摘要：微機(jī)原理課程是電類工科非計算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和必修課程，針對微機(jī)原理課程的特點(diǎn)，探討啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、啟發(fā)策動教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法在微機(jī)原理課程教學(xué)中的應(yīng)用，并結(jié)合實際課堂教學(xué)效果驗證了幾種教學(xué)方法的實用性。

關(guān)鍵詞：啟發(fā)式教學(xué)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)啟發(fā)策動教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

微機(jī)原理課程是電子、機(jī)械、電工、通信等非計算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和必修課程，課程重要性不言而喻。目前國內(nèi)各高校非計算機(jī)專業(yè)微機(jī)原理課程授課內(nèi)容仍以8086CPU為主線進(jìn)行教學(xué)，指令系統(tǒng)仍采用面向86系列的微處理器的匯編指令，可編程接口仍以8位接口為主。微型計算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異，微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中已基本不再使用8086CPU，在授課過程中學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象，枯燥、難理解，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很多學(xué)生學(xué)到最后都沒弄清楚本課程的精髓和意義。面對一成不變的微機(jī)原理教學(xué)內(nèi)容，容易讓學(xué)生忽視課程的重要性，認(rèn)為學(xué)無所用，其實專業(yè)的人都應(yīng)該明白，微機(jī)原理的基礎(chǔ)課地位絲毫不能動搖，這就需要微機(jī)原理教學(xué)從業(yè)老師進(jìn)行課程建設(shè)和課程改革，改進(jìn)教學(xué)方法，根據(jù)具體內(nèi)容進(jìn)行劃分，運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、啟發(fā)策動教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等，提高教學(xué)質(zhì)量。

一、啟發(fā)式教學(xué)應(yīng)用

啟發(fā)式教學(xué)目前在課堂中應(yīng)用較多，啟發(fā)是由孔子說的“不憤不啟、不悱不發(fā)”而來，“憤”即心里想懂，但表達(dá)不出懂的意思，“悱”即嘴里想表達(dá)出懂的意思，但又講不出來。孔子的啟發(fā)式教學(xué)有其積極的一面，但是也有局限性。當(dāng)今啟發(fā)式教學(xué)不僅在在學(xué)生心理活躍時進(jìn)行啟發(fā)，而且要求教師在教學(xué)過程中充分調(diào)動學(xué)生積極性、主動性、激發(fā)學(xué)生的積極思維，利用學(xué)生求知欲和好奇心引發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，變被動的“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。啟發(fā)式教學(xué)主要應(yīng)用在微機(jī)原理基礎(chǔ)知識的講解過程中，啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而掌握微機(jī)原理的基本知識，計算機(jī)的運(yùn)算電路主要是由全加器組成，計算機(jī)只會做加法。這跟補(bǔ)碼有啥關(guān)系呢？進(jìn)一步啟發(fā)，那么減法怎么做呢？仔細(xì)看運(yùn)算電路會發(fā)現(xiàn)，每個全加器的輸入有兩個端子，一個是直接輸入，另一個是通過異或邏輯門輸入，當(dāng)作加法的時候，異或門為同相邏輯門，完成加法；當(dāng)作減法的時候，異或門為反相邏輯門，減數(shù)被按位取反，而后再相加，并且末位加1，也就是減法變成了加法，并且通過實際驗證，結(jié)果總是正確的。那這個運(yùn)算過程叫什么呢？就叫補(bǔ)碼運(yùn)算。為什么叫補(bǔ)碼呢？因為我們會發(fā)現(xiàn)減數(shù)取反加1后所表示的數(shù)與減數(shù)之和正好是該字長所能表示數(shù)的模值，互為補(bǔ)充，稱之為補(bǔ)碼。補(bǔ)碼的問題解決了，經(jīng)過驗證，還會發(fā)現(xiàn)除了采用補(bǔ)碼運(yùn)算可以解決減法問題，還可以解決數(shù)的符號問題，研究表明采用補(bǔ)碼運(yùn)算不用對數(shù)的符號位單獨(dú)處理，總是可以得到正確的結(jié)果。因此，研究微機(jī)原理的時候補(bǔ)碼是一個很好的分析手段，計算機(jī)的運(yùn)算過程就是如此，所以我們一定要掌握補(bǔ)碼。

二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用

任務(wù)驅(qū)動法是基于探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的一種模式，它要求師生改變傳統(tǒng)的觀念和角色，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用和教師在教學(xué)中的組織、引導(dǎo)、促進(jìn)、控制、咨詢作用，將學(xué)生認(rèn)為枯燥的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦拥膶W(xué)習(xí)內(nèi)容。在微機(jī)的接口講解內(nèi)容中，利用任務(wù)驅(qū)動激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。一個接口從結(jié)構(gòu)介紹、管腳介紹、工作原理介紹、工作方式介紹、控制字介紹到最后的具體應(yīng)用，如果沒有一個任務(wù)要求，容易陷入課堂變成技術(shù)資料的瀏覽。比如說介紹可編程并行接口8255A，我們可以設(shè)置一個任務(wù)，8086CPU連接一個字符打印機(jī)，實現(xiàn)對某串字符的打印，根據(jù)該題需求去學(xué)習(xí)8255，目的明確，學(xué)習(xí)起來必然事半功倍，經(jīng)過多年的教學(xué)實踐證明，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法特別適合講解接口芯片。

三、啟發(fā)策動教學(xué)法應(yīng)用

啟發(fā)策動教學(xué)法的最終目的是為了策動學(xué)生掌握課堂教學(xué)內(nèi)容。該方法實施的前提是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生教學(xué)啟發(fā)，目的是使學(xué)生處于“憤悱”之態(tài)。啟發(fā)策動教學(xué)法特別適合于存儲器擴(kuò)展技術(shù)，通過設(shè)置問題情境和任務(wù)驅(qū)動，可以將微機(jī)原理中重點(diǎn)內(nèi)容講解的非常透徹。啟發(fā)策動教學(xué)法具體應(yīng)用實施可參見筆者論文[4]。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的靈活性與自主性，為傳統(tǒng)課堂忽視學(xué)生差異與教學(xué)缺乏針對性的問題提供了行之有效的解決辦法。在翻轉(zhuǎn)課堂中，解放出來的課堂時間為學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)提供了契機(jī)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法特別適合匯編語言程序設(shè)計和綜合設(shè)計實驗，程序設(shè)計能力提升需要學(xué)生親自動手編寫，讓學(xué)生成為課堂的主角，讓學(xué)生真正動起來，教師可近距離了解學(xué)生程序設(shè)計能力和學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，同時可以在一定程度上督促學(xué)生學(xué)習(xí)。綜合設(shè)計性實驗反映學(xué)生微機(jī)原理課程的學(xué)習(xí)效果，通過綜合設(shè)計任務(wù)檢驗學(xué)生掌握程度，實現(xiàn)課堂的真正翻轉(zhuǎn)。

五、結(jié)束語

鑒于微機(jī)原理課程特點(diǎn)，筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗通過對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃，將啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)、啟發(fā)策動教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，在實際教學(xué)過程中進(jìn)行應(yīng)用實施，教學(xué)效果良好，近五年來微機(jī)原理課程的一次及格率較以往有大幅提高，一次考試及格率達(dá)到85%以上，二次考試及格率達(dá)95%以上，五年來受益學(xué)生達(dá)5000人以上。根據(jù)目前的大學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)態(tài)度，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和接受能力，需進(jìn)一步創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)手段，通過布置開放性大作業(yè)，改革考核方法，加大平時成績考核力度，與國際接軌，通過對學(xué)生日?？己?，了解學(xué)生整體學(xué)習(xí)狀況，提高微機(jī)原理課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]謝勤嵐.微機(jī)原理教學(xué)改革的探討[J].理工高教研究，2009（4）：135-136.

[2]蔣存波.微機(jī)原理課程教學(xué)反思[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008（4）：101-101.

[3]周躍慶.新世紀(jì)人才培養(yǎng)呼喚啟發(fā)式教學(xué)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，1999（4）：100-103.

[4]袁臣虎.啟發(fā)策動教學(xué)法在微機(jī)原理課程教學(xué)中的實踐[J]，2011（12），138-139.

作者簡介

袁臣虎（1979-），男，副教授，天津工業(yè)大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院，從事微機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)工作。