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【摘要】分析“微机原理”课程存在的问题,提出将它与“单片机原理”整合的思路,然后从提高应用能力、重视实验环节和需要注意的问题等方面的进行探讨。
【关键词】微机原理 单片机原理 整合 教学改革
【中图分类号】G642·423 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(b)-0147-01
1 “微机原理”课程存在的问题
微机技术广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电产品、家用电器、通信工程等领域[1],因此长期以来,“微机原理”占据重要的地位,成为信息类专业学生的主干课程之一。
然而最近几年,要求对“微机原理”进行改革的呼声越来越高,这主要是“微机原理”存在的两大问题日益突出:其一,“微机原理”与实际应用严重脱节,学生普遍感到学了没用,所以往往不愿意去学[2]。其二,“微机原理”的内容繁杂、枯燥抽象,学习难度大,学生学起来比较吃力。
随着计算机的飞速发展和就业竞争的加剧,该课程越来越受到人们的质疑,改革势在必行。
2 “微机原理”和“单片机原理”整合的改革思路
笔者长期从事“微机原理”以及相关课程的教学,在该课程的教学改革上做了不少研究和尝试。将“微机原理”和“单片机原理”整合为“单片机原理与接口技术”,将两者重复的内容重组优化,既能保证学生知识体系的完整性,也让学生学习到实用技能,其意义如下:
首先,“微机原理”和“单片机原理”两课存在不少重复或类似的地方,整合后减少冗余,提高效率。例如,它们在基本的硬件组成、各部件的工作原理、汇编语言等方面大同小异。
其次,单片机技术实用性较强,整合后的课程容易受到学生的认可。单片机作为微型计算机的低端发展方向,已广泛应用到各个领域,取得巨大成功[3],大学生对该课程有较强的学习欲望。
再次,整合后的课程,内容直观形象,降低了学生学习的门槛。相比“微机原理”,整合后的课程内容从指令、辅助软件等方面,都更加简捷易懂。
另外,与单片机的传统课程“单片机原理”相比,“单片机原理与接口技术”既讲解了单片机原理,也兼顾到微型计算机方面的实用知识。因此,将“微机原理”和“单片机原理”整合,具有较好的现实意义,符合社会发展的需求。
3 “单片机原理和接口技术”的具体实践
实践中,将两门课程整合为“单片机原理和接口技术”,教学目标是培养能设计程序进行硬件操作的实用人才,具体内容如下:
第一,在内容取舍上,主要包括计算机的基本组成、工作原理、数制、8051的结构、指令系统、程序设计、中断系统、定时计数器、常用接口。这些内容涵盖了“微机原理”的精华,也体现了单片机的应用特点。对于微程序、ISA总线等不实用的或过时内容,可以省略,而对于微机的主流应用,如IEEE1394、USB总线等,可以进行相应的介绍。
第二,在课时设置上,72学时,其中理论和实践各占一半。目前很多院校在这方面往往偏向理论,对培养学生的动手能力非常不利。因此,笔者坚持“干中學、学中干”的教学理念。通过以理论指导实践、以实验、项目、竞赛促进学生学习理论的动力,学生学习更轻松,也更容易掌握真正的实用技能。
第三,在教学重点设置上,我们放在工作原理、指令系统、程序设计这三部分。抓住重点打好基础,对进一步的学习自然事倍功半。至于其它部分,通过在实践中学习的方式,掌握起来也并不困难。
第四,在考试方式上,为兼顾理论和实践,我们采用理论考试和平时实验6:4的比例进行综合评定。理论考试采用笔试,内容主要放在基本概念、实用操作、程序设计等突出应用能力上。
4 整合过程中需要注意的问题
课程整合前,学生对“微机原理”普遍存无用论、难如上青天等观点,学习动力不足,重修率较高。整合后,学生学习的兴趣提高了,既掌握了微机原理知识,也获得动手能力,就业竞争力大大提高。
当然,整合工作并非一蹴而就。在改革实践中,应该注意以下几点:
第一,更新观念,摆脱传统思维的束缚,大胆创新尝试。例如,有些学者认为只有学好微机原理才能学单片机。实践证明,这完全是没有必要的。
第二,一定要把理论教学和动手实验紧密结合,启发动手设计的能力。很多学校按照课程表,今天上理论课,过几天才到实验室操作,效果不佳。因此,应当在实验室进行理论讲解,并趁热打铁动手实验。另外,对同一个实验,可以启发学生使用不同的方法去实现要求的功能,或根据学生的实际能力将该划分为几个模块进行研究,实现学生的个性化学习。
第三,要采用多种教学手段、先进的教学工具软件保证教学质量。例如我们可以采用一些活泼生动的flash课件来演示抽象的内容,帮助学生理解。再如,采用Keil、Proteus等编程、仿真软件进行学习,往往具有点石成金的效果。另外,笔者还建立了基于web的“单片机原理与接口技术”在线答疑系统和考试系统,帮助学生学习,取得良好的效果。
第四,兴趣是最好的老师,应当注意通过各种方式培养学生的兴趣。
5 结束语
根据“微机原理”存在的问题,将它和“单片机原理”整合为“单片机原理和接口技术”具有较高的现实意义。文章论述了“单片机原理和接口技术”的实践过程,并指出整合过程中应该注意的问题。对“微机原理”进行更深入的改革,培养出符合社会发展需求的大学生,是一件值得我们长期研究和探索的课题。
参考文献
[1] 王华,傅彦,崔金钟.《微机原理与接口》课程实验教学改革的实践.实验科学与技术[J],2007,(2):68-70.
[2] 梁志勇.“微机原理与接口技术”课程教学改革探索.西江教育论丛[J],2006,(1):50-51.
[3] 刘华东.单片机原理与应用[M].北京.电子工业出版社,2006.1-5.
3.2 爱岗敬重业,倡导无私奉献的精神
实验室工作做为一种职业的分工,不管被列为什么,只要有关部门转变观念,提高认识,从新定位,重视实验室的工作,从根本上认识实验室工作在教学活动中的重要性,提高对实验室重要性的认识,切实提高实验室人员的地位,那么实验室人员都不应对被列为什么、称为什么而过于在乎,正确认识工作的性质。特别是在高等学校本科教学水平评估中对实验室的建设也作为一项极其重要的指标来评估,足以可见实验室对教学水平评估的重要性所在,对培养高素质应用型人材的重要性所在。实验室人员应从大局出发,发挥主人翁的精神、积极主动地工作,爱岗敬业,钻研业务,提高实验技能和仪器设备的操作水平,上好每节课作好每个实验。积极投入到实验教学改革、仪器设备开发利用中去。努力寻求横向联合和为社会服务的途径,管好用好仪器设备。为培养“下的去、留的住、用的上、干的好”深受中国第一侨乡人民欢迎的高素质应用性人材、为建设侨乡人民满意的高水平大学贡献力量。
3.3 用战略的眼光,合理配备实验室人员
从长远的观点来看,实验室队伍应是一个梯队,一支思想品德好、素质高,新、老搭配合理的人员结构队伍,避免出现青黄不接的不利局面,以保持正常的实验教学秩序,成为业务能力强、专业素质高、结构合理的实验室队伍。改变在实验室人员配备、编制上以工作量多少为主要参考依据的思路,改变造成没有形成梯队,更没有进行实验教学研究、改革的精力和人员的局面。使实验室正常、健康持续的发展。
3.4 加強培训,改善实验室队伍的年龄结构、学历结构和知识结构
实验室建立以来的近20年间,所在实验室工作过的人员不管是已变换岗位的还是现在还在岗的,除个别之外,均未接受过正规的政治素质、学术水平和学历层次的培训,主要原因是实验室人员编制的指导思想,使实验室人员“一个萝卜多个坑”,导致无足够时间和精力参加或接受各类有关的正规性培训。因此,要改变实验室队伍编制的指导思想,加速培养一支思想品德好、素质高的实验室队伍,并使实验室人员的培训教育工作进一步规范化、科学化、制度化,改善实验室队伍的年龄结构、学历结构和知识结构。
3.5 科学定位,提高实验室人员地位
实验室人员被称为“教辅”人员,这是长期以来的传统概念。是否能够改变？为什么要改变？这是一直在讨论的问题,名称并不重要,重要的是对实验室人员的地位、在实践教学、在科研、在对外服务中的作用等应进行重新思考,不能认为是“教辅”人员,只能晋升实验系列职称,只能起教学辅助作用,没有把实验列入一个重要的不可缺少的教学环节来认识。专业实验室长期以来课内实验是没有给定时间的,也就是说在理论课表中是从没有体现的,是从没有秩序没有时间表的,只有实验室人员“见缝插针”,更多地利用课余或节假日的时间去完成课程实验。
4 结语
大力推进“教育大国,人材强国”,这是建设富强、文明、和谒的有中国特色社会主义现代化国家的战略方针,在进入大众化人材教育的时代,各高校应根据自身的特点,科学合理定位。作为教学型大学,应打好基础,要切实加强实验室建设,把实验室工作摆到议事日程上来,重视实践教学环节,充分发挥实验室的作用,发挥实验室在提高培养学生的实践能力、动手能力和解决问题能力过程中的作用。培养出“下的去、留的住、用的上、干的好”的应用性人材,办出侨乡教学型大学的特色。
参考文献
[1] 谢安邦.高等教育学.北京:高等教育出版社,1999.
[2] 袁振国.教育改革论.南京:江苏教育出版社,1990.
[3] 王广忠.马传普.高等学校教师教学指导.重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1989.
[4] 陈列.市场经济与高等教育——一个世界性的课题.北京:人民教育出版社,1996.
[5] 付植桐.王秀时.高校实验教学改革的思考.实验室科学,2007,05.
【关键词】微机原理 单片机原理 整合 教学改革
【中图分类号】G642·423 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)10(b)-0147-01
1 “微机原理”课程存在的问题
微机技术广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电产品、家用电器、通信工程等领域[1],因此长期以来,“微机原理”占据重要的地位,成为信息类专业学生的主干课程之一。
然而最近几年,要求对“微机原理”进行改革的呼声越来越高,这主要是“微机原理”存在的两大问题日益突出:其一,“微机原理”与实际应用严重脱节,学生普遍感到学了没用,所以往往不愿意去学[2]。其二,“微机原理”的内容繁杂、枯燥抽象,学习难度大,学生学起来比较吃力。
随着计算机的飞速发展和就业竞争的加剧,该课程越来越受到人们的质疑,改革势在必行。
2 “微机原理”和“单片机原理”整合的改革思路
笔者长期从事“微机原理”以及相关课程的教学,在该课程的教学改革上做了不少研究和尝试。将“微机原理”和“单片机原理”整合为“单片机原理与接口技术”,将两者重复的内容重组优化,既能保证学生知识体系的完整性,也让学生学习到实用技能,其意义如下:
首先,“微机原理”和“单片机原理”两课存在不少重复或类似的地方,整合后减少冗余,提高效率。例如,它们在基本的硬件组成、各部件的工作原理、汇编语言等方面大同小异。
其次,单片机技术实用性较强,整合后的课程容易受到学生的认可。单片机作为微型计算机的低端发展方向,已广泛应用到各个领域,取得巨大成功[3],大学生对该课程有较强的学习欲望。
再次,整合后的课程,内容直观形象,降低了学生学习的门槛。相比“微机原理”,整合后的课程内容从指令、辅助软件等方面,都更加简捷易懂。
另外,与单片机的传统课程“单片机原理”相比,“单片机原理与接口技术”既讲解了单片机原理,也兼顾到微型计算机方面的实用知识。因此,将“微机原理”和“单片机原理”整合,具有较好的现实意义,符合社会发展的需求。
3 “单片机原理和接口技术”的具体实践
实践中,将两门课程整合为“单片机原理和接口技术”,教学目标是培养能设计程序进行硬件操作的实用人才,具体内容如下:
第一,在内容取舍上,主要包括计算机的基本组成、工作原理、数制、8051的结构、指令系统、程序设计、中断系统、定时计数器、常用接口。这些内容涵盖了“微机原理”的精华,也体现了单片机的应用特点。对于微程序、ISA总线等不实用的或过时内容,可以省略,而对于微机的主流应用,如IEEE1394、USB总线等,可以进行相应的介绍。
第二,在课时设置上,72学时,其中理论和实践各占一半。目前很多院校在这方面往往偏向理论,对培养学生的动手能力非常不利。因此,笔者坚持“干中學、学中干”的教学理念。通过以理论指导实践、以实验、项目、竞赛促进学生学习理论的动力,学生学习更轻松,也更容易掌握真正的实用技能。
第三,在教学重点设置上,我们放在工作原理、指令系统、程序设计这三部分。抓住重点打好基础,对进一步的学习自然事倍功半。至于其它部分,通过在实践中学习的方式,掌握起来也并不困难。
第四,在考试方式上,为兼顾理论和实践,我们采用理论考试和平时实验6:4的比例进行综合评定。理论考试采用笔试,内容主要放在基本概念、实用操作、程序设计等突出应用能力上。
4 整合过程中需要注意的问题
课程整合前,学生对“微机原理”普遍存无用论、难如上青天等观点,学习动力不足,重修率较高。整合后,学生学习的兴趣提高了,既掌握了微机原理知识,也获得动手能力,就业竞争力大大提高。
当然,整合工作并非一蹴而就。在改革实践中,应该注意以下几点:
第一,更新观念,摆脱传统思维的束缚,大胆创新尝试。例如,有些学者认为只有学好微机原理才能学单片机。实践证明,这完全是没有必要的。
第二,一定要把理论教学和动手实验紧密结合,启发动手设计的能力。很多学校按照课程表,今天上理论课,过几天才到实验室操作,效果不佳。因此,应当在实验室进行理论讲解,并趁热打铁动手实验。另外,对同一个实验,可以启发学生使用不同的方法去实现要求的功能,或根据学生的实际能力将该划分为几个模块进行研究,实现学生的个性化学习。
第三,要采用多种教学手段、先进的教学工具软件保证教学质量。例如我们可以采用一些活泼生动的flash课件来演示抽象的内容,帮助学生理解。再如,采用Keil、Proteus等编程、仿真软件进行学习,往往具有点石成金的效果。另外,笔者还建立了基于web的“单片机原理与接口技术”在线答疑系统和考试系统,帮助学生学习,取得良好的效果。
第四,兴趣是最好的老师,应当注意通过各种方式培养学生的兴趣。
5 结束语
根据“微机原理”存在的问题,将它和“单片机原理”整合为“单片机原理和接口技术”具有较高的现实意义。文章论述了“单片机原理和接口技术”的实践过程,并指出整合过程中应该注意的问题。对“微机原理”进行更深入的改革,培养出符合社会发展需求的大学生,是一件值得我们长期研究和探索的课题。
参考文献
[1] 王华,傅彦,崔金钟.《微机原理与接口》课程实验教学改革的实践.实验科学与技术[J],2007,(2):68-70.
[2] 梁志勇.“微机原理与接口技术”课程教学改革探索.西江教育论丛[J],2006,(1):50-51.
[3] 刘华东.单片机原理与应用[M].北京.电子工业出版社,2006.1-5.
3.2 爱岗敬重业,倡导无私奉献的精神
实验室工作做为一种职业的分工,不管被列为什么,只要有关部门转变观念,提高认识,从新定位,重视实验室的工作,从根本上认识实验室工作在教学活动中的重要性,提高对实验室重要性的认识,切实提高实验室人员的地位,那么实验室人员都不应对被列为什么、称为什么而过于在乎,正确认识工作的性质。特别是在高等学校本科教学水平评估中对实验室的建设也作为一项极其重要的指标来评估,足以可见实验室对教学水平评估的重要性所在,对培养高素质应用型人材的重要性所在。实验室人员应从大局出发,发挥主人翁的精神、积极主动地工作,爱岗敬业,钻研业务,提高实验技能和仪器设备的操作水平,上好每节课作好每个实验。积极投入到实验教学改革、仪器设备开发利用中去。努力寻求横向联合和为社会服务的途径,管好用好仪器设备。为培养“下的去、留的住、用的上、干的好”深受中国第一侨乡人民欢迎的高素质应用性人材、为建设侨乡人民满意的高水平大学贡献力量。
3.3 用战略的眼光,合理配备实验室人员
从长远的观点来看,实验室队伍应是一个梯队,一支思想品德好、素质高,新、老搭配合理的人员结构队伍,避免出现青黄不接的不利局面,以保持正常的实验教学秩序,成为业务能力强、专业素质高、结构合理的实验室队伍。改变在实验室人员配备、编制上以工作量多少为主要参考依据的思路,改变造成没有形成梯队,更没有进行实验教学研究、改革的精力和人员的局面。使实验室正常、健康持续的发展。
3.4 加強培训,改善实验室队伍的年龄结构、学历结构和知识结构
实验室建立以来的近20年间,所在实验室工作过的人员不管是已变换岗位的还是现在还在岗的,除个别之外,均未接受过正规的政治素质、学术水平和学历层次的培训,主要原因是实验室人员编制的指导思想,使实验室人员“一个萝卜多个坑”,导致无足够时间和精力参加或接受各类有关的正规性培训。因此,要改变实验室队伍编制的指导思想,加速培养一支思想品德好、素质高的实验室队伍,并使实验室人员的培训教育工作进一步规范化、科学化、制度化,改善实验室队伍的年龄结构、学历结构和知识结构。
3.5 科学定位,提高实验室人员地位
实验室人员被称为“教辅”人员,这是长期以来的传统概念。是否能够改变？为什么要改变？这是一直在讨论的问题,名称并不重要,重要的是对实验室人员的地位、在实践教学、在科研、在对外服务中的作用等应进行重新思考,不能认为是“教辅”人员,只能晋升实验系列职称,只能起教学辅助作用,没有把实验列入一个重要的不可缺少的教学环节来认识。专业实验室长期以来课内实验是没有给定时间的,也就是说在理论课表中是从没有体现的,是从没有秩序没有时间表的,只有实验室人员“见缝插针”,更多地利用课余或节假日的时间去完成课程实验。
4 结语
大力推进“教育大国,人材强国”,这是建设富强、文明、和谒的有中国特色社会主义现代化国家的战略方针,在进入大众化人材教育的时代,各高校应根据自身的特点,科学合理定位。作为教学型大学,应打好基础,要切实加强实验室建设,把实验室工作摆到议事日程上来,重视实践教学环节,充分发挥实验室的作用,发挥实验室在提高培养学生的实践能力、动手能力和解决问题能力过程中的作用。培养出“下的去、留的住、用的上、干的好”的应用性人材,办出侨乡教学型大学的特色。
参考文献
[1] 谢安邦.高等教育学.北京:高等教育出版社,1999.
[2] 袁振国.教育改革论.南京:江苏教育出版社,1990.
[3] 王广忠.马传普.高等学校教师教学指导.重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1989.
[4] 陈列.市场经济与高等教育——一个世界性的课题.北京:人民教育出版社,1996.
[5] 付植桐.王秀时.高校实验教学改革的思考.实验室科学,2007,05.