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微機(jī)原理實驗報告范文第1篇

微機(jī)原理與接口技術(shù)是電子信息類等工科專業(yè)普遍開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)，內(nèi)容涵蓋微機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計及接口技術(shù)，兼顧軟件和硬件兩個方面，具有實踐性強(qiáng)、知識面廣且抽象的特點。此外，由于課時壓縮，教師教學(xué)信息量增大，學(xué)生普遍感覺難學(xué)，因此對學(xué)生在理論知識掌握不足的情況下進(jìn)行實踐性教學(xué)，效果更是欠佳。長期以來，微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗教學(xué)作為微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)重要組成部分，卻普遍存在一些問題，制約著實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。

1 目前微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

筆者學(xué)校微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗課選用的實驗設(shè)備是眾友THTWK-2型32位微機(jī)原理與接口實驗箱，它是一套基于PC機(jī)PCI總線的32位實驗系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)可支持8位、16位和32位的總線寬度。用戶在PC機(jī)上用匯編、C等工具對實驗對象進(jìn)行操作。實驗系統(tǒng)可供實驗的項目豐富，為學(xué)生和老師實驗提供了很多方便，但是經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐，仍存在一些問題。

（1）微機(jī)原理與接口技術(shù)課程以理論講解為主，實驗教學(xué)課時少，難免造成對實驗課程不夠重視。有的學(xué)生上實驗課就是走走過場，敷衍了事，沒有很好地投入精力到實驗過程中，造成實驗效果不明顯。

（2）學(xué)生雖然先修了匯編語言程序設(shè)計這門課，但是普遍理解掌握得不是很深入，有些同學(xué)甚至連基本指令和程序規(guī)范都不清楚，這直接影響了實驗操作的教學(xué)。

（3）目前該校實驗室的微機(jī)原理實驗箱使用頻繁，加之學(xué)生操作不規(guī)范，硬件老化嚴(yán)重，實驗箱損壞率高，這也影響了學(xué)生的動手積極性。

（4）目前該校開設(shè)微機(jī)原理實驗課的實驗項目基本上是對每一個接口芯片的基本應(yīng)用和設(shè)計實驗，以驗證性為主，缺少創(chuàng)新性、開放性的綜合性實驗項目，這很不利于學(xué)生獨立思考和動手能力的培養(yǎng)，不利于開發(fā)學(xué)生的聰明才智。

（5）目前該校購買的實驗系統(tǒng)平臺集成度高，需要學(xué)生動手連接的導(dǎo)線較少，程序也基本是可以從硬盤中直接調(diào)用。因此對于很多學(xué)生來說，實驗只照著電路圖連線，調(diào)用源程序編譯、鏈接、運行，在實驗箱上觀察實驗結(jié)果，這就算完成了任務(wù)。這樣的實驗學(xué)生基本不需要學(xué)生動腦筋，不能真正達(dá)到實驗的目的。

（6）目前實驗課成績的考核方式，主要是以“實驗報告+考勤”作為依據(jù)，但是這樣的考核方式并不能真正反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因為實驗報告基本可以照抄實驗指導(dǎo)書，涉及到的實驗數(shù)據(jù)很少，同學(xué)之間抄襲實驗報告的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重，教師很難區(qū)分哪位同學(xué)是原創(chuàng)的。

（7）由于資金原因，實驗設(shè)備沒有及時更新，實驗系統(tǒng)與目前微機(jī)發(fā)展使用現(xiàn)狀相距甚遠(yuǎn)，造成實驗教學(xué)內(nèi)容與實際脫節(jié)的現(xiàn)象，不能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際及解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2 對微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗教學(xué)進(jìn)行改革的探討

針對目前該校微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗教學(xué)中存在的各種問題，筆者對改革傳統(tǒng)微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗教學(xué)方式進(jìn)行了探討。

2.1 改革實驗教學(xué)內(nèi)容

（1）學(xué)時少，學(xué)生對實驗課不重視，教師可以將課堂延伸到課外，實驗課并不局限在課堂上的時間。學(xué)校建立了微機(jī)原理與接口技術(shù)虛擬實驗平臺，教師將一些基礎(chǔ)性的驗證性實驗到平臺上，實驗課上安排一些綜合性設(shè)計實驗，這樣一來學(xué)生在宿舍完成平臺上的基礎(chǔ)性虛擬實驗，來實驗室做真實的硬件實驗時就不至于摸不著?^腦，也為難度較高的設(shè)計性綜合實驗打下基礎(chǔ)。教師要求學(xué)生只有完成了平臺上的實驗才能到實驗室完成硬件上的實驗，這樣無形中也督促了學(xué)生課前預(yù)習(xí)。虛擬實驗平臺的使用不僅擴(kuò)展了實驗內(nèi)容也能提升學(xué)生實驗的興趣。

（2） 針對學(xué)生匯編語言基礎(chǔ)不好的問題，教師在基礎(chǔ)性實驗項目中安排了匯編語言軟件編程項目，使學(xué)生能鞏固匯編指令、語法規(guī)則，更能鞏固匯編語言程序設(shè)計的學(xué)習(xí)。

（3） 由于采用的實驗箱比較陳舊，在實驗系統(tǒng)里面開發(fā)新的設(shè)計性實驗難度較大，因此只能在實驗系統(tǒng)原有的設(shè)計性實驗基礎(chǔ)上做些改動。如：在D/A轉(zhuǎn)換實驗中，要求學(xué)生根據(jù)產(chǎn)生鋸齒波的原理自行設(shè)計產(chǎn)生等腰三角波，或者實現(xiàn)方波和正弦波交替產(chǎn)生。

（4） 除了盡力發(fā)揮原有實驗箱的功能外，利用PROTEUS軟件對8086進(jìn)行仿真，可以利用PROTEUS做一些綜合性和設(shè)計性的實驗，這樣學(xué)生不僅能夠利用微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗課學(xué)習(xí)PROTEUS軟件的使用，為以后學(xué)習(xí)單片機(jī)等課程的仿真應(yīng)用打下基礎(chǔ)，可以增強(qiáng)學(xué)生對微機(jī)系統(tǒng)的整體概念的理解，提升設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

2.2 改革實驗教學(xué)方法

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式，課堂上老師實驗任務(wù)，講解實驗原理，做演示實驗，接著學(xué)生依據(jù)指導(dǎo)書上的步驟連線，調(diào)用芯片固化的源程序或者直接敲好老師給的程序，編譯、鏈接、運行，課后完成實驗報告，就算完成實驗任務(wù)，整個過程中學(xué)生基本不用動腦筋思考。因此，我們的改革思路要將實驗整個過程延展到課前的預(yù)習(xí)、課中的操作過程，以及課后的思考總結(jié)。

首先，要求學(xué)生做好實驗預(yù)習(xí)工作，因為課堂上安排的大部分是綜合設(shè)計性實驗，有一定的難度，要想在有限的課堂時間內(nèi)很好地完成實驗任務(wù)，必須做好預(yù)習(xí)工作，教師會提前布置下次課堂實驗的內(nèi)容，要求學(xué)生在虛擬實驗平臺上完成與此次實驗相關(guān)的預(yù)習(xí)實驗和作業(yè)。

其次，課堂中也要改變以往授課方式，以往教師采取的方式是直接給出實驗硬件原理圖和源程序，仔細(xì)講解電路和源代碼。整個授課過程中知識是老師灌輸給學(xué)生的，他們沒有自己獨立思考、開動腦筋的過程。改進(jìn)后，課堂上教師布置的基本是綜合設(shè)計性實驗，需要學(xué)生自行完成硬件接口和程序的設(shè)計。然而學(xué)生的知識水平不同，同一個實驗又可能有多種實現(xiàn)方法，這就要求教師必須認(rèn)真檢查學(xué)生的設(shè)計，并進(jìn)行細(xì)心指導(dǎo)。對于一些差一點的學(xué)生，教師也要積極引導(dǎo)他們思考，盡最大的能力幫助他們自己完成實驗。在微機(jī)實驗教學(xué)中，鼓勵學(xué)生大膽想象與創(chuàng)新，鼓勵不同意見者闡述自己的觀點，積極爭論。這樣才能發(fā)現(xiàn)自己的不足，深入思考，達(dá)到最佳的實驗效果。

最后，采取分組實驗，將動手能力強(qiáng)成績較好的學(xué)生與相對較差的學(xué)生分成一組，兩人一組，分組實驗的做法營造和實現(xiàn)了學(xué)生之間的好帶差、中向上、差轉(zhuǎn)好的學(xué)習(xí)氛圍。在實驗中，根據(jù)每個小組實驗進(jìn)程，教師不時向各個小組提出有關(guān)問題，引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)實驗的過程及現(xiàn)象歸納實驗結(jié)論，這樣才能通過實驗充分鍛煉學(xué)生的思維能力。

2.3 改革實驗考核方式

課程考核的目的主要是檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的完善和教學(xué)方法的改進(jìn)。同時，科學(xué)的考核制度也是引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法的有效途徑。微機(jī)原理與接口技術(shù)實驗課程考核在原有的“實驗報告+考勤”模式的基礎(chǔ)上，增加實驗過程、實驗結(jié)果考核以及虛擬實驗完成情況的考核。實驗過程考核：課堂實驗過程中，學(xué)生對老師提出的實驗相關(guān)問題的回答情況進(jìn)行考核，占本次實驗成績的20%；實驗結(jié)果考核：對學(xué)生本次實驗的結(jié)果現(xiàn)象或者數(shù)據(jù)進(jìn)行考核，占本次實驗成績的20%；虛擬實驗考核：對學(xué)生在虛擬實驗平臺上完成的預(yù)習(xí)實驗情況進(jìn)行考核，占本次實驗成績的20%。學(xué)生每次實驗成績構(gòu)成及比例為：每次實驗成績=考勤×10%+虛擬實驗×20%+實驗過程×20%+實驗結(jié)果×20%+實驗報告×30%。學(xué)生最終期末成績?nèi)?次實驗成績的平均值。這樣評定實驗課的成績雖然相對增加了教師的工作量，但是考核方式更加科學(xué)，更加公平合理地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

微機(jī)原理實驗報告范文第2篇

《微機(jī)原理及接口技術(shù)》是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有承上啟下的作用，是學(xué)習(xí)《單片機(jī)原理》的先導(dǎo)課程，能為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[1]。通過對本門課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生全面了解微型計算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、原理和接口應(yīng)用，并能夠掌握典型機(jī)的工作原理，具備簡單的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)能力。《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程的特點是理論聯(lián)系實際，軟硬件相結(jié)合，理論概念抽象，內(nèi)容涵蓋多，記憶起來較困難。教學(xué)中一般采用理論為主、實驗為輔的授課方式，但由于實驗條件的限制，學(xué)生很難理解抽象的概念，并難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。因此，在日常的教學(xué)工作中存在兩個突出問題，一是教師難教，二是學(xué)生難學(xué)[2]。為了解決這些問題我校對《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程改革進(jìn)行了初步探討。

1《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問題

1.1教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專業(yè)脫節(jié)

該課程目前的主要教學(xué)內(nèi)容以80X86CPU和其組成的微型計算機(jī)系統(tǒng)為重點，包括微機(jī)原理和外部接口兩大部分內(nèi)容，并且已經(jīng)形成了相對穩(wěn)定的課程體系。但是，伴隨著計算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，以80X86CPU組成的微型計算機(jī)已經(jīng)逐步退出了常見應(yīng)用領(lǐng)域。因此，存在著教學(xué)內(nèi)容相對陳舊的問題，并且缺少與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相聯(lián)系的實際案例，加之實驗條件有限等諸多問題，不能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更難以調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。因此，需要進(jìn)一步調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)學(xué)生就業(yè)的需要。

1.2教學(xué)方法過于陳舊

本課程的第一部分主要以微型計算機(jī)的原理為重點，抽象的概念較多，各個章節(jié)的名詞術(shù)語和知識點多且復(fù)雜，并且各部分內(nèi)容前后交叉。傳統(tǒng)教學(xué)主要采用理論講解為主的授課方式，教學(xué)方法單一陳舊，致使學(xué)生學(xué)習(xí)起來枯燥難懂、興趣不高，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性差，課堂氣氛較沉悶，導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳。因此，教學(xué)方法亟需改進(jìn)。

1.3實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

本門課程的實踐性很強(qiáng)，其實驗課程由軟件部分和硬件部分組成。所開設(shè)的實驗大部分屬于驗證性實驗，只要學(xué)生按照實驗指導(dǎo)編寫的程序連接電路圖就能得到結(jié)果，整個實驗過程自主創(chuàng)新少，學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)與思考;并且，書寫實驗報告時存在襲現(xiàn)象。目前的《微機(jī)原理及接口技術(shù)》實驗課程難以達(dá)到讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、提高動手能力的目標(biāo)。

1.4考查方式單一

現(xiàn)行的考查方式是期末一卷定終身。這種考查方式容易使學(xué)生出現(xiàn)期末考試前突擊復(fù)習(xí)、背書應(yīng)付考試，考后遺忘的現(xiàn)象。因此，需要改革這種單一的考查方式，以達(dá)到全面評價學(xué)生學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果的目的。

2教改措施

2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，與本專業(yè)相聯(lián)系

合理制定教學(xué)大綱，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相關(guān)的實際案例，突出課程特色。以增強(qiáng)課程的實用性為原則，以微型計算機(jī)的基本原理和概念為主線，確保課程的系統(tǒng)性、完整性和應(yīng)用性。授課時可將課程分為三大部分:基本概念、匯編指令、接口技術(shù)，以這三部分為重點，著重培養(yǎng)學(xué)生利用計算機(jī)技術(shù)的基本思想去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。以加強(qiáng)與所學(xué)專業(yè)聯(lián)系為原則，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)上介紹微型計算機(jī)新的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢，幫助學(xué)生解決本專業(yè)要求的實際應(yīng)用問題，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚醒他們主動學(xué)習(xí)的潛能。

2.2采用多種教學(xué)模式，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

為了獲得好的教學(xué)效果，在《微機(jī)原理及接口技術(shù)》授課過程中采用了MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動法與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的多種教學(xué)方法，在一定程度上充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并培養(yǎng)了他們團(tuán)隊協(xié)作的能力[3]。結(jié)合我校多媒體網(wǎng)絡(luò)課程復(fù)習(xí)互動中心(以下簡稱課程中心）的建設(shè)，將教學(xué)課件、網(wǎng)絡(luò)課件以及一些其他教學(xué)資源到網(wǎng)站上，學(xué)生們可以登錄學(xué)校的網(wǎng)站學(xué)習(xí)、觀看、下載，不但方便了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并能幫助學(xué)生理解和消化課堂內(nèi)容。在課程中心的網(wǎng)站上，學(xué)生們還能在線與教師和其他同學(xué)交流，不僅方便了學(xué)生學(xué)習(xí)，而且豐富了教師與學(xué)生的溝通方式。除開展網(wǎng)上課程中心的建設(shè)外，還開展了試題庫的建設(shè)，主要題型包括選擇、填空、判斷、簡答與編程等題型。

2.3加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

《微機(jī)原理及接口技術(shù)》是實用性非常強(qiáng)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，因此，非常有必要加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于學(xué)校的硬件條件有限，授課時將計算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺引入到實踐教學(xué)中，教會學(xué)生使用可視化軟件Proteus、multisim，并鼓勵學(xué)生用它們完成實驗，以此來彌補(bǔ)儀器設(shè)備和經(jīng)費的不足[4]。這樣，不僅幫助學(xué)生掌握了微機(jī)原理的基本知識，也讓他們對電工電子技術(shù)有了更為深刻的認(rèn)識。

2.4改革考核模式

為達(dá)到檢驗教學(xué)效果的目標(biāo)，應(yīng)改變傳統(tǒng)的考核模式，采用形成性評價的考核模式，以全面、客觀、公正的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況[5]?？己朔謨蓚€部分，理論部分和實驗部分。理論部分考試，采用期末試卷成績占70%、平時成績占30%的方式，平時成績包括出勤、作業(yè)、提問、隨堂測驗等，每次課前公布上次課的平時成績，可制定考核表貼于班級教室內(nèi)或發(fā)至班級公共郵箱；實驗部分考試從實驗態(tài)度、操作能力、創(chuàng)新性和實驗報告四個部分進(jìn)行考核，考核方式和成績公布同理論課平時成績的公布方式。

3小結(jié)

近兩年來，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步改善教學(xué)效果，我校對《微機(jī)原理及接口技術(shù)》的課程改革進(jìn)行了初步探索，并取得了一些成效。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了明顯提高，利用計算機(jī)思維提出問題、分析問題和解決問題的能力得到明顯改善，對堆棧、指令隊列、時序等抽象概念能夠正確理解，基本能夠完成簡單的程序編寫。但是還存在一些問題，如學(xué)習(xí)態(tài)度功利化，遇到問題容易浮躁、習(xí)慣性的去網(wǎng)上查找等，這些還有待繼續(xù)探討、改善。

【參考文獻(xiàn)】

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謝春祥，陳龍.基于Proteus的8086和8255A接口實驗仿真[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報，2013，2(4):12-14.

微機(jī)原理實驗報告范文第3篇

摘要：“微機(jī)接口技術(shù)”課程教改的突破點是實驗教學(xué)，本文介紹了我院在實驗內(nèi)容、實驗組織方法等方面進(jìn)行的一些嘗試。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；實驗教學(xué)；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

“微機(jī)接口技術(shù)”是高等院校計算機(jī)專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是“匯編語言”、“計算機(jī)組成原理”課程的后繼專業(yè)課，也是該專業(yè)與其他專業(yè)區(qū)分的一門主干課程。但學(xué)生普遍感到這門課概念抽象難懂，學(xué)完這門課程后，對于接口芯片的工作原理及其在計算機(jī)中的實際應(yīng)用仍然很模糊。本課程目前的教學(xué)中存在著以下幾個方面的問題：

(1) 教材陳舊。計算機(jī)硬件技術(shù)日新月異，因此本課程的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該跟上形勢。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容著重于介紹計算機(jī)各組成芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，初始化編程命令和在PC/AT機(jī)中的基本應(yīng)用，而沒有系統(tǒng)地介紹各組成芯片的關(guān)聯(lián)工作情況以及與CPU系統(tǒng)工作的情況。當(dāng)今PC機(jī)廣泛使用的并行接口標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1394、通用串行接口標(biāo)準(zhǔn)USB、圖形顯示總線標(biāo)準(zhǔn)AGP以及更新一代的PCIE總線標(biāo)準(zhǔn)、高速硬盤標(biāo)準(zhǔn)Ultra 100以及更新一代的SATA標(biāo)準(zhǔn)等等，都是最新接口技術(shù)應(yīng)用的具體成果，但這些在現(xiàn)有教材中很少涉及。并且現(xiàn)有教材中的很多內(nèi)容在“微機(jī)原理”課程中已經(jīng)講過，因此學(xué)生更是覺得這門課程沒有實用價值。

(2) 理論與實驗脫節(jié)。實驗課程由實驗教師自行組織，與理論教學(xué)脫節(jié)，學(xué)生的完整知識結(jié)構(gòu)體系無法統(tǒng)一和完善。

(3) 實驗教學(xué)方式落后。目前本課程的實驗大都采用實驗箱，對芯片功能進(jìn)行簡單的驗證性實驗。同樣，在課程設(shè)計階段中，學(xué)生按照教師給出的步驟連接好線路，再把教師給出的程序錄入、調(diào)試、運行、觀察結(jié)果并寫出實驗報告就行了。這種方式的結(jié)果就是所有學(xué)生的實驗報告都是一個樣子。

鑒于上述問題，必須在實驗內(nèi)容和實驗組織方法等方面進(jìn)行一系列的改革。

1實驗內(nèi)容的改革

微機(jī)接口實驗的內(nèi)容主要是有關(guān)接口芯片的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，而各種芯片在學(xué)習(xí)過程中是分開講解的，所以應(yīng)該在實驗中將之綜合在一起，這樣才能讓學(xué)生真正地掌握這些芯片的作用。例如，接口芯片8255是并行傳輸接口芯片，三個端口的每個引腳都可以獨立地產(chǎn)生一個有用信號；而芯片8253是定時器／計數(shù)器，可定時產(chǎn)生一個信號，而這個信號和8255A的PB口協(xié)作可以作為揚聲器的控制信號，所以在實驗時應(yīng)該把8255A和8253A這兩個實驗結(jié)合在一起。實驗時間是4個學(xué)時，在內(nèi)容上可以先熟悉8255的性能，然后熟悉8253的性能，最后將兩者結(jié)合在一起進(jìn)行實驗，真正掌握計算機(jī)揚聲器的工作原理。兩種芯片互相聯(lián)系，有助于對芯片更深入地了解。在此基礎(chǔ)上，也可以將芯片8259和8253A結(jié)合在一起。這樣逐步深入，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生有了興趣后，老師就要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計。本課程內(nèi)容在實際生活中的應(yīng)用有很多，比如工業(yè)控制、智能儀器儀表、收銀機(jī)、公共汽車報站系統(tǒng)、電子考勤機(jī)、門鈴報警電話、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)、交通收費系統(tǒng)、家電智能控制芯片等等?？梢赃x擇一個不太復(fù)雜的產(chǎn)品作為實例，由淺入深地講解，引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)出類似的產(chǎn)品，從而激發(fā)本課程的學(xué)習(xí)興趣。

對于實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)，筆者在教學(xué)中采用了三階段法逐步加深學(xué)生的理解。

(1) 認(rèn)知階段

這一階段主要是讓學(xué)生從理論角度轉(zhuǎn)變到從硬件角度認(rèn)識芯片的外觀和基本工作原理，熟悉匯編語言在接口芯片控制中的編程方式。這一階段基本上是依照實驗講義的指導(dǎo)去做。這時學(xué)生剛剛接觸到具體的硬件芯片，對引腳的定義還不能從硬件接線的角度去理解，因此必須要求學(xué)生完全依照實驗講義的要求，一步一步進(jìn)行程序調(diào)試、匯編、連接、裝入、運行，觀察輸出，得出正確的實驗結(jié)果。這一層次的實驗?zāi)康闹饕亲寣W(xué)生有一個感性認(rèn)識，熟悉實驗裝置和實驗步驟，對接口芯片各個引腳信號的實際接線方法有初步了解，對系統(tǒng)有初步的認(rèn)識。

(2) 提高階段

這一階段主要是提高學(xué)生對芯片系統(tǒng)工作的認(rèn)識。因為這時學(xué)生已經(jīng)對芯片的硬件接線有了進(jìn)一步的認(rèn)識，有能力自己做一些修改和設(shè)計，這些小改動的成功對學(xué)生有很大的鼓勵，可以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。比如，CPU利用8255A與打印機(jī)相連完成并行打印和打印機(jī)并行接口的學(xué)習(xí)是分成不同章節(jié)介紹的，因此很多學(xué)生就搞不清楚到底CPU用的是哪一種并行打印接口，而且打印接口標(biāo)準(zhǔn)和8255A到底有什么關(guān)系？因此在講解這部分內(nèi)容時，筆者首先分開講清楚各自的工作原理以及編程控制等基本內(nèi)容，讓學(xué)生深入了解CPU執(zhí)行指令所產(chǎn)生的信號如何控制并行打印的輸出過程。然后讓學(xué)生設(shè)計一個實驗：利用8255A的A口以方式0與微型打印機(jī)相連，將內(nèi)存緩沖區(qū)BUFF中的字符打印輸出。由于學(xué)生已經(jīng)清楚知道了各自的工作原理，教師稍加引導(dǎo)，學(xué)生就可以容易地就設(shè)計好硬件連線圖。有了硬件連線圖，相應(yīng)的控制程序就很簡單了。然后再將上例中8255A的工作方式改為方式1，采用中斷方式將BUFF緩沖區(qū)中開始的100個字符從打印機(jī)輸出。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，只要學(xué)生能夠順利完成前一個實驗，這個實驗也會很容易完成。通過一系列類似的提高實驗，樹立學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和成就感。

(3) 創(chuàng)新階段

學(xué)生經(jīng)過了認(rèn)知、解惑的階段后，就產(chǎn)生了自我創(chuàng)新的欲望。這時學(xué)生已不滿足于實驗講義上的現(xiàn)成方案，迫切希望自己動手設(shè)計一個綜合性的實驗方案。這是實驗的高級階段，對學(xué)生動手能力的提高有較大的幫助。這一階段可以要求學(xué)生完成一些創(chuàng)新實驗，比如交通信號燈控制系統(tǒng)、電子音樂播放器、電子時鐘設(shè)計、轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng)設(shè)計、簡易計算器系統(tǒng)設(shè)計等方案，從而進(jìn)一步加深對專業(yè)理論知識的認(rèn)識和理解。

比如設(shè)計―套公共汽車報站系統(tǒng)，利用8255或8253、8259等接口電路均可。學(xué)生根據(jù)所選課題和所用的接口電路芯片設(shè)計出完整的接口電路，并在實驗系統(tǒng)上調(diào)試通過。在設(shè)計過程中不提供所謂的“標(biāo)準(zhǔn)答案”，而是鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮設(shè)計才能，大膽創(chuàng)新。電路連接方式不同，芯片不同，結(jié)果就可能不同。鼓勵持不同意見的同學(xué)充分闡述自己的觀點，積極相互討論。很多學(xué)生為了設(shè)計出更好的設(shè)計方案，主動補(bǔ)充大量的課外知識，這樣不僅鍛煉了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，還培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的精神。

2實驗組織方式

在實驗時筆者采用了分級組織形式。通過基礎(chǔ)實驗，將完成較好的學(xué)生與一個完成較差的學(xué)生組成一組，可讓兩類學(xué)生自由選擇組合。實驗結(jié)束時要求由原來較差的學(xué)生向?qū)嶒灲處熯M(jìn)行實驗總結(jié)，這樣就顧及了所有層次的學(xué)生，同時也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力和團(tuán)隊合作精神。

3結(jié)束語

另外，我院采用了多元的教學(xué)手段，把原本枯燥的硬件課程講解得生動易懂，消除了學(xué)生的畏難情緒，化被動學(xué)習(xí)為主動求知。并且在教學(xué)中補(bǔ)充了大量較新的接口技術(shù)，使學(xué)生對現(xiàn)代微機(jī)接口技術(shù)與身邊常見設(shè)備更緊密結(jié)合起來，真正做到學(xué)以致用。

微機(jī)原理實驗報告范文第4篇

Abstract： Hardware experiment teaching plays an important role in the cultivation of talents in Colleges and universities. It emphasizes on cultivating students' practical ability and innovative ability， which is a necessary part of teaching. In view of the traditional hardware experiment teaching concepts， teaching system， experimental conditions， experimental teachers and evaluation etc.， combined with their years of computer hardware experimental teaching experience， this paper puts forward measures hoping to improve experimental teaching and enhance the quality of teaching.

Key words： computer hardware； experimental teaching； teaching system； laboratory construction； teaching staff

1 概述

硬件實驗教學(xué)是計算機(jī)實驗教學(xué)的重要組成部分，是計算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實踐與創(chuàng)新能力的必需環(huán)節(jié)。不斷改進(jìn)計算機(jī)硬件實驗教學(xué)體系、更新實驗教學(xué)內(nèi)容、改革實驗教學(xué)方法，以適應(yīng)計算機(jī)硬件技術(shù)的不斷發(fā)展[1]。以下結(jié)合自身多年來的計算機(jī)硬件實驗教學(xué)經(jīng)驗，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

2 硬件實驗教學(xué)方式與特點

硬件實驗教學(xué)具有理論性強(qiáng)、難度大、軟硬件結(jié)合緊密等特點。與理論教學(xué)一樣，具有一套完整的科學(xué)教學(xué)體系，同時又有區(qū)別于理論教學(xué)的一些特點[2]。計算機(jī)硬件實驗一般需要用到的軟硬件有微機(jī)、配套軟件、實驗設(shè)備、測量儀器儀表及各種線纜等，使用設(shè)備多、綜合性強(qiáng)、復(fù)雜度高。實驗成功與否涉及因素多，操作方式、軟硬件結(jié)合等方面都會影響實驗結(jié)果，實驗時需要綜合考慮。

實驗課前，教師會要求學(xué)生進(jìn)行實驗預(yù)習(xí)。實驗時，教師講解實驗?zāi)康?、原理和電路，布置?nèi)容與要求。學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容，結(jié)合硬件實驗箱，進(jìn)行電路連接、編寫程序、運行并觀看結(jié)果。若結(jié)果有出入或者錯誤，則需要進(jìn)行排查，直到實驗結(jié)束。實驗完成后，記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析判斷并填寫實驗報告。以單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換實驗為例，講授理論知識后布置實驗預(yù)習(xí)；實驗前教師講解AD轉(zhuǎn)換工作原理、電路并布置實驗內(nèi)容；實驗時，學(xué)生按照要求將單片機(jī)硬件實驗箱相關(guān)電路模塊用導(dǎo)線連接，在上位機(jī)端使用KEIL軟件進(jìn)行編程，完成后進(jìn)行調(diào)試驗證。使用數(shù)字萬用表觀察模擬電壓量以及實驗箱上八段數(shù)碼管顯示的數(shù)字量，對比模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系，若模擬量與數(shù)字量都能正常同步增加與減小，實驗基本成功；若不能，則需要檢查硬件電路連接是否正確、軟件編寫是否到位；實驗完成后，需要記錄數(shù)據(jù)完成實驗報告并分析結(jié)果。

3 存在的問題

3.1 觀念滯后

國內(nèi)的教育思想中存有“重理論，輕實踐”的傳統(tǒng)觀念，實驗教學(xué)仍處于理論教學(xué)的從屬地位，被視為是單純理論教學(xué)的驗證和延伸[1]。及時轉(zhuǎn)變觀念，認(rèn)識實驗教學(xué)的重要性，就顯得尤為重要。一般高校只重視學(xué)生的軟件教學(xué)，輕視了硬件教學(xué)，存在“重軟輕硬”現(xiàn)象。由于硬件實驗的特殊性，學(xué)生也只對軟件感興趣，害怕硬件實驗與操作。比如有的專業(yè)，學(xué)過單片機(jī)技術(shù)課程，卻只懂得一點單片機(jī)理論知識，做起實驗來，芯片控制與編程、電路連接，無從下手，更別說學(xué)以致用。同時，系部與教師對硬件實驗也不夠重視，這樣對高校人才培養(yǎng)是不利的 。

3.2 實驗教學(xué)體系缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性

計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。但硬件課程之間沒有形成一個系統(tǒng)整體，缺乏系統(tǒng)性和完整性的實驗教學(xué)體系，基本以演示性、驗證性的實驗為主，缺少綜合性、設(shè)計性實驗。大多高校一般都開設(shè)有數(shù)字邏輯電路、計算機(jī)組成原理、微機(jī)原理與接口、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等硬件課程，各門課各自按課程要求安排實驗，實驗內(nèi)容之間缺乏相互聯(lián)系。另外，課程開設(shè)有先后順序關(guān)系，可能存在如“微型計算機(jī)原理與接口”與“單片機(jī)技術(shù)”同一學(xué)期進(jìn)行教學(xué)的情況。同時，存在硬件實驗在學(xué)時學(xué)分上的設(shè)置不合理、學(xué)時偏少、實驗課程無學(xué)分、課程結(jié)束后無課程設(shè)計環(huán)節(jié)等情況。

3.3 實驗條件不完善

近年來， 高校的軟硬件設(shè)施建設(shè)有了很大提高，積極更新實驗室設(shè)備、建設(shè)虛擬仿真實驗室等。但是，一般高校在實驗室建設(shè)更新上更側(cè)重于軟件類實驗室的建設(shè)更新，比如計算機(jī)機(jī)房。造成了硬件實驗條件的不足、設(shè)備老舊、更新不及時等問題。還存在實驗場所不足，硬件實驗室設(shè)置不全，相關(guān)課程只上理論、沒有硬件實驗的情況；有的實驗室存放多套實驗設(shè)備，實驗室利用率高，卻出現(xiàn)單套設(shè)備使用率較低的情況，這樣給實驗室增加使用學(xué)時、實驗室開放、開設(shè)課程設(shè)計等方面增加了困難。

3.4 實驗教師隊伍相對薄弱

穩(wěn)定的教師隊伍，對高校的發(fā)展與人才培養(yǎng)至關(guān)重要。實驗教師作為實驗教學(xué)的設(shè)計者和執(zhí)行者，對實驗教學(xué)起到了關(guān)鍵的作用，其能力和素質(zhì)的高低直接影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果[3]。相對于公辦高校，獨立學(xué)院存在師資隊伍不穩(wěn)定、人員流動率高等問題。造成許多硬件課程是新老師任教、非專業(yè)教師上專業(yè)課程，以及一位教師任教多門專業(yè)課程等情況，這樣不管是理論還是實驗教學(xué)，都是不利的。另外，還缺乏專業(yè)的實驗員，而硬件實驗一般是由教師和實驗員一塊配合進(jìn)行的。由于獨立學(xué)院的特殊性，一位實驗員需負(fù)責(zé)管理多間實驗室，既要管理機(jī)房又要負(fù)責(zé)硬件實驗室，還管理著網(wǎng)絡(luò)實驗室。而且硬件實驗設(shè)備維護(hù)難度大，對專業(yè)技術(shù)要求高，實驗室管理往往會套用計算機(jī)機(jī)房的管理方式，容易造成管理不足或“虛位”管理。

3.5 實驗內(nèi)容與考核方式需要改進(jìn)

受舊的教學(xué)模式影響，以教師為中心，學(xué)生按照老師要求和步驟進(jìn)行實驗，缺乏主動性，這種模式影響學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的發(fā)揮。硬件理論教材陳舊，實驗教材單調(diào)，或沒有實驗教材，多年使用同一本教材，不能與時俱進(jìn)。一般來說，實驗教材是各高校自行編寫，實驗電路、操作步驟、表格等都已經(jīng)準(zhǔn)備好，只需按照教材進(jìn)行實驗與驗證、數(shù)據(jù)填寫、完成報告后就算完成實驗。這束縛了學(xué)生的思維，影響了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有的設(shè)備配套實驗教材，使用方便，但存在教材簡單、錯誤多，不能完全滿足實驗要求。而且，實驗教材上基本只有演示性和驗證性實驗，缺少設(shè)計性、綜合性的實驗內(nèi)容。另外，在實驗考核方法上，也有不足。一般硬件實驗是依附于理論教學(xué)的，沒有獨立設(shè)課，學(xué)生對實驗重視度不夠，只注重于期末的考試，實驗過程、數(shù)據(jù)記錄和報告應(yīng)付性完成，影響了教師對學(xué)生的量化考核，也影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

4 改進(jìn)措施

4.1 建立和改進(jìn)硬件教學(xué)體系

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為出發(fā)點，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性為目標(biāo)，提高學(xué)生綜合實踐能力和應(yīng)用能力為結(jié)果，做到實驗教學(xué)融會貫通的模塊化、實驗教學(xué)體系的多層次、實驗教學(xué)類型的多樣化、實驗教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化[4]。根據(jù)計算機(jī)硬件知識結(jié)構(gòu)，將硬件實驗教學(xué)體系分為四層：入門層、基礎(chǔ)層、拓展應(yīng)用層和提高層，如圖1所示。

入門層實驗讓學(xué)生熟悉常見的模擬電路、數(shù)字邏輯電路原理，具有設(shè)計一定功能電路的實踐能力；基礎(chǔ)層的“計算機(jī)組成原理”主要完成運算控制器、存儲器、CPU等器件的原理與控制實驗，熟悉簡單的計算機(jī)原型組成與原理；微機(jī)原理接口培養(yǎng)使用與硬件緊密結(jié)合的匯編語言編程、CPU與外圍部件的接口設(shè)計等，使學(xué)生對計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)有更進(jìn)一步理解；拓展應(yīng)用層實主要完成單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，使學(xué)生能熟悉應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)，提高實際應(yīng)用能力；提高層的綜合設(shè)計與應(yīng)用創(chuàng)新，要求學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行綜合運用，進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和新技術(shù)的研究應(yīng)用，提升學(xué)生科研和開發(fā)能力。比如參與教師課研、畢業(yè)設(shè)計，參加各種電子設(shè)計競賽等活動。

在實驗教學(xué)內(nèi)容層次上，可以將部分計算機(jī)硬件課程的實驗內(nèi)容分為4類，即驗證型、設(shè)計型、綜合型、探索型，實驗內(nèi)容由淺入深，循序漸進(jìn)[5]。驗證型實驗強(qiáng)化理論知識的理解；設(shè)計型實驗培養(yǎng)電路設(shè)計和調(diào)試能力；綜合型實驗使學(xué)生掌握綜合應(yīng)用軟硬件的技能；探索性實驗培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷和解決實際問題方法和能力。在改進(jìn)實驗教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容層次上，還需要根據(jù)硬件實驗課程情況，在實驗學(xué)時、課程設(shè)計和實驗課程學(xué)分等方面做出改進(jìn)，以加強(qiáng)學(xué)生從基礎(chǔ)到應(yīng)用、從探索實踐到創(chuàng)新能力的層次化培養(yǎng)全過程。

4.2 加強(qiáng)建設(shè)，改善實驗室環(huán)境

改善實驗環(huán)境，從硬件和軟件建設(shè)兩方面入手。

1）硬件設(shè)備是保障實驗正常開展的前提條件。微機(jī)與硬件實驗箱使用3～5年就會出現(xiàn)設(shè)備老化、運行速度和設(shè)備可靠性下降等情況，一些常用儀器儀表，比如萬用表、示波器之類的儀器，也需要及時更新?lián)Q代，否則無法滿足實驗教學(xué)需求。因此，在硬件實驗室建設(shè)上，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要及新技術(shù)的發(fā)展來定期制定設(shè)備購置計劃，及時讓學(xué)生用上最先進(jìn)的產(chǎn)品來適應(yīng)社會的發(fā)展[6]。另外，盡量避免出現(xiàn)過多套數(shù)的硬件實驗設(shè)備共用一間實驗室情況，預(yù)留足夠的空間和時間來進(jìn)行實驗室的開放。

2）在加強(qiáng)硬件建設(shè)基礎(chǔ)上，也需加強(qiáng)軟件方面建設(shè)。第一，及時安裝更新當(dāng)前主流系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，使學(xué)生能夠熟悉使用比較當(dāng)前主流的應(yīng)用軟件，做到與時俱進(jìn)。由于硬件實驗箱存在硬件電路或芯片的不足，安裝虛擬仿真軟件進(jìn)行實驗，如數(shù)字邏輯電路、單片機(jī)技術(shù)實驗課程使用PROTUES仿真軟件，彌補(bǔ)硬件實驗箱的短板，做到能實不虛、虛實結(jié)合的實驗環(huán)境。第二，要加強(qiáng)實驗室管理與維護(hù)，形成良好的實驗環(huán)境，完善規(guī)章制度，保障實驗室正常高效使用。第三，相對于理論授課，硬件實驗在學(xué)時上明顯偏少，導(dǎo)致學(xué)生動手能力不足。一種途徑是增加實驗學(xué)時數(shù)，也可以在課余時間進(jìn)行硬件實驗室的開放，開展有償使用實驗室服務(wù)工作，滿足學(xué)生在課余時間使用設(shè)備做實驗的要求。

4.3 加強(qiáng)師資隊伍，提升水平

加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，是培養(yǎng)高質(zhì)量學(xué)生的前提條件。如何培養(yǎng)出一批既要有知識，又要有能力，更要具有使知識和能力得到充分發(fā)揮的高素質(zhì)人才，對教育工作者而言是一大挑戰(zhàn)[7]。硬件師資隊伍建設(shè)，需要將理論教師與實驗員隊伍建設(shè)一起抓，兩者不可或缺。除了留住在職教師之外，招聘有豐富經(jīng)驗的專業(yè)教師加入計算機(jī)硬件教學(xué)隊伍，提高專業(yè)水平。同時，要加強(qiáng)對教師和實驗員專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，組織參與校內(nèi)外的教學(xué)研討交流，參加計算機(jī)硬件有關(guān)的學(xué)術(shù)會議、廠家舉辦的各種軟硬件培訓(xùn)、與企業(yè)開展橫行課題合作及帶領(lǐng)學(xué)生參加各種計算機(jī)硬件類的競賽等活動，以提升專業(yè)水平。

4.4 改進(jìn)實驗考核機(jī)制

硬件實驗在增加實驗學(xué)時、課程設(shè)計環(huán)節(jié)等內(nèi)容之外，還需要改進(jìn)實驗考核機(jī)制，引起學(xué)生對硬件實驗的重視，提高學(xué)習(xí)積極性。適當(dāng)增加學(xué)時，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識后，有時間在硬件實驗室完成實驗，也可以讓教師更好的進(jìn)行實驗成績綜合評定。增加課程設(shè)計、硬件實驗課程設(shè)置學(xué)分，讓學(xué)生提高動手能力之外，也可以提高學(xué)生對實驗的重視程度。同時，為了實驗成績評定的公平性，實驗時要求每位學(xué)生獨立操作和完成實驗報告。實驗課程單獨設(shè)置學(xué)分，意味著理論與實驗的考核分開，讓學(xué)生在學(xué)到相關(guān)理論知識外，能夠獨立完成實驗，提高動手能力。

微機(jī)原理實驗報告范文第5篇

 

研究性教學(xué)是種需要教師將講授與實驗、引導(dǎo)與自學(xué)、教材與擴(kuò)展閱讀有機(jī)結(jié)合，并達(dá)到完整、和諧、統(tǒng)的新型教學(xué)方法。對大學(xué)期間逐步培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣和能力具有十分重要的作用?。課程實驗作為研究性教學(xué)個非常重要的環(huán)節(jié)，有不可替代的作用。尤其是在HDL所占教學(xué)比例很小的情況下，學(xué)生的知識掌握和能力提高需要靠實驗環(huán)節(jié)和課程實踐來實現(xiàn)。

 

本文根據(jù)教學(xué)實踐，通過研究研究性教學(xué)方法中實驗課的特點，針對語言在數(shù)字電路課程中的具體特點，提出了種數(shù)字電路課程中語言的實驗方法，并給出了具體的例子。

 

1 研究性教學(xué)中的實驗課特點

 

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式通常是根據(jù)教學(xué)大綱，設(shè)定些固定的實驗項目，學(xué)生必須在課程規(guī)定的學(xué)時內(nèi)完成這些實驗。對實驗方法和實驗儀器的使用，實驗前指導(dǎo)教師進(jìn)行講解，實驗指導(dǎo)書上也有這些實驗的原理、電路及步驟等。這種以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，使學(xué)生養(yǎng)成了做實驗只動手而不動腦的習(xí)慣，嚴(yán)重制約學(xué)生的創(chuàng)新思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題和解決問題的能力。而且只注重實驗結(jié)果的傳統(tǒng)考核方式也影響學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的培養(yǎng)。

 

具備研究性教學(xué)性質(zhì)的實驗課應(yīng)具備以下些特點：

 

(1)實驗題目的研究性。實驗題目應(yīng)具備一定的研究性質(zhì)。學(xué)生應(yīng)通過對課程的研究自己解決問題，綜合地利用所學(xué)知識才能完成實驗。

 

(2)實驗課前研究的必要性。學(xué)生必須在實驗課前準(zhǔn)備實驗，進(jìn)行研究，才能完成實驗。

 

(3)教師的引導(dǎo)性。教師起引導(dǎo)作用而不是大包大攬。教師在實驗的過程中起到指導(dǎo)和糾錯的作用，而不是給出全部的解決方案。

 

(4)驗成績的綜合性。實驗成績不僅要根據(jù)最終的結(jié)果，還要依據(jù)學(xué)生的設(shè)計開發(fā)過程。

 

2 硬件描述語言的實驗特點

 

實驗是教學(xué)基礎(chǔ)上的實驗。HDL語言不止一種 其中常用的有Verilong HDL和VDL,我校選擇了Verilong HDL。相比較，由于我校在大一 上學(xué)期開設(shè)了C語言課程，學(xué)生對語法類似C的Verilong HDL比 VDHL更容易掌握。

 

而在64個學(xué)時的數(shù)字電路課程中留給進(jìn)行教學(xué)的時間不超過個學(xué)時。因此，課堂上的知識傳授只能是初步的基礎(chǔ)知識’實驗和課后課程設(shè)計環(huán)節(jié)就占據(jù)了重要的地位。

 

我校數(shù)字邏輯課程中 教學(xué)具體目標(biāo)定位為在學(xué)生遇到復(fù)雜的數(shù)字電路設(shè)計時，可 以 使用 語言編寫代碼對 FPGA等器件進(jìn)行合理的硬件編程，編程并通過下載實現(xiàn)邏輯。 通過整個數(shù)字電路課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該知道采用HDL編程實現(xiàn)的硬件的基本結(jié)構(gòu)。因此，HDL在數(shù)字電路教學(xué)中絕對不是孤立的，與其他章節(jié)是相輔相成的關(guān)系，這和單獨學(xué)習(xí)一門Verilog HDL 或VHDL是不同的。

 

針對 的實驗題目， 應(yīng)具備以下 種特點：

 

(1)應(yīng)結(jié)合學(xué)生所學(xué)內(nèi)容，難度由淺人深，并能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究。實驗的內(nèi)容不能脫離開教學(xué)大綱的要求，在課程設(shè)計中可以有定比例的內(nèi)容是教材中沒有的。教師在過程中要起到積極引導(dǎo)的作用。

 

(2)仿真和實際硬件操作相結(jié)合。根據(jù)HDL的開發(fā)工具，很容易實現(xiàn)波形仿真，波形仿真能驗證設(shè)計的真確性，給學(xué)生一個直觀的人士。在這個基礎(chǔ)上

再過渡到硬件的下載和運行，輔助以示波器等設(shè)備觀察波形和仿真結(jié)果進(jìn)行比較。

 

(3)學(xué)生的實驗過程要有自己的開發(fā)設(shè)計。如果抄寫代碼進(jìn)行實驗，實驗的效果就打了折扣，也不利于學(xué)生能力的提高，不符合研究性教學(xué)的要求。學(xué)生的實驗題目需要自己在實驗之前進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，査找資料，進(jìn)行討論，包含足夠的研究性學(xué)習(xí)過程。

 

3 實驗環(huán)節(jié)設(shè)計

 

3.1給出實驗題目

 

選題是重要的環(huán)節(jié)，題目的復(fù)雜性和難度對實驗的結(jié)果起了決定性的作用。應(yīng)該在相關(guān)課程和書上或參考資料上例題雷同，但又和教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合。

 

題目與普通習(xí)題相比較，還要具備一定的復(fù)雜性，應(yīng)能實現(xiàn)比較復(fù)雜的功能。否則太簡單也起不到效果。

 

在學(xué)生學(xué)習(xí)了基本的Verilong HDL 和組合邏輯中的譯碼器74X138之后，我們可以擬以下2種題目。

 

(1) 題目：在Quartus 下，使用Verilog HDL 編寫硬件描述語言，實現(xiàn)74X138 的功能，并進(jìn)行波形仿真和下載到硬件進(jìn)行功能驗證。

 

(2)題目： 在Quartus 下， 使用 Verilog HDL

編寫硬件描述語言，設(shè)計實現(xiàn) 個有 個裁判的仲裁電路使用 實現(xiàn)組合邏輯)， 并進(jìn)行波形仿真和下載到硬件進(jìn)行功能驗證。

 

很明顯， 題目(1)過于簡單， 學(xué)生可以抄寫書上代碼， 沒有研究性過程，不利于知識的鞏固和能力的培養(yǎng)。題目(2) 實際上要用到使用74X138 實現(xiàn)邏輯函數(shù)功能這?？嫉闹R點， 需要學(xué)生從真值表做起’ 一步一步完成設(shè)計。表1 列出兩種題目 的主要區(qū)別。

 

學(xué)生開發(fā)過程對于題目，學(xué)生應(yīng)在課后進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，最終編寫出代碼。這過程對培養(yǎng)學(xué)生解決問題的育巨力是不可低估的。在這過程中，教師應(yīng)對學(xué)生的設(shè)計結(jié)果(代碼)進(jìn)行查看和指導(dǎo)。學(xué)生的層次不，如果終驗之前不能完成設(shè)計，實驗的過程也將失敗。因此另外，將學(xué)生編隊為幾個人個研究組也是種可行的方法。學(xué)生在團(tuán)隊中協(xié)作，互相幫助取長補(bǔ)短，培養(yǎng)團(tuán)隊的協(xié)作能力。波形仿真雖然教師可以査看代碼的正確性，但仿真結(jié)果更能說明問題。在實驗課上首先介紹開發(fā)工具，然后引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建工程，新建 文件，最后將編寫好的代碼輸人，直到編譯無誤。之后建立波形仿真文件，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置輸入波 形。 如個裁判設(shè)置為輸人端口即 的值為 查看輸出f。

 

波形仿真結(jié)果以圖形方式直觀地顯示了結(jié)果，并如實地展現(xiàn)了毛刺現(xiàn)象。波形仿真正確后，即可進(jìn)入下一階段。

 

下載到開發(fā)板運行與測試 仿真成功之后， 在教師的指導(dǎo)下，通過設(shè)定芯片類型、管腳定義等過程，對整個工程重新進(jìn)行編譯。需要注意將管腳配置為 上連接 了指示燈的引腳以便于觀察。學(xué)生可以在 將譯好 件載到 ? 就可以觀察指示燈的現(xiàn)實規(guī)律和使用示波器等設(shè)備進(jìn)行測試。整個過程如圖所示。 設(shè)置芯片類型 餅

 

驗報告除包含以往實驗報告的基本內(nèi)容外，還應(yīng)在實驗報告的開頭增加學(xué)生設(shè)計部分的內(nèi)容，以體現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計過程。并在結(jié)尾增加項總結(jié)。該設(shè)計和實驗的過程學(xué)生可寫成篇小論文。教師應(yīng)制定嚴(yán)格的評分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)學(xué)生實驗的設(shè)計過程和實驗報告的完成情況給出綜合評分。