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篇1
例2：初教6飞行教员，男，38岁，飞行时间1500h, 因心慌、胸闷、气短3周到医院就诊，患者发病前有上呼吸道感染史，心电图示：窦性心动过速， ST-T改变，诊断病毒性心肌炎。治疗2周后，上述症状加重并出现失眠多梦、心情烦躁，送上级医院确诊为甲亢，治疗1.5年后停药复发，又继续治疗1年后未复发，因飞行间隔时间过长停飞。
例3：歼7飞行员，男，32岁，飞行时间1000h，因心慌、胸闷、乏力1月到医院就诊，发病前有上呼吸道感染病史，心电图示：窦性心动过速，偶发房早，诊断病毒性心肌炎，治疗1月后上述症状加重，转送上级医院治疗2年后停药，结论飞行合格。飞行半年后回访，该飞行员飞行技术恢复良好，飞行耐力良好，无复发。2 讨论
2.1 甲亢是累及多系统的自身免疫性疾病，病因至今不明。甲亢时肾上腺素能使神经兴奋性增高，基础代谢率增高，以及过多的甲状腺素加强心肌对儿茶酚氨的敏感性，直接兴奋腺苷酸环化酶系统或激活窦房结心肌小血管平滑肌细胞核的慢钙通道，使心率加快，心肌收缩率增强，可发生多种心律失常。年轻患者有上呼吸道感染病史，如出现心脏症状时，很容易误诊为病毒性心肌炎，本组3例均为这种情况。
2.2飞行员患甲亢的特点。
2.2.1 年龄轻，临床表现不典型，易造成误诊。本组3例年龄29～38岁，只有例1除有心慌、胸闷等心血管系统症状还伴体重下降、烦躁易怒等甲亢表现。其余2例均表现为心血管系统症状。
2.2.2 治疗的疗程长停飞率高。本组3例治疗均超过2年，2例治疗2年，1例治疗1.5年，停药后复发，又继续治疗1年后停药，最后因飞行间隔时间较长，飞行耐力差停飞。
3 原因及对策
篇2
笔者学校微机原理与接口技术实验课选用的实验设备是众友THTWK-2型32位微机原理与接口实验箱，它是一套基于PC机PCI总线的32位实验系统。实验系统可支持8位、16位和32位的总线宽度。用户在PC机上用汇编、C等工具对实验对象进行操作。实验系统可供实验的项目丰富，为学生和老师实验提供了很多方便，但是经过几年的教学实践，仍存在一些问题。
（1）微机原理与接口技术课程以理论讲解为主，实验教学课时少，难免造成对实验课程不够重视。有的学生上实验课就是走走过场，敷衍了事，没有很好地投入精力到实验过程中，造成实验效果不明显。
（2）学生虽然先修了汇编语言程序设计这门课，但是普遍理解掌握得不是很深入，有些同学甚至连基本指令和程序规范都不清楚，这直接影响了实验操作的教学。
（3）目前该校实验室的微机原理实验箱使用频繁，加之学生操作不规范，硬件老化严重，实验箱损坏率高，这也影响了学生的动手积极性。
（4）目前该校开设微机原理实验课的实验项目基本上是对每一个接口芯片的基本应用和设计实验，以验证性为主，缺少创新性、开放性的综合性实验项目，这很不利于学生独立思考和动手能力的培养，不利于开发学生的聪明才智。
（5）目前该校购买的实验系统平台集成度高，需要学生动手连接的导线较少，程序也基本是可以从硬盘中直接调用。因此对于很多学生来说，实验只照着电路图连线，调用源程序编译、链接、运行，在实验箱上观察实验结果，这就算完成了任务。这样的实验学生基本不需要学生动脑筋，不能真正达到实验的目的。
（6）目前实验课成绩的考核方式，主要是以“实验报告+考勤”作为依据，但是这样的考核方式并不能真正反映学生的学习情况。因为实验报告基本可以照抄实验指导书，涉及到的实验数据很少，同学之间抄袭实验报告的现象也比较严重，教师很难区分哪位同学是原创的。
（7）由于资金原因，实验设备没有及时更新，实验系统与目前微机发展使用现状相距甚远，造成实验教学内容与实际脱节的现象，不能培养学生理论联系实际及解决问题的能力和创新能力。
2 对微机原理与接口技术实验教学进行改革的探讨
针对目前该校微机原理与接口技术实验教学中存在的各种问题，笔者对改革传统微机原理与接口技术实验教学方式进行了探讨。
2.1 改革实验教学内容
（1）学时少，学生对实验课不重视，教师可以将课堂延伸到课外，实验课并不局限在课堂上的时间。学校建立了微机原理与接口技术虚拟实验平台，教师将一些基础性的验证性实验到平台上，实验课上安排一些综合性设计实验，这样一来学生在宿舍完成平台上的基础性虚拟实验，来实验室做真实的硬件实验时就不至于摸不着?^脑，也为难度较高的设计性综合实验打下基础。教师要求学生只有完成了平台上的实验才能到实验室完成硬件上的实验，这样无形中也督促了学生课前预习。虚拟实验平台的使用不仅扩展了实验内容也能提升学生实验的兴趣。
（2） 针对学生汇编语言基础不好的问题，教师在基础性实验项目中安排了汇编语言软件编程项目，使学生能巩固汇编指令、语法规则，更能巩固汇编语言程序设计的学习。
（3） 由于采用的实验箱比较陈旧，在实验系统里面开发新的设计性实验难度较大，因此只能在实验系统原有的设计性实验基础上做些改动。如：在D/A转换实验中，要求学生根据产生锯齿波的原理自行设计产生等腰三角波，或者实现方波和正弦波交替产生。
（4） 除了尽力发挥原有实验箱的功能外，利用PROTEUS软件对8086进行仿真，可以利用PROTEUS做一些综合性和设计性的实验，这样学生不仅能够利用微机原理与接口技术实验课学习PROTEUS软件的使用，为以后学习单片机等课程的仿真应用打下基础，可以增强学生对微机系统的整体概念的理解，提升设计能力和创新能力。
2.2 改革实验教学方法
传统的实验教学方式，课堂上老师实验任务，讲解实验原理，做演示实验，接着学生依据指导书上的步骤连线，调用芯片固化的源程序或者直接敲好老师给的程序，编译、链接、运行，课后完成实验报告，就算完成实验任务，整个过程中学生基本不用动脑筋思考。因此，我们的改革思路要将实验整个过程延展到课前的预习、课中的操作过程，以及课后的思考总结。
首先，要求学生做好实验预习工作，因为课堂上安排的大部分是综合设计性实验，有一定的难度，要想在有限的课堂时间内很好地完成实验任务，必须做好预习工作，教师会提前布置下次课堂实验的内容，要求学生在虚拟实验平台上完成与此次实验相关的预习实验和作业。
其次，课堂中也要改变以往授课方式，以往教师采取的方式是直接给出实验硬件原理图和源程序，仔细讲解电路和源代码。整个授课过程中知识是老师灌输给学生的，他们没有自己独立思考、开动脑筋的过程。改进后，课堂上教师布置的基本是综合设计性实验，需要学生自行完成硬件接口和程序的设计。然而学生的知识水平不同，同一个实验又可能有多种实现方法，这就要求教师必须认真检查学生的设计，并进行细心指导。对于一些差一点的学生，教师也要积极引导他们思考，尽最大的能力帮助他们自己完成实验。在微机实验教学中，鼓励学生大胆想象与创新，鼓励不同意见者阐述自己的观点，积极争论。这样才能发现自己的不足，深入思考，达到最佳的实验效果。
最后，采取分组实验，将动手能力强成绩较好的学生与相对较差的学生分成一组，两人一组，分组实验的做法营造和实现了学生之间的好带差、中向上、差转好的学习氛围。在实验中，根据每个小组实验进程，教师不时向各个小组提出有关问题，引导学生自己根据实验的过程及现象归纳实验结论，这样才能通过实验充分锻炼学生的思维能力。
2.3 改革实验考核方式
篇3
About Microcomputer Principle and Interface Experiment Teaching Inquisition
LU Lai-zhi
(Computer Science Technology Department of Binzhou Institute, Binzhou 256600, China)
Abstract:The improvement of traditional microcomputer principle and the interface technology experiment content and the way, the increasing experiment's class result proportion, reducing the confirmation content, the increasing design and the comprehensive experiment in order to improve student's self-learning capability, innovation ability and begins ability.
Key words:Microcomputer Interface Experiment; Experiment's Class Result Proportion; Design Experiment; Comprehensive Experiment
1 引言
《微机原理与接口技术》是计算机类和大多数电类专业的必修课，同时也是一门实用性和动手性都很强的计算机硬件类课程。学该门课程的学生要具有电路设计和汇编语言编程的能力。在以前的教学中，微机原理实验教学以教师讲课为主，学生以验证性的实验为基础的。无法提高学生在该课程试验的积极性和创造性，造成学生的动手能力和创新思维能力下降。
在当今大力提倡素质教育和创新能力培养为目标的教学理念下，必须对该门课程的实验进行改革。
2 加实验课成绩比例，强调实验报告的正规性
为了提高学生在实验课的学习积极性，我们增加了实验课在总成绩的比例。该门课程实验成绩占总成绩的40%。对实验课成绩我们采用新的考核方法，将实验课的成绩分列为实验操作成绩、实验报告成绩、实验结果成绩、实验考勤成绩四个部分，各项成绩所在比例为实验操作40%，实验报告30%，实验结果20%，出勤率10%。强调学生的实验操作过程，在现有条件下每人一台机器，保证将实验完成。
3 加设计类、综合类的实验，提高学生的动手能力和创新能力
3.1 微机原理实验包括基础性的实验
该实验主要是验证性的实验和简单的程序设计实验，要求学生明确试验目的、步骤、参考电路，使学生在这类试验中完成对已学知识的巩固。例如每次实验课之前都要求学生必须把教材认真领会，对程序的每一条命令执行结果作出预测，写在实验报告上，实验时进行对比。比如并行接口8255的验证性的基础类的实验；定时计数器8253验证性的实验；中断控制器8259的验证性的实验；串行接口8251的验证性的实验。在整个学期的实验比例占30%,主要目的是对基本知识的巩固。
3.2 在完成基本的试验后，引入设计类的实验
汇编语言程序设计是微机原理实验的重要部分。对简单的程序设计，老师给出试验目的、要求，学生自己动手编写程序，难度大的老师一块和学生讨论，参与。设计性的实验的题目必须紧密地结合理论教学的内容和进度，设计上有一定的伸缩性。设计的目的视为了培养学生的灵活运用所学知识解决实际问题的能力。比如利用8255控制键盘和数码管得显示电路；在最小系统基础上实现0809及0832A/D和D/A电路；通过8255A和8251A实现红绿得个简单试验。在设计的实验过程中，增加元器件的基本常识。为了让学生容易下手，设计好比较详细的电路图。
例如利用8255A 来实现红灯、绿灯、黄灯的交替显示。中间时间可以通过8251A控制，在此以可以通过软件延迟实现时间的控制。
START: MOV AL, 80HA口输出，PA0接红灯，PA1接绿灯，PA2接黄灯
OUT ADDC,AL ADDC 代表控制端口的地址
MOV AL,01HPA0输出为1
OUT ADDA,AL ADDA 代表A口的地址,是红灯亮
MOV CX,500
CALL DELEY调用延时，是红灯持续亮
MOV AL,02HPA1输出为1
OUT ADDA,AL 此时绿灯亮
MOV CX,500
CALL DELEY调用延时，是绿灯持续亮
MOV AL,04HPA2输出为1
OUT ADDA,AL 此时黄灯亮
MOV CX,10
CALL DELEY
JMP START
DELEY: LOOP DELEY
RETURN
3.3 综合类的实验的目的是要将学过的主要功能部件有机的组合起来，形成一个具有一定意义的整体，使学生掌握微机系统整合的基本方法。为此我们针对实验室提供的功能部件，设计了综合性的题目。我们只给试验目的，学生根据所掌握的知识通过不同的方法，不同的途径来完成实验。在综合类试验中充分发挥学生的创造力，激发学生勇于创新的意识。我们设计综合性的实验题目，例如综合类的题目--温度监控系统，该系统实现的功能是对温度进行控制，系统利用单板机为下位机，PC为上位机，采用模数转换接口A/D，实现温度的采集，对8路温度进行自动循环监控，如果温度超过某范围，相应的指示灯亮。该题目把实验中用到的芯片组装起来，形成一个数据采集和处理的系统。
4 开放式的实验教学环境
逐步建立开放性的实验环境，包括教学的时间的开放；教学内容开放；实验元器件开放等。传统的教学实验模式下，学生被老师限制在多个限定的条件下，不能发挥自己的才能和创造性。我们允许学生结合课程学习和自己的时间安排，根据自己的兴趣提出试验题目、实验设计方案或实验构想，并可在一个较宽松的实验环境中来完成。教师积极鼓励学生大胆提出自己的实验思路和构想，尽力创造条件引导和支持他们开展有意义的实验研究。对于创作性的学生和实验成果给与奖励。所以设置这样的实验环境和条件，有利于培养学生主动学习的意识和创造能力。
5 结束语
实验教学改革之后，在实际的教学中取得了一些成果。在05届学生的毕业设计中，有很多同学毕业设计工作在实验室中进行的，并且取得优异的成绩。其他年级学生利用课外活动，依托实验室开展了丰富的课外活动。并且取得了丰硕的成果。并且多个学生参加全国电子设计大赛获奖。目前，微机实验室由单一的教学功能向着教学、科研和实践基地的综合性发展。
参考文献：
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2.1教学内容改革
2.1.1增加综合型和设计型实验
将一些化工单元操作和“三传一反”相关内容组合在一起开展一些综合性实验,即训练了学生综合运用基础知识的能力,还可以克服教学学时和仪器设备不足等困难.比如“流体力学综合实验”包括了直管阻力、局部阻力的测定及离心泵特性曲线的测定等内容,集成了流体流动和流体输送机械两个单元操作的实验内容,通过该实验的开设使学生熟悉组成管路的各种管件、阀门和学会压差计、流量计等的使用方法,同时使学生认识了离心泵的特性与结构和学会了离心泵的操作,建立了化工设备的工程化概念;“串联流动反应器停留时间分布的测定”包括电导率测定停留时间分布和微机系统数据采集处理等内容.通过该实验的开设让学生学会用电导率测定停留时间分布的方法和停留时间分布的统计特征值的计算以及了解微机系统数据采集的方法.另外为培养学生灵活运用知识的能力,可适当增加设计型实验.教师可以根据现有设备条件,提出实验目的,由学生根据自己所学的理论知识,找出实验原理,查阅文献,自行制定实验方案和分析处理实验数据.在“填料塔吸收传质系数的测定”过程中,让学生根据实验原理和仪器结构自行设计实验参数,比如进液量,空气和吸收气体进气量的体积比,以及测量气体成分色谱仪的条件等,通过Origin等软件处理数据和分析结果.通过设计性实验的开设提高了学生的动手能力和增强了学生独立思考问题、处理问题的能力.
2.1.2增加化工新技术实验
在倡导绿色化工和可持续发展大背景下,新材料工业、绿色化学工业等前沿学科飞速发展.将一些反应化学理论和化工技术共同发展的前沿学科引入到化工基础实验中,可以拓宽学生知识面.比如开展“含盐废液的反渗透分离实验”、“微滤膜分离实验”等,让学生通过学习膜通量和截留率的计算方法,了解不同压力下的膜通量和截留率的变化规律,掌握膜分离技术相关工艺过程.各学校根据实际条件,还可以开展渗透蒸发、超临界干燥、超临界流体萃取、离子交换与吸附等相关内容的实验.增设化工新技术实验可使学生更全面理解化工学科的理论和精髓,对培养应用型人才具有重要意义.改革实施开放实验教学开放化工基础实验室,有利于调动学生学习的积极性.比如让学生自行研究离心泵的结构,设计方案,测定泵的扬程(H)、轴功率(N)以及效率(η)与泵的流量(Q)之间的关系,从而掌握离心泵的特性曲线的测定方法;对于精馏塔实验,学生依据物质挥发度差异自己配制混合液,设置不同回流比测定精馏塔当量高度,研究回流比对精馏塔分离效率的影响和掌握精馏过程的操作方法.通过开放实验室让学生根据自己对化工知识的掌握情况,有针对性学习化工过程的操作和仪器的使用,提高了学生学习的积极性.
2.2引入现代教学手段
对于比较复杂的仪器设备,通过语言讲解难以让学生认清它的结构和工作原理,但多媒体教学能够形象展示复杂仪器的内部结构和工作原理,让学生更易接收.利用多媒体辅助教学,不仅可以形象直观地把实验内容、仪器构造讲解给学生,还可以节约实验时间,提高实验教学效率.开展化工仿真实验化工基础实验仪器一般体积较大,价格较贵,实验室一般购买的种类和数量有限,基本上不能满足让每个学生亲自操作仪器,独立完成实验.化工仿真实验是在电脑上利用化工仿真软件模拟化工过程进行的实验,具有成本低,操作简单,节约教学时间,直观逼真等特点.学生只需要在流程图上操作开关、阀门、调节器就可以训练开车、停车、参数调整等实验步骤.对于贵州地方师范院校仪器设备相对缺乏的情况,可以通过化工仿真实验替代部分实验设备,部分综合性实验和设计性实验也可结合化工仿真软件开设.通过让每个学生利用仿真软件独立模拟实验,提高学生的操作能力和分析问题的能力.
2.3改善实验考核评分体系
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1.1教学内容与所学专业脱节
该课程目前的主要教学内容以80X86CPU和其组成的微型计算机系统为重点，包括微机原理和外部接口两大部分内容，并且已经形成了相对稳定的课程体系。但是，伴随着计算机技术的日益发展，以80X86CPU组成的微型计算机已经逐步退出了常见应用领域。因此，存在着教学内容相对陈旧的问题，并且缺少与学生所学专业相联系的实际案例，加之实验条件有限等诸多问题，不能很好地激发学生学习的积极性，更难以调动学生的主观能动性。因此，需要进一步调整教学内容，以适应学生就业的需要。
1.2教学方法过于陈旧
本课程的第一部分主要以微型计算机的原理为重点，抽象的概念较多，各个章节的名词术语和知识点多且复杂，并且各部分内容前后交叉。传统教学主要采用理论讲解为主的授课方式，教学方法单一陈旧，致使学生学习起来枯燥难懂、兴趣不高，学生学习的积极性差，课堂气氛较沉闷，导致教学效果欠佳。因此，教学方法亟需改进。
1.3实践教学环节薄弱
本门课程的实践性很强，其实验课程由软件部分和硬件部分组成。所开设的实验大部分属于验证性实验，只要学生按照实验指导编写的程序连接电路图就能得到结果，整个实验过程自主创新少，学生缺少自主学习与思考;并且，书写实验报告时存在袭现象。目前的《微机原理及接口技术》实验课程难以达到让学生自主学习、提高动手能力的目标。
1.4考查方式单一
现行的考查方式是期末一卷定终身。这种考查方式容易使学生出现期末考试前突击复习、背书应付考试，考后遗忘的现象。因此，需要改革这种单一的考查方式，以达到全面评价学生学习过程和学习效果的目的。
2教改措施
2.1优化教学内容，与本专业相联系
合理制定教学大纲，不断更新教学内容，补充与生物医学工程专业相关的实际案例，突出课程特色。以增强课程的实用性为原则，以微型计算机的基本原理和概念为主线，确保课程的系统性、完整性和应用性。授课时可将课程分为三大部分:基本概念、汇编指令、接口技术，以这三部分为重点，着重培养学生利用计算机技术的基本思想去发现、分析、解决问题的能力。以加强与所学专业联系为原则，在生物医学工程专业的基础上介绍微型计算机新的应用领域和发展趋势，帮助学生解决本专业要求的实际应用问题，以提高学生的学习兴趣，唤醒他们主动学习的潜能。
2.2采用多种教学模式，加强网络资源建设
为了获得好的教学效果，在《微机原理及接口技术》授课过程中采用了MOOC、翻转课堂、任务驱动法与传统教学方法相结合的多种教学方法，在一定程度上充分调动了学生学习的积极性，并培养了他们团队协作的能力[3]。结合我校多媒体网络课程复习互动中心(以下简称课程中心）的建设，将教学课件、网络课件以及一些其他教学资源到网站上，学生们可以登录学校的网站学习、观看、下载，不但方便了学生自主学习，并能帮助学生理解和消化课堂内容。在课程中心的网站上，学生们还能在线与教师和其他同学交流，不仅方便了学生学习，而且丰富了教师与学生的沟通方式。除开展网上课程中心的建设外，还开展了试题库的建设，主要题型包括选择、填空、判断、简答与编程等题型。
2.3加强实践教学环节
《微机原理及接口技术》是实用性非常强的一门专业基础课程，因此，非常有必要加强实践教学环节。由于学校的硬件条件有限，授课时将计算机仿真技术和网络平台引入到实践教学中，教会学生使用可视化软件Proteus、multisim，并鼓励学生用它们完成实验，以此来弥补仪器设备和经费的不足[4]。这样，不仅帮助学生掌握了微机原理的基本知识，也让他们对电工电子技术有了更为深刻的认识。
2.4改革考核模式
为达到检验教学效果的目标，应改变传统的考核模式，采用形成性评价的考核模式，以全面、客观、公正的反应学生的学习情况[5]。考核分两个部分，理论部分和实验部分。理论部分考试，采用期末试卷成绩占70%、平时成绩占30%的方式，平时成绩包括出勤、作业、提问、随堂测验等，每次课前公布上次课的平时成绩，可制定考核表贴于班级教室内或发至班级公共邮箱；实验部分考试从实验态度、操作能力、创新性和实验报告四个部分进行考核，考核方式和成绩公布同理论课平时成绩的公布方式。
3小结
近两年来，为了提高学生的学习兴趣，进一步改善教学效果，我校对《微机原理及接口技术》的课程改革进行了初步探索，并取得了一些成效。学生学习的积极性得到了明显提高，利用计算机思维提出问题、分析问题和解决问题的能力得到明显改善，对堆栈、指令队列、时序等抽象概念能够正确理解，基本能够完成简单的程序编写。但是还存在一些问题，如学习态度功利化，遇到问题容易浮躁、习惯性的去网上查找等，这些还有待继续探讨、改善。
【参考文献】
高敏.微机原理课程改革初探[J].电脑知识与技术，2014，10(33):7912-7913.
舒秀兰，李骁龙，叶伟慧.“微机原理与接口技术”实践教学改革与探索[J].科技视界，2015，(11):63，141.
蒋翀，费洪晓.面向MOOC的新型教学模式探索[J].计算机教育，2014，(9):17-20.
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《计算机接口技术》课程是计算机科学与技术专业的一门专业主干课程，是大学本科生掌握计算机硬件基础知识和常用接口技术的入门课程[1]。课程由微型计算机工作原理和微处理器、汇编语言程序设计、常用接口技术三个部分组成。该课程目的使学生通过本门课程的学习，掌握计算机系统的构成，建立起整机概念，并培养学生具有一定的独立分析和解决问题的能力，为后续课程的学习以及将来的工作奠定坚实的基础。但由于本门课程是一门实践性很强的课程，并且具有知识点多、概念抽象、理论性强等特点，学生掌握起来并非易事，就以往学生的反应，此门课程学习难度大，知识不易理解，普遍存在“重软件、轻硬件”的现象，大大降低了学生的学习热情，动手实践能力的培养也受到很大的限制，如何能够提高学生学习热情，激发学生的学习欲望，是需要解决的问题，笔者结合多年的教学经验和教学实践，在实验教学过程中进行了一些教学改革的初步探索。
2引用
proteus仿真软件Proteus嵌入式系统仿真与开发平台是英国labcenterelec⁃tronics公司开发，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台。它包括原理图编辑与仿真软件包isis和布线编辑软件包ares两部分组成。Proteus7.5SP3及其以上版本新增对8086CPU及其相关接口芯片的仿真。硬件实验设备由于结构固定、资源有限且成本高、损耗大以及寿命低等缺点，pro⁃teus的引用对于改善教学实验环境，激发学生学习知识的求知欲，以及学习兴趣，提高教学效果，是一个不错的选择，此外，学生只要在自己的电脑上安装proteus软件后，可以不受时间和空间的限制，进行设计仿真操作，既节约了成本，又能充分发挥学生自己的思维和想象，对实验教学来说是一个课堂的延伸[2]。对于8086来说，将其编写好的源程序可通过外加EMU8086编译器生成.exe文件，然后在proteus上进行仿真，达到教学目的。Proteus的引用不仅可在实验教学上使用，也可在理论教学中使用，教师可以在课堂上边讲理论知识，边进行教学演示，直观形象，使学生对生涩难懂的知识进行有效的消化、吸收，是教学的有力的辅助工具。实践证明，引用proteus，达到了提高教学效果的目的，更加利于学生学习兴趣的培养。Proteus是教学的一个有利的补充，但它只是一个仿真软件，不能完全代替实物实践，仿真实验和实验箱上的实验还是有区别的，由于实际电路运行时表现的各种电气特性等，使在proteus上调通的，在硬件上不一定能够成功的实现，基于以上认知，采取proteus仿真实验和实物实验相结合的方法进行教学。要求学生先课下通过proteus软件进行仿真，模拟实验效果，再到实验室进行实际硬件电路的操作，查看实验效果，这种教学搭配，充分利用proteus仿真软件的形象直观性，增强学生好奇心，激发学生学习热情，同时提高学生的学习效率，达到更好的学习效果。
3课时安排
计算机接口技术课程主要分为微机原理、汇编语言程序设计和接口技术三大模块，共64学时，为兼顾各个模块之间的承上启下以及知识的连续性，主要分配学时如下表1：微机原理主要讲授微机基本知识，如微处理器、微型计算机、微机系统的概念以及微机的结构和工作原理、时序知识、指令系统等，汇编语言程序设计涉及内容有汇编语言源程序的格式、变量属性、分支结构、循环结构和子程序设计，接口技术涉及内容有存储器、输入输出接口、常用I/O接口芯片等。实践教学在整个课程中起着重要作用，通过实践，对理论知识进行消化和理解，同时学生的动手能力能够得到很好的锻炼，培养学生分析解决问题的能力，做到理论与实践有效的结合，实践教学总学时16学时，具体分配如下表2，其中汇编语言程序设计部分安排4学时，由于此部分上机实践只需计算机即可，不需其他硬件，学生在课上学习好程序的设计和调试方法后，可以利用课下时间在图书馆或宿舍完成作业和上机实践，节约课上学时，为其他内容的讲授提供充足的时间。接口技术实验共分为6次实验，分别为proteus的使用、8259中断控制器、8255并行接口芯片、8253定时计数器以及A/D、D/A转换。每次实验安排2学时，要求学生课下提前预习，为下次实验做充分的准备，保证每次实验顺利地进行，完成相应的实验任务。其中proteus的使用这一实验安排1次，是因为在本门课程学习之先，学生已学习过《电路制图与仿真》这门课程，此门课程主要介绍proteus软件的使用，因此在proteus的实验主要介绍EMU8086编译器的使用，学会使用proteus进行8086的仿真。常用接口芯片部分的5次实验均设置了基本实验部分和提高部分两个层次，其中基本部分要求每一个学生必须完成，按照电路原理图进行连线，编写实验程序，完成实验效果。提高部分要求学生在完成基本部分后，有余力的学生可对电路进行设计并编写相应的程序改善接口的性能。每一个层次的实验，要求学生进行现场演示。
4实验考核
实验评分标准分为实验操作部分、现场提问环节以及实验报告三个部分组成。学生抽签决定实验考核内容，并进行现场演示，教师根据学生实验操作过程、结果以及对现场的提问回答情况等形式进行现场评分，以激励学生学习主动性，达到教学目的。实验操作部分占实验总成绩的比例为50%，现场提问环节所占比例为30%，实验报告占20%，其中实验报告要求学生重点报告在实验过程中遇到什么问题，以及解决此问题的思路和方法以及实验的心得体会，避免抄袭和实验报告的形式化。
5充分利用多媒体
在进行实验教学过程中，充分利用多媒体，提升教学效果。为提高学生学习的热情，对于在实验过程中难懂的知识点，可以采用动画进行直观形象的演示，使学生更加能够领会实验的内容和目的，便于理解和记忆。
6结论
《计算机接口技术》是一门理论性和实践性都很强的课程，对于此门课程的教学也是一个不断学习和探索的过程。对于本门课程的改革实践，实验教学效果有了很大改善，学生主动性、学习热情有所提高。此课程是一门公认的教师难教、学生难学的课程[3]。随着时代的发展，计算机接口技术课程也应与时俱进，需要不断完善教学体系，更新教学内容，寻求新的教学方法，提高教学效果，充分调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的综合能力、科学素质，为社会培养更多高素质的复合型人才。本课程的改革是一项长期艰巨的任务，需要不断探索和完善。
作者:鄢艳红 单位:广州中医药大学医学信息工程学院
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一、前言
随着计算机技术的飞速发展及其应用领域的不断拓宽，微机控制与接口技术逐渐成为计算机应用中最有潜力和最为活跃的一个领域。面对挑战与机遇并存的发展形势，不但电气工程与自动化专业、信息工程专业、测控技术与仪器专业的高年级本科生、研究生，而且许多工程技术人员也急需掌握微机控制与接口技术的研究与开发手段，实现对传统产业的技术改造，研制新型特别是智能化的工业产品。
二、微机控制与接口技术的教学现状
微机控制与接口技术这门课涵盖了微机控制系统构造、接口技术与输入/输出通道、开环数字程序控制、数字PID控制、数字调节器直接设计方法、模糊控制技术、神经网络控制技术、遗传算法、微机控制系统的设计等内容，主要采用课堂教学、实验的方法，通过课堂讨论、课后作业、实验设计与调试、测验与讲评，使学生在掌握基本原理的基础上，并通过实验、设计加以应用。
微机控制与接口技术是一门应用性很强的专业技术课程，具有理论要求高、实践性强的特点。大部分学生都感觉到这门课程的理论课知识点不仅枯燥，而且非常抽象，不容易理解。为了解决这一方面的矛盾，应该加强实践教学的力度，使知识点在一个一个的模块中体现。这样，才能在有限的理论教学学时内和有限的实验条件下达到很好的教学目标，使学生不仅可以学到系统知识，也可以形象地了解到知识点的具体使用，为后续的动手实践打下良好的基础。
然而现在很多高校的实验课上，都是学生照着老师的步骤连接好各种线路，再把现成的程序录入、调试运行，观察结果写出实验报告就行了。最后导致所有学生的实验报告都是一个结论。基本上学生没有自主的创新环节。而实践教学的目的除了验证基本理论和掌握基本应用外，更主要的应该是培养学生研究能力、创新能力和和思维方式以及工程实践能力。为此在微机控制与接口技术的实验教学内容设置上应充分考虑上述能力的培养，进一步加强理论与实践的结合，培养学生的创新能力和思维方式，提高学生的动手能力和综合素质，才能适应“工程应用型创新人才”的培养要求。
三、微机控制与接口技术的实验教学设置
微机控制与接口技术的实验课程应该先从过程通道和数据采集处理着手，再开展系统的数字程序控制、数字PID闭环控制、数字调节器直接设计方法的实验研究，随后再引入智能控制实验和CAN总线实验，这样才能使学生对新型的控制算法有所了解和认识。最后还要开展控制系统应用实验，并提供快速（直流电机）和慢速（温度）两种实验对象，这样便于构成不同的闭环系统，才能让学生对闭环系统的整体构成有所认识，并能针对不同的对象选择不同的控制策略或控制参数，从而对真实对象进行实时控制。
为了达到以上的微机控制与接口技术实验教学目标，可以具体划分成7大实验单元，以及每个单元下所要完成的具体实验任务，如表1所示：
表1 实验教学单元的具体划分
由于受实验教学条件的限制，有些实验室不能都完成以上的7大实验单元中的所有实验任务，但是在最基本的实验教学条件下，我们必须在紧扣课程教学大纲和实验教学大纲的前提下，结合几个典型应用，把全部实验内容精简浓缩成以下的3个方面的实验任务，才能基本达到微机控制与接口技术实验课程的教学目标。下面我们就对分别对这3个方面的实验任务的实验目的和实验内容进行一个简单的描述。
1.数／模转换与模／数转换。①实验目的和任务：熟悉实验系统软硬件的使用方法；熟悉模／数、数／模信号转换的基本原理；掌握ADC0809、TLC7528芯片的使用方法；掌握模／数转化的量化特性。②实验内容：编写实验程序，将－5V―+5V的电压作为ADC0809的模拟量输入，将转换所得的8位数字量保存于变量中；编写实验程序，实现D/A转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。
2.信号的采样。①实验目的和任务：熟悉信号的采样过程；掌握采样周期对输出波形的影响。②实验内容：编写程序，实现信号通过A/D转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到D/A转换器输出。
3.积分分离PID控制实验。①实验目的和任务：了解PID参数对系统性能的影响；学习凑试法整定PID参数；掌握积分分离法PID控制规律。②实验内容：根据实验原理进行正确接线，用凑试法可以整定出控制参数，然后选择这一组控制参数进行控制，观察控制效果。改变积分分离值，重新观察控制效果。
以上3个实验任务是以问题为基础来展开教学，以学生为中心，能使学生的自学能力得到培养，并且能发展学生解决实际问题的能力、综合思考能力和团队协作能力。每个实验小组都以2人为一组，在实验室教师和任课教师的共同指导下合作完成实验，而指导教师仅在关键的时刻起到点拨和引导的作用。
四、结束语
随着计算机技术的广泛应用，社会对微机控制与接口技术人才的需求不断的增加，不断完善微机控制与接口技术的实验教学有助于培养和提高学生发现问题和解决问题的能力，培养了学生良好的学习行为和团队协作精神，同时还提高了学生的综合能力和创新能力。我们将在微机控制与接口技术的理论教学和实验教学的过程中不断地总结经验和不足，不断地更新和改革实验教学的内容，使实验教学的内容更贴近工程实际应用，这样才能够更好地培养出符合现代社会需求的工程应用型创新人才。
参考文献：
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中图分类号：G642
文献标识码：B
“微机接口技术”是高等院校计算机专业的主要专业基础课，是“汇编语言”、“计算机组成原理”课程的后继专业课，也是该专业与其他专业区分的一门主干课程。但学生普遍感到这门课概念抽象难懂，学完这门课程后，对于接口芯片的工作原理及其在计算机中的实际应用仍然很模糊。本课程目前的教学中存在着以下几个方面的问题：
(1) 教材陈旧。计算机硬件技术日新月异，因此本课程的教学内容也应该跟上形势。传统教学内容着重于介绍计算机各组成芯片的内部结构，初始化编程命令和在PC/AT机中的基本应用，而没有系统地介绍各组成芯片的关联工作情况以及与CPU系统工作的情况。当今PC机广泛使用的并行接口标准IEEE 1394、通用串行接口标准USB、图形显示总线标准AGP以及更新一代的PCIE总线标准、高速硬盘标准Ultra 100以及更新一代的SATA标准等等，都是最新接口技术应用的具体成果，但这些在现有教材中很少涉及。并且现有教材中的很多内容在“微机原理”课程中已经讲过，因此学生更是觉得这门课程没有实用价值。
(2) 理论与实验脱节。实验课程由实验教师自行组织，与理论教学脱节，学生的完整知识结构体系无法统一和完善。
(3) 实验教学方式落后。目前本课程的实验大都采用实验箱，对芯片功能进行简单的验证性实验。同样，在课程设计阶段中，学生按照教师给出的步骤连接好线路，再把教师给出的程序录入、调试、运行、观察结果并写出实验报告就行了。这种方式的结果就是所有学生的实验报告都是一个样子。
鉴于上述问题，必须在实验内容和实验组织方法等方面进行一系列的改革。
1实验内容的改革
微机接口实验的内容主要是有关接口芯片的学习和应用，而各种芯片在学习过程中是分开讲解的，所以应该在实验中将之综合在一起，这样才能让学生真正地掌握这些芯片的作用。例如，接口芯片8255是并行传输接口芯片，三个端口的每个引脚都可以独立地产生一个有用信号；而芯片8253是定时器／计数器，可定时产生一个信号，而这个信号和8255A的PB口协作可以作为扬声器的控制信号，所以在实验时应该把8255A和8253A这两个实验结合在一起。实验时间是4个学时，在内容上可以先熟悉8255的性能，然后熟悉8253的性能，最后将两者结合在一起进行实验，真正掌握计算机扬声器的工作原理。两种芯片互相联系，有助于对芯片更深入地了解。在此基础上，也可以将芯片8259和8253A结合在一起。这样逐步深入，不断提高学生的学习兴趣，学生有了兴趣后，老师就要引导学生进行创新设计。本课程内容在实际生活中的应用有很多，比如工业控制、智能仪器仪表、收银机、公共汽车报站系统、电子考勤机、门铃报警电话、步进电机控制系统、交通收费系统、家电智能控制芯片等等。可以选择一个不太复杂的产品作为实例，由浅入深地讲解，引导学生开发出类似的产品，从而激发本课程的学习兴趣。
对于实验内容的学习，笔者在教学中采用了三阶段法逐步加深学生的理解。
(1) 认知阶段
这一阶段主要是让学生从理论角度转变到从硬件角度认识芯片的外观和基本工作原理，熟悉汇编语言在接口芯片控制中的编程方式。这一阶段基本上是依照实验讲义的指导去做。这时学生刚刚接触到具体的硬件芯片，对引脚的定义还不能从硬件接线的角度去理解，因此必须要求学生完全依照实验讲义的要求，一步一步进行程序调试、汇编、连接、装入、运行，观察输出，得出正确的实验结果。这一层次的实验目的主要是让学生有一个感性认识，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初步了解，对系统有初步的认识。
(2) 提高阶段
这一阶段主要是提高学生对芯片系统工作的认识。因为这时学生已经对芯片的硬件接线有了进一步的认识，有能力自己做一些修改和设计，这些小改动的成功对学生有很大的鼓励，可以激发学习的兴趣。比如，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，因此很多学生就搞不清楚到底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？因此在讲解这部分内容时，笔者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。然后让学生设计一个实验：利用8255A的A口以方式0与微型打印机相连，将内存缓冲区BUFF中的字符打印输出。由于学生已经清楚知道了各自的工作原理，教师稍加引导，学生就可以容易地就设计好硬件连线图。有了硬件连线图，相应的控制程序就很简单了。然后再将上例中8255A的工作方式改为方式1，采用中断方式将BUFF缓冲区中开始的100个字符从打印机输出。在教学中发现，只要学生能够顺利完成前一个实验，这个实验也会很容易完成。通过一系列类似的提高实验，树立学生学习的自信心和成就感。
(3) 创新阶段
学生经过了认知、解惑的阶段后，就产生了自我创新的欲望。这时学生已不满足于实验讲义上的现成方案，迫切希望自己动手设计一个综合性的实验方案。这是实验的高级阶段，对学生动手能力的提高有较大的帮助。这一阶段可以要求学生完成一些创新实验，比如交通信号灯控制系统、电子音乐播放器、电子时钟设计、转速测试系统设计、简易计算器系统设计等方案，从而进一步加深对专业理论知识的认识和理解。
比如设计―套公共汽车报站系统，利用8255或8253、8259等接口电路均可。学生根据所选课题和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路，并在实验系统上调试通过。在设计过程中不提供所谓的“标准答案”，而是鼓励学生充分发挥设计才能，大胆创新。电路连接方式不同，芯片不同，结果就可能不同。鼓励持不同意见的同学充分阐述自己的观点，积极相互讨论。很多学生为了设计出更好的设计方案，主动补充大量的课外知识，这样不仅锻炼了学生的综合应用能力，还培养了学生主动学习的精神。
2实验组织方式
在实验时笔者采用了分级组织形式。通过基础实验，将完成较好的学生与一个完成较差的学生组成一组，可让两类学生自由选择组合。实验结束时要求由原来较差的学生向实验教师进行实验总结，这样就顾及了所有层次的学生，同时也锻炼了学生的表达能力和团队合作精神。
3结束语
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该课程主要介绍计算机中微处理器的工作原理、汇编语言和接口技术，课程设计的内容多而广，而几年几次调整对微机原理理论课时的压缩，要求在有限的时间内上好一堂课，突出课程的重点、讲清课程的难点、保证教学质量，是摆在教师面前的一个重要课题。
1.1注重知识的前沿性
8086/8086微处理器及其体系结构，为实施16位微机为主、32位微机为辅的教学体系，兼顾基础性和先进性、前沿性要求，应对教学内容进行科学合理的安排。但对当今新型的微处理器也作了很好的介绍，尽管PC机 的存储容量已经成几何级数增加，外设也越来越丰富，但它们的基本存储单元的工作原理并没有变，构成存储器的原理没有变，存储器与CPU的接口原理和方法也没有变，PC机与外设的接口方法没有变，中断的工作原理和处理方法亦没有变，因此，在教材讲解过程中仍然以16位为主。采用对比法介绍32位微处理器的区别，比如80386芯片中的保护虚地址方式，在80486以上芯片中增加的数字协处理器指令等。
1.2合理调整教学内容
我校开设本课程的专业有计算机科学与技术、测量控制与自动化、机械工程和材料工程4个专业。不同专业教学大纲课时的安排也是不相同的通常一个老师要同时授课2不同专业的学生，要求合理安排教学内容。例如：对于机械工程和材料工程的学生要加强指令系统和汇编语言程序设计方法（模块化程序设计技术）的学习。针对测量控制与自动化和计算机专业的学生这部分内容在前序课程汇编语言有详细介绍，可与相关课程的教师沟通，划分好各课程的边界关系，以减少重复。本课程中可将此部分内容压缩讲解其重点，引导学生去回忆或者复习。测量控制与自动化同时也要加强对数模转换和模数转换的学习。
1.3 采用多种教学方法
形象、生动的比喻有助于学生对枯燥、抽象内容的理解；微机原理的概念抽象，学生难以理解。我们可以考虑把这些概念和现实中的事情联系起来，用现实的事例来比喻那些枯燥的概念，让学生较轻松的接受。例如：中断的概念书本上介绍了很长一段。学生一看就觉得繁琐，那我们就可以去比如上课时突然有个电话。那上课这段时间是我们正在完成的一个事件，在上课途中来个电话，那么如果接了电话这个事件，说明产生了中断，如果没有接电话，说明不响应这个中断时间。也就是说电话这个事件它必须是个紧急的电话。也就是它的优先级要高于我们正在上课的这个事件，否则不响应。
归纳法、对比法等把复杂、枯燥的问题简单化、形象化，使学生容易接受新知识。在认真分析后面几章有关接口技术的介绍，主要是对芯片的学习，涉及的芯片有8237、8259、8255、8253等等，芯片种类繁多，很容易让学生觉得枯燥乏味、抽象难学，于是就会有避重就轻的畏难情绪。因此要注意各种芯片的归纳，可以有效的将各种知识点串起来。芯片的学习只要芯片内部寄存器的组成、外部引脚功能、芯片的初始化编程三方面的内容，在介绍各芯片时都可以采用“两侧分析法”。因为接口芯片的处于CPU和外设之间。与CPU连接即是和系统的三大总线来分析它的引脚功能，和外设的连接是区分与它们的功能的不同。其次要采用新旧知识对比法，例如：我们要求掌握的芯片有8237A.这种芯片的学习可以参考CPU的学习加以对比，这是因为它们都可以成为系统的主控制，控制系统总线，所以在8237学习时会介绍它的引脚功能、工作时序都和CPU类比记忆。
2 实验教学改革
微机原理及应用实验包括两部分：软件实验通过编写程序、上机调试、运行的过程，来提高学生程序阅读和编写的能力；硬件实验主要是通过对接口芯片的编程控制，来培养学生硬件设计和接口程序编写的能力．通过实验可以加强学生对理论知识的理解，提高学生的动手和综合运用能力。
2.1精选实验项目、合理设置实验内容
长期以来《微机原理及应用》课程的实验是以验证型为主的。实验课时，教师统一讲解，学生按实验指导书的步骤按部就班地完成实验，实验指导书上有详细的电路连接图和编写程序，有些学生就直接按照书本的程序编写、调试，没有对实验进行分析。这样虽然能保证学生完成实验，但无法充分调动学生的学习积极行，不能使学生理解实验中的真正内涵，很难综合应用所学知识，抑制了学生创新思维、创新意识和创新能力。因此采取由浅入深、由简到繁的步骤实现理论知识传授到实际应用、综合能力逐步提高的过程转变。例如：中断实验要求每次响应外部中断IRQ7时，显示字符7，中断10次后程序退出。这个实验的核心就让学生学会中断向量的装入以及学会屏蔽和开放中断的程序编写；在此可以将书本上给出的题目加以改动，将响应中断变为IRQ6，显示字符6，中断5次退出，这时学生不再盲目的按照书本程序来做，将会认真去思考如何编写改动后的题目，进行程序设计，从而达到对独立应用知识能力的培养。
2.2创建开放性实验环境
为了提高学生综合设计实验，解决实践教学时间短这一难题，我校尝试创建开放性实验环境，提高学生的创新意识。实验室一般是在课程快要结束时安排实验教学，在前面半学期和期末结束的几周实验室都是空闲的，可以用来建立开放性的实验，允许各个专业、年级的学生结合课程学习及自己的专业特点、时间安排或兴趣爱好提出实验题目、设计实验方案或实验构想，并可在一个较宽松的实验环境和时间内完成，实验室全天开放，供学生自由选择实验时间，这就弥补了理论教学与实践教学争时间的问题。设置这样的实验环境和条件，有利于培养学生主动学习的能力和创新能力。让学生根据自己的能力、兴趣自己动手连接硬件，编写一些自己喜爱的模拟实用程序，如电子发生器实验、模拟报警系统的中断控制器实验、模拟交通红绿灯的定时器实验等。以充分激发学生的创新潜力。
2.3实验成绩的考核
对实践教学的每一环节都应该制定详细的教学目标、任务和考核方式。目前，在我院教师中存在的普遍现象就是以实验报告的成绩作为最终实验成绩。这样的考核方式导致很多学生缺乏实践的积极性，来到课堂的不积极主动，没来做实验的交了报告也能过关，因此，实践一直处于一个不被学生重视的位置。例如，在每一实践教学环节，做出如下考核形式：编写出正确的程序占60%；实验报告占30%；平时表现及出勤占10%；并且每次实验严格按照这样考核形式执行，如果有一半以上的实验任务没有完成，最终考核指标没有达标就需要重修，给学生一定的压力，使学生能够认真对待该环节，提高实践效率。
3 结束
总之，微机原理及应用所涉及的知识内容多而广，要求教师不断改进教学方法以提高教学质量，从而使学生具有一定的计算机硬件的开发能力和应用知识的能力，为后续课程打下良好的基础。
参考文献
[1] 刘春玲.微机原理及应用课程教学改革探讨[J].武汉科技学院学，2007，20（10）：75-77
[2] 胡建华.微机原理及应用课程教学改革与实践[J].边疆经济与文化，2008，(3)：152-154
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2.课程教学内容整合。在改革教学模式的同时，围绕通信工程专业与计算机相关课程教学模块中典型单片机应用题目，凝练教学大纲，调整教学内容。首先对于“单片机原理与应用”、“微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程教学内容中重复出现的许多知识点进行适当的删除，将“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程作为一个整体教学模块来编写各个课程的教学大纲，目的是去除各门课程之间冗余的教学内容，达到将各门课程内容的调整融合。例如，二进制数的概念和基本运算在“微机原理与接口技术”课程中有比较深入的研究和应用。因此，精简或删除了“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中二进制数的概念和基本运算教学内容，重点研究二进制数运算的应用及相关程序设计。又比如“微机原理与接口技术”课程中讲解的CPU中各种寄存器工作原理及应用的教学内容，在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程中会重新出现，那么就可以简化在“单片机原理与应用”和“DSP应用系统设计”课程教学中有关寄存器工作原理的教学内容，重点讲授在单片机或DSP系统中寄存器的特点及应用，尤其是其在不同项目中的灵活运用，从而从本质上了解和掌握通信工程专业计算机类课程教学内容。利用调整出的12个课时，结合该领的最新技术和应用，发展现状和前景，安排了智能控制仪、智能变送控制器、多功能马歇尔稳定度试验仪三个企业实践项目，三个企业实践项目各安排4个课时。去除各门课程之间冗余的教学内容，也为了解计算机领域的最新技术应用、发展现状和前景提供了教学空间和时间，为增加与之相关的单片机工程实践项目实践内容提供了教学空间和时间，提高了学生对“单片机原理与应用”“、微机原理与接口技术”和“DSP应用系统设计”三门课程相关理论的理解，促进了其对上述三门课程在本专业工程实践需求的理解程度。教和学双方面将计算机类课程构建成为一个有机的整体，又各有分工和特色。[6]
二、课程改革考核方式的改变
主要的考核方式还是采用闭卷考试方式，成绩的比例有所调整，平时成绩由原来占30%变成调整后的45%，相应的卷面成绩由原来的70%变成55%。平时成绩中作业占20%和平时考勤占20%不变，实验由原来占50%变成调整后的校内实验占20%，企业实践占40%。卷面考试和校内实验考试与改革之前一样，学生通过进入企业亲自动手完成三个单片机项目，企业实践的考核在学生完成这三个项目的学习之后，通过抽签来考核其中的一个项目作为企业实践的成绩，最后按比例算入总成绩。《单片机原理及应用》实验课程的总评成绩根据试验完成情况、实验报告、出勤等三个方面综合评定考核。按总成绩满分100分进行考核，分为课前准备、实验过程、实验报告、实践考核四个实验考核部分，各个考核部分占总成绩的百分比如表1。
三“、校企结合”实践实施方式
采取任务驱动的教学方式开展教、学、练、做一体化的理论讲授和技能训练。这种教学理念对《单片机原理及应用》的教学有一定的促进作用，但是驱动任务是由教师提供给学生的，没有回答任务的本来根源从何而来的问题，所以，只在一定程度上解决知识传授和技能培养的问题。校企结合的教学模式下，学生可以在进入企业任务实施的过程中将所学知识运用到实践中，发现并提出问题，逐步学会自己提出解决问题的方法和路线，也就是自己提出任务驱动。显然，较之一般化的任务驱动教学模式，校企结合教学模式可以更进一步，任务由自己发现、提出，由自己运用解决问题。学生可以更深刻体会所学知识点与具体实践之间的特殊关系，由实践促进知识点的深入理解，使得自身对知识的理解和掌握获得升华。当然，在这个过程中离不开作为实践导师现场工程技术人员的指导，从而达到举一反三、灵活运用知识的最终目的。研究设计的“校企结合”实践实施方式包括项目描述、项目预设计和项目实施三个主要步骤。
1.项目描述。每个实践项目开始时，首先由指导教师介绍项目内容，组织学生多方位、角度讨论项目内容。通过讨论使学生清楚了解实践目的，学生知道该做什么，逐步知道为什么做。
2.项目预设计。根据项目设计的任务要求，先确定设计的硬件电路方案，在老师的指导下读懂硬件电路图，进行分组，每组负责项目中的不同模块。要求教师们必须引导学生对每个步骤进行思考和实践，这样可以较大地调动学生学习单片机的兴趣，培养学生硬件电路设计能力，形成电路设计和程序设计思想。
3.项目实施。学生分组进行项目实施，教师负责统筹管理规划模块做成构架，并分析探讨及模块工作流程，提出最佳工作流程及方案。给予学生思路、给予学生结论的教学方式转变为学生自己发现问题、自己解决问题、自己得出结论的教学方式。在确定硬件的基础上，要进行软件的总体设计，包括软件主流程的设计以及各子程序的设计，同时，要写出详细的操作说明，如时间的调整方法、显示窗口的时间切换等，以配合软件的设计。培养学生程序设计能力。然后进入硬件的调试及编程工作，设计组内的同学可根据任务分工，有调试硬件各功能，如键盘子程序、显示子程序等，有进行整体程序的编制的，各模块的编制过程中要注意资源的衔接。培养学生单片机产品综合设计开发能力。最后进机调试，各组之间联机调试的原则也要采用分步走的原则，各个模块要逐步套入，通过一个再增加一项功能，从而达到设计的总体要求。最后写出设计报告。实验报告中，应该包括实验名称、实验的目的、完成实验所需的设备、实验的思路、电路图、程序、实验中遇到问题的解决过程、实验结束后的思考等多个内容。培养学生沟通与表达能力，形成计算机技术应用工程所必需的基本职业素养。
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1 概述
硬件实验教学是计算机实验教学的重要组成部分，是计算机专业培养学生动手能力、实践与创新能力的必需环节。不断改进计算机硬件实验教学体系、更新实验教学内容、改革实验教学方法，以适应计算机硬件技术的不断发展[1]。以下结合自身多年来的计算机硬件实验教学经验，谈谈自己的看法。
2 硬件实验教学方式与特点
硬件实验教学具有理论性强、难度大、软硬件结合紧密等特点。与理论教学一样，具有一套完整的科学教学体系，同时又有区别于理论教学的一些特点[2]。计算机硬件实验一般需要用到的软硬件有微机、配套软件、实验设备、测量仪器仪表及各种线缆等，使用设备多、综合性强、复杂度高。实验成功与否涉及因素多，操作方式、软硬件结合等方面都会影响实验结果，实验时需要综合考虑。
实验课前，教师会要求学生进行实验预习。实验时，教师讲解实验目的、原理和电路，布置内容与要求。学生根据实验内容，结合硬件实验箱，进行电路连接、编写程序、运行并观看结果。若结果有出入或者错误，则需要进行排查，直到实验结束。实验完成后，记录数据，进行分析判断并填写实验报告。以单片机AD转换实验为例，讲授理论知识后布置实验预习；实验前教师讲解AD转换工作原理、电路并布置实验内容；实验时，学生按照要求将单片机硬件实验箱相关电路模块用导线连接，在上位机端使用KEIL软件进行编程，完成后进行调试验证。使用数字万用表观察模拟电压量以及实验箱上八段数码管显示的数字量，对比模拟量与数字量的对应关系，若模拟量与数字量都能正常同步增加与减小，实验基本成功；若不能，则需要检查硬件电路连接是否正确、软件编写是否到位；实验完成后，需要记录数据完成实验报告并分析结果。
3 存在的问题
3.1 观念滞后
国内的教育思想中存有“重理论，轻实践”的传统观念，实验教学仍处于理论教学的从属地位，被视为是单纯理论教学的验证和延伸[1]。及时转变观念，认识实验教学的重要性，就显得尤为重要。一般高校只重视学生的软件教学，轻视了硬件教学，存在“重软轻硬”现象。由于硬件实验的特殊性，学生也只对软件感兴趣，害怕硬件实验与操作。比如有的专业，学过单片机技术课程，却只懂得一点单片机理论知识，做起实验来，芯片控制与编程、电路连接，无从下手，更别说学以致用。同时，系部与教师对硬件实验也不够重视，这样对高校人才培养是不利的 。
3.2 实验教学体系缺乏系统性和科学性
计算机体系结构有很强的系统性。但硬件课程之间没有形成一个系统整体，缺乏系统性和完整性的实验教学体系，基本以演示性、验证性的实验为主，缺少综合性、设计性实验。大多高校一般都开设有数字逻辑电路、计算机组成原理、微机原理与接口、单片机技术、嵌入式系统等硬件课程，各门课各自按课程要求安排实验，实验内容之间缺乏相互联系。另外，课程开设有先后顺序关系，可能存在如“微型计算机原理与接口”与“单片机技术”同一学期进行教学的情况。同时，存在硬件实验在学时学分上的设置不合理、学时偏少、实验课程无学分、课程结束后无课程设计环节等情况。
3.3 实验条件不完善
近年来， 高校的软硬件设施建设有了很大提高，积极更新实验室设备、建设虚拟仿真实验室等。但是，一般高校在实验室建设更新上更侧重于软件类实验室的建设更新，比如计算机机房。造成了硬件实验条件的不足、设备老旧、更新不及时等问题。还存在实验场所不足，硬件实验室设置不全，相关课程只上理论、没有硬件实验的情况；有的实验室存放多套实验设备，实验室利用率高，却出现单套设备使用率较低的情况，这样给实验室增加使用学时、实验室开放、开设课程设计等方面增加了困难。
3.4 实验教师队伍相对薄弱
稳定的教师队伍，对高校的发展与人才培养至关重要。实验教师作为实验教学的设计者和执行者，对实验教学起到了关键的作用，其能力和素质的高低直接影响了学生学习的积极性和学习效果[3]。相对于公办高校，独立学院存在师资队伍不稳定、人员流动率高等问题。造成许多硬件课程是新老师任教、非专业教师上专业课程，以及一位教师任教多门专业课程等情况，这样不管是理论还是实验教学，都是不利的。另外，还缺乏专业的实验员，而硬件实验一般是由教师和实验员一块配合进行的。由于独立学院的特殊性，一位实验员需负责管理多间实验室，既要管理机房又要负责硬件实验室，还管理着网络实验室。而且硬件实验设备维护难度大，对专业技术要求高，实验室管理往往会套用计算机机房的管理方式，容易造成管理不足或“虚位”管理。
3.5 实验内容与考核方式需要改进
受旧的教学模式影响，以教师为中心，学生按照老师要求和步骤进行实验，缺乏主动性，这种模式影响学生创新精神和创造力的发挥。硬件理论教材陈旧，实验教材单调，或没有实验教材，多年使用同一本教材，不能与时俱进。一般来说，实验教材是各高校自行编写，实验电路、操作步骤、表格等都已经准备好，只需按照教材进行实验与验证、数据填写、完成报告后就算完成实验。这束缚了学生的思维，影响了创新能力的培养。有的设备配套实验教材，使用方便，但存在教材简单、错误多，不能完全满足实验要求。而且，实验教材上基本只有演示性和验证性实验，缺少设计性、综合性的实验内容。另外，在实验考核方法上，也有不足。一般硬件实验是依附于理论教学的，没有独立设课，学生对实验重视度不够，只注重于期末的考试，实验过程、数据记录和报告应付性完成，影响了教师对学生的量化考核，也影响学生学习的积极性。
4 改进措施
4.1 建立和改进硬件教学体系
培养学生创新能力和综合素质为出发点，以调动学生学习的主动性和创造性为目标，提高学生综合实践能力和应用能力为结果，做到实验教学融会贯通的模块化、实验教学体系的多层次、实验教学类型的多样化、实验教学内容的系统化[4]。根据计算机硬件知识结构，将硬件实验教学体系分为四层：入门层、基础层、拓展应用层和提高层，如图1所示。
入门层实验让学生熟悉常见的模拟电路、数字逻辑电路原理，具有设计一定功能电路的实践能力；基础层的“计算机组成原理”主要完成运算控制器、存储器、CPU等器件的原理与控制实验，熟悉简单的计算机原型组成与原理；微机原理接口培养使用与硬件紧密结合的汇编语言编程、CPU与外围部件的接口设计等，使学生对计算机软硬件系统有更进一步理解；拓展应用层实主要完成单片机、嵌入式系统的软硬件设计，使学生能熟悉应用系统的软硬件开发，提高实际应用能力；提高层的综合设计与应用创新，要求学生将所学专业知识进行综合运用，进行应用系统开发和新技术的研究应用，提升学生科研和开发能力。比如参与教师课研、毕业设计，参加各种电子设计竞赛等活动。
在实验教学内容层次上，可以将部分计算机硬件课程的实验内容分为4类，即验证型、设计型、综合型、探索型，实验内容由浅入深，循序渐进[5]。验证型实验强化理论知识的理解；设计型实验培养电路设计和调试能力；综合型实验使学生掌握综合应用软硬件的技能；探索性实验培养学生分析、判断和解决实际问题方法和能力。在改进实验教学体系和教学内容层次上，还需要根据硬件实验课程情况，在实验学时、课程设计和实验课程学分等方面做出改进，以加强学生从基础到应用、从探索实践到创新能力的层次化培养全过程。
4.2 加强建设，改善实验室环境
改善实验环境，从硬件和软件建设两方面入手。
1）硬件设备是保障实验正常开展的前提条件。微机与硬件实验箱使用3～5年就会出现设备老化、运行速度和设备可靠性下降等情况，一些常用仪器仪表，比如万用表、示波器之类的仪器，也需要及时更新换代，否则无法满足实验教学需求。因此，在硬件实验室建设上，根据教学内容的需要及新技术的发展来定期制定设备购置计划，及时让学生用上最先进的产品来适应社会的发展[6]。另外，尽量避免出现过多套数的硬件实验设备共用一间实验室情况，预留足够的空间和时间来进行实验室的开放。
2）在加强硬件建设基础上，也需加强软件方面建设。第一，及时安装更新当前主流系统软件和应用软件，使学生能够熟悉使用比较当前主流的应用软件，做到与时俱进。由于硬件实验箱存在硬件电路或芯片的不足，安装虚拟仿真软件进行实验，如数字逻辑电路、单片机技术实验课程使用PROTUES仿真软件，弥补硬件实验箱的短板，做到能实不虚、虚实结合的实验环境。第二，要加强实验室管理与维护，形成良好的实验环境，完善规章制度，保障实验室正常高效使用。第三，相对于理论授课，硬件实验在学时上明显偏少，导致学生动手能力不足。一种途径是增加实验学时数，也可以在课余时间进行硬件实验室的开放，开展有偿使用实验室服务工作，满足学生在课余时间使用设备做实验的要求。
4.3 加强师资队伍，提升水平
加强师资队伍建设，是培养高质量学生的前提条件。如何培养出一批既要有知识，又要有能力，更要具有使知识和能力得到充分发挥的高素质人才，对教育工作者而言是一大挑战[7]。硬件师资队伍建设，需要将理论教师与实验员队伍建设一起抓，两者不可或缺。除了留住在职教师之外，招聘有丰富经验的专业教师加入计算机硬件教学队伍，提高专业水平。同时，要加强对教师和实验员专业素质的培养，组织参与校内外的教学研讨交流，参加计算机硬件有关的学术会议、厂家举办的各种软硬件培训、与企业开展横行课题合作及带领学生参加各种计算机硬件类的竞赛等活动，以提升专业水平。
4.4 改进实验考核机制
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1传统微机原理教学在地震行业人才培养上的不足
传统“微机原理与应用”课程教学内容包括Intel80x86系列CPU为核心的微机系统结构、指令系统、汇编语言程序设计及常用接口技术，强化接口设计和综合应用能力培养。教学以集中理论讲授和小型试验并行方式进行，且实验大多为验证实验，学生在实验过程中只是按照实验指导书步骤进行，忽略了理论与实践间的内在联系，无法培养学生以系统思想进行设计的能力，不利于学生创习微机指令系统时，通过emu8086仿真平台演示各指令的作用和效果，结合仿真结果的观察和原理讲解，能更深入理解各指令的使用。在讲授微机接口应用技术时，结合微机测控系统案例，通过emu8086与proteus的结合，将案例的设计原理和编程实现过程进行演示，将涉及的知识进行融合讲解，加深学生对指令和接口应用技术的理解，提升课堂教学效果。对有学习能力的学生，引导其利用Multisum、Altiumdesign等软件完成所涉及系统的硬件电路设计，提高学生综合素质和工程实践能力。
2雨课堂实时教学改进
由于课程内容多、难度大，传统的讲授方法学生难以一次性消化较多知识点，从而打击其自信心，最终导致学习热情大幅下降。以学生学习成果为导向，利用雨课堂将课前、课中、课后的教与学及互动完美融合起来。课前一些待讲授知识点的学习小视频，激活学生自学意识和学习热情。结合学生的预习情况，在上课时可以针对课前不好理解的重点和难点再次强调，并结合一些小测验实时检测学习效果。实时根据学习过程中的问题进行教学反思，并有针对性地改善教与学上的不足，从而提升教学质量。
3课程考核优化
在传统考核方式不能满足OBE教学的情况下，探讨了贯穿整个教学过程的多元化考核机制，从考核形式、考核内容、成绩分配等方面进行优化，构建了“卷面考核+”多元化考核方式。设定平时成绩占50%，不仅参考出勤、实验报告和作业，还利用雨课堂的互动教学功能进行学习过程的全面衡量。期末成绩占50%，主要通过闭卷考试检验学生知识掌握和应用的程度，并设置了地震前兆监测之等精度频率计设计的课程大作业，让教师对学生自主学习、分析解决问题、创新、小组间协作能力、完成质量等多方面进行综合考核，以正确评估学生的学习效果。
4教学效果
经过一轮的教学实践，面向地震特色的“微机原理与应用”向学生全面展示了在地震仪表系统设计中微机技术应用的相关知识点，并且通过实验项目充分锻炼了学生的动手能力，而分层级的实验项目也能满足不同层次学生的需求，得到了学生的肯定，激发了他们的学习兴趣。从卷面成绩来看，本届学生得分比传统教学方法的平均成绩高8分，且课程大作业答辩时，学生能很好地掌握设计原理并进行编程实现，综合能力有较好的提升。教学效果令人鼓舞，也为学生将来进行创新设计、毕业设计等奠定了基础，对提高学生微机系统应用能力有较好的促进作用。在接下来的“微机原理与应用”教学中，将继续以成果为导向，优化地震行业特色案例，并设置课程内容有关的开放实验，让有能力、有兴趣的学生能进一步遨游在微机应用技术的海洋，提高其工程实践能力，为将来继续深造或者走上工作岗位奠定扎实的技术基础。
结语
基于“微机原理与应用”课程综合性、实践性强的特点，结合本院防灾减灾特色人才培养目标及工程教育认证实际需求，进行了基于OBE为导向的课程教学改革，包括优选地震特色的微机和接口技术应用案例，以案例结合理论知识点进行讲解学习;在实践教学上，设置分层级、紧密结合行业应用需求的实践项目，满足不同学习能力的学生，也能激发其学习热情;利用emu8086、proteus平台创新教学方法和手段，帮助学生理解掌握重点难点，科学设置考核方式等。课程教学效果较好，能提升学生的微机应用与设计能力，学生的卷面成绩和最终成绩都有较大幅度提升，提高了学生的综合素质，课程改革方法可为其他行业特色院校的“微机原理与应用”课程改革提供一定的思路和参考。
参考文献:
［1］马千里，乐洋，胡栋，王俊，胡晓飞．生物医学工程专业微机原理课程教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2015(50):87-88．
［2］曹波伟，卢虹冰，袁娟丽，袁方，张国鹏．基于SPOC模式的军事医科类《微机原理与接口技术》课程教学探讨［J］．医疗卫生装备，2017，38(05):152-155．
［3］蒋贤维．工程教育认证理念在我院人才培养中的探索实践［J］．高教学刊，2020(34):131-133+137．
［4］刘震宇，赖峻，文元美，刘立程．基于OBE理念的微处理器课程群的教学改革［J］．教育现代化，2019，6(45):34-36．
［5］周子昂，徐坤，贺娅莉．新工科背景下基于OBE理念的嵌入式系统课程群研究与实践［J］．周口师范学院学报，2019，36(05):53-56．
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近年来，微机型继电保护测试仪已广泛应用于继电保护装置测试，提高了继电保护装置测试水平[1]。而变压器是电力系统不可缺少的重要电气设备，它发生故障对供电可靠性和系统安全运行带来严重的影响。当电网一次设备发生故障时，保护装置动作必须正确，迅速切除故障。防止事故扩大，造成大面积停电，以保证电力系统运行中的安全与稳定对于变压器的保护装置的校验，基本上采用人工的校验方式，传统的测试工作量大且效率低下，还常常出现人为过失问题，开发具有智能化继电保护系统自动化测试功能的系统已成为一种趋势[2][3]。
本文在分析变压器差动保护原理的基础上，提出了一种新型闭环智能自动测试系统，并在相应变压器型号上得到了验证，结果表明该系统较传统测试方法具有便捷、准确等特点，大大降低了工作强度。
2.差动保护原理
差动保护广泛用于变压器主保护，不但能够正确区分区内外故障，而且不需要与其它元件保护配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点，其运行情况直接关系到变压器安危。
差动保护是利用基尔霍夫电流定律工作，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器电流和流出电流（折算后电流）相等，差流为零，保护不动作。当变压器区内故障时，流入变压器电流和流出电流（折算后电流）之间的差动电流很大，当大于保护装置的整定值时，差动保护动作。为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用，同时在外部故障时有较高的灵敏度，变压器保护引入比率制动功能[4]。
在现场检验中，差动保护校验难点在于比率制动特性测试（启动值、速断值、比率制动系数）、差动保护谐波制动测试（谐波制动系数）、差动保护定点测试（差动保护动作时间）。
3.变压器差动保护自动测试系统
3.1 自动测试系统的硬件和软件结构
自动测试系统硬件结构如图1所示，它主要由测试控制主机、微机保护测试仪、时钟同步GPS、装置协议转换模块和继电保护装置组成。
图1 系统硬件结构图
自动测试系统的软件结构如图2所示，自动测试系统的软件模块包括自动测试中心、测试功能模块、保护装置规约解析模块、通讯模块等模块组成[5]。
图2 系统软件结构图
3.2 自动测试系统界面
基于保护装置以太网通讯接口，测试软件与保护装置建立通讯链接，通过通讯方式读取保护装置运行定值单，更新测试软件的整定值单与被测对象一致，自动测试软件采用整定值与测试参数自动关联技术，差动保护的比率制动曲线测试、二次谐波制动系数测试、五次谐波制动系数测试等项目的测试参数自动形成，即测试点定义（包括比率制动特性曲线、搜索线参数）、测试点评估（默认误差为±5%）则完全基于通讯后的整定值自动建立。测试界面如图3所示：
图3 测试界面
3.3 自动测试实验
以某220KV变电站主变保护设备WBH-815A为例，常见比率制动特性曲线是一个拐点的折线或两个拐点的折线，再加上门槛值、速断部分，在Id/Ir差动平面图中为带一个拐点的双折线或是带两个拐点的三折线。能够自动生成实验报告，实验报告如图4所示。
图4 测试报告
4.结论
变压器差动保护自动测试方法通过对不同保护厂家主变保护调试中平衡系数算法差异性的分析，为其自动测试需求的实现提供了基础和保证，解决了目前变电站不同主变保护测试参数设置复杂，需要深入理解差动原理，否则就无法正确做出试验这一难题。它大大提高了测试效率、减轻了测试人员的工作负担。
参考文献
[1]张超，廖碧莲.继电保护测试技术现状及其发展[J].江西电力，2006，30（5）：4-12.
[2]应站煌，胡建斌，赵瑞东，等.继电保护装置自动测试系统研究和设计[J].电力系统保护与控制，2010，38（17）：142-146.
[3]郑新才，丁卫华，韩潇，等.基于测试模板的继电保护装置自动测试技术研究与实现[J].电力系统保护与控制， 2010，38（12）：69-76.
[4]李火元.电力系统继电保护及自动装置[M].中国电力出版社.
