在“互联网 +”下的微机原理实践教改思考
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引 言
微机原理是大学本科测控技术与仪器、电气工程及其自动化等专业的基础课程,是单片机原理等编程类课程的基础 [1-2]。本文针对目前该课程实践教学环节中存在的问题进行分析探讨,提出“互联网 +”时代下资源的整合及引入“雨课堂”教学手段的改革方案,从而增强微机原理实践教学效果。
1 微机原理实践教学存在的问题
1.1 课时分配少
微机原理是测控、电气等专业的基础课 [3-4],其内容庞杂,且具有抽象性、难学习等特点 [5-6],因此,需要学生在实践环节中多动手、多动脑。而在相应的实践教学课程当中,每次实验只有 100 min,且需要占用 1/5 的时间去做理论讲解,之后才开始动手实践,这样留给学生实践操作的时间不足80 min,学生难以完全消化理解。
1.2 教学手段单一
目前,微机原理实践教学仍然采用传统实验方法,即教师讲解,学生听后,按实验步骤照做一遍。这样一个实验项目下来,学生只是按照教师对本次实验内容要求记录相关结果,并不知道其中的工作原理及程序设计要点,从而影响整个学习效果。
1.3 考核形式化,学生积极性差
由于课程内容庞杂且抽象,而在相应的实践教学课程中, 硬件条件不成熟,原有实验教学主要在 emu8086 软件上进行仿真,学生只是观察寄存器及变量存储单元中数据的变化,没有得到实际的锻炼。尤其对硬件动手的缺乏,甚至都不清楚寄存器或存储单元变化的原因,更谈不上汇编语言程序的设计,学生做完实验,仍然停留在理论分析,对硬件的应用理解仍然一知半解,久而久之,挫败了学生的学习积极性。最后,微机原理实践教学题目固定,不利于发挥学生的主动性和创新思维的培养。而考试过于形式化,导致学生在实践过程中,缺乏动力,抱着侥幸心理完成实验,考试靠死记硬背来完成。
2 微机原理实践教学改革
“互联网 +”背景下的教学模式改革是以学生为主体 [7-8], 以“互联网 +”制定教学目标,这样的理念同样可以在实践教学环节中引入。
2.1 优化实验内容
“互联网 +”时代要求以学生作为学习主体,因此,需对传统的实验内容进行优化。首先, 确定实验过程所需emu8086虚拟软件、Proteus仿真软件、Altiumdesign电路绘制软件以及 PCB板的制作 ;其次,针对微机原理的实际应用情况,设计相关实验内容,通过 emu8086 学习汇编语言指令语句以及基本的寻址方式,掌握之后,搭建简单硬件电路, 进入 Proteus的电路仿真 ;然后,应用电路绘图软件画出仿真通过的电路图,生成 PCB版图后,印制 PCB板 ;最后, 焊接硬件电路,下载程序,调试电路。
2.2 引入“雨课堂”教学模式
“雨课堂”是近些年推行的一款将教师与学生紧密连接起来的互动软件 [9-10],同时充分考虑到“90 后”学习特点及思维模式,将手机客户端的微信与课堂教学有机结合。首先,教师提前在带有“雨课堂”软件的平台上,制作教学PPT,微信扫码登录获得授课权限后,建立微机原理实验班,开设此课程 ;然后,将实验内容分为课前 - 课上 - 课后的模式进行教师与学生互动。课前,将与实验内容相关的必要知识或 MOOC 视频推送给学生,学生提前熟悉相关内容,同时预留相关问题,学生提前思考,以备课上实验。课上,学生可根据课前预留实验内容要求进行动手操作,省略理论授课环节,解决实践时间少的问题,实践操作完成后, 学生将实验结果上传“雨课堂”,并撰写实验报告,总结实验结果。课后,教师就学生上传的实验结果进行评分,点评其中的典型问题。最后,通过“雨课堂”软件达到资源共享,且在线测评。微机原理“雨课堂”教学示意图如图 1 所示。
2.3 以学生为主体,进行探究式实践
在具体实验操作过程中,教师要端正学生的实践学习态度,培养小组成员相互协作的团队精神,充分发挥学生的主动性,强调学生的动手参与性,培养学生的实际调试能力。首先,在“互联网 +”背景下的实践教学不只是教师对资源的整合,学生也要在“雨课堂”平台上,进行资源的共享,争取做到人人参与,人人受益 ;其次,在遇到问题时, 教师不要直接告诉问题所在,应当采取引导式教学,逐步指引学生发现问题,进而解决问题,在课前与课后,运用“雨课堂”讨论区来完成,让学生在讨论区互动,提出问题,各抒己见,教师也可总结点评 ;最后,加强实践教学内容的探讨性,不管是上课内容还是考试内容,都是灵活多变的, 让学生以不变应万变,真正掌握微机原理实践教学的内涵意义。
3 教学效果
本次实验是分学期开设,为了比较新教学思路在微机原理实践教学中的应用效果,以 2015 级与 2016 级测控 / 电气两个专业为测试对象。由于微机原理对于测控专业来说,该课程性质是考试课,而对电气专业是考查课。故具体操作为, 2015 级测控专业采用传统教学,2015 级电气专业采用新教学模式 ;2016 级测控专业采用新教学模式,2016 级电气采用传统教学。通过对学生课上的动手操作表现、提问问题的情况及课后情况等做详细记录,结果发现,在新的教学模式下,学生普遍互动性增强,实践操作更积极。
4 结 语
微机原理课程的理论性、实践性和应用性都较强。本文通过在“互联网 +”背景下,对微机原理实践教学中存在的少课时、教学模式单一、考核形式化等问题进行了分析,并 提出相应对策,充分利用“互联网 +”背景下丰富的资源, 进行实践内容的资源整合 ;并引入“雨课堂”,将实践内容 信息课前推送,课前预习讨论,课中动手操作,课后追踪学 习等多种教学手段,从而增强微机原理实践课程的“教”与 “学”相结合的教学效果。