一、跨專業(yè)平臺(tái)課背景
通過構(gòu)建跨院系、跨專業(yè)的基礎(chǔ)平臺(tái)課，對課程培養(yǎng)方案進(jìn)行更加合理、靈活的設(shè)置，能夠有效緩解高等教育大規(guī)模擴(kuò)張所帶來的教學(xué)資源供需矛盾問題，因此成為目前越來越多的高等院校專業(yè)及課程建設(shè)的模式與趨勢。近年來，上海工程技術(shù)大學(xué)不斷進(jìn)行教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃的改革與修訂，其中結(jié)合電子電氣類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)與要求，設(shè)置了相應(yīng)的公共基礎(chǔ)平臺(tái)課和學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課模塊，共涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化、電子封裝技術(shù)、廣播電視工程、自動(dòng)化、軌道交通信號(hào)與控制6個(gè)專業(yè)，近500名來自電子電氣工程學(xué)院和城市軌道交通學(xué)院的本科生。
《微機(jī)原理及接口技術(shù)》是我校一門重要的電子電氣類學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)硬件基本知識(shí)及匯編語言程序設(shè)計(jì)的入門課程，培養(yǎng)學(xué)生利用硬軟件結(jié)合的方法分析解決電子電氣類學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域問題的思維方式和初步能力。眾多高校也一直持續(xù)多年在理工科專業(yè)中開設(shè)此同類課程，且將其劃為重要專業(yè)基礎(chǔ)和主干課程。該課程理論與實(shí)踐性均很強(qiáng)，涉及知識(shí)點(diǎn)繁多，與數(shù)字電子技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等課程又有著緊密的關(guān)系，在教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用，而課程教學(xué)則需要兼顧各個(gè)專業(yè)方向，因此教學(xué)難度較大。
二、教學(xué)現(xiàn)狀
本課程目前以8088/8086為背景機(jī)進(jìn)行教學(xué)，主要介紹計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、微處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、輸入輸出和中斷技術(shù)、常用數(shù)字接口電路等內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)改革的實(shí)際需求，目前本課程總學(xué)時(shí)僅為48，然而微機(jī)原理課程內(nèi)容繁雜且匯編指令多，作為主要的專業(yè)核心課程對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求也在不斷提高，此外48學(xué)時(shí)全部作為理論教學(xué)課時(shí)，缺乏相應(yīng)的配套實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，而不在學(xué)校專業(yè)大類平臺(tái)內(nèi)的電子信息工程專業(yè)。微機(jī)原理綜合實(shí)驗(yàn)是作為一門集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程單獨(dú)安排教學(xué)的，但往往安排在理論課程全部結(jié)束之后，容易造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理論與實(shí)踐出現(xiàn)一定的脫節(jié)，也不便于學(xué)生對知識(shí)的在線理解與消化。同時(shí)，作為平臺(tái)課面向多個(gè)電子電氣類本科專業(yè)開展教學(xué)，不同專業(yè)的學(xué)生知識(shí)背景與基礎(chǔ)能力不同，教學(xué)目標(biāo)也不同，因此過去分專業(yè)小班授課的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)*不能適應(yīng)不同專業(yè)合班上課的需求，我們需要進(jìn)一步對專業(yè)基礎(chǔ)等教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行優(yōu)化和改革，求同存異，發(fā)揮平臺(tái)課的優(yōu)勢，用相同的課程滿足不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。
三、教學(xué)實(shí)踐與探索
根據(jù)跨專業(yè)平臺(tái)課模式下本課程的教學(xué)現(xiàn)狀及上述存在的問題，在教學(xué)實(shí)踐過程中對課程內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了積極的探索。
1.整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)和發(fā)展方向，進(jìn)一步整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更好地與先修及后續(xù)專業(yè)課程銜接，避免相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)講解和脫節(jié)。例如，學(xué)生雖已有數(shù)字電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，但仍然表現(xiàn)出對硬件部分的學(xué)習(xí)和理解較為困難，因此在授課過程中適當(dāng)?shù)酒瑑?nèi)部的結(jié)構(gòu)介紹，強(qiáng)調(diào)芯片外部引腳及其應(yīng)用編程，淡化硬件本身的細(xì)節(jié)講解，強(qiáng)調(diào)整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作原理；學(xué)生已經(jīng)學(xué)過程序設(shè)計(jì)語言，因此刪掉重復(fù)的計(jì)數(shù)制內(nèi)容，把重點(diǎn)放在補(bǔ)碼運(yùn)算上，簡化程序控制結(jié)構(gòu)的介紹，把重點(diǎn)放在匯編指令應(yīng)用和匯編程序設(shè)計(jì)上；有限學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)生很難一時(shí)消化大量新的指令知識(shí)，在講解時(shí)不是僅一味地向?qū)W生快速灌輸全部指令，而是通過挑選常用匯編指令做重點(diǎn)講解，并結(jié)合示例幫助學(xué)生理解和掌握，其余留給學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)；在課程內(nèi)容的組織上注重提煉共性知識(shí)，如存儲(chǔ)器地址與I/O接口的編址、譯碼等內(nèi)容的原理是類似的，可以通過這些內(nèi)容的整合提高教學(xué)效率；部分專業(yè)學(xué)生同時(shí)在修讀單片機(jī)課程，存在部分教學(xué)內(nèi)容的重疊，更重要的是一部分學(xué)生出現(xiàn)了單片機(jī)與8088指令混淆使用的現(xiàn)象，因此教學(xué)時(shí)要特別注意加以引導(dǎo)，幫助學(xué)生正確區(qū)分和理解不同的指令系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在編程方面有著敏銳的洞察力和快速的理解力，在課后作業(yè)和課外練習(xí)的部分加強(qiáng)了編程能力的訓(xùn)練設(shè)計(jì)，更適合該專業(yè)學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展方向。
2.改革教學(xué)手段和方法。多媒體教學(xué)更加靈活和形象，如講解從內(nèi)存或堆棧存取數(shù)據(jù)時(shí)，用圖例、動(dòng)畫的形式能夠十分直觀的進(jìn)行演示，能夠有效提高教師的授課效率，避免大量基本概念和術(shù)語的板書抄寫，從而使教師更加專注于重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容的講解。但微機(jī)原理課程知識(shí)點(diǎn)繁多且比較抽象，傳統(tǒng)的板書教學(xué)不能被*取代，通過對課程內(nèi)容脈絡(luò)和重難點(diǎn)部分的板書使教學(xué)過程更加連貫，便于學(xué)生更加深入的理解教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)能夠適當(dāng)調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度，提高教學(xué)效果。同時(shí)，由于匯編程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多，學(xué)生又普遍認(rèn)為該部分學(xué)起來較為枯燥，難以掌握，因此通過利用匯編仿真軟件進(jìn)行課堂演示引導(dǎo)及翻轉(zhuǎn)課堂等方式與學(xué)生互動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生在課后進(jìn)行實(shí)際的匯編程序設(shè)計(jì)及調(diào)試等操作完成自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程中教與學(xué)的互動(dòng)和學(xué)生的主導(dǎo)作用。另外，還可進(jìn)一步采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，讓學(xué)生在完成“任務(wù)”的過程中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新探索的精神。
3.強(qiáng)化創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)彌補(bǔ)有限課時(shí)條件下實(shí)踐學(xué)時(shí)不夠甚至缺失實(shí)踐環(huán)節(jié)的情況，本課程通過建立微機(jī)原理及接口技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，引入?yún)R編仿真軟件EMU8086和EDA仿真軟件Proteus，進(jìn)行驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)等多層次的實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)，使其與理論教學(xué)相輔相成，擴(kuò)展和深化學(xué)生對微機(jī)理論的認(rèn)識(shí)及各功能模塊工作原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，達(dá)到強(qiáng)化教學(xué)效果的目標(biāo)，同時(shí)面向不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，讓學(xué)生更自由、更有針對性地去自主學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)了個(gè)性化的教學(xué)思想。
鼓勵(lì)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式積極參加大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、大學(xué)生電子競賽等課外電子科技創(chuàng)新類活動(dòng)，或積極參加教師的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，通過相互配合培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。
4.加強(qiáng)課程資源建設(shè)。為了提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和個(gè)性發(fā)展的需求，必須加強(qiáng)課程資源建設(shè)，豐富和完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，課程的大綱、教案、電子課件、部分試題及參考答案等教學(xué)資源全部上網(wǎng)，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為一種重要的教學(xué)手段和教學(xué)場合，實(shí)現(xiàn)立體化資源的共享，更好地為教學(xué)服務(wù)。
四、結(jié)語
本文針對跨專業(yè)平臺(tái)課“微機(jī)原理及接口技術(shù)”的教學(xué)現(xiàn)狀及出現(xiàn)的問題，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法、創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)、課程資源建設(shè)等方面進(jìn)行了積極的探索，未來也將在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研究平臺(tái)課模式下實(shí)踐教學(xué)改革和教師團(tuán)隊(duì)隊(duì)伍建設(shè)等。