新工科背景下微机原理课程教学模式探讨

2022-04-11刘艳秦鑫张文超 电脑知识与技术 2022年5期
关键词：混合教学模式新工科慕课

刘艳 秦鑫 张文超

摘要：在新工科背景下，建立以学生为中心的混合式教学模式，从优化教学内容、教学设计、课程思政教学以及综合考核评价等方面对微机原理与接口技术课程进行全方位教学改革，来提高课程教学质量，培养符合“新工科”要求的高素质复合型人才。

关键词：混合教学模式;微机原理与接口技术;新工科;慕课;教学改革

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）05-0160-02

1引言

新工科是主动应对新科技革命和产业变革的战略行动，是新时代工程教育改革创新的最前沿和新方向。在新工科的大背景下，如何使学生成为既具有扎实的理论知识，又具有实践能力、独立思考能力、创新能力的高素质复合型新工科人才是广大教育工作者需要深入思考的问题[1]。随着新工科建设全面、深入推进，为满足国家对新工科人才的需求，微机原理与接口技术课程的改革也需要不断的探索和实践，这对于提高“新工科”人才素质具有重要意义。

微机原理与接口技术是高等学校工科专业，硬件技术的基础课，该课程的培养目标是使学生掌握微型计算机的原理和硬件接口电路设计的相关技术和方法，建立微机系统的整体概念，并具有微机软件及硬件初步开发、设计的能力。目前，该课程的教学仍存在一些问题，如学生的学习积极性不高、理论与实践脱节、评价方式单一等[2]，传统的以老师课堂讲授为主的教学模式很难发挥学生的主观能动性，无法满足“新工科”建设的背景要求下应用型人才的培养目标。

针对微机原理与接口技术课程的教学改革已有不少研究与实践，相关工作主要从教学模式、教学方法、学习效果评价等方面开展。本文拟根据“新工科”人才培养的目标，结合微机原理与接口技术课程教学中存在的问题，融合线上资源开展翻转教学，建立以学生为中心的混合式教学模式，以期提高课程的教学质量，培养新工科应用型创新人才。

2 微机原理课程混合式教学模式

在开放式的学习环境下，传统课堂教学模式逐渐向混合式教学模式转变。混合式教学将传统教学与翻转教学相结合，采用线上和线下两种途径开展教学。实践证明，这种教学模式不仅提高了学生对知识的理解，更有助于提升学生的动手实践能力、创新思维能力、团队交流合作能力等综合素质。本文主要从优化教学内容、教学设计，课程思政教学以及综合考核评价等方面对本门课程的教学进行探索。

2.1优化教学内容

微机原理与接口技术是一门理论性和实践性并重的课程，该课程全面讲述微型计算机的基本组成、工作原理、硬件接口和典型应用等内容，实践部分包括根据具体要求进行程序编写和接口电路的设计等[3]。“新工科”建设要求教学内容要能体现当前科技发展的新成果和新技术，为让学生更好地适应新工科发展要求，着重从非计算机专业的特点出发，以应用需求为导向，偏重微机的工程实际应用及外围信号的处理，结合最新研究进展对教学内容进行适当调整和更新。

在新工科专业课程体系建设中，要注重理论与实践的结合，利用Proteus虚拟仿真系统进行教学设计，可以把理论教学和实验教学有效地融合起来[4]。根据教学内容，合理设计实验，实验设置的基本思路是减少验证性实验，增加设计性实验，每个实验又分为基本任务和提高任务，以满足不同层次学生的需求。引导学生在实践中质疑和探究，提升学生的创新能力和工程实践能力[5]。另外，也可以让学生参与设计课题和独立课题中的创造性，综合性活动。

2.2教学设计

有效利用慕课资源构建立体化学习模式，充分发挥线上和线下两种教学模式的优点，促进学生主动学习，实现以学生为中心，从知识传授为主向能力培养为主的转变，达到培养新工科高质量人才的目标。

线上教学体系的构建以慕课平台为核心，辅以课堂管理工具来实现。课前通过超星学习通平台向学生发布教学任务单，包括学习目标、学习要求，重点难点以及课前测验题等内容，要求学生首先通读教材，然后利用碎片时间，观看MOOC教学视频，以及拓展学习材料进行自主学习。MOOC课程将课程学习资源与学习支持充分结合，优化了教学行为[6]。学生通过慕课课程和教学资源可以得到个性化、系统化的发展。利用学习通，可以方便地进行课堂测试和结果统计。通过整理和设计相关配套辅助材料，如在线自测练习，引导和帮助学生自测对基本知识的掌握程度，进行课后巩固和拓展创新[7]。

在整合课程资源的基础上，对课堂教学结构进行设计，重视教学结构的完整性和知识体系的分布特征，注重知识點和信息来源的联系，老师通过营造良好的课堂文化氛围，引导启发学生进行深层次的学习，实现知识内化。通过对学生课前学习情况的分析，根据整个班级的学习情况反馈，及时地对教学内容和进度进行调整，针对重点和难点内容进行集中讲解。项目教学法和开展小组讨论是很好的教学策略，可用于有效开展课堂教学活动，实现分层次教学。

根据各章节内容知识结构的特点，融入工程背景内容，提炼出课程解决的问题，建立若干个项目任务，通过分析项目案例，将微机原理与接口技术课程中的知识点融合联系起来，帮助学生进一步掌握运用所学知识，提高学生的专业素养和解决微机开发中出现的工程实际问题能力。可增加项目讨论和项目汇报等形式，提高学生的学习兴趣，拓展学生的知识视野，强化知识综合应用能力，使学生具有更广阔的发展空间。

小组讨论是另一种有效的课堂组织形式，教师事先设计好讨论的题目，将学生划分为若干小组，进行课堂讨论，学生在有一定的知识基础上，首先熟悉问题，找出方向;然后学生通过在小组内协作，确定并解决问题。鼓励学生尽其所能地思考，提高小组和自己的思维技能，要注意小组成员应该轮流阐述本小组的学习成果及观点，尽量做到人人参与。这种方式可以训练学生自主获取知识的能力，以不断扩充知识，进一步培养学生良好的交流沟通及团队合作能力。也可向学生个别提出问题，要求他们独立解决，根据学生的学习状态和反馈进行现场及时的答疑和个性化指导，帮助学生更好地提升学习效果。

2.3课程思政融入教学

培养创新人才，还需要考虑学生的价值观、个人素养、科学素养、情感态度等方面的因素。如何在专业课教学中融入课程思政内容，开展课程改革创新，成为当今新形态教法的探索路径。

深入挖掘微机原理与接口技术课程中蕴含的思政教育元素，需要对教学内容进行梳理，明确知识点中所能延伸的思政元素，在知识传授的过程中融入创新精神、职业道德等思政内涵。在教学中教师要在尊重学生个性差异的基础上，用积极的眼光，从多角度了解学生，建立良好的师生关系。平时也要加强师生之间的情感沟通，这种润物细无声的交流更有利于学生的发展。

2.4综合考评方式

“新工科”建设强调以学生为中心的理念，改革考核方式。社会需要的人才不仅只是学业成绩优异，还需要有应对日趋竞争激烈社会挑战的综合素质。根据多元智力理论，我们应该摈弃以学科成绩考核为重点的评价观，不仅关注学生知识和技能的获得情况，更要关注学生学习的过程、方法，以及相应的情感状态和价值观等方面的发展，才能培养出适合时代发展需要的创新型人才。

构建新工科下的多元化课程考核评价体系，细化过程考核机制，综合评定学生的最终成绩，在多种学习情境下确实考查学生解决实际问题的能力和创新能力。注重平时形成性考核，对本门课程所有教学环节中的学习过程进行跟踪记录，通过量化的数据和文档记录来反映学生能力达成情况[8]。参考学生自评、小组互评，对学生专业知识、实践能力、综合素质进行评价，充分发挥考核的激励、导向和质量监控作用，促进学生全面发展，持续发展，自主发展。

3 总结

“新工科”提出以学生能力、兴趣为导向，改进教学方法，提高教学质量。围绕培养新工科高素质、具有创新能力的人才的目标，本文探索利用慕课等优质教学资源，坚持以学生为中心，开展混合式教学，在教学过程中，教师根据教与学的需求，平衡使用各种类型的教学方式与考核评价方法，引导启发学生主动学习、积极思考和反思，并对教学过程进行监控，使全部学生获得均衡的发展，保证有效地提高教学效率，从而实现提高微机原理与接口技术课程教学效果的最终目的。

参考文献：

[1] 左国玉，雷飞，乔俊飞.新工科背景下面向创新能力培养的微机原理与应用课程改革[J].计算机教育，2021（2）：108-112.

[2] 易晨暉.基于“互联网+”的“微机原理与接口技术”课程理实一体化教学研究[J].无线互联科技，2020，17（8）：76-77.

[3] 尹建华.微型计算机原理与接口技术[M].2版.北京：高等教育出版社，2008.

[4] 林健.新工科专业课程体系改革和课程建设[J].高等工程教育研究，2020（1）：1-13，24.

[5] 谭跃.关于微机原理与接口技术课程理论和实验教学的思考[J].电脑知识与技术，2020，16（28）：158-159.

[6] 戴胜华，付文秀.“微机原理与接口技术”MOOC建设[J].电气电子教学学报，2019，41（4）：25-28.

[7] 吴宁，薄钧戈，崔舒宁，等.大数据时代计算机基础教学改革实践与思考[J].中国大学教学，2020（S1）：42-45.

[8] 杨潇.“新工科”背景下应用型大学《微机原理与接口技术》课程教学探索[J].教育教学论坛，2019（22）：210-211.

【通联编辑：王力】

收稿日期：2021-04-29

基金项目：河南省新工科研究与实践项目，新工科背景下医学院校工科专业核心课程混合式教学模式研究与实践（项目编号：2020JGLX056）

作者简介：刘艳（1982—），女，山西吕梁人，新乡医学院医学工程学院，讲师，硕士，主要研究方向为微机原理与接口技术、传感器等课程的教学与科研。