浅谈面向应用型人才的微机原理及应用实验教学改革

时间:2018-04-05 论文范文 我要投稿

    论文关键词:微机原理 实验教学 教学改革

    论文摘要:从培养高素质应用型人才的角度出发,讨论了在微机原理及应用课程的实验教学改革中,如何激发和调动学生学习的主动性,有效地培养学生创新意识与创新能力;改革实验教学内容与教学方法;依托创新基地大力提升学生实践动手能力,真正培养出具有工程实践能力的高素质应用型本科人才。
   实验教学在对学生能力培养方面起着理论教学不可替代的作用,是培养学生实验技能、应用能力和科学作风的重要环节。《微机原理及应用》课程是计算机类及大多数电子类专业学生的必修课程。本门课程要求学生很好地掌握这门课程的内容并具备一定的实际电路设计和编程能力,使学生在深刻理解计算机软、硬件关系及以后的计算机应用开发中打下必要的计算机硬件基础。传统实验内容,仅仅是为了配合理论教学环节,主要是验证理论课教学的内容。传统实验教学将汇编软件上机、简单的硬件实验作为验证性实验,例如编程将输入的字符个数分类统计,或在实验箱上按实验指导书上的接线要求完成实验等,事实证明它在一定程度上帮助学生了解了课程,但是对于有限的实验教学而言,这种教学的效率不高,学生学习的主动性无法调动。这种实验内容无法使实践能力跟上时代对知识的要求,无形中削弱了实践教学和学生的主体性特点,使实验成了理论教学的附属,更无法满足应用型人才培养的需求。
  一、现状分析
  由于微机原理及应用属于硬件类课程,课程内容抽象、枯燥乏味,多数学生学习兴趣低,主动性差。学生汇编语言基础差,对汇编语言程序设计的理解和掌握程度低,直接影响到微机原理和接口技术课程的教学。实验系统老化,大多数院校采用的均为箱式实验系统,所提供的实验项目大多为对单个芯片的验证性实验,并且实验系统中均固化有相应的实验程序,部分学生实验时直接调用程序就可以完成实验内容。实验项目设计不合理,实验中需要学生动手的地方少,达不到实验目的。实验项目大多为验证性实验,缺乏设计性、综合性的实验项目。所用实验系统与目前微机的发展使用现状相距较远,未能利用目前通用微机的资源。
  二、建立开放实验教学模式
  实验室是高等学校实施素质教育、培养本科学生创新精神与实践能力的重要基地,实验室应该对学生开放、为学生提供实践学习条件。
  1.增加实验室开放时间。传统的实验室管理模式下,实验室只在有课程安排的时间段开放,而大部分无课程安排的时间中是不开放的。在这种环境下,学生往往被限制在教师事先设定好的时间段进行实验,学生发挥自身潜能的余地和空间很小。为了让学生有更多的自主时间进入实验室,就必须建立开放性的实验环境。要允许学生结合课程学习以及自己的专业特点、时间安排或兴趣爱好提出实验题目、设计实验方案,并可在一个较宽松的实验环境内完成。实行实验室开放不但能最大限度地利用实验室资源,提高仪器设备利用率,而且能充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用,为学生提供自主发展和实践锻炼的空间。
  2.开放实验内容。在课程计划实验外,实验内容可进一步开放。开放的内容以适用性、趣味性的实验项目为主。可以结合实际,将开放的项目在网上公布,学生可以选择自己感兴趣的实验项目并填报申请单,经教师同意,实验室主任审核,学院备案,便可进行。但在进行实验之前,学生应自行查阅相关资料,并设计实验方案,最后完成实验,提交报告。这种完全开放的实验环境有利于学生个性化发展,增强他们的自信心。
  3.学生自主选题开展项目研究。开放实验内容,可以让学生根据自己的实际情况,选择老师提供的实验,鼓励学生在此基础上进行拓展或自主提出课题项目,向学校或学院申请立项资助。如学校组织的大学生创新计划项目、全国大学生电子设计竞赛及“挑战杯”等全国大学生课外学术科技作品竞赛活动。自选课题以不同专业不同年级的学生组成研究小组,除研究项目,还可参与教师的课题研究,为教师提供科研帮助。“要培养学生创新能力,首先教师要有创新意识”,因此在实验教学组织中,采用多种形式的教学方法,引导学生进行创新性学习,通过这些训练,使学生具备独立思考、独立操作与解决问题的能力。
  三、实验内容改革
  微机原理实验的主要内容是:计算机软硬件的基本知识和基本设计方法,计算机软硬件的应用技术和利用各种IC器件组建微机系统、进行系统接口设计、扩展微机系统的功能等。基于培养工程应用型人才的要求,对实验教学内容应进行全面改革。丰富实验内容,提高实验难度,增加设计性和开发性实验的份量。
  1.基础实验改革。基础实验紧跟理论教学进程,以单元实验为基础,通过实验使学生掌握计算机软、硬件工作原理及常用接口芯片的功能和基本用法。由于学生刚刚接触微机软硬件,往往感到无从下手,此时学生遇到问题不知如何解决。因此,在实验内容上,应安排一些验证性实验。主要让学生熟悉编程和调试环境,练习常用指令的使用。在此阶段,老师的主要作用应是对学生的扶持,以示范引导为主,从而使学生迅速掌握软件的使用和程序的编写方法,逐步锻炼学生软硬件调试的能力,也可以加深对基础知识的理解。
  2.一般设计性实验。在较好完成单元实验的基础上,引入设计性实验。要求采用单元电路模块组合的方法,设计一个较复杂的接口电路和控制程序,实现多种功能。教师主要完成对学生的启发引导,只提供基本的设计思想和设计方法,不提供具体的、详细的电路与程序。学生自己查阅有关资料,自定设计方案,自行设计、调试接口电路和控制程序。对学生在实验中遇到的问题,老师只做引导性提示,具体故障的排除由学生自己动手完成。通过此类设计性实验,可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力。
  3.综合设计性实验。对部分基础较好的学生,在完成上述实验后,可以鼓励他们进行综合设计实验。在以前的综合性实验中,实验类容有老师给出,而且基本有现成的指导资料,不能真正达到对学生综合能力的培养。此类实验应由学生根据工程实际,提出自己的想法,并与指导老师交流,然后形成具体的实施方案。在该类实验中,老师主要把握学生提出的实验可行性和难易程度,资料的收集整理、电路的设计、软件的编写全部由学生自己完成,由老师对最后的完成情况作综合评价。

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