摘 要： 微機原理是一門實踐性都很強的課程，是理工類專業(yè)必修基礎(chǔ)課程。因此，教學(xué)中，教師應(yīng)注重改革實驗教學(xué)內(nèi)容，改革實驗教學(xué)方法，建立網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室平臺，提高實驗教學(xué)效果，強化學(xué)生能力的培養(yǎng)，促進學(xué)生個性化發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 微機原理 實驗教學(xué) 改革 探索

一、引言

“微機原理”是我院理工類必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。由于計算機工作原理抽象，工作過程難以理解，作為微機原理課程重要組成部分的實驗教學(xué)在對學(xué)生對知識的掌握和能力培養(yǎng)方面起著理論教學(xué)不可替代的作用。由于種種原因，我們的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)非常薄弱，導(dǎo)致了實驗教學(xué)不能與實際專業(yè)教學(xué)體系很好融合，學(xué)生的實驗還停留在驗證性的初級階段，影響了該課程的教學(xué)效果，必須對實驗教學(xué)進行探索和改革，以提高教學(xué)質(zhì)量。

二、現(xiàn)狀分析

我校微機原理實驗課是面向全校工科類學(xué)生的，有計算機類的、汽車工程類的、通信類的，還有機械類的，各個專業(yè)要求的層次不一樣，用統(tǒng)一的同一種教學(xué)模式去對待不同的學(xué)生，主次輕重不分，導(dǎo)致有些專業(yè)根本沒有達到要求，有些專業(yè)甚至是“趕鴨子上架”，使教師頭痛，學(xué)生痛苦。

實驗教學(xué)方式實行的是教師講解并操作演示，學(xué)生動手操作驗證、課后學(xué)生完成報告教師批閱的模式，實驗課以教師為中心，學(xué)生跟著教師指導(dǎo)走，機械地照搬實驗指導(dǎo)接線圖進行連線，學(xué)生缺乏主觀能動性，不利于學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

實驗設(shè)備集成度高，實驗項目模塊化高，硬件操作減少，軟件接口驅(qū)動程序完善，基本上學(xué)生處于驗證性操作。這當(dāng)然有有利的一面，如：實驗過程快；設(shè)備損壞率低；實驗成功率高，增強學(xué)生完成實驗的信心等。但是也包含不利的一面，讓學(xué)生離素質(zhì)教育相去甚遠(yuǎn)，如：由于設(shè)備連線限制，實驗內(nèi)容大多為驗證性，使學(xué)生處于被動接受的地位，無法發(fā)揮學(xué)生的主動性，嚴(yán)重影響了學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性的積極性。

三、措施及方法

1.根據(jù)專業(yè)優(yōu)化實驗內(nèi)容

精選實驗內(nèi)容是優(yōu)化實驗項目的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)不同專業(yè)知識體系的不同特點，并針對不同的專業(yè)，開設(shè)不同的實驗項目，靈活調(diào)整實驗課的重心，并采取不同的實驗方法，使每個實驗項目都能達到課程規(guī)定的培養(yǎng)目標(biāo)。按照學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)與實驗項目考查的知識點相結(jié)合的原則，將微機原理實驗教學(xué)分為3個層次。

第1層次是驗證實驗部分。驗證實驗完成了支撐基礎(chǔ)知識的作用，任何專業(yè)都要完成基本驗證性實驗，目前保留的驗證性實驗內(nèi)容有：并行接口電路8255實驗；定時/計數(shù)器8253實驗；鍵盤/顯示控制器8279實驗；中斷控制器8259實驗；串行通信控制器8250實驗；存儲器6264擴展實驗。通過本層次的實驗，學(xué)生對微機知識會有一個基本的了解和掌握。

第2層次是設(shè)計性實驗部分。根據(jù)專業(yè)特點的不同，在較好完成驗證性單元實驗的基礎(chǔ)上，引入與專業(yè)知識結(jié)合性較強的設(shè)計性實驗。教師只提供基本的設(shè)計思想和設(shè)計方法，不提供具體的、詳細(xì)的電路與程序。學(xué)生自己查閱有關(guān)資料，自定設(shè)計方案，自行設(shè)計、調(diào)試接口電路和控制程序。例如自動化專業(yè)教學(xué)中，讓學(xué)生自己完成設(shè)計步進電機驅(qū)動實驗。將前面學(xué)習(xí)的條件輸出實驗、循環(huán)程序設(shè)計、DOS中斷調(diào)用等內(nèi)容結(jié)合起來。此類設(shè)計性實驗，可以提高學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力。

第3層次綜合性實驗。綜合性實驗的目的是要將學(xué)生學(xué)過的主要功能部件有機地結(jié)合起來，形成一個有意義的整體。因此我院將該類實驗安排在課程設(shè)計階段。綜合性實驗是由教師根據(jù)不同專業(yè)給出實驗項目，學(xué)生根據(jù)所掌握的知識，跳開實驗儀器的限制，通過不同的方法和不同的途徑來完成實驗。例如數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、交通燈控制系統(tǒng)等。這類綜合性實驗?zāi)軌蚴沟脤W(xué)生對微機原理與接口這門課程有一個全新的認(rèn)識。

2.改革教學(xué)方式

實驗教學(xué)內(nèi)容的改革要求實驗教學(xué)與指導(dǎo)方法也要相應(yīng)地進行調(diào)整，這是實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)實驗的三個層次，分別采取不同的方法進行實驗指導(dǎo)，在實驗安排上采取統(tǒng)一安排與實驗室開放相結(jié)合的方法。

首先在驗證性實驗部分，采用扶持的教學(xué)模式。在此階段由教師“扶著”學(xué)生走。這時的學(xué)生由于剛接觸微機軟硬件相結(jié)合的實驗，往往會感到無從下手，實驗中遇到故障往往不知如何排除。因此，教師需耐心細(xì)致地向?qū)W生傳授軟硬件設(shè)計方法，協(xié)助學(xué)生排除故障，使其掌握程序調(diào)試及故障分析與排除的基本方法和技能，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的實驗作風(fēng)，為后續(xù)實驗奠定基礎(chǔ)。

其次在設(shè)計性實驗部分，采用預(yù)先設(shè)計加抽查講解的辦法。實驗前學(xué)生進行理論上設(shè)計，實驗時隨機讓學(xué)生講解實驗的基本原理、操作過程，教師進行點評與更正，然后開始實驗操作。讓學(xué)生在實驗開始之前對于實驗過程有一個非常透徹的理解，對于實驗預(yù)習(xí)中遇到的問題會主動去查閱理論教材，對于理論課上所學(xué)的相關(guān)知識是一個很好的復(fù)習(xí)鞏固過程。同時，采用學(xué)生自己上講臺講課的方式，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性。

再次在綜合性實驗階段，采用開放式實驗室教學(xué)模式。學(xué)生根據(jù)自己的時間表進行實驗設(shè)計、實驗調(diào)試。教師要放手讓學(xué)生自己摸索，相信學(xué)生，鼓勵學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生敢試敢闖的精神。教師只作技術(shù)上的咨詢和結(jié)果上的考核驗收，使學(xué)生的聰明才智得到充分發(fā)揮。

3.建立網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室平臺

微機原理課程的實驗，對于不同專業(yè)的學(xué)生，完成實驗難度不同，大部分專業(yè)的學(xué)生完成實驗有一定的困難。為了幫助學(xué)生更好地理解接口技術(shù)實驗的實質(zhì)，掌握設(shè)計的基本方法，在實驗中教師要充分利用多媒體課件輔助實驗教學(xué)，可制作基于網(wǎng)絡(luò)平臺的“微機原理實驗”多媒體課件。課件以課程要求的實驗為藍(lán)本，利用多媒體技術(shù)，介紹實驗，調(diào)試實驗電路和實驗程序。通過多媒體課件，學(xué)生可以感受到實驗的整個過程，可以通過網(wǎng)絡(luò)不受時間和地點的限制反復(fù)進行虛擬實驗。

四、結(jié)語

高校實驗教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗和解決工程實際問題能力，而掌握科學(xué)的方法和培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度是至關(guān)重要的。我們只有不斷總結(jié)實驗教學(xué)經(jīng)驗，改善實驗環(huán)境，探索實驗教學(xué)新方法，才能培養(yǎng)滿足社會需求的高素質(zhì)的人才。