科學(xué)實驗及原理精選(九篇)

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第1篇：科學(xué)實驗及原理范文

關(guān)鍵詞：計算機組成原理；實驗教學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)過程；教學(xué)實踐

1問題的提出

《計算機組成原理》課程是高校計算機相關(guān)專業(yè)本科生必修的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個專業(yè)課程中具有重要的地位。進行年來，計算機技術(shù)無論在軟件還是在硬件方面都得到了飛速的發(fā)展，計算機系統(tǒng)在人們生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域都得到了越來越多的應(yīng)用?！队嬎銠C組成原理》課程為這些應(yīng)用提供了必不可少的基礎(chǔ)理論。然而，我們不得不面對這樣一個實際情況，那就是《計算機組成原理》課程偏向于計算機硬件，其理論性強，抽象，學(xué)習(xí)難度大。而我校的教學(xué)定位于培養(yǎng)應(yīng)用型人才，因此，計算機相關(guān)專業(yè)的學(xué)生普遍存在著重視軟件相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，而輕視硬件相關(guān)知識的學(xué)習(xí)的心理及現(xiàn)狀。如何通過課程實驗教學(xué)的合理組織與安排，達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高課程教學(xué)的效果的目的，是一個需要迫切解決的問題。本文結(jié)合課程理論教學(xué)的實踐，從實驗課程的理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，實驗教學(xué)過程的設(shè)計以及實驗教學(xué)方法等方面，對實驗課程的內(nèi)容和教學(xué)方式進行介紹，并結(jié)合實驗教學(xué)的效果進行了歸納總結(jié)，以期為《計算機組成原理》課程實驗教學(xué)提供思路和借鑒。

2課程理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

《計算機組成原理》課程的教育目標(biāo)定位于使學(xué)生掌握單CPU計算機的組成原理與內(nèi)部運行機制，包括計算機系統(tǒng)的基本組成與結(jié)構(gòu)，計算機硬件的功能部件的組成及工作原理，為學(xué)習(xí)理解高級語言編寫的程序如何被執(zhí)行的過程和原理提供理論基礎(chǔ)。具體教學(xué)要求如下：1)理解各大部件互連構(gòu)成整機系統(tǒng)的技術(shù)以及計算機系統(tǒng)的概念性結(jié)構(gòu)和功能特性。2)理解單CPU計算機的完整硬件組成、基本運行原理、內(nèi)部運行機制。3)能夠運用計算機組成的基本原理和基本方法，對有關(guān)計算機硬件系統(tǒng)中的理論和實際問題進行計算、分析，并能對一些基本部件進行簡單設(shè)計。4)在知識、能力兩方面都得到提高。課程理論課的教學(xué)內(nèi)容按照馮•諾依曼結(jié)構(gòu)劃分，包括：1)計算機中的數(shù)據(jù)表示和運算方法，包括：定點數(shù)的表示和運算、浮點數(shù)的表示和運算；2)計算機中的運算器部件，包括：算術(shù)邏輯單元、定點運算器結(jié)構(gòu)、浮點運算器結(jié)構(gòu)；3)存儲系統(tǒng)，包括：存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、主存儲器、高速緩沖存儲器、其他形式的高速存儲器、虛擬存儲器系統(tǒng)、輔助存儲器；4)總線，包括：總線信息傳輸、總線的工作方式、總線仲裁、總線標(biāo)準(zhǔn)；5)指令系統(tǒng)，包括：指令格式、尋址方式、指令類型；6)控制器，包括：控制器的功能和基本結(jié)構(gòu)、指令的執(zhí)行過程、微程序控制器、硬布線控制器；7)輸入/輸出系統(tǒng)，包括：設(shè)備、輸入/輸出接口、輸入/輸出信息傳送控制方式。

3課程實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置

實驗教學(xué)內(nèi)容按照理論教學(xué)進程安排，以單元實驗為主，每一章節(jié)的理論教學(xué)內(nèi)容都對應(yīng)安排相應(yīng)的實驗教學(xué)內(nèi)容，并再最后安排一次貫穿課程全部內(nèi)容的綜合性實驗內(nèi)容。驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗的構(gòu)成比例為4：3：1。實驗內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，目的是加深學(xué)生對理論知識的理解。同時，通過合理地安排實驗教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的基本設(shè)計能力和實踐能力。通過合理的設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和形式，既幫助學(xué)生對計算機硬件系統(tǒng)的各組成部分的結(jié)構(gòu)原理和工作過程有了充分的理解，又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

4實驗教學(xué)過程的設(shè)計與實驗教學(xué)方法

不同實驗性質(zhì)的實驗內(nèi)容采用不同的教學(xué)過程的設(shè)計和教學(xué)方法。1)驗證性實驗的教學(xué)過程和教學(xué)方法驗證性實驗的教學(xué)過程包括：學(xué)生課前預(yù)習(xí)，實驗課前檢查實驗內(nèi)容及要求的講解實驗原理的講解及實驗芯片的介紹操作步驟講解及示范學(xué)生動手實驗，教師個別輔導(dǎo)答疑實驗驗收，評定驗收成績。2)設(shè)計性實驗的教學(xué)過程和教學(xué)方法設(shè)計性實驗的教學(xué)過程包括：學(xué)生課前預(yù)習(xí)，實驗課前檢查實驗內(nèi)容及要求的講解課程理論教學(xué)相關(guān)原理的回顧實驗方法的講解學(xué)生進行實驗過程的設(shè)計學(xué)生設(shè)計成果檢查學(xué)生動手實驗教師實驗總結(jié)實驗驗收，評定驗收成績。3)綜合性實驗的教學(xué)過程和教學(xué)方法綜合性實驗是將前面幾個實驗中的單元電路組合在一起，構(gòu)成一臺簡單的模型計算機。使用的單元電路主要包括運算器、存儲器，以及微程序控制器。實驗?zāi)Ｐ蜋C是用微程序控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)通路的控制，通過執(zhí)行由機器指令組成的簡單程序體現(xiàn)模型機的功能。其教學(xué)過程包括：學(xué)生課前預(yù)習(xí)，實驗課前檢查實驗內(nèi)容及要求的講解課程理論教學(xué)相關(guān)原理的回顧模型機工作原理以及操作步驟的講解操作示范學(xué)生動手實驗，教師個別輔導(dǎo)答疑實驗驗收，評定驗收成績。最后，通過驗收成績和實驗報告成績，綜合給出課程實驗成績。

5結(jié)束語

近五年的教學(xué)實踐表明，《計算機組成原理》實驗教學(xué)調(diào)動了學(xué)生做實驗的積極性，使學(xué)生在實驗過程中能主動上手，將抽象的理論知識進行了具體又直觀的展示，使理論教學(xué)內(nèi)容得到了形象化和具體化，有利于理論內(nèi)容的消化理解，有效地提高了學(xué)生分析問題、解決問題以及動手實踐的能力。

參考文獻：

[1]蔡曉燕,袁春風(fēng),張澤生.計算機組成原理實驗初探[J].計算機教育,2013(21):74-78.

[2]楊澤雪,閔莉,王建偉.計算機組成原理課程實驗教學(xué)探討[J].計算機教育,2015(4):107-110.

[3]楊欣宇,李誠,宋廣軍,等.計算機組成原理實驗教學(xué)改革探索[J].計算機教育,2013(18):45-47.

[4]蔣本珊.計算機組成原理[M].北京:清華大學(xué)出版社,2013.

[5]白中英,戴志濤.計算機組成原理[M].北京:科學(xué)出版社,2013.

第2篇：科學(xué)實驗及原理范文

（衡水學(xué)院法政系，河北 衡水 053000）

【摘　要】實踐教學(xué)是《基本原理概論》課的重要教學(xué)手段，通過對實踐教學(xué)類型的分析，探求提高《基本原理概論》課實踐教學(xué)質(zhì)量的對策。

關(guān)鍵詞 ；實踐；教學(xué)

1　《基本原理概論》課實踐教學(xué)的必要性

《基本原理概論》是高校思想政治理論課程體系的主干課程，本課程的目的是對學(xué)生進行系統(tǒng)的理論教育，幫助學(xué)生掌握的世界觀和方法論，樹立的人生觀和價值觀，學(xué)會用的世界觀和方法論觀察和分析問題，培養(yǎng)和提高學(xué)生運用理論分析和解決實際問題的能力。為學(xué)生確立建設(shè)有中國特色社會主義的理想信念，自覺地堅持黨的基本理論、基本路線和基本綱領(lǐng)打下扎實的理論基礎(chǔ)。實踐教學(xué)是《基本原理概論》課程的重要組成部分，也是提高該課教學(xué)效果的重要手段。

2　《基本原理概論》課實踐教學(xué)基本類型

《基本原理概論》課實踐教學(xué)根據(jù)實踐的場所不同，載體不同，環(huán)境不同可以分為課堂實踐教學(xué)、校園實踐教學(xué)、社會實踐教學(xué)和虛擬實踐教學(xué)四類。

2.1　《基本原理概論》課課堂實踐教學(xué)

《基本原理概論》課實踐教學(xué)是指以固定課堂為教學(xué)平臺、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體、以課程資源為依托的教學(xué)模式。通過在課堂上模擬實踐情境，激發(fā)學(xué)生的想象力與創(chuàng)造力，引導(dǎo)學(xué)生積極參與,在活動中主動地思考和解決問題。[1]這種實踐形式主要有兩種，一種是課前實踐活動，如課前新聞播報，學(xué)生上臺講課，小品表演等，另一種是課中實踐活動，針對授課內(nèi)容，對某一問題進行主題討論。課堂實踐教學(xué)可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，教學(xué)效果反饋快，教師可以根據(jù)學(xué)生掌握情況及時了解，并對學(xué)生存在問題給以解答。學(xué)生對這種教學(xué)形式的授課內(nèi)容把握更準(zhǔn)確，理解更深刻，能夠留下深刻的印象。

2.2　《基本原理概論》課校園實踐教學(xué)

《基本原理概論》課校園實踐教學(xué)是以校園環(huán)境為載體，在課外進行的教學(xué)實踐活動。這種實踐活動的形式多樣，主要包括：問卷調(diào)查，微電影制作，撰寫讀書筆記，訪談等。由于校園實踐比較復(fù)雜，因此一般采取分組的形式完成，對于不同類型的實踐項目，各成員都有明確的分工，以便更好的完成實踐活動。這種實踐活動題材較多，學(xué)生可選擇自己喜歡或擅長的方面，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性。如音樂、舞蹈類學(xué)生傾向于視頻制作微電影拍攝。而文科學(xué)生更樂于選擇讀書筆記的撰寫。理科學(xué)生喜歡具有分析內(nèi)容的問卷調(diào)查。只有因材施教充分發(fā)揮各學(xué)科學(xué)生的特長，才能更好的激發(fā)其實踐能力。

2.3　《基本原理概論》課社會實踐教學(xué)

《基本原理概論》課社會實踐教學(xué)，就是在教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下，通過社會活動，提高學(xué)生認知能力的一種教學(xué)方式。這種教學(xué)形式與校園教學(xué)實踐相似，包括：問卷調(diào)查、視頻制作、訪談等。所不同的是校園教學(xué)實踐對象是學(xué)校的師生，而社會實踐的對象是廣大群眾。學(xué)生通過深入基層，自身體驗把課本上學(xué)到的理論應(yīng)用到實際生活中去，可以鍛煉能力、提高覺悟、增長才干。

2.4　《基本原理概論》課虛擬實踐教學(xué)

《基本原理概論》虛擬實踐教學(xué)是高校思想政治教育工作者運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等手段在計算機網(wǎng)絡(luò)空間有目的的創(chuàng)造社會實踐情景和條件，引導(dǎo)大學(xué)生進行探索、交流、自我教育的新型實踐教學(xué)形式。這種實踐教學(xué)主要包括：網(wǎng)絡(luò)論壇、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查等。虛擬實踐教學(xué)由于其溝通便捷的特點，深受大學(xué)生喜愛。特別是在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)可以收集大量資料，進行自主學(xué)習(xí)。

3　提高《基本原理概論》實踐教學(xué)質(zhì)量的對策

3.1　改變傳統(tǒng)觀念

傳統(tǒng)的教學(xué)觀念只注重理論教學(xué)，忽視了實踐教學(xué)的作用和地位。其實，實踐教學(xué)與理論教學(xué)既有區(qū)別又密切聯(lián)系在一起。一方面兩者相互區(qū)別，理論教學(xué)可以為學(xué)生打下良好的理論功底，訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。實踐教學(xué)可以提高學(xué)生實際解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。另一方面兩者相互聯(lián)系，實踐教學(xué)建立在系統(tǒng)的理論教學(xué)基礎(chǔ)之上，在專業(yè)理論指導(dǎo)下開展，理論教學(xué)為實踐教學(xué)服務(wù)，目的是提高學(xué)生的實踐能力。因此，要綜合提高學(xué)生能力，應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育觀念，在重視理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，加強和完善實踐教學(xué)，提高學(xué)生的實際操作能力和解決問題的能力，使學(xué)生達到全面發(fā)展的教育目的。

3.2　拓展實踐教學(xué)形式

實行學(xué)生自主式實踐教學(xué)形式與學(xué)校定期實踐活動相結(jié)合的形式。學(xué)生自主式實踐教學(xué)通過勞動教育和社會服務(wù)兩種形式完成。學(xué)生自愿參加社會的各種公益活動，為他人奉獻自己的愛心。通過這種教學(xué)形式，學(xué)生可以自覺運用所學(xué)的知識，為社會做貢獻，培養(yǎng)熱愛勞動，熱愛人民的思想感情。學(xué)校定期實踐活動是通過參觀紅色文化資源，使學(xué)生了解今天的幸福生活是無數(shù)先烈用自己寶貴的生命換來的，培養(yǎng)大學(xué)生的愛國主義情懷，為祖國的偉大復(fù)興努力奮斗。

3.3　加強教師隊伍

實踐教學(xué)效果的好壞取決于教師隊伍。要解決實踐教學(xué)教師實踐教學(xué)水平和綜合素質(zhì)不高的問題，就要大力提高教師質(zhì)量，從提高教師實踐教學(xué)水平和綜合素質(zhì)上著手，組建一支專職為主、專兼結(jié)合的實踐教學(xué)師資隊伍。一方面，提高教師的實踐能力，發(fā)展雙師型人才。這就要求教師既掌握全面的理論知識，又要有較強的崗位實踐經(jīng)驗，逐步發(fā)展為教師工程師、教師技師等復(fù)合型人才。另一方，提高教師綜合素質(zhì)。高?？梢远ㄆ谶M行相關(guān)培訓(xùn)，聘請知名高校的教授，對教師開設(shè)講座，提高年輕教師的實踐教學(xué)水平和理論水平。

3.4　完善保障機制

完整保障機制應(yīng)采取多種形式。首先，加強經(jīng)費投入，保障實踐基地的建設(shè)。實踐基地的發(fā)展需要較大的資金保障，因此要有科學(xué)合理的預(yù)算和規(guī)劃，保障實踐活動順利開展。其次，建立社會實踐考評機制。制定科學(xué)、規(guī)范的考核評價體系，健全由學(xué)生、實踐單位、指導(dǎo)教師、個人自評四位一體的考核形式，將考核結(jié)果計入大學(xué)素質(zhì)拓展證書和學(xué)生檔案。將大學(xué)生社會實踐作為評估考核高校辦學(xué)質(zhì)量水平的重要指標(biāo)，納入高校黨的建設(shè)和教育教學(xué)評估體系，制定行之有效的考核辦法和激勵機制，定期評選表彰先進集體和個人。[2]

參考文獻

［1］劉暢．高校思想政治理論課實踐教學(xué)研究[D]．武漢:華中師范大學(xué),2012.

第3篇：科學(xué)實驗及原理范文

一、食品工程原理課程設(shè)計學(xué)時分配

二、食品工程原理課程設(shè)計題目

項目一：食品加工單元操作的計算。根據(jù)不同食品生產(chǎn)工藝，進行分組，對不同食品加工單元操作典型設(shè)備進行設(shè)計計算。

項目二：牛奶列管式換熱器的設(shè)計。在滅菌后牛奶的冷卻過程中，隨著溫度、壓力參數(shù)變化以及冷卻水溫度變化，設(shè)計一臺列管式換熱器，完成相應(yīng)生產(chǎn)任務(wù)。

三、食品工程原理課程設(shè)計指導(dǎo)

在課程設(shè)計過程，對項目一，指導(dǎo)教師收集食品生產(chǎn)企業(yè)工程實例作為課程設(shè)計題目，每2～3個學(xué)生是單獨的題目，由于這些實際問題，涉及到食品生產(chǎn)中關(guān)鍵或者特殊的設(shè)備，所以每組學(xué)生都有很高的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生通過查閱資料和相關(guān)工程手冊，結(jié)合食品工程原理每個單元操作的原理每組學(xué)生能夠獨立完成各自的設(shè)計任務(wù)。通過課程設(shè)計，每組學(xué)生的查閱資料的能力、計算能力、繪圖能力以及綜合運用所學(xué)知識的能力等都得到了充分的鍛煉，這些訓(xùn)練和指導(dǎo)對學(xué)生將來畢業(yè)后，完成工程師相應(yīng)技術(shù)工作，有很大的幫助。

四、食品工程原理課程設(shè)計考核

第4篇：科學(xué)實驗及原理范文

研究型教學(xué)就是在課程教學(xué)中，教師以與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實際問題為載體，組織和指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有目的地、相對獨立地進行探索研究，從而提高學(xué)生運用知識解決實際問題的能力，促進學(xué)生思維水平的發(fā)展，使學(xué)生從中感悟到科學(xué)研究的基本策略和方法，受到科學(xué)思想的熏陶，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維打好基礎(chǔ)。在“研究型教學(xué)”中，教師的作用不是“教”，而是“導(dǎo)”，即啟發(fā)、誘導(dǎo)、疏導(dǎo)。

“微型計算機原理”是電子、通信、計算機、自動化、測控技術(shù)、機械等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程對上述專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力教育、創(chuàng)新教育起著承上啟下的作用。微型計算機是一門發(fā)展非?？焖俚目茖W(xué)，中央處理器的升級換代周期以月計。新理論、新技術(shù)、新成果、新機型層出不窮。這就注定了在“微型計算機原理”的課程教學(xué)中，必須貫徹研究型教學(xué)的理念，也就是將新的理論、新的技術(shù)以靈活多樣的形式貫穿于課程教學(xué)之中。

“微型計算機原理”課程教學(xué)內(nèi)容繁雜，硬件、軟件并舉，在課程教學(xué)中開展提出問題，推斷、猜想和假設(shè)，歸納、分析與論證，評價、交流等研究型教學(xué)的模式，可以進一步提高“微型計算機原理”課的教學(xué)效果，本文將結(jié)合“微型計算機原理”課程教學(xué)實踐，對在課程教學(xué)中如何貫徹研究型教學(xué)模式略述拙見。Www.133229.coM

一、研究微型機基本結(jié)構(gòu)，建立整機觀念

從20世紀80年代至今，“微型計算機原理”課程隨著微型計算機的發(fā)展經(jīng)歷了8位機、16位機、32位機的更新?lián)Q代。幾乎是10年一次更新，幾年后教科書的內(nèi)容就已經(jīng)過時了，實驗設(shè)備就需升級或更換。然而，無論cpu的更新速度很快，微型計算機的組成結(jié)構(gòu)基本上沒有變化，這有利于在“微型計算機原理”課程教學(xué)中以整機結(jié)構(gòu)為主線進行研究型教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過研究整機基本結(jié)構(gòu)，建立整機概念，追蹤微型計算機的發(fā)展，研究微型計算機的發(fā)展思想。

在課程教學(xué)的第一節(jié)課，將“微型計算機原理”課程的教學(xué)內(nèi)容按微型機的cpu、存儲器、i/o接口3大部分劃分歸位，使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的開端就認識微型機的整機結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生從整機結(jié)構(gòu)角度學(xué)習(xí)、研究微型機的工作原理。

在課程教學(xué)中，強化微型機三大部分通過3總線連接的基本結(jié)構(gòu)的教學(xué)，使初接觸微型機工作原理的學(xué)生通過微型計算機的基本結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，縱觀8位cpu、16位cpu、32位cpu、64位cpu的發(fā)展和更新，研究cpu的更新?lián)Q代進化特點，更新進化目的及以后的發(fā)展趨勢。

“研究型教學(xué)”突破原有課程教學(xué)的封閉狀態(tài)，把學(xué)生置于一種動態(tài)、開放、主動、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，為學(xué)生提供更多的獲取知識的方式和渠道，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的品質(zhì)，進而推動他們?nèi)リP(guān)注科學(xué)的發(fā)展、了解科學(xué)發(fā)展趨勢，并積累一定的感性知識和實踐經(jīng)驗。

二、以前序課程為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生研究和解決微型機硬件問題

“模擬電路”、“數(shù)字電路”、“電子技術(shù)”是微型計算機原理課程的前序基礎(chǔ)課，學(xué)生通過對這些課程的學(xué)習(xí)，已建立了有關(guān)電路的基本概念，掌握了應(yīng)用電路的基本理論解決實際問題的技術(shù)。

“微型計算機原理”課程教學(xué)是以這些課程的基本理論為基礎(chǔ)來講述微機的硬件結(jié)構(gòu)的。涉及到的是大規(guī)模集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部特性，面對大規(guī)模的集成電路，學(xué)生認識到計算機硬件系統(tǒng)是高度復(fù)雜的電子線路，會感到難以理解和掌握，有看不見、摸不著的感覺。因此，在教學(xué)中，應(yīng)強調(diào)微型計算機的3大組成部分，引導(dǎo)學(xué)生深入分析，從層次觀點來認識計算機的硬件組成，把它歸納為數(shù)字邏輯層、微體系結(jié)構(gòu)層和指令系統(tǒng)層，分析各層在實現(xiàn)計算機功能上的地位和作用，上面一層的實現(xiàn)是建立在下面一層的基礎(chǔ)之上的，實現(xiàn)的功能更強大，更接近于解決問題的的思維方式和處理問題的具體過程。這樣分層有利于簡化處理問題的難度，便于將精力集中于最關(guān)心層面的問題上，也清晰地指出微機原理課程的定位。研究型教學(xué)的目的之一是讓學(xué)生從分析問題的過程中學(xué)到科學(xué)的思維方法，在遇到具體問題時，能夠有意識地應(yīng)用這種方法去處理問題、解決問題。

在研究cpu的基本結(jié)構(gòu)時，推斷實現(xiàn)cpu基本功能的電路設(shè)計方案、設(shè)計思想，歸納、總結(jié)cpu升級換代的實現(xiàn)方法。利用研究型教學(xué)模式，將cpu升級換代過程中對繁雜和枯燥的型號、功能的教學(xué)，融入到基本功能實現(xiàn)電路的設(shè)計研究中。

在研究型教學(xué)中，問題的結(jié)論是未知的、非預(yù)定的，結(jié)論的獲取也不是從書本上直接得到的，而是學(xué)生運用類似于科學(xué)研究的方式，以已掌握的科學(xué)知識和技術(shù)為基礎(chǔ)，通過假設(shè)、設(shè)計和求證，最終解決問題，得出結(jié)論。這種探究實質(zhì)是學(xué)生對科學(xué)研究的思維方式和研究方式的學(xué)習(xí)、運用，目的在于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力。

三、引導(dǎo)學(xué)生探究指令系統(tǒng)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

指令系統(tǒng)是微型計算機原理課程教學(xué)的重點教學(xué)內(nèi)容之一，而指令系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、掌握是比較枯燥的。不少學(xué)生在指令系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程中，往往難以進入狀態(tài)，感覺指令很難記，不少初學(xué)者往往長時間徘徊在指令系統(tǒng)中而不得要領(lǐng)。

研究型教學(xué)模式的特點是引導(dǎo)學(xué)生探究教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使他們的自主學(xué)習(xí)。首先讓學(xué)生認識到指令系統(tǒng)是計算機硬件和軟件的橋梁，各種功能豐富的應(yīng)用程序都是源自這些單一功能的指令，讓學(xué)生體會到這是一個創(chuàng)造的過程，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。在指令系統(tǒng)的教學(xué)中，從尋址方式到指令的分類學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生以探究的方式去學(xué)習(xí)、研究。如在討論了數(shù)據(jù)傳送指令后，以某一條指令為例，討論機器碼的組成元素，引導(dǎo)學(xué)生探究不同型號的cpu指令系統(tǒng)的不兼容的原因。不能死記指令系統(tǒng)，以尋址方式為基點，按功能歸納不同類別指令，引導(dǎo)學(xué)生通過歸納、總結(jié)、記憶，區(qū)分非法、合法指令，掌握指令系統(tǒng)。

“研究型教學(xué)”把學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程看得比結(jié)果更為重要，讓學(xué)生獲得親身體驗。在這一過程中，關(guān)鍵是能否對所學(xué)知識有所選擇、判斷、解釋、運用，從而有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造。通過誘導(dǎo)學(xué)生的探究過程來培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神、動手能力和解決實際問題的能力。

四、建立研究型教學(xué)的教學(xué)觀念

傳統(tǒng)的教學(xué)觀，把學(xué)生當(dāng)作盛知識的“容器”，目的是“教會學(xué)生”，在課程教學(xué)中表現(xiàn)為教師“講科學(xué)”，學(xué)生“聽科學(xué)”。在現(xiàn)代科學(xué)飛速發(fā)展的今天，這種教學(xué)方式已不再適應(yīng)創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)，只有開展“研究型教學(xué)”，形成“在研究中學(xué)習(xí)”的教學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”的能力、創(chuàng)新能力，使學(xué)生掌握科學(xué)研究問題的方法。在“研究型教學(xué)”中，教師要深刻認識、注重學(xué)生的能動性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，激活他們的自信心，激發(fā)他們的興趣，為他們展示自己的聰明才智創(chuàng)造機會，同時也要尊重、信任、賞識每一位學(xué)生，形成教學(xué)平等的教學(xué)觀念。

“研究型教學(xué)”設(shè)計的是一種未知過程的想象和探索，它需要最大限度發(fā)揮教師的創(chuàng)造力，教師在教學(xué)中應(yīng)從更高的層面和更廣闊的視角出發(fā)，同時，根據(jù)“研究型教學(xué)”的內(nèi)容和學(xué)生發(fā)展需要對教學(xué)內(nèi)容及課程教學(xué)方式作出新的構(gòu)思和處理，設(shè)計適合“研究型教學(xué)”的教學(xué)方案，根據(jù)方案進行具有特色的教學(xué)活動。在“研究型教學(xué)”中，教師適時創(chuàng)新開發(fā)一些教學(xué)設(shè)計，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

研究型教學(xué)要求教師從知識的傳遞者轉(zhuǎn)型為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、組織者、合作者，從僅僅關(guān)注課程教學(xué)內(nèi)容本身的知識到同時關(guān)注課程與實踐的聯(lián)系、課程的前沿知識、課程與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，教師不僅要為學(xué)生傳道、授業(yè)、解惑，而且要參與、組織、指導(dǎo)學(xué)生進行研究。

“研究型教學(xué)”強調(diào)以學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，整個學(xué)習(xí)過程中注重讓學(xué)生始終擁有高度的自主性，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程進行自我設(shè)計和自我控制。教師在課程教學(xué)中融合、組織多方面或跨學(xué)科的知識內(nèi)容，有利于學(xué)生對知識融會貫通和多角度、多層面地思考問題。

第5篇：科學(xué)實驗及原理范文

儀器分析是分析化學(xué)的重要組成部分,隨著近代儀器分析技術(shù)的迅速發(fā)展,它在農(nóng)、林、水科學(xué)中的應(yīng)用與日俱增,是科學(xué)研究不可缺少的重要檢測手段。儀器分析是化學(xué)類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門理論與實踐密切結(jié)合的課程,儀器分析實驗是學(xué)生驗證分析理論、掌握儀器分析應(yīng)用的重要途徑。教育部《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》的文件(即4號文件)明確指出了“高等學(xué)校要重視本科教學(xué)的實驗環(huán)節(jié)”,同時,根據(jù)獨立學(xué)院培養(yǎng)實用型人才的宗旨,培養(yǎng)和提高學(xué)生的實際動手能力成為實踐教學(xué)工作中的重要環(huán)節(jié)。

在儀器分析實驗教學(xué)過程中,我們越來越發(fā)現(xiàn)實驗內(nèi)容的設(shè)計極為重要。一方面要達到設(shè)定的教學(xué)目的,使學(xué)生對儀器分析的原理和操作有深刻的認識;另一方面要適應(yīng)各學(xué)院現(xiàn)有的儀器設(shè)備硬件條件,并且能調(diào)動學(xué)生的興趣和實驗積極性。因此,有必要根據(jù)學(xué)校的基本情況對實驗內(nèi)容的選擇和設(shè)計進行深入地研究。

一、現(xiàn)狀分析

儀器分析實驗課程不僅涉及到相關(guān)儀器的原理和操作,還涉及有機和無機化學(xué)的基礎(chǔ)知識以及實驗室的配置,要最大程度地與儀器分析理論課配合。目前獨立學(xué)院的儀器分析實驗課主要以驗證性實驗為主,學(xué)生做實驗完全按教材或教師演示進行操作,造成對實驗方案的設(shè)計理解不深,對實驗原理理解不夠、對實驗內(nèi)容印象不深刻,積極性不高。就已經(jīng)開展的教學(xué)工作來看,儀器分析實驗主要存在以下四個方面的問題。

1.學(xué)生動手能力較差,實驗積極性不高。應(yīng)用化學(xué)、高分子材料與工程、環(huán)境科學(xué)等開設(shè)儀器分析實驗課程的專業(yè)中,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過有機化學(xué)和無機及分析化學(xué)等課程,儀器分析理論課與實驗課通常安排在同一學(xué)期學(xué)習(xí),這樣的安排是符合循序漸進的教學(xué)規(guī)律的,但是在具體教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)以下問題:第一,學(xué)生對以往所學(xué)的知識遺忘較嚴重,理解不深刻。儀器分析涉及部分有機化學(xué)和無機化學(xué)的基本知識,如果缺乏這些知識將會造成對儀器分析的原理理解不深刻。第二,缺乏基本的安全防護知識。學(xué)生的實驗安全基本常識匱乏,造成師生人身安全及實驗室安全隱患。第三,缺乏對與實驗儀器相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的了解。例如計算機和電機等,動手能力參差不齊。

學(xué)生是教學(xué)中最主要的部分,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性高低在很大程度上決定了教學(xué)結(jié)果的成敗,以上這些因素導(dǎo)致了學(xué)生參與實驗的積極性不高,機械地模仿老師的操作,教學(xué)效果不佳。

2.教學(xué)資源有限。儀器分析使用的大多屬于大型精密儀器,操作復(fù)雜且價格昂貴,這就決定了學(xué)校購買的數(shù)量有限。例如紅外光譜、原子吸收光譜、氣相色譜和高效液相色譜等儀器,一般獨立學(xué)院的實驗中心都只有一臺,教學(xué)時學(xué)生只能分批分組輪流操作。

對于獨立學(xué)院這種新發(fā)展起來的教學(xué)載體,很多硬件設(shè)備都處在逐步完善的過程中,實驗室面積和儀器種類、數(shù)量有限,這會影響每個學(xué)生獨立操作試驗的時間和空間,影響教學(xué)質(zhì)量。

3.教材針對性差,有使用的局限性。儀器分析和其他普通化學(xué)實驗不同,儀器型號多樣且更新?lián)Q代較快,很難有可供不同學(xué)校共同采用的教材。市面上現(xiàn)成的課本是編寫者根據(jù)自身環(huán)境編寫,有其局限性,在實驗儀器選擇上,不能涵蓋現(xiàn)有儀器,或者書中所列的實驗儀器與各學(xué)院采用的不同,可能會導(dǎo)致誤操作;有些實驗的課時安排不符合各學(xué)院的教學(xué)要求;還有一些教材安排的實驗多為驗證性試驗,由于這類實驗的結(jié)果已為學(xué)生所知,往往不能引發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲,使課堂氣氛不夠活躍。

為了解決上述問題,各獨立學(xué)院通常采取的方法是從不同教材上選取與該院儀器相關(guān)的部分,印制零散的講義分發(fā)給學(xué)生,內(nèi)容與實際操作不完全配套,而且不能形成完整的體系,不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

4.教學(xué)效果不佳。儀器分析實驗安排通常是以專業(yè)班級為單位,這樣的安排對理論知識的教學(xué)來說,師資是較為合理的,但是在進行儀器分析實驗教學(xué)時,往往顯得不夠。

例如,在電化學(xué)分析實驗中,二十多組學(xué)生同時開展實驗,教師一方面必須保證學(xué)生安全,時刻關(guān)注整個實驗室情況,另一方面要指導(dǎo)各組學(xué)生進行實驗,對教師而言是嚴峻的考驗。實驗室設(shè)備多面積大,使一些學(xué)生得不到教師的充分指導(dǎo)。而在原子吸收光譜等實驗中,一臺儀器二十多組學(xué)生輪流操作,參與實驗的學(xué)生多,每人分配在實驗操作上的時間就較少,有些實驗只有一次動手機會,學(xué)生掌握實驗技巧的時間不充分。

二、改進的方法

針對以上所列舉的問題和困難,結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗,我們從以下四個方面來改進和優(yōu)化儀器分析實驗課的教學(xué):

1.調(diào)整內(nèi)容,提高學(xué)生的積極性。根據(jù)各學(xué)院的硬件設(shè)施,編寫合適的儀器分析實驗講義。多采用探索性試驗,盡量避免驗證性試驗,實驗結(jié)果的不確定性會增加學(xué)生對實驗過程的興趣。實驗內(nèi)容的選取貼近生活,如牙膏中氟離子濃度的測定、“雪碧”中苯甲酸的測定、飲料中咖啡因的測定等,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到生活和實踐中去,培養(yǎng)成就感。

以氣相色譜為例,該實驗是科研、生產(chǎn)、檢驗等領(lǐng)域常用的儀器分析方法,實驗內(nèi)容貼近生產(chǎn)實際情況,要求學(xué)生掌握色譜圖的分析方法,并根據(jù)實際情況調(diào)整試驗參數(shù)的設(shè)置,條件允許的話從色譜柱的填充這一基本步驟開始。每位同學(xué)必須自己動手操作,而不是像以前一樣僅僅觀看教師演示。

2.增加設(shè)計性實驗,提高實踐能力。在實驗內(nèi)容上,除了常規(guī)的儀器分析實驗,還安排兩到三次設(shè)計性實驗。教育部高教司的關(guān)于《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》(試行)對設(shè)計性實驗有明確的定義:設(shè)計性實驗是指給定實驗?zāi)康囊蠛蛯嶒灄l件,由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以完成的實驗。賈素云等人認為在設(shè)計性實驗中,教師給出的“實驗?zāi)康呐c要求”要符合學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo),實驗室提供必需的儀器與藥品,由學(xué)生自擬實驗方案并獨立自主完成實驗的全過程。

在設(shè)計性實驗的講義里,只提出了實驗?zāi)康呐c要求,其他步驟都要求學(xué)生根據(jù)掌握的知識進行設(shè)計,對學(xué)生運用知識解決實際問題的能力有較高的要求。可設(shè)計提示性的問題幫助學(xué)生理清思路,然后由學(xué)生獨立完成實驗全過程。教師可根據(jù)教學(xué)情況自由選擇,讓學(xué)生兩人一組設(shè)計實驗步驟。學(xué)生設(shè)計實驗步驟,必須深入了解實驗?zāi)康?掌握實驗涉及的藥品和試劑以及儀器的物性和安全常識,理解實驗步驟背后的理論意義,比照書本操作要求更深入地了解,這避免了以往學(xué)生機械模仿老師操作的模式,加深其對實驗過程的理解記憶。

開設(shè)必修實驗和選做實驗兩類,將會使學(xué)生在強化基本操作技能的基礎(chǔ)上有綜合性較強的訓(xùn)練,有普通儀器操作,也能接觸到一些先進的科學(xué)儀器和方法,以開拓眼界,擴大知識面。教師可在教學(xué)過程中對各個實驗有不同的級別要求,以適應(yīng)不同專業(yè)的需求。

3.改進教學(xué)方法,讓學(xué)生有機會動手操作。改變教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)和工作能力。遵循實驗教學(xué)和人才培養(yǎng)規(guī)律,學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)要循序漸進,逐步放手,逐步加強和深化。多引進生產(chǎn)實際案例,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,以利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

每次實驗前的理論課都在幻燈片上以圖片的形式介紹實驗儀器的基本組成和試驗流程。布置學(xué)生預(yù)習(xí)實驗,完成思考題?？紤]儀器數(shù)量和實驗室面積,可采用雙實驗雙教師同時進行的教學(xué)方法。將學(xué)生劃分為兩部分,每部分學(xué)生做一個實驗,每個實驗一個指導(dǎo)老師,然后交換。這樣提高了設(shè)備的利用率,使學(xué)生有更加充分的動手時間,每個學(xué)生都有機會動手,投入到實驗中來。

4.改進實驗室管理。建議與實驗中心的老師配合,課余時間向?qū)W生開放實驗室。集中組織有興趣的學(xué)生在課余時間進入實驗室,在教師監(jiān)管下進行實驗,這既可以作為課堂實驗的補充,又可以擴展到課堂之外的內(nèi)容。

三、實驗內(nèi)容設(shè)計的特點

各獨立學(xué)院應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點和現(xiàn)有儀器設(shè)備,以及學(xué)生的教學(xué)和實訓(xùn)情況,選擇合適的實驗內(nèi)容,編寫適用于本校的實驗講義?？蓪⑷繉嶒灧譃楸刈鰧嶒灪驮O(shè)計性選做實驗兩部分。必做實驗內(nèi)容包括電化學(xué)分析、紅外光譜分析、氣相色譜和液相色譜等多個專業(yè)試驗,要求學(xué)生親自動手操作各種大型儀器,解決實際問題,其實驗內(nèi)容在社會上有著極為廣泛的應(yīng)用;設(shè)計性選做實驗由師生根據(jù)教學(xué)情況自由選擇,是學(xué)生在掌握儀器分析原理和設(shè)備操作基本技能的基礎(chǔ)上對理論和實踐知識的綜合運用。

講義的主要特點是針對性強。國內(nèi)現(xiàn)有的實驗教材,每個實驗針對特定的儀器,對實驗條件的設(shè)置、參數(shù)的確定有固定的要求。目前分析儀器發(fā)展迅速,種類和型號多樣,該講義應(yīng)針對各校所購買的特定儀器,可直接用于以后的儀器分析實驗教學(xué)工作。

另外,在實驗的設(shè)計上要突出強調(diào)學(xué)生的實際動手能力,要求實驗內(nèi)容貼近實際生產(chǎn)生活,一方面調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性,另一方面培養(yǎng)的學(xué)生在社會上有更廣闊的就業(yè)空間,滿足社會對動手能力強的人才的需求。

總之,儀器分析實驗在獨立學(xué)院化學(xué)類相關(guān)專業(yè)的實驗教學(xué)體系中有著重要的地位。隨著實驗室的建設(shè)和發(fā)展,各獨立學(xué)院將購買更多儀器設(shè)備,在今后的教學(xué)過程中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)要求和硬件條件的變化,不斷完善儀器分析實驗內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容的編排始終以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為目標(biāo),根據(jù)社會對人才的需求,強調(diào)學(xué)生的動手能力及解決實際問題的能力。

參考文獻:

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[3]羅崇建,等.儀器分析的實驗教學(xué)[J].化工高等教育,2002(72).

第6篇：科學(xué)實驗及原理范文

本文在總結(jié)管理學(xué)基礎(chǔ)實踐性教學(xué)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，對課堂游戲教學(xué)法、討論法、角色扮演等方法進行了研究，在總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上為管理學(xué)基礎(chǔ)課程的實踐性教學(xué)提供了有價值的經(jīng)驗和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：高職院校；管理學(xué)基礎(chǔ)；實踐教

一、實踐教學(xué)中存在的問題

（一）任課教師方面的問題

1、對學(xué)生的認知不全面

目前教師對高職院校的學(xué)生普通有以下認識：學(xué)生基礎(chǔ)太差、理解能力低、缺乏積極性和主動性等。雖然學(xué)生入校分數(shù)較低、上課表現(xiàn)較差，但這并不代表學(xué)生不能學(xué)好相關(guān)知識。

2、缺乏積極的教學(xué)態(tài)度

“學(xué)”與“教”是一個雙向交流和溝通的過程，由于許多學(xué)生上課不積極等原因，使得部分教師在思想上“放棄”了這些學(xué)生，將“教學(xué)”變成了單向的“教”而不管學(xué)生是否在“學(xué)”。這樣的教學(xué)態(tài)度必定影響教學(xué)效果。

3、缺少實踐性教學(xué)方法

有些教師是從“學(xué)?！碑厴I(yè)直接到“學(xué)校”從事教學(xué)作，本身缺少管理的實踐及經(jīng)驗。同時，教師普遍缺乏具有可操作性的實踐性教學(xué)方法指導(dǎo)。

（二）學(xué)生自身方面的問題

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確

隨著高職院校錄取分數(shù)線的下降，那些在初等和中等教育階段分數(shù)較低的學(xué)生進入到了高職院校。這其中有部分學(xué)生本身沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和愿望，有些是被家長“逼著”來學(xué)習(xí)的。

2、缺乏學(xué)習(xí)的自信

有些學(xué)生由于種種原因在升學(xué)考試中成績較差而進入了高職院校學(xué)習(xí)，這些學(xué)生自身也有學(xué)習(xí)的愿望和興趣，但由于缺少學(xué)習(xí)成功的經(jīng)驗而缺乏學(xué)習(xí)的自信。

3、自律能力差

有些學(xué)生進入高職院校后，許多學(xué)生的自律能力較差，從原來緊張的學(xué)習(xí)中“解脫”出來，在生活上和學(xué)習(xí)上養(yǎng)成了不良習(xí)慣。

（三）學(xué)校方面的問題

1、對實踐性教學(xué)的支持力量薄弱

學(xué)校在發(fā)展過程中，多以理論教育為中心，普遍忽視了實踐性教學(xué)，缺乏對實踐性教學(xué)的物質(zhì)支撐。比如實訓(xùn)室建設(shè)不完善、對教師實踐性教學(xué)的支持力度不大。

2、對實踐性教學(xué)的管理不科學(xué)

有些高職院校，在實踐性教學(xué)課時的設(shè)置不規(guī)范，并缺乏是對實踐性教學(xué)效果的科學(xué)考核和評價。另外，學(xué)生的實習(xí)活動與學(xué)習(xí)嚴重脫節(jié)。

二、實踐性教學(xué)的實施及總結(jié)

（一）課堂游戲教學(xué)法

課堂游戲教學(xué)法的特點是學(xué)生參與活動，通過聽覺、視覺、空間知覺、觸角等在大腦指揮下協(xié)同活動而獲取知識。在實際教學(xué)過程中，學(xué)生參與課堂游戲教學(xué)的興趣比較高，如果游戲選擇科學(xué)、組織恰當(dāng)，能夠起到非常好的教學(xué)效果。

在實施課堂游戲教學(xué)法的過程中，教師要注意挑選適當(dāng)?shù)挠螒蛞约坝螒蜻M行的地點（比如室外），并適時對相關(guān)知識進行系統(tǒng)講解，以加強學(xué)生的理解、記憶和應(yīng)用。

適合課堂游戲教學(xué)法的內(nèi)容比較多，管理學(xué)基礎(chǔ)課程各模塊內(nèi)容都有適合的課堂游戲，比如：計劃職能（估計玻璃瓶中玉米數(shù)量的游戲）、組織職能（“囚徒困境”游戲）、領(lǐng)導(dǎo)職能（“對別人的肯定”游戲）、控制職能（“沖突處理”游戲）、創(chuàng)新（培養(yǎng)創(chuàng)新精神的游戲）等。

（二）討論法

討論法是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下為解決某個問題而進行探討、辨明是非以獲取知識的方法。討論法能發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思維能力、口頭表達能力，幫助學(xué)提高綜合運用知識的能力。

在學(xué)習(xí)“群體決策”內(nèi)容時，為使學(xué)生切感受“頭腦風(fēng)暴法”的操作方法和效果，可采取討論法來模擬頭腦風(fēng)暴法的操作過程。另外，通過學(xué)生的激烈討論也可以鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

（三）角色扮演法

角色扮演教學(xué)法是指在假設(shè)環(huán)境下學(xué)生按某一角色身份進行活動，使學(xué)生通過這一活動實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種教學(xué)方法。在實施這一教學(xué)方法時，教師根據(jù)教學(xué)要求設(shè)計出工作情境，學(xué)生扮演情境中相應(yīng)的角色，身臨其境地按設(shè)定崗位的職能及人際關(guān)系嘗試處理各種事情。在教學(xué)過程中，角色扮演法能活躍課堂氣氛，充分調(diào)動學(xué)生參與的熱情，有利于幫助學(xué)生形成正確的情感、態(tài)度以價值觀。

教師在組織過程中要注意設(shè)計好主題、場景，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)牡谰?，并根?jù)角色特點選擇適當(dāng)?shù)膶W(xué)生，在角色扮演結(jié)束后一定要有科學(xué)的評價和總結(jié)，這樣才有利于達到教學(xué)目標(biāo)。

角色扮演法適合管理學(xué)知識中那些學(xué)生感覺比較枯燥的指導(dǎo)原則和知識，還適合那些具有爭議性的原理等內(nèi)容，比如溝通及其原理、沖突的管理、組織文化等內(nèi)容。

（四）專題活動結(jié)合PPT展示

通過專題活動結(jié)合PPT展示活動，在提高學(xué)生相關(guān)技能的同時更能提高學(xué)生的綜合能力。

比如在管理學(xué)基礎(chǔ)的實際教學(xué)過程中，通過專題活動結(jié)合PPT展示的方式讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)內(nèi)容相對比較枯燥的內(nèi)容（比如基本原理等），激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果。筆者采用此方法實施的“班級管理”、“我的母?！薄ⅰ吧鐣?zé)任辯論賽”等專題活動均起到了良好的效果。

專題活動結(jié)合PPT展示方法對學(xué)生的要求比較高，工作量也比較重，因此，教師在使用些方法時要考慮到學(xué)生的時間并做好課外輔導(dǎo)工作，防止學(xué)生因受到較大挫折產(chǎn)生消極情緒而影響活動的實施效果。

三、結(jié)論

高職院校應(yīng)進一步加大對實踐性教學(xué)的支持。學(xué)校應(yīng)該系統(tǒng)的組織相人員對實踐性教學(xué)進行綜合研究。同時應(yīng)進一步增加對實訓(xùn)室建設(shè)的投入，為實踐性教學(xué)活動提供良好的環(huán)境。學(xué)校還應(yīng)該進一步加強與企業(yè)的合作，使學(xué)生通過在企業(yè)的實習(xí)活動來促進理論知識的學(xué)習(xí)和掌握。

實訓(xùn)課時設(shè)置要科學(xué)。盡管實踐性教學(xué)有其一定的優(yōu)越性，但理論教學(xué)在構(gòu)建學(xué)生系統(tǒng)的認知體系、提高學(xué)生綜合知識素質(zhì)方面具有不可替代的作用，因此，高職院校要科學(xué)安排實踐性教學(xué)與理論教學(xué)的比例。（作者單位：嵩山少林武術(shù)職業(yè)學(xué)院經(jīng)濟管理系）

參考文獻：

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[3]李影，李剛.情景模擬教學(xué)法在管理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].教師，2012，21

第7篇：科學(xué)實驗及原理范文

【關(guān)鍵詞】三本院校；微機原理與接口技術(shù)課程；應(yīng)用型人才；教學(xué)研究

Research and Practice on Microcomputer Principle and Interface Technology in Independent College

Yu Guiling

【Abstract】Operating system course of computer science major is not only a main course of this specialty，but also it’s one of the important contents in Machinery and electronics，Numerical Control，electromechanical and so on. The course is an integrated curriculum， content is complex， involving a wide range of. It’s theoretical， practical， many concepts and algorithms are rather abstract， for beginners is not easy to understand. In this paper Independent College students' characteristics， on the basis of application type talents training target， combined with their own teaching practice， the teaching of the course a useful exploration and research.

【Key words】independent college；Microcomputer Principle and Interface Technology；application talent；teaching research and practice

隨著IT技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟，微處理器的大量發(fā)展將計算機技術(shù)滲透嵌入到了各種儀表和控制系統(tǒng)中，特別是嵌入式技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)更是融合了傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)及微電子技術(shù)、控制技術(shù)等，使得《微機原理與接口技術(shù)》課程的地位越來越重要?！段C原理與接口技術(shù)》課程本身就是一門綜合性課程，內(nèi)容繁雜、知識點多，涉及面廣；其理論性、實踐性、應(yīng)用性都較強，且軟硬件相結(jié)合，對培養(yǎng)學(xué)生在微型計算機基本構(gòu)成與外界聯(lián)系（廣義輸入/輸出）的應(yīng)用方面，建立微機系統(tǒng)的整機概念，具備微機系統(tǒng)軟硬件開發(fā)和應(yīng)用的基本能力，提高分析問題、解決問題的思維能力和實際動手能力、工程設(shè)計能力、創(chuàng)新能力等，都具有極其重要的意義。因此越來越多的專業(yè)，如計算機應(yīng)用、自控類、機電類、電子類、通信類等專業(yè)都將此課程列為必修的專業(yè)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課。該課程的先修課程有《電力與電子學(xué)》《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》《匯編語言程序設(shè)計》《計算機組成原理》《操作系統(tǒng)原理》等，并為《單片機原理及應(yīng)用》《EDA技術(shù)》《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》《計算機控制技術(shù)》《DSP器件原理及應(yīng)用》《可編程器件原理及應(yīng)用》《多媒體技術(shù)》等不同專業(yè)的后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。

盡管本門課程如此重要，但是對于三本院校學(xué)生來說學(xué)好它實屬不易。首先，學(xué)生自身特點：基礎(chǔ)知識薄弱，自學(xué)能力欠缺；其次，高校中普遍存在“重軟輕硬” 的現(xiàn)象產(chǎn)生的影響，只注重軟件程序設(shè)計，針對硬件的設(shè)計開發(fā)很少；第三，針對三本院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，硬件課程學(xué)時也在不斷壓縮，造成學(xué)生對硬件課程的學(xué)習(xí)沒有熱情，動手能力差，出現(xiàn)只會讀書不會動手的局面。

基于上述原因，有必要在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案下對本課程的理論教學(xué)和實驗教學(xué)改革進行探索和實踐。

1 教學(xué)中存在的問題

《微機原理與接口技術(shù)》是計算機技術(shù)的硬件課程之一，通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生從理論和實踐上掌握微型計算機的工作原理和基本組成，熟悉微機的匯編指令體系及匯編程序設(shè)計方法，以及常用接口技術(shù)及其軟硬件設(shè)計方法，建立微機系統(tǒng)的整體概念，達到初步具有微機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計、開發(fā)能力。

本課程呈現(xiàn)的特點：內(nèi)容繁雜，缺乏系統(tǒng)性，更新速度快，軟硬件相結(jié)合；這就要求我們要不斷調(diào)整理論教學(xué)和實踐方案，以適應(yīng)新形勢的需要，促進學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型人才。本課程的講授與學(xué)習(xí)的過程中存在以下的問題：

（1）教學(xué)方法方面：“灌輸式”的教學(xué)方法，以課堂講授為主，將學(xué)生置于被動接收知識的地位，忽略了學(xué)生主體地位的作用，對啟發(fā)式、討論式和研究式的教學(xué)方法采用得比較少。這樣的教學(xué)模式不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學(xué)生缺少自己動手分析、設(shè)計具體系統(tǒng)接口實例的過程，導(dǎo)致他們只顧記憶知識點，忽略了對問題實質(zhì)的理解和掌握，忽略了對各部分知識內(nèi)容之間關(guān)系的把握。

（2）教學(xué)內(nèi)容方面：本課程內(nèi)容繁雜理論性強，看似缺少系統(tǒng)性，但又跟其他課程緊密相關(guān)，涉及到許多硬件技術(shù)和軟件實現(xiàn)技術(shù)，如計算機組成原理中的存儲器部分、總線I/O接口部分、中斷技術(shù)等，匯編語言的編程等，這些技術(shù)又往往交織在一起，是在原有基礎(chǔ)上再深入，這就要求處理好微機原理與接口技術(shù)課程和計算機組成原理、匯編語言程序設(shè)計、操作系統(tǒng)原理等課程之間的關(guān)系。

（3）實踐環(huán)節(jié)方面：大多數(shù)高校采用的是集成性實驗箱，對芯片功能進行驗證性實驗，即實驗箱提供一個集成環(huán)境，通過軟件將實驗箱上的芯片與PC機通訊，芯片接口及線路都是固定好的并封閉在實驗箱內(nèi)；實驗中用到的全部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、電路連線和代碼都有提供，學(xué)生真正自己動手設(shè)計的實驗很少，課程設(shè)計環(huán)節(jié)幾乎沒有，缺少課程學(xué)習(xí)小論文，學(xué)生參與研究性學(xué)習(xí)的機會少，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（4）學(xué)生方面：學(xué)生本身基礎(chǔ)知識薄弱，學(xué)習(xí)主動性不強，計算機組成原理等前繼課程基礎(chǔ)不牢，加上集成性實驗箱的提供、電路連線和代碼的提供一定程度上助長了學(xué)生的惰性，影響了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新欲望。

（5）社會需求方面：高等院校尤其國家計算機專業(yè)一級學(xué)科過分強調(diào)了培養(yǎng)軟件大師，忽視了教給學(xué)生扎實的基礎(chǔ)知識，以及硬件開發(fā)能力的培養(yǎng)，以至于現(xiàn)在不論企業(yè)、社會還是學(xué)生本人多數(shù)只希望學(xué)習(xí)技術(shù)前沿的東西，即便是軟件編程也忽視了像匯編語言這樣的底層語言的學(xué)習(xí)。這實際上也是個體的當(dāng)前利益和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長遠利益之間的矛盾。

2 理論課程改革的具體實施

微機原理與接口技術(shù)課程的主要內(nèi)容包括微處理器基本概念、工作原理和硬件結(jié)構(gòu)；匯編語言指令系統(tǒng)和程序設(shè)計方法與技巧；中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器和串行通訊的工作原理和應(yīng)用；微機系統(tǒng)擴展、人機交互、A/D和D/A等接口技術(shù)，以及微機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例。理論課程改革首先從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)方法入手。

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)方法：由于微機原理與接口技術(shù)課程知識點多理論性強，所以在授課時，結(jié)合學(xué)生比較熟悉的身邊實例來進行講解，把原理知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，形成了新的教學(xué)方法：

（1）案例教學(xué)法：課程內(nèi)容所涉及的基礎(chǔ)知識結(jié)合生活中的實例進行講解。采用實例教學(xué)，可以把我們身邊常見到的家用電器、智能交通、公共汽車報站系統(tǒng)、門鈴等常見設(shè)備展示給學(xué)生，通過比較實用又不太復(fù)雜的產(chǎn)品作為實例講解設(shè)計過程，把相對繁雜的課程內(nèi)容變得相對有趣，從而啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，認識到只要掌握相關(guān)的軟硬件知識，自己也能開發(fā)出實用的電子產(chǎn)品。例如，對于8086/8088系統(tǒng)原理采用原理性案例教學(xué)；對于8253、8255A等芯片接口采用樣例學(xué)習(xí)法的設(shè)計性案例教學(xué)；對于芯片的實際應(yīng)用，采用結(jié)合性案例教學(xué)，如十字路通燈的設(shè)計、出租計價器的設(shè)計等。通過這種方式增強了學(xué)生的動手能力，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將學(xué)生置于主要地位，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力。

（2）互動式教學(xué)：培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、動手能力和思維能力，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是一種良好的教學(xué)方式。例如，“存儲器的連接”中的擴展方式在計算機組成原理課程中已經(jīng)詳細講過，本課程中增加了總線連接、地址分配的問題。在講授這部分時，重新做了調(diào)整：首先回顧關(guān)于該內(nèi)容的一些主要問題如擴展的方法有哪些，如何進行擴展、總線如何連接等.讓學(xué)生在上課前利用業(yè)余時間，帶著問題認真看書，然后回答；在開始上課時，先抽查學(xué)生答題情況，再讓學(xué)生提問；解答問題后，進行總結(jié)，引出存儲器內(nèi)部地址如何分配、與CPU管腳如何連線。這樣學(xué)生是整個教學(xué)的主體，學(xué)習(xí)主動性強，課堂效率高。

（3）類比法教學(xué)：采用比喻的方法將抽象的、難以理解的知識點變得具體、易懂。如在講解存儲器及尋址方式時，首先說明指令操作要先尋找操作對象的操作數(shù)，為提高CPU的運行速度，CPU中設(shè)有寄存器可暫存數(shù)據(jù)，而大量數(shù)據(jù)主要存在存儲器中。若操作數(shù)在寄存器中可直接找到，就是直接尋址；若操作數(shù)在存儲器中不能直接找到，可通過寄存器中的有關(guān)信息找到，即寄存器間接尋址。我們可用去宿舍找學(xué)生作比喻，若知道學(xué)生的具體房間號，可以直接去找（直接尋址），不知道可以去宿舍值班室詢問，得知學(xué)生房間號后再找到學(xué)生，這就類似于寄存器的間接尋址。

又如中斷的引入解決了高速CPU與低速外設(shè)信息的交換問題，CPU由被動變?yōu)橹鲃?，采用分時操作，從而大大提高了效率。如何使學(xué)生理解中斷的執(zhí)行過程，我們可用優(yōu)秀售貨員或以教學(xué)講課中學(xué)生有問題舉手提問作比喻，教師允許學(xué)生提問并解答，即為響應(yīng)中斷和執(zhí)行教學(xué)中斷服務(wù)的程序過程。

（4）直觀教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法：課程中有很多難懂的知識點，講解時間較長。如果按照常規(guī)思路一步一步講解，學(xué)生很難長時間緊跟教師思路，勢必影響效果。若適當(dāng)采用直觀教學(xué)法，利用圖片、動畫等進行直觀教學(xué)，就可以縮短學(xué)生學(xué)習(xí)時間，便于理解知識點；若適當(dāng)采用啟發(fā)式教學(xué)法，就可以很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如對于寄存器、存儲單元內(nèi)容，由于微機內(nèi)部芯片的高度集成化的結(jié)果，看不見、摸不著，傳統(tǒng)的教學(xué)方式效果不理想，我們可利用多媒體進行輔助教學(xué)，將抽象、復(fù)雜的內(nèi)容采用直觀、形象的多媒體課件進行演示，化抽象為具體、化難為易，以利于學(xué)生理解和掌握，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

教材中各種圖比較多，如原理圖、時序圖以及流程圖等，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，既費時又不規(guī)范；運用多媒體課件輔助教學(xué)，可很快直觀地展示給學(xué)生，對重點內(nèi)容可用不同的顏色標(biāo)注，需強調(diào)的內(nèi)容可用閃爍方式顯示，F(xiàn)LASH動畫顯示漸變的過程進行啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生緊跟老師的思路，既省去了大量的板書時間，又以整齊、美觀和可重現(xiàn)等方式展現(xiàn)課程內(nèi)容，提高了教學(xué)效率。實踐證明，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，可以把原本枯燥的硬件課程講解得生動易懂，加深學(xué)生對理論知識的理解，達到事半功倍的效果。

（5）項目教學(xué)法：將原有傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識進行整合，并轉(zhuǎn)化為若干個典型項目，教師作為指導(dǎo)者把相對獨立的項目交給學(xué)生，學(xué)生作為主體直接參與項目實踐過程，包括信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價等。項目教學(xué)法不再把教師掌握的現(xiàn)成知識技能傳遞給學(xué)生作為追求的目標(biāo)，而是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生去尋找得到這個結(jié)果的途徑，最終得到這個結(jié)果，并進行展示和自我評價。項目教學(xué)通常安排在課堂、作業(yè)、實驗三個環(huán)節(jié)之后，以學(xué)生動手操作、完成項目為目標(biāo)，分為項目選題、項目設(shè)計、項目實施、項目總結(jié)等環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)的重點在學(xué)習(xí)過程而非學(xué)習(xí)結(jié)束，通過這種方式學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中鍛煉各種能力，把學(xué)習(xí)課程時的被動聽課轉(zhuǎn)化為主動探索課程內(nèi)容，不僅使學(xué)生掌握了課程知識，而且鍛煉了學(xué)生的實際工程應(yīng)用能力，加強了綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，同時也調(diào)動了自我學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性。

2.2 注重知識的連貫性：加強書本知識與新知識的聯(lián)系，加強理論知識與應(yīng)用的聯(lián)系；加強本課程與其他課程相關(guān)知識的聯(lián)系。

（1）對教材中學(xué)生不易理解的內(nèi)容，換成學(xué)生熟悉的知識，不僅可以鞏固學(xué)生所學(xué)的知識，而且有益于學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)和理解。如在講解匯編語言編程時，與C語言編程相結(jié)合，與C語言描述對比講解，先講解程序框架，再將用C語言編寫的程序用匯編語言實現(xiàn)，學(xué)生更易理解和接受。

（2）注意課程之間知識點的聯(lián)系，通過舉一反三，使學(xué)生對知識掌握得更牢固，并能靈活應(yīng)用。如對于存儲器擴展、地址分配、中斷及其實現(xiàn)等知識點，都是在原有基礎(chǔ)上擴展和加深，既對學(xué)過知識溫故知新，又有新的擴展和提高，為后續(xù)課程做好鋪墊。

2.3 在有限的課堂教學(xué)中突出重點，增大信息容量：根據(jù)教育部有關(guān)精神，結(jié)合學(xué)分制的特點，近幾年來，經(jīng)過幾次調(diào)整，本課程的課堂教學(xué)時數(shù)進行了壓縮，并將匯編語言課程撤銷，融入到本課程中。對于前繼后續(xù)課程需要做到理清相關(guān)課程之間的關(guān)系，與相關(guān)課程的教師溝通，劃分好各課程的邊界關(guān)系，掃清盲點，減少重復(fù)。要求教師在有限的課堂教學(xué)中，突出課程重點、講清課程難點、保證教學(xué)質(zhì)量，精心制作電子課件，以增大課堂教學(xué)的信息量，拓展學(xué)生的知識范圍，是教師必須認真對待的重要課題。要求學(xué)生在課堂教學(xué)中掌握基本概念、基本思路、基本方法的基礎(chǔ)上，對重點的問題進行分析，對疑難點進行剖析，加強學(xué)生課前的預(yù)習(xí)和課后的復(fù)習(xí)，結(jié)合作業(yè)聯(lián)系、實驗等環(huán)節(jié)把握教學(xué)的要點。

2.4 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)：我們采用了moodle平臺，一個通用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是澳大利亞教師 Martin Dougiamas開發(fā)的基于因特網(wǎng)的課程管理系統(tǒng)，目前在各國已廣泛應(yīng)用。Moodle平臺依據(jù)社會建構(gòu)主義的教學(xué)思想，即教育者（老師）和學(xué)習(xí)者（學(xué)生）都是平等的主體，在教學(xué)活動中，他們相互協(xié)作，并根據(jù)自己已有的經(jīng)驗共同建構(gòu)知識，可以實現(xiàn)課程管理、作業(yè)模塊、測驗?zāi)K、資源模塊、論壇模塊、問卷調(diào)查模塊等功能。

充分應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)手段，在網(wǎng)絡(luò)平臺上向?qū)W生提供教學(xué)要求、電子教案、遠程答疑、應(yīng)用資料等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源；建立網(wǎng)上題庫，便于學(xué)生更好地消化書本知識；通過網(wǎng)絡(luò)進行專題討論、網(wǎng)絡(luò)釋疑、學(xué)生意見反饋等教學(xué)輔助工作。通過上傳一些最新的有關(guān)本課程的相關(guān)信息，讓學(xué)生對本專業(yè)以及與本專業(yè)有關(guān)知識的了解，擴大視野，豐富知識；打破傳統(tǒng)實踐教學(xué)在時間和空間上的限制，可以在任何時間、任何地點，通過網(wǎng)絡(luò)進行自主學(xué)習(xí)、交流討論。

3 實踐課程改革的具體實施

微機原理與接口技術(shù)課程是一門實踐性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課，課堂講授的內(nèi)容大都較為抽象，難于立即消化，掌握起來有一定的難度，這種情況迫切需要將理論和實踐結(jié)合起來，進一步加強實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。本課程的實驗環(huán)節(jié)是課程教學(xué)的重要方面，通過對實踐教師隊伍加強管理與培訓(xùn)，讓實驗室老師參與指導(dǎo)學(xué)生實驗，任課教師參與實驗課程的編排、參與實驗課程的討論、指導(dǎo)，既有效地促進了實驗環(huán)節(jié)，又進一步提高了課堂教學(xué)的效果，保證了實驗教學(xué)的質(zhì)量。

3.1 重視課程教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力：本課程實驗包括兩部分：匯編語言程序上機調(diào)試和接口芯片的編程。實驗教學(xué)內(nèi)容以單元實驗為主，緊跟理論教學(xué)進程，即在相關(guān)章節(jié)的課堂教學(xué)結(jié)束時進行上機調(diào)試、驗證。實驗內(nèi)容分為認知階段、提高階段、創(chuàng)新階段三個層次，分別對應(yīng)于驗證性實驗、設(shè)計性試驗和綜合性實驗。相對而言驗證性實驗難度不大，學(xué)生完全有能力靠自己去完成實驗，設(shè)計性和綜合性實驗需要自行設(shè)計硬件連線圖和軟件程序。通過實驗不僅可以鞏固所學(xué)的理論知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。在實驗中給學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，其余部分由學(xué)生自己動手進行硬件電路的連接，獨立完成實驗。做到學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的開發(fā)能力。課程設(shè)計也是本課程整個教學(xué)過程中的一個重要的實踐環(huán)節(jié)，是面向?qū)嶋H應(yīng)用而進行的一種設(shè)計，是對設(shè)計性和綜合性實驗的創(chuàng)新。本課程目前暫未安排課程設(shè)計，但作為重要環(huán)節(jié)，一旦條件成熟，它應(yīng)獨立或與其它相關(guān)課程進行綜合設(shè)計，既實現(xiàn)“理論――驗證――實踐創(chuàng)新”的教學(xué)目標(biāo)，還能讓學(xué)生感受到操作系統(tǒng)的實用性和趣味性，從而達到良好的教學(xué)效果，起到了理論指導(dǎo)實踐，實踐驗證理論的目的。

3.2 實踐教學(xué)開放化，開展多種形式的實踐活動：在系、院的統(tǒng)一安排下，逐步建立針對開放式實驗教學(xué)的教學(xué)環(huán)境，形成一套開放實驗室管理制度、教學(xué)指導(dǎo)方法和教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控保證體系，使開放實驗教學(xué)不僅僅有形式，更有實質(zhì)性內(nèi)容，確保開放實驗教學(xué)的效果。學(xué)院建立了學(xué)生創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)，安排教師指導(dǎo)學(xué)生的實踐活動，以項目申報的形式、審批的方式確定選題，選拔學(xué)生參加電子設(shè)計小課題，而這與本課程的內(nèi)容有密切的關(guān)系，也為課程的教學(xué)提供了提高的環(huán)節(jié)。

另外在開設(shè)本課程的各系之間，組織學(xué)生參加不同層次的電子設(shè)計競賽、各種創(chuàng)新競賽、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)，有針對性地提出一些題目，加強學(xué)生對有關(guān)硬件設(shè)計、接口技術(shù)方面的能力培養(yǎng)。

3.3 通過校企合作模式強化實踐教育，提高學(xué)生的實踐能力：盡管作為微機接口技術(shù)實驗平臺，集成實驗箱有完善的編程及調(diào)試環(huán)境、開放的系統(tǒng)擴展總線以及優(yōu)越的系統(tǒng)擴展性能等，但是隨著計算機硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，微機原理與接口技術(shù)課程的教與學(xué)都發(fā)生了質(zhì)的變化。傳統(tǒng)的計算機接口技術(shù)課程著重介紹計算機各組成芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，初始化編程命令和在PC/AT機中的基本應(yīng)用，并沒有系統(tǒng)的介紹各組成芯片的關(guān)聯(lián)工作情況以及和CPU系統(tǒng)的工作情況。當(dāng)今Pentium PC機廣泛使用的并行接口標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1394、通用串行接口標(biāo)準(zhǔn)USB、圖形顯示總線標(biāo)準(zhǔn)AGP、高速硬盤標(biāo)準(zhǔn)Ultra 100MB等等，都是最新接口技術(shù)應(yīng)用的具體成果，實驗設(shè)備不可能跟上技術(shù)更新的步伐，讓學(xué)生感覺不到這門課的實際應(yīng)用價值。

我們的做法是“請進來，走出去”，以人才需求為導(dǎo)向，充分利用校企合作，即學(xué)校和企業(yè)雙方共同參與人才培養(yǎng)過程，利用學(xué)校和企業(yè)不同的教育資源和教育環(huán)境，采用“課堂教學(xué)”和“學(xué)生參加實際工作”有機結(jié)合的教育模式，定期組織企業(yè)技術(shù)主管到學(xué)校進行講座，組織學(xué)生到實習(xí)基地或?qū)嵙?xí)單位進行鍛煉，加強學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，提高分析問題解決問題的能力，更好地培養(yǎng)應(yīng)用型人才，以適合不同用人單位對人才的需求。

通過多渠道、多形式地建設(shè)校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)基地，目前我院除了建有7個實驗教學(xué)中心，中心下設(shè)實驗室，全院共有公共實驗室、專業(yè)實驗室47個，其中工程教育訓(xùn)練中心、數(shù)字媒體實驗教學(xué)中心先后被評為“北京高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心”；還建成了5個院級綜合實習(xí)實訓(xùn)基地，59家校外實習(xí)實訓(xùn)基地，其中1家被評為北京市高等教育校外人才培養(yǎng)基地，由企業(yè)的資深工程師授課和指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計（論文），不僅提高了學(xué)生的動手能力、分析問題解決問題的能力，而且向?qū)W生傳授了企業(yè)文化，提升了學(xué)生的職業(yè)化程度，增強了學(xué)生就業(yè)的競爭力。

4 其他輔手段的具體實施

微機原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)改革應(yīng)該說是多方面的，除了對其教育理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)實踐等進行改革外，同時還在師資隊伍建設(shè)、教材選用、考核方式等方面進了相應(yīng)的改革。

4.1 注重師資隊伍建設(shè)：針對中青年教師人數(shù)較多的情況，制定相應(yīng)的培訓(xùn)計劃；與課程建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合，要求青年教師每年走進企業(yè)實習(xí)；實行老教師傳幫帶、教師集體備課、評講教案、教師聽課等制度，促使中青年教師迅速成長。課程組進行定期或不定期的教研討論，形成良好的教學(xué)氛圍。

4.2 選用合理的教材：一本好的教材，是決定教學(xué)質(zhì)量高低的重要因素之一。目前，微機原理與接口技術(shù)教材模式單一，大多數(shù)都分為8086微處理器、存儲器技術(shù)、8086指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、I/O接口芯片等五個部分，存在重基本原理、輕應(yīng)用實例的問題。通常教材中都是先介紹產(chǎn)品的功能部件、存儲器，再介紹指令系統(tǒng)、程序設(shè)計，最后是一些常用接口部件的外部擴展等內(nèi)容，特別是實驗教材跟不上新技術(shù)、新硬件的發(fā)展，使得初學(xué)者感到理論與實踐脫節(jié)，內(nèi)容繁雜缺少系統(tǒng)性，無法形成微機應(yīng)用的完整概念，更談不上能力的鍛煉和提高。因此我們計劃對教材內(nèi)容進行重新整合，使其各知識點由淺入深、由易到難，緊密結(jié)合，順理成章。

4.3 考核方式的改革：微機原理與接口技術(shù)是一門理論聯(lián)系實際、實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，它與一般的基礎(chǔ)理論課程特點不同，是以學(xué)生理論聯(lián)系實際能力、動手能力、綜合分析問題能力及創(chuàng)新能力為培養(yǎng)目標(biāo)的?？荚囎鳛榻虒W(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進行必要檢查的手段，因此在考試環(huán)節(jié)中應(yīng)該體現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標(biāo)。實際教學(xué)中，針對微機原理與接口技術(shù)課程的特點，對考試形式、考試內(nèi)容進行了相應(yīng)的改革，對考核模式也有相應(yīng)調(diào)整，學(xué)期成績由平時成績和期末成績兩部分組成，其中平時成績占40%，包含出勤、筆記、作業(yè)、上課的狀況、實驗和小論文的完成情況、實驗報告、期中測試等；期末成績占60%，來自期末考試的卷面成績（閉卷筆試），做到全面、綜合考察學(xué)生對本課程的掌握和理解情況，利用理論知識分析問題、設(shè)計問題并解決問題的能力。

目前我們針對課程的教學(xué)大綱制定考試大綱，對教學(xué)體系進行系統(tǒng)化說明，對各知識點在章節(jié)中所占比例進行分配，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)試題庫，難易程度分為簡單、一般、復(fù)雜，題型做到多樣化，有填空、選擇、判斷、讀程序、編程、接口設(shè)計等，為后續(xù)考教分離做準(zhǔn)備，從根本上改變學(xué)生的“要我學(xué)”為“我要學(xué)”的狀態(tài) ，全面調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的動手能力、理論聯(lián)系實際能力及應(yīng)用所學(xué)理論分析問題和解決問題的能力。

5 結(jié)束語

通過微機原理與接口技術(shù)課程的教學(xué)改革與實踐，我們深刻認識到只有不斷進行教學(xué)改革才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)改革是一個長期的不斷探索，不斷完善的過程。本文通過作者自身的教學(xué)實踐，提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性、創(chuàng)新性，培養(yǎng)應(yīng)用型的高素質(zhì)人才，保證本課程持續(xù)不斷地向前發(fā)展，也為后續(xù)精品課程的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻

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第8篇：科學(xué)實驗及原理范文

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型本科院校 高校教師 實踐教學(xué)能力

基金項目：2014年陜西省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題：應(yīng)用型本科院校教師實踐教學(xué)能力提升策略研究，項目編號：SGH140688。

教師的實踐教學(xué)能力，是在實踐教學(xué)過程中才能體現(xiàn)出來的一種能力，是指教師為實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)過程中將專業(yè)相關(guān)的知識技能和實踐經(jīng)驗充分結(jié)合并得以運用的綜合能力，主要包括科研實踐能力、教育教學(xué)能力、實踐指導(dǎo)能力三個層面。

應(yīng)用型本科院校教師實踐教學(xué)能力現(xiàn)狀

我國高等教育目前以學(xué)術(shù)型、應(yīng)用型、職業(yè)技術(shù)型三類高校生態(tài)形式為主。由于應(yīng)用型本科教育是整個高等教育體系的重點，故以“專業(yè)應(yīng)用為導(dǎo)向、專業(yè)知識為基礎(chǔ)、專業(yè)能力為核心”的人才培養(yǎng)模式的應(yīng)用型本科院校進入了發(fā)展的繁榮時期。這就要求此類高校一方面應(yīng)不斷創(chuàng)新實踐教學(xué)課程，研究和推廣以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)的專業(yè)教學(xué)體系，另一方面培養(yǎng)和建立理論功底扎實、實踐經(jīng)驗豐富的教師隊伍。

由于實踐教學(xué)是學(xué)生創(chuàng)新能力的一個重要靈感來源，能為教師隊伍進行素質(zhì)教育帶來契機，也可以為學(xué)生提供日后工作的鍛煉平臺，所以目前很多應(yīng)用型本科院校已經(jīng)初步形成了內(nèi)部的實踐教學(xué)體系。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的需求、學(xué)生規(guī)模的擴大等問題的出現(xiàn)，各類高校紛紛吸納人才增加師資力量，尤其是擴充了一批學(xué)歷高卻零經(jīng)驗的青年教師，但這些教師主持或參與橫向課題比例較低，與企業(yè)合作效果不理想，所以急劇擴大的師資隊伍帶來了教師崗位管理、后續(xù)培訓(xùn)等一系列問題。據(jù)調(diào)查，應(yīng)用型本科院校在整體發(fā)展中還存在著“雙師型”教師人數(shù)過少、具有實踐教學(xué)能力的實訓(xùn)實驗教師短缺、實踐教學(xué)能力意識不足等問題，這些都將阻礙實踐教學(xué)功能的發(fā)揮和學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。所以，應(yīng)用型本科院校教師實踐教學(xué)能力總體還比較欠缺，如何使其得以提升成了一個亟待解決的熱點課題。

應(yīng)用型本科院校教師實踐教學(xué)能力缺失的原因

1.教師崗位管理缺乏科學(xué)性

科學(xué)有效的崗位分類管理主要應(yīng)體現(xiàn)為“人盡其才”。如今很多應(yīng)用型本科院校根據(jù)不同崗位需求設(shè)置了理論課教師崗與實驗課教師崗。原則上考核理論課教師時應(yīng)主要關(guān)注其是否保質(zhì)保量地完成理論教學(xué)任務(wù)、關(guān)注其理論科研及學(xué)術(shù)水平等方面，實驗課教師則應(yīng)從學(xué)生實驗實習(xí)成果、實踐項目研發(fā)、實驗技術(shù)提高等層次去衡量。但通過相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，實際管理過程中，很多院校對此并沒有分門別類的管理，用同一套標(biāo)準(zhǔn)去考核，崗位分類欠缺科學(xué)性、針對性，這種模式不利于教師發(fā)揚專項技能。

2.忽視實踐教學(xué)的重要性

目前大多數(shù)教師并沒有意識到實踐教學(xué)的重要性。一是教師對教學(xué)的認知觀念存在不足，思想保守，太過依賴教材，認為傳授完課本知識即可，不能緊跟高等教育教學(xué)改革步調(diào)，加之部分教師不接受深入企業(yè)實踐學(xué)習(xí)的觀念，使得教師對實踐教學(xué)的認同感比較欠缺。二是部分教師主觀上并不愿意花費大量成本研究實踐課程。因為實踐課程相對而言教學(xué)難度較大，內(nèi)容與過程相對復(fù)雜，對教師的綜合能力要求較高。此外，理論教學(xué)測試學(xué)生掌握情況比較方便和直觀，而實踐教學(xué)成果需要在實際工作活動中慢慢顯現(xiàn)，測試周期長，很多教師出于成本效益方面的考慮也會降低實踐教學(xué)的重視程度。

3.教師實踐經(jīng)驗欠缺

教師實踐經(jīng)驗欠缺主要體現(xiàn)在各大本科院校的青年教師群體中。青年教師是一個學(xué)校的主要師資力量，他們的綜合素質(zhì)很大程度上會影響學(xué)校的發(fā)展。目前我國應(yīng)用型本科院校的教師大多數(shù)都是直接引進應(yīng)屆博士、碩士畢業(yè)生，例如陜西某高校僅2013年便新引入博士生9位、碩士生31位，這些青年教師雖具有高學(xué)歷，專業(yè)理論知識也十分扎實，但社會實踐經(jīng)驗幾乎為零。有的教師考取會計從業(yè)資格證書卻不會實務(wù)做賬，無法承擔(dān)會計模擬實訓(xùn)課程，有的具備報關(guān)員資格證書卻不熟悉外貿(mào)交易實務(wù)，也有的獲取經(jīng)濟師資質(zhì)卻從未參與過任何經(jīng)濟管理事務(wù)。

4.教師實踐教學(xué)能力準(zhǔn)入環(huán)節(jié)薄弱

我國應(yīng)用型本科院校的教師多數(shù)只要具備高學(xué)歷便可從事相關(guān)教學(xué)工作，在準(zhǔn)入制度中對教師實踐經(jīng)驗并沒有作出明確要求，而且在教師職業(yè)生涯晉升過程中也沒有要求實踐能力，只是主要從科研項目、學(xué)術(shù)論文等理論研究方面作了明文規(guī)定，這更強化了教師重理論輕實踐的思想，從制度上削弱了教師實踐教學(xué)能力的地位。

5.教師實踐教學(xué)能力培養(yǎng)力度不足

我國對教師實踐教學(xué)能力的培養(yǎng)大多是封閉式管理。實踐培訓(xùn)需要的時間較長，收效也較為緩慢，所以即使參加培訓(xùn)，考慮較多的也是如何進修提高學(xué)歷、爭取更多科研項目、發(fā)表更多學(xué)術(shù)論文。青年教師的課程任務(wù)量大、資深教師的培訓(xùn)意識差，教師自身沒有時間和精力參加實踐培訓(xùn)，學(xué)校也沒有制度約束及激勵政策，校企合作力度也不強，這些都造成了教師實踐教學(xué)能力培養(yǎng)環(huán)境較差、機制欠缺、力度不足的局面。

應(yīng)用型本科院校教師實踐教學(xué)能力提升對策

1.建立科學(xué)崗位管理體系

（1）分類管理教師隊伍。雖要求所有教師都應(yīng)具備實踐教學(xué)能力，但畢竟很難既專心投入教學(xué)工作，完成實驗實訓(xùn)內(nèi)容，又必須積極參加實踐鍛煉，全力爭取科研項目，所以實際安排工作時還應(yīng)該對教師隊伍進行科學(xué)的崗位分類管理。例如，安排一部分教師主要從事課堂教學(xué)工作，一部分教師主要承擔(dān)實驗實訓(xùn)內(nèi)容，一部分教師主要參與校企合作項目，這種分類管理能夠充分整合和發(fā)揮各類教師的特長，使整體教師資源得以有效配置和利用。由于工作重心的偏差，也應(yīng)合理制定差異性的考評標(biāo)準(zhǔn)和獎勵政策，使各部分教師在充分發(fā)揮自身作用的同時，都可得到與投入相匹配的收益。

（2）實施校內(nèi)教師輪崗制。新加坡南洋理工學(xué)院在校內(nèi)廣泛實施輪崗制。例如，安排教師可到行政崗位、輔導(dǎo)員崗位進行兼職鍛煉，這有利于學(xué)校內(nèi)部工作的展開和合作。在我國，高校教師崗位人員較多，可安排部分教師轉(zhuǎn)入行政崗位進行鍛煉，尤其是對一些有意晉升系部、學(xué)院負責(zé)人的教師而言，是一個成本低收益高的實踐機會。

2.提升教師對實踐教學(xué)的認知水平

從學(xué)校角度而言，應(yīng)該大力引導(dǎo)教師學(xué)習(xí)并討論學(xué)校的發(fā)展方案，幫助其對學(xué)校的辦學(xué)理念、目標(biāo)定位、人才培養(yǎng)等層面樹立正確的認知觀。教師本身則更應(yīng)更新觀念，意識到實踐技能是教師必備的基本技能，明確提升實踐教學(xué)能力在培養(yǎng)人才方面的重要性，加強個人發(fā)展的危機意識。主動更新知識結(jié)構(gòu)，參加專業(yè)對應(yīng)的實踐技能競賽，參與對口企業(yè)的員工培訓(xùn)，兼評相應(yīng)的職業(yè)技術(shù)職稱等，充分結(jié)合理論和實踐能力并有效轉(zhuǎn)化為實際教學(xué)能力。

3.完善教師準(zhǔn)入及晉升制度

新加坡南洋理工學(xué)院在引進教師時，要求具有工程師資格的同時必須具備5年工作經(jīng)驗。美國應(yīng)用型院校要求教師必須具有學(xué)士及以上學(xué)位，并對所教課程有1年及以上工作經(jīng)驗。德國則規(guī)定聘用博士生為應(yīng)用型大學(xué)教師時必須在企業(yè)工作5年。加拿大對于一些沒有經(jīng)驗的新教師，則要求上崗前必須接受技能培訓(xùn)。澳大利亞在對教師進行選聘時則寧可高薪任用一些學(xué)歷并不高但具有豐富經(jīng)驗和實踐技能的專家。可見各個國家都在為注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才而對教師在實踐教學(xué)能力方面制定相關(guān)準(zhǔn)入制度。

借鑒發(fā)達國家經(jīng)驗，我國教育行政部門應(yīng)該制定相應(yīng)政策，學(xué)校也應(yīng)根據(jù)自身需求規(guī)定教師準(zhǔn)入和晉升時將實踐教學(xué)能力作為任職資格的一項條件。例如：（1）規(guī)定應(yīng)用型本科院校教師受聘時必須獲得實踐技能或具備相關(guān)工作經(jīng)驗，不能只盯著博士生、碩士生，在面向社會選聘時，也不能僅關(guān)注等級證書，還要考察實際操作能力。（2）教師晉升時應(yīng)考核其在考評期內(nèi)的實踐活動。（3）逐步將教師實踐教學(xué)能力作為年終考核的一項重要指標(biāo)，與津貼、獎金、工作量計算掛鉤，建立約束和激勵機制。

4.加強教師實踐教學(xué)能力培訓(xùn)

首先，政府應(yīng)該統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，積極搭建校企合作平臺。例如，可舉辦實踐培訓(xùn)項目，選派出國訪問學(xué)者，成立專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會，委托相關(guān)企業(yè)為教師培訓(xùn)提供技術(shù)和場地支持。早在2001年，英國就設(shè)立高校教師發(fā)展局，為高校教師提供專業(yè)發(fā)展資助，所有的應(yīng)用型院校教師皆可申請接受專業(yè)進修和培訓(xùn)。

其次，學(xué)校方面除積極響應(yīng)政府號召外，還應(yīng)努力探索各類培訓(xùn)活動。例如，（1）校本培訓(xùn)。在學(xué)校內(nèi)部開展新入職教師崗前培訓(xùn)和后期職中培訓(xùn)，改進培訓(xùn)形式、充實培訓(xùn)內(nèi)容。崗前培訓(xùn)可加入專業(yè)對應(yīng)的背景認知實踐。職中培訓(xùn)可定期舉辦行業(yè)意識、專項技能、科研互動等活動。（2）建立校內(nèi)綜合實訓(xùn)基地。校內(nèi)實訓(xùn)基地一定程度上可保證實踐教學(xué)的開展。例如，在校內(nèi)建立用友軟件會計實訓(xùn)基地，開設(shè)“校內(nèi)學(xué)生實驗田市”等實踐基地，教師全程指導(dǎo)，學(xué)生自主經(jīng)營。這為學(xué)生開展實踐活動創(chuàng)造了機會，也為教師提高實踐能力提供了方便，更能成就教師科研成果的轉(zhuǎn)化。（3）繼續(xù)推行產(chǎn)學(xué)研一體化，實現(xiàn)校企合作。學(xué)?？筛鶕?jù)需要與企業(yè)或政府建立合作關(guān)系，鼓勵、組織教師進企業(yè)參與生產(chǎn)、經(jīng)營、管理，到政府進行掛職、調(diào)研、決策。也歡迎企業(yè)或政府的高管和專業(yè)技術(shù)人才進入學(xué)校兼職，實現(xiàn)互利雙贏。

最后，教師本人應(yīng)利用一切機會積極參與各種實踐教學(xué)能力培訓(xùn)，深入企業(yè)鍛煉，提高自身綜合能力，早日實現(xiàn)“雙師型”職業(yè)目標(biāo)。

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[1]黃牧乾：《應(yīng)用型本科院校經(jīng)管類青年教師實踐教學(xué)能力現(xiàn)狀調(diào)查分析》，《商情》2014年第6期。

第9篇：科學(xué)實驗及原理范文

關(guān)鍵詞：編譯原理；研究型教學(xué)模式；科學(xué)素養(yǎng)；探究性學(xué)習(xí)

0.引言

按照學(xué)校創(chuàng)建研究型大學(xué)的定位和確立的“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合計算機學(xué)科的發(fā)展趨勢和現(xiàn)代計算機人才的培養(yǎng)及社會需求，以研究型大學(xué)的教學(xué)理念和內(nèi)涵來探索課程建設(shè)向研究型教學(xué)模式轉(zhuǎn)化，以教學(xué)和科研為中心，以編譯原理與設(shè)計課程為試點，致力于知識、能力、科學(xué)素養(yǎng)三位一體的編譯原理的研究型教學(xué)建設(shè)，建立一種基于研究、探索的學(xué)習(xí)模式，將學(xué)習(xí)、研究、實踐有機地結(jié)合起來，使學(xué)生能創(chuàng)造性地運用知識和能力，在主動探索、主動思考、主動實踐的過程中，自主地發(fā)現(xiàn)、研究和解決問題，培養(yǎng)具有探索、創(chuàng)新和實踐能力的高層次、高水平計算機人才。

ACM/IEEE-CS計算學(xué)科2013新教程（簡稱CS2013教程）中，根據(jù)計算學(xué)科的迅速發(fā)展和變化，根據(jù)學(xué)校的定位和培養(yǎng)目標(biāo)，亦強調(diào)計算機學(xué)科學(xué)生除了掌握本學(xué)科領(lǐng)域重要的知識和技能，還要有領(lǐng)域拓寬和終身學(xué)習(xí)的能力。CS2013教程比CC2001對計算學(xué)科涉及的知識領(lǐng)域的凝練在深度和廣度上都有較大變化。它將計算學(xué)科劃分為18個知識領(lǐng)域，編譯原理與設(shè)計課程涉及的知識直接關(guān)聯(lián)到ACM/IEEE-CS2013許多知識領(lǐng)域，諸如算法和復(fù)雜性、計算科學(xué)、架構(gòu)與組織、系統(tǒng)的基礎(chǔ)、離散結(jié)構(gòu)、編程語言、并行和分布式計算、軟件工程等。因此若本課程教學(xué)計劃仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式而不進行改革，將難以支撐課程改革和學(xué)科發(fā)展的需求，難以勝任研究型大學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)。

本文在探討編譯原理與設(shè)計課程作為研究型課程的教學(xué)模式的定位基礎(chǔ)上，強調(diào)以教學(xué)和科研為中心，建設(shè)基于3個層次、多個系列的研究型課程體系和實施方案。

1.研究型教學(xué)模式的定位

“教學(xué)模式是為達到一定教學(xué)目標(biāo)，在一定教學(xué)思想或理論指導(dǎo)下，為特定條件設(shè)計和組織教學(xué)活動而構(gòu)建的教學(xué)過程的基本結(jié)構(gòu)和范型”。因此教學(xué)模式在教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下，需建立穩(wěn)定的教學(xué)活動的結(jié)構(gòu)框架和執(zhí)行程序。作為結(jié)構(gòu)框架，應(yīng)突出教學(xué)模式從宏觀上把握教學(xué)活動整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能；作為執(zhí)行程序，則應(yīng)突出教學(xué)模式的有序性和可操作性。

21世紀計算機人才應(yīng)是具有探索、創(chuàng)新和實踐能力的高層次、高水平計算機人才?？茖W(xué)探究和探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生獲取知識、領(lǐng)會課程知識的思想方法。因此致力于知識、能力、科學(xué)素養(yǎng)三位一體的編譯原理與設(shè)計的研究型教學(xué)模式，堅持研究型教學(xué)理論與實踐的結(jié)合，要以達到學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)、研究和解決問題為目的，將科學(xué)研究素質(zhì)培養(yǎng)貫穿于課程的各個環(huán)節(jié)。

2.研究型教學(xué)模式的課程體系建設(shè)

2.1建設(shè)目標(biāo)

根據(jù)研究型課程教學(xué)模式的定位，課程的建設(shè)目標(biāo)設(shè)定為以下幾個方面：

（1）探索、建立以編譯原理與設(shè)計為范例的研究型課程的教學(xué)模式，完成以研究型課程為目標(biāo)的課程大綱和新教案的編寫。

（2）為提升學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)能力、計算思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實踐能力、系統(tǒng)能力等綜合專業(yè)能力和素質(zhì)，圍繞3個層次、多個系列設(shè)計學(xué)生創(chuàng)新性思維階梯式培養(yǎng)規(guī)劃和實施方案。

（3）構(gòu)建具有可擴展性的研究型實驗課程的設(shè)計方法和平臺。

為了完成建設(shè)目標(biāo)應(yīng)注重以下兩個方面：

（1）通過基本知識的傳授和專題講座，將課題組研究問題及與課程相關(guān)的其他熱點研究問題引入到教學(xué)內(nèi)容中，進行廣泛的討論。借助課題組的研究力量，幫助感興趣的學(xué)生實現(xiàn)小領(lǐng)域知識體系的構(gòu)建以及研究課題的快速切入和開展，注重以研促教的執(zhí)行路線。

（2）注重于學(xué)生科研素養(yǎng)的培養(yǎng)和科學(xué)精神的養(yǎng)成，為學(xué)生將來從事科研打下良好的基礎(chǔ)，具體體現(xiàn)為扎實專業(yè)知識的積累，創(chuàng)新思維的提升，分析能力和動手能力的強化等。在課程的教學(xué)過程中，以專題為組織單位，強調(diào)問題的提出和解決過程，對不同解決方法進行對比和討論，以開拓思維和強化理解。

2.2建設(shè)內(nèi)容

建設(shè)內(nèi)容涵蓋有助于學(xué)生創(chuàng)新性思維階梯式培養(yǎng)的模式，即3個層次和多個系列。其中3個層次為：

1）知識構(gòu)建的理論教學(xué)，完成以研究型課程為目標(biāo)的課程大綱的編寫。

改變傳統(tǒng)的教師“灌輸式教學(xué)”，學(xué)生“接受式學(xué)習(xí)”及以教材為中心的教學(xué)模式，建立“研討式”“互動式”“自主式”教學(xué)模式。構(gòu)建教學(xué)和科研雙重職能的課程教學(xué)范式。以設(shè)計和增加探究性、拓展性問題為切入知識點和內(nèi)容，使教學(xué)任務(wù)更多元，更滲透獨立研究的精神。

2）與科研結(jié)合的探究性專題。

結(jié)合本領(lǐng)域的科研方向、研究課題、研究成果和發(fā)展應(yīng)用趨勢，凝練、設(shè)置與課程有關(guān)的創(chuàng)新性研究的專題。專題的設(shè)計注重引入科學(xué)研究的基本要素，訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)造性的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、創(chuàng)造知識的能力，更強調(diào)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成及跨領(lǐng)域的研究拓展。

3）創(chuàng)新、拓展、綜合性的實踐。

建立基于激勵機制多級指導(dǎo)的實踐課程設(shè)計模式，提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。實踐教學(xué)建立認知實驗、課程實驗、綜合性設(shè)計實驗、應(yīng)用提高實驗系列案例，尤其增加綜合性實驗；指導(dǎo)方式采取答疑式指導(dǎo)、項目式指導(dǎo)和課題式指導(dǎo)。

多個系列的實體內(nèi)容是保證3個層次的設(shè)置目標(biāo)和實施的可操作性、可篩選性。考慮設(shè)置：學(xué)科、知識融合拓展系列，科研導(dǎo)向性專題系列，行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)一線在研產(chǎn)品系列等。其中學(xué)科、知識融合拓展系列的實施內(nèi)容主要包括：

（1）編譯器自動構(gòu)建：以現(xiàn)有的編譯器自動構(gòu)建工具為基礎(chǔ)，主要探討編譯器構(gòu)建的基本原理和編譯自動生成工具的構(gòu)造方法。

（2）存儲管理技術(shù)：目前程序設(shè)計語言的存儲管理方法主要分為顯式和隱式兩種，其中顯式需要程序員手動分配與釋放存儲空間，隱式一般由程序員手動分配內(nèi)存，但是運行時系統(tǒng)中的垃圾回收機制自動完成空閑空間的回收。由于垃圾回收機制降低了編程復(fù)雜度，減輕了程序員的工作量，因此在各語言中逐步得到了或多或少的支持，但是垃圾回收算法難以并行化，導(dǎo)致程序長期停頓的問題一直沒有很好的解決方案，目前仍然是學(xué)術(shù)界的研究熱點內(nèi)容之一。

（3）編程模型與調(diào)試技術(shù)：多核處理器已經(jīng)在桌面系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是關(guān)于學(xué)術(shù)界和工業(yè)界尚未找到合適的并行程序設(shè)計模型和方法，且并行程序的調(diào)試技術(shù)一直是并行程序設(shè)計與驗證過程中懸而未解的問題之一。目前工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都投入了大量的科研力量對該問題進行攻關(guān)。

科研導(dǎo)向性專題系列的實施內(nèi)容主要包括：

（1）安全與軟件逆向工程：隨著智能手機的不斷普及和移動計算的不斷發(fā)展，手機的功能越來越豐富，軟件也越來越多，其中涉及的安全與用戶隱私問題日益受到公眾的關(guān)注，使用編譯技術(shù)對軟件二進制文件進行逆向提取和分析，能夠獲得一定的信息，對軟件進行分級和過濾，并能夠使用戶在使用前獲知安裝和使用軟件是否存在特定的風(fēng)險。

（2）面向特定體系結(jié)構(gòu)的編譯優(yōu)化技術(shù)：處理器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展日新月異，雖然多核處理器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界對提升計算機系統(tǒng)性能的不斷努力仍然沒有停止，不斷有新的計算機硬件體系結(jié)構(gòu)被提出。為了發(fā)掘這些硬件系統(tǒng)潛在的性能優(yōu)勢，需要輔以編譯優(yōu)化方法和工具。

行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)一線在研產(chǎn)品系列的實施內(nèi)容包括：Intel公司在研的移動處理器關(guān)于虛擬機性能提升的產(chǎn)品；Intel公司基于特定體系結(jié)構(gòu)的高中低層優(yōu)化產(chǎn)品和技術(shù)等。