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【摘 要】 微机原理与应用是理工科非计算机专业学生重要的基础课程。然而由于该课程信息量大,学习必须具备一定的基础,对于非计算机专业的学生学习存在较大困难。针对在上述教学过程中存在的问题和困难,考虑到非计算机专业学生的特点,我们在教学实践过程中提出必要的改进措施,进行了重要的教学探索。
【关键词】 微机原理与应用;教学改革;教学探索;非计算机专业
【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)20-000-02
自1971年美国Intel公司推出了第一代微型处理器以来,以微处理器为核心的微型计算机便以其执行结果精确、处理速度快捷、小型、廉价、可靠性高、灵活性大等特点迅速进入社会各个领域,且技术不断更新、产品不断换代,先后经历了80286、80386、80486乃至Pentium,酷睿微处理器芯片阶段。如今的微型计算机产品无论从运算速度、多媒体功能、软硬件支持性以及易用性方面都比早期产品有了很大的飞跃,便携式计算机更是以小巧、轻便、无线联网等优势正以高速发展的态势深入到我们生活和工作的各个领域。因此,为了培养具有适应能力强,综合素质高,创新水平一流的大学生,非常有必要将微机原理与应用课程作为理工科非计算机专业学生重要的基础课程进行学习[1]。
微型计算机技术发展非常快,该技术已广泛渗透到社会生产、生活的各个领域。通过本课程的学习不仅可以使学生掌握计算机原理及应用的知识,更能启发学生对先进科技的向往,激发创新意识,推动对新知识的学习,培养自学能力,锻炼动手实践的本领。本课程以Intel8086/8088为例,重点讲授16位机的硬件组成、CPU结构、指令系统、汇编语言,存储器组成、输入/输出技术及中断系统[2]。对非计算机专业的本科学生来讲,微型计算机原理与技术是一门学习难度较大的课程,同时相对于教师来讲,教学难度也非常大。该课程所涉及的基础知识和课程繁多,比如《数字电路》、《模拟电路》,《汇编语言》等,知识基础性强,比较抽象难于直观理解。不仅需要理解的内容比较多,需要识记的内容也比较多。非计算机专业的学生,由于并不具备计算机专业基础,且很多专业词汇很难理解,这就使得学生学习起来兴趣不足,学习比较困难。教师在教授该课程时,如果采用传统的教学模型,会造成很多的教学困难。以往关于该课程教学方面的探索也大多集中在计算机相关专业领域[3,4,5]。因此,需要积极的改革现有的教学方式和方法,探索新的教学模式,使非计算机专业的学生能够更好的学习和掌握《微型计算机原理与应用》课程。
1 教学内容改革
1.1优化教学内容
现在市面上常见的微机原理与应用教材,大多是针对计算机专业的学生进行编写设计的。然而,非计算机专业中的计算机教育,无论是教学目的,内容,教学体系,还是组织,教学方法等各方面都与计算机专业有很大的不同,绝不能照搬计算机专业的模式和做法[1]。对于非计算机专业的学生而言,学习该课程,不能像计算机专业的学生那样学习的那么全面和深入。而是要针对非计算机学生发展的需要,突出重点,注重基础。例如,通过教学实践,我们发现计算机专业的学生在学习该课程的时候,基础知识可以讲解的不多,直接进入8086/8088CPU的学习,但是对于非计算机专业的学生,这种安排就不适用。在学习8086/8088CPU以及后续知识之前,应该对计算机基础知识进行补充学习。因此,我们在讲授8086/8088CPU的相关知识之前,首先补充讲解了计算机的发展和基础知识,以及计算机的数制和逻辑电路以及加减法电路,还详细讲解了计算机的基本组成电路并通过设计模型机讲解了计算机的基本工作原理。通过增加以上知识的学习,使得非计算机专业的学生在学习8086/8088CPU以及后续知识的时候,变得相对比较容易理解和接受,易于教师的讲解和学生的理解。
微型计算机原理与应用课程中涉及到汇编语言的学习。汇编语言是计算机专业的专业基础课程,也是电子、通信及自动控制等相关专业计算机技术课程的内容。汇编语言是一门重要的程序设计语言,但是同时学习难度也非常大[8]。我们在教学过程中安排了两章的内容学习汇编语言,在学习汇编语言编程之前学习了大量的8086/8088指令系统,以及汇编指令,同时结合上机实验学习,并且与计算机高级语言,比如C语言进行比较学习。教学实践证明,通过这种方式可以使非计算机专业的学生较好的学习汇编语言以及编程。
1.2增加实验操作内容
微机原理与应用是一门涉及知识面比较广,理论性非常强的课程。以往的教学中,基本靠教师课堂的讲授的方式学习这门课程。如果单纯依靠传统的教学模型,学生很难很好的掌握这一课程。随着教学的深入,学生的学习动力和兴趣必然会下降。因此,这就需要教师及时的调整教学方式,增加实验操作,引导学生动手学习。这样不仅增强了学生的动手能力,而且还增强的学生在实验过程中的成就感,学习的动力和兴趣就会自然的增加。在实际的教学中,我们采取软件和硬件相结合的教学方式。首先,在软件上,引入多媒体教学软件,通过多媒体教学软件的模拟,可以使学生很形象的理解微型计算机基本知识和基本工作原理,使得这门理论性强的课程变的生动形象。其次,在硬件上,我们引入教学模型机,通过操作模型机,让非计算机专业的学生能够深刻的理解和掌握计算机基本的工作原理,课堂上讲授的内容不再是枯燥的理论,而是变成现实的技术,可以操控的理论知识。
1.3建立网络教学平台
现代的大学生,手机,电脑等已经成了生活必需品,生活学习中已经离不开网络,越来越多的大学生通过网络沟通、交流、学习。微机原理与应用课程与多媒体网络联系非常紧密,因此更需要更好的利用网络平台实现高效的教学和学习。然而,我国高校网络教学平台相对比较落后,大多没有系统化的网络教学平台。
所以,我们还将建立网络教学平台,将课堂上讲解使用的课件,动画演示的内容,放到网络上面,方便学生课下讨论和学习。另外,通过网络教学平台,还可以实现师生互动。教师不仅可以及时解答该课程学生的问题和疑惑,而且能够及时的得到学生反馈的信息,调整教学思路,更好的完成教学工作。建立网络教学平台可以丰富教学模式,让学生更为方便快捷的随时随地进行学习,还可以让更多的老师和学生共享教学资源。 2 教学方法的探索
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的学习任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。国内常见的教学方法有讲授法,讨论法,演示法,练习法,任务驱动法等,而国外常见的教学方法有,巴班斯基的教学方法,拉斯卡的教学方法,威斯顿和格兰顿的教学方法[6]。
作者认为,针对不同的教学内容,不同的教学对象(学生),应该灵活使用适合的教学方法。传统的讲授法不适用非计算专业的学生学习微型计算机原理与应用课程。对于每一小节的内容,应灵活使用各种教学方法,而不是将一两种方法一成不变的应用始终。例如,在讲授8086/8088微处理器的内部构造时,适合采用讲授法和讨论法;讲授8086/8008未处理器引线结构的时候适合采用任务驱动法和拉斯卡的教学方法;学习汇编语言时则适合应用演示法和练习法,同时也结合上机实验,并且进行实例练习。总之,在讲授本门课程时,应该针对不同的教学内容,不同的教学对象,探索制定不同的教学方法[7]。
微型计算机原理与应用是计算机专业的基础专业课,实用性非常强,对后续课程的学习以及整个专业理论知识的建立和理解都起着非常重要的作用。非计算机专业的学生不可能像计算机专业那样系统学习计算机专业的知识,很大程度上体会不到该课程的所起的基础知识作用。因此,在教学的过程中,对教师提出更高的要求,教师不仅要系统讲授该课程内的知识和内容,同时也要联系和穿插实际的应用和与现代信息科学技术联系起来。采用举例法,这样不仅可以增加学生学习的兴趣,还能使学生体系到该课程的实用性和重要性。
3 考核方式改革
长久以来现行的大学考核方式,并且偏重于知识记忆,考核方式单一,对学生学习效果的评价也仅依靠最后的期末考试确定学生的最后成绩,课程考核内容局限于教材、老师划定的范围和指定的重点,对学生综合素质和创新能力的考核普遍不足。这种机械的考核方式对大学生造成了错误的引导和教育,与素质教育和创新教育不符。微机原理与应用课程是一门实用性,创新性非常强的课程,同时也注重理论知识的教育。因此,在进行微机原理与应用课程教学时,应该转变观念,树立以实用和培养人才为导向、以能力和素质考核为中心的考核观念,突出能力本位,积极探索建立新型的课程考试考核评价体系,充分发挥考核评价的引导和激励作用,促进教学内容和教学方法改革,强化学生创新精神和实践能力的培养,彻底改变存在的“会考试”而“不会做事”的“高分低能”和“有分无能”的现象。
考试考核方法改革将以往以测试记忆为主的知识性考核转变为以实践为主的能力和素质考核。根据专业特点和课程性质的不同,微机原理与应用采用了多元化的考核评价方法。除闭卷笔试外,还采用课堂测试、上机现场实际操作、平时作业,小组讨论实践等多种方式综合运用的考核方法。具体在考核方法内容所占比重如下表:
课堂测试 上机实践 平时作业 小组讨论 期终成绩 最终成绩
15% 25% 10% 10% 40% 加权求得
通过这种考核方式,使学生摆脱应试考试的思想,不再进行死记硬背,应付最后的期末考试。学生在学习的过程中,会积极的进行上机实践活动,积极的进行课堂的讨论,真正参与到课程的学习中来,最终能够圆满的完成事先设定的教学目标。
4 结语
总之,我们针对本院学生的专业特点和需求,以及存在的困难,对微机原理与应用这门理工科非计算机的基础课程进行了一系列的教学探索和实践。该课程信息量大,学习必须具备一定的基础,对于非计算机专业的学生学习存在较大困难。
针对上述教学存在的问题和困难,考虑非计算机专业学生的特点,我们在教学实践过程中提出必要的改进措施,进行了重要的教学探索。对教学内容作了适当的调整,针对本专业学生的职业定位,突出基础知识的学习;增加实验教学环节,锻炼学生动手实践的能力;针对不同的教学章节,灵活采取不同的教学方法,提高课堂学习的效率;采取多种考核方式,使学生摆脱应试教育的思维模式。
参考文献
[1]郑学坚,朱定华.微型计算机原理及应用(第四版).北京:清华大学出版社.
[2]杨素行,等.微型计算机系统原理与应用.北京:清华大学出版社.
[3]金巨波.微机原理与应用课程改革与实践[J].计算机教育,2010(16):33-35.
[4]谢维成.微机原理及应用课程实施双语教学存在的问题与对策研究[J].高等教育,2010(27):86-88.
[5]徐春雪.微机原理与应用课程教学方法的分析[J].信息与电脑,2009,(12):181.
[6]Annette Breaux,Todd Whitaker.从优秀教师到卓越教师:极具影响力的日常教学策略.北京:中国青年出版社
[7]王建宇.浅谈计算机原理教学[J].中国科技信息,2006(22):275-276.
[8]顾磊.针对初学者特点的高校汇编语言教学改革探讨[J].科技信息(Science),2012(05):55-57
【关键词】 微机原理与应用;教学改革;教学探索;非计算机专业
【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)20-000-02
自1971年美国Intel公司推出了第一代微型处理器以来,以微处理器为核心的微型计算机便以其执行结果精确、处理速度快捷、小型、廉价、可靠性高、灵活性大等特点迅速进入社会各个领域,且技术不断更新、产品不断换代,先后经历了80286、80386、80486乃至Pentium,酷睿微处理器芯片阶段。如今的微型计算机产品无论从运算速度、多媒体功能、软硬件支持性以及易用性方面都比早期产品有了很大的飞跃,便携式计算机更是以小巧、轻便、无线联网等优势正以高速发展的态势深入到我们生活和工作的各个领域。因此,为了培养具有适应能力强,综合素质高,创新水平一流的大学生,非常有必要将微机原理与应用课程作为理工科非计算机专业学生重要的基础课程进行学习[1]。
微型计算机技术发展非常快,该技术已广泛渗透到社会生产、生活的各个领域。通过本课程的学习不仅可以使学生掌握计算机原理及应用的知识,更能启发学生对先进科技的向往,激发创新意识,推动对新知识的学习,培养自学能力,锻炼动手实践的本领。本课程以Intel8086/8088为例,重点讲授16位机的硬件组成、CPU结构、指令系统、汇编语言,存储器组成、输入/输出技术及中断系统[2]。对非计算机专业的本科学生来讲,微型计算机原理与技术是一门学习难度较大的课程,同时相对于教师来讲,教学难度也非常大。该课程所涉及的基础知识和课程繁多,比如《数字电路》、《模拟电路》,《汇编语言》等,知识基础性强,比较抽象难于直观理解。不仅需要理解的内容比较多,需要识记的内容也比较多。非计算机专业的学生,由于并不具备计算机专业基础,且很多专业词汇很难理解,这就使得学生学习起来兴趣不足,学习比较困难。教师在教授该课程时,如果采用传统的教学模型,会造成很多的教学困难。以往关于该课程教学方面的探索也大多集中在计算机相关专业领域[3,4,5]。因此,需要积极的改革现有的教学方式和方法,探索新的教学模式,使非计算机专业的学生能够更好的学习和掌握《微型计算机原理与应用》课程。
1 教学内容改革
1.1优化教学内容
现在市面上常见的微机原理与应用教材,大多是针对计算机专业的学生进行编写设计的。然而,非计算机专业中的计算机教育,无论是教学目的,内容,教学体系,还是组织,教学方法等各方面都与计算机专业有很大的不同,绝不能照搬计算机专业的模式和做法[1]。对于非计算机专业的学生而言,学习该课程,不能像计算机专业的学生那样学习的那么全面和深入。而是要针对非计算机学生发展的需要,突出重点,注重基础。例如,通过教学实践,我们发现计算机专业的学生在学习该课程的时候,基础知识可以讲解的不多,直接进入8086/8088CPU的学习,但是对于非计算机专业的学生,这种安排就不适用。在学习8086/8088CPU以及后续知识之前,应该对计算机基础知识进行补充学习。因此,我们在讲授8086/8088CPU的相关知识之前,首先补充讲解了计算机的发展和基础知识,以及计算机的数制和逻辑电路以及加减法电路,还详细讲解了计算机的基本组成电路并通过设计模型机讲解了计算机的基本工作原理。通过增加以上知识的学习,使得非计算机专业的学生在学习8086/8088CPU以及后续知识的时候,变得相对比较容易理解和接受,易于教师的讲解和学生的理解。
微型计算机原理与应用课程中涉及到汇编语言的学习。汇编语言是计算机专业的专业基础课程,也是电子、通信及自动控制等相关专业计算机技术课程的内容。汇编语言是一门重要的程序设计语言,但是同时学习难度也非常大[8]。我们在教学过程中安排了两章的内容学习汇编语言,在学习汇编语言编程之前学习了大量的8086/8088指令系统,以及汇编指令,同时结合上机实验学习,并且与计算机高级语言,比如C语言进行比较学习。教学实践证明,通过这种方式可以使非计算机专业的学生较好的学习汇编语言以及编程。
1.2增加实验操作内容
微机原理与应用是一门涉及知识面比较广,理论性非常强的课程。以往的教学中,基本靠教师课堂的讲授的方式学习这门课程。如果单纯依靠传统的教学模型,学生很难很好的掌握这一课程。随着教学的深入,学生的学习动力和兴趣必然会下降。因此,这就需要教师及时的调整教学方式,增加实验操作,引导学生动手学习。这样不仅增强了学生的动手能力,而且还增强的学生在实验过程中的成就感,学习的动力和兴趣就会自然的增加。在实际的教学中,我们采取软件和硬件相结合的教学方式。首先,在软件上,引入多媒体教学软件,通过多媒体教学软件的模拟,可以使学生很形象的理解微型计算机基本知识和基本工作原理,使得这门理论性强的课程变的生动形象。其次,在硬件上,我们引入教学模型机,通过操作模型机,让非计算机专业的学生能够深刻的理解和掌握计算机基本的工作原理,课堂上讲授的内容不再是枯燥的理论,而是变成现实的技术,可以操控的理论知识。
1.3建立网络教学平台
现代的大学生,手机,电脑等已经成了生活必需品,生活学习中已经离不开网络,越来越多的大学生通过网络沟通、交流、学习。微机原理与应用课程与多媒体网络联系非常紧密,因此更需要更好的利用网络平台实现高效的教学和学习。然而,我国高校网络教学平台相对比较落后,大多没有系统化的网络教学平台。
所以,我们还将建立网络教学平台,将课堂上讲解使用的课件,动画演示的内容,放到网络上面,方便学生课下讨论和学习。另外,通过网络教学平台,还可以实现师生互动。教师不仅可以及时解答该课程学生的问题和疑惑,而且能够及时的得到学生反馈的信息,调整教学思路,更好的完成教学工作。建立网络教学平台可以丰富教学模式,让学生更为方便快捷的随时随地进行学习,还可以让更多的老师和学生共享教学资源。 2 教学方法的探索
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的学习任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。国内常见的教学方法有讲授法,讨论法,演示法,练习法,任务驱动法等,而国外常见的教学方法有,巴班斯基的教学方法,拉斯卡的教学方法,威斯顿和格兰顿的教学方法[6]。
作者认为,针对不同的教学内容,不同的教学对象(学生),应该灵活使用适合的教学方法。传统的讲授法不适用非计算专业的学生学习微型计算机原理与应用课程。对于每一小节的内容,应灵活使用各种教学方法,而不是将一两种方法一成不变的应用始终。例如,在讲授8086/8088微处理器的内部构造时,适合采用讲授法和讨论法;讲授8086/8008未处理器引线结构的时候适合采用任务驱动法和拉斯卡的教学方法;学习汇编语言时则适合应用演示法和练习法,同时也结合上机实验,并且进行实例练习。总之,在讲授本门课程时,应该针对不同的教学内容,不同的教学对象,探索制定不同的教学方法[7]。
微型计算机原理与应用是计算机专业的基础专业课,实用性非常强,对后续课程的学习以及整个专业理论知识的建立和理解都起着非常重要的作用。非计算机专业的学生不可能像计算机专业那样系统学习计算机专业的知识,很大程度上体会不到该课程的所起的基础知识作用。因此,在教学的过程中,对教师提出更高的要求,教师不仅要系统讲授该课程内的知识和内容,同时也要联系和穿插实际的应用和与现代信息科学技术联系起来。采用举例法,这样不仅可以增加学生学习的兴趣,还能使学生体系到该课程的实用性和重要性。
3 考核方式改革
长久以来现行的大学考核方式,并且偏重于知识记忆,考核方式单一,对学生学习效果的评价也仅依靠最后的期末考试确定学生的最后成绩,课程考核内容局限于教材、老师划定的范围和指定的重点,对学生综合素质和创新能力的考核普遍不足。这种机械的考核方式对大学生造成了错误的引导和教育,与素质教育和创新教育不符。微机原理与应用课程是一门实用性,创新性非常强的课程,同时也注重理论知识的教育。因此,在进行微机原理与应用课程教学时,应该转变观念,树立以实用和培养人才为导向、以能力和素质考核为中心的考核观念,突出能力本位,积极探索建立新型的课程考试考核评价体系,充分发挥考核评价的引导和激励作用,促进教学内容和教学方法改革,强化学生创新精神和实践能力的培养,彻底改变存在的“会考试”而“不会做事”的“高分低能”和“有分无能”的现象。
考试考核方法改革将以往以测试记忆为主的知识性考核转变为以实践为主的能力和素质考核。根据专业特点和课程性质的不同,微机原理与应用采用了多元化的考核评价方法。除闭卷笔试外,还采用课堂测试、上机现场实际操作、平时作业,小组讨论实践等多种方式综合运用的考核方法。具体在考核方法内容所占比重如下表:
课堂测试 上机实践 平时作业 小组讨论 期终成绩 最终成绩
15% 25% 10% 10% 40% 加权求得
通过这种考核方式,使学生摆脱应试考试的思想,不再进行死记硬背,应付最后的期末考试。学生在学习的过程中,会积极的进行上机实践活动,积极的进行课堂的讨论,真正参与到课程的学习中来,最终能够圆满的完成事先设定的教学目标。
4 结语
总之,我们针对本院学生的专业特点和需求,以及存在的困难,对微机原理与应用这门理工科非计算机的基础课程进行了一系列的教学探索和实践。该课程信息量大,学习必须具备一定的基础,对于非计算机专业的学生学习存在较大困难。
针对上述教学存在的问题和困难,考虑非计算机专业学生的特点,我们在教学实践过程中提出必要的改进措施,进行了重要的教学探索。对教学内容作了适当的调整,针对本专业学生的职业定位,突出基础知识的学习;增加实验教学环节,锻炼学生动手实践的能力;针对不同的教学章节,灵活采取不同的教学方法,提高课堂学习的效率;采取多种考核方式,使学生摆脱应试教育的思维模式。
参考文献
[1]郑学坚,朱定华.微型计算机原理及应用(第四版).北京:清华大学出版社.
[2]杨素行,等.微型计算机系统原理与应用.北京:清华大学出版社.
[3]金巨波.微机原理与应用课程改革与实践[J].计算机教育,2010(16):33-35.
[4]谢维成.微机原理及应用课程实施双语教学存在的问题与对策研究[J].高等教育,2010(27):86-88.
[5]徐春雪.微机原理与应用课程教学方法的分析[J].信息与电脑,2009,(12):181.
[6]Annette Breaux,Todd Whitaker.从优秀教师到卓越教师:极具影响力的日常教学策略.北京:中国青年出版社
[7]王建宇.浅谈计算机原理教学[J].中国科技信息,2006(22):275-276.
[8]顾磊.针对初学者特点的高校汇编语言教学改革探讨[J].科技信息(Science),2012(05):55-57