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摘要：研究性教学已成为我国高校教学改革的一个方向。针对“微机原理与应用”课程在传统教学中存在的不足，结合该课程的培养目标和特点，确定研究性教学的指导思想，设计教学方案，采用多种教学方法开展研究性教学探索，从多方面挖掘学生的潜力，达到了提高教学质量的目的。
关键词：研究性教学；微机原理与应用；教学思想；教学方案
作者简介：王红茹（1979-），女，河南南阳人，江苏科技大学机械工程学院，讲师；唐炜（1973-），男，重庆人，江苏科技大学机械工程学院，副教授。（江苏 镇江 212003）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）04-0099-02
“微机原理与应用”属于机械电子工程专业的专业基础课程，主要讲授微机硬件知识和汇编语言程序设计方法，使学生从理论和实践上掌握微机的基本组成、工作原理、接口电路以及硬件连接，并建立微机系统的整机概念，使学生具备微机系统软硬件开发的初步能力。
“微机原理与应用”是一门教学难度较大的课程。该课程是学生学习和掌握微机硬件知识和汇编程序设计的入门课程，因此，学生往往很难准确把握微机的内部结构以及汇编程序设计的思维方式，对教学内容似懂非懂，而掌握微机系统软硬件开发的基本方法则更加困难。在课程教学实施过程中，还存在学生基础差异大的问题，教师很难把握教学的进度与深度。
因此，如何在有限的时间内实现高效的“传道、授业、解惑”，如何将知识的传授与大学生的培养有机融合并贯穿于每一节课乃至其漫长的职业生涯中，成为“微机原理与应用”研究性教学的核心内容。本文以“微机原理与应用”的教学实践为对象，从课程教学思想、教学方案与教学方法设计，以及教学效果评价等方面展开研究性教学模式的探索。
一、课程教学思想
研究性教学是创新型人才培养的重要模式和途径，已成为我国高校教改的一个方向。研究性教学是一种教育理念，[1,2]要求教师采用灵活的教学方法，结合课程的教学内容和听课学生已有的知识结构，有效激发学生主动参与课堂教学活动的积极性，引导学生积极思考，并运用已有知识积极探索未知的新知识。对于研究性教学，目前并没有统一的定义，但就某一门具体课程而言，其研究性教学无疑是将该教育理念融入教学全过程的实践。一门课程的作用不仅仅在于提高学生某一方面的素质，更重要的是该门课程的教学活动能够起到触类旁通的作用，使学生能切身体会到“发现问题，并运用正确思想、方法解决问题”的重要性。因此，某一门课程的研究性教学应该针对创新型人才培养目标，通过在教学内容中渗透科学研究要素，更好地发挥教师的主导作用和学生的主体作用，实现教学资源的充分合理利用，从而实现课程教学的具体目标与人才培养总体目标的有机统一。
基于上述对研究性教学的认识，笔者在进行“微机原理与应用”课程的教学活动中，进行了研究性教学探索。
二、教学方案设计
针对“微机原理与应用”课程的性质和特点，从理论和实践两个方面进行教学方案的设计。
1.理论教学方案设计
扎实牢固的理论知识是“开拓创新”得以实现的源泉和保证，[3]因此，理论教学方案的合理设计在整个教学过程中起着举足轻重的作用。围绕本课程的两方面主要内容：[4]微型计算机硬件知识和软件编程，以知识为横坐标，能力为纵坐标建立坐标系，则知识、能力和素质之间的关系如图1所示。图中，S1、E1表示学生开始本课程学习时掌握的相关知识、能力状况；S2、E2表示学生通过本课程的学习可以达到的知识、能力状况。因为学时数限制了讲授范围，所以S1和S2间的距离相对确定。本课程研究性教学的主要目的是加强学生能力的培养，使E1和E2之间的距离尽可能大，相应地素质线斜率变大，即学生的综合素质明显提升。
依据上述思想，本着知识传授、能力培养和素质教育三大主线一起抓的原则设计教学进程。知识讲授围绕微机系统硬件构成和软件设计方法等关键问题展开：重点介绍微机系统的硬件结构，外围接口电路的设计，以及汇编语言编程等。课堂讲授的重点内容是基础性知识，以及与相关学科的关联性知识。对于技能性知识，坚持少而精的讲授原则，采用实践教学与能力培养相结合的方式。讲授时，注重传授方法，并及时将最新的科研成果带入课堂，以开阔学生眼界、提高其主观能动性，引导学生主动挖掘本科阶段学习和运用理论知识的潜力。
2.实践教学方案设计
实践教学着重培养学生的动手能力，并能帮助学生加深对所学理论知识的理解及应用。因此，设计实践教学方案应考虑以下几点。[5]
（1）实用性。要求所涉及的理论知识具有较强的应用推广价值。
（2）可行性。选择学生易于感性接受的项目，并应确保其实施过程与实际产品研发相近似。
（3）难度适中。项目难度过大，不仅达不到预期的教学效果，也将导致部分学生对实践内容“望而生畏”，因此，应根据学生总体情况，设置难度适中的实践项目。
（4）综合性。实践项目设置时，应考虑其与其他专业知识的联系，以强化学生对所学知识的综合应用能力，提高学生的综合素质。
实施过程中，采用适于自学的内容要求学生自学、与理论教学关系密切的及时学的方法，抓住微机系统硬件搭建和软件设计两大能力培养重点，组织设计大赛，要求每位学生都参与，以检测学生能力的培养效果。
三、研究性教学实施
针对“微机原理与应用”课程的特点，依据教师科学研究的实际体会，在教学方案的指导下，主要采用以下两种研究性教学方法。
1.基于问题的教学方法
该方法旨在培养学生主动学习和解决问题的能力。针对教学内容，在讲解每一部分内容前，形象而生动地提出一系列启发式问题。在授课过程中，适时提出问题，并进行提问，鼓励学生主动回答问题、及时提出问题。该方法不仅能活跃课堂气氛、增加学生的课堂参与性，还能有效提高学生认识问题、探索问题和解决问题的能力。如在讲授51单片机的传送类（MOV）指令时，提出“MOV指令中源操作数和目的操作数分别可以采用哪些寻址方式”、“通过8031单片机的某个端口如P1口进行数据传输时，可以采用哪些指令实现”。首先，让学生根据已学的指令格式以及寻址方式进行思考，并进行口头表述，然后由教师进行引导讲解，最后要求学生课后解决问题。这种循序渐进的启发、引导学生思考的提问方式，明显改善了教学效果，同时也增加了学生的自信心。
2.基于课题的教学方法
该方法的主要目的是使学生获得终生受益的学习方法，培养学生对所学知识的实际应用能力。
将教师的科研成果实质性地纳入教学进程，实现科研成果、科研资源向教学转化，达到科研与教学的有机统一。一方面，在授课过程中，根据知识的相关性，将与之对应的科研成果运用启发方式加以介绍，这样不仅能提高学生的学习积极性，同时能加深学生对所学知识的理解。另一方面，鼓励部分学生参与学术交流，使其尽可能多地参加教师科研和社会服务活动。要求参与科研的学生结合科研进度定期写出读书笔记和研究论文，并在课堂上进行交流。例如，在講授完通信方式这部分内容之后，以启发、引导方式向学生讲解某个“远程多路数据采集系统”，重点介绍实现远程数据采集的方法，简单介绍系统的硬件构成和软件实现思路；让部分对微机有浓厚兴趣的学生参与大学生创新计划，以完成教师科研项目中的部分内容。
在实施上述教学方法的过程中，鼓励学生课堂直接提出疑问，倡导学术平等的思想。另外，对于一些设计性的课堂思考题和课后习题，通过讨论可以得到多种答案或方案，以开阔学生的思路，并要求方案相对优越的学生上讲台讲解自己的方法，以增强其设计信心和表述能力。
四、教学成效
将研究性教学应用于“微机原理与应用”的整个教学过程，获得了良好的效果。首先理论教学效果明显改善，学生普遍认为微机基础知识的学习不再那么枯燥、难学，而且学后思路清晰、理解较为深刻，多数学生能针对具体设计要求，设计不太复杂的微机控制系统。另外，还激发了部分学生对微机相关领域进行更深入研究的兴趣。其次实践教学效果显著。学生们始终保持着对上机实验及实际应用系统设计的热情。通过该课程的学习，学生对以前所学的与自动控制相关的课程有了更高层次的认识，增强了他们运用所学的微机软硬件知识进行控制系统设计的信心，同时也为他们今后的实际工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]王金发.用心授课,探索研究性教学[J].中国高等教育,2004,(9):20-21.
[2]李清刚.研究性教学初探[J].教育导刊,2010,(1):24-26.
[3]范慧慧,朱军.围绕课程的创新人才培养理念和实践[J].中国大学教学,2010,(5):39-42.
[4]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004.
[5]李庆武.项目教学法在课程教学中的运用探讨[J].教育探索,2008,(4):32-33.
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：研究性教学；微机原理与应用；教学思想；教学方案
作者简介：王红茹（1979-），女，河南南阳人，江苏科技大学机械工程学院，讲师；唐炜（1973-），男，重庆人，江苏科技大学机械工程学院，副教授。（江苏 镇江 212003）
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）04-0099-02
“微机原理与应用”属于机械电子工程专业的专业基础课程，主要讲授微机硬件知识和汇编语言程序设计方法，使学生从理论和实践上掌握微机的基本组成、工作原理、接口电路以及硬件连接，并建立微机系统的整机概念，使学生具备微机系统软硬件开发的初步能力。
“微机原理与应用”是一门教学难度较大的课程。该课程是学生学习和掌握微机硬件知识和汇编程序设计的入门课程，因此，学生往往很难准确把握微机的内部结构以及汇编程序设计的思维方式，对教学内容似懂非懂，而掌握微机系统软硬件开发的基本方法则更加困难。在课程教学实施过程中，还存在学生基础差异大的问题，教师很难把握教学的进度与深度。
因此，如何在有限的时间内实现高效的“传道、授业、解惑”，如何将知识的传授与大学生的培养有机融合并贯穿于每一节课乃至其漫长的职业生涯中，成为“微机原理与应用”研究性教学的核心内容。本文以“微机原理与应用”的教学实践为对象，从课程教学思想、教学方案与教学方法设计，以及教学效果评价等方面展开研究性教学模式的探索。
一、课程教学思想
研究性教学是创新型人才培养的重要模式和途径，已成为我国高校教改的一个方向。研究性教学是一种教育理念，[1,2]要求教师采用灵活的教学方法，结合课程的教学内容和听课学生已有的知识结构，有效激发学生主动参与课堂教学活动的积极性，引导学生积极思考，并运用已有知识积极探索未知的新知识。对于研究性教学，目前并没有统一的定义，但就某一门具体课程而言，其研究性教学无疑是将该教育理念融入教学全过程的实践。一门课程的作用不仅仅在于提高学生某一方面的素质，更重要的是该门课程的教学活动能够起到触类旁通的作用，使学生能切身体会到“发现问题，并运用正确思想、方法解决问题”的重要性。因此，某一门课程的研究性教学应该针对创新型人才培养目标，通过在教学内容中渗透科学研究要素，更好地发挥教师的主导作用和学生的主体作用，实现教学资源的充分合理利用，从而实现课程教学的具体目标与人才培养总体目标的有机统一。
基于上述对研究性教学的认识，笔者在进行“微机原理与应用”课程的教学活动中，进行了研究性教学探索。
二、教学方案设计
针对“微机原理与应用”课程的性质和特点，从理论和实践两个方面进行教学方案的设计。
1.理论教学方案设计
扎实牢固的理论知识是“开拓创新”得以实现的源泉和保证，[3]因此，理论教学方案的合理设计在整个教学过程中起着举足轻重的作用。围绕本课程的两方面主要内容：[4]微型计算机硬件知识和软件编程，以知识为横坐标，能力为纵坐标建立坐标系，则知识、能力和素质之间的关系如图1所示。图中，S1、E1表示学生开始本课程学习时掌握的相关知识、能力状况；S2、E2表示学生通过本课程的学习可以达到的知识、能力状况。因为学时数限制了讲授范围，所以S1和S2间的距离相对确定。本课程研究性教学的主要目的是加强学生能力的培养，使E1和E2之间的距离尽可能大，相应地素质线斜率变大，即学生的综合素质明显提升。
依据上述思想，本着知识传授、能力培养和素质教育三大主线一起抓的原则设计教学进程。知识讲授围绕微机系统硬件构成和软件设计方法等关键问题展开：重点介绍微机系统的硬件结构，外围接口电路的设计，以及汇编语言编程等。课堂讲授的重点内容是基础性知识，以及与相关学科的关联性知识。对于技能性知识，坚持少而精的讲授原则，采用实践教学与能力培养相结合的方式。讲授时，注重传授方法，并及时将最新的科研成果带入课堂，以开阔学生眼界、提高其主观能动性，引导学生主动挖掘本科阶段学习和运用理论知识的潜力。
2.实践教学方案设计
实践教学着重培养学生的动手能力，并能帮助学生加深对所学理论知识的理解及应用。因此，设计实践教学方案应考虑以下几点。[5]
（1）实用性。要求所涉及的理论知识具有较强的应用推广价值。
（2）可行性。选择学生易于感性接受的项目，并应确保其实施过程与实际产品研发相近似。
（3）难度适中。项目难度过大，不仅达不到预期的教学效果，也将导致部分学生对实践内容“望而生畏”，因此，应根据学生总体情况，设置难度适中的实践项目。
（4）综合性。实践项目设置时，应考虑其与其他专业知识的联系，以强化学生对所学知识的综合应用能力，提高学生的综合素质。
实施过程中，采用适于自学的内容要求学生自学、与理论教学关系密切的及时学的方法，抓住微机系统硬件搭建和软件设计两大能力培养重点，组织设计大赛，要求每位学生都参与，以检测学生能力的培养效果。
三、研究性教学实施
针对“微机原理与应用”课程的特点，依据教师科学研究的实际体会，在教学方案的指导下，主要采用以下两种研究性教学方法。
1.基于问题的教学方法
该方法旨在培养学生主动学习和解决问题的能力。针对教学内容，在讲解每一部分内容前，形象而生动地提出一系列启发式问题。在授课过程中，适时提出问题，并进行提问，鼓励学生主动回答问题、及时提出问题。该方法不仅能活跃课堂气氛、增加学生的课堂参与性，还能有效提高学生认识问题、探索问题和解决问题的能力。如在讲授51单片机的传送类（MOV）指令时，提出“MOV指令中源操作数和目的操作数分别可以采用哪些寻址方式”、“通过8031单片机的某个端口如P1口进行数据传输时，可以采用哪些指令实现”。首先，让学生根据已学的指令格式以及寻址方式进行思考，并进行口头表述，然后由教师进行引导讲解，最后要求学生课后解决问题。这种循序渐进的启发、引导学生思考的提问方式，明显改善了教学效果，同时也增加了学生的自信心。
2.基于课题的教学方法
该方法的主要目的是使学生获得终生受益的学习方法，培养学生对所学知识的实际应用能力。
将教师的科研成果实质性地纳入教学进程，实现科研成果、科研资源向教学转化，达到科研与教学的有机统一。一方面，在授课过程中，根据知识的相关性，将与之对应的科研成果运用启发方式加以介绍，这样不仅能提高学生的学习积极性，同时能加深学生对所学知识的理解。另一方面，鼓励部分学生参与学术交流，使其尽可能多地参加教师科研和社会服务活动。要求参与科研的学生结合科研进度定期写出读书笔记和研究论文，并在课堂上进行交流。例如，在講授完通信方式这部分内容之后，以启发、引导方式向学生讲解某个“远程多路数据采集系统”，重点介绍实现远程数据采集的方法，简单介绍系统的硬件构成和软件实现思路；让部分对微机有浓厚兴趣的学生参与大学生创新计划，以完成教师科研项目中的部分内容。
在实施上述教学方法的过程中，鼓励学生课堂直接提出疑问，倡导学术平等的思想。另外，对于一些设计性的课堂思考题和课后习题，通过讨论可以得到多种答案或方案，以开阔学生的思路，并要求方案相对优越的学生上讲台讲解自己的方法，以增强其设计信心和表述能力。
四、教学成效
将研究性教学应用于“微机原理与应用”的整个教学过程，获得了良好的效果。首先理论教学效果明显改善，学生普遍认为微机基础知识的学习不再那么枯燥、难学，而且学后思路清晰、理解较为深刻，多数学生能针对具体设计要求，设计不太复杂的微机控制系统。另外，还激发了部分学生对微机相关领域进行更深入研究的兴趣。其次实践教学效果显著。学生们始终保持着对上机实验及实际应用系统设计的热情。通过该课程的学习，学生对以前所学的与自动控制相关的课程有了更高层次的认识，增强了他们运用所学的微机软硬件知识进行控制系统设计的信心，同时也为他们今后的实际工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]王金发.用心授课,探索研究性教学[J].中国高等教育,2004,(9):20-21.
[2]李清刚.研究性教学初探[J].教育导刊,2010,(1):24-26.
[3]范慧慧,朱军.围绕课程的创新人才培养理念和实践[J].中国大学教学,2010,(5):39-42.
[4]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004.
[5]李庆武.项目教学法在课程教学中的运用探讨[J].教育探索,2008,(4):32-33.
（责任编辑：麻剑飞）