教育論文ＶＨＤＬ實驗教學的研究與探索

1、實驗教學的研究與探索 實驗教學的研究與探索是小柯論文網(wǎng)通過網(wǎng)絡搜集，并由本站工作人員整理后發(fā)布的，實驗教學的研究與探索是篇質量較高的學術論文，供本站訪問者學習和學術交流參考之用，不可用于其他商業(yè)目的，實驗教學的研究與探索的論文版權歸原作者所有，因網(wǎng)絡整理，有些文章作者不詳，敬請諒解，如需轉摘，請注明出處小柯論文網(wǎng)，如果此論文無法滿足您的論文要求，您可以申請本站幫您代寫論文，以下是正文。 摘要文中介紹了vhdl的主要特點，分析了妨礙學生實驗興趣發(fā)展的原因，闡述了如何培養(yǎng)學生的實驗興趣，提出了一些vhdl實驗課的改革設想，給出了以vhdl為中心的實驗教學培養(yǎng)大學生實踐能力的方法。關鍵詞vhdl語言

2、 實驗興趣 cpld/fpga隨著電子技術的飛速發(fā)展，越來越多的高速處理電路采用cpld/fpga來設計。由于其高速度、高可靠性、高集成度等優(yōu)點已經(jīng)被廣泛應用在工業(yè)自動化控制，智能儀器儀表，數(shù)據(jù)采集、通訊、數(shù)字圖象處理等領域，已成為現(xiàn)代工業(yè)領域中不可缺少的重要角色，所以學習硬件描述語言程序設計已成為電子信息類學生必選課之一。在vhdl學習中，理論與實踐是緊密聯(lián)系，相輔相成的，用理論來指導實踐，用實踐來加強理論。在教學中，實驗課占據(jù)很大的比例是非常重要的，因此在實驗教學中如何激發(fā)學生的實驗興趣，將實驗教學過程設計成為一個愉快的學習過程，發(fā)展學生動手能力，培養(yǎng)學生學習興趣，值得我們深入研究。一、v

3、hdl語言的主要特點vhdl語言最早由美國國防部提出的。用vhdl語言進行數(shù)字邏輯電路和數(shù)字系統(tǒng)的設計，是電子電路設計方法上的一次革命性變革。與傳統(tǒng)設計方法相比，vhdl描述電路行為的算法有很多優(yōu)點：（1）設計層次較高、用于較復雜的計算時，能盡早發(fā)現(xiàn)存在的問題，縮短設計周期。；(2)獨立實現(xiàn)，修改方便，系統(tǒng)硬件描述能力強；(3)可讀性好，有利于交流，適合于文檔保存；(4) vhdl語言標準、規(guī)范、移植性強；(5) vhdl類型眾多而且支持用戶自定義類型，支持自頂而下的設計方法和多種電路的設計。vhdl代碼與一般計算機程序代碼的異同：計算機程序是按cpu的時鐘節(jié)拍順序工作的，而vhdl是硬件描述

4、語言的簡稱，它與計算機程序代碼有本質的區(qū)別，它是硬件的描述，而硬件是并行工作的，不過vhdl語言也借鑒了計算機程序語言的部分功能。二、妨礙學生實驗興趣發(fā)展的原因分析1.實驗課的內容與形式不能很好地調動學生的學習積極性。學生最感興趣的是那些有所了解卻又非完全已知、能夠引起思考的東西，而教材中的實驗大多具有已知程序、已知實驗結果的特點，實驗時只需查找代碼后輸入即可，很容易流于重復與枯燥。2.實驗課與考試內容脫節(jié)。由于實驗課的內容在考試時很難體現(xiàn)或是體現(xiàn)很少，因此，學生將大部分精力與時間用于理論課學習。上實驗時，心中無數(shù)，只求機械地模仿教師的操作過程以完成實驗，很少考慮實驗原理、實驗中出現(xiàn)的各種問題

5、等，不能主動地學習和思考。長此以往，實驗也就失去了培養(yǎng)學生動手能力的意義。3.教師的教育、教學思想和策略不當。不少學生在做實驗時小心翼翼、縮手縮腳，不敢大膽實驗，害怕自己一不小心把實驗儀器給弄壞了，所以在實驗時采取避而遠之的態(tài)度，在實驗課上不能全身心地投入學習，抱著不求有功，但求無過的態(tài)度。教師在實驗中應以身示范，鼓勵學生按照實驗規(guī)則做實驗，不要擔心損壞實驗儀器，使學生放下思想包袱。培養(yǎng)學生的自信心和勇于探索的精神。三、如何激發(fā)學生的實驗學習興趣興趣是激發(fā)學生深入探索的動力源泉，因此培養(yǎng)學生的學習興趣是我們實驗教學之中的重中之重，cpld/fpga實驗不僅能看到實驗現(xiàn)象及結果，而且能與實際生活

6、相聯(lián)系。1.發(fā)揮教師的引導作用。在cpld/fpga實驗教學中，要著重引導學生有目標、有重點地進行訓練，既重視硬件描述能力的培養(yǎng)，又注意養(yǎng)成科學思維方法。在實驗教學中，教師要積極引導，使學生從內心體驗到他們親自動手實踐而帶來的喜悅和成就感。有意識、有目的地激發(fā)和培養(yǎng)學生持久的認知興趣，使之不僅成為上好實驗課的動力，也能成為促進學生心理品質良好發(fā)展的重要因素。2.對學生采取分層教學及個性化教學的方式。由于在實驗過程中因學生的素質和接受能力的不同，如果采用相同的題目會造成有的學生來不及做而有的學生無事可做的情況，因此除做好規(guī)定實驗外，還可對部分學生增加探索性實驗，綜合性設計實驗等，以多種方式來培養(yǎng)

7、學生的實驗興趣。 3.注重培養(yǎng)學生的思維能力及嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。由于cpld/fpga的靈活性較強，可以根據(jù)實際條件設立一些無現(xiàn)成教材，學生可自由發(fā)揮的實驗題目，這樣可以培養(yǎng)學生以科學的思維方式來觀察和獨立地分析實驗中出現(xiàn)的問題，既有利于激發(fā)學生的學習興趣又有利于加深對理論的理解。同時，在cpld/fpga實驗中會由于諸多原因（如源代碼錯誤，或是目標代碼錯誤，接線錯誤，等等）造成學生在實驗中不能獲得預期的結果，這時一定要引導學生自己獨立地分析失敗原因，以培養(yǎng)學生獨立思維的能力和嚴謹認真的實驗態(tài)度。4.重視教師專業(yè)業(yè)務能力的鍛煉。cpld/fpga在各個領域得到了的廣泛應用。而我們的教師更多的是從

8、學校走進學校，未經(jīng)過業(yè)務上的實踐或實踐較少。所以實驗教師更應走出去，接觸較為先進的一線工廠實際，鍛煉自己的業(yè)務能力。四、對現(xiàn)有cpld/fpga實驗的一些改革設想1.改革實驗教學內容。（1）設計實驗內容時注意其可比性。例如，在學習運用vhdl語言描述硬件電路時，由于這種語言不僅具有硬件特性而且還具有軟件特性，所以在學習時可以對比以前學過的c語言來理解其硬件描述思路。（2）設置必做實驗和選做實驗項目，給學有余力的學生發(fā)揮創(chuàng)造性和個性特長的條件。例如，在三相步進電機驅動實驗中，可將實驗設計成三相三拍驅動和三相六拍驅動。（3）鼓勵、引導學生提出不同的設計方案和解題途徑，并能從中優(yōu)選最佳方案和途徑。2

9、.改革教學方法。（1）明確實驗課的地位和目的，增強實驗教學的趣味性，讓學生重視實驗課，變“要我學”為“我要學”。（2）突出學生的主體地位。實驗課教學要精講多練，在教師的有效引導和組織下，以學生獨立活動為主，教師教授為輔。3.重視發(fā)揮實驗課的實踐作用。cpld/fpga有著廣泛的社會應用。把實驗課堂與社會課堂結合起來，組織課外參觀見習、技術創(chuàng)新等活動，既拓展了學生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，又能使學生畢業(yè)后，適應未來的工作打下堅實的基礎。4.改革教學實驗設備?，F(xiàn)在，大多數(shù)學校的cpld/fpga實驗設備都是從各個公司購買的成套的實驗箱，這種設備在一定程度上能夠鍛煉學生的硬件描述能力而無法鍛煉學生

10、的硬件配置和芯片內部資源運用能力。因為從公司購買的成套實驗設備，我們只能按照開發(fā)人員預先設定的實驗電路進行實驗，而且沒有硬件設計圖紙，我們對器件之間的接口，硬件之間的信號傳遞無從了解。因此，我們有必要自制一些cpld/fpga實驗設備，通過自制的cpld/fpga實驗設備講解硬件描述和芯片資源分配，不僅能使學生在硬件語言描述方面而且還能使學生在硬件電路設計方面以及芯片資源分配等方面得到實踐的鍛煉，使學生在cpld/fpga應用方面得到質的提高，為以后工作中應用cpld/fpga打下堅實的基礎。總之，在實驗教學中，只要我們教師懷著高度的責任感，注意探索實驗教學的規(guī)律，啟迪學生的學習興趣，營造一種

11、輕松、和諧的教育氛圍，便能為培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)造力、思維能力等方面創(chuàng)造有利的條件，從而使知識與能力同步增長，把素質教育落到實處。參考文獻：1潘松，王國棟.vhdl實用教程.電子科技大學出版社，2001，7.2 徐玓 .hdl硬件描述語言教學實踐j.安徽電子信息職業(yè)技術學院黨報，2007，（01）.（作者單位：吉林長春理工大學電子信息學院）其他參考文獻baker, sheridan. the practical stylist. 6th ed. new york: harper & row, 1985.flesch, rudolf. the art of plain talk. new yo

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