硬件描述语言课程是电子信息类、计算机类等相关专业开设的一门实践性很强的重要课程,其相应的实验课程在培养学生硬件开发能力、创新能力等方面发挥着重要作用[1-2]。新工科背景下的人才培养模式,更加注重提高学生的学习兴趣和参与度,更加注重培养学生的实践能力、应用能力和创新能力[3-5]。实验教学仪器是开展实验教学的硬件基础,高校在实验教学仪器购置和使用方面的情况,能间接反映出教学成效的好坏[6-7]。
目前,高校计算机硬件实验设备大多经由实验室招标采购,这些实验设备集成度较高,设备的底层硬件设计机制对于实验技术人员、任课教师和学生都是封装的,实验过程只能按照设备厂家预先设定的实验电路进行,很难进行自主设计,不利于学生动手能力的提高和创新能力的培养[8]。为兼顾多门硬件类课程使用,外购的硬件实验教学设备着重通用性设计,针对性不强。以河北大学网络空间安全与计算机学院为例,计算机原理实验室外购的硬件设备以满足原理性课程需求为主,无专门针对硬件描述语言实验课程的教学设备,致使该课程实验教学效果不佳,无法达到培养应用型、创新型人才的目标。因此,在调研实验教学需求的基础上,立足教学实际情况,发挥实验技术人员特长,进行自制实验教学仪器研发,对提高教师专业技术水平,学生综合实验能力、自主学习能力及创新能力有重要意义,从而为培养新工科创新型人才奠定基础[9-12]。本项目组结合多年理论和实践教学经验,研制开发了硬件描述语言综合实验平台(简称自制平台)。
1 自制平台研发的主导思想
2 硬件系统设计
3 实验项目开发
4 教学应用效果
5 结语
自制平台以现代教育理念为指导,精心设计和开发基于平台的实验内容,将分散的知识点融合到一起,全面体现了实践教学改革的特色和成果。教学应用实践表明,自制平台投入使用后,增加了实验室的实验设备,改善了学生的实验条件,丰富了实验教学内容,使学生由被动参与变成主动参与,大大提高了学习的积极性,为改善理论教学效果、提高实验教学质量奠定了基础。同时,通过自制平台的研制,实验技术人员和任课教师的业务能力得到提升,为后续研究工作做好了技术储备。本研发小组将不断扩展自制平台的功能,增加对其他实验课程的兼容性,充分发挥自制平台的优势,为提高实验教学水平和促进实验教学改革做出贡献。
参考文献
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左丽娜 王亮 伊开 张旭东 河北大学网络空间安全与计算机学院 |