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摘 要:本文对应用型本科盐城师范学院微机原理与汇编语言实践教学进行了探讨,分析了当前该课程实践环节的开设现状,提出了推进研究型教学的具体措施。通过多层次的实践教学,加深了学生对微机原理的理解,调动了学生的动手实践的热情,提高了学生的综合素质。
关键词:微机原理 实践教学 应用型本科 研究型教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)12(B)-0132-02
作为社会对人才的需求,应用技术型的人才将占绝大多数,这类人才将以掌握技术、开发系统和开发新技术为主。目前盐城师范学院正大力推进应用型本科研究型教学的教学改革,信息科学与技术学院在计算机科学与技术专业开设了《汇编语言程序设计》和《微机原理与接口技术》两门专业课程,在整个教学计划压缩总课时的情况下这样的设置已与学校的目标不相适应,由此原计算机系决定将两门课程进行知识点整合,自2005年开始开设一门《微机原理与汇编语言》课程,该门课程是计算机科学与技术专业硬件方面核心课程之一,目前也是物理科学与电子技术学院的电子信息工程等专业的专业必修课程。
通过实践教学活动,落实专业能力的培养,提高学生的专业素质。要让学生在了解专业和专业实际的基础上,将所学的理论知识用于实际问题的求解,要学会捕捉课题,敢于下手、善于下手。同时,培养团队协作精神、面对问题和挫折不屈不挠的精神。实际上,在实践中容易获得兴趣,会使人长时间、逐步深入地研究一个问题,这就是科研能力和精神的培养。同样,通过这种形式的实践教学活动,还可以促进研究为本的学习,给学生提供感受顶峰体验的机会,培养其创新精神、意识和能力[1]。创新始于问题、源于实践,要强化实践育人意识,切实加强研究型实践教学,提高大学生的实践能力。要改变按单门课程设置、以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。“微机原理与汇编语言实验”的目的是让学生掌握汇编语言程序设计的实验环境和设计步骤,由浅入深地引入汇编程序设计中的各类典型问题。并将汇编语言灵活应用于微机原理与接口具体设计,掌握微型计算机系统的基本结构及其工作原理。学生通过实验来学习理论知识,自主获取知识,有效地提高了分析问题和解决问题的能力。
1 当前课程实验开设的现状
《微机原理与汇编语言》课程综合了《微机原理与接口技术》和《汇编语言程序设计》两门课程的要求。重点要求学生掌握计算机系统各个部件的工作原理,掌握汇编语言程序设计的方法,最终用汇编语言实现和验证各个部件的工作过程,并将汇编语言应用于更高层次的综合系统设计。该课程是“计算机科学与技术”专业的必修课程,也是电子信息工程等专业的必修课程。
目前《微机原理与汇编语言》整合微机原理与接口技术与汇编语言程序设计的实验,选用启东DICE-8086KA型微机原理接口实验仪,实验主要有汇编语言程序设计的实验环境及上机步骤、六类指令运行实验、顺序程序设计实验、分支及循环程序设计实验、综合程序设计实验、存储器扩展实验、8253可编程定时器/计数器实验、8255可编程并行接口实验、中断实验等。在课外开放性实验中开设控制类实验:继电器、小直流电机;显示类实验:128×64LCD液晶显示;通信类实验:8250自发自收、8251与PC机通讯、8251双机通讯;电子琴实验;DMA传送类实验:8237DMA传送;外设实验:8279键盘显示、通用打印机、微型打印机等。
2 实施研究型实践教学的具体措施
研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的教学模式提出,它至少具有以下内涵:实行教学与研究的有机结合,人才培养与学科建设的有机结合,学生有机会参与研究工作,接触科技前沿,形成探索未知的视野;在教学过程中通过优化课程结构建立一种基于研究探索的学习模式,或者说是以研究为本的学习模式,使学生在学习过程中获得一个发现世界、探索世界的宽松环境,提供研究问题的时间和空间,激发创新的欲望;以学生为主体,支持学生个性的发展,在教学科研相结合的氛围中,教师和学生间才有相互交流,师生互动[2]。在实施《微机原理与汇编语言》研究型实践教学过程中,采取了一下有效措施:
(1)联系工程实际,适当增加汇编语言程序设计,并给学生安排充足的上机编程时间,强化技能训练,在实践教学中通过验证型、设计型、综合型、开放型等实验方式,提高学生动手能力,培养“应用型人才”。
(2)在实施方法上以分组方式4～5人一个小组,共同设计、调试,培养学生团结协作的团队精神。每个小组都安排了组长和秘书,每个同学都有具体的分工,同学们通过分工协作、交流,充分发挥团队的作用,拿出具体的方案设计,老师可以对这些方案及时地进行一些提醒和指导。在方案的实施过程中,小组的每个同学需合理分配时间,掌握工作进度,组长在这中间需调度有序,忙而不乱,注意提醒小组成员之间的沟通,遇到问题相互探讨,互相帮助,攻克难关。当然过程中也教师也可以进行适当的指点。
(3)做微机原理接口实验时,要求学生运用汇编语言解决实际的硬件问题,这使得学生在学习中有明确的目标,且实验的成功可以激发学生的成就感,提高学习积极性。
(4)增加业余时间开放实验室等措施,使实验设备利用率得以大幅提高,满足了学生实验,实验室负荷基本均衡,保障了开放式实验得顺利进行。
(5)提高整个实践环节在期末考核中的比重,由原来的20％提高至30％,评价是多元化的,实践强调过程性,过程中,即使有小组完成的结果不理想,但评分的标准是看过程中学生解决了哪些问题,获得了哪些知识,取得了哪些经验。根据学生在实践过程中发挥的作用来进行全面评价。只要学生能认真实施实践过程中的各个环节,体会到学习的乐趣,掌握科学研究的基本方法,其最后的结果并不是最重要的方式。教师可以根据学生实验过程、结果,并根据实验报告的完成情况给一个等级分。高等级小组成员得到优秀的比例相对较高,但优秀的比例不高于50％,这样可以鼓励强弱搭配。
3 结语
经过几年的实践探索,已初显成效。学生参与实验的积极性提高,实验态度有较大改观,实验效率提高,取得了令人满意的实验效果;在2007年我院老师和学生在全国大学生电子设计江苏赛区的竞赛中获得了一等奖,在2009年全国大学生电子设计江苏赛区的竞赛中获得了一等奖Ａ的好成绩,并推荐参加全国评奖,荣获2009年全国大学生电子设计竞赛一等奖。这是我院有史以来在学生技能竞赛方面获得的最高奖,对我院电子信息类后备人才的理论联系实际能力、科技创新能力、工程实践素质以及团队合作意识具有深远的影响,更为电子技术系列课程及电子技术系列实验的教学改革指明了方向。
参考文献
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制.高等学校计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M].北京:清华大学出版社,2008.
[2] 汪慧,张文雪,袁德宁.关于研究型大学教学模式的认识和实践[J].清华大学教育研究,2002(1):17～22．
[3] 吴惠琴.应用型本科大学的定位及其发展探析[J].内蒙古师范大学学报,2006,19(5):32～34．
[4] 冯博琴,吴宁主编.微型计算机原理与接口技术(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2007.
[5] 荀启峰.应用型本科计算机组成与结构实践教学探讨[J].福建电脑,2009(11):208．
[6] 韩英,严诚,荀启峰.应用型本科“计算机组成与结构”课程的教学改革探索.计算机教育,2010(1):138～140．
[7] 李玉桃,黄贤英.计算机硬件课程实践教学的改革探讨[J].重庆工学院学报(自然科学版),2007,21(7):174～177.
[8] 嵩天,李风霞.计算机硬件技术基础课程实验改革[J].计算机教育,2010(17):65～68．
①作者简介:荀启峰(1980年2月-)男,硕士,讲师,研究方向:计算机系统设计。
关键词:微机原理 实践教学 应用型本科 研究型教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)12(B)-0132-02
作为社会对人才的需求,应用技术型的人才将占绝大多数,这类人才将以掌握技术、开发系统和开发新技术为主。目前盐城师范学院正大力推进应用型本科研究型教学的教学改革,信息科学与技术学院在计算机科学与技术专业开设了《汇编语言程序设计》和《微机原理与接口技术》两门专业课程,在整个教学计划压缩总课时的情况下这样的设置已与学校的目标不相适应,由此原计算机系决定将两门课程进行知识点整合,自2005年开始开设一门《微机原理与汇编语言》课程,该门课程是计算机科学与技术专业硬件方面核心课程之一,目前也是物理科学与电子技术学院的电子信息工程等专业的专业必修课程。
通过实践教学活动,落实专业能力的培养,提高学生的专业素质。要让学生在了解专业和专业实际的基础上,将所学的理论知识用于实际问题的求解,要学会捕捉课题,敢于下手、善于下手。同时,培养团队协作精神、面对问题和挫折不屈不挠的精神。实际上,在实践中容易获得兴趣,会使人长时间、逐步深入地研究一个问题,这就是科研能力和精神的培养。同样,通过这种形式的实践教学活动,还可以促进研究为本的学习,给学生提供感受顶峰体验的机会,培养其创新精神、意识和能力[1]。创新始于问题、源于实践,要强化实践育人意识,切实加强研究型实践教学,提高大学生的实践能力。要改变按单门课程设置、以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。“微机原理与汇编语言实验”的目的是让学生掌握汇编语言程序设计的实验环境和设计步骤,由浅入深地引入汇编程序设计中的各类典型问题。并将汇编语言灵活应用于微机原理与接口具体设计,掌握微型计算机系统的基本结构及其工作原理。学生通过实验来学习理论知识,自主获取知识,有效地提高了分析问题和解决问题的能力。
1 当前课程实验开设的现状
《微机原理与汇编语言》课程综合了《微机原理与接口技术》和《汇编语言程序设计》两门课程的要求。重点要求学生掌握计算机系统各个部件的工作原理,掌握汇编语言程序设计的方法,最终用汇编语言实现和验证各个部件的工作过程,并将汇编语言应用于更高层次的综合系统设计。该课程是“计算机科学与技术”专业的必修课程,也是电子信息工程等专业的必修课程。
目前《微机原理与汇编语言》整合微机原理与接口技术与汇编语言程序设计的实验,选用启东DICE-8086KA型微机原理接口实验仪,实验主要有汇编语言程序设计的实验环境及上机步骤、六类指令运行实验、顺序程序设计实验、分支及循环程序设计实验、综合程序设计实验、存储器扩展实验、8253可编程定时器/计数器实验、8255可编程并行接口实验、中断实验等。在课外开放性实验中开设控制类实验:继电器、小直流电机;显示类实验:128×64LCD液晶显示;通信类实验:8250自发自收、8251与PC机通讯、8251双机通讯;电子琴实验;DMA传送类实验:8237DMA传送;外设实验:8279键盘显示、通用打印机、微型打印机等。
2 实施研究型实践教学的具体措施
研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的教学模式提出,它至少具有以下内涵:实行教学与研究的有机结合,人才培养与学科建设的有机结合,学生有机会参与研究工作,接触科技前沿,形成探索未知的视野;在教学过程中通过优化课程结构建立一种基于研究探索的学习模式,或者说是以研究为本的学习模式,使学生在学习过程中获得一个发现世界、探索世界的宽松环境,提供研究问题的时间和空间,激发创新的欲望;以学生为主体,支持学生个性的发展,在教学科研相结合的氛围中,教师和学生间才有相互交流,师生互动[2]。在实施《微机原理与汇编语言》研究型实践教学过程中,采取了一下有效措施:
(1)联系工程实际,适当增加汇编语言程序设计,并给学生安排充足的上机编程时间,强化技能训练,在实践教学中通过验证型、设计型、综合型、开放型等实验方式,提高学生动手能力,培养“应用型人才”。
(2)在实施方法上以分组方式4～5人一个小组,共同设计、调试,培养学生团结协作的团队精神。每个小组都安排了组长和秘书,每个同学都有具体的分工,同学们通过分工协作、交流,充分发挥团队的作用,拿出具体的方案设计,老师可以对这些方案及时地进行一些提醒和指导。在方案的实施过程中,小组的每个同学需合理分配时间,掌握工作进度,组长在这中间需调度有序,忙而不乱,注意提醒小组成员之间的沟通,遇到问题相互探讨,互相帮助,攻克难关。当然过程中也教师也可以进行适当的指点。
(3)做微机原理接口实验时,要求学生运用汇编语言解决实际的硬件问题,这使得学生在学习中有明确的目标,且实验的成功可以激发学生的成就感,提高学习积极性。
(4)增加业余时间开放实验室等措施,使实验设备利用率得以大幅提高,满足了学生实验,实验室负荷基本均衡,保障了开放式实验得顺利进行。
(5)提高整个实践环节在期末考核中的比重,由原来的20％提高至30％,评价是多元化的,实践强调过程性,过程中,即使有小组完成的结果不理想,但评分的标准是看过程中学生解决了哪些问题,获得了哪些知识,取得了哪些经验。根据学生在实践过程中发挥的作用来进行全面评价。只要学生能认真实施实践过程中的各个环节,体会到学习的乐趣,掌握科学研究的基本方法,其最后的结果并不是最重要的方式。教师可以根据学生实验过程、结果,并根据实验报告的完成情况给一个等级分。高等级小组成员得到优秀的比例相对较高,但优秀的比例不高于50％,这样可以鼓励强弱搭配。
3 结语
经过几年的实践探索,已初显成效。学生参与实验的积极性提高,实验态度有较大改观,实验效率提高,取得了令人满意的实验效果;在2007年我院老师和学生在全国大学生电子设计江苏赛区的竞赛中获得了一等奖,在2009年全国大学生电子设计江苏赛区的竞赛中获得了一等奖Ａ的好成绩,并推荐参加全国评奖,荣获2009年全国大学生电子设计竞赛一等奖。这是我院有史以来在学生技能竞赛方面获得的最高奖,对我院电子信息类后备人才的理论联系实际能力、科技创新能力、工程实践素质以及团队合作意识具有深远的影响,更为电子技术系列课程及电子技术系列实验的教学改革指明了方向。
参考文献
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[2] 汪慧,张文雪,袁德宁.关于研究型大学教学模式的认识和实践[J].清华大学教育研究,2002(1):17～22．
[3] 吴惠琴.应用型本科大学的定位及其发展探析[J].内蒙古师范大学学报,2006,19(5):32～34．
[4] 冯博琴,吴宁主编.微型计算机原理与接口技术(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2007.
[5] 荀启峰.应用型本科计算机组成与结构实践教学探讨[J].福建电脑,2009(11):208．
[6] 韩英,严诚,荀启峰.应用型本科“计算机组成与结构”课程的教学改革探索.计算机教育,2010(1):138～140．
[7] 李玉桃,黄贤英.计算机硬件课程实践教学的改革探讨[J].重庆工学院学报(自然科学版),2007,21(7):174～177.
[8] 嵩天,李风霞.计算机硬件技术基础课程实验改革[J].计算机教育,2010(17):65～68．
①作者简介:荀启峰(1980年2月-)男,硕士,讲师,研究方向:计算机系统设计。