关键词：教学改革；开放式精品示范课堂；微机原理课程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）26-0212-02
一、引言
我国高等教育近年来取得了突破性的发展[1]，但同时也凸显一些问题，如缺乏培养学生独立思考、发散思维的环节等，相应的改革势在必行[2]。为进一步深化本科课堂教学改革，全面提升教学质量及人才培养质量，中南大学于2013年起开始实施“开放式精品示范课堂”计划[3，4]。其目的是为学生提供一个开放的、多维度的课堂，充分调动学生学习的积极性和主动性，培养学生批判思维能力、自主学习能力和创新创业能力。微机原理课程改革在2016年度中南大学开放式精品示范课堂计划项目支持下，开始实施开放式精品示范课堂建设。
二、课程背景
微机原理课程是中南大学地球科学与信息技术专业特色专业课之一。地球科学与信息技术专业是国家重点学科，在业内特色鲜明，从观测理论、方法技术到仪器设备以及数据反演解释形成了一个完整的地电场观测的科学体系。特别是地球物理仪器方面的教学与研发一直是本科的传统特色和优势所在。地球科学与信息技术专业因此特别注重地学仪器方面的培养。在新制定的2016版本科生培养方案中明确了“具备坚实的计算机应用和电子技术基础”、“掌握地球物理仪器设计的基本方法”等知识要求以及“具有一定的专业仪器设备软、硬件开发能力”的能力要求。在完成模拟电子技术和数字电子技术学习的基础上，通过微机原理及汇编语言课程的学习，理解掌握计算机的基本构成和工作原理，可为学习开发基于计算机构架的现代地球物理观测仪器打下坚实的基础。现代大型观测仪器基本上都可以看作是计算机化的仪器或是仪器化了的计算机，其构成部件中的控制核心和观测数据的存储都与现代计算机技术息息相关。学习微机原理不仅是开发设计地球物理仪器的必要基础，也可为更好的操作和维护大型地球物理仪器设备提供必要的知识储备。
微机原理课程目前受课时限制，教学过程中只能按照教材将一些基本的、重要的内容如微型计算机的基本概念与功能部件、基本工作原理、寻址方式、指令集以及汇编语言程序格式等教授给学生。导致的教学效果是学生成绩两极分化严重：感兴趣的同学会在课余花大量的时间继续深入学习与上机实践，从而较好地掌握该课程的内容，取得较好的成绩；不怎么感兴趣的同学课后不花时间继续学习而难以取得较好的成绩。怎样提高有限课时的教学效率并引导学生在课外积极主动地多花时间继续学习？这是目前该课程亟需解决的问题。开放式精品示范课堂计划为解决这些问题提供良好的契机。使学生有条件和途径将学习压力转化为学习动力，从而实现师生都满意的教学效果。
三、课程建设
按照“开放式精品示范课堂”的指导性原则，微机原理课程改革必须树立以学生为中心的教学理念，建设合理的教学团队，开展科学的教学设计，采用开放式的教学方法以及综合性的考核方式。以学生为中心的教学理念要求打破传统课堂教学的“满堂灌”，调动学生自主学习的积极性，把学习自主权交给学生，培养学生批判思维能力、自主学习能力和创新创业能力。
改革课程组织形式，由固定化、程序化的课程组织改革为充分利用现代信息技术以及网络资源的开放式课堂，提供多渠道多方式的学习途径，从多方面提升学生的学习兴趣。课程组织拟采用集体授课、个别化学习和小组合作学习相结合的方式进行。对于课程的基本概念、定义、原理等基本知识点，如微型计算机的基本概念与功能部件、基本工作原理、寻址方式、指令集以及汇编语言程序格式等采用常规的集体授课方式。在引导学生课外自学为主的基础上，课堂只重点阐述要点难点内容，起到答疑解惑的作用。而课程中的其他要求较高的内容，如中央处理器组织结构、存储器组织以及汇编语言程序设计等则采用个别化学习和小组合作学习的方式。针对不同学生的兴趣和能力特点进行分组，然后给定个别化的学习任务或设计编程任务，引导学生在问题驱动和任务引导下通过解决实际问题或完成设计任务来全面掌握课程的相关知识内容，同时培养实际解决问题的能力和团队协作精神。
改革教学方法，由宣讲式、灌输式的教学方法改革为启发式、互动式的教学方式，大力提高课堂教学的效率，使学生有兴趣学，学得进，学得好。教学方法根据教学内容灵活采用讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动法[5]、参观教学法、自主学习法、项目教学法等多种方法相结合的混合式教学方法。
改革考核方式，由点名考勤的平时成绩和一次考试成绩的考核方式改革为课堂问答、课外作业、专题讨论、程序设计、实验测试等多手段全程考核的方式，是学生在问题驱动下、任务指引下在课内外积极主动地多花时间和精力学习，全面深入地掌握课程知识和相关能力。根据课程内容特点及教学方法，采用多种形式、多种方法、多种类型、多个阶段全过程的考核方式进行成绩评定。重点考核学生获取微型计算机相关知识的能力、应用所学知识分析实际问题和解决微型机相关问题能力、特别是硬件相关的实践动手能力和程序编制、算法创新能力等。成绩评定加大过程考核及阶段性考核成绩比例，减少期末成绩的占分比例，引导学生全程参与积极学习，避免突击应付考试的学习态度，实现真正的素质与能力培养。
四、结语
通过微机原理课程的开放式精品示范课堂改革，探索建立相应的新课堂体系，尝试解决该课程目前重“教”轻“学”、重“理论”轻“实践”、重“课堂”轻“课外”、重“个人”轻“团队”等存在的问题，创新课堂教学方法，探索多种培养方式。从而激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境，鼓励学生主动积极地思索，促进学生专业能力、沟通能力、表达能力、学习能力及团队协调能力全方位和谐发展。通过课程组织、教学方法手段、考核方式等方面的改革，微机原理课程的改革建设预期可以达成以下目标与效果：在兴趣引导和任务驱动下学生学习的主动性与积极性会明显提高；在培养学生文献检索和研读能力的基础上，学生自主学习的能力会大幅度提升；通过案例研讨、项目任务训练等提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，同时培养学生的创新创业意识。