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关于计算机硬件技术类论文范文集,与“计算机硬件技术基础”课程网络教学功能开发与应用相关论文摘要怎么写
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摘 要：为了提高“计算机硬件技术基础”课程的教学水平,培养学生掌握知识的能力和运用理论指导实践的能力,提高课程的教学质量,开发建立了本课程的教学网站.通过对本课程网络功能的进一步开发与应用,探索了网络虚拟实验教学模式和网站互动师生交互方式,取得了良好的教学效果.
关 键 词：计算机硬件技术；网络虚拟实验；网站互动功能；网络课件
作者简介：程启明（1965-）,男,江苏盐城人,上海电力学院自动化工程学院,教授；黄云峰（1971-）,男,浙江绍兴人,上海电力学院自动化工程学院,讲师.（上海200090）
基金项目：本文系上海市教委重点课程建设项目、上海高等教育“085”工程建设项目的研究成果.
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）13-0097-02
“计算机硬件技术基础”是大学理工科的专业基础课程.本课程任务是使学生了解微型计算机的基本原理及组成,掌握汇编语言程序设计方法,掌握存储器扩展技术、中断系统原理和I/O接口的应用,为计算机接口的实际应用打下良好基础.[1]
由于本课程具有概念抽象、知识点多、涉及的知识面广、技术更新快、实践性强,理论与实践、硬件与软件相结合等特点,加上课堂教学方式简单、枯燥,实验教学与理论教学严重脱节等弊病,使学生难以掌握该课程内容,甚至会产生厌烦情绪.因此,本课程的教与学都有一定的难度.[2-3]
为了促进学生对课程内容的学习,培养学生掌握知识和运用理论指导实践的能力,提高学生创新能力和综合素质,我们开发建立了本课程的教学网站.该网站包括新闻中心、课程资源、教师队伍、学习园地、实验平台、课程建设、在线交流、学生作品等栏目,其功能包括课前预习、课上教学、课后复习、课内实践等整个教学过程的各环节.课程网站教学不受时间与空间的限制,增大了课堂教学信息量,增加了学生自主学习功能,实现了师生在线讨论和交流,提高了学生的学习兴趣,提高了教学效率和质量.通过对本课程网络功能的进一步开发与应用,探索了新的实验教学模式[4-5]和新的师生交互方式,[6]取得了良好的教学效果.
一、网络虚拟实验室的开发与应用
“计算机硬件技术基础”是一门实践性较强的课程,学生通过实验过程,可加深对所学理论知识的理解,提高实际动手操作能力和分析、解决问题的能力,并且可以开拓学生思维,培养应用及创新能力.
1.传统的实验方法
目前该课程的普遍现状是：课时安排上重理论、轻实践,教学内容上重软件、轻硬件.其根本原因还是实验设备有限、维护困难.目前本课程的实验主要是通过硬件实验箱来完成,此方式的缺点有：灵活性差,实验箱的线路、芯片多已固定,学生只能按照固定步骤进行实验,不能灵活自由地设计实验；创新性差,实验步骤和内容难以扩展,实验个数有限,实验内容固定,难以跟随技术的发展进行更新的创新；开放性差,由于实验箱少和维护难,实验课一般需分组进行,实验保障困难,实验室的开放性受到限制；经济性差,实验箱的价格较贵,且易受损坏,维护较困难,需专人管理.此外,实验还需专门的
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2.网上虚拟实验的概念
随着Inter及网络技术的发展与应用,实验系统逐渐由传统的集中模式转变为开放性、交互性、共享性、分散性、扩展性、重复性、安全性的（网络）虚拟实验系统,虚拟实验系统能较圆满地解决传统实验的问题.虚拟实验是指可在Inter/Intra互联网上通过软件模拟技术对真实实验的虚拟实验,它利用图像/声音、软件仿真、虚拟现实和远程控制等技术,在计算机上构建出可辅助、部分或全部替代传统实验各操作环节的相关硬、软件操作环境,实验者可以像在真实的环境中一样从异地计算机设备上完成各种实验项目,所得到的结果与本地得到的数据结果完全等价,如同现场操作实验设备一样.虚拟实验采用软件开发工具开发一系列虚拟实验课件来全真模拟实验过程,以交互式教学方法实现实验过程的教学,学生可利用网络环境完成实验系统的设计、获取实验结果、撰写实验报告等各实验环节,并同时查询相关资料,接受老师的网上答疑辅导,参与讨论实验相关专题等,明显地提高了实验效率,并减少了不必要的实验损失.
3.网上虚拟实验的特点
虚拟实验的优点有：避免真实实验或操作所带来的各种危险；降低实验成本、维护及管理成本；组建系统的效率高；具有丰富的媒体表现及交互形式；无时间和空间的限制,可在任何网络终端上进行；容易协同和共享；易激发学员学习兴趣；利于加强对学生自学能力的培养；具有灵活性,可因材施教,便于实行个性化教学,对学生实施多目标、分层次管理.但虚拟实验也有一些缺点：实验的真实感不够；不能体会在真实实验中可能出现的多种误差；难以体会在实际工程中可能出现的多种故障现象；降低了学生分析和解决实际问题的能力.实际上,虚拟实验应该侧重于基本概念、工作原理以及解决问题的方法与能力,而对于行为技能的训练则差一些,真正的技能与动手能力还必须在实际的实验情形下才能获得.因此,如果过分地依赖虚拟实验,将对培养学生解决实际问题的能力产生一定的影响.
4.网上虚拟实验的实施
虚拟实验教学只是实验教学的辅助手段,它不应该也不可能代替真正实验教学全过程.在实验教学中,可采用实际实验与虚拟实验相结合的分级教学模式.这种模式将两种实验方式有机结合在一起,并互为补充,创造了适合于实验教学的气氛和训练机会,提高了实验的效果,从而充分培养学生的实践能力.
5.本课程虚拟实验所需的软件环境
虚拟实验常采用两种方式.一种为硬软结合的虚拟实验.它通过客户端的操作,借助网络控制真实实验设备,并通过网络反馈给用户结果信息,但由于网络的延迟性,该方法多用于局域网.另一种是基于Web的虚拟实验.它通过直接利用Java虚拟机及对I/O端口读写的捕获技术或编写仿真汇编解释器,再借助Web来实现全软虚拟实验.Proteus软件是英国Labcenter公司开发的一款仿真平台,可以进行实物仿真和印制电路板设计.Proteus软件可以对8086CPU或MCS-51单片机及相关接口芯片提供支持,还提供了示波器、信号发生器等虚拟仪表,支持汇编语言,是一个全开放性的仿真实验平台,相当于一个设备齐全的综合性实验室.因此,可借助于Proteus仿真软件构建虚拟实验室.Proteus有单机版和网络版两种选择,采用网络版配置,将只有一个USB加密狗安装在服务器上,并锁定相应的用户数,在校园网范围内的PC机都可以得到授权并进行仿真和实验,但同时在线的客户端总数不能超过已购买的总授权用户数.采用网络版的Proteus,可真正实现实验室的虚拟化、网络化以及实验室的开放.
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本文采用网络版的Proteus构建了“计算机硬件技术基础”远程虚拟实验仿真系统.该系统包含下面模块功能：实验选择系统,学生可根据需要选择实验项目；虚拟实验平台,给学生提供实验操作的环境；报告生成系统,用来生成并存储学生的实验报告；教师批阅系统,教师可批阅学生实验报告,并生成学生实验成绩；帮助系统.
二、网站师生互动功能的开发与应用
师生之间的交流是教学过程中一个非常重要的环节,也是改善教学效果的有效手段.只有通过师生之间的交流,教师才能结合学生的反应来进行有针对性的教学.同样,学生也要通过与教师和其他学生的交流帮助自己更好地学习课程内容.
1.传统的交流方式
传统的交流方式一般常采用课堂上提问和课下交流手段.由于课堂教学时间有限,不可能在课堂上进行充分交流,同时,由于我国长期以来实行灌输式教育,学生又不愿意在课堂上主动提问与交流；他们一般更愿意在课下发表自己的看法,教师可在轻松的氛围下解答学生的疑惑,了解他们的意见.然而,随着学生招生人数的大量增加及学分制选课制度的普遍实施,此答疑方式受学生人数、时间和地点的制约严重,已经无法适应当前的教学需
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