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1、基于翻轉課堂的《微機原理》課程實驗教學改革 摘要：《微機原理》是普通高校電子信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課。針對《微機原理》課程傳統(tǒng)實驗教學存在的問題，將基于翻轉課堂的實驗教學過程分為微視頻制作與學習、虛擬仿真、課堂實驗和課后總結幾個部分，結合具體案例介紹了相應環(huán)節(jié)。實踐表明，基于翻轉課堂的實驗教學過程，提高了學生學習的主動性，取得了較好的教學效果?！ ￡P鍵詞：微機原理；翻轉課堂；微視頻；虛擬仿真；實驗教學改革 DOIDOI：10.11907/rjdk.161902 中圖分類號：G434 文獻標識碼
2、：A文章編號：16727800（2016）010019002 0引言 《微機原理》是普通高等學校計算機及電氣信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程，是計算機硬件基礎、匯編語言以及計算機接口技術應用等知識的綜合性課程[1]。該課程概念抽象，實踐性強，實驗教學對學生理解匯編指令、掌握匯編程序設計和典型接口應用起著不可替代的作用?！ 》D課堂以學生為中心，學生自主學習，師生互動，教師成為導師[2]，實踐證明翻轉課堂教學模式比傳統(tǒng)教學模式效果更好。本文分析了目前微機原理實驗教學效果不理想的原因，設計了基于翻轉課
3、堂的微機原理實驗教學過程。 1微機原理實驗存在的問題5 《微機原理》課程實驗主要包括基礎實驗和綜合實驗兩大部分。基礎實驗包括匯編語言實驗和硬件接口實驗，主要為驗證性實驗，培養(yǎng)學生基本的軟硬件設計和調試能力；綜合實驗培養(yǎng)學生微機接口系統(tǒng)綜合運用能力，即利用微機硬件平臺綜合分析和解決各類實際問題?！ 〗鼛啄?，隨著課程教學改革的深入，實踐環(huán)節(jié)逐漸受到重視，實驗效果有一定提高，但仍存在很多問題。經(jīng)過分析，導致微機原理實驗教學效果不理想的原因見圖1所示的魚骨圖。具體包括： ?、僭O備不足。設備數(shù)量相對于學生數(shù)而
4、言不足，不能及時更新實驗設備，導致學生得不到 充分鍛煉； ?、诮虒W方法不得當。教師的教學手段和方法落后，教學內容枯燥，影響學生對實驗內容和過程的理解和掌握，學生缺乏學習的主動性和積極性； ?、蹖嶒炚n時較少。實驗過程中實操時間較短，不能有效熟悉實驗內容； ?、軐W生實驗不認真。部分學生對實驗重視程度不夠，或者由于自身基礎薄弱，不能較好理解實驗教學內容，失去學習興趣?！ ?翻轉課堂模式下的實驗教學過程設計 針對上述影響微機原理實驗教學效果原因，提出基于翻轉課堂的實驗教學模式。翻轉課堂模式的精髓是通過變革教
5、學過程實現(xiàn)對傳授知識的提前化，對相應知識內化的優(yōu)化[3]。翻轉課堂將知識傳授放在課外，學生根據(jù)自身的學習情況選擇教學資源進行自主學習，充分理解實驗教學內容，靈活把握學習時間。學生在PC5機上構建虛擬仿真平臺，在沒有硬件條件的情況下熟悉電路的搭建和程序的調試[4]，提前進入實驗室，從而有效解決由于設備不足導致的動手鍛煉不足以及實驗課時較少等問題。 根據(jù)翻轉課堂教學模式思想，給出了微機原理實驗的翻轉課堂教學模式設計方案，實施流程為： （1）學習實驗微視頻。教師將實驗微視頻資源發(fā)布給學生[5]。微視頻資源
6、包括實驗平臺介紹、實驗過程演示以及軟件操作注意事項等內容。學生在實驗前自行學習微視頻，熟悉本次實驗的任務要求。 ?。?）進行虛擬仿真。學生學習完微視頻后，根據(jù)實驗要求，使用Proteus軟件設計硬件電路，編寫軟件程序，完成虛擬仿真和測試。由于8086系統(tǒng)復雜，學生的知識體系還不完整，在完全自學的前提下搭建出仿真電路難度較大，因此，8086最小系統(tǒng)部分電路設計可由教師預先提供，由學生結合實驗平臺原理和實驗要求設計完整的實驗系統(tǒng)。通過Proteus虛擬仿真，學生對實驗內容會有較深的理解?！ 。?）完成硬件實
7、驗。實驗過程中，教師解答學生疑問，并提出相關問題幫助學生深入理解知識點。學生完成微視頻中提出的實驗要求后，教師在基本實驗基礎上進行擴展，引導學生完成一些創(chuàng)新型實驗?！ 。?）總結實驗過程。學生根據(jù)實驗內容撰寫規(guī)范的實驗報告，重點分析討論實驗結果，并記錄整個實驗過程中遇到的問題。教師批改實驗報告，根據(jù)學生反饋信息完善微視頻，調整實驗方案?！ ?實驗教學設計案例 在基于翻轉課堂的微機原理實驗教學流程中，實驗微視頻和Proteus虛擬仿真環(huán)節(jié)對提高實驗效果作用較大，以下結合“8255A并行口實驗”案例加以詳
8、細說明。5 8255A并行口實驗是《微機原理》課程中的典型實驗，要求使用8255A并行接口芯片，由PA口采集一個開關狀態(tài)，然后由PB口控制一組發(fā)光二極管的亮滅顯示，要求開關閉合時發(fā)光二極管全亮，斷開時發(fā)光二極管熄滅?！ 。?）制作實驗微視頻。根據(jù)實驗目標，細化實驗步驟，將實驗箱連線、軟件調試等過程錄制成簡短視頻。學生通過類似圖2的實驗箱連線視頻，學習軟件調試方法，盡快熟悉實驗要求。在微視頻中提出相關引導性問題供學生思考，如PA口和PC口工
