實(shí)驗(yàn)箱上觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這就算完成了任務(wù)。這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生基本不需要學(xué)生動(dòng)腦筋,不能真正達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。
(6)目前實(shí)驗(yàn)課成績(jī)的考核方式,主要是以“實(shí)驗(yàn)報(bào)告+考勤”作為依據(jù),但是這樣的考核方式并不能真正反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)報(bào)告基本可以照抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),涉及到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很少,同學(xué)之間抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重,教師很難區(qū)分哪位同學(xué)是原創(chuàng)的。
(7)由于資金原因,實(shí)驗(yàn)設(shè)備沒(méi)有及時(shí)更新,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與目前微機(jī)發(fā)展使用現(xiàn)狀相距甚遠(yuǎn),造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)的現(xiàn)象,不能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。
2 對(duì)微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革的探討
針對(duì)目前該校微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的各種問(wèn)題,筆者對(duì)改革傳統(tǒng)微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行了探討。
2.1 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
(1)學(xué)時(shí)少,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課不重視,教師可以將課堂延伸到課外,實(shí)驗(yàn)課并不局限在課堂上的時(shí)間。學(xué)校建立了微機(jī)原理與接口技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),教師將一些基礎(chǔ)性的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到平臺(tái)上,實(shí)驗(yàn)課上安排一些綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這樣一來(lái)學(xué)生在宿舍完成平臺(tái)上的基礎(chǔ)性虛擬實(shí)驗(yàn),來(lái)實(shí)驗(yàn)室做真實(shí)的硬件實(shí)驗(yàn)時(shí)就不至于摸不著?^腦,也為難度較高的設(shè)計(jì)性綜合實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。教師要求學(xué)生只有完成了平臺(tái)上的實(shí)驗(yàn)才能到實(shí)驗(yàn)室完成硬件上的實(shí)驗(yàn),這樣無(wú)形中也督促了學(xué)生課前預(yù)習(xí)。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用不僅擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也能提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣。
(2) 針對(duì)學(xué)生匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)不好的問(wèn)題,教師在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中安排了匯編語(yǔ)言軟件編程項(xiàng)目,使學(xué)生能鞏固匯編指令、語(yǔ)法規(guī)則,更能鞏固匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)。
(3) 由于采用的實(shí)驗(yàn)箱比較陳舊,在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)里面開(kāi)發(fā)新的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)難度較大,因此只能在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原有的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上做些改動(dòng)。如:在D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生根據(jù)產(chǎn)生鋸齒波的原理自行設(shè)計(jì)產(chǎn)生等腰三角波,或者實(shí)現(xiàn)方波和正弦波交替產(chǎn)生。
(4) 除了盡力發(fā)揮原有實(shí)驗(yàn)箱的功能外,利用PROTEUS軟件對(duì)8086進(jìn)行仿真,可以利用PROTEUS做一些綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),這樣學(xué)生不僅能夠利用微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)PROTEUS軟件的使用,為以后學(xué)習(xí)單片機(jī)等課程的仿真應(yīng)用打下基礎(chǔ),可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的整體概念的理解,提升設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。
2.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,課堂上老師實(shí)驗(yàn)任務(wù),講解實(shí)驗(yàn)原理,做演示實(shí)驗(yàn),接著學(xué)生依據(jù)指導(dǎo)書(shū)上的步驟連線,調(diào)用芯片固化的源程序或者直接敲好老師給的程序,編譯、鏈接、運(yùn)行,課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,就算完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),整個(gè)過(guò)程中學(xué)生基本不用動(dòng)腦筋思考。因此,我們的改革思路要將實(shí)驗(yàn)整個(gè)過(guò)程延展到課前的預(yù)習(xí)、課中的操作過(guò)程,以及課后的思考總結(jié)。
首先,要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)工作,因?yàn)檎n堂上安排的大部分是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),有一定的難度,要想在有限的課堂時(shí)間內(nèi)很好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),必須做好預(yù)習(xí)工作,教師會(huì)提前布置下次課堂實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,要求學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成與此次實(shí)驗(yàn)相關(guān)的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和作業(yè)。
其次,課堂中也要改變以往授課方式,以往教師采取的方式是直接給出實(shí)驗(yàn)硬件原理圖和源程序,仔細(xì)講解電路和源代碼。整個(gè)授課過(guò)程中知識(shí)是老師灌輸給學(xué)生的,他們沒(méi)有自己獨(dú)立思考、開(kāi)動(dòng)腦筋的過(guò)程。改進(jìn)后,課堂上教師布置的基本是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生自行完成硬件接口和程序的設(shè)計(jì)。然而學(xué)生的知識(shí)水平不同,同一個(gè)實(shí)驗(yàn)又可能有多種實(shí)現(xiàn)方法,這就要求教師必須認(rèn)真檢查學(xué)生的設(shè)計(jì),并進(jìn)行細(xì)心指導(dǎo)。對(duì)于一些差一點(diǎn)的學(xué)生,教師也要積極引導(dǎo)他們思考,盡最大的能力幫助他們自己完成實(shí)驗(yàn)。在微機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象與創(chuàng)新,鼓勵(lì)不同意見(jiàn)者闡述自己的觀點(diǎn),積極爭(zhēng)論。這樣才能發(fā)現(xiàn)自己的不足,深入思考,達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果。
最后,采取分組實(shí)驗(yàn),將動(dòng)手能力強(qiáng)成績(jī)較好的學(xué)生與相對(duì)較差的學(xué)生分成一組,兩人一組,分組實(shí)驗(yàn)的做法營(yíng)造和實(shí)現(xiàn)了學(xué)生之間的好帶差、中向上、差轉(zhuǎn)好的學(xué)習(xí)氛圍。在實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,教師不時(shí)向各個(gè)小組提出有關(guān)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及現(xiàn)象歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論,這樣才能通過(guò)實(shí)驗(yàn)充分鍛煉學(xué)生的思維能力。
2.3 改革實(shí)驗(yàn)考核方式
作者簡(jiǎn)介:張?jiān)獫?977-),男,重慶人,重慶科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,講師。(重慶 401331)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)05-0084-02
“微機(jī)原理及應(yīng)用”是高校自動(dòng)化、電子、計(jì)算機(jī)等專業(yè)的一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,本課程的任務(wù)是通過(guò)教學(xué)使學(xué)生掌握微機(jī)系統(tǒng)的基本知識(shí)、匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)方法和基本接口技術(shù)(包括存儲(chǔ)器組織、中斷技術(shù)和常見(jiàn)接口技術(shù)等),為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)課程和將來(lái)從事微機(jī)硬件及接口技術(shù)方面的工作打下一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。該課程在人才培養(yǎng)方案中起著承前啟后的重要作用,其完成效果直接影響專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。[1]
一、“微機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)中存在的問(wèn)題
重慶科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院的自動(dòng)化系、測(cè)控系和電氣工程系都開(kāi)設(shè)了“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程,學(xué)時(shí)為48個(gè)學(xué)時(shí)。由于該課程知識(shí)點(diǎn)繁雜,理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng),學(xué)生在有限學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)好這門(mén)課程非常困難。從近幾年的情況來(lái)看,學(xué)生普遍學(xué)習(xí)積極性不高,更不會(huì)運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的原因主要有以幾方面。
1.理論教學(xué)存在的問(wèn)題
首先是教學(xué)內(nèi)容成舊,與其他相關(guān)課程的教學(xué)脫節(jié),同時(shí),由于學(xué)時(shí)有限,教師在教學(xué)中也不會(huì)涉及32位CPU以及目前CPU的最新技術(shù),因此學(xué)生覺(jué)得該課程跟現(xiàn)實(shí)脫節(jié),實(shí)用性差,學(xué)習(xí)時(shí)帶有排斥性。其次是教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)、互動(dòng)性差,教師授課時(shí)通常采用PPT和板書(shū)進(jìn)行講解,但PPT多半采用教材上的內(nèi)容,制作粗糙不生動(dòng),教師講到CPU結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、總線時(shí)序等知識(shí)點(diǎn)時(shí),這種單純的理論分析讓學(xué)生覺(jué)得枯燥乏味,因而學(xué)習(xí)缺乏積極性和主動(dòng)性。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用的是唐都TD-PIT32位微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)箱。這些試驗(yàn)箱裝置主要實(shí)現(xiàn)芯片功能的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生無(wú)需編程只需照著連線圖連接幾根重要的連線即可得出結(jié)果,完全沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,沒(méi)有做到理論知識(shí)和實(shí)踐操作的結(jié)合。
3.考核方式存在的問(wèn)題
考核方式通常采用“6+2+2-出勤”的方式,即期末考試占60%,作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告各占20%, 再考慮平時(shí)出勤情況。這種考核方式的缺點(diǎn)是作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲情況特別嚴(yán)重,學(xué)生認(rèn)為只要交了就能得分,無(wú)法檢驗(yàn)學(xué)生掌握知識(shí)的程度。同時(shí),由于上課學(xué)生人數(shù)較多,教師通常采用隨機(jī)點(diǎn)名的方式,部分學(xué)生存在僥幸心理。
鑒于以上情況,為了提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐動(dòng)手能力,筆者結(jié)合近幾年“微機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)實(shí)踐,從改革理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核方式這幾方面進(jìn)行了探討。
二、理論教學(xué)改革
1.教學(xué)內(nèi)容改革
首先教師要精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容,嚴(yán)格按照教育部對(duì)該課程的教學(xué)基本要求,通過(guò)國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材的比較研究,確定該課程分為7個(gè)知識(shí)單元,即微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、微機(jī)指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、基本輸入輸出技術(shù)、中斷系統(tǒng)和常用接口芯片。在明確教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,在第一次課就應(yīng)該給學(xué)生用圖示表明7個(gè)知識(shí)單元之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)還應(yīng)說(shuō)明該課程與相關(guān)先行課及后續(xù)課之間的關(guān)系,可結(jié)合一些具體的控制系統(tǒng)實(shí)例來(lái)激發(fā)學(xué)生的積極性,體現(xiàn)該課程的重要性。其次在把握教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,要體現(xiàn)具體知識(shí)單元的層次化,[2]分別按照識(shí)記、理解、掌握和運(yùn)用四個(gè)由淺入深的層次分類,教師在每章節(jié)的課前都應(yīng)把這些分類給學(xué)生說(shuō)明,章節(jié)結(jié)束時(shí)要總結(jié),這樣可以使學(xué)生做到心中有數(shù),主動(dòng)地去掌握知識(shí)要點(diǎn)。最后在保證基本教學(xué)內(nèi)容不受影響的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量講授一些微機(jī)發(fā)展的新技術(shù),擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,使學(xué)生覺(jué)得這門(mén)課程有實(shí)用性。比如講解8086功能結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、存儲(chǔ)器系統(tǒng)等章節(jié)時(shí),可增加32位CPU、雙核、四核等微機(jī)最新發(fā)展技術(shù)和趨勢(shì)的內(nèi)容,簡(jiǎn)要說(shuō)明其與8086的異同,并給出相關(guān)參考資料,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.教學(xué)方法改革
由于該課程內(nèi)容的嚴(yán)謹(jǐn)性容易造成課堂氣氛沉悶,傳統(tǒng)填鴨式的教學(xué)方法往往是教師在講臺(tái)上講,學(xué)生在下面聽(tīng),缺乏互動(dòng),無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。因此教師在課堂教學(xué)中可采用多種教學(xué)方法,如案例教學(xué)法、形象化教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法、歸納式教學(xué)法、討論式教學(xué)法等,[3]改善課堂氛圍,提高教學(xué)效果。同時(shí),應(yīng)該在制作PPT上多花工夫,使其盡量生動(dòng)、形象、直觀,能夠抓住學(xué)生的眼球,結(jié)合教師生動(dòng)的表達(dá),進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。[4]而且對(duì)適當(dāng)章節(jié)可借各種軟件進(jìn)行講授,比如講授存儲(chǔ)器擴(kuò)展和接口電路章節(jié)時(shí),可利用protel來(lái)繪制電路圖,并標(biāo)注數(shù)據(jù)線、控制線、地址線,這樣除了授課更加形象外,還可以讓學(xué)生提前了解protel軟件,為以后設(shè)計(jì)電路和繪制PCB圖打下基礎(chǔ)。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí),按照教學(xué)大綱要求,實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)僅分配8個(gè)學(xué)時(shí),要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)達(dá)到較好的教學(xué)效果,筆者認(rèn)為可以從以下三個(gè)層次進(jìn)行改革。
1.精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限的情況下,必須精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,保留核心關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)。本校采用8086簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)、8255并口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、8253定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和波形發(fā)生器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)作為課堂實(shí)驗(yàn),采用一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)作為課后考查實(shí)驗(yàn)。8086簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生熟悉匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境和簡(jiǎn)單順序、分支和循環(huán)程序的運(yùn)用,后面三個(gè)實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生分別掌握并行接口芯片8255、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器芯片8253和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的運(yùn)用,最后的綜合實(shí)驗(yàn)則讓學(xué)生結(jié)合各種芯片運(yùn)用來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)。
2.擴(kuò)展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)意設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)無(wú)法鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。首先在上實(shí)驗(yàn)課之前,教師要求學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。[5]然后上課時(shí)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,教師應(yīng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)線路如何連接,為什么這么連接,重點(diǎn)說(shuō)明程序的執(zhí)行流程,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何得到,學(xué)生再自己親自動(dòng)手操作。在完成基本驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師可將學(xué)生分成不同組,對(duì)每組提出一個(gè)不同的創(chuàng)意設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目,[6]要求學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)發(fā)揮創(chuàng)造性思維,選用不同電路和編程方法,啟發(fā)學(xué)生從不同的角度掌握知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中適當(dāng)給予指導(dǎo),最后進(jìn)行分析總結(jié)。
3.合理安排綜合實(shí)驗(yàn)的選題
綜合實(shí)驗(yàn)著重考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,教師應(yīng)選擇接近生活、學(xué)生感興趣的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng),比如交通燈控制系統(tǒng)、智力測(cè)驗(yàn)搶答器、數(shù)字收音機(jī)等。還是教師將學(xué)生分組,為每組提出一個(gè)不同的題目,要求學(xué)生課后自行查詢資料,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)。
四、考核方式改革
考核方式要求能全面、客觀、公正地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,如實(shí)際動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力,才能真正檢驗(yàn)教學(xué)效果。改變?cè)瓉?lái)以期末考試、作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?yōu)榛A(chǔ)的“6+2+2-出勤”考核方式,采用“6+1+2+1-出勤”的考核方式。期末考試成績(jī)占60%,作業(yè)占10%,但為了避免作業(yè)抄襲情況的發(fā)生,評(píng)講作業(yè)時(shí)改變?cè)瓉?lái)由教師講解的方式,變?yōu)槊康李}由教師隨機(jī)點(diǎn)名來(lái)決定是由哪一位學(xué)生講解,把講解情況作為該次作業(yè)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。如果學(xué)生沒(méi)有講解清楚再由教師講解,教師可以多抽幾個(gè)學(xué)生講解,對(duì)那些沒(méi)有抽到的學(xué)生則依據(jù)作業(yè)評(píng)分,缺勤的學(xué)生即使交了作業(yè)該次作業(yè)也記為零分。課堂實(shí)驗(yàn)占20%,課后綜合實(shí)驗(yàn)占10%,成績(jī)每次由各個(gè)創(chuàng)意設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目和綜合實(shí)驗(yàn)題目的答辯情況和報(bào)告情況綜合評(píng)分,教師采取每組隨機(jī)點(diǎn)名的形式讓學(xué)生進(jìn)行答辯并評(píng)分,評(píng)分成績(jī)作為整個(gè)小組答辯成績(jī),缺勤的學(xué)生即使交了報(bào)告該次實(shí)驗(yàn)總成績(jī)也記為零分。出勤考核仍然采用隨機(jī)點(diǎn)名的方式,但教師應(yīng)著重點(diǎn)名出勤情況較差的同學(xué)。這種考核方式有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)造性思維能力、集體榮譽(yù)感,同時(shí)間接提高了學(xué)生的出勤率。
五、結(jié)束語(yǔ)
“微機(jī)原理及應(yīng)用”這門(mén)課程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)繁雜、概念抽象、學(xué)生學(xué)習(xí)難度大,考慮到該門(mén)課程在專業(yè)培養(yǎng)體系中的重要地位,為了提高教學(xué)質(zhì)量,探討其教學(xué)改革是當(dāng)前重要的任務(wù)。本文針對(duì)重慶科技學(xué)院該門(mén)課程在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,分別從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核方式方面提出了一些自己的見(jiàn)解和策略,目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),改善教學(xué)效果,在今后的教學(xué)實(shí)踐中會(huì)逐步運(yùn)用這些方法來(lái)檢驗(yàn)其可行性。
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二、傳統(tǒng)的教學(xué)模式
《微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)》使學(xué)生由理論到實(shí)踐掌握微型計(jì)算機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)、工作原理及典型接口技術(shù),使學(xué)生具有軟、 硬件開(kāi)發(fā)的初步能力。以往的實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容按照教學(xué)環(huán)節(jié),分為軟件匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和硬件接口實(shí)驗(yàn)。 從實(shí)驗(yàn)特征來(lái)看主要分為傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要要求學(xué)生掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的三大結(jié)構(gòu),學(xué)生自行編寫(xiě)程序完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的源程序,上機(jī)調(diào)試分析期間的現(xiàn)象,撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是傳統(tǒng)接口芯片的擴(kuò)展,包括簡(jiǎn)單接口的擴(kuò)展:實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制發(fā)光二極管、可編程中斷控制器8259相關(guān)實(shí)驗(yàn)以及可編程并行接口8255實(shí)現(xiàn)交通燈、流水燈實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證芯片的工作過(guò)程工作原理。從教學(xué)實(shí)踐看來(lái),這些實(shí)驗(yàn)在一定程度上促進(jìn)的課堂理論教學(xué)的效果,學(xué)生能夠感性的深入認(rèn)識(shí)相關(guān)原理,學(xué)生更多的是傳統(tǒng)的思維模式,創(chuàng)造性思維還不夠。
三、改革思路
1、建立層次化的新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
計(jì)算機(jī)學(xué)科是目前更新?lián)Q代最快的學(xué)科之一,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段的設(shè)計(jì)必須是以培養(yǎng)具有好的實(shí)踐能力和一定創(chuàng)新能力的學(xué)生為目標(biāo)。因此,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分三個(gè)層次:(1)基礎(chǔ)驗(yàn)證型:主要用于驗(yàn)證課程中所講的核心內(nèi)容,加深對(duì)課堂知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生基本專業(yè)技能和實(shí)際操作能力。這類實(shí)驗(yàn)包括所有的軟件程序設(shè)計(jì)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)電路的搭建和驗(yàn)證,我們提供基本的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的程序設(shè)計(jì)和線路設(shè)計(jì)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)。這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本與成傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一致,完成傳統(tǒng)教學(xué)的目的。(2)開(kāi)放設(shè)計(jì)型:這類實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的延伸理解,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。采用半啟發(fā)式的教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,對(duì)課程基礎(chǔ)知識(shí)的掌握也有幫助。[2]一些實(shí)驗(yàn)比如“計(jì)時(shí)交通燈”,在交通燈實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上融合 8254 定時(shí),計(jì)數(shù)器基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生需要重新設(shè)計(jì)硬件連線及實(shí)驗(yàn)程序才能完成。再比如“數(shù)字式溫度計(jì)”,需要使用DS18B20測(cè)量溫度,以及STAR實(shí)驗(yàn)儀擴(kuò)展模塊構(gòu)成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。[3]這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目列舉了項(xiàng)目要求、方案、硬件設(shè)計(jì)手冊(cè)、軟件設(shè)計(jì)手冊(cè)和系統(tǒng)調(diào)試記錄等內(nèi)容。(3)創(chuàng)新研究性:學(xué)生自行設(shè)計(jì)目標(biāo)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì);進(jìn)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn),分析缺陷原因、探究式改進(jìn)方案,以達(dá)到理想的效果。最后,撰寫(xiě)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)報(bào)告。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維,使學(xué)生的想象力、判斷力、思維能力和實(shí)踐能力得到提高。對(duì)于優(yōu)秀學(xué)生參加各級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽或是科研實(shí)踐都有積極影響[3]。
2、建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式
建立了新的層次化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式也要隨之改革。針對(duì)第一類基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)課程內(nèi)容、分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)而驗(yàn)證結(jié)果。對(duì)于開(kāi)放設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),提前兩個(gè)星期設(shè)計(jì)題目,指導(dǎo)教師和學(xué)生不斷溝通解決實(shí)驗(yàn)調(diào)試前的各種問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、設(shè)計(jì)和調(diào)試全部開(kāi)放。創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn),學(xué)生要根據(jù)自己的設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)連線圖、程序流程圖以及源程序。這部分實(shí)驗(yàn)的輔導(dǎo)和及時(shí)、正確的解決學(xué)生的問(wèn)題,輔導(dǎo)難度和工作量是必不可少的。為了解決這個(gè)矛盾,教師的工作重點(diǎn)應(yīng)該是在完整了解學(xué)生設(shè)計(jì)目的、設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上及時(shí)糾正其中的錯(cuò)誤,對(duì)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)以及努力的方向進(jìn)行及時(shí)的指導(dǎo)。[4]通過(guò)這類項(xiàng)目實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,挖掘?qū)W生創(chuàng)新性思維的潛能。
3、建立合理的新實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式
由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次化,實(shí)驗(yàn)難度由淺入深,對(duì)學(xué)生能力的要求由低到高。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求本科生獨(dú)立完成所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;第二類實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生形成小團(tuán)隊(duì),采取結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)的形式,一般完成2個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)屬于開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),針對(duì)本科生課外興趣小組或進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),研究生階段借助實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
4、建立靈活的實(shí)驗(yàn)考核方式
為了嚴(yán)格把關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)考核分兩種形式:百分制和定性制,其中驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是百分制,創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)采用定性評(píng)價(jià)機(jī)制。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)考核方式從二個(gè)方面進(jìn)行:(1) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程的跟蹤考核:首先對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告檢查評(píng)價(jià),占30%,然后對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄、評(píng)價(jià),占40%。(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě):完成實(shí)驗(yàn)總結(jié),這部分占30%。
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟分為實(shí)驗(yàn)線路設(shè)計(jì)(25%),程序編寫(xiě)(15%),實(shí)驗(yàn)儀調(diào)試(40%),實(shí)驗(yàn)報(bào)告(20%)。由于采用結(jié)對(duì)實(shí)驗(yàn)方式,學(xué)生要在總分為100的基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn),結(jié)隊(duì)中的成員在2個(gè)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中必須互換角色。
1《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題
1.1教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專業(yè)脫節(jié)
該課程目前的主要教學(xué)內(nèi)容以80X86CPU和其組成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為重點(diǎn),包括微機(jī)原理和外部接口兩大部分內(nèi)容,并且已經(jīng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的課程體系。但是,伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展,以80X86CPU組成的微型計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐步退出了常見(jiàn)應(yīng)用領(lǐng)域。因此,存在著教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊的問(wèn)題,并且缺少與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相聯(lián)系的實(shí)際案例,加之實(shí)驗(yàn)條件有限等諸多問(wèn)題,不能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,更難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。因此,需要進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以適應(yīng)學(xué)生就業(yè)的需要。
1.2教學(xué)方法過(guò)于陳舊
本課程的第一部分主要以微型計(jì)算機(jī)的原理為重點(diǎn),抽象的概念較多,各個(gè)章節(jié)的名詞術(shù)語(yǔ)和知識(shí)點(diǎn)多且復(fù)雜,并且各部分內(nèi)容前后交叉。傳統(tǒng)教學(xué)主要采用理論講解為主的授課方式,教學(xué)方法單一陳舊,致使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)枯燥難懂、興趣不高,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性差,課堂氣氛較沉悶,導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳。因此,教學(xué)方法亟需改進(jìn)。
1.3實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱
本門(mén)課程的實(shí)踐性很強(qiáng),其實(shí)驗(yàn)課程由軟件部分和硬件部分組成。所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)大部分屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),只要學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)編寫(xiě)的程序連接電路圖就能得到結(jié)果,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程自主創(chuàng)新少,學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)與思考;并且,書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)存在襲現(xiàn)象。目前的《微機(jī)原理及接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程難以達(dá)到讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高動(dòng)手能力的目標(biāo)。
1.4考查方式單一
現(xiàn)行的考查方式是期末一卷定終身。這種考查方式容易使學(xué)生出現(xiàn)期末考試前突擊復(fù)習(xí)、背書(shū)應(yīng)付考試,考后遺忘的現(xiàn)象。因此,需要改革這種單一的考查方式,以達(dá)到全面評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果的目的。
2教改措施
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,與本專業(yè)相聯(lián)系
合理制定教學(xué)大綱,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)充與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相關(guān)的實(shí)際案例,突出課程特色。以增強(qiáng)課程的實(shí)用性為原則,以微型計(jì)算機(jī)的基本原理和概念為主線,確保課程的系統(tǒng)性、完整性和應(yīng)用性。授課時(shí)可將課程分為三大部分:基本概念、匯編指令、接口技術(shù),以這三部分為重點(diǎn),著重培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的基本思想去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問(wèn)題的能力。以加強(qiáng)與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系為原則,在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)上介紹微型計(jì)算機(jī)新的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì),幫助學(xué)生解決本專業(yè)要求的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,喚醒他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的潛能。
2.2采用多種教學(xué)模式,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)
為了獲得好的教學(xué)效果,在《微機(jī)原理及接口技術(shù)》授課過(guò)程中采用了MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的多種教學(xué)方法,在一定程度上充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并培養(yǎng)了他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力[3]。結(jié)合我校多媒體網(wǎng)絡(luò)課程復(fù)習(xí)互動(dòng)中心(以下簡(jiǎn)稱課程中心)的建設(shè),將教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課件以及一些其他教學(xué)資源到網(wǎng)站上,學(xué)生們可以登錄學(xué)校的網(wǎng)站學(xué)習(xí)、觀看、下載,不但方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí),并能幫助學(xué)生理解和消化課堂內(nèi)容。在課程中心的網(wǎng)站上,學(xué)生們還能在線與教師和其他同學(xué)交流,不僅方便了學(xué)生學(xué)習(xí),而且豐富了教師與學(xué)生的溝通方式。除開(kāi)展網(wǎng)上課程中心的建設(shè)外,還開(kāi)展了試題庫(kù)的建設(shè),主要題型包括選擇、填空、判斷、簡(jiǎn)答與編程等題型。
2.3加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
《微機(jī)原理及接口技術(shù)》是實(shí)用性非常強(qiáng)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,因此,非常有必要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于學(xué)校的硬件條件有限,授課時(shí)將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)引入到實(shí)踐教學(xué)中,教會(huì)學(xué)生使用可視化軟件Proteus、multisim,并鼓勵(lì)學(xué)生用它們完成實(shí)驗(yàn),以此來(lái)彌補(bǔ)儀器設(shè)備和經(jīng)費(fèi)的不足[4]。這樣,不僅幫助學(xué)生掌握了微機(jī)原理的基本知識(shí),也讓他們對(duì)電工電子技術(shù)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。
2.4改革考核模式
為達(dá)到檢驗(yàn)教學(xué)效果的目標(biāo),應(yīng)改變傳統(tǒng)的考核模式,采用形成性評(píng)價(jià)的考核模式,以全面、客觀、公正的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況[5]??己朔謨蓚€(gè)部分,理論部分和實(shí)驗(yàn)部分。理論部分考試,采用期末試卷成績(jī)占70%、平時(shí)成績(jī)占30%的方式,平時(shí)成績(jī)包括出勤、作業(yè)、提問(wèn)、隨堂測(cè)驗(yàn)等,每次課前公布上次課的平時(shí)成績(jī),可制定考核表貼于班級(jí)教室內(nèi)或發(fā)至班級(jí)公共郵箱;實(shí)驗(yàn)部分考試從實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作能力、創(chuàng)新性和實(shí)驗(yàn)報(bào)告四個(gè)部分進(jìn)行考核,考核方式和成績(jī)公布同理論課平時(shí)成績(jī)的公布方式。
3小結(jié)
近兩年來(lái),為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步改善教學(xué)效果,我校對(duì)《微機(jī)原理及接口技術(shù)》的課程改革進(jìn)行了初步探索,并取得了一些成效。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了明顯提高,利用計(jì)算機(jī)思維提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到明顯改善,對(duì)堆棧、指令隊(duì)列、時(shí)序等抽象概念能夠正確理解,基本能夠完成簡(jiǎn)單的程序編寫(xiě)。但是還存在一些問(wèn)題,如學(xué)習(xí)態(tài)度功利化,遇到問(wèn)題容易浮躁、習(xí)慣性的去網(wǎng)上查找等,這些還有待繼續(xù)探討、改善。
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中圖分類號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16727800(2011)012019302
基金項(xiàng)目:湖南省光電課程組教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目,衡陽(yáng)師范學(xué)院教研課題(Jykt201007);湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011FJ3097)
作者簡(jiǎn)介:龍祖強(qiáng)(1974-),男,湖南湘鄉(xiāng)人,博士,衡陽(yáng)師范學(xué)院副教授,研究方向?yàn)槟:刂评碚摷皯?yīng)用;張登玉(1962-),男,湖南祁陽(yáng)人,博士,衡陽(yáng)師范學(xué)院教授,研究方向?yàn)榱孔庸鈱W(xué)與量子信息;許岳兵(1962-),男,湖南岳陽(yáng)人,碩士,衡陽(yáng)師范學(xué)院講師,研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)開(kāi)發(fā);劉燦(1984-),女,山東菏澤人,碩士,衡陽(yáng)師范學(xué)院講師,研究方向?yàn)樽灾刂萍夹g(shù)。
1教學(xué)現(xiàn)狀
微機(jī)接口技術(shù)是一種硬件軟件相互交錯(cuò)且互為基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù),其教學(xué)內(nèi)容枯燥抽象,課時(shí)數(shù)量不足,教師的教學(xué)難度較大,普遍存在有勁使不上的感覺(jué)。同時(shí),學(xué)生對(duì)于這門(mén)課程的學(xué)習(xí)目的不明確,多數(shù)認(rèn)為沒(méi)有什么實(shí)際用途,對(duì)自己今后就業(yè)沒(méi)有幫助。另外,本門(mén)課程要求學(xué)生對(duì)匯編語(yǔ)言有一定的基礎(chǔ),在當(dāng)前浮躁的社會(huì)氣氛下,急功近利的學(xué)生也不在少數(shù),認(rèn)為該課程不象高級(jí)語(yǔ)言程序課程那樣立竿見(jiàn)影地解決許多應(yīng)用問(wèn)題。實(shí)際上,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防,以及日常生活中涉及到微機(jī)接口技術(shù)的實(shí)例很多,比如自動(dòng)稱量包裝系統(tǒng),自動(dòng)種子培育系統(tǒng),自動(dòng)火炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng),智能電梯控制系統(tǒng)等等,這就要求教師在理論教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合當(dāng)今信息科技的新技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該課程有正確的認(rèn)識(shí),增加學(xué)生對(duì)科技的興趣。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),教師可以嘗試使用一些簡(jiǎn)單實(shí)用的案例作為實(shí)踐教學(xué)的切入點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),增強(qiáng)學(xué)生的求知欲,盡可能的改變學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,學(xué)習(xí)興趣較低的現(xiàn)象。
學(xué)?,F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件系統(tǒng)老化,大多數(shù)是一些箱式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。并且,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠提供給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般是使用單個(gè)接口芯片(例如8255、8251、74LS273),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一些偷懶的學(xué)生不愿意親自動(dòng)手編寫(xiě)程序,只是簡(jiǎn)單地連接導(dǎo)線并調(diào)用固化程序來(lái)完成實(shí)驗(yàn),從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。另外,教學(xué)設(shè)計(jì)不合理,部分院校在制定教學(xué)大綱的過(guò)程中理論和實(shí)踐比例安排失調(diào),實(shí)踐教學(xué)安排過(guò)少,導(dǎo)致學(xué)生不能夠充分利用資源進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。
2教學(xué)改革
2.1改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是從屬于理論教學(xué)的,改革的思路是就要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)必須對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整編與更新。既要保證實(shí)驗(yàn)課與理論課的銜接,又要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力的目的。經(jīng)多年的教學(xué)實(shí)踐,我們決定繼續(xù)選用8255、8279、8253、8259、A/D及D/A等通用接口芯片作為實(shí)驗(yàn)接口芯片,其中包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性與研究性實(shí)驗(yàn),并且循序漸進(jìn)地加大綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)的比例。在此基礎(chǔ)上,引入EDA技術(shù)是非常必要的。這樣可以使得實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展為兩部分,即常規(guī)的微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)和基于CPLD/FPGA硬件描述語(yǔ)言的微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣與愛(ài)好安排自己的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上有更大空間發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力。具體的方法如下:
(1)要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)課程預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)對(duì)如質(zhì)如量在規(guī)定的時(shí)間里完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是非常必要的,因此我們每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束前就安排下一次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的和要求,結(jié)合課堂教授的理論知識(shí),亦可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)資料,做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作,做到實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_、實(shí)驗(yàn)原理明晰,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充實(shí)。
(2)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前不再簡(jiǎn)單地給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)電路和接口程序,只提出具體的實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求的理解和分析,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、電路和編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序,以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。
(3)實(shí)驗(yàn)課時(shí)增設(shè)師生互動(dòng)環(huán)節(jié)、增加學(xué)生之間的交流與討論,改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式,建立“以學(xué)生為主體、教師啟發(fā)為輔導(dǎo)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。
2.2整編實(shí)驗(yàn)教材
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新必須反映到實(shí)驗(yàn)教材上。對(duì)于新實(shí)驗(yàn)教材的編寫(xiě),我們應(yīng)該摒棄舊的教材模式,更新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,且將重點(diǎn)內(nèi)容放在接口芯片和實(shí)驗(yàn)器材的功能介紹上。為此,我們?nèi)∠司唧w的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)連接線圖及實(shí)驗(yàn)程序,取而代之的是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求、實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)驗(yàn)思考提問(wèn)等內(nèi)容。
2.3改進(jìn)考核方法
對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)科學(xué)合理的考核評(píng)定,可以有效地促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣,是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。為提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰驮O(shè)計(jì)能力,我們應(yīng)該根據(jù)接口實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),建立一種多元化的考核方法,即不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,考核的側(cè)重點(diǎn)不同,綜合地評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
(1)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)考核方式。主要觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的基本操作能力,同時(shí)考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握程度和對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用能力。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)( 60% ) 和實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)考核成績(jī)(20%) 、實(shí)驗(yàn)發(fā)揮部分考核成績(jī)(20% )組成。實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)理論考核由學(xué)院統(tǒng)一組織,采用筆試考核確定成績(jī)。實(shí)驗(yàn)發(fā)揮部分考核成績(jī)主要考查選做部分的完成情況。不必每次實(shí)驗(yàn)對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行考核,可以采用抽查的方式,只要保證每個(gè)學(xué)生在一個(gè)學(xué)期內(nèi)至抽到三次即可。
(2)綜合性實(shí)驗(yàn)考核方式。綜合性實(shí)驗(yàn)往往包括了若干個(gè)實(shí)驗(yàn)原理,考核目標(biāo)應(yīng)該考查實(shí)驗(yàn)原理的合理性,實(shí)驗(yàn)操作的正確性和可行性。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、結(jié)論與數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成,由指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)際情況以抽查的方式進(jìn)行考核。
(3)設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)考核方式。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn),應(yīng)該重點(diǎn)考查學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新的能力。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)采用小論文答辯方式進(jìn)行考核,學(xué)生要將選題綜述、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果與分析整理成論文,由指導(dǎo)教師評(píng)閱后組織答辯并給分。
3結(jié)束語(yǔ)
“微機(jī)原理與接口技術(shù)”是一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,目前正面臨著諸如教師難教學(xué)生難學(xué)的困境,也存在實(shí)驗(yàn)儀器老化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)改革與實(shí)踐,我們深化了課程改革和建設(shè),提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與方法、實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)考核方式比以前均有明顯的改進(jìn),極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)了他們對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力。
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21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),微生物學(xué)涉及面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、受益面寬、發(fā)展迅速,是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)綜合性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,也是生物工程、食品科學(xué)與工程、環(huán)境工程、給排水工程等工科專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,并與后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)有著密切的聯(lián)系。微生物實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),與課堂理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力,其教學(xué)質(zhì)量的高低也直接影響到學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。隨著生命科學(xué)的飛速發(fā)展,對(duì)學(xué)生在知識(shí)、素質(zhì)和能力方面都有了更高、更新的要求,這就迫使我們必須注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和技能的提高,使學(xué)生能夠適應(yīng)未來(lái)高科技社會(huì)的需求。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)是生命科學(xué)專業(yè)人才必須掌握的基本技能,是轉(zhuǎn)基因技術(shù)、克隆技術(shù)和發(fā)酵技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以其獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)在生命科學(xué)的發(fā)展中占據(jù)著突出的位置。近年來(lái),隨著創(chuàng)新人才教育的開(kāi)展和高等教育改革的深入實(shí)施,逐漸使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由過(guò)去單純驗(yàn)證理論知識(shí)的舊模式,向培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的新模式轉(zhuǎn)型。在這種情況下,微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,改革教學(xué)方法,豐富教學(xué)內(nèi)容,努力提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量,以適應(yīng)高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)的需要。
一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
生物學(xué)是當(dāng)今發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,知識(shí)更新很快,新技術(shù)層出不窮。因此高校生物學(xué)教師在教學(xué)觀念上也必須與時(shí)俱進(jìn),不斷更新。要逐步改變過(guò)去在教學(xué)過(guò)程中形成的重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象,提高對(duì)人才培養(yǎng)工作的認(rèn)識(shí),把技能培養(yǎng)看成人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。
實(shí)驗(yàn)中心設(shè)有一個(gè)數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室配有1臺(tái)教師機(jī)和20臺(tái)學(xué)生機(jī),觀察細(xì)菌形態(tài)時(shí),教師可以利用教師顯微鏡和計(jì)算機(jī)輸出系統(tǒng)通過(guò)投影大屏幕直接動(dòng)態(tài)講解每一張細(xì)菌涂片,通過(guò)語(yǔ)音系統(tǒng)進(jìn)行雙向語(yǔ)音交流,可以針對(duì)全體學(xué)生,也可以針對(duì)某一學(xué)生;學(xué)生遇到問(wèn)題可以隨時(shí)通過(guò)呼叫系統(tǒng)呼叫,教師可以選擇通話模式與學(xué)生進(jìn)行交流;學(xué)生之間也可以進(jìn)行分組交流。數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)可針對(duì)細(xì)菌涂片進(jìn)行數(shù)碼拍照,可以把細(xì)菌典型形態(tài)、染色效果好的涂片保存在電腦里。教師在主控臺(tái)微機(jī)顯示屏上可以觀察到學(xué)生的鏡下圖像,每個(gè)學(xué)生的動(dòng)態(tài)觀察過(guò)程均在教師的監(jiān)控之下。
二、注重產(chǎn)學(xué)研一體化
產(chǎn)學(xué)研一體化教學(xué)模式就是把以課堂傳授知識(shí)為主的學(xué)校教育與直接獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐能力為主的生產(chǎn)、科研實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教育形式。這從根本上為了解決學(xué)校教育與社會(huì)需求脫節(jié)的問(wèn)題,縮小學(xué)校和社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)與需求之間的差距,增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與產(chǎn)學(xué)研密切聯(lián)系在一起,融入科技創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成果,更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在保留原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,及時(shí)補(bǔ)充專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法。大力倡導(dǎo)和激勵(lì)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員積極開(kāi)發(fā)一些新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、改革教學(xué)方式
(一)重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性
要做好一個(gè)實(shí)驗(yàn),預(yù)習(xí)是非常重要的。預(yù)習(xí)能力的培養(yǎng)是進(jìn)行科學(xué)研究的一個(gè)重要方面,如果事先沒(méi)有充分的準(zhǔn)備與思考,當(dāng)然就不會(huì)收到理想的實(shí)驗(yàn)效果,更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高了。但預(yù)習(xí)并不是簡(jiǎn)單了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、方法和注意?wèn)題,并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,而是由老師預(yù)先提出一些啟發(fā)性的問(wèn)題,要求學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前提下,通過(guò)查閱相關(guān)資料得出結(jié)論。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、步驟提出自己的設(shè)想,重新編排、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生思路活、求創(chuàng)新的特點(diǎn),使之變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。
(二)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)
實(shí)驗(yàn)操作是提高學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能的重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范與否成為影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。而學(xué)生由于缺乏這方面的專門(mén)訓(xùn)練,在操作時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)思路不清,操作忙亂等問(wèn)題。為此,在每一次實(shí)驗(yàn)課上,老師都要將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行總體講授,理清實(shí)驗(yàn)的思路,并對(duì)主要實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行示教,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意的事項(xiàng),并要求學(xué)生在正式實(shí)驗(yàn)前對(duì)有關(guān)操作進(jìn)行練習(xí)和熟悉,以此保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的準(zhǔn)確性。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中加強(qiáng)師生交流,觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以糾正。培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研態(tài)度。
(三)規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě),重視結(jié)果的分析
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)情況的匯總和記錄。通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě),可以幫助學(xué)生更好地理解掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。以前,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)不夠重視,隨便找張紙,照實(shí)驗(yàn)書(shū)一抄就應(yīng)付了事,還有的學(xué)生當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí),調(diào)整改動(dòng)數(shù)據(jù),使實(shí)驗(yàn)報(bào)告失去了其應(yīng)達(dá)到的效果。為改變這種狀況,我們將實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)納入到課程的總評(píng)成績(jī)中,提高學(xué)生的重視程度。同時(shí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師統(tǒng)一規(guī)范了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式和紙張,對(duì)報(bào)告中各項(xiàng)內(nèi)容的填寫(xiě)提出了具體要求,并要求學(xué)生如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)情況,如發(fā)現(xiàn)有編造抄襲現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)回重寫(xiě)。另外在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。老師提出一些針對(duì)性的思考題,要求學(xué)生在報(bào)告中進(jìn)行分析討論,對(duì)不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引導(dǎo)他們?nèi)シ治隹赡軐?dǎo)致的原因,并提出改進(jìn)措施。通過(guò)這樣的規(guī)定和要求,使學(xué)生逐漸端正了實(shí)驗(yàn)態(tài)度,發(fā)揮了主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)起了實(shí)事求是、善于探索的科研精神,真正從實(shí)驗(yàn)中得到了收獲和提高。
四、改革實(shí)驗(yàn)考核方式
為了更加真實(shí)、客觀地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)素養(yǎng),我們改變了過(guò)去單一通過(guò)期末考試來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的做法,采用分項(xiàng)記分方式來(lái)考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。分項(xiàng)如下:
1.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)成績(jī)10%。通過(guò)檢查預(yù)習(xí)報(bào)告,考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作的理解。
2.實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)30%。通過(guò)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉程度與操作的規(guī)范情況。
3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)20%。通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、結(jié)果處理及回答思考題、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的綜合能力。
4.期末筆試成績(jī)30%。實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)考試,考試學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容的掌握,綜合考量學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力。
5.實(shí)驗(yàn)習(xí)慣成績(jī)10%。考核學(xué)生對(duì)常用儀器的熟悉程度,操作的科學(xué)性及認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,多角度主動(dòng)地去進(jìn)行探索。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新能力
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
“微機(jī)接口技術(shù)”是高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課,是“匯編語(yǔ)言”、“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的后繼專業(yè)課,也是該專業(yè)與其他專業(yè)區(qū)分的一門(mén)主干課程。但學(xué)生普遍感到這門(mén)課概念抽象難懂,學(xué)完這門(mén)課程后,對(duì)于接口芯片的工作原理及其在計(jì)算機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用仍然很模糊。本課程目前的教學(xué)中存在著以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
(1) 教材陳舊。計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)日新月異,因此本課程的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該跟上形勢(shì)。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容著重于介紹計(jì)算機(jī)各組成芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu),初始化編程命令和在PC/AT機(jī)中的基本應(yīng)用,而沒(méi)有系統(tǒng)地介紹各組成芯片的關(guān)聯(lián)工作情況以及與CPU系統(tǒng)工作的情況。當(dāng)今PC機(jī)廣泛使用的并行接口標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1394、通用串行接口標(biāo)準(zhǔn)USB、圖形顯示總線標(biāo)準(zhǔn)AGP以及更新一代的PCIE總線標(biāo)準(zhǔn)、高速硬盤(pán)標(biāo)準(zhǔn)Ultra 100以及更新一代的SATA標(biāo)準(zhǔn)等等,都是最新接口技術(shù)應(yīng)用的具體成果,但這些在現(xiàn)有教材中很少涉及。并且現(xiàn)有教材中的很多內(nèi)容在“微機(jī)原理”課程中已經(jīng)講過(guò),因此學(xué)生更是覺(jué)得這門(mén)課程沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。
(2) 理論與實(shí)驗(yàn)脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)課程由實(shí)驗(yàn)教師自行組織,與理論教學(xué)脫節(jié),學(xué)生的完整知識(shí)結(jié)構(gòu)體系無(wú)法統(tǒng)一和完善。
(3) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式落后。目前本課程的實(shí)驗(yàn)大都采用實(shí)驗(yàn)箱,對(duì)芯片功能進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。同樣,在課程設(shè)計(jì)階段中,學(xué)生按照教師給出的步驟連接好線路,再把教師給出的程序錄入、調(diào)試、運(yùn)行、觀察結(jié)果并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告就行了。這種方式的結(jié)果就是所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告都是一個(gè)樣子。
鑒于上述問(wèn)題,必須在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)組織方法等方面進(jìn)行一系列的改革。
1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革
微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容主要是有關(guān)接口芯片的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,而各種芯片在學(xué)習(xí)過(guò)程中是分開(kāi)講解的,所以應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中將之綜合在一起,這樣才能讓學(xué)生真正地掌握這些芯片的作用。例如,接口芯片8255是并行傳輸接口芯片,三個(gè)端口的每個(gè)引腳都可以獨(dú)立地產(chǎn)生一個(gè)有用信號(hào);而芯片8253是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,可定時(shí)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),而這個(gè)信號(hào)和8255A的PB口協(xié)作可以作為揚(yáng)聲器的控制信號(hào),所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該把8255A和8253A這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起。實(shí)驗(yàn)時(shí)間是4個(gè)學(xué)時(shí),在內(nèi)容上可以先熟悉8255的性能,然后熟悉8253的性能,最后將兩者結(jié)合在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn),真正掌握計(jì)算機(jī)揚(yáng)聲器的工作原理。兩種芯片互相聯(lián)系,有助于對(duì)芯片更深入地了解。在此基礎(chǔ)上,也可以將芯片8259和8253A結(jié)合在一起。這樣逐步深入,不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生有了興趣后,老師就要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本課程內(nèi)容在實(shí)際生活中的應(yīng)用有很多,比如工業(yè)控制、智能儀器儀表、收銀機(jī)、公共汽車報(bào)站系統(tǒng)、電子考勤機(jī)、門(mén)鈴報(bào)警電話、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)、交通收費(fèi)系統(tǒng)、家電智能控制芯片等等。可以選擇一個(gè)不太復(fù)雜的產(chǎn)品作為實(shí)例,由淺入深地講解,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)發(fā)出類似的產(chǎn)品,從而激發(fā)本課程的學(xué)習(xí)興趣。
對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí),筆者在教學(xué)中采用了三階段法逐步加深學(xué)生的理解。
(1) 認(rèn)知階段
這一階段主要是讓學(xué)生從理論角度轉(zhuǎn)變到從硬件角度認(rèn)識(shí)芯片的外觀和基本工作原理,熟悉匯編語(yǔ)言在接口芯片控制中的編程方式。這一階段基本上是依照實(shí)驗(yàn)講義的指導(dǎo)去做。這時(shí)學(xué)生剛剛接觸到具體的硬件芯片,對(duì)引腳的定義還不能從硬件接線的角度去理解,因此必須要求學(xué)生完全依照實(shí)驗(yàn)講義的要求,一步一步進(jìn)行程序調(diào)試、匯編、連接、裝入、運(yùn)行,觀察輸出,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這一層次的實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕亲寣W(xué)生有一個(gè)感性認(rèn)識(shí),熟悉實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟,對(duì)接口芯片各個(gè)引腳信號(hào)的實(shí)際接線方法有初步了解,對(duì)系統(tǒng)有初步的認(rèn)識(shí)。
(2) 提高階段
這一階段主要是提高學(xué)生對(duì)芯片系統(tǒng)工作的認(rèn)識(shí)。因?yàn)檫@時(shí)學(xué)生已經(jīng)對(duì)芯片的硬件接線有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),有能力自己做一些修改和設(shè)計(jì),這些小改動(dòng)的成功對(duì)學(xué)生有很大的鼓勵(lì),可以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。比如,CPU利用8255A與打印機(jī)相連完成并行打印和打印機(jī)并行接口的學(xué)習(xí)是分成不同章節(jié)介紹的,因此很多學(xué)生就搞不清楚到底CPU用的是哪一種并行打印接口,而且打印接口標(biāo)準(zhǔn)和8255A到底有什么關(guān)系?因此在講解這部分內(nèi)容時(shí),筆者首先分開(kāi)講清楚各自的工作原理以及編程控制等基本內(nèi)容,讓學(xué)生深入了解CPU執(zhí)行指令所產(chǎn)生的信號(hào)如何控制并行打印的輸出過(guò)程。然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn):利用8255A的A口以方式0與微型打印機(jī)相連,將內(nèi)存緩沖區(qū)BUFF中的字符打印輸出。由于學(xué)生已經(jīng)清楚知道了各自的工作原理,教師稍加引導(dǎo),學(xué)生就可以容易地就設(shè)計(jì)好硬件連線圖。有了硬件連線圖,相應(yīng)的控制程序就很簡(jiǎn)單了。然后再將上例中8255A的工作方式改為方式1,采用中斷方式將BUFF緩沖區(qū)中開(kāi)始的100個(gè)字符從打印機(jī)輸出。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),只要學(xué)生能夠順利完成前一個(gè)實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)也會(huì)很容易完成。通過(guò)一系列類似的提高實(shí)驗(yàn),樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和成就感。
(3) 創(chuàng)新階段
學(xué)生經(jīng)過(guò)了認(rèn)知、解惑的階段后,就產(chǎn)生了自我創(chuàng)新的欲望。這時(shí)學(xué)生已不滿足于實(shí)驗(yàn)講義上的現(xiàn)成方案,迫切希望自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)方案。這是實(shí)驗(yàn)的高級(jí)階段,對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的提高有較大的幫助。這一階段可以要求學(xué)生完成一些創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),比如交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)、電子音樂(lè)播放器、電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)速測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易計(jì)算器系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方案,從而進(jìn)一步加深對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。
比如設(shè)計(jì)―套公共汽車報(bào)站系統(tǒng),利用8255或8253、8259等接口電路均可。學(xué)生根據(jù)所選課題和所用的接口電路芯片設(shè)計(jì)出完整的接口電路,并在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上調(diào)試通過(guò)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中不提供所謂的“標(biāo)準(zhǔn)答案”,而是鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮設(shè)計(jì)才能,大膽創(chuàng)新。電路連接方式不同,芯片不同,結(jié)果就可能不同。鼓勵(lì)持不同意見(jiàn)的同學(xué)充分闡述自己的觀點(diǎn),積極相互討論。很多學(xué)生為了設(shè)計(jì)出更好的設(shè)計(jì)方案,主動(dòng)補(bǔ)充大量的課外知識(shí),這樣不僅鍛煉了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,還培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神。
2實(shí)驗(yàn)組織方式
在實(shí)驗(yàn)時(shí)筆者采用了分級(jí)組織形式。通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),將完成較好的學(xué)生與一個(gè)完成較差的學(xué)生組成一組,可讓兩類學(xué)生自由選擇組合。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要求由原來(lái)較差的學(xué)生向?qū)嶒?yàn)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié),這樣就顧及了所有層次的學(xué)生,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。
3結(jié)束語(yǔ)
1.師資力量改革
除了增強(qiáng)我校單片機(jī)原理與應(yīng)用原有理論課和實(shí)驗(yàn)課授課教師外,從合作企業(yè)中的優(yōu)秀技術(shù)人才中,經(jīng)挑選了4名實(shí)踐教學(xué)工程師,作為工程實(shí)踐教學(xué)授課教師,大大加強(qiáng)了師資力量。校內(nèi)教師承擔(dān)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程中24課時(shí)的校內(nèi)教學(xué)任務(wù)。另外一部分師資是由來(lái)自企業(yè)專業(yè)技師、工程師作為實(shí)踐教學(xué)的校外授課與指導(dǎo)老師,并承擔(dān)企業(yè)實(shí)踐教學(xué)的12學(xué)時(shí)教學(xué)。學(xué)生分為5人一組,跟隨老師頂崗實(shí)習(xí),學(xué)習(xí)各種工程設(shè)計(jì)與系統(tǒng)調(diào)試技能。
2.課程教學(xué)內(nèi)容整合
在改革教學(xué)模式的同時(shí),圍繞通信工程專業(yè)與計(jì)算機(jī)相關(guān)課程教學(xué)模塊中典型單片機(jī)應(yīng)用題目,凝練教學(xué)大綱,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。首先對(duì)于“單片機(jī)原理與應(yīng)用”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”和“DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”三門(mén)課程教學(xué)內(nèi)容中重復(fù)出現(xiàn)的許多知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h除,將“單片機(jī)原理與應(yīng)用”“、微機(jī)原理與接口技術(shù)”和“DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”三門(mén)課程作為一個(gè)整體教學(xué)模塊來(lái)編寫(xiě)各個(gè)課程的教學(xué)大綱,目的是去除各門(mén)課程之間冗余的教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到將各門(mén)課程內(nèi)容的調(diào)整融合。例如,二進(jìn)制數(shù)的概念和基本運(yùn)算在“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程中有比較深入的研究和應(yīng)用。因此,精簡(jiǎn)或刪除了“單片機(jī)原理與應(yīng)用”和“DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中二進(jìn)制數(shù)的概念和基本運(yùn)算教學(xué)內(nèi)容,重點(diǎn)研究二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算的應(yīng)用及相關(guān)程序設(shè)計(jì)。又比如“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程中講解的CPU中各種寄存器工作原理及應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,在“單片機(jī)原理與應(yīng)用”和“DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中會(huì)重新出現(xiàn),那么就可以簡(jiǎn)化在“單片機(jī)原理與應(yīng)用”和“DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中有關(guān)寄存器工作原理的教學(xué)內(nèi)容,重點(diǎn)講授在單片機(jī)或DSP系統(tǒng)中寄存器的特點(diǎn)及應(yīng)用,尤其是其在不同項(xiàng)目中的靈活運(yùn)用,從而從本質(zhì)上了解和掌握通信工程專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)內(nèi)容。利用調(diào)整出的12個(gè)課時(shí),結(jié)合該領(lǐng)的最新技術(shù)和應(yīng)用,發(fā)展現(xiàn)狀和前景,安排了智能控制儀、智能變送控制器、多功能馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)儀三個(gè)企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目,三個(gè)企業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目各安排4個(gè)課時(shí)。去除各門(mén)課程之間冗余的教學(xué)內(nèi)容,也為了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展現(xiàn)狀和前景提供了教學(xué)空間和時(shí)間,為增加與之相關(guān)的單片機(jī)工程實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容提供了教學(xué)空間和時(shí)間,提高了學(xué)生對(duì)“單片機(jī)原理與應(yīng)用”“、微機(jī)原理與接口技術(shù)”和“DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”三門(mén)課程相關(guān)理論的理解,促進(jìn)了其對(duì)上述三門(mén)課程在本專業(yè)工程實(shí)踐需求的理解程度。教和學(xué)雙方面將計(jì)算機(jī)類課程構(gòu)建成為一個(gè)有機(jī)的整體,又各有分工和特色。
二、課程改革考核方式的改變
主要的考核方式還是采用閉卷考試方式,成績(jī)的比例有所調(diào)整,平時(shí)成績(jī)由原來(lái)占30%變成調(diào)整后的45%,相應(yīng)的卷面成績(jī)由原來(lái)的70%變成55%。平時(shí)成績(jī)中作業(yè)占20%和平時(shí)考勤占20%不變,實(shí)驗(yàn)由原來(lái)占50%變成調(diào)整后的校內(nèi)實(shí)驗(yàn)占20%,企業(yè)實(shí)踐占40%。卷面考試和校內(nèi)實(shí)驗(yàn)考試與改革之前一樣,學(xué)生通過(guò)進(jìn)入企業(yè)親自動(dòng)手完成三個(gè)單片機(jī)項(xiàng)目,企業(yè)實(shí)踐的考核在學(xué)生完成這三個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)之后,通過(guò)抽簽來(lái)考核其中的一個(gè)項(xiàng)目作為企業(yè)實(shí)踐的成績(jī),最后按比例算入總成績(jī)?!秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)課程的總評(píng)成績(jī)根據(jù)試驗(yàn)完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、出勤等三個(gè)方面綜合評(píng)定考核。按總成績(jī)滿分100分進(jìn)行考核,分為課前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)踐考核四個(gè)實(shí)驗(yàn)考核部分,
三“、校企結(jié)合”實(shí)踐實(shí)施方式
采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式開(kāi)展教、學(xué)、練、做一體化的理論講授和技能訓(xùn)練。這種教學(xué)理念對(duì)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》的教學(xué)有一定的促進(jìn)作用,但是驅(qū)動(dòng)任務(wù)是由教師提供給學(xué)生的,沒(méi)有回答任務(wù)的本來(lái)根源從何而來(lái)的問(wèn)題,所以,只在一定程度上解決知識(shí)傳授和技能培養(yǎng)的問(wèn)題。校企結(jié)合的教學(xué)模式下,學(xué)生可以在進(jìn)入企業(yè)任務(wù)實(shí)施的過(guò)程中將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題,逐步學(xué)會(huì)自己提出解決問(wèn)題的方法和路線,也就是自己提出任務(wù)驅(qū)動(dòng)。顯然,較之一般化的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式,校企結(jié)合教學(xué)模式可以更進(jìn)一步,任務(wù)由自己發(fā)現(xiàn)、提出,由自己運(yùn)用解決問(wèn)題。學(xué)生可以更深刻體會(huì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)與具體實(shí)踐之間的特殊關(guān)系,由實(shí)踐促進(jìn)知識(shí)點(diǎn)的深入理解,使得自身對(duì)知識(shí)的理解和掌握獲得升華。當(dāng)然,在這個(gè)過(guò)程中離不開(kāi)作為實(shí)踐導(dǎo)師現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的指導(dǎo),從而達(dá)到舉一反三、靈活運(yùn)用知識(shí)的最終目的。研究設(shè)計(jì)的“校企結(jié)合”實(shí)踐實(shí)施方式包括項(xiàng)目描述、項(xiàng)目預(yù)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施三個(gè)主要步驟。
1.項(xiàng)目描述
每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目開(kāi)始時(shí),首先由指導(dǎo)教師介紹項(xiàng)目?jī)?nèi)容,組織學(xué)生多方位、角度討論項(xiàng)目?jī)?nèi)容。通過(guò)討論使學(xué)生清楚了解實(shí)踐目的,學(xué)生知道該做什么,逐步知道為什么做。
2.項(xiàng)目預(yù)設(shè)計(jì)
根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的任務(wù)要求,先確定設(shè)計(jì)的硬件電路方案,在老師的指導(dǎo)下讀懂硬件電路圖,進(jìn)行分組,每組負(fù)責(zé)項(xiàng)目中的不同模塊。要求教師們必須引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每個(gè)步驟進(jìn)行思考和實(shí)踐,這樣可以較大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生硬件電路設(shè)計(jì)能力,形成電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)思想。
3.項(xiàng)目實(shí)施
學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施,教師負(fù)責(zé)統(tǒng)籌管理規(guī)劃模塊做成構(gòu)架,并分析探討及模塊工作流程,提出最佳工作流程及方案。給予學(xué)生思路、給予學(xué)生結(jié)論的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、自己解決問(wèn)題、自己得出結(jié)論的教學(xué)方式。在確定硬件的基礎(chǔ)上,要進(jìn)行軟件的總體設(shè)計(jì),包括軟件主流程的設(shè)計(jì)以及各子程序的設(shè)計(jì),同時(shí),要寫(xiě)出詳細(xì)的操作說(shuō)明,如時(shí)間的調(diào)整方法、顯示窗口的時(shí)間切換等,以配合軟件的設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力。然后進(jìn)入硬件的調(diào)試及編程工作,設(shè)計(jì)組內(nèi)的同學(xué)可根據(jù)任務(wù)分工,有調(diào)試硬件各功能,如鍵盤(pán)子程序、顯示子程序等,有進(jìn)行整體程序的編制的,各模塊的編制過(guò)程中要注意資源的銜接。培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力。最后進(jìn)機(jī)調(diào)試,各組之間聯(lián)機(jī)調(diào)試的原則也要采用分步走的原則,各個(gè)模塊要逐步套入,通過(guò)一個(gè)再增加一項(xiàng)功能,從而達(dá)到設(shè)計(jì)的總體要求。最后寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,應(yīng)該包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)的目的、完成實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備、實(shí)驗(yàn)的思路、電路圖、程序、實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題的解決過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的思考等多個(gè)內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生溝通與表達(dá)能力,形成計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用工程所必需的基本職業(yè)素養(yǎng)。
一、背景
微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門(mén)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課,在硬件設(shè)計(jì)及應(yīng)用方面可以為學(xué)生提供一定的理論及實(shí)踐基礎(chǔ),其重要性不言而喻。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,大部分學(xué)生反映該課程理論知識(shí)晦澀難懂,硬件實(shí)驗(yàn)很難通過(guò)實(shí)踐來(lái)完成,單純依靠學(xué)習(xí)理論對(duì)掌握課程的核心基礎(chǔ)知識(shí)比較困難。為打好相關(guān)理論知識(shí)及實(shí)踐基礎(chǔ),提高教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生在輕松有效的學(xué)習(xí)中學(xué)到更多、更有效的知識(shí),結(jié)合我院的實(shí)際情況及筆者的教學(xué)心得,對(duì)該課程的教學(xué)改革有以下想法。
二、教學(xué)改革思路探究
1.嘗試運(yùn)用CDIO一體化教學(xué)模式,選用能跟得上時(shí)代的教材
一體化教學(xué)是CDIO12條標(biāo)準(zhǔn)中的第三條準(zhǔn)則,能將知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合起來(lái),將理論、實(shí)踐、創(chuàng)新合為一體,是“教、學(xué)、做、思、”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn),是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑之一。按照一體化教學(xué)模式可以將微機(jī)原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)分為兩個(gè)階段。
第1階段主要讓學(xué)生理解CPU工作原理,建立起微機(jī)系統(tǒng)的整體框架,熟悉匯編編程及應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中需要有側(cè)重點(diǎn),如存儲(chǔ)器地址、尋址方式、匯編指令與程序設(shè)計(jì)、寄存器、存儲(chǔ)器擴(kuò)展、總線、中斷等,教學(xué)過(guò)程中配合硬件模型及其他輔助教學(xué)材料幫助學(xué)生理解及掌握。第2階段主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和實(shí)用性。如實(shí)用接口電路的設(shè)計(jì),基本I/O、LED顯示、鍵盤(pán)、液晶顯示等接口功能和在實(shí)際教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手、設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.理論實(shí)踐一體化,注重舉例與多媒體教學(xué)手段的使用
微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門(mén)理論與實(shí)踐并重的基礎(chǔ)課程,實(shí)踐性強(qiáng)是其最突出的特點(diǎn)。將實(shí)踐性比較強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容放到實(shí)驗(yàn)室講解,引導(dǎo)學(xué)生在課前結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),在實(shí)驗(yàn)中結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)所依據(jù)的理論知識(shí)作進(jìn)一步的總結(jié)和概括。除此之外,教學(xué)手段的選擇也很重要。如在講授匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí),教師可以使用電子教室窗口化演示,學(xué)生邊聽(tīng)講解邊動(dòng)手編程,能同步體會(huì)程序的作用及指令的功能。
3.分階段實(shí)驗(yàn),循序漸進(jìn)式進(jìn)行案例教學(xué)
(1)熟悉操作環(huán)境階段。學(xué)生根據(jù)教師給定的程序以及實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這一階段的實(shí)踐操作,熟悉匯編語(yǔ)言的上機(jī)編程過(guò)程。(2)硬件設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段。通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),各種接口芯片的程序編寫(xiě)方法,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用可編程接口芯片進(jìn)行I/O接口設(shè)計(jì)的能力。(3)綜合實(shí)驗(yàn)階段。有了前兩個(gè)階段的鍛煉,學(xué)生已經(jīng)可以自己進(jìn)行線路設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)、調(diào)試并得出結(jié)果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,使學(xué)生進(jìn)一步提升,讓其領(lǐng)會(huì)理論知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及自信心。
4.課外活動(dòng)強(qiáng)化課內(nèi)學(xué)習(xí)效果
鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)參加各種競(jìng)賽活動(dòng),幫助學(xué)生設(shè)計(jì)一些趣味性的小實(shí)驗(yàn)或者小發(fā)明,如競(jìng)賽搶答器及計(jì)數(shù)器的微機(jī)接口電路實(shí)驗(yàn)。不斷取得的成績(jī),可以在很大程度上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使其更加主動(dòng)去思考去解決實(shí)際問(wèn)題,逐漸成為具有較強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才。
5.實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合的評(píng)價(jià)考核方式
應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下的課程評(píng)價(jià)體系,關(guān)鍵在對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)踐問(wèn)題的綜合能力的評(píng)價(jià)與考核。對(duì)本門(mén)課程的考核既要體現(xiàn)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力,又要加強(qiáng)過(guò)程考核。綜合應(yīng)用能力主要看學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)、技能的掌握程度;過(guò)程考核則要貫穿學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,將學(xué)生平時(shí)的各種表現(xiàn)都納入考核中。本課程最后的總成績(jī)可以由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末成績(jī)構(gòu)成。平時(shí)成績(jī)主要從作業(yè)、課堂表現(xiàn)等方面進(jìn)行考核,占總成績(jī)的10%;實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要從實(shí)驗(yàn)課完成實(shí)驗(yàn)的解題思路、程序設(shè)計(jì)、硬件實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)等方面進(jìn)行考核,占總成績(jī)的40%;期末考核設(shè)計(jì)為閉卷筆試形式,占總成績(jī)的50%。
三、結(jié)語(yǔ)
為培養(yǎng)應(yīng)用型人才,微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)不僅要重視理論教學(xué),也要注重案例教學(xué)與多媒體教學(xué)手段的使用,更要將實(shí)驗(yàn)教學(xué)擺在突出位置,真正提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的評(píng)價(jià)考核方式來(lái)衡量并提高學(xué)生的綜合能力,使其適應(yīng)社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需要。
參考文獻(xiàn):
Key words: computer hardware; experimental teaching; teaching system; laboratory construction; teaching staff
1 概述
硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,是計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐與創(chuàng)新能力的必需環(huán)節(jié)。不斷改進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,以適應(yīng)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展[1]。以下結(jié)合自身多年來(lái)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)勛约旱目捶ā?/p>
2 硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式與特點(diǎn)
硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有理論性強(qiáng)、難度大、軟硬件結(jié)合緊密等特點(diǎn)。與理論教學(xué)一樣,具有一套完整的科學(xué)教學(xué)體系,同時(shí)又有區(qū)別于理論教學(xué)的一些特點(diǎn)[2]。計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)一般需要用到的軟硬件有微機(jī)、配套軟件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、測(cè)量?jī)x器儀表及各種線纜等,使用設(shè)備多、綜合性強(qiáng)、復(fù)雜度高。實(shí)驗(yàn)成功與否涉及因素多,操作方式、軟硬件結(jié)合等方面都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)時(shí)需要綜合考慮。
實(shí)驗(yàn)課前,教師會(huì)要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。實(shí)驗(yàn)時(shí),教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和電路,布置?nèi)容與要求。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,結(jié)合硬件實(shí)驗(yàn)箱,進(jìn)行電路連接、編寫(xiě)程序、運(yùn)行并觀看結(jié)果。若結(jié)果有出入或者錯(cuò)誤,則需要進(jìn)行排查,直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)完成后,記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行分析判斷并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。以單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)為例,講授理論知識(shí)后布置實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí);實(shí)驗(yàn)前教師講解AD轉(zhuǎn)換工作原理、電路并布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生按照要求將單片機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)箱相關(guān)電路模塊用導(dǎo)線連接,在上位機(jī)端使用KEIL軟件進(jìn)行編程,完成后進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證。使用數(shù)字萬(wàn)用表觀察模擬電壓量以及實(shí)驗(yàn)箱上八段數(shù)碼管顯示的數(shù)字量,對(duì)比模擬量與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系,若模擬量與數(shù)字量都能正常同步增加與減小,實(shí)驗(yàn)基本成功;若不能,則需要檢查硬件電路連接是否正確、軟件編寫(xiě)是否到位;實(shí)驗(yàn)完成后,需要記錄數(shù)據(jù)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并分析結(jié)果。
3 存在的問(wèn)題
3.1 觀念滯后
國(guó)內(nèi)的教育思想中存有“重理論,輕實(shí)踐”的傳統(tǒng)觀念,實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍處于理論教學(xué)的從屬地位,被視為是單純理論教學(xué)的驗(yàn)證和延伸[1]。及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,就顯得尤為重要。一般高校只重視學(xué)生的軟件教學(xué),輕視了硬件教學(xué),存在“重軟輕硬”現(xiàn)象。由于硬件實(shí)驗(yàn)的特殊性,學(xué)生也只對(duì)軟件感興趣,害怕硬件實(shí)驗(yàn)與操作。比如有的專業(yè),學(xué)過(guò)單片機(jī)技術(shù)課程,卻只懂得一點(diǎn)單片機(jī)理論知識(shí),做起實(shí)驗(yàn)來(lái),芯片控制與編程、電路連接,無(wú)從下手,更別說(shuō)學(xué)以致用。同時(shí),系部與教師對(duì)硬件實(shí)驗(yàn)也不夠重視,這樣對(duì)高校人才培養(yǎng)是不利的 。
3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性
計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。但硬件課程之間沒(méi)有形成一個(gè)系統(tǒng)整體,缺乏系統(tǒng)性和完整性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,基本以演示性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為主,缺少綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。大多高校一般都開(kāi)設(shè)有數(shù)字邏輯電路、計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)原理與接口、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等硬件課程,各門(mén)課各自按課程要求安排實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間缺乏相互聯(lián)系。另外,課程開(kāi)設(shè)有先后順序關(guān)系,可能存在如“微型計(jì)算機(jī)原理與接口”與“單片機(jī)技術(shù)”同一學(xué)期進(jìn)行教學(xué)的情況。同時(shí),存在硬件實(shí)驗(yàn)在學(xué)時(shí)學(xué)分上的設(shè)置不合理、學(xué)時(shí)偏少、實(shí)驗(yàn)課程無(wú)學(xué)分、課程結(jié)束后無(wú)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等情況。
3.3 實(shí)驗(yàn)條件不完善
近年來(lái), 高校的軟硬件設(shè)施建設(shè)有了很大提高,積極更新實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等。但是,一般高校在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)更新上更側(cè)重于軟件類實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)更新,比如計(jì)算機(jī)機(jī)房。造成了硬件實(shí)驗(yàn)條件的不足、設(shè)備老舊、更新不及時(shí)等問(wèn)題。還存在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所不足,硬件實(shí)驗(yàn)室設(shè)置不全,相關(guān)課程只上理論、沒(méi)有硬件實(shí)驗(yàn)的情況;有的實(shí)驗(yàn)室存放多套實(shí)驗(yàn)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)室利用率高,卻出現(xiàn)單套設(shè)備使用率較低的情況,這樣給實(shí)驗(yàn)室增加使用學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)等方面增加了困難。
3.4 實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍相對(duì)薄弱
穩(wěn)定的教師隊(duì)伍,對(duì)高校的發(fā)展與人才培養(yǎng)至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)教師作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)者和執(zhí)行者,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了關(guān)鍵的作用,其能力和素質(zhì)的高低直接影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果[3]。相對(duì)于公辦高校,獨(dú)立學(xué)院存在師資隊(duì)伍不穩(wěn)定、人員流動(dòng)率高等問(wèn)題。造成許多硬件課程是新老師任教、非專業(yè)教師上專業(yè)課程,以及一位教師任教多門(mén)專業(yè)課程等情況,這樣不管是理論還是實(shí)驗(yàn)教學(xué),都是不利的。另外,還缺乏專業(yè)的實(shí)驗(yàn)員,而硬件實(shí)驗(yàn)一般是由教師和實(shí)驗(yàn)員一塊配合進(jìn)行的。由于獨(dú)立學(xué)院的特殊性,一位實(shí)驗(yàn)員需負(fù)責(zé)管理多間實(shí)驗(yàn)室,既要管理機(jī)房又要負(fù)責(zé)硬件實(shí)驗(yàn)室,還管理著網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。而且硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)難度大,對(duì)專業(yè)技術(shù)要求高,實(shí)驗(yàn)室管理往往會(huì)套用計(jì)算機(jī)機(jī)房的管理方式,容易造成管理不足或“虛位”管理。
3.5 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與考核方式需要改進(jìn)
受舊的教學(xué)模式影響,以教師為中心,學(xué)生按照老師要求和步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),缺乏主動(dòng)性,這種模式影響學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的發(fā)揮。硬件理論教材陳舊,實(shí)驗(yàn)教材單調(diào),或沒(méi)有實(shí)驗(yàn)教材,多年使用同一本教材,不能與時(shí)俱進(jìn)。一般來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)教材是各高校自行編寫(xiě),實(shí)驗(yàn)電路、操作步驟、表格等都已經(jīng)準(zhǔn)備好,只需按照教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證、數(shù)據(jù)填寫(xiě)、完成報(bào)告后就算完成實(shí)驗(yàn)。這束縛了學(xué)生的思維,影響了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有的設(shè)備配套實(shí)驗(yàn)教材,使用方便,但存在教材簡(jiǎn)單、錯(cuò)誤多,不能完全滿足實(shí)驗(yàn)要求。而且,實(shí)驗(yàn)教材上基本只有演示性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺少設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。另外,在實(shí)驗(yàn)考核方法上,也有不足。一般硬件實(shí)驗(yàn)是依附于理論教學(xué)的,沒(méi)有獨(dú)立設(shè)課,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)重視度不夠,只注重于期末的考試,實(shí)驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)記錄和報(bào)告應(yīng)付性完成,影響了教師對(duì)學(xué)生的量化考核,也影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
4 改進(jìn)措施
4.1 建立和改進(jìn)硬件教學(xué)體系
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為出發(fā)點(diǎn),以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性為目標(biāo),提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力和應(yīng)用能力為結(jié)果,做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)融會(huì)貫通的模塊化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的多層次、實(shí)驗(yàn)教學(xué)類型的多樣化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化[4]。根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)結(jié)構(gòu),將硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系分為四層:入門(mén)層、基礎(chǔ)層、拓展應(yīng)用層和提高層,如圖1所示。
入門(mén)層實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生熟悉常見(jiàn)的模擬電路、數(shù)字邏輯電路原理,具有設(shè)計(jì)一定功能電路的實(shí)踐能力;基礎(chǔ)層的“計(jì)算機(jī)組成原理”主要完成運(yùn)算控制器、存儲(chǔ)器、CPU等器件的原理與控制實(shí)驗(yàn),熟悉簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)原型組成與原理;微機(jī)原理接口培養(yǎng)使用與硬件緊密結(jié)合的匯編語(yǔ)言編程、CPU與外圍部件的接口設(shè)計(jì)等,使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)有更進(jìn)一步理解;拓展應(yīng)用層實(shí)主要完成單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),使學(xué)生能熟悉應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件開(kāi)發(fā),提高實(shí)際應(yīng)用能力;提高層的綜合設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新,要求學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和新技術(shù)的研究應(yīng)用,提升學(xué)生科研和開(kāi)發(fā)能力。比如參與教師課研、畢業(yè)設(shè)計(jì),參加各種電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等活動(dòng)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容層次上,可以將部分計(jì)算機(jī)硬件課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為4類,即驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型、探索型,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深,循序漸進(jìn)[5]。驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化理論知識(shí)的理解;設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)電路設(shè)計(jì)和調(diào)試能力;綜合型實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握綜合應(yīng)用軟硬件的技能;探索性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷和解決實(shí)際問(wèn)題方法和能力。在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容層次上,還需要根據(jù)硬件實(shí)驗(yàn)課程情況,在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)課程學(xué)分等方面做出改進(jìn),以加強(qiáng)學(xué)生從基礎(chǔ)到應(yīng)用、從探索實(shí)踐到創(chuàng)新能力的層次化培養(yǎng)全過(guò)程。
4.2 加強(qiáng)建設(shè),改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境
改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境,從硬件和軟件建設(shè)兩方面入手。
1)硬件設(shè)備是保障實(shí)驗(yàn)正常開(kāi)展的前提條件。微機(jī)與硬件實(shí)驗(yàn)箱使用3~5年就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備老化、運(yùn)行速度和設(shè)備可靠性下降等情況,一些常用儀器儀表,比如萬(wàn)用表、示波器之類的儀器,也需要及時(shí)更新?lián)Q代,否則無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。因此,在硬件實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要及新技術(shù)的發(fā)展來(lái)定期制定設(shè)備購(gòu)置計(jì)劃,及時(shí)讓學(xué)生用上最先進(jìn)的產(chǎn)品來(lái)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展[6]。另外,盡量避免出現(xiàn)過(guò)多套數(shù)的硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備共用一間實(shí)驗(yàn)室情況,預(yù)留足夠的空間和時(shí)間來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放。
2)在加強(qiáng)硬件建設(shè)基礎(chǔ)上,也需加強(qiáng)軟件方面建設(shè)。第一,及時(shí)安裝更新當(dāng)前主流系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件,使學(xué)生能夠熟悉使用比較當(dāng)前主流的應(yīng)用軟件,做到與時(shí)俱進(jìn)。由于硬件實(shí)驗(yàn)箱存在硬件電路或芯片的不足,安裝虛擬仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如數(shù)字邏輯電路、單片機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程使用PROTUES仿真軟件,彌補(bǔ)硬件實(shí)驗(yàn)箱的短板,做到能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。第二,要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理與維護(hù),形成良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,完善規(guī)章制度,保障實(shí)驗(yàn)室正常高效使用。第三,相對(duì)于理論授課,硬件實(shí)驗(yàn)在學(xué)時(shí)上明顯偏少,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力不足。一種途徑是增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù),也可以在課余時(shí)間進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放,開(kāi)展有償使用實(shí)驗(yàn)室服務(wù)工作,滿足學(xué)生在課余時(shí)間使用設(shè)備做實(shí)驗(yàn)的要求。
4.3 加強(qiáng)師資隊(duì)伍,提升水平
加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),是培養(yǎng)高質(zhì)量學(xué)生的前提條件。如何培養(yǎng)出一批既要有知識(shí),又要有能力,更要具有使知識(shí)和能力得到充分發(fā)揮的高素質(zhì)人才,對(duì)教育工作者而言是一大挑戰(zhàn)[7]。硬件師資隊(duì)伍建設(shè),需要將理論教師與實(shí)驗(yàn)員隊(duì)伍建設(shè)一起抓,兩者不可或缺。除了留住在職教師之外,招聘有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)教師加入計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)隊(duì)伍,提高專業(yè)水平。同時(shí),要加強(qiáng)對(duì)教師和實(shí)驗(yàn)員專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng),組織參與校內(nèi)外的教學(xué)研討交流,參加計(jì)算機(jī)硬件有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議、廠家舉辦的各種軟硬件培訓(xùn)、與企業(yè)開(kāi)展橫行課題合作及帶領(lǐng)學(xué)生參加各種計(jì)算機(jī)硬件類的競(jìng)賽等活動(dòng),以提升專業(yè)水平。
4.4 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制