時間：2022-10-09 05:03:56
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇微機原理實驗報告，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中文分類號：G623文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2011)01-0240-02
Reacher on the Reform on the Practical Teaching Mode of The Principle and Interface Technology of Microcomputer
WANG Wei1,2, ZHOU Ning-ning1,3
(1.Tongda College, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China; 2.College of Continuing Education, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China; 3.College of Computer, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)
Abstract: The Principle and Interface Technology of Microcomputer is a course with great applicability and practical teaching is an essential part in the whole teaching process. In this article we mainly disscuss the reforming attempt in the pattern of this course and come to the conclusion that we can fully cultivate the comprehensive ability and innovative ability of the students with the four layers of practical teaching mode.
Key words: the principle and interface technology of microcomputer; practical teaching; the four layers of practical teaching mode
微機原理與接口技術是計算機、電子信息類等工科專業計算機硬件課程體系中的一門專業基礎課。內容涵蓋微機原理、匯編語言程序設計及微機接口技術，兼顧硬件和軟件2個方面，具有實踐性強、涉及知識面廣的特點。因此實踐教學在該課程中占有很重要的地位。學生只有通過實踐環節的學習和操作，才能夠掌握微機系統的工作原理、常規接口技術及其應用，加深基本概念的理解。
1 微機原理與接口技術實踐教學現狀
1）課時安排上重理論、輕實踐
目前，該課程共安排四次實踐課，內容包括兩次匯編語言程序設計，運用定時/計數器8254設計流光發生器以及利用系統定時源設計定時中斷程序。實踐課時過少。兩次匯編語言程序設計的實踐，根本沒辦法達到“深入理解機器工作基本原理和培養低層編程意識及思想”的匯編語言學習目的。[1]而匯編語言理解的不透徹，會直接影響接口部分的實現能力。
2）教學內容上重軟件、輕硬件
大部分的實驗都是在PC機上，編寫一些匯編程序，只有設計流光發生器這個實驗，學生能真正動手參與硬件電路的連接，但這基本上也是一個芯片功能驗證性實驗，在實驗課上，老師把程序編寫好，學生照著老師的步驟連接好各種線路，再把程序錄入、調試運行，觀察結果寫出實驗報告就行了。最后導致所有學生的實驗報告都是一個結論。基本上學生沒有自主的創新環節。
此外，本課程理論課主要學習了8254定時/計數器、8259中斷控制器、8250串行接口芯片和8255并行接口芯片等典型芯片的工作原理，但由于實踐學時較少，在實踐操作中并沒有全部涉及到。實踐環節的欠缺，導致很多同學尤其是通達學生普遍感到“微機原理與接口技術”這門課難學、難懂、概念抽象、感性認識差。學生學習完了這門課程后，對于接口芯片工作原理和在計算機中的實際應用模糊不清，更談不上創新設計。這和學院“培養應用型創新人才”的目標是不相符的。
2 微機原理與接口技術實踐教學模式改革
當今實踐教學目的除了驗證基本理論和掌握基本應用外，更主要的是培養學生研究能力、創新能力和和思維方式以及工程實踐能力。[2]為此南京郵電大學通達學院在微機原理與接口技術實踐教學內容設置上充分考慮上述能力的培養，進一步加強理論與實踐的結合，培養學生的創新能力和思維方式，提高學生的動手能力和綜合素質。以適應“應用型創新人才”的培養要求。
為適應“應用型創新人才”的培養要求，我們將實踐教學體系分為四個層次。形成軟件實驗、硬件基礎實驗、實訓和課外科研的結構模式。
前兩個階段主要進行匯編語言軟件實驗和硬件驗證型實驗。主要是加深鞏固基礎理論知識，以培養學生理解機器工作基本原理和培養低層編程意識的基本能力以及書寫規范實驗報告的能力。本階段的實驗要緊扣實驗指導書和實驗教學大綱。要求實驗指導書有詳細的實驗目的、實驗內容、實驗要求、實驗原理、實驗資源配置、實驗的硬件連接與軟件編程和實現功能等。使得學生快速學習和理解實驗內容。
實訓是綜合性和研究性的實踐。可以分為必做和選做兩部分。必做題每個學生都必須完成的實驗，主要進行簡單硬件設計實驗。選做部分主要進行硬件綜合型實驗，學生每5-7人一組，在教師指導下自由選題，不完全受課堂教學內容限制，合作完成實驗。從而進一步拓寬學生的知識面，提高學生的思維能力和創新實踐能力。[3]
在本階段可以引入PBL教學法。基于問題學習(prob lem2based learning, PBL)的教學方法是由美國神經病學教授Barrows在加拿大McMaster大學醫學院首先試行的一種教學模式。此種教學模式以問題為基礎展開教學，以學生為中心，學生的自學能力得到培養，并且發展學生解決實際問題能力、綜合思考能力和團隊協作能力。大致分為問題提出、資料查閱、討論研究和總結反思4個主要步驟。每個問題沒有固定的解決方法，學生之間互相合作、共同探究，逐步尋找問題的解決方法。以學生自主學習和自我探究為主，作為合作者的教師僅在關鍵時刻起到點撥和引導作用[4]。
微機原理與接口技術實訓必做題階段表現突出的同學可以擔任組長，由其選擇組員并確定題目。在教師指導下分工合作，查閱資料、小組討論，提出合理的實驗方案。實驗室采用開放式教學模式，在實驗時間和空間上開放。給學生充分的自主學習和自我研究的空間。此階段以培養學生的創新實踐能力為主。要鼓勵學生求新、求異，在成績評定時，不要過于強調實驗結果的成功，防止學生為追求成績而選擇過于保守的方案。
課外科研活動利用學生的課外時間，采取學生自愿報名，與學生會科協合作的方式，成立若干個課外創新小組。課程組的老師根據自己研究的課題帶領創新小組與研究生相結合進行一些科研活動。如課題組的老師設計完成的“PD-32開放式微型計算機教學實驗裝置”，該裝置真正體現了32位微機的特點，學生通過在該裝置上的實驗操作，能進一步加深對接口原理的理解。已廣泛的應用在本科實驗教學中。
3 結束語
通過本課程實踐內容的改革與嘗試，提高了學生發現問題和解決問題的能力，培養了學生良好的學習行為和團隊協作精神，提高了學生的綜合能力和創新能力。我們將在實踐中不斷總結經驗和不足。隨著微機技術的進步，不斷更新實驗內容使實驗內容更貼近工程實際，并結合科研項目開發實驗內容。只有這樣才能更好的培養出符合現代社會需求的應用型創新人才。
參考文獻：
[1] 王爽.匯編語言[M].2版.北京:清華大學出版社,2008:2-3.
[2] 呂淑平,朱齊丹,曾薄文.微機原理及應用實驗教學設計與實踐[J].實驗科學與技術,2010,8(3):91-92.
【關鍵詞】微計算機技術；實驗；教學
實驗教學是一種教學手段，能給我們帶來真實的實用環境，微計算機技術是理論性很強的課程，尤其需要這樣的輔助教學手段讓學生有更直觀的認識。
1.微計算機技術教學中的突出問題[1]
微計算機技術是電子信息類專業重要的基礎課程，包含兩大部分內容：匯編語言與接口技術，這兩部分內容都是難啃的骨頭，匯編語言的難點在于它和硬件的無限貼近，很多有高級語言學習背景的人將其視為“用牙簽吃飯”，學習起來覺得步伐太慢，成效太低，更大的教學問題是很多學生的“無用論”，學了用處不大，很費力氣；接口的難點在于軟件學習背景的同學在硬件的芯片理解很難深入，對各種芯片的工作特性從認識到掌握的過程顯得很費力，各個芯片的協同工作也很難應用靈活，所以實驗環節在這樣的背景下，就顯得尤為重要，我們將實驗的設置越是趨于合理，學生才能在理論和應用的環節少走彎路，才能真正達到良好的學習效果。
2.在實驗中解決突出問題
2.1 合理的設置實驗
實驗是一種有效的教學手段，絕對不能定位在一個教學任務的層面，在教育思想上，實驗設置需要符合學生的認知規律，使實驗成為教學內容的載體，應該體現思維方法和認知過程；在體系上，要建立較為完整的體系，突出各部分之間的關系，實驗設置最好有一定的相關性，各個實驗不孤立存在，比如在做定時器/計數器實驗里最好用上并行接口芯片；增加實驗的設計性，除了嚴格完成驗證性實驗，需要給一部分開放性實驗和綜合性實驗，培養學生分析問題和解決問題的能力和素質，其實每個教育者都很清楚，這種能力才是大學階段最應該培養的。為了滿足如上的要求，可以對課程做合理的調整，比如增加實驗課時，調整現有的實驗順序，盡早的開展實驗，由課程組的幾個老師分管各個實驗等，只要對授課有幫助的調整都可以嘗試。
2.2 注重實驗環節
實驗從時間上分有三個環節，實驗前、實驗中、實驗后，為了取得較好的實驗效果，實驗中“充分”調動學生的積極性，需要在實驗前做一些輔助工作，提前布置實驗內容，給學生足夠的時間思考并能提出有針對性的問題，為實驗過程的互動做好準備，同時讓同學們對實驗有明確定位，實驗是借助實驗設備驗證我們的想法，首先必須有想法，否則設備對你來說和一堆廢品沒有兩樣，實驗前的準備就尤為重要，有能力的同學可以事先制定實驗方案。對于在實驗前作了充分準備的同學在實驗中一定是會有較大收獲的，實驗是在“做”中學，如果順利，說明我們把本次實驗需要的知識理解的較為透徹，這一類學生可以從合作走向真正的獨立，大多數同學實驗不會很順利，這里面有兩種情況，一是沒準備或者準備不充分的，還有一類是以前有“欠債”的同學，這一類同學應該正確應對實驗中遇到的問題，首先不要因為沒做好，自信心就受到極大傷害，要將問題作為實驗給我們帶來的附加收獲，一般來講，實驗的設置都是循序漸進的，很多問題可以反映你對其他知識環節的熟練程度，哪里出了問題修補哪里。實驗后需要做的事情是認真梳理在本次實驗過程中的思路，總結收獲，將其寫成完整的報告，很多同學不重視寫實驗報告，經常將實驗大綱按部就班的抄到報告上，很多同學不清楚，寫實驗報告是對所學知識清楚表達的有效途徑，還有的同學將實驗報告寫成“感想”、“散文”，思路不清晰、用詞不準確的情況隨處可見，應該讓學生在本科階段學會寫好實驗報告，加強這種基本素質的鍛煉。
2.3 實驗的形式多樣化
2.3.1 驗證性實驗
學習微計算機技術這門課程難度大，很重要的原因匯編語言和芯片本身需要記憶的知識比較多，從認識到掌握有很大的一個跨度，在理論講授階段，教師除了對基本知識進行介紹，更要對重點和難點內容進行有效梳理，比如匯編語言中的尋址方式，各種尋址方式僅僅是一種記錄形式，這種形式是告知編譯環境存取數據的規則，所有人都遵守同樣的規則，操作對象才可以在cpu和存儲器之間來去自如，種類多是因為實際問題里有這么多種數據類型需要處理，尋址方式重要是因為我們隨時隨地的要使用它，猶如我們在高級語言中要隨時隨地使用數據類型一樣，我們需要對其進行較為深入的驗證性實驗，設置場景，選用不同的尋址方式，處理相同的問題，讓學生深刻領會各種尋址的作用[2]。
2.3.2 開放性實驗
對于一些看似容易懂，但實際能達到靈活應用的水平還差很遠的環節，開展開放性實驗是很有必要的，教師只給基本要求和實驗設備，讓學生自行分組、自己制定實驗方案并且寫出實驗報告，當然這個過程序需要教師協助，這個過程其實對學生來說相當復雜，開展初期也相當耗費時間，但對于二三年級的學生來說，是一個絕佳的鍛煉機會。
以并行接口8255為例，芯片本身結構簡單，8255的初始化程序設計也不難，很多同學覺得學習起來不會像8259那樣吃力，但是真正能靈活應用還有很長的路，比如鐵路遠程自動供水系統、植物恒溫控制系統等[3]應用需要并行接口，多路搶答器，音樂程序也都需要并行接口，所以簡單的驗證性試驗過后，有必要給學生提供更大的空間去認識這個接口。
學生在這個過程里要查閱資料，查閱資料我們提倡“就近原則”，即先從能看懂的開始，和自己的知識對接，這也是自主學習模式所提倡的，學習者只有按照一種與自我概念相吻合的學習模式，才能稱之為意義學習[4]。準備相當充分的資料基礎上，制定解決方案，這個過程可以合作完成，合作前提的學習會讓學習者舒緩壓力、建立自信、通過合作正確評價自我，從而走向真正的獨立。最后是實驗的實施，詳盡記錄實驗過程和結果，對遇到的問題能解釋或解決，書寫完整的實驗報告。
3.總結
實驗教學雖然是一種教學手段，但這種輔助作用存在很大的伸縮性，如果實驗設置合理，環節安排得當，形式符合認知規律，實驗的作用不可替代，但是這個過程也需要教師付出很多心血，對教師的工作提出更高要求，對師生雙方都是自我建設和提高的過程，所以值得深入研究和努力探索。
參考文獻：
[1]張小紅.微機原理與接口技術實驗教學改革探討[J].中國教育技術裝備，2012.7：113-114.
[2]李欣光.微機原理與接口實驗教學改革與探索[J].實驗室科學，2009（8）：44-45.
[3]白莉媛.Intel 8255A微機芯片的應用[J].光盤技術，2006，6.
一、《微機原理與應用》課程教學存在的問題
1.生源基礎不同。高職院校不同于其他類型的高校，它的生源由兩部分組成，即普通高中學生和職業高中學生，由于課程安排，教學重點的差異，計算機課的基礎相差比較大，特別是普高學生在高中階段沒有接受過《微機原理與應用》課程的教育，而職業高中階段計算機專業的學生已經學習了微機原理的基礎課程。在教學中，有同學反映，有些內容沒有聽懂就講過去了，而有的同學卻說這部分在職高學過，可以一帶而過。可見兩種生源在同一班級學習，給《微機原理與應用》課程教學加大了難度。
2.大班授課。由于班級容量較大，如有些班級接近200人，許多學生反映聽課效果不好，積極性不高，可見，大班授課嚴重影響了教學效果。
3.重理論，輕實踐。《微機原理與應用》課程是一門實踐性很強的課程，現有《微機原理與應用》課程的實驗學時往往比較有限，但實驗內容卻涉及匯編語言的編程、計算機接口技術等眾多內容，所以實驗內容只能是按部就班的固定題目和模式，達不到訓練學生分析問題、動手解決問題的能力的目的，有限的時間還使得實驗中普遍存在抄襲現象，很難保證課程實驗的質量。作者在教學過程中多次聽到學生有這樣的疑問，“學《微機原理與應用》有什么用”、“什么是《微機原理與應用》”等。計算機技術發展快，實踐性強，應用面廣，我們教育的目的是培養學生堅實的計算機軟硬件基礎，而更重要的是把所學的東西應用到實際的工作中，在實際工作中找到《微機原理與應用》的有用之處。因此在計算機專業教學過程中加強學生動手能力，培養其創新意識，應該是我們教學的基本指導思想。
4.硬件投入缺乏。《微機原理與應用》課程包括顯示程序實驗、中斷特性及8259單一中斷應用實驗、可編程定時器/計數器8253實驗、中斷應用實驗等諸多的實驗。這些實驗需要用到一些實驗裝置，可是由于相應的實驗環境較差、實驗設備缺乏，只能在機房讓學生做一些匯編程序，這嚴重影響了學生實驗學習效果。
5.師資不足。高職計算機教師隊伍里從事計算機軟件教學的較多，而由于《微機原理與應用》課程知識點眾多、內容龐雜、課程枯燥，學生缺乏學習興趣，往往教師出力不討好，學生出不了好成績，造成計算機教師普遍對計算機硬件，如微機原理與應用、接口技術、計算機硬件技術基礎等課程缺少熱情。所以，如何提高計算機教師硬件教學的熱情是一個比較重要的問題。
二、高職院校《微機原理與應用》課程教學改革對策
1.分小班授課，因材施教。所謂分小班授課，即將原來的一百多人一班分成30～40人一班上課，把同一層次的分在一班，如：將普高學生和職高學生分別編班，以利于在教學過程中加強分類指導，分級教學，因材施教，使不同基礎的學生都得到提高。
2.更新教學內容，優化教學模式。針對課程的硬件、軟件和接口三部分內容，采用不同的教學模式。硬件部分和指令部分由于知識點眾多，采用授課的教學模式；軟件部分采用講授和實踐相結合的模式，通過編程實踐使學生掌握匯編語言的指令和編程特點，而不是一味的死記指令格式；接口部分可采取講授為主的教學模式，輔助以相關接口實驗，提高學生在微機系統及綜合應用方面的能力。這樣通過轉變教學模式，逐漸變成以學生為主體、教師為主導，改變了現有的教學方式。
3.采用先進的教學手段。采用現代化教學手段，采用大屏幕投影、電子教室、電子教案、CAI課件和機房授課的方法,利用現代化教學手段加大課程的信息量，同時輔以黑板教學，實物展示(如：講到接口處可以拿一芯片)，使學生對所學知識產生直觀映像，很快進入學習狀態。
4.鼓勵學生學習與實踐相結合。對計算機專業而言，實驗教學是教學過程中一個重要的實踐性教學環節。為培養學生主動學習的意識，可以加上提前預習實驗的環節，每次實驗均應有相應的預習報告，以使學生不盲目地僅為完成實驗內容而做實驗，而是要求他們做完一個實驗后便有一定的收獲，得到一定的能力訓練。每次實驗，老師提出要求，而選題、設計、擬定實施方案、驗證實驗結果，最后給出具有一定見解的實驗報告，這些都由學生自己獨立完成。為保證實驗教學質量，端正學生對實驗課程的態度，調動學生對實驗課程學習的積極性，應該加大實驗考試成績在課程總成績中的比重，側重考核學生的實際動手能力。這樣可極大地提高學生對實驗與實習的重視程度。
5.改善實驗環境，配置實驗設備。在實驗教學實施中，只有擁有了良好的實驗環境和齊全的實驗設備才可以實踐，才談得上與實踐相結合。為學生提供一流的實驗環境是提高計算機專業教學質量的有力保證，其中包括設備的到位和設備的良好運轉。
[關鍵詞] 應用型本科；電子信息工程；微機原理
中國分類號：H191
電子信息工程專業是直接服務于我國通信、電子行業的重要工科專業。隨著通信業和電子工業的不斷發展，其中以計算機為核心的通信技術得到迅猛的發展。可以說只有充分掌握計算機技術的電子信息工程專業學生，才能夠適應時展的要求。
對于電子信息工程專業的學生而言，在大學四年中所學的知識是很有限的。為了讓學生在有限的時間內掌握更多的專業技術，那么人才的培養方案應著重培養學生的動手能力和創新能力，以符合應用技術型人才的培養要求。
《微機原理》對電子信息工程專業的學生在理解和掌握計算機本質和工作原理上有著不可替代的作用。并且對學生后續學習的單片機、DSP等課程起到十分重要的作用。因此，為了滿足電子信息工程專業人才培養的實際需求，要有針對性地強化《微機原理》課程中的學習內容。本文將從以下幾方面進行探討。
一、 應用型本科的教學目標
按照《中華人民中和國高等教育法》本科學業教學的規定：學生能系統地掌握本學科專業所必須的基礎理論知識，具有從事本專業實際工作和研究工作的初步能力[1]。但是應用型本科教育還要求所培養的學生符合高級工程的要求。因此所培養的畢業生必須具有較強的工程實踐能力。要在人才培養過程中，注重培養學生的動手能力并在實踐教學過程中逐步培養學生的創新能力。
二、 更新教學內容
傳統的《微機原理》教學內容要求學生重點掌握匯編指令，以及培養學生匯編語言的編程能力。但是8086系統早已淘汰不用，且匯編語言通用性不強，不同的系統匯編語言的結構不同。那么針對培養應用型本科人才的教學目的，在《微機原理》的教學當中應該是重點講解微型計算機的基本結構、工作原理以及外部接口的使用[2]。計算機的二進制運算是本門課程的基礎內容，是每個學生都要掌握的知識。當學生有了二進制運算的基礎之后再適當地講解CPU的內部結構，目前微型計算機的CPU都是采用了哈佛結構，而電子信息工程專業學生后期學習的DSP系統也是采用哈佛結構，因此這部分的內容也需要詳細地講解。考慮到電子信息工程專業的學生要具有電路設計的能力，特別是要掌握接口芯片的使用。那么在講解《微機原理》這一門課的時，要結合數字電路的知識，重點介紹微型計算機的接口芯片使用。例如：AD0809、8255、8253等這些常用的接口芯片，在電路設計上應用很廣泛。而且這一部分的內容是本門課程需要重點學習的內容。另外，尋址方式和存儲器也是《微機原理》的一個重要內容，這些知識為后續學習的單片機技術提供重要的理論基礎，在學習這部分內容時要從原理上掌握。
在計算機專業和控制類專業中，匯編語言這一部分的內容是《微機原理》學習的重點。但是考慮到電子信息工程專業的實際需要，這一部分的內容應當弱化處理。因為匯編語言作為一門低級的計算機語言，如果只通過課堂的講解學生是很難接受的，只有通過大量的操作實驗學生才能更好地理解。而且匯編語言通用性不強，學生在學了80x86系統的匯編語言之后，即使繼續從事本專業的研究工作也很少使用，因為不同的處理器芯片匯編語言的結構不同。在后期所學習的單片機、DSP系統等課程，普遍采用C語言編程。基于C語言的軟件開發平臺已經非常成熟，而且C語言的通用性強。因此在教學過程中，應少而精地講解匯編語言，同時要補充C語言的內容。
三、更新實驗教學
《微機原理》是一門具有很強的應用性的課程，很多內容都可以通過實驗來加以驗證和實現，也就是說，實驗在這一門課程的教學中發揮著重要的作用。如果學生每次實驗都能夠獨立正確地完成，那么將起到鞏固理論課堂中所學到知識的作用。既然教學內容上發生了改變，那么《微機原理》的實驗內容、實驗教學方法、實驗考核方式等也需要進行改革。
首先，在傳統的《微機原理》教學中，匯編語言實驗占據了大部分的課時，但是實際收效的效果并不理想。因此，在《微機原理》實驗中，匯編語言部分要壓縮課時量，讓學生掌握匯編語言的編寫和調試程序即可[3]。中斷和接口技術對于電子信息工程專業的學生而言，在今后的學習中會直接使用，是在實驗教學過程中應該加強學習的內容。芯片應用也是在實驗教學過程中應該增加課時量的內容，可以培訓學生對芯片使用，以增強學生設計電路板的能力。而且芯片的使用和電路的設計一直以來都是電子信息專業的學生應該要具備有的能力。并且在芯片應用實驗中可以讓學生學習怎么根據引腳定義進行電子線路的連接、怎樣根據控制字的格式定義給芯片進行初始化等。在實驗過程中不能僅僅局限于課本的幾款典型的可編程芯片，應該要包含有AD、DA等芯片的使用，這也是電子信息工程專業的學生必須掌握的知識。
其次，教師應該在實驗課前培養學生有預習的習慣與課后鼓勵學生學會思考總結實驗過程，使學生能夠在實驗過程中鞏固在理論課中所學到的知識[4]。待學生對實驗課程的內容和基本實驗步驟都熟練后，可以安排一些創新實驗，在教師的指導下獨立完成實驗，并對實驗數據進行整理、分析和討論，最終寫出實驗報告或研究論文。
最后，根據學生實驗的綜合能力進行評定。最終的成績評定，應當采取實驗成績與現場實驗考試成績相結合的方式進行測評[5]。在實驗過程中還應當開設與課程相關的課程設計。在規定的時間教師驗收學生的課程設計作品并要求學生答辯，學生成績采用答辯和檢查學生完成課題情況評定。
四、更新教學方法
在傳統的《微機原理》教學中，注重培養的是學生的理論知識，而往往忽略了學生的實踐能力。那么在《微機原理》這門課中應當積極探索工程實踐能力，注重培養學生的實踐能力[6]。但是傳統的教學方法中更多的是學習理論知識，往往忽略了學生工程實踐能力的培養，因此很難符合應用型本科的人才培養要求。那么新的教學方法應當是學習在理論知識的基礎上，引導學生參加社會實踐。隨著新的教學方法提出，那么考核手段也應該伴隨著提出，考核方式再也不能以期末考試的形式考核學生的成績。學生的期末總評成績應當包括考試的成績加上平時成績，平時成績所占的分量應該與考試成績占同等比重。更新的教學方法主要體現在以下幾個方面。
在《微機原理》教學中，在課堂上能學到的都是理論知識。為了提高學生的動手能力和實踐能力，教師應該除了課堂教學生理論知識，更應該指導學生設計與課程相關的作品。其中所設計的作品算入期末總評的一部分。
指導學生多閱讀相關的課外書籍和文獻資料。《微機原理》是一門理論知識多、技術性強、實驗技能要求高的專業課，如果只靠在課堂上所學得的知識是很難達到這一門課的要求，學生應當多閱讀查找相關的數據和文獻資料[7]。那么在教學中，教師應當根據課程內容設立問題，課后再讓學生查找資料并根據問題的內容撰寫報告。所撰寫的報告要明確寫出問題的解決方法，而且所提出的方法必須要有依據，標出方法的出處。最終學生所選的報告也應當算入期末總評的一部分。
五、結束語
本文在教學內容上提出了減少匯編語言的內容并增加接口芯片芯片應用這一部分內容以滿足電子信息工程專業的要求，在教學方法上提出工程訓練式教學培養學生的實踐能力。經過教學實踐證明新的教學內容、實驗方法以及教學方法的不斷應用，使學生具有更強的實踐能力和學習能力。
[參考文獻]
[1]許青林，解爭龍，田俊華.《微機原理》課程教學改革探索[J].教育與職業學報，2007（9）：118-119.
[2]李寶華.基于研究性學習的高校教學改革[D].河南師范大學，2012.
[3]金紅.提高微機原理實驗教學效果的方法探討[J].科技信息，2011（3）：143-148.
[4]潘麗峰.微機原理教學與學生創新能力的培養[D].湖南師范大學，2008.
[5]顧濱.微機原理課程教學改革方案[J].江蘇廣播電視大學學報，2000（12）：61-62.
關鍵詞:微機原理 微處理器 課程教學 改革創新 多媒體技術
《微機原理》課程是一門理論性、實踐性及應用性均很強的課程,該課程的主要任務是使學生從理論和實踐上掌握現代微型計算機的系統基本組成和工作原理、編程技術、硬件的連接,建立微機系統的整體概念,使學生掌握微機電子控制系統軟、硬件開發的基本方法,且具有初步的開發能力。針對這樣的現狀,作者結合自己的教學實踐,認為《微機原理》的課程教學應該改革和創新。
一、改革教學內容 與新技術同步
《微機原理》課程的信息量大、知識點比較零散、抽象、理論性很強,而課時有限,因此,對微機原理教學內容提出很高的要求,不僅要在有限的時間內完成教學大綱規定的內容,而且要緊跟微機發展的新技術,使學生能夠掌握微機原理課程的精髓。
改革的主要思想是在傳統8086/8088微處理器的基礎之上,增加對現代微型計算機系統的介紹,以Intel 80x86為核心,增加對高新技術的介紹以及總線等相關內容的講解。并將硬件實現與匯編語言編程相結合,使學生更好地掌握計算機軟硬件知識,正確建立微型計算機系統的整體概念,為學生將來從事有關微型計算機的開發應用、數字通信、工業控制、高級語言的編程設計以及多媒體技術領域的研究工作做好充分的準備。
二、改革教學方法 提高教學效果
要保證好的教學效果,要求教師對自己講課的內容要熟練,要合理組織,要重點突出有吸引力。同時要求教師要知識面寬廣,適時將相關學科和現代的科技成果和發展動態擴充在教學內容中,使傳統理論、已有成果和新理論、新技術相結合;在講課過程中,注重把講課內容用相應的思維方法組織、表達出來,使學生跟隨教師一起思考,掌握所學知識和相應的思維方法。這種教學方法讓學生帶著問題去學,不僅可以提高學生的學習興趣,更培養了他們發現問題、分析問題、解決問題的意識和能力。
1、形象生動的畫面演示
將抽象的知識轉化為形象的畫面,再將形象的畫面動起來,讓學生在動態的變化中認識事物的發展過程和變化規律,這樣的知識就不是僵化的,而是生動的,這樣的教學就不是乏味的,而是趣味盎然的了。
下圖以堆放積木為例,直觀而又形象地演示了把寄存器AX、BX、CX的內容壓棧保護,然后執行其它程序,接著按相反順序把堆棧內容彈出到CX、BX、AX過程的一幕,然后自然而然的得出“后進先出”和“數據保護”這兩個結論。
2、發揮多媒體交互式特性
播放開始,機器一邊發話:“把對角線上各個部件與兩邊的功能說明畫線連接起來!”,一邊作劃線示范動作。學生可以按照“操作說明”里的方法,用模擬筆逐個連線,全部完成后,點擊“ALL ANSWER”按鈕,由電腦給出正確答案;也可以每畫出一條線,點擊對應部件,立即得到答案。然后學生進行自我驗證,也可以相互討論。然后用模擬橡皮擦除自己不正確的連線。點擊“CLEAR”按鈕,清除全部答案。沒有答對的學生,可以重做一遍,這就顧及到了個體學生的差異性。實踐證明,只要重做三遍,所有學生都可以正確連線,比一般的課堂練習效果好多了,特別是對于成績差的學生。
三、改革實驗教學 注重實踐環節
在實驗教學中,還應及時更新實驗內容,緊密結合當前工程應用和科研實踐,利用先進的實驗平臺提供的軟硬件環境,設計和安排實驗內容,并適當安排課程設計環節,以培養學生分析問題和解決問題的能力。教師在技術指導上要做到兩點:一是要把握好學生所選課題的新穎性和實用性,以適應微機技術發展的潮流和工程實際應用的需要;二是要做好設計方案、設計方法的把握,以及技術資料的查詢和技術文件整理方法的介紹,使學生掌握必備的工程技術基礎知識,減少人力和物力的浪費。
通過系統的實踐鍛煉,既培養了學生的基本實驗技能,使學生具有一定的軟硬件開發能力,還可以讓學生了解當前計算機應用領域的先進技術,接受新的設計思想和方法,培養學生自主創新能力,可以更好地適應今后的工作和學習,達到良好的實驗效果。
四、改革考核方法 培養綜合能力
[關鍵詞] 實驗教學 創新能力 綜合設計能力
一、引言
《微機原理與接口技術》是高校信息工程電子類本科專業的一門必修課程,該課程具有較強的實踐性、專業性、應用性,因而實驗教學內容的安排、設置在整個教學過程中尤為重要。在本課程的實驗教學中,如何調動學生的動手、分析與解決問題的能力以及創新能力的培養是該實驗課程的重中之重。
目前高校中大都采用實驗箱的方式開展《微機原理與接口技術》實驗的教學,對芯片功能多進行驗證性或設計性實驗,很少進行創新性實驗的教學和研究,為此實驗教學中扼殺了學生的創新能力和創新欲望。針對以上現象,本文給出了如何利用微機實驗箱進行綜合性創新實驗的教學。
二、教學改革思路
下面以具體的綜合創新性實驗項目為例,進行教學思路和方法的探討。本實驗項目主要完成的功能如下:完成多路模擬信號的采集;結合小鍵盤實現信號通道的選擇;采用多位數碼管顯示采集通道及采集數據等。該實驗項目內容建立在本課程教學要求的基礎上,接近工程的實際應用和該課程的發展前沿,并結合理論課程的教學,由部分功能模塊逐漸形成一個包括軟件和硬件的完整系統。同時該實驗項目提供了較大的思維空間,便于學生創新設計。
教師可以按照以下步驟指導學生完成該綜合性創新實驗的設計:教師課前指導,學生課上認知、自我提高、能力拓展、創新意識培養等。
1.教師課前指導
教師給學生提出設計任務,要求學生做到課前很好的預習,包括實驗中所用接口芯片的資料查詢,了解與本實驗中有關部分的實驗箱電路設計,并完成實驗項目的初步設計,等等。教師可向學生提供參考書籍和專業網站,教會學生學會獨立進行資料的收集、分析,并從中了解課程的最新資料和發展趨勢。
2.學生課上認知
教師通過課件講解,讓學生了解本次實驗的基本原理和實驗目的,并對本次實驗提出模塊化設計思想。這是實驗的初級階段,力求教師在講解過程中做到由淺入深、循序漸進。學生通過熟悉實驗裝置和實驗步驟,對本實驗中用到的接口芯片有一個初步的體會,逐步提高對本實驗的興趣,并對系統組成有一個初步的認識。
3.學生自我提高
教師指導學生對本實驗項目進行功能性的劃分、給出具體設計思路。在此過程中,教師檢查學生設計方案并給出必要的指導。當學生設計方案有問題時,應和學生一起分析、探討,避免指責學生,只要方案可行,就鼓勵學生大膽創新。通過此階段的訓練,學生的模塊化設計思想可得到很好的鍛煉和加強。以下為某同學的設計思路:(1)完成多位數碼管顯示實驗的調試。(2)完成單通道數據采集,包括啟動A/D、查詢采集結束、讀取數據、顯示數據等。(3)顯示采集數據的同時,如何顯示通道號?
加入開關K,實現數據采集的啟停。⑸加入按鍵,不同按鍵按下,采集不同通道,并把采集數據及通道號顯示在數碼管上。⑹模塊整體功能聯合調試,協調各部分,完善系統功能。從中不難看出:學生的設計思路更加的清晰,模塊化設計思想也得到了很好的體現。
完成模塊功能劃分以后,教師可引導學生完成對實驗臺的接線,以下圖1為某同學的硬件接線,通過此部分的訓練,學生更加明確了各所用芯片在本實驗中的任務和作用,為下一步編程和調試打下了基礎。
4.學生能力拓展
在以上三步的基礎上教師可引導學生畫出各功能部分程序流程圖,對自己的預習程序進行分析,按功能模塊逐步調試,進而得出預期的結果,此為學習的提高階段。此時大部分同學會迫切希望自己動手設計一個綜合性實驗,對于學生動手能力的提高將會有較大的幫助。
5.學生創新意識培養
學生經過認知、解惑的階段后,便產生了自我創新的欲望。這時教師可以引導學生,在此實驗臺的條件下,還能夠實現什么樣的功能,使得本實驗項目更加的完善。此階段課可鍛煉學生的創新能力和實際解決問題能力。由于每個學生的知識結構不同,得到的方案也不同,這樣可很好避免學生在書寫實驗報告過程中的抄襲現象,使得每個學生都有自己對本實驗的體會,創新意識將得到很好的培養。
三、結束語
《微機原理與接口技術》綜合創新性實驗的教學改革任重而道遠,要求教師和學生能在實驗教學過程中進行很好的配合,還需要我們教育工作者改變教學觀念,使用新的教學方法。同時,要求教師努力學習并提高自身的能力,為培養跟多的具備創新性意識的人才而終身努力和探索。
參考文獻:
[1]甘俊英.談提高教學質量的幾點看法[J].五邑大學高教研究與探索,2004,(1):28-30.
[2]陳友宣.微機接口技術實驗課程教學改革探討[J].現代企業教育,2007,(3):7-8.
[3]黃海萍.匯編語言與微機接口技術實驗教程[M].國防工業出版社,2007.
[4]陳建榮,陳惠濱.《智能儀器》課程實驗教學改革嘗試與思考[J].中國校外教育,2009,(11):74-75.
摘要：本文針對目前高等學校計算機硬件實驗教學存在的問題，提出適合本科生及研究生聯合培養的創新實驗教學體系，設計了支持基礎驗證型、綜合設計型和創新研究性實驗一體化的計算機硬件實驗平臺。
關鍵詞：教學改革；創新型人才；計算機硬件實驗
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
1計算機硬件實驗普遍存在的問題分析
目前，國內大多數高等院校的實驗組織模式和實驗手段主要存在以下問題：
“一人動手大家看”的“放羊式”
實驗的內容、步驟嚴格按照教材(實驗指導書)進行
實驗內容陳舊、與工程實際脫節
本科生和研究生的實驗環境分別建設
計算機學科的課程內容具有很強的交叉性和相關性。針對每門具體課程單獨設置實驗及單獨提供實驗環境，一方面很難使學生對其前導課程所完成的基礎能力做要求，同時也很難兼顧到其后續課程，各自獨立，相互間缺少有效的貫通；另一方面實驗環境重復建設，實驗資源得不到充分利用。下面以“數字邏輯”、“計算機組成原理”和“計算機系統結構”三門硬件主干課程為例說明計算機硬件實驗的現狀。
(1) “數字邏輯”是計算機專業必修的專業基礎課，目的在于掌握計算機數字電路設計和調試方法，為后續硬件課程奠定基礎。而相應的“數字邏輯實驗裝置”一般僅能用于TTL與GAL器件的實驗；有部分學校購置的實驗裝置還不能進行GAL器件的實驗。實驗一般使用小規模74系列TTL器件，通過面包板實現輸入/輸出連線，其可靠性低、元器件易損，復雜實驗受到限制，很難支持設計型實驗；許多目前流行的硬件設計方法，如采用EDA(電子設計自動化)工具的基于CPLD(復雜可編程邏輯器件)的邏輯設計等，更是因為硬件設計環境不夠而無法進行。
(2) “計算機組成原理”作為計算機專業的核心課程，目前很多大學采用類似清華大學計算機廠早期研制的實驗裝置，采用面包板和撥位開關等輸入/輸出接線，調試手段缺乏，支持的實驗內容少，對CPU設計之類的實驗沒法很好地開展。即使一些新的實驗裝置，重點仍然是支持驗證型實驗，設計型實驗的開展仍具有局限性。
(3) “計算機體系結構”作為計算機專業的高端專業課，由于缺乏實驗條件，很多學校還沒有開設實驗，少數開設實驗的學校也只能采用系統結構模擬軟件進行模擬實驗。大多數該類模擬軟件運行在UNIX平臺上，參數設置復雜、接口界面不友好，使用起來費時費力。學生只是通過課堂學習來掌握計算機體系結構的內容，缺乏對計算機體系結構的感性認識，更談不上培養學生的設計與創新性能力。
由于以上三門課程目前都只針對自己的課程內容單獨設置實驗并單獨提供實驗環境，這些相關性非常強的課程各自獨立，相互間缺少有效的貫通，不僅導致了實驗環境的重復建設，實驗資源得不到充分利用，而且也不利于學生對計算機硬件體系有一個系統的了解，更無法對本科生的課程設計、畢業設計等大型和綜合型訓練提供必要的支撐環境。
為了解決目前計算機硬件實驗教學中存在的問題，需要建立能滿足計算機專業實驗教學需求的，集實踐性、先進性、開放性、創新性為一體的先進硬件實驗教學體系，結合EDA、軟件模擬和虛擬現實等先進的實驗手段建立集基本驗證、綜合設計和創新研究為一體硬件實驗平臺，促進理論教學與實踐教學緊密結合，以適應學科發展和IT企業對高層次計算機專業人才的更高需求。
2 適應多層次人才培養需要的計算機硬件實驗體系的建立
為了構建適合本科生、研究生多層次需要的一體化的實驗教學體系，我們對國內外著名大學的課程及實驗教學大綱等做了深入的研究，主要做了以下幾個方面的研究工作：
(1) 研究計算機專業硬件課程及其實驗課程當前的設置和今后的發展趨勢；
(2) 剖析計算機專業硬件相關課程之間的銜接關系；
(3) 分析教學實驗和科研實驗的本質，發現本科階段以及研究生階段主要硬件課程教學實驗的規律。
基于以上研究工作，我們設計的計算機硬件實驗體系主要包含以下層次。
2.1系統化的計算機硬件實驗內容層次
計算機學科是目前更新換代最快的學科之一，實驗在設計時必須和實際工程結合緊密。實驗內容和手段的設計必須是以培養具有很好實踐能力和一定創新能力的本科畢業生為目標。因此，我們將每門課程實驗的內容分為以下三個層次：
基礎驗證型：主要用于驗證課程當中所講的內容，加深對課堂知識的理解，并培養學生的基本專業技能和實際操作能力。
綜合設計型：這類實驗一方面可以加強學生對相關課程的理解，更主要的是培養了學生綜合分析能力和獨立解決問題的能力。
創新研究性：這類實驗要求學生自行設計目標并進行實驗；實驗允許失敗，但是必須對失敗原因和改進設想做深入的分析和探討。這類實驗是學生早期參加科學研究的一種重要形式，主要培養學生的創新意識、創造性思維及創造性個性，使學生創新性的想象力、判斷力、思維能力和實踐能力得到提高。
這三個實驗從內容上由淺入深、由易到難，從對學生的要求上是由低到高的。其中前兩類實驗主要針對本科生設計，第三類實驗主要針對少數有余力的低年級本科生、多數畢業設計階段的本科生和所有研究生設計。
在多層次實驗教學中，教師的主要作用在于啟發學生認識實驗教學的目的和意義，組織開展實驗教學活動，引導學生研究問題，指導學生的實驗過程和認真完成各項實驗任務。在實驗教學中，教師要教育學生樹立嚴謹的科學態度，鼓勵學生勇于求異的創新意識，注意培養學生獨立解決問題的能力。
2.2計算機硬件課程層次的建立
以西安交通大學計算機學科為例，本科生和研究生的硬件相關課程體系中主干課程由“數字邏輯與數字系統”、“計算機組成原理”、“計算機體系結構”、“高性能計算機體系結構”和“計算機系統的量化研究方法”組成，其中前三門課程為本科生課程，后兩門課程為研究生課程。與主干課程相關的本科生必修課程還包括“匯編語言程序設計”、“微機原理和接口技術”、“操作系統原理”、“計算機網絡原理”、“嵌入式系統”；研究生課程包括“計算機網絡理論及應用”、“VHDL和FPGA設計”、“分布式系統”等。這些課程，特別是主干課程，不僅有較強的順序性，而且課程內容的相關性很強。圖1給出了計算機硬件主干課程的實驗層次。其中，虛線方框部分為偏軟件類型的實驗。
圖1 計算機硬件主干課程實驗層次
從圖1可以看出，計算機專業本科階段硬件主干實驗課程主要為數字邏輯專題實驗、計算機組成專題實驗、微機接口專題實驗；并且這三個實驗中，每個實驗的開展必須以前一個課程為基礎；課程實驗從內容到形式都有很密切聯系。為了讓學生學習完這些課程后對計算機硬件結構有一個系統和感性的認識，我們在設計這三個實驗時，首先設立了一個總的培養目標，每個課程組根據這個目標，結合本課程的內容和培養目標分階段完成相關支撐的實驗內容，并且這些實驗可以采用一致的實驗手段和平臺。具體措施主要包括以下兩方面內容：
(1) 對于每門具體的計算機硬件課程均設置8學時的課內實驗，實驗類型為獨立的基礎驗證性。
(2) 硬件課程都有配套的專題實驗，專題實驗均為綜合設計型。主干課程的實驗為必修專題實驗，其他小部分課程實驗為選修專題實驗。以工程項目設計實驗為目標形成多個系列，同一系列實驗間具有時間先后關系、支撐與被支撐關系。例如圖1中的“數字邏輯”、“計算機組成原理”和“計算機系統結構”三門硬件課程就構成了一個主干的硬件實驗系列。這三門課程的實驗必須在內容上具有前后相關性，并采用基本一致的實驗方法和平臺。
2.3多樣化的計算機硬件實驗平臺層次
在硬件開發平臺的設計上兼顧不同層次人才的培養需要，綜合本碩博各個階段的不同需求，構建多層次的實驗環境，提高實驗效率，促進學生的創新思維，進行創新式構建實驗。還要考慮對畢業設計的實驗環境以及本科生創新性研究活動實驗體系的支持，結合軟件設計的方法和手段(即硬件設計軟件化)構建靈活多樣的硬件實驗平臺。此外，實驗平臺設計要具有層次性，并且考慮課程間內容交叉和互補。
從國外的發展趨勢來看，計算機硬件課程的實驗由傳統的孤立的實驗裝置承擔，發展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器聯合承擔的階段。
傳統的實驗裝置支持相對簡單的連線類的實驗，這類實驗只能使用中小規模的集成電路器件。設計大規模的實驗幾乎是不可能的，因為大規模的實驗用中小規模的芯片來實現費時、費力，且受面包板等空間和實驗裝置能提供的電源限制。
使用HDL語言，如AHDL、VHDL和Verilog等，通過EDA工具軟件設計各種規模的數字電子系統是目前工程師的設計潮流。通過EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成計算機硬件課程的各類實驗。圖2是我們設計實現的一款低成本綜合實驗裝置，該裝置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40萬門)，通過擴充板可以滿足大部分的實驗要求。
圖2 一款綜合實驗裝置的PCB的元器件布局示意圖
2.4多層次的實驗考核體制
實驗的考核主要有以下幾種形式。
(1) 實驗過程的跟蹤考核：改變傳統的根據實驗結果和報告打分的體制，對實驗過程中的主要環節進行記錄、評價，并作為最終成績考核的依據。
(2) 實驗報告撰寫：實驗結束后，要求學生撰寫實驗報告，以總結個人實驗結果，明晰實驗思路，實現知識的融合、升華和再學習。通過實驗報告的撰寫可以培養學生對科技活動的總結能力，科技論文的寫作能力，使學生的科研素養得到初步鍛煉。
(3) 實驗答辯機制：對于綜合設計型，特別是創新研究型實驗，前兩種考核機制存在明顯的不足，因此需要引入新的機制來評價學生所做工作及取得的成績。可通過學生講解、演示，教師提問和回答，課程設計報告撰寫三個步驟來進行考核。
參考文獻
[1] 蔣景華. 麻省理工學院培養創新人才特色的做法的分析研究[J]. 實驗技術與管理,2006,23(6):1-4.
[2] 朱穎. FPGA實驗開發系統的設計和實現[D]. 西安交通大學計算機科學與技術系,2005.
[3] 趙妍. FPGA開發系統的設計實現和實例開發[D]. 西安交通大學計算機科學與技術系,2007.
[4] 賈國芳. 高校計算機基礎課程體系建設與教學改革探析[J]. 科技教育創新,2007(7):220-221.
[5] 秦四年. 創新課程教學模式及其操作程序[J]. 北京教育,2001,(1):14-15.
關鍵詞：微機原理 教學改革 實驗教學
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0138-02
《微機原理及接口》是普通高校大部分理工科的一門重要專業基礎課[1]。該課程系統講述微型計算機內部結構、匯編語言程序設計及接口芯片及總線技術，具有極強強的邏輯性、系統性和實踐性[2]。因其教學面廣、教學內容繁多、實踐性極強，給教師授課及學生學習都帶來了一定的壓力。為了提高課程的教學水平，培養出具有一定的軟硬件開發能力的工程技術人員，對課程的理論及實驗教學模式、課程的考核方式進行改革是勢在必行的。
1 理論教學體系的改進
理論教學是微機原理及接口課程教學的一個主要環節，針對課程邏輯性強的特點，為了提高課時利用率，激發學生學習興趣，嘗試綜合運用如下的教學方法與手段，改革后的理論教學體系如圖1所示。
1.1 多媒體課件與傳統板書相結合
多媒體具有圖文聲并茂的優點，是大學課堂教學的重要補充手段。在微機原理及接口理論授課過程中，我們制作或整理了批量與該課程知識點密切相關的flas課件。將視頻課件和flas演示適時的插入課堂活動，使得課堂教學更加生動、活潑，形象地描述系統的結構、內部信號流向及時序關系等，使較抽象原理性敘述變為直觀形象的動態效果分析。有利于對復雜原理，特別是指令功能與復雜微電信號之間控制關系的理解。同時也十分注意研究電子課件與傳統的板書有機結合，二者優勢互補，收到良好的教學效果。
1.2 “講、做、說”同步的課堂教學模式
改變傳統的課堂式理論教學形式，建立了多媒體實訓式課堂，廢棄以往的以教師為主體的授課模式，將“講、做、說”揉為一體，同步進行，“講”指的是示例例示范，即任課教師進行實例演示，例如：在講授8255接口電路時，授課教師以“利用一組開光控制一組LED燈”這樣一個簡單卻又貼近實際的例子，用模塊化的方法講述8255接口的功能、引腳和編程。這種方法直觀、形象，學生可在較短時間內獲得大量有效信息，利于后續環節的展開。“做”指的是學生的自己動手，即讓他們根據教師的講解，自己搭建系統，仍以8255接口電路為例，在教師講解之后，給學生10-20分鐘的時間去完成系統的軟硬件設計。“說”指的是抽查回報，即針對設計情況，隨機抽取若干學生做演示匯報。而演示匯報能促使學生更深入地思考問題，并鍛煉其總結、提煉和演示自己工作的能力，相應的匯報學生規模一般在3-5人/教學班。每人匯報時間不超過5分鐘。
1.3 開發網絡教學系統，打造全方位的立體化教學
隨著網絡技術的發展，學生的通信手段也日益升級，針對此特點，可以將網絡教學作為課堂教學的有益補充，比如建立課程的qq群、微信群，既可以在網絡上向學生傳遞本課程的最前沿知識，還可以在網絡上答疑解惑、網上測試，初步形成了立體化教學平臺，充分發揮不同教學素材的各自優勢，成為課堂教學的有效補充。
2 實驗教學體系的改進
對于微機原理及接口這樣一門實踐性極強的課程，實驗教學是理論教學的重要補充[3]。該課程傳統的實驗教學模式以驗證性實驗為主，容易扼殺學生的積極性。為了突出應用型特色，確定了一個全新的實踐教學活動模式，設計了“四環節+三層次”的實踐教學模式。三層次是對實驗實訓內容的“基礎驗證性、綜合性、設計性”課題的不同深度做了明確的層次界定；四環節分別是“講、做、練”揉為一體的隨堂驗證實驗環節，獨立開出的綜合實驗環節，為應用能力的強化而設置2周的集中綜合實訓環節和在課程后續開展有關制作、參加各類大賽、大學生科研立項等創新性環節。構成一個從基礎能力、綜合能力到創新能力的四環節和以驗證性、綜合性實驗為基本層，設計性為提高層的實驗教學體系。改革后的實驗教學體系如圖2所示。
3 課程考核體系的改進
過去傳統的考核方式只是進行一次期末考試，學生的整個學習過程很難監控。學生在最后的階段突擊復習，即使最后考試通過了，部分同學對知識的掌握也不扎實。課程組結合CDIO教學模式的需要，考慮了課程的特點，將考核方式改革如下：
（1）平時上課的出勤情況考核占10%，每曠課一次扣1分。
（2）實驗報告及實驗完成情況占10%，由實驗指導教師根據具體情況給出，分為A、B、C、D、E五個等級分別得分為：10分、8分、7分、6分、5分。
（3）課程的三級項目占10%，要采用抽簽的方式進行PPT匯報，根據提交的報告和PPT匯報的情況，由指導教師給學生打分。
（4）課程的作業占10%，匯編語言的編程能力是微機原理及應用課程必須要掌握的內容，也是重點內容，編程能力的培養必須通過上機訓練解決。我們為每個學生準備了一組課外的編程作業，由實驗室統一安排上機的時間，學生要在規定的時間內完成程序的調試，最終提交調試好的程序清單，為了防止學生的抄襲，提交作業后要抽簽選擇10%左右的學生答辯。
（5）最后的期末考試60%，考試的主要內容以應用類題目為主。
4 結語
2011年3月16日，新華社授權全文的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》別強調，要“圍繞提高科技創新能力、建設創新型國家，以高層次創新型科技人才為重點，造就一批世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊。”作為國家培養高層次工程人才的搖籃，工科院校有責任也有義務在深化教育改革的過程中，逐步克服傳統教育模式的弊端，針對大學生實踐創新能力不足的現狀，建立和完善培養工程實踐創新能力的教育平臺[4]。微機原理及接口作為所有硬件類課程的基礎課，必須培養學生的科技創新能力，因此課程的教學改革必須從轉變教育觀念、整合教學內容、改善教學方式和優化教學手段等方面出發，培養學生具有較深的基礎理論和較強的綜合運用能力，提高課程的教學質量，為信息社會培養更多創新人才。
參考文獻
[1] 教育部高等學校電子信息科學與工程類專業教學指導委員會.高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2] 楊素行.微型計算機系統原理與接口技術[M].北京：清華大學出版社，2004.
“電路分析基礎“”模擬電子技術“”數字電子技術”作為電子信息工程專業的專業基礎課，它不僅為后續專業課程打基礎、提供知識儲備，更為重要的是使學生具有本學科領域內扎實的專業基礎知識、合理的知識結構、終身自我發展和開拓的能力，培養學生進行科學研究的基本素質、科學的思維方法及創新能力。在傳統的課程設置中“，電路分析基礎”被定義為“電路”理論的入門課，與“電子技術”課程的界限劃分嚴格，課時分配上更重視其獨立理論完整性和系統性，而較少考慮其實踐性和如何為后續課程服務；傳統的“電路分析基礎”課程內容都不涉及與電子器件有關的內容，只研究理想化元件模型構成的電路，不討論其建模背景，課程重點過多集中于“列電流電壓方程求解”；導致學生在學習完該課程后宏觀層面沒有模塊端口特性、子電路抽象和分層分析處理的概念，微觀層面并不知道具體的理想器件和實際電路中的元件如何對應（例如受控源和開關）。“模擬電子技術”“數字電子技術”課程在大多數應用型本科院校的培養方案中設置為第三四學期開設，根據后續課程開設順序前后次序有所調整。從三門課程內容的前后承接關系考慮，課程開設順序依次為“電路分析基礎“”模擬電子技術“”數字電子技術”，若考慮為“微機原理與接口技術”等第四學期開設的課程服務，課程開設順序依次亦可調整為“數字電子技術”在前“模擬電子技術”在后；但不同程度上均存在課程內容前后銜接不緊密，部分知識點重復覆蓋，理論與實驗內容不協調的問題。為保障教學質量，培養學生的工程應用和創新意識，將“電路分析基礎“”模擬電子技術”“數字電子技術”三門課程納入“電子電路”課程體系進行優化改革是解決現有問題的有效途徑。
2基于課程體系建設的調整優化
“電路分析基礎”、“模擬電子技術”和“數字電子技術”三門課程的內容前后聯系緊密，考慮課程之間的相互銜接，從課程體系角度對課程內容進行優化和整合是目前較為有效的解決方案。
2.l課程銜接設置與內容整合
課程內容改革要從整體考慮，即應著眼于課程體系建設為目標，對教學內容進行優化、整合和改革。如何在有限的學時內保證課程的完整性和系統性避免重復性，將最基本的知識、技能傳授給學生是必須面對并設法解決的問題。為保持課程體系的銜接和緊密聯系，陜西理工學院電子信息工程專業采用“電路分析基礎“”模擬電子技術”“數字電子技術”課程開設順序，為保證該課程體系與后續“微機原理與接口技術”等課程的前后銜接關系，將原培養計劃中的開設時間前移。“電路分析基礎”設置為第二學期第三學期開設，第二學期講授“電路模型和電路定律“”電阻電路的等效變換“”電阻電路的一般分析”“電路定理”“儲能元件“”一階電路和二階電路的時域分析”等基礎知識，并適當引入二極管、三極管、集成運放等電子元器件的介紹，且在課程中以例題形式說明其基本的模型和分析方法，同時加強非常重要的戴維南定理的內容，以便為第三學期開設的“模擬電子技術”打下堅實的基礎。在學生學習完“模擬電子技術”后第四學期前十四周開設“數字電子技術”課程，“微機原理與接口技術”設置為第四學期第四周開設。通過優化理順課程間的相互關系，此方案的實施不僅解決了課程理論學時壓縮的困境，而且有助于教學質量的提高。
2.2理論與實踐教學相互補充與加強
“電子電路”課程體系中課程的共同特點是兼有理論和實驗兩個環節，二者相輔相成，相互補充。為保證內容進度上的協調，增強實驗促進理論知識理解和工程實踐動手能力提高的效果，從課程體系建設角度出發，制定了統一的教學大綱。為了幫助學生更快地將實際電子電路與理論教學建立直接的聯系和對比，更好地掌握教學內容，強化知識點，提高學生的動手能力和工程應用的素養，實驗環節按照理論教學的重點、難點設置實驗內容，為了加強理論與實驗知識傳授的標準化，減少雙方知識的重疊，對實驗環節的時間和任務以及任務量做合理的調整和安排。
2.3層次型實驗體系建設
從培養工程系創新型人才的角度出發，基于“電子電路”課程體系建設的思想，建立“以人為本，激勵創新，目標驅動，融合貫通”的實驗教學體系。將實驗內容分為驗證性、綜合性、設計性、創新性四個層次，并在第三學期末和第四學期末增加“電工電子工藝實習”“電子技術課程設計”實踐環節。基礎驗證性、綜合性實驗重點培養學生的基本實驗技能和方法，學會正確記錄數據，科學分析處理數據，規范撰寫實驗報告；設計性、創新性實驗要求學生根據具體的應用問題，從實際工程應用角度完成設計、仿真、安裝調試的全部過程，以提高學生的實驗興趣，培養學生分析問題、解決問題的能力和工程創新意識。
3教學方法和手段的改革
3.1轉變教學觀念和授課方式
從過去的以教師為中心，課堂為中心、傳授知識為目的的傳統教育觀念，轉變成以學生為中心，學生學到和如何利用知識的新觀念，引導學生主動學習。在教學過程中增加主動學習和動手實踐，強調分析問題和解決問題的能力。采用多媒體結合板書授課的同時引入演示實驗，用投影儀展示實驗的實物和實驗的波形、結論，激發學生的學習興趣，增加對知識的理解。
3.2開放課堂教學，培養仿真設計能力
課堂教學與工程教育新模式“構思—設計—實現—運作”進行有機結合，精心設計課堂引導問題，在課堂教學中與學生實時互動。“電路分析基礎”從基本電路階段就開始引入EWB仿真軟件，結合電路對EWB的功能和使用加以介紹；“模擬電子技術”講授模擬電子基礎知識的同時引入Multisim等仿真軟件的使用介紹；“數字電子技術”課程講授的同時引入VHDL語言，利用ALTERA公司的QUARTUS軟件綜合訓練學生進行數字電子技術綜合設計。
3.3加強實驗教學，培養歸納總結能力
實驗教學中通過驗證性、綜合性、設計性、創新性四個層次實驗項目的設置豐富實驗內容，通過“電工電子工藝實習”和“電子技術綜合課程設計”強化了學生對知識體系的理解應用，把“電路分析基礎”“、模擬電子技術”和“數字電子技術”相關聯的知識點有機結合起來。培養學生以工程問題為背景來分析計算具體的電子電路。實驗指導中教師的指導形式采用自然分層分流，因材施教的方案，營造人人可以成才、人人都能成才的育人環境。分流分層，因材施教思想的核心是根據具體實驗項目類型指導形式明確化，驗證性、綜合性對全體學生開設，采用集體輔導和講解的形式進行，所有學生必須掌握基礎知識、常用工具和基本分析技能。對學有余力的學生開放創新實驗室，通過專題講座的形式開出設計性、創新性實驗，重點講解與實驗項目相關的設計方法和調試手段，鼓勵學生自主提出不同的設計方案。從而實現分流分層培養，達到因材施教，個性化培養的目的。實驗考核與測試科學規范化，根據實驗項目類型不同安排多次階段考核與交流答辯，幫助學生鞏固實驗內容，提高工程實踐水平。重視學生實驗報告的撰寫，每個實驗項目均要求學生按照正式論文格式撰寫實驗報告，必須重點處理實驗測試數據，嚴謹分析得出實驗結論。
4結束語
中圖分類號：G642
摘要：提出“以學生為中心”的人性化柔性培養方式，把CDIO新模式融入到計算機課程實踐培養體系中，從實踐環境、實踐內容、授課與輔導形式、創新激勵制度和考核機制等5個方面進行探討。
關鍵詞：柔性方式；CDIO工程；創新能力
1 引言
CDIO（conceive，design，implement，operate，構思、設計、實現、運作）是當今國際高等工程教育的一種新模式，由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等4所工程技術大學發起的一項工程改革計劃，提供12種實施的執行標準，注重扎實的工程基礎理論和專業知識的培養，通過每一門課程、每一個模塊、每一個教學環節來落實產業對能力的要求，滿足產業對工程人才質量的要求。這種教育模式已被國內清華大學、汕頭大學等高校采用，都取得了突出的成效，充分說明CDIO是符合國際工程教育的一套成功的教育改革體系。廣東石油化工學院是以工科為主的普通院校，培養目標為掌握扎實的工程技術基礎知識，具有工程動手能力和工程過程的創新能力。因此，我們學習成功院校的做法，把CDIO融入到課程教學實踐中。
柔性化的培養方式來自一種新型的管理理念，是一種“以學生為中心”的“人性化培養方式”。它在研究人的心理和行為規律的基礎上，采用非強制性手段，使教育對象心目中產生一種潛在的說服力，從而把組織意志變為個人的自覺行動，能充分開發和挖掘人的潛能。因此，這種方式比較適合融入到CDIO培養過程中，能充分發揮學生的主動性和創造性。
2 CDIO課程實踐培養計劃和目標
課程實踐體系是計算機培養方案中的重要組成部分，是培養學生實踐能力的關鍵，是實施培養的主導計劃。在沒引用CDIO教育模式前，課程實踐主要是在規定的時間內完成指定實驗，重視理論知識學習和剛性的培養方式，實踐沒得到很好的擴展，限制學生的實踐動手能力和創新能力的提高。因此，我們必須改革傳統僵化的培養體系，在注入CDIO工程理念的同時，注意形式多樣，探索符合學生個性發展的柔性實踐體系。
表1是計算機專業的課程實踐培養體系在改革前和改革后的對比。從表中可以看出，在課程安排方面，改革后的課程實踐體系遵循教育教學的規律，具有內在邏輯性和連續性，既重視了數據結構、計算機組成原理等基礎課程的培養，又重視編譯原理、大型數據庫專業公共課的全面教育，而且更突出Java應用技術和嵌入式技術這兩個工程特色主線；在實踐量方面，改革前只有課內實踐，改革后課內外實踐和創新活動相結合，減少了課內課時量，增設課外課時量和創新活動課時量，總的實踐課時量大大增加，強調了教師的引導和學生的主體作用。因此，我們要根據柔性的培養體系采用相應的柔性培養方式，抓基礎訓練，重視工程特色的能力培養，充分發揮學生的主觀能動性，全面推進學生知識、能力、素質協調發展，切實增強創新精神，培養高素質計算機工程應用人才。
3 CDIO實踐能力培養過程
3.1 營造柔性的工程實踐環境，奠定CDIO硬件培養基礎
實踐環境是培養CDIO工程人才的基礎設施，改革前課程實踐基本都按實驗室工作人員的安排在規定的時間里進行實踐教學。由于學生個體的差異，存在著顯著問題：差生沒辦法在規定的時間內作完實驗，優秀學生沒辦法作一些擴展或創新實驗，嚴重影響整體學生實踐能力的提高。因此，我們建立了一個既能集中訓練，又不限制學生時間和能力的柔性實踐環境，讓學生充分發揮個體實踐能力和創新能力。實驗環境按柔性程度劃分為兩種類型：一種是集中式，由實驗室工作人員安排時間和實驗室，教師講授實驗和輔導實驗，主要完成實踐體系中的隨堂實驗、課程設計和綜合實驗的課內實踐任務；另一種是分散式，學生自主完成實驗任務，主要完成隨堂實驗、課程設計、綜合實驗和課外創新活動的實踐任務。分散式類型從實驗場地和時間劃分有如下3種形式。
1）充分利用學生自己的設備。
據統計，從一年級第二學期開始，計算機專業的學生100%都購買了微機，學生可以用自己的微機在合適的場所作實驗。對于這種形式，在教師的安排下，可以完成軟件類的課外課程實踐，如軟件基礎課程、Java技術工程主線系列課程等。2011級課程實踐中我們利用學生的微機和Internet網絡，通過QQ群平臺，給每個學生布置有差異的設計任務，學生可以在群上討論，教師抽時間定時參與，分批、分階段檢查、計分。通過這種方式，不但給學校解決了招生人數與投資設備的矛盾，更主要的是學生實踐時間更加靈活、充裕，實踐質量得到很大的提高。
2）定時開放實驗室。
主要開放硬件和網絡實驗室，滿足硬件和網絡系列課程課外學習的需要。學生很少具備網絡和硬件系列的自主設備，但是由于實驗室要負責多門課程的集中實驗，加上實驗場地、實驗儀器設備和經費投入等條件的限制，實行全面開放，難度較大。所以，根據教學安排，定時開放實驗室。學生根據自己的時間和實驗室的開放安排情況，自主到實驗室完成硬件、網絡和創新相關實驗，如學生想自己設計一個計算機模型機，定時開放的實驗室可以成為他們發揮能力的空間。
3）預約開放實驗室。
預約開放主要針對課外創新活動的學生團隊，實驗室大力支持學生搞創新活動，實驗室不能耽誤正常的實驗課程，又要充分發揮學生的課外創新主動性，要根據學生的人數和項目情況盡量滿足創新團隊的需求。
3.2 組織工程化、柔性化的實驗項目內容，確保GDIO工程培養質量
CDIO是一種以工程項目設計為導向，工程能力培養為目標的工程教育模式，這給教師、學生提出了更高的要求。計算機專業傳統的實踐項目大多是教師根據理論課程內容而設計的，一是缺少工程背景，二是內容單一，很難發揮學生的積極主動性。就此，按如下方面組織和安排實踐項目。
1）組織與企業“零距離”的工程實踐項目。
目前，學校與許多知名企業形成良好的合作關系，配合CDIO工程實踐培養的實施，接受教師與學生到企業學習。通過企業，我們能獲得直接的技術支持，授課教師在這樣的背景下，積極參與培訓和企業生產線的學習，不斷更新知識，結合工程實際組織實踐項目，讓實踐內容真正與企業接軌。
2）組織與科研相結合的創新實踐項目。
課程實踐體系從基礎系列課程開始就逐步讓學生搞創新主題活動，這些創新主題從何而來？一部分來自學生，大部分還需要教師的引導，教師引導單靠上課和培訓，遠遠不夠。實踐表明，缺少科研的教學是沒有深度的，我們的實踐教學必須要與相關研究領域密切結合。比如嵌入式工程主線是非常熱門的技術，有200個課外創新學時，實踐性和應用性都很強，教師必須有一定課題研究背景和基礎，才能深入引領學生搞創新活動。
3）根據學生的差異性，按梯度組織實驗內容。
實驗內容分為指定實驗、自選實驗和自主實驗（創新）。指定實驗由教師講解或演示，學生在模仿實驗的基礎上完成一些驗證性或設計性實驗；自選實驗是指學生在指定實驗之外自行選作，一般為指定實驗內容的延伸和拓展；自主實驗是指在具備了一定實驗技能的前提下自行設計或改造創新的實驗內容。學生必須完成指定實驗，并撰寫實驗報告，而自選實驗和自主實驗由學生自覺完成，完成的內容會有所不同，要求在指定實驗報告里附自主實驗體會，教師可以從交互和報告中了解學生掌握知識、運用知識、解決問題的能力。
3.3 授課形式和輔導柔性化，豐富GDIO培養手段
實踐課中教師的任務是引導學生主動實踐，針對實踐體系課內到課外的實踐內容側重點不同，要靈活采用不同手段和輔導方法。
（1）以“實踐為主，理論為輔”的原則傳授課內實踐課內容。在授課方面教師要用簡短時間講授多層次的實驗內容，需要采用多媒體、網絡資源向學生提供更多的背景資料和設計案例，既提高教學效率，又極大地增加傳授的信息量，開闊了學生視野，激發學生的實踐欲。
（2）以“教師為主導，學生為主體”的特點輔導課內實踐課。課內實踐主要是理論的驗證，加深學生理解理論基礎知識。輔導教師必須跟蹤輔導、答疑，及時為學生排憂解難，樹立學生信心，為課外自主實驗和創新活動課打好堅實的基礎。
（3）以“教師督導，學生自主實踐”的柔性特點督導課外實踐課。由于實驗是分散式做的，在一定的時間段內由學生選擇時間和場地完成實踐任務，學生可以在白天或晚上在實驗室、寢室或其他地方開展，教師主要通過QQ群、飛信等通信網絡平臺與學生交互。教師在監督的同時，需要多了解學生，引導學生進入自主實踐過程，促進學生思考和創新。
3.4 創新激勵制度，提升CDIO培養力度
教師在日常教學中要善于發現人才，如在實驗報告的內容、體會以及平常的交互、答疑和輔導等方面，可以發現優秀人才。對于優秀學生要鼓勵他們積極創新，組織他們參加國家級、省部級、校級等各層次的課外科技活動。如近幾年，全國相關的機器人比賽，我們都組隊參加，每次都取得較好的成績，特別是在今年的全國機器人錦標賽中，分別獲得類人型對抗類擊劍項目一等獎，類人型舞蹈類單人項目一等獎和其他項目的二、三等獎勵，對于這些獎勵和作品都在實踐課上進行宣傳和學習。無論是普通生還是優秀生，通過這種活動，學生內心會得到激勵，達到潛移默化的教育作用。
3.5 柔性考核形式
改革傳統意義上的實驗報告的考核方式，建立柔性而切實可行的實踐能力考核體制，保證各種柔性實驗教學的有效實施。我們的課程實踐有主導和督導兩種輔導形式，主導教師面對面輔導學生，學生的基礎、動手能力作為成績的一部分；督導方面的實驗，教師通過答疑，可以了解學生的思維和完成情況，也作為成績的一部分。除此之外，還結合驗收、報告、體會、自評等方面來考核。不同的課程，可能考核方式有所差異。總的來說，我們需要研究采取多元、多點、機考、答辯和激勵的考核方式，確保考核結果能體現學生的科學實驗素質、動手能力、協作精神和創新意識等方面的能力。
4 結語
CDIO教育模式的12種實施標準給高校提供了一個參考模板，但不能僵硬地臨摹，必須結合學校、專業、學生、師資等方面來建設、實施和執行。我們探討的計算機課程實踐體系的柔性實施過程，還處在初始探討階段，從新生走向成熟需要一段時間的磨合，不能急功近利，只有經過反復修正和各方面的共同努力，才能成為有科學內涵和可持續發展的培養體系。
參考文獻：
[1]顧學雍，聯結理論與實踐的CDIO-清華大學創新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究，2009（I）：11-12.
[2]康全禮，陸小華，熊光晶.CDIO大綱與工程創新型人才培養[J].高等教育研究學報，2008（4）：15-16.
[3]張輝.CDIO教育理念下計算機實驗教學模式[J].實驗室研究與探索，2011（9）：110-113.
[4]Edward F C.Creating the CDIO Syllabus，a Universal Template for Engineering Education-[C]∥32ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference.Boston，MA.2002.
[5]郭皎，鄢沛，應宏，等.基于CDIO的計算機專業實驗教學改革[J]。實驗技術與管理，2011（2）：155-156.
[6]劉京銳，吳敏華，李志平.CDIO理念在計算機硬件實踐課程教學改革中的應用[J].實驗技術與管理，201l（7）：154-155.
[7]李曼麗，用歷史解讀CDIO及其應用前景[J].清華大學教育研究，2008（5）：29.78-79.
[8]楊春先，宋起超，張春艷.CDIO模式下電工電子實驗柔性教學模式改革探索[J].經營管理者，2010（11）：302.
[9]韓偉平.柔性化與高等教育管理[J].教育評論，2009（4）：15.
關鍵詞：繼電保護；模擬保護；微機化；課程改革
作者簡介：王思華（1968-），男，江蘇南通人，蘭州交通大學自動化學院，副教授；趙峰（1966-），男，上海人，蘭州交通大學自動化學院，教授。（甘肅 蘭州 730070）
基金項目：本文系蘭州交通大學教學改革項目資助的研究成果。
中圖分類號：G423.07 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）01-0058-02
由于電力電子技術、計算機技術、網絡技術及保護算法的不斷發展，微機保護已經得到了普遍采用，尤其是近年來測量、控制及保護技術的融和，新建的變電所和發電廠其二次系統一般都安裝了綜合自動化系統。在對老變電所和發電廠的改造過程中，遇到保護設備的更新，無一例外地都采用了微機保護裝置。因此，隨著模擬式機電型保護裝置退出和二次設備的不斷更新，電力系統繼電保護裝置的微機化已基本形成[1-2]。面對這樣的技術現實，結合目前繼電保護教學方面教材特點，如何讓學生在幾十學時里，既能對繼電保護的基本原理掌握好，又能對微機保護裝置有所掌握，這是擺在廣大繼電保護教師面前的一個比較大的現實問題。為了能解決和應對這個難題，對繼電保護教材和教學內容的調整勢在必行。
一、保護的微機化對傳統繼電保護的影響
目前，在現有電力系統繼電保護教材中，大多數教材在講述保護的基本原理的過程中，一般是結合模擬型繼電器來分析保護原理，尤其是機電型繼電器，這樣就花費了大量的篇幅用于分析介紹繼電保護裝置和傳統繼電保護的二次電路[3]。當然通過傳統的機電型保護的動作過程來讓學生學習和掌握保護原理是行之有效的方法，學生也容易理解，問題是在理解完了保護基本理論后，如何讓學生來認識微機保護，這在大多數教材中并沒有體現。而是對具體模擬電路或機電型保護元件參數的選擇、元件老化、頻率變化、過渡過程、管壓降（門檻值）、非線性問題等進行討論，不同類型的繼電器，其動作原理是不同的，結構也不同，特別是用機電型繼電器來實現較為高級保護，其結構尤為復雜，學生要掌握它很不容易，同時調試應用都不便。而微機保護，無論其功能如何，其硬件構成基本相似，無非是CPU及其擴展電路有所不同[1]。因此上述那些要討論的因素就相對涉及較少（或不存在）。由此可見，保護的微機化對繼電保護的教學內容影響很大。下面就繼電保護的課程內容進行討論。
1.電流保護的影響
電流保護單元是繼電保護課程的一個最基本、最重要的單元內容，也是在實踐中應用最廣的內容，通過這個單元學習讓學生對電力系統繼電保護有一個基本的認識。學好、理解、掌握和應用尤為重要。在目前大多數繼電保護教程中，在講述這一部分原理時，大多采用模擬型器件來講解保護，比如電壓、電流、時間等機電型繼電器或晶體管型繼電器組成的保護電路。對于機電型繼電器，通過它們來認識繼電保護是比較直觀的，對于學生剛接觸繼電保護是有好處的，其本身原理、結構簡單學生容易掌握，而對于由晶體管構成的繼電保護，相對來說結構要復雜些，尤其是對電子電路沒有學好的學生，讓他們通過晶體管保護來理解繼電保護的原理難以可行。而目前電流保護裝置基本是微機電流保護，它與傳統的電流保護的組成結構有本質的區別，學生在學好電流保護后對微機電流保護裝置不會用，不會整定，不會調整。
2.功率方向和距離保護的影響
功率方向保護及距離保護是一種較高等級的保護，其基本原理比較容易掌握，但其模擬器件的原理比較麻煩，一般的教材中花費了比較大的篇幅去介紹，如模擬式方向元件一般在線路出口相間短路時有死區，為防止在死區內短路時保護裝置拒動，一般都利用RLC回路的諧振對故障前的電壓相位實現記憶，記憶時間一般為70ms左右。如記憶時間過長，由于RLC回路的振蕩頻率與系統頻率的差異，會使得記憶電壓與故障前的電壓有相位差，這樣可能導致反向出口短路時誤動。在模擬式方向阻抗繼電器中為克服出口兩相短路的死區，還加入了第三相電壓，其目的是在出口兩相短路時保證極化電壓能保持與故障前的電壓同相。這些問題可以很方便在微機保護中利用算法加以解決，基本不需要什么硬件。再如阻抗繼電器的接線，為了保護證接線的靈敏度和測量準確問題，提出了“阻抗繼電器的接線方式”，微機式的距離保護是作為一個整體引入三相電流和三相電壓，不再借用電抗變換器參數的調整來改變整定阻抗和整定阻抗角，故沒有由于電抗變換器的特性（轉移阻抗）變化而導致的動作阻抗下降的問題，也就是說不存在精確工作電流的概念（只有A/D變換的分辨率問題）。
3.變壓器保護及發電機保護的影響
在變壓器及發電機保護的單元里，其保護的核心是差動保護問題，大多數教材中主要是以BCH2型繼電器作為差動保護的元件來介紹的，這種模擬元件主要問題是結構復雜，另外接線和動作的整定調整十分不便，而微機差動保護一般是帶制動的折線型保護，它對接線形式沒有太多的要求，是一種整體接線方式，對于不同的方式它由軟件來進行運算分析，消除角度誤差等因素的影響，另外整定不需要算出相應的元件的動作匝數及制動匝數等，而且整定通過良好的界面來進行，方便易于實現。
二、課程教學的改革
電力系統教學改革的目的是讓學生通過有限時間的學習，掌握保護的基本原理和方法，能夠自主進一步深入學習或應用繼電保護的原理去解決電網中的實際問題。
1.課程改革的思路
繼電保護課程的改革以基本原理為主，包括保護的基本原理、保護裝置和繼電器的基本原理。以模擬保護具體電路為輔，對于復雜模擬電路不作介紹，減輕學生的學習負擔。保護裝置結構以邏輯關系為主。不同型號的保護裝置只是實現方法不同，但邏輯關系不變，在模擬式保護中它體現為框圖或邏輯圖，在微機保護中它體現在程序的流程上。保護裝置和繼電器的應用舉例以微機型為主，可適當兼顧尚未退役用得較多的模擬式裝置和常用繼電器。在教學的實踐過程，應留出適當（不多）的時間，介紹當前繼電保護最新的技術和原理，同時鼓勵學生課后自主實驗。
2.課程改革的具體方法
（1）教學手段的改革。在教學過程中，教學手段十分關鍵，教學手段的好壞直接關系到能否激發學生的學習積極性，也就是說能否抓住學生。目前常用的教學手段主要是板書式教學、多媒體教學及討論式教學等。這些教學應該是經過長期實踐，證明是可行的，但對于不同的教學內容如果采用一種方式效果不理想，在教學過程中不能激發學生的學習動力，因此需針對不同的教學內容，合理采用不同的手段進行。比如在講解算法時，需要數學的推導，這時筆者主要采用板書式教學，讓學生順著老師的思路進行理解學習，在講解保護設備時，采用多媒體比較好，讓學生一下子了解設備及其一些應用，通過聲光一下吸引學生學習保護設備的積極性，提高學生學習動力和對新設備的認知。再如對于故障的分析學習，筆者采用討論法進行，充分調動學生積極性，發揮學生的思考及參與能力。因此，合理運用不同的教學手段是調動學生學習積極性的重要因素。
（2）教學內容的改革。
1）繼電保護教學內容的改革。繼電保護教學內容改革是核心，沒有一個好的內容，無論怎么改都不會成功，問題是繼電保護的內容很多，怎么從眾多的內容中選取是關鍵所在。筆者認為內容的改革需遵循夠用、發展、創新這樣的層次展開。所謂夠用就是繼電保護內容要包含基本的保護理論原理，比如常規的電流保護、功率方向保護、距離保護及差動保護等，對于這些原理的學習要完全掌握。對于利用傳統保護構成的裝置的學習，要簡單化學習，不必對具體的器件及復雜的模擬電路進行分析，如功率方向元件的幅值比較、電壓相位的記憶、變壓器差動繼電器匝數的調整等電路，主要是理解整個保護的邏輯關系，這樣學生容易掌握理論，又不至于陷入對模擬復雜電路的理解。所謂發展就是繼電保護的理論學習要與時俱進，對于目前不用的一些陳舊理論要敢于刪除，對于新的理論要補充。由于微機保護的大力發展，許多過去用模擬電路難以解決的問題，通過算法卻很容易解決，如功率保護的接線形式，差動保護的接線等問題。這些問題在模擬保護中靠裝置的反復移相變換進行解決，其理論比較復雜，學生在學習過程中掌握不好。現在只介紹一個過程和處理的方法，通過算法比較容易實現。當然由于微機保護引入，保護課程發生了大的變革，這要求學生需要更多的知識面，比如計算機、通信及較高的數學知識。這些知識雖然在基礎課有所學習，但并沒有相關的應用。因此，如何將上述相關知識應用到保護原理中，這對學生又是一個問題，所以筆者在教學過程中，主要強調保護的結構及邏輯關系，并對常用算法進行推導分析，引導學生進行數學理論的應用，注重微機保護模塊的學習。
2）繼電保護相關課程內容的改革。與繼電保護的相關教材有 《繼電保護原理》、《微機保護原理》、《變電站綜合自動化系統》、《自動裝置》，這幾門功課的內容重復和交叉，比如在《變電站綜合自動化系統》這門課中，涉及到微機保護的數據采集單元，微機保護的相關算法單元，這些內容又與《微機保護原理》的數據采集單元及保護原理相重疊。這幾門課程如果獨立開設，既耗費了很多學時，又不利于學生理解這些課程的相互關系和相關課程整體意識的構建，所以應統籌考慮和選取教學內容，以適合工作崗位的需要，對繼電保護密切相關的課程在教學內容上，課時上嘗試進行大幅度地整合。
（3）實驗的改革。本科“繼電保護”教學必須與工程實踐結合緊密。繼電保護是比較難學的課程，其原因在于繼電保護技術涉及到電力系統的運行、穩定、安全以及一、二次設備的技術細節，同時，其本身也是一門包含高深理論和最新科技的工程技術學科。作為一門實踐性很強的學科，繼電保護的實驗教學尤其重要，它是“電力系統繼電保護原理”課程教學工作的重要組成部分。通過實驗教學，不僅可以讓學生更好地理解理論教學的內容，而且可以讓學生掌握必要的工程技術、測試方法、先進設備和學科的基本研究方法，同時還可以培養學生的科學素養、實驗技能和創造性，所以必須要重視教學實驗環節。
1）實驗室的建設更新。目前傳統繼電保護以繼電器為主的繼電保護實驗室一般都已具備，通過傳統實驗可以使學生通過實際的保護二次接線的訓練，清晰直觀地觀察保護動作過程和現象。此外在保護實驗中可靈活模擬各種二次接線錯誤，然后讓學生根據錯誤結果分析原因，培養和鍛煉學生的分析能力；還可讓學生按實驗要求自己設計實驗方案、接線、調試實驗，使他們的動手能力得到提高。對于初學者來說，通過對常規保護的電氣接線、工作原理、動作過程的學習，也為理解微機保護和做好微機保護實驗打下良好的基礎。另一種就是加強微機保護實驗室建設。由于微機保護的接線少，信號質量相對較高，操作過程也相對簡單，可以設計內容不同、形式多樣的實驗內容對學生進行專門訓練，使學生較好地掌握保護測試技能、對濾波及保護算法進行初步的設計，甚至對自己設計的保護方案調試等。
2）改革實驗教學的要求和方法。作為工科院校的本科生，工程實踐能力是其基本素質，也是社會的基本要求。完善實驗環節，積極推進實驗教學環節的改革[5]。對于本科繼電保護的教學采用任務驅動法，在實踐過程中，可以按照電網施工的流程，將一些簡單實際的小型工程全程照搬入實驗室，老師提供相關的圖紙資料，學生們幾人一組，按照任務要求，進行保護的施工安裝，調試，對保護出現的故障進行分析查找，完成所調試設備的實驗報告，進一步提高學生的分析解決實際問題的能力，這就要求學生具備較強的二次識圖能力。另一方面，由于微機保護裝置功能強大，它能滿足眾多實驗內容的需要。
（4）考評的改革。考評是檢驗學生對知識學習和應用掌握一個重要環節，不同的考評制度可以檢驗出學生學習過程中的不同能力，因此，要促使學生學好知識，掌握原理，學會應用，需要老師設計好不同的考評方案。考核評價體系的改革要立足于正確引導學生在打好堅實理論基礎的基礎上，培養和提高分析問題與解決問題的能力，鼓勵學生發揮創新思維和創新能力[6]。從基礎理論知識的掌握、專業技能的運用、設計性實驗及綜合性實驗的實施等多方面進行綜合考核，加大實驗環節的考評比例，從制度上鼓勵學生進行發散思維、求異思維的培養。傳統考評往往是采用閉卷考試方式，這種方式有它的優點和公證性，但不能很好檢驗學生動手能力和應用繼電保護原理知識去解決實際問題的能力。對于原理性內容學習采用傳統閉卷考試，解決問題和分析問題能力采用具體實作考評。對于新原理的學習認識采用小論文形式拓展，最后分別設計一個系數求和，完成對一個學生的綜合評價。
三、課程改革的結果分析
任何一項改革，最終要經過實踐檢驗，當然教育實踐的檢驗有其特殊性，它是一個長期的復雜的過程。筆者在學校教改立項的支助下，對電氣2008級的電氣工程的4個班中的其中兩個班的繼電保護進行了課程內容教學改革，從上課的效果上看，學生上課活躍程度增加，學生對繼電保護原理的理解增強，對微機保護設備的認識和實踐能手動力大大提高，在課程結束后，請具有現場豐富經驗的繼電保護工件者根據目前現場對繼電保護工作人員理論知識和基本技能進行出題測試，最后測試結果成績分析為兩組，見表1、表2。
通過表1及表2的對比，可以明顯反映出改革前與改革后的成績的變化，通過對比和對學生的問卷調查，學生相對更喜歡改革后的教學方式。這也說明了這次課程內容調整和教學方式改革是比較成功的。
四、結論
大學的教育是培養高素質人才的一個重要階段。優化的教學內容，多樣的教學方式，合理的實踐是培養學生掌握基本原理，引導學生開拓創新及具有一定分析與解決問題能力重要環節。對繼電保護教學內容和方法的改革，經過驗證是可行的。
參考文獻：
[1]許建安.電力系統微機繼電保護(第2版)[M].北京:水利電力出版社,2008.
[2]蔣先國.高速鐵路四電系統集成[M].成都:西南交通大學出版社,2010.
[3]羅士萍,顧艷.從保護的微機化淺析繼電保護課程內容的調整[J].南京工程學院學報(社會科學版),2004,(2).
[4]田有文,孫國凱,周啟龍.突出繼電保護教學中學生的創新能力培養[J].沈陽農業的大學學報,2005,(1).
關鍵詞：課內外一體化；計算機硬件；教學改革；教學模式
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
計算機硬件系列課程是高校計算機科學與技術專業的重要組成部分，在計算機學科中有著舉足輕重的地位和作用。但目前對大多數高校而言又是很薄弱的部分，其主要原因之一就是本科教學改革整體上在壓縮課內學時，將時間回歸給學生自主支配，但信息量必須保證不能減少。這樣，學生有了更多的屬于自己的時間，但又不知道如何支配，特別是實踐性很強的計算機硬件課程，學生不知道應該去實驗室做什么，甚至害怕自己進實驗室。
“課內外一體化”是課堂教學與學生課外活動之間相互協作的新教學模式，最初源自大學體育、音樂課程，后來延伸到學生素質拓展等實踐性很強的教學環節中，目的是強化學生的實踐能力，是一種建立在理論教學基礎之上，通過壓縮課內學時、增加課外時間，以學生自覺、自主學習為主，由教師引導與監督相結合的教學方式。
針對計算機硬件技術發展極其迅速，硬件系列課程教學內容多、信息量大、硬件教學實踐性強、而各課程課內學時少等特點，計算機學院于2004年將“課內外一體化”教學模式引入計算機硬件教學，通過近3年的改革實踐，初步取得了好的成效。現階段，學校在統一修訂2008版教學計劃，我們想將課內外一體化模式在計算機硬件教學中的改革繼續深入，現愿與各位同行進行探討與交流。
1計算機硬件課程體系和課程內容的改革
1.1硬件課程體系的改革
進入21世紀以后，計算機硬件技術雖然進一步在加速發展，但仔細分析計算機技術發展過程，對于計算機專業來說，發展更多的是體現在應用層面，即與計算機硬件緊密相關的接口與外設技術；至于計算機硬件技術的基本原理和工作過程并沒有大的變化。這是因為計算機技術的發展主要體現在兩個方面：一是電子元器件的發展，計算機發展階段的劃分就是根據電子元器件的發展來進行的。計算機更新換代的主要標志，除了計算機系統結構方面的改進和計算機軟件的發展外，電子元器件的更新是主要的因素，而電子元器件是屬于電子技術的范疇，所以不作討論；二是計算機性能的提升，計算機的指令系統及相應的匯編語言是計算機硬件技術中偏軟部分，由于計算機硬件基本原理的不變性，所以它們的變化較小。
目前，高校計算機科學與技術專業硬件系列課程普遍設置了數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、微機接口技術、計算機體系結構、嵌入式系統等課程。這些課程設置雖然相對獨立，但課程和所提供的教材內容劃分不明確，相互重疊現象比較嚴重。譬如有關微型計算機基本原理和指令系統的內容，在多門課程教材中都有出現。
基于以上原因，我們在2008版教學計劃中重新修訂了計算機硬件教學體系，如圖1所示，具體包括理論教學和實驗教學、課內教學和課外教學，目的是將硬件系列課程作為一個整體統一考慮，建立一個完整的、系統的課程內容體系，這對提高教學質量和壓縮學時都非常有力。
課程體系按課程內容分為三層，第一層中的“數字邏輯與數字系統”課程雖然在教學體系上不屬于計算機硬件系列課程，但它是計算機硬件系統的技術基礎，是必修的前續課；第二層中的3門課是硬件系列中重要的課程，其中“計算機組成原理”課程與“微機原理與匯編語言”課程中的匯編語言部分內容有交叉，兩門課中哪門先作為前續課，各學校并不統一，我們是將微機原理與匯編語言課程作為了計算機組成原理的前續課；在第三層的應用層中，既可以是微機接口技術方面的應用，也可以是嵌入式技術方面的應用。這些課程都配有相應的實驗環節，具體的教學計劃安排如表1所示。
1.2硬件課程內容的改革
為了使學生在學過該系列課程后具備較強的實際動手能力和計算機應用系統的設計和開發能力，在該系列課程教學內容的設置上體現出基礎性、系統性、實用性和先進性，既要重視計算機硬件的基礎內容，又要結合當今電子與計算機的最新發展。為此，我們對系列課程的教學內容和教學體系進行了改革創新。
(1)“數字邏輯與數字系統”課程內容在重點講述傳統的數字電路內容基礎上，弱化器件，增加與EDA有關的內容。
(2)“計算機組成原理”課程內容在重點講述CPU、存儲系統、系統總線、輸入／輸出系統的基礎上，要強調系統的設計。
(3) 對“微機原理與匯編語言”和“接口技術及應用”兩門課，在優化原有基本內容的基礎上，增加了高檔微機系統涉及的部分內容，形成由三大模塊組成的課程體系：①基本模塊，主要以16位8086為背景組成的微機系統作為核心內容，這樣可以保持較長的穩定教學時間，確保教學內容的相對穩定性和基本教學質量；②提高模塊，重點以Pentium處理器為核心內容的，以跟上新技術發展的速度。主要講解CPU的保護模式、Pentium處理器的結構、超標量流水線體系結構的特點、高速緩沖存儲器(Cache)和虛擬存儲器、Flash閃速存儲器以及現代PC機的總線技術等等；③應用模塊，以微機接口技術為主要內容，包括中斷技術概念、Pentium處理器的中斷處理、典型接口芯片的工作原理及應用。課程教學既保留了國內目前廣泛采用的16位微機系統的基本內容，又緊跟了時代的發展，使教學體系具有先進性和實用性。
(4)“嵌入式系統體系結構”和“嵌入式系統開發與應用”兩門課，以目前流行的32位ARM為核心，主要學習嵌入式系統開發基礎、嵌入式系統應用軟件設計、嵌入式基本硬件接口、嵌入式操作系統移植及應用，并適當學習嵌入式系統復雜的實用模塊開發例程等內容。
對于以上課程，每門課程中都增加了實驗學時，加強了實驗操作，有的課程還獨立開設了實驗課，目的是加強學生動手能力、培養學生綜合設計創新能力和實際應用工程開發能力。
2課內外一體化教學模式的實施
將課內外一體化教學模式引入計算機硬件教學，使課內外有機地結合起來，渾然一體，可收到好的教學效果。
2.1課堂教學手段和教學方法的改革
計算機硬件課內教學是指每門硬件課程在教學計劃中規定的教學時內的教學，教學形式主要是課堂，內容主要包括基礎理論知識和課內實驗，基礎理論知識的講授充分利用了現代化教學手段，在教學方法上采用了案例式、啟發式等教學方法。
由于計算機硬件系列課程中涉及的各類硬件結構復雜，課程內容多，學生不易理解，因此，我們對每門硬件關課程不僅僅開發了內容充實、富于變化的電子教案，而且還對部分較抽象、難以理解的內容開發了CAI教學課件，在課堂上充分利用計算機的多媒體功能，通過動畫技術、動態模擬、圖形等手段，幫助學生更好地理解教學內容，增大課堂信息量，提高教學質量。如對“微機原理與匯編語言”課程中的時序和尋址方式、指令系統部分，“計算機組成原理”課程中的CPU組成與機器指令執行等部分，都采用了動畫形式，如圖2所示為push指令執行前后的動畫演示界面。同時，課件也掛在了學校的BB網站上，以作為課程教學的輔助手段。
計算機硬件系列課程同其他計算機課程相比，總的來說除了零碎之外，還比較枯燥和抽象，理論性強，學生接受起來較困難。所以在課堂上我們改變了原來的“灌輸式”、“一言堂”的教學方法，而是將傳統的教學方法與多媒體教學方法結合起來，根據具體的教學內容，采用合適的教學方法。譬如在講“計算機組成原理”課時，從“為什么我們在編輯文件時掉電，文件會丟失?”來說明計算機存儲系統的工作原理；在講到虛擬存儲器的頁面尋址、頁表的作用時，把頁表比作一本書的目錄，通過查目錄的索引(虛頁地址)，來得到對應內容的頁碼(實頁地址)。同時，在講授過程中還重視激發學生的學習興趣，增加與學生的互動性，如對“計算機組成原理”課，可以從就業考研方面、從“微機原理”和“計算機組成原理”的不同，“計算機組成原理”和“匯編語言”、“數字邏輯與數字系統”、“操作系統”的關系等來說明該課程的重要性及在計算機專業的地位。
2.2課外教學的改革創新
計算機硬件課外教學是在課堂教學的基礎上進行的，具體包括課外作業、課外實驗、課程設計(大作業)、畢業實習、畢業設計和科技活動等，充分利用學校的BB網絡平臺，采用多種教學形式。
2.2.1開展網絡教學
每門硬件課程都充分利用學校的BB網絡平臺，組建了自己的網絡課程，在網上進行課外教學。內容除了掛接有教學大綱、實驗大綱、實驗指導書、課外作業、電子教案、CAI課件等基本信息媒體，供學生在課外進行自主化學習外，針對硬件器件的飛速發展，還對該領域中的新概念、新思想、新技術等最新參考資料和有用網站也掛在了網上，另外，還通過“討論板”實現師生或同學間的網上交流和學習。如課外作業，規定每門課每章至少有5道題的作業量，學生在一周之內在網上提交，教師在網上直接進行點評；對正在教學的課程，教師每周須有1－2個論壇題目供學生討論，針對與課程有關的內容，每個學生隨時都可提出問題，也可回答問題。這樣進一步調動了學生的積極性和主動性，加深了他們對課程內容重點、難點的理解，也擴充了知識面。如圖3所示為“微機原理與接口技術”網絡課程的部分圖示。
2.2.2強化實踐教學
因為實踐教學對硬件系列課程非常重要，因此，實踐教學是硬件課程課外教學的重點。計算機學院規定，對每門有實驗的硬件課程，除正常教學時數中的實驗外，都必須有20時的課外實驗，讓學生在課外必須完成。每門課在實驗內容上都分為三個層次：驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。其中驗證性實驗和部分簡單設計性實驗原則上規定在課內完成，有紙質的或電子版的實驗指導書，但我們也正在嘗試利用網絡將這部分實驗改為探索性實驗，目的是進一步培養學生探索硬件知識的能力。20時的課外實驗主要完成有難度的設計性實驗。
課程設計(或大作業)是對一門課程知識的綜合性應用，是硬件課程的主要實踐環節。我們對“計算機組成原理”、“微機原理與匯編語言”、“接口技術及應用”、“嵌入式系統開發與應用”4門課程安排有課程設計，時間安排在該門課程結束后學期末的最后2~3周，將學生分成若干組，每組3~4人共同完成一個題目，但每人有自己的子題目，在教師的指導下完成。如：“交通智能燈的設計”、“基于ARM的智能家居監控系統設計”、“數據采集及溫度控制設計”，用匯編語言設計實現“計算器”、“模擬霓虹燈”、“打字練習”等，都是04級本科生做設計型、綜合型實驗的結果。這樣既培養了同學之間的團隊合作精神，也培養了學生綜合應用該門課程知識的能力。
畢業實習是為畢業設計準備的，在第7個學期的學期末最后5周，為計算機專業的學生中對硬件感興趣、學習基礎較好的學生提供，采取開放性實驗的條件，內容是結合老師的科研，布置一些與實際工程應用有關的設計性、研究探索性或綜合應用性實驗任務。近年來，硬件方面的畢業設計題目雖然較少，選硬件題目的學生也相對軟件較少，但通過畢業實習和畢業設計，這些真正搞硬件的學生畢業就業好，后勁也很足。近兩年來搞的畢業設計題目有：“基于GPRS的TCP/IP的研究與實現”、“基于CY7C68013的數據傳輸模塊主機端程序設計與實現”、“短消息群發系統設計與實現”、“基于短消息的家居監控系統”、“基于Linux操作系統的視頻采集卡驅動程序設計”等等。
2.2.3加強實驗室管理與建設
實驗室的管理與建設關系到實驗教學質量的提高，所以我們首先加強了硬件實驗室建設。在學校的大力支持下，在原有的80臺微機，80臺清華大學計算機組成原理實驗儀，各40臺16位和32位唐都西安電子微機接口實驗儀，20臺華中科技大學ARM嵌入式系統實驗儀的基礎上，又新增加了高檔微機40臺，“MFID－USB多功能微機原理與接口實驗平臺”10臺，“MFPT多功能微機接口實訓平臺”20臺，“MF－PCC計算機組成原理教學實驗系統”10臺，“ARM10嵌入式教學實驗系統”50臺，實驗環境的改善為硬件實驗提供了有力的保障。
在實驗管理方面也制定出了一套較為完整的管理制度和崗位責任制度。包括“實驗室管理規定”、“實驗室工作人員崗位責任”、“實驗室安全制度”、“學生實驗守則”等。通過這些制度的切實貫徹執行，使每位實驗教師都明確自己的職責，并且將實驗室繁雜的各項工作，如實驗的準備，儀器的維護、維修、管理，實驗教學方法的研究，硬件設備的改進，軟件的開發及實驗內容的改革等都與本職工作量掛鉤，以充分發揮大家的積極性。同時也使大部分學生對實驗更加重視，對實驗設備更加愛護和了解。
同時，在課外實驗時間上我們也予以保證，走開放性的實驗室管理制度，計算機硬件實驗室全天除正常的教學外，其余時間全部免費向學生開放，這給師生提供了極大的方便，便于學生集中進行實驗或設計，保障學生有“練武的平臺”。
3改革考核方法
考試是教學評價的重要手段，不同的考試內容、考試題型、考試方式，對學生的學習積極性和創造性有很大的影響，也是老師和學生都比較關心的問題。那具體怎樣考試，考試的比例如何分配，老師并沒有決定的權力，應根據不同的課程來定。根據硬件課程的特點，若以實驗占一定比例，再以書面考試對基本知識、基本理論進行考核是最為理想的方式，但比例上應有所不同。以“計算機組成原理”為例，因其理論性較強，還是考研科目，所以應以書面考試的比例為主，適當加入實驗考核的比例；對于“微機原理與匯編語言”或者“嵌入式體系結構”等偏重于實踐應用的課，實驗和理論考試的比例就基本上應當是1:1了；而對于“嵌入式開發與應用”等足屬于應用性的課程，就應以平時做實驗和最后的設計為主來進行考核了。即在考核上要改變傳統單純地靠答卷考試的模式，而采用 “綜合化”的考核方法，課程最后總分成績的考核包含多個方面，具體為：平時學習表現(指考勤、提問和課外作業)，實驗(指實驗考勤、課內外的實驗報告、程序設計與調試過程、實驗結果演示)，最后卷面成績等，各部分的比例分配應根據各門課程而定。
這樣，對實踐性強的硬件課程來說，可從思想深處克服學生重理論輕實踐的現象，也只有將實驗成績作為學生考試成績的一部分才能真正有效地提高學生實驗的積極性，對學生實踐能力和創新能力的培養有著積極的推動作用，能真正掌握學生學習知識的全面情況。
4結束語
課內外一體化教學學習空間大，彈性強，能讓學生在理想的環境與氛圍中擔任不同角色，大大調動了學生學習的興趣和積極性，使學生變被動學習為主動參與，在參與過程中使學生樹立起了終身學習制，對學生的創新精神和實踐能力培養具有顯著的作用。課內外一體化教學模式的改革和實踐，是我們在計算機硬件教學改革進程中的一個階段性成果，有待進一步探討和完善，希望有關專家和同行能提出寶貴的意見。
參考文獻
[1] 易法令等. 計算機硬件教學的系統性與實踐性探討[J]. 理工高教研究,2005,(1):83-84.
[2] 李露蓉. 網絡環境下計算機教學模式探究[J]. 教學與管理,2007:133-134.
[3] 琚生根等. 計算機硬件實驗教學的探究與改革[J]. 實驗科學與技術,2006,(5):65-67.
