《计算机组成原理》实验教学改革探索.docVIP

《计算机组成原理》实验教学改革探索摘要：根据高职院校《计算机组成原理》实验教学存在的问题，提出改革措施，并在实验教学内容和实验手段等方面作了探索和改进，提出了以设计性实验代替传统验证性实验，以增强实验趣味性，提高《计算机组成原理》实验教学效果，切实提高学生的实践动手能力和职业素养。 关键词：计算机组成原理；教学改革；设计性实验 中图分类号：G642 文献标识码：A 《计算机组成原理》是计算机专业的专业课，学生普遍感到概念抽象、难学、难懂、感性认识差。学生完成相应的学习后，对于接口芯片工作原理和在计算机中的实际应用模糊不清，更谈不上创新设计。 一、《计算机组成原理》实验教学中存在的问题 1、理论教学与实践环节脱节 《计算机组成原理》是一门实践性很强的课程，由于种种原因，现在高职中对于该门课程的实验大都用单片机或单板机接口来替代，致使原理上讲的是PC系列计算机组成接口，而实验时做的是单片机接口，理论与实践环节脱节。 2、验证性实验教学抑制了学生的创新能力 教学中的实验基本采用实验箱，对芯片功能进行验证性实验。在课程设计阶段，学生没有自主的创新环节，就是按老师的步骤连接好各种线路，再把程序录入、调试运行，导致所有实验报告都是一个结论。 3、实验成绩考核缺乏科学性，实验成绩占相应课程学期总评成绩的比例低 由于实验成绩以实验报告成绩作为准，实际操作成绩的好坏不影响其成绩，导致少数学生实验时敷衍了事，不愿动手，课后不认真总结思考。 4、实验教学体系陈旧，教学手段落后 长期以来，在各高职中重理论、轻实践、重知识传授、轻能力培养的现象比较普遍，实验教学大多没有独立的教学体系，仅仅作为理论教学的一个附属品存在。师生从思想上没有真正对实验教学引起足够的重视。实验教学仍停留在传统的注入式教学阶段，实验内容千篇一律，相当多的实验是分组进行的演示或验证实验，缺乏综合性和创新性实验内容。 二、实验教学的整改措施 1、开发计算机组成实验教学系统 经过探索和教学反复实践，不断改进，研制了“多功能接口实验与开发平台”，集实验与开发功能为一体，与PC系列计算机配套使用，实验系统与教材内容紧密配合，相互补充，教材中列举出的接口实例，可以通过实验平台进行实际操作和实验，使理论教学与实践环节一脉相承。 2、实验内容的改革 计算机组成实验的内容主要是有关接口芯片的学习和应用，各种芯片在学习过程中都是分开来讲解，在具体的应用上这些芯片又是互相紧密联系的；在实验中应该集合在一起，才能真正的掌握这些芯片在计算机中的主要功用。实际上，这门课程的创新设计内容很多，例如：音乐播放器，公共汽车报站系统，路口信号灯的管理，门铃报警电话，交通收费系统，家电领域的智能控制芯片等等。教师可以选择一个比较实用也不太复杂的产品作为事例，如球场上的计时器、记分器等等，向学生由浅入深地讲解，鼓励学生只要掌握了相关的硬、软件基础知识，就能开发出同样的产品，从而激发他们对本课程的学习兴趣，增强了求知欲。 对于这门课程的实验内容，在教学中一般分为这样三个层次进行。 1）熟悉环境———入门阶段 主要是让学生从理论角度转变到硬件角度。认识真正的硬件芯片外观和基本工作原理。这一层次的实验目的主要是熟悉实验装置和实验步骤，对接口芯片各个引脚信号的实际接线方法有一个初步的体会，逐步提高做实验的兴趣，通过实验，学生对系统有一个初步的认识。 2）综合应用———提高阶段 主要是提高学生对芯片系统工作的认识。如：CPU利用8255A与打印机相连完成并行打印和打印机并行接口的学习是分成不同章节介绍的，弄得很多学生搞不清楚，到底CPU用的是哪一种并行打印接口，而且打印接口标准和8255A到底有什么关系。在讲解这部分内容时，首先分开讲清楚各自的工作原理，以及编程控制等基本内容。让学生深入了解CPU执行指令所产生的信号如何控制并行打印的输出过程。在实验中，让学生设计了这样一个实验：利用8255A的A口工作在方式0与微型打印机相连，将内存缓冲区BUFF中的字符打印输出。试完成相应的软硬件设计。 3）实际应用———创新阶段 本阶段是在前面两个阶段的基础上进行的。经过了认知、解惑的阶段后，就产生了自我创新的欲望。此时老师可以要求学生自己设计线路图、程序，进行调试，即提高阶段。教师应在这一阶段要求学生完成了一些创新实验，如：路口交通信号灯控制系统、音乐播放器、电子时钟设计、简易计算器系统设计等方案。尽可能多地提供具有实际用途的设计方案，使学生通过完成实用价值较高的电路设计的同时进一步加深对专业理论知识的认识和理解。 三、改进成绩考核办法，提高实验成绩比例 课程考试或考核的目的主要是检验教与学的效果，是引导学生改进学习方法的有效途径。一套