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摘要：本文针对传统教学模式中重理论轻实践，学生的考试成绩不能客观反映其实际能力等问题，对《微机原理》课程构建了集“教、学、做”为一体的立体化教学模式，从教学内容、教学方法、实践教学等几方面对该课程进行了改革，并在本院的机电及自动化专业进行了尝试，结果表明集“教、学、做”为一体的立体化教学模式有助于提高学生的综合应用能力和实际操作能力。
关键词：微机原理；立体化教学模式；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0034-02
微机原理与接口技术课程是高校电类专业重要的专业基础课。该课程的教学目的要求学生能够根据需要设计出应用系统[1]。因此，我校建立了集“教、学、做”为一体的新型教学模式，从教学内容、教学方法、实践教学等几方面对该课程进行了改革，并取得了初步成效。
一、多元化教学内容
1.机型的选择。微型计算机技术发展到今天，在高校已形成三大内容体系：以传统的8086/8088为模型机的内容体系，以Pentium为模型机的内容体系和以单片机、嵌入式系统为内容的课程体系。以8086/8088芯片讲授，方法和内容都是比较成熟的，但问题是目前的芯片及接口几乎见不到了，也没有相应的应用。采用以Pentium为模型机的内容课程体系，内容和技术很新，但有关微型计算机工作的基本概念、工作原理讲授的较少，跳过最基本的内容，对学生在计算机方面的知识结构欠完整性，学生会有知识架空的感觉。以嵌入式芯片讲解微机原理与接口技术内容上是比较新颖的，对学生来讲也是较为实用的，但嵌入式芯片的更新太快，接口种类多，导致教材内容多等[2]。所以需要结合计算机的新技术、新成果改革教学内容、方法，尽量使讲课内容突出基本原理，突出原理的普遍性。我院从2008级机电及自动化专业学生开始改用《单片机原理及接口技术》教材，在授课经验、教材、实验等方面取得了一定的经验，但仍然没有解决知识的完整性与新颖性之间的矛盾，今后在教材及教学内容上仍需探讨。
2.将Keil uVision2及Proteus纳入教学内容。在使用汇編语言或C语言编程后都需要编译，将原程序生成HEX可执行文件装入单片机中才能执行。因此我们在教学中引入KEIL，每讲授一条语句就在编译器中软件仿真，使学生可直接观察程序的运行过程和结果，提高学习兴趣和学习效率。
二、构建立体化教学资源库
通过整合多媒体及网络教学资源，形成一个集教学、自学、自测、答疑、讨论为一体的网络化教学平台，使课堂教学、实践教学、课外学习等环节彼此连贯，实现教育资源共享。
1.建设共享的PPT课件与CAI课件。PPT课件用PowerPoint软件开发，以幻灯片的形式展现给使用者。提高直观性和趣味性，培养学生的学习兴趣，为该课程的多媒体教学提供一个共享思想与共享资源的信息平台，减轻教师制作课件的工作强度，使教师将主要精力放在深入研究教学法上面。
2.建设网上试题库。试题库包括课后练习题，自测题和模拟试题。既可以让学生进行在线练习、自测，也作为期末试卷的题库，通过试题管理系统进行随机组卷。
三、多形式教学方法
中国的高等教育长期以来一直延续着传统的“填鸭式”教学方法，教学过程普遍采用单一的教师独占讲台形式。只注重知识的单向传授与灌输，缺少师生的互动，没有充分发挥学生的主体地位。为此，我院尝试了以学生为主体、老师为主导的多形式教学方法，并取得了一定的效果。
1.把课堂的主动权还给学生，充分发挥学生的主体作用。课堂教学以“问题引导式”与“讨论式”为主，增加学生的参与性与师生的互动性。选择适当的内容让学生讲授，老师总结。这样既能调动学生的学习主动性，还能锻炼学生的语言组织能力、口头表达能力。
2.把课堂搬进实验室。对于某些内容的讲授可以在实验室进行，让学生体会在“做中学”和“学中做”的乐趣。比如对于循环程序的讲解，可以先做一个简单的“拉幕灯”实验，用实验结果激发起学生的好奇心，进一步调动起学生的学习兴趣与学习主动性，让学生变“要我学”为“我要学”，取得事半功倍的效果。
3.充分发挥多媒体技术的优越性。多媒体教学是信息技术与教育教学相结合的产物。其形象逼真的动画，图文并茂的效果，真景实物的动态影像使得它一经出现就受到师生的普遍欢迎。
四、集“教、学、做”为一体的多层次实践环节
学生的动手能力、综合应用能力和创新思维能力必须通过相应的实践教学环节训练而获得。按照学生的认知规律和新的教学内容与培养模式，构建集“教、学、做”为一体的多层次实践教学体系。
1.基本技能层。通过课堂讲授、实验室实验与Proteus软件仿真共同完成，以验证性实验为主。近年我院与某教仪生产企业联合开发了单片机实验系统。可完成灯光类实验、显示模块实验、温度控制实验、电机类实验、A/D与D/A转换实验及串行通信类实验等20多个实验。Proteus软件是可以进行实物仿真的软件。利用Proteus软件无须建立物理原型就能完全进行单片机系统的设计和测试，其最大的优点是成本低，而且芯片的选择范围大，可以做到与时俱进地选择最新元件，提高了开发效率。
2.综合应用能力层。通过课程设计完成。课程设计是把学生所学的知识加以综合运用的过程，是学生消化知识、升华知识、锻炼能力、提高能力的重要手段。
3.初步设计能力及创新能力层。尝试案例教学，在学期初始布置下案例作业，在教学过程中以案例为轴线，贯穿学期始末。具体案例可以真正实现“教、学、做”一体，可以进一步增加学生对相关功能电路及典型芯片的认知，使学生更加注重在一个完整的系统构建过程中各元件的具体选择原则及功用，同时使整个知识点的学习过程既符合一般的认知规律，又具有更强的目的性与实用性。
实践证明，通过多形式的教学方法和多层次实践环节，采用理论与实践相结合、传统与现代相融合、虚拟与现实相补充的教学模式，能够全面提高教学质量，达到“教、学、做”为一体的真正效果。只有不断探索，不断创新才能达到与时俱进。
参考文献：
[1]朱敏杰，罗珩，余亚东.改革单片机教学，培养应用型人才[J].实验室研究与探索，2012，31（2）：144-147.
[2]田辉，徐惠民.“微机原理与接口技术”课程体系与内容探[J].中国大学教学，2010，（4）：35-36.
[3]高惠芳，杨翠容，胡冀.单片机课程教学的改革与探索[J].杭州电子科技大学学报（社会科学版），2010，6（3）：75-78.
[4]曹建树，代峰燕，俞建荣，李明利.应用型工科院校单片机课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：129-132.
[5]朱向庆，胡均万，王小增，杨冬涛.单片机原理及应用课程立体化实践教学体系的建设[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012，（4）：45-47.
[6]刘国荣.刍议工程应用型本科实践教学改革与创新[J].中国高教研究，2009，（5）：57-58.
[7]李娜，王爱民，王丁磊，等.微机原理教学改革研究[J].计算机教育，2010，（21）：69-72.
关键词：微机原理；立体化教学模式；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0034-02
微机原理与接口技术课程是高校电类专业重要的专业基础课。该课程的教学目的要求学生能够根据需要设计出应用系统[1]。因此，我校建立了集“教、学、做”为一体的新型教学模式，从教学内容、教学方法、实践教学等几方面对该课程进行了改革，并取得了初步成效。
一、多元化教学内容
1.机型的选择。微型计算机技术发展到今天，在高校已形成三大内容体系：以传统的8086/8088为模型机的内容体系，以Pentium为模型机的内容体系和以单片机、嵌入式系统为内容的课程体系。以8086/8088芯片讲授，方法和内容都是比较成熟的，但问题是目前的芯片及接口几乎见不到了，也没有相应的应用。采用以Pentium为模型机的内容课程体系，内容和技术很新，但有关微型计算机工作的基本概念、工作原理讲授的较少，跳过最基本的内容，对学生在计算机方面的知识结构欠完整性，学生会有知识架空的感觉。以嵌入式芯片讲解微机原理与接口技术内容上是比较新颖的，对学生来讲也是较为实用的，但嵌入式芯片的更新太快，接口种类多，导致教材内容多等[2]。所以需要结合计算机的新技术、新成果改革教学内容、方法，尽量使讲课内容突出基本原理，突出原理的普遍性。我院从2008级机电及自动化专业学生开始改用《单片机原理及接口技术》教材，在授课经验、教材、实验等方面取得了一定的经验，但仍然没有解决知识的完整性与新颖性之间的矛盾，今后在教材及教学内容上仍需探讨。
2.将Keil uVision2及Proteus纳入教学内容。在使用汇編语言或C语言编程后都需要编译，将原程序生成HEX可执行文件装入单片机中才能执行。因此我们在教学中引入KEIL，每讲授一条语句就在编译器中软件仿真，使学生可直接观察程序的运行过程和结果，提高学习兴趣和学习效率。
二、构建立体化教学资源库
通过整合多媒体及网络教学资源，形成一个集教学、自学、自测、答疑、讨论为一体的网络化教学平台，使课堂教学、实践教学、课外学习等环节彼此连贯，实现教育资源共享。
1.建设共享的PPT课件与CAI课件。PPT课件用PowerPoint软件开发，以幻灯片的形式展现给使用者。提高直观性和趣味性，培养学生的学习兴趣，为该课程的多媒体教学提供一个共享思想与共享资源的信息平台，减轻教师制作课件的工作强度，使教师将主要精力放在深入研究教学法上面。
2.建设网上试题库。试题库包括课后练习题，自测题和模拟试题。既可以让学生进行在线练习、自测，也作为期末试卷的题库，通过试题管理系统进行随机组卷。
三、多形式教学方法
中国的高等教育长期以来一直延续着传统的“填鸭式”教学方法，教学过程普遍采用单一的教师独占讲台形式。只注重知识的单向传授与灌输，缺少师生的互动，没有充分发挥学生的主体地位。为此，我院尝试了以学生为主体、老师为主导的多形式教学方法，并取得了一定的效果。
1.把课堂的主动权还给学生，充分发挥学生的主体作用。课堂教学以“问题引导式”与“讨论式”为主，增加学生的参与性与师生的互动性。选择适当的内容让学生讲授，老师总结。这样既能调动学生的学习主动性，还能锻炼学生的语言组织能力、口头表达能力。
2.把课堂搬进实验室。对于某些内容的讲授可以在实验室进行，让学生体会在“做中学”和“学中做”的乐趣。比如对于循环程序的讲解，可以先做一个简单的“拉幕灯”实验，用实验结果激发起学生的好奇心，进一步调动起学生的学习兴趣与学习主动性，让学生变“要我学”为“我要学”，取得事半功倍的效果。
3.充分发挥多媒体技术的优越性。多媒体教学是信息技术与教育教学相结合的产物。其形象逼真的动画，图文并茂的效果，真景实物的动态影像使得它一经出现就受到师生的普遍欢迎。
四、集“教、学、做”为一体的多层次实践环节
学生的动手能力、综合应用能力和创新思维能力必须通过相应的实践教学环节训练而获得。按照学生的认知规律和新的教学内容与培养模式，构建集“教、学、做”为一体的多层次实践教学体系。
1.基本技能层。通过课堂讲授、实验室实验与Proteus软件仿真共同完成，以验证性实验为主。近年我院与某教仪生产企业联合开发了单片机实验系统。可完成灯光类实验、显示模块实验、温度控制实验、电机类实验、A/D与D/A转换实验及串行通信类实验等20多个实验。Proteus软件是可以进行实物仿真的软件。利用Proteus软件无须建立物理原型就能完全进行单片机系统的设计和测试，其最大的优点是成本低，而且芯片的选择范围大，可以做到与时俱进地选择最新元件，提高了开发效率。
2.综合应用能力层。通过课程设计完成。课程设计是把学生所学的知识加以综合运用的过程，是学生消化知识、升华知识、锻炼能力、提高能力的重要手段。
3.初步设计能力及创新能力层。尝试案例教学，在学期初始布置下案例作业，在教学过程中以案例为轴线，贯穿学期始末。具体案例可以真正实现“教、学、做”一体，可以进一步增加学生对相关功能电路及典型芯片的认知，使学生更加注重在一个完整的系统构建过程中各元件的具体选择原则及功用，同时使整个知识点的学习过程既符合一般的认知规律，又具有更强的目的性与实用性。
实践证明，通过多形式的教学方法和多层次实践环节，采用理论与实践相结合、传统与现代相融合、虚拟与现实相补充的教学模式，能够全面提高教学质量，达到“教、学、做”为一体的真正效果。只有不断探索，不断创新才能达到与时俱进。
参考文献：
[1]朱敏杰，罗珩，余亚东.改革单片机教学，培养应用型人才[J].实验室研究与探索，2012，31（2）：144-147.
[2]田辉，徐惠民.“微机原理与接口技术”课程体系与内容探[J].中国大学教学，2010，（4）：35-36.
[3]高惠芳，杨翠容，胡冀.单片机课程教学的改革与探索[J].杭州电子科技大学学报（社会科学版），2010，6（3）：75-78.
[4]曹建树，代峰燕，俞建荣，李明利.应用型工科院校单片机课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：129-132.
[5]朱向庆，胡均万，王小增，杨冬涛.单片机原理及应用课程立体化实践教学体系的建设[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012，（4）：45-47.
[6]刘国荣.刍议工程应用型本科实践教学改革与创新[J].中国高教研究，2009，（5）：57-58.
[7]李娜，王爱民，王丁磊，等.微机原理教学改革研究[J].计算机教育，2010，（21）：69-72.