王 強,蘭長林，錢湘萍，方開洪

(蘭州大學,甘肅 蘭州 730000)

“微機原理”成績統(tǒng)計分析與教學方法改革

王 強,蘭長林，錢湘萍，方開洪

(蘭州大學,甘肅 蘭州 730000)

對于核科學類專業(yè)，“微機原理”是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其知識點多，內(nèi)容抽象，學生理解難度較高。以蘭州大學核科學與技術(shù)學院核科學類專業(yè)學生“微機原理”考試成績?yōu)闃颖具M行分析統(tǒng)計。發(fā)現(xiàn)目前的教學方法在課程教學中硬件與接口擴展部分不夠理想。針對教學中存在的問題，課程組在教學方法上進行了新的嘗試，在課堂上增加了學生動手編程的部分；在實驗上增設(shè)了項目性探索實驗供同學們選做。實踐表明，新的教學方法的實施效果良好，學生應(yīng)用動手能量增強，掌握知識能力有所提高，課程考試成績也有提升。

微機原理；成績分析；教學方法改革

“微機原理”是信息類專業(yè)的一門專業(yè)必修課[1]，也是非信息類專業(yè)諸如核科學類、物理類等專業(yè)的重要的基礎(chǔ)課程。該課程的特點是內(nèi)容抽象，其理論性、實踐性都很強[2-4]。課程要求學生掌握微機系統(tǒng)的基本知識、匯編語言程序設(shè)計和基本硬件接口技術(shù)[5,6]，該課程在專業(yè)知識及技術(shù)能力結(jié)構(gòu)中舉足輕重，在人才培養(yǎng)方案中起著承前啟后的重要作用[7,8]。

蘭州大學除了信息類專業(yè)開設(shè)了“微機原理”專業(yè)課外，核科學類各專業(yè)也開設(shè)了此課程。根據(jù)專業(yè)不同，課程的教學大綱制定也有各自的特點，教學內(nèi)容和重點難點不盡相同[9-10]。近年來，蘭州大學核科學與技術(shù)學院建立了教學實驗中心改善教學實驗條件。微機原理課程的教學質(zhì)量和實驗室條件得到很大改善。

基于蘭州大學本科教學質(zhì)量提升計劃，對核科學與技術(shù)學院“微機原理”課程進行教學方法改革試點。本文對比分析了教學方法改革試點前后2012級和2013級學生的“微機原理”課程考試成績，尋找該課程教學體系中的薄弱點，發(fā)現(xiàn)學生學習過程中的困難之處，進行教學方法改革，并總結(jié)其成功與失敗，以進一步提高教學質(zhì)量。教學實踐表明，所提出的教學改革方案行之有效，提高了教學質(zhì)量，調(diào)動了學生的學習積極性，學生的動手實踐能力得到了提高，課程考試成績也有提升。

1 研究樣本

蘭州大學核科學與技術(shù)學院的微機原理課程名為“微機原理及實驗”，授課專業(yè)為核物理、核技術(shù)和輻射防護三個專業(yè)，根據(jù)自身專業(yè)特點，選用教材為胡漢才老師編著的“單片機原理及其接口技術(shù)”(第三版)。課程安排在三年級上學期。此階段學生已經(jīng)學習了“電磁學”、“計算機基本原理”、“電子線路”(包括模擬部分和數(shù)字部分)等基礎(chǔ)課程，也學習了“C語言及程序設(shè)計”等編程課。因此具備了一定的基礎(chǔ)知識和高級語言編程能力。

成績樣本來自于蘭州大學核科學與技術(shù)學院2012級和2013級三個專業(yè)學生的“微機原理與實驗”課程的期末考試成績，并且兩套試題的難易程度相當。他們的授課時間分別為2014和2015年秋。本課程考試滿分為100分，在成績分析中，將題目按知識點內(nèi)容分為3個部分，即微機基礎(chǔ)知識部分、匯編語言與程序設(shè)計部分和硬件及接口擴展部分。

2 成績分析

2012級和2013級應(yīng)考人數(shù)均為87人，除去留級、重修、補考和缺考，實際參加統(tǒng)計分析的有效試卷樣本共計148份，其中2012級74份，2013級74份。

首先對兩個年級學生的成績進行分析與歸納。學生成績分布如圖1所示，分數(shù)主要集中在50到100之間。2012級的平均成績?yōu)?0.2分，51.4%的考生(38人)成績在平均分以上。

圖1 2012級和2013級學生成績分布

分析各分數(shù)段的成績分布情況，如表1所示，2012級的優(yōu)秀率為13.5%，有28.4%的學生不及格。

表1 各分數(shù)段人數(shù)所占的百分比

對試卷進行知識點分段分析。微機原理課大致分為微機基礎(chǔ)知識、匯編語言與程序設(shè)計和硬件及接口擴展3個部分。這3個部分的得分率情況如表2所示。從表2明顯可以看出，2012級學生對基礎(chǔ)知識的掌握比較好，平均得分率為81.1%；對匯編語言與程序設(shè)計部分的得分率為68.3%；而對硬件及接口擴展部分的掌握較差，得分率僅為44.3%，部分同學得分為0。這也就說明，目前的教學方法在課程教學最重要的硬件擴展應(yīng)用部分并不理想。教學方法改革的重點應(yīng)放在第三部分上。

表2 各知識點的得分率

3 分析問題與對策

通過對2012級學生的成績分析，發(fā)現(xiàn)硬件與接口部分的得分較低，這表明，微機原理課程的實踐教學環(huán)節(jié)中存在一定的問題。在匯編語言方面，由于實驗教學內(nèi)容側(cè)重于算法，與匯編語言的主要實際應(yīng)用脫節(jié)。

在實驗教學方面，學院于2012年投資更換了新的實驗教學器材，采用上海星研公司的SUN ES59PA單片機實驗儀，改善了實踐教學條件。但是，在實驗任務(wù)設(shè)計上，任務(wù)比較單一，為了照顧到所有的同學，難度設(shè)定為中等，然而這種“平均主義”的思想并沒有起到促進后進的同學，而限制了優(yōu)秀學生的發(fā)展。

面對存在的問題，2015年秋季，在2013級學生的“微機原理”課程的教學過程中，課程組有針對性的采取一定的措施，改革教學方法，提升教學質(zhì)量。在課堂教學中，更加注重基礎(chǔ)理論與硬件接口的結(jié)合，相對減少匯編算法的講解，在課堂上預留一定時間，讓學生自己動手編寫一段程序，以加深對知識的理解和記憶。在實踐教學方面，除了開設(shè)和2012級同學相同的實驗內(nèi)容外，專門增設(shè)了自由選做的項目性實驗，項目性實驗的涉及面較廣，需要更多的綜合知識和能力，為學習成績較好的學生留下了發(fā)揮的空間。這樣，就可以改變以往“一刀切”的狀況，讓不同層次的學生能夠根據(jù)自己的實際情況進行學習[9]。

3 改革效果分析

項目性實驗采取自由自愿的選做原則，部分學習較好的同學參與了項目性實驗。由代課老師提出幾個可做到實驗題目，學生自由選做，學生與老師隨時溝通，對出現(xiàn)的問題予以及時解答。經(jīng)過一個學期的努力，2013級學生的微機原理課程成績有了一定的提高。學生的得分情況匯總在圖1中。各分數(shù)段得分人數(shù)比例在表1中列出。比較發(fā)現(xiàn)，相對2012級學生，優(yōu)秀率由13.5%提高到16.2%；超過80分的人數(shù)比率由35.1%提高到43.2%。各知識點分段的結(jié)果也列在表2中，與2012級的結(jié)果比較分析，發(fā)現(xiàn)硬件與接口部分的得分率有較大的提升，由44.3%提升到56.7%。說明項目性實驗的教學方法有一定的實用性，有助于學生對所學知識的深入理解與掌握。

為了進一步分析學生的得分情況，圖2給出了2013級74名參加考試的學生的硬件與接口部分的得分率與各自成績之間的關(guān)系(圖中為了顯示簡單明了，硬件得分率簡化為5的倍數(shù))。大體上看，硬件部分的得分率隨卷面分數(shù)的增加而增加，即，卷面分數(shù)高的同學，他的硬件部分的成績相應(yīng)較高。

圖2 2013級學生的硬件與接口部分的得分率與試卷分數(shù)關(guān)系圖

同時從表1看出，雖然2013級學生的成績，優(yōu)秀率及80分以上人數(shù)所占比例有所提升，但是，仍然有25.7%的學生不及格，他們的分數(shù)主要集中在40～59之間。圖2也反映出這一現(xiàn)象：硬件部分得分在80以上的人數(shù)占37.8%，而低于40的也高達33.8%。說明，教學期間，由于是自由選做實驗，老師對這部分同學的督促監(jiān)督力度不夠，使得這部分同學學習浮躁，對知識的掌握不夠。

4 結(jié) 論

本文依托蘭州大學本科教學質(zhì)量提升計劃，對比分析了2012級和2013級核科學與技術(shù)學院“微機原理”課程理論考試成績。討論了項目性實驗教學方法實施前后學生考試成績的變化情況。改革了教學環(huán)節(jié)中一些不合理、與實際應(yīng)用脫節(jié)、缺乏激勵機制的陳舊方法。在教學中增加了在課堂上學生自己練習內(nèi)容；在實驗方面，除了常規(guī)實驗外，增加了自由選做的項目性實驗，課堂與實驗環(huán)節(jié)的結(jié)合，提高學生的學習積極性。在采用新的教學方法后，學生的學習效果有顯著的提高，實現(xiàn)了良好的教學效果。

[1] 曹華，蘇曙光，陳亨斌.“微機原理與接口技術(shù)”課程教學改革探索[J]．電氣電子教學學報，2015(37)：0018-0022．

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[3] 李艷玲，吳昂，朱娟花，等．“微機原理與接口技術(shù)”教學方式探討[J]．中國電力教育：上，2013(2)：67-68．

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[7] 李珍香，李全福．基于CDIO模式的微機原理與接口技術(shù)課程實驗教學改革與實踐[J]．實驗室科學，2013(1)：65-68．

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Score Analysis and Teaching Method Reform for the Course of “Microcomputer Principle”

WANG Qiang,LAN Chang-lin,QIAN Xiang-ping,FANG Kai-hong

(Lanzhou University,Gansu Lanzhou 730000)

For nuclear science majors,“Microcomputer principle” is an important professional basic course.The knowledge points are very abstract and difficult to understand.In this paper,the test scores were statistical analyzed for “microcomputer principle” course of the school of Nuclear Science and Technology,Lanzhou University.Some problems were found for the teaching methods in the part of hardware interface.In order to improve the teaching quality,some reforms were employed,i.e.Classroom Training,free exploration experiment,etc.Practice shows that the new teaching method is good for the students to grasp knowledge and improve learning skills.The course test scores are also improved.

microcomputer principle；analysis of the score；reform of teaching method

2016-08-17

蘭州大學教學研究項目(201515)

1007-2934(2016)06-0131-03

G 40-051

A

10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.006.036