地震特色微机原理与应用分析

摘要:以工程教育认证为契机，结合地震行业工程实践人才培养目标，进行了OBE理念下的“微机原理与应用”课程教学改革探索，包括优选地震行业特色应用案例驱动理论教学，设置分层级的微机系统软硬件开发实验，综合emu8086、proteus等多种平台及雨课堂丰富教学手段。该教学方式对提高学生的微机系统工程实践能力有较好的促进作用。

关键词:OBE;微机原理;教学改革;工程教育认证

“微机原理与应用”课程是本科类院校测控、通信、电子信息类专业一门传统且重要的专业基础课，课程旨在使学生具备微机应用系统分析与软硬件协同开发的能力，为从事微机测量与控制仪器和系统研发工作奠定技术基础。随着微处理器技术的不断发展，微机系统已经广泛渗透到人们生活中，从各种日常家电到工业生产，甚至是航空航天控制，微机系统的应用场景与市场需求不断扩大，这也给从事微机测控仪表与系统开发的相关专业人才提出了更高的能力要求。对于行业特色院校及特色专业，如何既紧跟技术前沿触角，又满足行业与专业发展的特色需求进行“微机原理与应用”课程改革，是许多高校当下思考的问题［1-2］。另一方面，为适应我国经济发展需要和国际标准的工程技术人才需求，很多高校把通过工程教育专业认证当成提高教育质量和人才培养水平的重要手段。以成果为导向的教育模式，即OBE(Outcome-basedEducation)，是工程教育认证的基本理念，不少高校也积极探索OBE理念下的人才培养和课程教学改革方法［3］。

1传统微机原理教学在地震行业人才培养上的不足

传统“微机原理与应用”课程教学内容包括Intel80x86系列CPU为核心的微机系统结构、指令系统、汇编语言程序设计及常用接口技术，强化接口设计和综合应用能力培养。教学以集中理论讲授和小型试验并行方式进行，且实验大多为验证实验，学生在实验过程中只是按照实验指导书步骤进行，忽略了理论与实践间的内在联系，无法培养学生以系统思想进行设计的能力，不利于学生创习微机指令系统时，通过emu8086仿真平台演示各指令的作用和效果，结合仿真结果的观察和原理讲解，能更深入理解各指令的使用。在讲授微机接口应用技术时，结合微机测控系统案例，通过emu8086与proteus的结合，将案例的设计原理和编程实现过程进行演示，将涉及的知识进行融合讲解，加深学生对指令和接口应用技术的理解，提升课堂教学效果。对有学习能力的学生，引导其利用Multisum、Altiumdesign等软件完成所涉及系统的硬件电路设计，提高学生综合素质和工程实践能力。

2雨课堂实时教学改进

由于课程内容多、难度大，传统的讲授方法学生难以一次性消化较多知识点，从而打击其自信心，最终导致学习热情大幅下降。以学生学习成果为导向，利用雨课堂将课前、课中、课后的教与学及互动完美融合起来。课前一些待讲授知识点的学习小视频，激活学生自学意识和学习热情。结合学生的预习情况，在上课时可以针对课前不好理解的重点和难点再次强调，并结合一些小测验实时检测学习效果。实时根据学习过程中的问题进行教学反思，并有针对性地改善教与学上的不足，从而提升教学质量。

3课程考核优化

在传统考核方式不能满足OBE教学的情况下，探讨了贯穿整个教学过程的多元化考核机制，从考核形式、考核内容、成绩分配等方面进行优化，构建了“卷面考核+”多元化考核方式。设定平时成绩占50%，不仅参考出勤、实验报告和作业，还利用雨课堂的互动教学功能进行学习过程的全面衡量。期末成绩占50%，主要通过闭卷考试检验学生知识掌握和应用的程度，并设置了地震前兆监测之等精度频率计设计的课程大作业，让教师对学生自主学习、分析解决问题、创新、小组间协作能力、完成质量等多方面进行综合考核，以正确评估学生的学习效果。

4教学效果

经过一轮的教学实践，面向地震特色的“微机原理与应用”向学生全面展示了在地震仪表系统设计中微机技术应用的相关知识点，并且通过实验项目充分锻炼了学生的动手能力，而分层级的实验项目也能满足不同层次学生的需求，得到了学生的肯定，激发了他们的学习兴趣。从卷面成绩来看，本届学生得分比传统教学方法的平均成绩高8分，且课程大作业答辩时，学生能很好地掌握设计原理并进行编程实现，综合能力有较好的提升。教学效果令人鼓舞，也为学生将来进行创新设计、毕业设计等奠定了基础，对提高学生微机系统应用能力有较好的促进作用。在接下来的“微机原理与应用”教学中，将继续以成果为导向，优化地震行业特色案例，并设置课程内容有关的开放实验，让有能力、有兴趣的学生能进一步遨游在微机应用技术的海洋，提高其工程实践能力，为将来继续深造或者走上工作岗位奠定扎实的技术基础。

结语

基于“微机原理与应用”课程综合性、实践性强的特点，结合本院防灾减灾特色人才培养目标及工程教育认证实际需求，进行了基于OBE为导向的课程教学改革，包括优选地震特色的微机和接口技术应用案例，以案例结合理论知识点进行讲解学习;在实践教学上，设置分层级、紧密结合行业应用需求的实践项目，满足不同学习能力的学生，也能激发其学习热情;利用emu8086、proteus平台创新教学方法和手段，帮助学生理解掌握重点难点，科学设置考核方式等。课程教学效果较好，能提升学生的微机应用与设计能力，学生的卷面成绩和最终成绩都有较大幅度提升，提高了学生的综合素质，课程改革方法可为其他行业特色院校的“微机原理与应用”课程改革提供一定的思路和参考。

参考文献:

［1］马千里，乐洋，胡栋，王俊，胡晓飞．生物医学工程专业微机原理课程教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2015(50):87-88．

［2］曹波伟，卢虹冰，袁娟丽，袁方，张国鹏．基于SPOC模式的军事医科类《微机原理与接口技术》课程教学探讨［J］．医疗卫生装备，2017，38(05):152-155．

［3］蒋贤维．工程教育认证理念在我院人才培养中的探索实践［J］．高教学刊，2020(34):131-133+137．

［4］刘震宇，赖峻，文元美，刘立程．基于OBE理念的微处理器课程群的教学改革［J］．教育现代化，2019，6(45):34-36．

［5］周子昂，徐坤，贺娅莉．新工科背景下基于OBE理念的嵌入式系统课程群研究与实践［J］．周口师范学院学报，2019，36(05):53-56．

［6］许雪林，蔡文培，杨腾．成果导向教育理念下的8086微机原理课程教学改革［J］．计算机教育，2020(07):152-156．

［7］郑宁，，张臻．OBE模式背景下微机原理与接口技术课程教学的改革策略［J］．科技风，2020(32):26-27．

作者：孟娟 李亚南 石星星 单位：防灾科技学院电子科学与控制工程学院