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微機原理實驗報告范文第1篇

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

1 目前微機原理與接口技術實驗教學現狀

筆者學校微機原理與接口技術實驗課選用的實驗設備是眾友THTWK-2型32位微機原理與接口實驗箱，它是一套基于PC機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機上用匯編、C等工具對實驗對象進行操作。實驗系統(tǒng)可供實驗的項目豐富，為學生和老師實驗提供了很多方便，但是經過幾年的教學實踐，仍存在一些問題。

（1）微機原理與接口技術課程以理論講解為主，實驗教學課時少，難免造成對實驗課程不夠重視。有的學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）學生雖然先修了匯編語言程序設計這門課，但是普遍理解掌握得不是很深入，有些同學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。

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

（4）目前該校開設微機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用和設計實驗，以驗證性為主，缺少創(chuàng)新性、開放性的綜合性實驗項目，這很不利于學生獨立思考和動手能力的培養(yǎng)，不利于開發(fā)學生的聰明才智。

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

（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，但是這樣的考核方式并不能真正反映學生的學習情況。因為實驗報告基本可以照抄實驗指導書，涉及到的實驗數據很少，同學之間抄襲實驗報告的現象也比較嚴重，教師很難區(qū)分哪位同學是原創(chuàng)的。

（7）由于資金原因，實驗設備沒有及時更新，實驗系統(tǒng)與目前微機發(fā)展使用現狀相距甚遠，造成實驗教學內容與實際脫節(jié)的現象，不能培養(yǎng)學生理論聯系實際及解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2 對微機原理與接口技術實驗教學進行改革的探討

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

2.1 改革實驗教學內容

（1）學時少，學生對實驗課不重視，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。學校建立了微機原理與接口技術虛擬實驗平臺，教師將一些基礎性的驗證性實驗到平臺上，實驗課上安排一些綜合性設計實驗，這樣一來學生在宿舍完成平臺上的基礎性虛擬實驗，來實驗室做真實的硬件實驗時就不至于摸不著?^腦，也為難度較高的設計性綜合實驗打下基礎。教師要求學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生課前預習。虛擬實驗平臺的使用不僅擴展了實驗內容也能提升學生實驗的興趣。

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

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

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

2.2 改革實驗教學方法

傳統(tǒng)的實驗教學方式，課堂上老師實驗任務，講解實驗原理，做演示實驗，接著學生依據指導書上的步驟連線，調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，整個過程中學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習、課中的操作過程，以及課后的思考總結。

首先，要求學生做好實驗預習工作，因為課堂上安排的大部分是綜合設計性實驗，有一定的難度，要想在有限的課堂時間內很好地完成實驗任務，必須做好預習工作，教師會提前布置下次課堂實驗的內容，要求學生在虛擬實驗平臺上完成與此次實驗相關的預習實驗和作業(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，仔細講解電路和源代碼。整個授課過程中知識是老師灌輸給學生的，他們沒有自己獨立思考、開動腦筋的過程。改進后，課堂上教師布置的基本是綜合設計性實驗，需要學生自行完成硬件接口和程序的設計。然而學生的知識水平不同，同一個實驗又可能有多種實現方法，這就要求教師必須認真檢查學生的設計，并進行細心指導。對于一些差一點的學生，教師也要積極引導他們思考，盡最大的能力幫助他們自己完成實驗。在微機實驗教學中，鼓勵學生大膽想象與創(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)現自己的不足，深入思考，達到最佳的實驗效果。

最后，采取分組實驗，將動手能力強成績較好的學生與相對較差的學生分成一組，兩人一組，分組實驗的做法營造和實現了學生之間的好帶差、中向上、差轉好的學習氛圍。在實驗中，根據每個小組實驗進程，教師不時向各個小組提出有關問題，引導學生自己根據實驗的過程及現象歸納實驗結論，這樣才能通過實驗充分鍛煉學生的思維能力。

2.3 改革實驗考核方式

課程考核的目的主要是檢驗學生的學習效果和教師的教學效果，進而促進教學內容的完善和教學方法的改進。同時，科學的考核制度也是引導學生改進學習方法的有效途徑。微機原理與接口技術實驗課程考核在原有的“實驗報告+考勤”模式的基礎上，增加實驗過程、實驗結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，學生對老師提出的實驗相關問題的回答情況進行考核，占本次實驗成績的20%；實驗結果考核：對學生本次實驗的結果現象或者數據進行考核，占本次實驗成績的20%；虛擬實驗考核：對學生在虛擬實驗平臺上完成的預習實驗情況進行考核，占本次實驗成績的20%。學生每次實驗成績構成及比例為：每次實驗成績=考勤×10%+虛擬實驗×20%+實驗過程×20%+實驗結果×20%+實驗報告×30%。學生最終期末成績取8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，更加公平合理地反映學生的學習情況。

微機原理實驗報告范文第2篇

《微機原理及接口技術》是生物醫(yī)學工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課程，具有承上啟下的作用，是學習《單片機原理》的先導課程，能為學生后續(xù)課程的學習奠定基礎[1]。通過對本門課程的學習，要求學生全面了解微型計算機的內部結構、原理和接口應用，并能夠掌握典型機的工作原理，具備簡單的微機應用系統(tǒng)設計及開發(fā)能力?！段C原理及接口技術》課程的特點是理論聯系實際，軟硬件相結合，理論概念抽象，內容涵蓋多，記憶起來較困難。教學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，學生很難理解抽象的概念，并難以達到教學目標。因此，在日常的教學工作中存在兩個突出問題，一是教師難教，二是學生難學[2]。為了解決這些問題我校對《微機原理及接口技術》課程改革進行了初步探討。

1《微機原理及接口技術》課程教學中存在的問題

1.1教學內容與所學專業(yè)脫節(jié)

該課程目前的主要教學內容以80X86CPU和其組成的微型計算機系統(tǒng)為重點，包括微機原理和外部接口兩大部分內容，并且已經形成了相對穩(wěn)定的課程體系。但是，伴隨著計算機技術的日益發(fā)展，以80X86CPU組成的微型計算機已經逐步退出了常見應用領域。因此，存在著教學內容相對陳舊的問題，并且缺少與學生所學專業(yè)相聯系的實際案例，加之實驗條件有限等諸多問題，不能很好地激發(fā)學生學習的積極性，更難以調動學生的主觀能動性。因此，需要進一步調整教學內容，以適應學生就業(yè)的需要。

1.2教學方法過于陳舊

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

1.3實踐教學環(huán)節(jié)薄弱

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

1.4考查方式單一

現行的考查方式是期末一卷定終身。這種考查方式容易使學生出現期末考試前突擊復習、背書應付考試，考后遺忘的現象。因此，需要改革這種單一的考查方式，以達到全面評價學生學習過程和學習效果的目的。

2教改措施

2.1優(yōu)化教學內容，與本專業(yè)相聯系

合理制定教學大綱，不斷更新教學內容，補充與生物醫(yī)學工程專業(yè)相關的實際案例，突出課程特色。以增強課程的實用性為原則，以微型計算機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，以這三部分為重點，著重培養(yǎng)學生利用計算機技術的基本思想去發(fā)現、分析、解決問題的能力。以加強與所學專業(yè)聯系為原則，在生物醫(yī)學工程專業(yè)的基礎上介紹微型計算機新的應用領域和發(fā)展趨勢，幫助學生解決本專業(yè)要求的實際應用問題，以提高學生的學習興趣，喚醒他們主動學習的潛能。

2.2采用多種教學模式，加強網絡資源建設

為了獲得好的教學效果，在《微機原理及接口技術》授課過程中采用了MOOC、翻轉課堂、任務驅動法與傳統(tǒng)教學方法相結合的多種教學方法，在一定程度上充分調動了學生學習的積極性，并培養(yǎng)了他們團隊協作的能力[3]。結合我校多媒體網絡課程復習互動中心(以下簡稱課程中心）的建設，將教學課件、網絡課件以及一些其他教學資源到網站上，學生們可以登錄學校的網站學習、觀看、下載，不但方便了學生自主學習，并能幫助學生理解和消化課堂內容。在課程中心的網站上，學生們還能在線與教師和其他同學交流，不僅方便了學生學習，而且豐富了教師與學生的溝通方式。除開展網上課程中心的建設外，還開展了試題庫的建設，主要題型包括選擇、填空、判斷、簡答與編程等題型。

2.3加強實踐教學環(huán)節(jié)

《微機原理及接口技術》是實用性非常強的一門專業(yè)基礎課程，因此，非常有必要加強實踐教學環(huán)節(jié)。由于學校的硬件條件有限，授課時將計算機仿真技術和網絡平臺引入到實踐教學中，教會學生使用可視化軟件Proteus、multisim，并鼓勵學生用它們完成實驗，以此來彌補儀器設備和經費的不足[4]。這樣，不僅幫助學生掌握了微機原理的基本知識，也讓他們對電工電子技術有了更為深刻的認識。

2.4改革考核模式

為達到檢驗教學效果的目標，應改變傳統(tǒng)的考核模式，采用形成性評價的考核模式，以全面、客觀、公正的反應學生的學習情況[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

近兩年來，為了提高學生的學習興趣，進一步改善教學效果，我校對《微機原理及接口技術》的課程改革進行了初步探索，并取得了一些成效。學生學習的積極性得到了明顯提高，利用計算機思維提出問題、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，如學習態(tài)度功利化，遇到問題容易浮躁、習慣性的去網上查找等，這些還有待繼續(xù)探討、改善。

【參考文獻】

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舒秀蘭，李驍龍，葉偉慧.“微機原理與接口技術”實踐教學改革與探索[J].科技視界，2015，(11):63，141.

蔣翀，費洪曉.面向MOOC的新型教學模式探索[J].計算機教育，2014，(9):17-20.

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

微機原理實驗報告范文第3篇

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

關鍵詞：教學改革；實驗教學；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

“微機接口技術”是高等院校計算機專業(yè)的主要專業(yè)基礎課，是“匯編語言”、“計算機組成原理”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。但學生普遍感到這門課概念抽象難懂，學完這門課程后，對于接口芯片的工作原理及其在計算機中的實際應用仍然很模糊。本課程目前的教學中存在著以下幾個方面的問題：

(1) 教材陳舊。計算機硬件技術日新月異，因此本課程的教學內容也應該跟上形勢。傳統(tǒng)教學內容著重于介紹計算機各組成芯片的內部結構，初始化編程命令和在PC/AT機中的基本應用，而沒有系統(tǒng)地介紹各組成芯片的關聯工作情況以及與CPU系統(tǒng)工作的情況。當今PC機廣泛使用的并行接口標準IEEE 1394、通用串行接口標準USB、圖形顯示總線標準AGP以及更新一代的PCIE總線標準、高速硬盤標準Ultra 100以及更新一代的SATA標準等等，都是最新接口技術應用的具體成果，但這些在現有教材中很少涉及。并且現有教材中的很多內容在“微機原理”課程中已經講過，因此學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，與理論教學脫節(jié)，學生的完整知識結構體系無法統(tǒng)一和完善。

(3) 實驗教學方式落后。目前本課程的實驗大都采用實驗箱，對芯片功能進行簡單的驗證性實驗。同樣，在課程設計階段中，學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、調試、運行、觀察結果并寫出實驗報告就行了。這種方式的結果就是所有學生的實驗報告都是一個樣子。

鑒于上述問題，必須在實驗內容和實驗組織方法等方面進行一系列的改革。

1實驗內容的改革

微機接口實驗的內容主要是有關接口芯片的學習和應用，而各種芯片在學習過程中是分開講解的，所以應該在實驗中將之綜合在一起，這樣才能讓學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生一個有用信號；而芯片8253是定時器／計數器，可定時產生一個信號，而這個信號和8255A的PB口協作可以作為揚聲器的控制信號，所以在實驗時應該把8255A和8253A這兩個實驗結合在一起。實驗時間是4個學時，在內容上可以先熟悉8255的性能，然后熟悉8253的性能，最后將兩者結合在一起進行實驗，真正掌握計算機揚聲器的工作原理。兩種芯片互相聯系，有助于對芯片更深入地了解。在此基礎上，也可以將芯片8259和8253A結合在一起。這樣逐步深入，不斷提高學生的學習興趣，學生有了興趣后，老師就要引導學生進行創(chuàng)新設計。本課程內容在實際生活中的應用有很多，比如工業(yè)控制、智能儀器儀表、收銀機、公共汽車報站系統(tǒng)、電子考勤機、門鈴報警電話、步進電機控制系統(tǒng)、交通收費系統(tǒng)、家電智能控制芯片等等?？梢赃x擇一個不太復雜的產品作為實例，由淺入深地講解，引導學生開發(fā)出類似的產品，從而激發(fā)本課程的學習興趣。

對于實驗內容的學習，筆者在教學中采用了三階段法逐步加深學生的理解。

(1) 認知階段

這一階段主要是讓學生從理論角度轉變到從硬件角度認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去做。這時學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，因此必須要求學生完全依照實驗講義的要求，一步一步進行程序調試、匯編、連接、裝入、運行，觀察輸出，得出正確的實驗結果。這一層次的實驗目的主要是讓學生有一個感性認識，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)有初步的認識。

(2) 提高階段

這一階段主要是提高學生對芯片系統(tǒng)工作的認識。因為這時學生已經對芯片的硬件接線有了進一步的認識，有能力自己做一些修改和設計，這些小改動的成功對學生有很大的鼓勵，可以激發(fā)學習的興趣。比如，CPU利用8255A與打印機相連完成并行打印和打印機并行接口的學習是分成不同章節(jié)介紹的，因此很多學生就搞不清楚到底CPU用的是哪一種并行打印接口，而且打印接口標準和8255A到底有什么關系？因此在講解這部分內容時，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容，讓學生深入了解CPU執(zhí)行指令所產生的信號如何控制并行打印的輸出過程。然后讓學生設計一個實驗：利用8255A的A口以方式0與微型打印機相連，將內存緩沖區(qū)BUFF中的字符打印輸出。由于學生已經清楚知道了各自的工作原理，教師稍加引導，學生就可以容易地就設計好硬件連線圖。有了硬件連線圖，相應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個字符從打印機輸出。在教學中發(fā)現，只要學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，樹立學生學習的自信心和成就感。

(3) 創(chuàng)新階段

學生經過了認知、解惑的階段后，就產生了自我創(chuàng)新的欲望。這時學生已不滿足于實驗講義上的現成方案，迫切希望自己動手設計一個綜合性的實驗方案。這是實驗的高級階段，對學生動手能力的提高有較大的幫助。這一階段可以要求學生完成一些創(chuàng)新實驗，比如交通信號燈控制系統(tǒng)、電子音樂播放器、電子時鐘設計、轉速測試系統(tǒng)設計、簡易計算器系統(tǒng)設計等方案，從而進一步加深對專業(yè)理論知識的認識和理解。

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

2實驗組織方式

在實驗時筆者采用了分級組織形式。通過基礎實驗，將完成較好的學生與一個完成較差的學生組成一組，可讓兩類學生自由選擇組合。實驗結束時要求由原來較差的學生向實驗教師進行實驗總結，這樣就顧及了所有層次的學生，同時也鍛煉了學生的表達能力和團隊合作精神。

3結束語

另外，我院采用了多元的教學手段，把原本枯燥的硬件課程講解得生動易懂，消除了學生的畏難情緒，化被動學習為主動求知。并且在教學中補充了大量較新的接口技術，使學生對現代微機接口技術與身邊常見設備更緊密結合起來，真正做到學以致用。

微機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

硬件實驗教學是計算機實驗教學的重要組成部分，是計算機專業(yè)培養(yǎng)學生動手能力、實踐與創(chuàng)新能力的必需環(huán)節(jié)。不斷改進計算機硬件實驗教學體系、更新實驗教學內容、改革實驗教學方法，以適應計算機硬件技術的不斷發(fā)展[1]。以下結合自身多年來的計算機硬件實驗教學經驗，談談自己的看法。

2 硬件實驗教學方式與特點

硬件實驗教學具有理論性強、難度大、軟硬件結合緊密等特點。與理論教學一樣，具有一套完整的科學教學體系，同時又有區(qū)別于理論教學的一些特點[2]。計算機硬件實驗一般需要用到的軟硬件有微機、配套軟件、實驗設備、測量儀器儀表及各種線纜等，使用設備多、綜合性強、復雜度高。實驗成功與否涉及因素多，操作方式、軟硬件結合等方面都會影響實驗結果，實驗時需要綜合考慮。

實驗課前，教師會要求學生進行實驗預習。實驗時，教師講解實驗目的、原理和電路，布置內容與要求。學生根據實驗內容，結合硬件實驗箱，進行電路連接、編寫程序、運行并觀看結果。若結果有出入或者錯誤，則需要進行排查，直到實驗結束。實驗完成后，記錄數據，進行分析判斷并填寫實驗報告。以單片機AD轉換實驗為例，講授理論知識后布置實驗預習；實驗前教師講解AD轉換工作原理、電路并布置實驗內容；實驗時，學生按照要求將單片機硬件實驗箱相關電路模塊用導線連接，在上位機端使用KEIL軟件進行編程，完成后進行調試驗證。使用數字萬用表觀察模擬電壓量以及實驗箱上八段數碼管顯示的數字量，對比模擬量與數字量的對應關系，若模擬量與數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，需要記錄數據完成實驗報告并分析結果。

3 存在的問題

3.1 觀念滯后

國內的教育思想中存有“重理論，輕實踐”的傳統(tǒng)觀念，實驗教學仍處于理論教學的從屬地位，被視為是單純理論教學的驗證和延伸[1]。及時轉變觀念，認識實驗教學的重要性，就顯得尤為重要。一般高校只重視學生的軟件教學，輕視了硬件教學，存在“重軟輕硬”現象。由于硬件實驗的特殊性，學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)，學過單片機技術課程，卻只懂得一點單片機理論知識，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 實驗教學體系缺乏系統(tǒng)性和科學性

計算機體系結構有很強的系統(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體系，基本以演示性、驗證性的實驗為主，缺少綜合性、設計性實驗。大多高校一般都開設有數字邏輯電路、計算機組成原理、微機原理與接口、單片機技術、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，實驗內容之間缺乏相互聯系。另外，課程開設有先后順序關系，可能存在如“微型計算機原理與接口”與“單片機技術”同一學期進行教學的情況。同時，存在硬件實驗在學時學分上的設置不合理、學時偏少、實驗課程無學分、課程結束后無課程設計環(huán)節(jié)等情況。

3.3 實驗條件不完善

近年來， 高校的軟硬件設施建設有了很大提高，積極更新實驗室設備、建設虛擬仿真實驗室等。但是，一般高校在實驗室建設更新上更側重于軟件類實驗室的建設更新，比如計算機機房。造成了硬件實驗條件的不足、設備老舊、更新不及時等問題。還存在實驗場所不足，硬件實驗室設置不全，相關課程只上理論、沒有硬件實驗的情況；有的實驗室存放多套實驗設備，實驗室利用率高，卻出現單套設備使用率較低的情況，這樣給實驗室增加使用學時、實驗室開放、開設課程設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)至關重要。實驗教師作為實驗教學的設計者和執(zhí)行者，對實驗教學起到了關鍵的作用，其能力和素質的高低直接影響了學生學習的積極性和學習效果[3]。相對于公辦高校，獨立學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，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行的。由于獨立學院的特殊性，一位實驗員需負責管理多間實驗室，既要管理機房又要負責硬件實驗室，還管理著網絡實驗室。而且硬件實驗設備維護難度大，對專業(yè)技術要求高，實驗室管理往往會套用計算機機房的管理方式，容易造成管理不足或“虛位”管理。

3.5 實驗內容與考核方式需要改進

受舊的教學模式影響，以教師為中心，學生按照老師要求和步驟進行實驗，缺乏主動性，這種模式影響學生創(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，或沒有實驗教材，多年使用同一本教材，不能與時俱進。一般來說，實驗教材是各高校自行編寫，實驗電路、操作步驟、表格等都已經準備好，只需按照教材進行實驗與驗證、數據填寫、完成報告后就算完成實驗。這束縛了學生的思維，影響了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有的設備配套實驗教材，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，缺少設計性、綜合性的實驗內容。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的，沒有獨立設課，學生對實驗重視度不夠，只注重于期末的考試，實驗過程、數據記錄和報告應付性完成，影響了教師對學生的量化考核，也影響學生學習的積極性。

4 改進措施

4.1 建立和改進硬件教學體系

培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合素質為出發(fā)點，以調動學生學習的主動性和創(chuàng)造性為目標，提高學生綜合實踐能力和應用能力為結果，做到實驗教學融會貫通的模塊化、實驗教學體系的多層次、實驗教學類型的多樣化、實驗教學內容的系統(tǒng)化[4]。根據計算機硬件知識結構，將硬件實驗教學體系分為四層：入門層、基礎層、拓展應用層和提高層，如圖1所示。

入門層實驗讓學生熟悉常見的模擬電路、數字邏輯電路原理，具有設計一定功能電路的實踐能力；基礎層的“計算機組成原理”主要完成運算控制器、存儲器、CPU等器件的原理與控制實驗，熟悉簡單的計算機原型組成與原理；微機原理接口培養(yǎng)使用與硬件緊密結合的匯編語言編程、CPU與外圍部件的接口設計等，使學生對計算機軟硬件系統(tǒng)有更進一步理解；拓展應用層實主要完成單片機、嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計，使學生能熟悉應用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)，提高實際應用能力；提高層的綜合設計與應用創(chuàng)新，要求學生將所學專業(yè)知識進行綜合運用，進行應用系統(tǒng)開發(fā)和新技術的研究應用，提升學生科研和開發(fā)能力。比如參與教師課研、畢業(yè)設計，參加各種電子設計競賽等活動。

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

4.2 加強建設，改善實驗室環(huán)境

改善實驗環(huán)境，從硬件和軟件建設兩方面入手。

1）硬件設備是保障實驗正常開展的前提條件。微機與硬件實驗箱使用3～5年就會出現設備老化、運行速度和設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，也需要及時更新換代，否則無法滿足實驗教學需求。因此，在硬件實驗室建設上，根據教學內容的需要及新技術的發(fā)展來定期制定設備購置計劃，及時讓學生用上最先進的產品來適應社會的發(fā)展[6]。另外，盡量避免出現過多套數的硬件實驗設備共用一間實驗室情況，預留足夠的空間和時間來進行實驗室的開放。

2）在加強硬件建設基礎上，也需加強軟件方面建設。第一，及時安裝更新當前主流系統(tǒng)軟件和應用軟件，使學生能夠熟悉使用比較當前主流的應用軟件，做到與時俱進。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行實驗，如數字邏輯電路、單片機技術實驗課程使用PROTUES仿真軟件，彌補硬件實驗箱的短板，做到能實不虛、虛實結合的實驗環(huán)境。第二，要加強實驗室管理與維護，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，硬件實驗在學時上明顯偏少，導致學生動手能力不足。一種途徑是增加實驗學時數，也可以在課余時間進行硬件實驗室的開放，開展有償使用實驗室服務工作，滿足學生在課余時間使用設備做實驗的要求。

4.3 加強師資隊伍，提升水平

加強師資隊伍建設，是培養(yǎng)高質量學生的前提條件。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，需要將理論教師與實驗員隊伍建設一起抓，兩者不可或缺。除了留住在職教師之外，招聘有豐富經驗的專業(yè)教師加入計算機硬件教學隊伍，提高專業(yè)水平。同時，要加強對教師和實驗員專業(yè)素質的培養(yǎng)，組織參與校內外的教學研討交流，參加計算機硬件有關的學術會議、廠家舉辦的各種軟硬件培訓、與企業(yè)開展橫行課題合作及帶領學生參加各種計算機硬件類的競賽等活動，以提升專業(yè)水平。

4.4 改進實驗考核機制

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

微機原理實驗報告范文第5篇

 

研究性教學是種需要教師將講授與實驗、引導與自學、教材與擴展閱讀有機結合，并達到完整、和諧、統(tǒng)的新型教學方法。對大學期間逐步培養(yǎng)學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所占教學比例很小的情況下，學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。

 

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

 

1 研究性教學中的實驗課特點

 

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

 

具備研究性教學性質的實驗課應具備以下些特點：

 

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

 

(2)實驗課前研究的必要性。學生必須在實驗課前準備實驗，進行研究，才能完成實驗。

 

(3)教師的引導性。教師起引導作用而不是大包大攬。教師在實驗的過程中起到指導和糾錯的作用，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最終的結果，還要依據學生的設計開發(fā)過程。

 

2 硬件描述語言的實驗特點

 

實驗是教學基礎上的實驗。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 上學期開設了C語言課程，學生對語法類似C的Verilong HDL比 VDHL更容易掌握。

 

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

 

我校數字邏輯課程中 教學具體目標定位為在學生遇到復雜的數字電路設計時，可 以 使用 語言編寫代碼對 FPGA等器件進行合理的硬件編程，編程并通過下載實現邏輯。 通過整個數字電路課程的學習，學生應該知道采用HDL編程實現的硬件的基本結構。因此，HDL在數字電路教學中絕對不是孤立的，與其他章節(jié)是相輔相成的關系，這和單獨學習一門Verilog HDL 或VHDL是不同的。

 

針對 的實驗題目， 應具備以下 種特點：

 

(1)應結合學生所學內容，難度由淺人深，并能引導學生進行研究。實驗的內容不能脫離開教學大綱的要求，在課程設計中可以有定比例的內容是教材中沒有的。教師在過程中要起到積極引導的作用。

 

(2)仿真和實際硬件操作相結合。根據HDL的開發(fā)工具，很容易實現波形仿真，波形仿真能驗證設計的真確性，給學生一個直觀的人士。在這個基礎上

再過渡到硬件的下載和運行，輔助以示波器等設備觀察波形和仿真結果進行比較。

 

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

 

3 實驗環(huán)節(jié)設計

 

3.1給出實驗題目

 

選題是重要的環(huán)節(jié)，題目的復雜性和難度對實驗的結果起了決定性的作用。應該在相關課程和書上或參考資料上例題雷同，但又和教學內容緊密結合。

 

題目與普通習題相比較，還要具備一定的復雜性，應能實現比較復雜的功能。否則太簡單也起不到效果。

 

在學生學習了基本的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74X138 的功能，并進行波形仿真和下載到硬件進行功能驗證。

 

(2)題目： 在Quartus 下， 使用 Verilog HDL

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

 

很明顯， 題目(1)過于簡單， 學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 實現邏輯函數功能這?？嫉闹R點， 需要學生從真值表做起’ 一步一步完成設計。表1 列出兩種題目 的主要區(qū)別。

 

學生開發(fā)過程對于題目，學生應在課后進行設計開發(fā)，最終編寫出代碼。這過程對培養(yǎng)學生解決問題的育巨力是不可低估的。在這過程中，教師應對學生的設計結果(代碼)進行查看和指導。學生的層次不，如果終驗之前不能完成設計，實驗的過程也將失敗。因此另外，將學生編隊為幾個人個研究組也是種可行的方法。學生在團隊中協作，互相幫助取長補短，培養(yǎng)團隊的協作能力。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，然后引導學生創(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，引導學生設置輸入波 形。 如個裁判設置為輸人端口即 的值為 查看輸出f。

 

波形仿真結果以圖形方式直觀地顯示了結果，并如實地展現了毛刺現象。波形仿真正確后，即可進入下一階段。

 

下載到開發(fā)板運行與測試 仿真成功之后， 在教師的指導下，通過設定芯片類型、管腳定義等過程，對整個工程重新進行編譯。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。學生可以在 將譯好 件載到 ? 就可以觀察指示燈的現實規(guī)律和使用示波器等設備進行測試。整個過程如圖所示。 設置芯片類型 餅

 

驗報告除包含以往實驗報告的基本內容外，還應在實驗報告的開頭增加學生設計部分的內容，以體現學生的設計過程。并在結尾增加項總結。該設計和實驗的過程學生可寫成篇小論文。教師應制定嚴格的評分標準，根據學生實驗的設計過程和實驗報告的完成情況給出綜合評分。