趙元黎，劉愛玲，楊海彬

(鄭州大學(xué) a.物理工程學(xué)院;b.教務(wù)處，鄭州 450001)

在《微機原理》實驗中應(yīng)用研究型教學(xué)模式

趙元黎a，劉愛玲b，楊海彬a

(鄭州大學(xué) a.物理工程學(xué)院;b.教務(wù)處，鄭州 450001)

論述了基于研究型教學(xué)的實驗教學(xué)、提升學(xué)生的研究能力和科研思維的教學(xué)實踐。在《微機原理》實驗教學(xué)中，運用研究型教學(xué)，可對學(xué)生進行動手能力、研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。基于研究型教學(xué)模式，重新審視了實驗題目，將實驗題目分為基礎(chǔ)實驗：主要圍繞微型機的基本概念設(shè)置；綜合實驗：以訓(xùn)練學(xué)生動手能力為主要教學(xué)目的；開放研究型實驗：以訓(xùn)練、提升學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識為主要教學(xué)目的。根據(jù)實驗室條件，學(xué)生可以自己選擇實驗題目、時間。并對實驗考核方式進行了改革探索。

研究型教學(xué)；微機原理；實驗教學(xué)；教學(xué)模式

在大學(xué)的課程教學(xué)中應(yīng)用研究型教學(xué)模式，通過課程教學(xué)，培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新能力是當(dāng)前教學(xué)研究的熱點之一。在課程教學(xué)中實踐研究型教學(xué)模式不僅是教學(xué)方法的問題，也是重要的教學(xué)理念問題，是高素質(zhì)人才培養(yǎng)模式的探索、研究過程。進一步深化研究型教學(xué)，需要在一線教學(xué)的教師去做深層次的探究。例如：提高任課教師的研究型教學(xué)水平、誘導(dǎo)學(xué)生自覺進行研究型學(xué)習(xí)、克服教學(xué)的時空限制、考試方式的多元化等，都是深化研究型教學(xué)所急需解決的課題[1_3]。

研究型教學(xué)模式，把培養(yǎng)學(xué)生的研究意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力作為教育教學(xué)目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生不同層次的創(chuàng)造性品質(zhì)和創(chuàng)造力，為未來社會培養(yǎng)出適應(yīng)能力強的高質(zhì)量人才。在課程教學(xué)、實驗教學(xué)中實踐研究型教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中得到發(fā)展研究能力、創(chuàng)新能力的訓(xùn)練是社會賦予教育的職責(zé)。

本文結(jié)合《微型計算機原理實驗》(以下簡稱《微機原理》)課程的教學(xué)實踐，對在實驗課程教學(xué)中如何實踐研究型教學(xué)模式略述拙見。

1 基于研究型教學(xué)，設(shè)置微機原理實驗題目

研究型教學(xué)模式教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生以科學(xué)研究的方式獲取科學(xué)知識的能力與習(xí)慣，是一種研究式的教育與學(xué)習(xí)方式，是在傳統(tǒng)教學(xué)方式的基礎(chǔ)上進行的創(chuàng)新探索與改造。

在研究型教學(xué)模式中，教師更多地要起“教練”的作用。課程教學(xué)不是單純地傳授知識，而是遵循科學(xué)知識的認(rèn)知規(guī)律，以學(xué)生為中心，設(shè)計多元化的教學(xué)過程、提供教學(xué)資源、提出學(xué)習(xí)建議，在教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)上對學(xué)生進行啟發(fā)、引導(dǎo)、激勵和指導(dǎo)，并科學(xué)地評價學(xué)習(xí)效果。

《微機原理》是電子、通信、計算機、自動化、測控技術(shù)、儀器儀表、機械等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程對上述專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力教育、創(chuàng)新教育起著承上啟下的作用?！段C原理》是一門實踐性較強的課程，教學(xué)內(nèi)容軟件、硬件結(jié)合，學(xué)生必須通過實驗環(huán)節(jié)加深和提高對課程內(nèi)容的理解。加深和提高學(xué)生對微處理器功能、存儲器和I/O接口的理解、掌握、訓(xùn)練學(xué)生的匯編語言編程能力，是《微機原理》實驗課程的教學(xué)目的。而在實驗教學(xué)中運用研究型教學(xué)，能更好地對學(xué)生進行動手能力、研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

基于上述的實驗教學(xué)目的及研究型教學(xué)模式，筆者重新審視了微型計算機原理實驗題目，對原有的實驗題目進行了調(diào)整、修正。

《微機原理》實驗內(nèi)容分軟件實驗、硬件實驗。調(diào)整后的微機原理實驗題目由基礎(chǔ)實驗(20個)、綜合實驗(8個)與開放研究型實驗(10個)等構(gòu)成。

(1)基礎(chǔ)實驗題目主要圍繞微型機的基本概念設(shè)置。如CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、匯編語言編程的基本技術(shù)、中斷的基本概念等。

(2)綜合實驗題目以訓(xùn)練學(xué)生動手能力為主要教學(xué)目的。如存儲器擴展、微型機常用接口芯片的應(yīng)用等微型機基本系統(tǒng)構(gòu)成實驗。

(3)開放研究型實驗以訓(xùn)練、提升學(xué)生研究能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識為主要教學(xué)目的。如結(jié)合計算機控制課程設(shè)計及大學(xué)生創(chuàng)新課題，以微型計算機控制為主要實驗教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置直流電機、步進電機、水位、流量、溫度、位置、紅外傳感等微型機測控實驗題目。

2 基于研究型模式，開放實驗教學(xué)

調(diào)整后的實驗教學(xué)不突破教學(xué)計劃所限定的課時。但在實驗題目、實驗時間上給學(xué)生充分的選擇空間。

2.1 實驗題目開放

具體的作法是，結(jié)合課程教學(xué)進展，指導(dǎo)學(xué)生選擇實驗題目。規(guī)定本課程實驗題目個數(shù)，但不規(guī)定具體實驗題目。例如，開課學(xué)期內(nèi)，學(xué)生可在實驗指導(dǎo)書所提供的所有實驗題目(基礎(chǔ)實驗20個、綜合實驗8個與開放研究型實驗10個)中共選做8～10個。學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇題目，“以我為主”，進行實驗、分析等方面的獨立能力訓(xùn)練。允許學(xué)生結(jié)合實際自己設(shè)計實驗題目，并經(jīng)實驗指導(dǎo)老師同意，完成實驗。這樣，在實驗教學(xué)內(nèi)容上，實現(xiàn)了開放式的教學(xué)方式。

2.2 實驗時間開放

由于受實驗室設(shè)備、教學(xué)計劃實驗課時、實驗指導(dǎo)老師人力的限制，不易做到實驗室全天候開放?？梢栽谟媱潓嶒炚n時內(nèi)，由學(xué)生自由選擇本次課時是否做實驗、及做幾個實驗。指導(dǎo)老師以學(xué)期為單位檢查學(xué)生的實驗情況。有了這樣的實驗課控制規(guī)則，學(xué)生課前預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備實驗的意識增強了，課前預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備實驗的主動性被啟動了。動手能力較強的學(xué)生在做基礎(chǔ)實驗時，一個課時可以做2～3個實驗題目;而動手能力較弱的學(xué)生，至少也能完成1個題目。這樣，動手能力較強的學(xué)生，就有時間、精力選做開放研究型實驗題目;而動手能力較弱的學(xué)生，就集中精力做基礎(chǔ)實驗，強化課程教學(xué)內(nèi)容的理解。采用了以學(xué)期為單位檢查學(xué)生實驗情況后，在不增加設(shè)備、人力的前提下，在實驗時間上，實現(xiàn)了開放式的教學(xué)方式，并做到了因人施教。

在上述開放實驗內(nèi)容、實驗時間的實驗教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的同時獲取知識、訓(xùn)練能力。

3 基于研究型模式，改革實驗考核方式

研究型教學(xué)模式是要建立一種基于探索式的學(xué)習(xí)模式，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中擁有挖掘知識、探索科學(xué)的寬松環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望?？荚嚥皇墙虒W(xué)目的，考核方式應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)欲望。

基于上述理由，我們在《微機原理》實驗教學(xué)中，采用了按實驗題目檢查實驗質(zhì)量，并給出實驗評價的考核方式。學(xué)生在實驗課時內(nèi)，隨時可向指導(dǎo)老師提出查驗實驗的申請?？梢砸淮尾轵炓粋€實驗，也可以一次查驗多個實驗，由學(xué)生根據(jù)自己做實驗情況選擇。在實驗查驗過程中，指導(dǎo)老師結(jié)合實驗題目，提出相關(guān)問題，請學(xué)生結(jié)合實驗回答。并根據(jù)學(xué)生掌握知識的情況，每個實驗均給出等級評價。期末將根據(jù)每個實驗的評價等級，按“就高不就低”原則，綜合給出總成績。如果學(xué)生對指導(dǎo)老師的綜合實驗評價不滿意，可申請進行實驗考試，取得實驗期末成績。對于有創(chuàng)造性的實驗結(jié)果，在實驗質(zhì)量評價上要給予鼓勵。

指導(dǎo)教師通過查驗實驗質(zhì)量過程，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“問題、解決方案、結(jié)果或結(jié)論”來撰寫實驗報告，進行提出科學(xué)問題、設(shè)計解決方案、歸納、總結(jié)科學(xué)結(jié)論的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生深入理解課程教學(xué)內(nèi)容，從研究的角度掌握知識，掌握科研的方法。

結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生準(zhǔn)備問題是研究型教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)。聯(lián)系實際的問題，在教學(xué)過程中能激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生進行高層次的思維。從某種意義上說，研究方法比研究本身更重要。正如前卡內(nèi)基教育促進會主席的Ernest Boyer博士在《學(xué)術(shù)的反思》一文中所指出的，“教學(xué)是教育和塑造未來的學(xué)者，優(yōu)秀教師能營造一個氛圍，激勵主動而非被動式的學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生成為批判性和創(chuàng)造性的思考者，在大學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)束后，具有繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力”[4]。筆者進行上述實驗教學(xué)考核方式的嘗試，其目的就在于此。

4 積極實踐研究型教學(xué)，為學(xué)生打開研究之門

科學(xué)研究的靈魂是探索和創(chuàng)造，在教學(xué)的過程中溶入科學(xué)研究的元素是研究型教學(xué)的特點。研究型教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一門學(xué)科而不僅僅是修讀一門課[5]。在教學(xué)過程中使學(xué)生對學(xué)科發(fā)生興趣，從而超越課堂、教材的約束，是一種值得追求的境界，也是研究型教學(xué)的最高境界[6_7]。作為教師，積極實踐研究型教學(xué)，為學(xué)生打開研究之門，是社會賦予教師的職責(zé)。

在實踐研究型教學(xué)的過程中，我們有以下幾點體會：

(1)教學(xué)必須抓住本質(zhì)、揭示本質(zhì)。研究型教學(xué)多是采取集成教學(xué)的模式，將知識點組合為例、表達科學(xué)思想。實質(zhì)上是以知識點為載體表達科學(xué)思想，科學(xué)方法，尤其是研究者的思想、方法。

(2)教師要有堅實的專業(yè)基礎(chǔ)和寬闊的知識面，有駕馭場面的能力。應(yīng)該鼓勵學(xué)生提問、質(zhì)疑、探究、評價，鼓勵學(xué)生獨立思考。在課堂上、下實施互動，對于學(xué)生“無意識”的提問，教師要有敏感性，要和同學(xué)一起追蹤求源。

(3)以研究為基礎(chǔ)的教學(xué)，要充分考慮學(xué)科交叉、滲透的發(fā)展趨勢。要盡可能多地展示研究者的思想、語言和方法，讓初學(xué)者理解、接受科學(xué)研究的本質(zhì)。

(4)開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力是教師的職責(zé)。通過評價學(xué)習(xí)效果，確認(rèn)學(xué)生的創(chuàng)造性，重要的是及時鼓勵學(xué)生去質(zhì)疑、去尋找科學(xué)真理。教師要創(chuàng)造機會去挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛力。

5 結(jié)束語

在《微機原理》實驗教學(xué)中實踐研究型教學(xué)模式，調(diào)動了學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的主觀因素、學(xué)習(xí)興趣。不少同學(xué)利用課余時間設(shè)計實驗方案，和同學(xué)開展問題討論，主動對課程教學(xué)內(nèi)容進行深入的討論和研究。盡管采用逐個查驗實驗題目的考核方式增加了指導(dǎo)教師的工作量，但調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，實現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維的教育目標(biāo)。

研究型教學(xué)使得教學(xué)方法、教學(xué)理念、考核結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，采用多元化考核方式，分離基礎(chǔ)內(nèi)容考核和創(chuàng)造性的考核，有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性[8_9]。

[1]孫宏斌，孫元章，陳永亭，等.電力系統(tǒng)本科專業(yè)課的研究型教學(xué)模式[J].中國高教研究，2006(3)：P90 _91.

[2]華成英，王紅，葉朝輝.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程研究型教學(xué)模式的探索與實踐[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2011，21(4)：41_43.

[3]李樹濤，章兢，黎福海，等.電子信息類專業(yè)課研究型教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新[J].高等教育研究學(xué)報，2011，34(4)：77_79.

[4]趙韓強，趙樹凱，余沛明.淺談研究型大學(xué)的研究型教學(xué)模式[J].高等理科教育，2007(3)：101_104.

[5]趙元黎，楊海彬.研究型教學(xué)模式在“微型計算機原理”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2011 (13)：71_72.

[6]胡新根，何道法，李新華，等.研究型物理化學(xué)實驗教學(xué)模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2009，28(10)：133_135.

[7]張文娜，熊飛麗.研究型教學(xué)模式實踐與探討——基于《傳感器與測試技術(shù)》[J].當(dāng)代教育論壇，2011 (3)：50_52.

[8]季毅.試析研究型教學(xué)模式內(nèi)涵及其應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009(20)：57_58.

[9]彭善瓊，魏鵬，肖龍.研究型教學(xué)模式與實施方法的探討——基于《微機原理與接口技術(shù)課程》[J].教育論壇，2009(10)：118_120.

Practicing the Research-oriented Teaching M ode to M icrocomputer Principle EXperimentation

ZHAO Yuanlia，LIU Ailingb，YANG Haibina
(a.College of Physical Science and Engineering;b.Academic Affairs Office，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China)

This paper introduced the research-oriented teaching to Microcomputer Principle experimentation.It ismobilized for study desire of student.It is trained for inaugurating of student.Based on research-oriented teaching，we have been investigated the experiment subject over again.Basic：It is set for basis idea of Microcomputer.Colligation：It is set for power trained.Study：It is set for advance study.Students can choose the subject and time.We have a new appraising system for student.

research-oriented teaching;microcomputer principle;experiment teaching;teachingmodel

G642.423；TP338.1

A

10.3969/j.issn.1672_4550.2014.01.023

2012_12_12；修改日期：2013_01_17

趙元黎（1957_），女，博士，教授，研究方向：測控技術(shù)。