“微机原理与接口技术”的MOOC课程改革探索

郑扬冰　刘伟　薛晓　李根全

摘要：MOOC为当前高校课程教学提供了一种新方式，分析了微机原理与接口技术课程MOOC的特点，从教学计划制定、MOOC录制方式的选择，课堂例题和课后作业以及在线互动的设计方面提出了一些思路。这些探索打破了传统专业课程教学模式，增加了课程教学的灵活性，增强微机原理与接口技术的教学效果。

关键词：微机原理与接口技术；MOOC；教学方法；教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0183-02

1 背景

MOOC（massive open online courses）即大型开放式网络课程，最先由Dave Cormier与国家人人教育技术应用研究院高级研究院Bryan Alexander在2008年联合提出，整合多种社交网络工具和多种形式的数字化资源，突破传统课程时间、空间的限制，突破传统课程人数限制，依托互联网世界各地的学习者在家即可学到国内外著名高校课程[1]。随着Coursera、Udacity、edX三大课程提供商的兴起，国内外一流大学都纷纷开设了自己的MOOC。2013年12月，教育部高教司批准清华大学成立教育部在线教育研究中心，清华发起成立了慕华教育科技有限公司，希望依托学堂在线MOOC平台，充分发挥行政体制和市场机制的力量，探索一种“一体两翼”的在线教育发展模式，鼓励和支持课程教师建设MOOC，将MOOC这一新型教学手段引入课程教学，进一步提高教学效果和改善教育教学质量[2]。

《微机原理及接口技术》是理工科的一门专业基础课程，具有较强的抽象性、复杂性和极强的实践性。通过本课程的学习，学生可以掌握微型计算机的基本组成、工作原理、机器指令系统及接口技术，并初步掌握汇编语言程序设计的基本方法和上机调试过程，为学生在进一步的专业学习奠定基础。

2 微机原理与接口技术课程MOOC的特点

MOOC是一种大规模开发在线课程，是把以视频为主且具有交互功能的网络课程发布到互联网上，供学员学习的教学模式[34]。通过微机原理与接口技术课程MOOC建设，建立PPT录屏、电脑录屏或者采用摄像机进行专业录制，并成立学习互动平台，不同专业学生都可以在线完成该课程学习。

首先，教学对象转变。传统课堂教学面对的学生数量、专业和地点都是固定的，提供的课程数量也有限。MOOC制作首先面向的群体就是我校电子、通信和自动化专业等工科学生，其次是其他专业有意愿自学的学生和人群。在校内首先推行MOOC时，着重考虑校内必修微机原理与接口技术课程的专业学生，对于其他专业学生，由于基础知识水平不一，只能依靠学生课后学习弥补基础知识的不足[4]。老师和学生之间的相互沟通也可以通过在线互助平台实现，了解学生对知识点的掌握情况。

其次，教师的教学观点需要转换。MOOC教学和课堂教学不同，传统课堂教学一般45分钟左右一次课，学生固定在教室，一切以教师讲授为主，老师可以根据学生的面部表情和反应来了解学生的心理状态和掌握情况。而MOOC每一次录制时间都限制在10到15分钟，涉及的知识点有2到3个，简洁明了，一语中的，学生可自由选择时间地点进行学习，同时，MOOC里增加在线互动平台，学生和教师可以积极交流学习中的问题和经验，提供学习效率和积极性。因此，教师进行课件设计和录制的时候，应考虑教师和学生的角色转换特点，提高学生的学习兴趣和主动性，更好地让学生成为学习的主人。

再者，實践环节的实现。微机原理与接口技术课程的特点决定了MOOC制作中必须考虑教学实践环节的实现方法。除了一些基本概念和原理外，程序编写和接口电路的设计是课程学习的重点，通过实践教学才能加深对微机接口技术的理解。因此，MOOC录制必须考虑到实践教学方面。我校实验室有固定的实验箱和软件仿真实验都可以为基础实验操作提供条件。

3 微机原理与接口技术课程MOOC建设的具体思路

制作MOOC时，首先要确定的课程教材，以西安交通大学出版社的《微机原理与接口技术》为例，选择相应的《微机原理与接口技术实验指导》作为课堂和课后练习的指导书。MOOC学习平台和传统教学中的理论教学相似，主要讲解课本中的理论知识点。软件仿真平台是对传统教学中的软件教学和工程实践教学的一个概括，学生可以通过现场演示深入理解和掌握课程的特点。课堂和课后的练习都通过软件仿真平台实现。课程考试的最终成绩由两大部分构成，一部分是课堂及课后练习的成绩，一部分是在线考试平台的成绩。

教学课程的MOOC建设的步骤：制定教学大纲和教学计划→制作课程讲义→录制微课→设置随堂习题与作业）→制作在线学习与交流活动→上传与测试课程内容→开展在线教学活动。

3.1 制订教学计划

开始准备阶段，教师可针对自动化专业学生的培养目标和教学要求，对微机原理与接口课程的教学内容进行整体规划和设计，充分了解学生的专业基础，将整个教学内容划分为若干相对独立的知识单元，对每个单元又可分为3到5个知识点，各个知识点之间要保持独立性和完整性，每次讲授时间应限制在10-15分钟以内。

在知识点的划分中，教师首先应该遵循教学大纲，根据教材章节的划分，尽量满足不同专业的学生需求。具体的，以40个理论课时为例，教师可将课程内容按微机原理知识单元划分为20讲，每1讲2小节（即对应1学时的授课时间），每小节包含2～3个知识点，1个微视频对应1个知识点。由于教学内容涉及计算机、电子通信和自动化学科的学生，而他们理论基础知识水平不一，所以在授课时应以教师授课为主，学生讨论互助为辅，这样学生在学习过程中循序渐进，逐步深入。

3.2 选择MOOC录制方式

学生通过观看课程教学视频获取知识是MOOC 教学的重要步骤。为了让学生充分利用碎片时间，集中精力学习，每个知识单元中的知识点对应的教学视频时长都在10-15分钟以内，而且视频录制形式根据知识点的内容调整。

教师可以采用PPT录屏方式和电脑录屏方式来录制，只能用Poinpoint 2010实现，同时为了缩短教师和学生的距离增加亲切感，可加入教师的头像放在右上角，后期的专业制作可以采用视频非线编来进行特效制作。

在讲解汇编语言设计时，可以利用电脑录屏的方式，在软件里进行汇编程序的步骤编写和编译，使学生不感觉枯燥而且可以在看微课的同时自己也打开汇编软件和教师同步，比如在学习入栈指令PUSH和出栈指令POP的时候，除了可以在PPT里加入步骤清晰的动画之外，还可以在protues里编写程序并进行仿真，这样学生不仅容易理解这两条指令，更能够深入理解“先进后出”和“后进先出”两种方式的特点以及具体的应用方式。而在讲解理论知识时，可以和白板连接，通过手写例题或画图，不仅可以减慢授课节奏，让学生有充分的思考时间，还可以使枯燥的知识点更加生动。比如在讲解译码电路设计的时候，可以在白板上计算地址范围的二进制表示，确定出高位地址状态，设计译码器时可以画出器件引脚并进行连接。

3.3 课堂例题和课后作业及在线互动

微机原理与接口技术中例题集中在汇编语言和接口部分，因此在微课例讲解例题是需要根据例题的特点采用不同的讲解方式。首先，对于汇编语言的讲解，可以通过电脑录屏，在软件里按步骤编程；对于接口的设计，可以通过结合白板画图进行分析和软件调试电脑录屏结合。这两种方式都灵活有趣，更容易为学生接受。

在课后作业准备方面，教师可根据课程知识单元的结构及特点布置。每一次微课结束后可以布置3道左右的题目，重点體现微课中讲授的重要知识点，形势灵活，可以采用分析、计算、问答等类型题目。对于作业的提交由两种方式，一种可以发给授课老师，由老师打分，并对集中出现的问题进行讲解；另外一种可以使2个学生成立一个小组，双方作业完成后交由对方进行批改和打分，发现问题后在小组内进行分析和解决。

此外，非常有必要成立一个在线互动平台[6]，学生和老师以及学生之间可以在平台进行交流，对所学知识中出现的问题进行解决，而不需要考虑时间和地点的限制。学生提交作业中出现的问题老师可以在互动中进行交流，也可以为教师掌握学生的学习情况和知识接受程度提供第一手的反馈资料。

4 结语

本文结合我校微机原理与接口技术的课程特点，对相应的MOOC建设提出了一些观点和看法。目前MOOC的发展已经成为国内外许多高校关注的焦点，为学习者提供丰富的学习内容、教学方式和学习方式，为知识的扩展提供了更多的机会。微机原理与接口技术的MOOC建设需要将教学大纲要求掌握的知识点通过视频和在线互动的方式呈现给相关的理工科学生，为课程学习提供了更灵活的学习方式，能够有效提高教师的教学质量，推动课程教学改革，推动学科发展。

参考文献：

[1] 张子伊，宋淑鸿. 慕课在中国大学的发展状况及其改进趋向[J]. 现代教育科学，2016（8）：73-76.

[2] 马立平，范岩. 微机原理课程的MOOC建设[J]. 计算机教育，2016（1）：128-131.

[3]赵言城，孙秋华，姜海丽. 慕课与传统课堂教育的比较与对策[J]. 黑龙江高教研究，2016（8）：156-158.

[4] 尹飞鸿，何亚峰. MOOC教育模式下“有限元法与软件应用”课程教学改革研究[J]. 常州工学院学报，2016，29（3）：90-92.

[5] 程平，张冬丽. MOOC的国内外发展特点、组成要素和发展现状分析[J]. 教育教学论坛，2016（33）：127-128

[6] 池雅庆，宋睿强，李振涛. 探索MOOC对计算机课程教学的影响[J]. 计算机工程与科学，2014（z1）：164-168.