浅谈微机原理与应用实验教学改革

摘 要:微机原理与应用作为多个工科类专业必修的课程,是一门理论与实践紧密结合的重头课程。文中结合我校人才培养的观念,对现阶段微机原理与应用实验课程做了初步分析,并从实验内容、开放性试验平台、虚拟实验系统以及实验考核等实验教学改革方面提出了一些思路和措施,以更好的培养学生的创新能力和工程实践能力。

关键词:微机原理与应用;教学改革;虚拟实验;实验考核

中图分类号:G41 文献标识码:A文章编号:1003-949X(2010)-09-0108-02

微机原理与应用作为多个工科类专业主干必修的专业课程,是一门理论与实践紧密结合,既有理论教学又有上机实验的重头课。其实验课程旨在通过与课堂教学密切配合,巩固和扩充课堂讲授的理论知识,加深对课堂教学的理解,训练科学实验的基本技能和工程实践的基本方法,养成严谨的科学态度和工作作风,培养独立分析问题、解决问题的能力和实际动手能力。文中结合我校目前人才培养的观念,对现阶段学生实验情况做了初步的分析,并对微机原理与应用实验教学提出了自己的一些看法。

一、实验内容方面

目前我校微机原理与应用实验课程主要包括三个层次:基础实验、设计性实验以及综合设计应用实验;以北京地杰凌云科技发展有限公司生产的DLE-KD型微机硬件实验系统作为硬件平台,未来汇编FASM为软件平台来开展实验的。实验内容方面,通过汇编语言程序设计来帮助学生熟练掌握数据的读写、软件编写、DEBUG调试等方法,加深对一些常用指令和疑难指令的理解,为进一步软硬件的联合调试打下坚实的基础。同时,在设计性实验上,在结合以往传统的教学方法基础上,增加新的设计性方案,由教师提供基本设计思路,学生查阅相关资料,自行设计方案,培养学生独立分析问题、组装和调试的能力,增强其创新意识。

二、建立开放性实验平台

在完成正常教学任务的前提下,实验室可合理利用现有师资、仪器设备、环境条件对学生开放。在学生学习的基础阶段,确保与理论课教学同步或略微滞后,以教师为主导,学生为主体进行实验教学;在拓展与创新阶段,则是以学生为中心的自主学习,享有自由发挥的空间,学生是知识的主动构建者。改变传统的整班集体预约的实验管理模式,利用实验室新配备的电源管理监控系统,学生通过网络信息平台可以及时方便的了解实验室动态,通过网上预约实验,在相应的时间段来实验室刷卡上机实验;学生下机后,相应的实验设备电源也会自动切断,同时在数据库中记录本次学生上机记录,便于实验室的管理。另一方面,学生利用实验平台还可以提前预习实验方法以及仪器的操作说明、与教师在线交流和讨论问题、递交实验报告、查询实验成绩等。开放性实验平台可以减少管理成本,缩短实验准备时间,推动实验室管理的规范化、实验教学的信息化和科学化。

三、合理利用虚拟实验系统

随着计算机技术、虚拟仪器技术的发展,虚拟实验已成为实验教学的一个新的发展方向,它可以很好的提高实验课程教学内容的先进性,增强实验教学平台的可扩展性,促进实验课程远程教育的发展,同时学生利用虚拟实验系统可方便、快捷、直观的了解整个实验过程。因此,虚拟实验教学系统已成为教学改革的热点。目前,我校所拥有的计算机应用实验室,是利用虚拟现实建模语言VRML所构建的。其中,在微机原理与应用方面有A/D-D/A转换、8255并行接口、8253计数器和交通信号灯等虚拟实验,此类实验既能使学生加深对相关重、难点内容的理解,又能了解仪器的智能性、多样性。

四、完善实验考核机制

实验考核是检验学生实验成果的有效手段,也是保证实验教学质量的有效机制。目前采用的成绩评定方法主要是依据学生平时的实验习惯,出勤次数,结合学生在实验过程中的实践能力,对能正确分析实验数据、现象,有创新的学生给予相应较高的成绩。这样的考核方式能比较客观的评价学生的实验综合能力,对于实验习惯较差的学生,更起到一种督促作用。另外,还可以考虑加入现场考核制度:学生现场随机抽取考核题目,教师根据实验全过程以及考试完成的时间和结果来评定成绩,这样,可促使学生在平时实验中认真对待每一个实验,学期末也能对以往的实验做一个系统的复习,加深印象。

微机原理与应用实验教学改革,有效地突出了学生在实验过程中的主导地位,加强了学生的创新精神和工程实践能力的培养。但实验教学改革所涉及的教学内容更新、实验室管理、实验队伍建设等一系列环节,是一件长期且复杂的系统工程,在学生创造性的培养上,实验教学网站的建设和虚拟实验的设计上我们还有许多工作要做。如何有效地利用现有的仪器设备和师资等资源,将实验教学体系的改革深入到更高的层次,还有待作进一步的探讨。

参考文献:

[1] 邹逢兴. 微型计算机接口原理与技术.第二版. 长沙:国防科学技术大学出版社,1999

[2] 邹逢兴,等.微型计算机原理与接口技术实验指导.清华大学出版社,2009

[3] 孙洪涛. 微机原理实验教学改革的研究与探索.中国石油大学胜利学院学报,,2008,9