基干翻转课堂《微机原理》课程实验教学改革.doc

基于翻转课堂的《微机原理》课程实验教学改革 　　摘要：《微机原理》是普通高校电子信息类专业重要的专业基础课。针对《微机原理》课程传统实验教学存在的问题，将基于翻转课堂的实验教学过程分为微视频制作与学习、虚拟仿真、课堂实验和课后总结几个部分，结合具体案例介绍了相应环节。实践表明，基于翻转课堂的实验教学过程，提高了学生学习的主动性，取得了较好的教学效果 关键词：微机原理；翻转课堂；微视频；虚拟仿真；实验教学改革 DOIDOI：10.11907/rjdk.161902 中图分类号：G434 文献标识码：A文章编号2016）010019002 0引言 《微机原理》是普通高等学校计算机及电气信息类专业的一门重要的专业基础课程，是计算机硬件基础、汇编语言以及计算机接口技术应用等知识的综合性课程[1]。该课程概念抽象，实践性强，实验教学对学生理解汇编指令、掌握汇编程序设计和典型接口应用起着不可替代的作用 翻转课堂以学生为中心，学生自主学习，师生互动，教师成为导师[2]，实践证明翻转课堂教学模式比传统教学模式效果更好。本文分析了目前微机原理实验教学效果不理想的原因，设计了基于翻转课堂的微机原理实验教学过程 1微机原理实验存在的问题 《微机原理》课程实验主要包括基础实验和综合实验两大部分。基础实验包括汇编语言实验和硬件接口实验，主要为验证性实验，培养学生基本的软硬件设计和调试能力；综合实验培养学生微机接口系统综合运用能力，即利用微机硬件平台综合分析和解决各类实际问题 近几年，随着课程教学改革的深入，实践环节逐渐受到重视，实验效果有一定提高，但仍存在很多问题。经过分析，导致微机原理实验教学效果不理想的原因见图1所示的鱼骨图。具体包括： ①设备不足。设备数量相对于学生数而言不足，不能及时更新实验设备，导致学生得不到 充分锻炼； ②教学方法不得当。教师的教学手段和方法落后，教学内容枯燥，影响学生对实验内容和过程的理解和掌握，学生缺乏学习的主动性和积极性； ③实验课时较少。实验过程中实操时间较短，不能有效熟悉实验内容； ④学生实验不认真。部分学生对实验重视程度不够，或者由于自身基础薄弱，不能较好理解实验教学内容，失去学习兴趣 2翻转课堂模式下的实验教学过程设计 针对上述影响微机原理实验教学效果原因，提出基于翻转课堂的实验教学模式。翻转课堂模式的精髓是通过变革教学过程实现对传授知识的提前化，对相应知识内化的优化[3]。翻转课堂将知识传授放在课外，学生根据自身的学习情况选择教学资源进行自主学习，充分理解实验教学内容，灵活把握学习时间。学生在PC 机上构建虚拟仿真平台，在没有硬件条件的情况下熟悉电路的搭建和程序的调试[4]，提前进入实验室，从而有效解决由于设备不足导致的动手锻炼不足以及实验课时较少等问题 根据翻转课堂教学模式思想，给出了微机原理实验的翻转课堂教学模式设计方案，实施流程为： （1）学习实验微视频。教师将实验微视频资源发布给学生[5]。微视频资源包括实验平台介绍、实验过程演示以及软件操作注意事项等内容。学生在实验前自行学习微视频，熟悉本次实验的任务要求 （2）进行虚拟仿真。学生学习完微视频后，根据实验要求，使用Proteus软件设计硬件电路，编写软件程序，完成虚拟仿真和测试。由于8086系统复杂，学生的知识体系还不完整，在完全自学的前提下搭建出仿真电路难度较大，因此，8086最小系统部分电路设计可由教师预先提供，由学生结合实验平台原理和实验要求设计完整的实验系统。通过Proteus虚拟仿真，学生对实验内容会有较深的理解 （3）完成硬件实验。实验过程中，教师解答学生疑问，并提出相关问题帮助学生深入理解知识点。学生完成微视频中提出的实验要求后，教师在基本实验基础上进行扩展，引导学生完成一些创新型实验 （4）总结实验过程。学生根据实验内容撰写规范的实验报告，重点分析讨论实验结果，并记录整个实验过程中遇到的问题。教师批改实验报告，根据学生反馈信息完善微视频，调整实验方案 3实验教学设计案例 在基于翻转课堂的微机原理实验教学流程中，实验微视频和Proteus虚拟仿真环节对提高实验效果作用较大，以下结合“8255A并行口实验”案例加以详细说明 8255A并行口实验是《微机原理》课程中的典型实验，要求使用8255A并行接口芯片，由PA口采集一个开关状态，然后由PB口控制一组发光二极管的亮灭显示，要求开关闭合时发光二极管全亮，断开时发光二极管熄灭 （1）制作实验微视频。根据实验目标，细化实验步骤，将实验箱连线、软件调试等过程录制成简短视频。学生通过类似图2的实验箱连线视频，学习软件调试方法，尽快熟悉实验要求。在微