微机原理论文实用13篇

微机原理论文
微机原理论文篇1

2.1教学内容改革

教师和学生普遍都认为微机原理课程的内容多而复杂,如果在有限的学时内把原理、汇编、接口三部分知识讲授完是非常困难的,基本不可能完成,所以我们就需要对教学内容进行精选,把一些重点和难点内容放在课堂上精讲,而一些相对来说较容易的内容或者是与其它先驱课程的重叠内容只做简单介绍或复习性回顾,让学生课后去自学,比如在前面的学期中已经开设了汇编语言课程,所以在指令系统和汇编语言程序设计这两部分讲解时,可以把寻址方式和指令系统的内容合并讲授,而且学生不需要记住全部的指令,掌握一些常用的频繁指令即可,再通过对程序的分析和大量编程来提高编程技巧和动手能力,这样处理的效果比较好,而且节约了教学时间。而对原来其它课程中虽然已经提及,但是没有过多分析的问题可以增加讲授。如机器码的介绍,特别是补码的运算及其在微型机中的应用,可以多补充一些知识。总线时序部分在实际应用中用途较小,教学时可以只进行一般性介绍。课程中的中断原理和可编程定时器/计数器8253都是讲解的难点,在讲解这两部分内容时,可以先举实例让学生理解中断概念,对定时器与计数器的概念可以以日常生活中常见的小家电的定时系统举例,这样写生就会有一个比较清晰的认识和理解,然后再慢慢逐渐深入讲解,印象要比纯原理或工作方式介绍更深刻一些,不至于学生学起来感到头疼。此外,在传统的理论内容的教学上,还可以介绍最新的微机及接口的最新知识,所以教材选择时,要近两年出版的内容比较合适,让学生及时掌握最新的知识和技术。

2.2提高学生的学习兴趣

兴趣是关键因素,没有了兴趣学习就变得枯燥而乏味,所以必须要提高学生对课程的学习兴趣。培养学习兴趣可以从两方面着手:首先,教学形式上可以进一步改善和提高。由于课程内容含有很多抽象和图示的部分,如果在课件中做成静态文字或图片,学生看着比较疲劳,也不能形象传达教学内容,我们就可以把此本分内容做成动画效果,比如文字部分色彩可以丰富艳丽一些,刺激学生的眼球;类似CPU的结构原理、寻址方式、总线时序、中断管理等图示部分,学生都认为比较难理解,这些内容在课件中就可以使用Flash或Authorware软件做成动画效果一步一步演示,学生即看的清晰明了,而且也吸引他们的注意力,使记忆更深刻,激发学生学习的兴趣。我校为丰富和提高课堂教学质量,专门开展了多媒体教学及多媒体课件的评比活动,激发教师改善教学形式,提高授课质量。其次,理论联系实际开拓视野。教学过程中可以多引入日常生活中常见的微机应用,然后再介绍工业中的一些实例,调动课堂气氛、是枯燥的理论教学变得更生动。如果有条件,也可以安排学生去现场实地参观相关设备或控制应用等。

2.3合理选择教学方法

为达较好的教学效果,我们对教学方法进行了改革,采用实例驱动法。一些较抽象、枯燥、难理解但又重要的内容,尽可能与现实生活中较贴近的例子联系起来,引入实例驱动教学和启发式教学,通过比喻或形象的说法讲授,慢慢过渡到理论,有利于学生思维的延续性,让学生理解、记忆更加深刻,激发的他们的学习兴趣,从而增强教学效果。以前课堂都是以教师讲授为中心,满堂课老师是主角,学生参与的不多,这种模式已经淘汰,现在由教师提出问题,要求学生寻求解决方法,逐渐引出课堂内容,教师做出正向讲解,再由学生反过来提问,然后给大家一定时间分组讨论,最后教师总结。经过以上改革以后课堂气氛比以往活跃很多,效果良好。

2.4增强实践操作

很多教师都认为微机原理课程的教学内容枯燥抽象,课时数量偏少,教学难度较大,存在心有余而力不足的感觉。另外,本门课程要求学生对汇编语言有一定的基础,大多数学生汇编语言基础都不太牢固,而且在实验过程中,有一些偷懒的学生不愿意亲自动手编写程序,只是简单地连接导线并调用系统自带的程序完成实验,从而导致学生动手能力差,达不到实验目的。但是本课程的实验环节是课程教学的重要方面,为了解决上面提到的问题,我们任课教师参与实验课程的编排、参与实验课程的讨论、指导,这样既促进了实验环节,又进一步提高了课堂教学的效果,具体的方法如下:

1)预习实验内容。课前预习对在有限的课堂上完成要求的实验内容是非常重要的,因此每次实验结束前就提前布置下一次实验内容。要求学生根据实验教学目的和要求,结合课堂教授的理论知识,做好实验的准备工作,做到实验目的明确、实验原理明晰,实验内容理解,培养学生自学和动脑思考的好习惯。

微机原理论文篇2

生物医学工程主要运用工程技术手段,研究和解决生物学、医学中的有关问题,涉及生物材料、人工器官、医学仪器设计、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法等,在疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面发挥着巨大的作用。南京邮电大学生物医学工程专业是近年来新发展的专业方向,在学校构建以“大信息”为主干的学科专业体系的背景下,基于信号与信息处理强势学科的支撑,通过专业课程教学改革,构建专业集成创新实验平台,凝练专业特点与优势,是提高学生专业素养,培养创新型人才,增强竞争优势的重要手段。

现代电子医疗仪器很大一部分采用了基于微机的虚拟仪器设计方法,因此微机原理课程在电子信息类生物医学工程专业的本科教育课程体系中占据着举足轻重的位置。微机原理是一门实践性很强的课程,实验是教学的重要环节。为提升实验教学的效果,体现专业特色,结合特色专业与生物医学工程集成创新实验平台的建设,我们重点对微机原理课程的实验教学进行了改革,将基础实验融入理论课学习过程中,加强综合性专业特色实验。在实验设计中注意与其他专业课程的前后衔接,并配以相关的开放实验,形成课内课外的综合实验体系,以达到同时提升理论基础与实践能力学习的效果。

一、微机原理课程与生物医学工程

微机原理课程知识点多、实践性综合性强。课程的目的和任务在于使学生能够较全面深入地了解计算机系统的组成和16/32位微机系统的原理;能够掌握汇编语言程序设计的基本方法以及微机接口的基本原理。需要配备丰富的实验内容,通过理论与实践教学的有机结合,使学生从理论到实践,再从实践到理论的认知过程中获得知识、增强能力。结合生物医学工程专业的特点,我们将微机原理课程的教学总体目标设定为掌握基于微机的虚拟医学仪器的设计方法。

一般电子专业的微机原理教学会配置与理论课时相当的独立实验课程,而由于生物医学工程专业属于交叉学科,专业课程多,总体课时的限制造成微机原理课程的实验课时配置较少,相应的实验内容也较为简单,综合性不强;另一方面,实验的设计也是沿袭传统微机原理实验的方式,没有很好地体现生物医学工程专业的特色,很难达到原定的课程教学目标。

二、课程教学改革

针对以上问题,我们主要针对生物医学工程专业的微机原理课程实验教学体系进行了系统性的改革,包括课内实验、专业实验教学体系以及开放实验体系均进行了重新规划与设计。

1.课内实验改革。针对实验课时较少,以及理论教学与实验脱节的问题,我们通过将教学场所从教室改到实验室,在每次理论课教学中都加入了短时间的随堂上机实验,针对该次教学的理论内容设计实验,将实验融入到理论课程中。微机原理的理论内容较为枯燥,单纯地讲述和教师演示的方法不能给学生留下很深的印象,而通过随堂实验的实际操作,学生可以更深刻地理解刚学习的理论知识,并且可以很大地提高学习的兴趣。

另一方面,通过随堂实验,学生在理论课中得到了基本的实验训练,掌握了基本的编程技能,在专门的实验课时中,我们即可设计一些综合性的有专业特色的实验内容,如心电信号采集系统的设计实验。该实验利用了实验室已有的微机原理实验箱,以及为《生物医学传感器》和《医学仪器原理》课程配置的医学电子教学综合实验箱,实验内容综合了汇编语言程序设计、A/D数据采集以及串口通信等课程知识点,利用随堂实验完成的软硬件功能模块,综合设计实现了一个简单但相对完整的基于微机的虚拟医学仪器,很好地体现了综合性与专业特色。

2.专业实验教学体系改革。微机原理课程作为生物医学工程集成创新实验平台建设的一个重要环节,在实验设计中还需加强前后知识体系的衔接,与之相关的专业课程包括《生物医学传感器》、《医学仪器原理》以及《医学信号处理》等。通过对这些课程实验的统一设计,建立完整的实验体系。如我们以心电图信号为线索,在《生物医学传感器》课程中设计了心电传感器实验,在《微机原理》课程中设计了前述的心电信号采集系统实验,在《医学仪器原理》课程中设计了心电放大器设计实验,在《医学信号处理》中设计了心电图分析实验。学生通过这样一系列的理论与实验课程学习,不仅能够更深刻理解各门课程的理论内容,并且能够掌握电子医疗仪器设备的较为完整的实际开发过程。

3.开放性实验体系。开放性实验教学作为一种新的实验教学手段,有助于形成适应应用型创新人才需求的合理培养模式,符合现阶段社会对人才类型、结构的需求,是培养应用型创新人才的必由之路,而培养应用型创新人才则是开放性实验教学的指导思想和目标。

作为课内实验的补充提高,以及创新性实验计划的体现,依托微机原理课程及实验平台,我们构建了一系列的具有专业特色的开放实验。开放实验课题,由指导教师结合科研工作,设计具有一定实用性、前沿性和探索性的集成创新实验课题,学生自由选择,作为课程实验的有益补充与扩展,形成课内课外的综合实验体系。

实验过程中我们开展任务驱动式实验教学,提出明确而适度的任务,激发学生学习兴趣;同时,注意难度与工作量适度,根据每个学生的不同能力差异设置不同的任务,防止因任务难度过大学生无法达成任务而造成积极性受挫、放弃任务的局面。另一方面,合理分解任务,提倡学生间的协作学习,通过小组讨论、协商,在有限的时间内以互相学习的方法进一步深化对开放实验课题的认识,同时培养学生的协作精神。

三、结论

实践证明,微机原理实验教学改革以及专业集成创新平台的建设,大大改善了教学效果,极大地激发了学生的学习热情,并使学生系统地接受科学思维方法、科学发现模式的教育和培训,提升了学生的创新实践能力,满足了行业发展对应用型人才的需求。

参考文献:

[1]艾信友,代冀阳,赵德,等.生物医学工程专业实践性教学的创新性研究[J].科技资讯,2007,(15):247~248.

[2]王俊,马千里,董育宁.生物医学工程专业医学信号处理课程实践[J].中国科教创新导刊,2008,(34):98~98.

微机原理论文篇3

1 理论教学改革方案探索

针对微机原理与接口技术课程理论教学的改革,最突出的矛盾就是该课程涉及的知识点和内容较多,硬件方面包括数字电路逻辑设计基础、计算机组成与结构以及接口技术等,软件方面包括汇编指令和语言程序设计。通常给定的教学课时偏少,要使非计算机专业的学生系统掌握汇编语言程序设计基本方法和微机硬件接口技术,建立微机系统的整体概念,具有一定的难度,造成学生课堂积极性不高。采用传统的教授方法,根本无法出色地完成教学任务达到满意的教学效果。

首先需要改变以教师讲授为中心的传统的接收式学习模式,利用计算机和多媒体技术等手段,创造一个以学生为中心的开放的,以探索知识发现知识为主要目标的教学环境,激发学生的学习积极性,以利于培养更多创新型人才[2]。其次在内容取舍方面,着重从非计算机专业的特点出发,知识点讲解力求深入浅出,采用浅显、清晰、循序渐进的描述方法,注重系统性、实用性和先进性,便于学生自习,以期提高学生学习的积极性和主动性。在每章的授课中,安排1到2个课时的课堂讨论,讨论主题根据每章的学习内容由学生给出,有助于提高学生自主再学习能力,加深对知识点的巩固。

利用计算机进行辅助教学已然成为大家的共识,为适应现代化的教学手段―多媒体教学手段的需要,可采用“微型计算机系统原理多媒体CAI课件”,该课件中引入多媒体技术,利用声音、图像、文档及动画等手段,使课堂教学更加生动、直观、形象,有利于提高教学效果及效率,激发学生的学习主动性和积极性[2]。

2 实验教学改革方案探索

作为一门实践性和应用性很强的课程,微型计算机原理与接口技术的实验教学环节必不可少。实验教学内容主要包括软件实验和硬件实验,软件实验通过编写程序、上机调试测试并且运行的过程,以期提高学生的编程能力;硬件实验通过给定任务培养学生设计硬件,编制接口程序,以提高学生解决实际问题的综合能力。然而实际情况是大部分实验内容为验证性实验,使得学生无法将所学理论知识和实践内容灵活结合起来,无法让实验教学成为理论教学的延伸,更难以激发学生对实验课程的兴趣和创造性想法。传统的实验教学考核机制采用出勤点名签到和实验报告批改结合的方式,最后可能造成动手能力好的同学成绩不如动手能力差的同学,达不到培养学生理论联系实际能力、综合分析解决问题能力、创新能力以及动手能力的目标[3]。

首先,改革实验考核方式,通过设置课程设计题目以学生最终完成的结果作为考核手段,激发学生的实验积极性,培养学生的发散性思维和创新能力[4]。另外可以开展一些电子设计大赛,有助于提高学生的综合应用能力。其次,设立固定的开放实验室时间段,所有对微机原理课程感兴趣的学生都可以利用开放实验室进行学习探讨,有利于微机原理知识的拓展和推广,有利于学生自身潜能的发挥和主动学习能力以及创造意识。针对实验教学内容往往以验证为主要目的存在的问题,无法真正的去思考、分析问题,可以精选课程设计题目,培养学生的团队合作精神,采取启发式的教学方式,对于学生在实验中提出的问题,老师不立即给出正面解答,鼓励学生独立解决问题能力。最后在实验教学中采取优差生搭配提高动手能力,让更多学生对微机原理实验充满兴趣,为以后的专业课以及工作打下坚实的基础。

3 结束语

针对非计算机专业的微机原理与接口技术课程来说,由于内容多信息量大,软件与硬件结合,传统的理论与实验教学使得最后学生对知识的理解较为匮乏。针对非计算机专业的微机原理与接口技术课程来说,由于内容多信息量大,软件与硬件结合,传统的理论与实验教学使得最后学生对知识的理解较为匮乏。通过理论和实验教学方面结合改革,能够更加促进学生对微机原理与接口技术的学习兴趣,开阔学生的知识面,提高动手解决问题的能力。

【参考文献】

[1]周玉庭.微机原理与接口技术课程的改革与实践[J].重庆:重庆工学院学报,2006.

微机原理论文篇4

Key words: microcomputer principle and interface technology;curriculum;teaching reform;experimental teaching

中图分类号:G40文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)23-0210-02

0引言

《微机原理与接口技术》是工科电类专业本科生的重要专业基础课程,也是一门主干和必修课程。但是由于当前计算机技术尤其是单片机及嵌入式技术的飞速发展,传统微机原理课程的地位受到了较大挑战。部分教师和学生将微机原理与接口技术课程与单片机或嵌入式系统等的课程混为一谈,对微机原理课程的地位和作用产生了质疑。本文将结合笔者多年从事微机原理与接口技术课程教学的经验和体会,从多个角度阐述在新时期课程改革背景下本课程所应担负的作用,并详细说明课程内容、实验教学及学时安排等方面的主要思路和具体措施。

1对微机原理与接口技术课程定位的再认识

从目前国内各工科高校的人才培养方案和课程规划来看,微机原理与接口技术课程被看作是电气、电子、自动化等电类专业的一门专业平台课程,其主要任务是使学生从理论和实践的层面掌握现代微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术,建立微机系统的整体概念,使学生具有运用现代微机技术进行软、硬件开发的初步能力。

为适应计算机技术飞速发展的时代需要,各高校微机原理与接口技术课程的课程设置和教学内容也做了相应调整。主要可以分为以下四种情况:①将长学时(90-100学时)的微机原理与接口技术课程拆分为系列课程,如依次分为短学时的《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》和《接口技术》课程;②先开设一门微机原理课程,主要讲授微机的基本组成、工作原理和汇编语言程序设计,其后再开设一门《单片机接口技术》或《嵌入式系统设计与开发》,主要从开发设计的角度讲授接口技术的应用;③同时开设《微机原理与接口技术》和《单片机原理与接口技术》课程,分别从80x86系统和单片机应用的角度讲授系统的工作原理、程序设计和接口技术;④近几年随着嵌入式系统在各应用领域大放异彩,部分高校有将单片机类或嵌入式系统应用课程取代传统微机原理课程的趋势,个别高校甚至直接取消了传统的微机原理课程。以上的第三种情况中,两门课程中有一些重复的教学内容可以合并;而第四种情况则有些偏颇和激进了。因此,有必要重新思考和明确微机原理与接口技术课程在当前工科电类专业人才培养和课程架构中的作用和定位。

微机原理与接口技术作为一门专业基础课程,笔者认为,开设该课程有三大主要目的:一是使学生系统学习微机系统的基本组成结构和工作原理;二是使学生掌握一门有用的低级语言;三是为微机应用系统(包括单片机应用系统)的设计与开发打下一定基础。与此相对应,该课程的教学内容包括微机基本组成及工作原理、汇编语言程序设计和典型接口技术,主要强调基础性、系统性和整体性;而单片机或嵌入式系统的课程往往是基于某一专用系统,属于专业技术课程范畴,更偏向于应用,所涉及的接口技术方面的内容较多,而课程所涵盖的微机系统的范围比较窄,对微机工作原理涉及较少。两者在微机系统的知识结构中处于不同的层面,互不统属。且前者是后者在知识结构上的基础,后者是前者在应用内容上的进一步延伸。可见,微机原理与接口技术课程与单片机或嵌入式课程并不是谁替代谁的问题,而是应加强联系和互相促进的关系。对于想在微机应用控制方面进一步强化学生知识结构和应用能力的高校,可以在开设微机原理课程后,通过选修课或研究生课程的形式再开设一门单片机或嵌入式系统的课程。

2对微机原理与接口技术课程教学内容编排和学时安排的几点思考

虽然目前各高校对于微机原理与接口技术课程(以下简称本课程)的开设形式不尽相同,但从课程设置的角度来看,本课程均应包括微机原理、汇编语言程序设计和典型接口技术的三大部分内容,这也分别对应着本课程的三个主要教学目的。对于非计算机类专业的本科生,本课程的内容还是应强调实用性,对不影响内容完整性,且相对过时、学生今后工作也基本用不到的知识可以少讲或不讲。

2.1 微机原理部分可以将微机原理部分的内容概括为三部分:①微处理器、微型计算机的发展和微型计算机的应用;②微型计算机的组成和工作原理;③计算机中常用的数据类型和编码,进制转换及补码运算。

其中第一部分主要为了解内容,要求学生了解微处理器、微机及其应用领域的主要发展情况和最新技术进展。其教学目的是扩展学生的知识面,丰富知识结构及拓宽专业视野。

第二部分则要求学员理解8086微处理器内部功能结构和存储器组织等内容,掌握8086微处理器寄存器结构及常用寄存器,理解8086 CPU的工作模式和最小模式下信号引脚的功能、最小模式系统总线周期时序,掌握时钟周期、总线周期、指令周期等基本概念。第二部分是微机原理部分的核心内容,概念多,理解难度大。此部分内容从微处理器的内部组成结构、引脚功能及工作模式出发,其教学目的是使学生深入理解和掌握微处理器内部的工作机制和原理。

第三部分内容要求学生理解计算机中常用的数据类型、计算机中的数和编码的表示方法,掌握符号二进制数的表示、补码运算及判断溢出的规则。此部分内容是微机系统的基础知识部分,也是学生必不可少的专业基础知识。

总的来说,微机原理部分的内容重在理论和基础,强调体系和结构,以理论授课为主,其内容既与计算机文化基础、数字电子技术等课程有联系,又具有自身的深度和广度,是本课程教学难度较大的部分。可以将此部分的理论教学时数安排在14-20学时。

2.2 汇编语言程序设计部分本部分的教学目的就是使学生能掌握一门低级语言――即汇编语言。学生有了这门低级语言的基础,在今后单片机知识的学习和科研工作中都能达到事半功倍的效果。

本部分的内容又分为两部分:即8086 CPU的指令系统和汇编语言程序设计。前者的教学重点在于寻址方式和主要指令的功能、用法和技巧。后者则侧重于汇编语言程序设计的步骤和方法,包括常用伪指令和程序结构的介绍以及子程序设计、中断服务程序设计和模块化程序设计的方法,重在使学生能够理解和掌握汇编语言程序设计的完整过程、主要方法技巧和应用环境。本部分的理论加实验教学不应少于40学时。对于大部分单片机应用系统,8086 CPU的指令系统及其汇编语言程序设计的方法均具有很好的参考作用。对于基于MCS-51内核的微控制器,8086 CPU的指令系统和程序设计方法兼容性很高,可以使开发者节省大部分的学习时间。这一点也正是工科学生学习本课程的一个现实意义,也是部分高校在本科阶段不额外开设单片机类课程的重要原因。由于部分工科院校在开设本课程之前,学生往往已经学习过一门高级语言的编程。因此,这些高校在本课程中分配给汇编语言程序设计部分的理论学时较少(有时甚至在10学时以内),连系统讲解8086指令系统、伪指令和程序设计方法的时间都不够,更遑论讲深讲透了。在笔者的微机原理与接口技术课程教学实践中,发现学生如果没有掌握好汇编语言程序设计部分,其接口技术部分往往也很难学好,对接口部分的实验更是难于动手,其弊端在学生的课外科研或毕业设计中也暴露得非常明显。

2.3 典型接口技术部分接口技术部分是本课程中的应用部分,可以采用精讲多练的形式,以典型接口芯片的原理和使用方法为重点。本部分的理论加实验教学可以安排在约30学时左右。

这里需要把握好一个度,即不要过多地罗列芯片,而应有所选择,要做到少而精,以掌握一个典型接口芯片来带动学会这一类芯片的使用方法,达到“授人以渔”的目的。这样做,一方面能使学生始终保持“新鲜感”和浓厚的学习兴趣,达到提高学习效率和实验效果的目的;另一方面,学习过多的接口芯片也没有必要。笔者认为,接口技术部分的教学目的应侧重于使学生具备微机应用系统的整体概念,熟悉设计简单微机应用系统(含单片机应用系统)的一般步骤、方法和过程。更新的接口芯片或更深更多的内容应该在相关选修课、课外科研或者今后的工作中由学生自行学习。

存储器技术重点在于存储器的连接和扩展,如数字电子技术课程中已涉及到,在本课程中可不讲。微机的总线技术、人机交互设备及接口和微型计算机应用系统等内容,可以根据课程教学的具体要求进行选择,应侧重于相关新技术、微机应用新领域的进展介绍,具体可以专题讲座的形式展开。

3本课程实验教学的设计

《微机原理与接口技术》是一门实践性和应用性都要求较高的课程,实验教学在本课程中居于极为重要的地位。其担负着三个主要作用:一是可以加深和提高对课程内容的理解,为理论教学提供有力的支撑作用;二是能够打牢学生汇编语言程序设计的基础;三是培养学生的创新思维和提高学生的微机综合应用能力。具体可以从以下三方面做好本课程的实验教学。

3.1 加大实验课学时比例,将理论课和实验课穿行、紧密衔接在本课程的理论和实践结合最紧密的汇编语言程序设计、接口技术等章节中加大实验课的学时比例,使实验课与理论课的学时比例达到1:1。同时相对集中实验课的时间以保证每个实验的需要,这样就加强了实验实训环节的时间保证。

3.2 优化实验类型,开展任务驱动型的实验模式为有效提高学生的实际动手能力,在本课程实验教学中应适当加大实验的难度,避免学生在实验中“浅尝辄止”。可将本课程的实验细化为基础型、设计型和综合型三大类,适当降低基础型实验的比例,加大设计型实验的比例,并开设综合型实验。基础型实验着重于教学内容的验证和基本技能的掌握;设计型实验则是学生在充分理解课堂单元内容的基础上,着重考察其对单元内容的掌握程度和独立设计、应用能力;综合型实验鼓励学生主动研究探索,是检验学生在阶段学习中知识掌握的全面程度以及其是否具备灵活运用所学知识进行独立开发和设计的综合能力。在实验教学中要开展任务驱动型的实验模式,即每次实验对学生都是一个明确的任务,要求他们必须完成,每一个实验必须调试通过后由指导教师审核并计入平时实验成绩。每次实验开始前,指导教师明确提出具体的实验要求,不向学生提供实验电路或程序方面的具体指导,由学生自行设计实验方案,独立编写实验程序,并最终完成实验报告。

3.3 实验内容要体现梯度和层次,注重打牢基础,侧重应用,兼顾分级教学精心设计实验内容,实验内容的安排要体现梯度和层次。要循序渐进,先基础、简单、局部,后扩展、复杂和整体。即在实验内容的组织上采用阶段式结构,将实验教学过程分为三个阶段:基础实验阶段、小型设计性实验阶段和综合性实验阶段。实验教学中还要注重打牢基础,侧重应用,兼顾分级教学。基础型、设计型实验均为必做实验,计入平时实验成绩。综合型实验是为领悟力和学习能力出众的学生开设的,是选做实验。如汇编语言程序设计的6个实验中,只有完成了前5个实验的学生才可以选做第6个实验,且实验结果经审核通过后由指导教师给予额外的实验成绩奖励。这样既可以保证大多数学生的正常实验教学进度,又可以兼顾到少数学有余力的学生的学习兴趣,做到因材施教,进一步提升了他们的应用能力和创新思维。一些具体的实验安排可以参见下表。

对于实验课中还是“吃不饱”、钻研劲头足的学生可鼓励其参加课外科研活动,通过参加教研室的科研实践学习微机应用系统设计的全部过程和方法。也可以通过课余时间开放实验室,由学生自己完成一些更复杂的PCI接口实验或难度较大的Windows驱动程序的实验。

4结语

随着计算机技术的飞速发展和课程教学改革的不断深入,微机原理与接口技术课程的传统地位受到了较大挑战,找准其在工科电类专业课程改革背景下的定位非常重要。同时,本着与时俱进的发展原则,应对本课程的传统教学内容、实验教学和学时安排进行改革,使其既能适应新形势的客观需要,又能继续发挥其专业平台课程不可替代的作用,这也是每一个相关任课教师需要深入探索的问题。

参考文献:

[1]王莉.微机原理与接口技术系列课程教学改革的探讨与实践.科技咨询导报,2007,(4):245-246.

微机原理论文篇5

Construction of Bilingual Multi-dimensional Teaching Material

of "Principles and Applications of Microcomputer"

LIU Wei, CHEN Zhiping, ZHANG Juyong

(School of Mechanical Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang 310018)

AbstractBased on The urgency and necessity of current egneering majors' bilingual multi-dimensional teaching "principles and applications of microcomputer", analyzed thepurpose and meaning of bilingual three-dimensional textbooks construction, raises the design ideas and construction system from many aspects, and combining with the teaching to the professional characteristics, introduces its research method in detail.

Key wordsprinciple and application of microcomputer; bilingual course; three-dimensional

0 引言

进入21世纪,信息和运算能力的提速,带动了科学技术的迅速发展,这一切都和计算机的发展息息相关,而微机是一个代表机型的个人计算机,对于科研工作者来说,微机更是需要掌握的“第二语言”。《微机原理及应用》作为高等院校的理工科类的一门专业基础课,学生的接收和学习的程度与教材的选取、应用案例的选取、讲解的过程联系紧密。《微机原理及应用》双语课程立体化教材的建设是以intel公司的16位机8088/8086为例进行内容的整编和讲解的。计算机的最初发展和此十六位机的设计均起源的英文体系的国家,所以其内部结构名称、软件编程和接口命令等应用均采用英文名称或者缩写,而在我国采用英语作为除母语之外的另一种语言对此课程进行立体化教材的编订,能够更好的对这门课程进行诠释,直观、形象地提示和帮助学生理解教学内容。所以《微机原理及应用》双语课程立体化教材的建设对于推动此课程的发展和逐步实现与国际接轨的教学方法起着至关重要的作用。同时通过双语课程的推广,使学生的专业知识和外语交流技能得到全面培养,适应国际化人才发展的需要。

1 双语立体化教材建设的现状和建设目的

目前,在我国对于 “双语教学”的界定一般是:将学生的英语,通过教学和环境的训练,使之能代替或接近母语的表达水平。所以双语课程的顺利开设首要条件取决于学生的外语基础。目前本科生的英语主要注重写和读的能力训练,听和说的能力不足。所以主教材的编写在采用规范英语进行编写的同时,专业词汇和重点内容要适当加以汉语注释,使学生建立起此专业的英语表述习惯和能力,教辅资源的编写要由浅入深引导学生的听和说的能力,立体化教材建设对专业知识和英语能力的培养关系如图1所示。

首先,主教材的双语建设解决了教师和学生在双语课程教材选择上所存在的困惑。由于原版教材和影印版教材成本较高,并且在编写上相对国情教学存在差别,不符合我校学生学习的思维方式和知识体系,直接选用国外原版教材并不是最佳选择方案,所以面对我校学生综合能力培养和就业发展需求,确立有特色的双语教材发展思路。

图1立体化教材建设对专业知识和英语能力的培养关系示意图

其次,双语立体化教材的建设要主动开发综合课程资源优势,更新教学观念,树立学生主体和教师主导的意识。主教材包括符合教学基本要求和教学大纲的全部知识点,强调科学性、完整性和系统性。同时教师参考书与主教材配套,书中应含有大量的教学参考资料,教师可以根据需要选用,体现个性化教学。学习指导书的服务对象是学生,体现本门课程的要求、难点和重点以及学习方法。试题库或习题集是对教学效果进行测试与评价的。它们之间既有重复和强调,又有交叉和补充,相互配合,形成一个教学资源有机的整体。

最后,在为教学服务方面,通过教学服务专用网站在网络上为教师和学生提供交流的场所和交流环境,可以为教学信息交流、学术讨论、专家咨询提供服务和网络授课。对学生来说,则在教学支撑平台所提供的自主学习空间来实现学习、答疑、作业、讨论和测试。在教师、学生之间建立起一个以网络为纽带、以数据库为基础、以网站为门户的立体化教材建设与实践的体系,用快捷的信息反馈机制和优质的教学服务促进教学改革。

建设双语课程的立体化教材,可以克服教材形式的单一,满足现代学习者个性化、自主性和实践性的要求,为双语教学提供整体解决方案。因此,《微机原理及应用》双语教学课程立体化教材的建设项目,将为我校开设双语课程提供了符合实际情况的教学示范和具有国外先进教学观念的主体参考教材,同时促进我校双语教学改革的步伐。

2 《微机原理及应用》双语立体化教材的设计思路和体系建设

在教学的过程中,教学优化和教学反思很重要,也是在教材建设中必不可少的一个环节。《微机原理及应用》双语立体化教材的建设,一方面要吸取目前普通教学中的优势,反思其中存在的问题;另一方面要注意双语教学在目前国内实施中的所遇到的困难和问题。力求此教材的设计是在两者的基础上发挥优势和解决问题,使《微机原理及应用》这门课程建设成为一门切实可用、受学生欢迎的课程。

2.1 《微机原理及应用》双语立体化教材的设计思路

目前,《微机原理及应用》双语课程立体化教材的设计思路主要包含以下几个方面:

(1)主教材、教师参考书和学习指导书的体系结构和主要内容研究。以经典机型为理论基础,以应用案例为主线,并且逐渐引入目前主要应用的微机类型;(2)电子教案和CAI课件的主要内容编排。围绕主教材,在理论内容和应用案例力求具体形象的表达形式,由浅入深的讲解方法;(3)双语网站建设与利用网络的在线辅导。切实吸纳和解决学生在学习中所遇到的问题,拓展学生的学习思路;(4)应用案例、试题库和资料库的编写与利用。检查学生对知识点的掌握程度,回顾和反思微机的教学历程。

在主教材的内容建设上,注重教材的先进性和前瞻性,借鉴国内外优秀教材,并且遵循科学性、先进性、合理性和实用性,既体现国外优秀教材中的先进教学理念、教学方法和手段,又能保留国内教材的原有知识理论体系,确保专业教学大纲得到全面执行。其次,结合立体化教材建设的特点,对多种教学资源进行整合提供此课程的整体教学解决方案,能够最大限度地满足教师教学需要和学生学习需要,提高教学、学习质量,促进教学改革。

2.2 《微机原理及应用》双语立体化教材的体系建设

《微机原理及应用》双语课程立体化教材的系统构成如图2所示,遵循上述的设计思路,其体系的建设分为以下几个方面:

(1)确立主教材内容。在主教材的选取上通过多方面收集教材资源,在构建起本课程教学坚实的理论基础之上,结合应用案例实现理论和实践应用的紧密结合。主教材的建设仍然采用经典微机类型intel8086/8088。虽然微机的发展日新月异,但是经典机型是基础,此微机的内部结构、接口和命令都比较简单,便于初学者入门学习,对于初次接触微型计算机的学生起到入门、培养兴趣和循序渐进学习的目的。在此基础上在主教材的后几个章节可以引出目前主要用来控制的微机类型,并且结合具体的案例来描述其技术参数和应用上的优缺点。

(2)确立辅助教材体系和内容。通过应用多媒体课件(CAI),电子教案(PPT),视听教材,结合教学网站与习题库,营造一个多渠道,多媒体,全方位互动式的教学环境。

(3)教材服务体系建设。基于优秀教材与内容丰富的教学环境等硬件基础,设计理论学习与实验实践有机融合的课程安排。结合案例库,使得学生在学习每一个知识点之后都能够得到实践理论的机会。同时引入试题库,使得学生能够及时的检测对知识点掌握的程度,不断锤炼对理论的理解。

在经过立体化教材系统的教学之后,学生不仅能够牢固的掌握理论知识,还能够培养出坚实的综合应用与开发能力。

图2《微机原理及应用》双语课程立体化教材建设体系图

3 《微机原理及应用》双语立体化教材建设的研究方法和实践应用

针对《微机原理及应用》双语课程立体化教材建设的研究方法上,首先采用规范英文编写主教材。主教材的编写要充分体现教学用书的专业特征,根据专业的不同,内容和侧重点也不同。其次是编写电子教案、大纲、实验、教学文件以及参考资料和习题库等教学资源。其中,进行授课课件和习题答案幻灯片的制作,其中集合现代教育技术设计的大量动画、视频模拟,寓教于乐。采用JSP开发双语课程网站,设计多个学生和教师相互交流的功能,网络教学的优点之一在于能整合多种媒体,通过超文本链接,进行有效的知识表达和信息传输,如在线作业、在线辅导、在线测试和在线试验等。

本文针对机电自动化专业的 《微机原理及应用》双语课程立体化教材进行了编写和建设,在突出以intel8086/8088芯片为例的微机主要结构原理和软件设计功能的基础上,在接口实现功能部分充分结合机电专业的特点,以讲解机电一体化的电路控制设计为实例,对微机应用部分的内容进行整编,使学生在学习的过程中能够充分结合本专业的(下转第78页)(上接第39页)专业课内容,即有助于理解微机设计的基本要领又对专业课的设计内容加深了理解。因此,通过本课程的学习,使学生能够对本专业的部分课程进行融会贯通,进而对本专业的学习目标和专业特性有了更深入的认识,一定程度上加强了学生对专业的兴趣。

4 小结

“微机原理及应用”双语课程立体化教材的建设有效地解决了“微机原理及应用”双语课程教材选择上的问题,并且为本课程的开设提供了全面的立体化的教学资源和教学服务体系,满足了教师和学生对课程教授和学习的需要。双语教学和立体化教学的结合充分实现了专业知识和外语能力的全面培养,为培养社会需要的高素质人才奠定基础,本项目的实施将有利于促进双语教学的改革和双语教材建设,并在一定程度上起到示范作用。

注:本文系杭州电子科技大学校级高等教育立项课题项目(编号:YB1001)的阶段性成果

参考文献

[1]柯津云.双语与双语教育:国内外发展概况[J].天津师范大学学报(基础教育版),2007.8.

[2]章雁.管理会计双语课程立体化教材建设[J].财会月刊,2009.5.

微机原理论文篇6

随着信息科学技术的不断发展和社会对人才要求的提高,学院对本科生课程体系进行了改革和建设。微机原理课程在改革中出现了一些新的问题和矛盾。笔者根据亲身实践,对下述问题进行探讨。

1课程的定位和目标

在四年的学习中,信息科学技术专业的本科生除了要掌握数学、物理、电路和计算机四大基础知识,学习相应的专业基础和专业课程外,更重要的是建立系统的概念,学会站在系统的角度分析和解决问题。对于电子专业学生,则要求了解掌握以CPU为核心的电子系统。在选修微机原理前,学生已经学习过电子技术和相关电路知识,要分析和设计电子系统,还必须学习两个新的知识点:微处理器和相关接口技术,这正是微机原理的主要内容。该课可以将微型计算机系统作为电子系统的实例讲授,强调学生建立电子系统的概念。

因此,微机原理课程的定位是:计算机专业硬件基础课程群(电子技术基础、电子技术基础实验、微机原理、微机原理与接口技术实验、计算机组织与体系结构和计算机组织与体系结构实验)中一门重要的专业基础课程,在学生由电路到系统的学习过程中起到承上启下的作用。

课程的目标是:使学生从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术,建立微机系统整体概念,具有运用微机技术进行软、硬件设计开发的坚实基础,具有分析解决实际问题的能力和创新意识[1]。

2正确处理传统与现代的关系

计算机科学发展迅猛,新技术层出不穷,因此微机原理课程教学对基础性、先进性和前沿性都有很高的要求[2]。教师在教学中需精心设计课程内容体系,正确处理传统与现代的关系。

大学基础课程教学不同于专业技术培训,必须强调基础。作为专业基础课程,微机原理教学内容组织的指导思想是:从基本概念、基本分析方法和基本能力的培养入手,在保证基础的前提下,吸收计算机技术发展中涌现的新技术,科学合理地更新课程内容,保持先进性和时代性。

具体到课程内容组织,主要分为微处理器和I/O接口技术两大部分。英特尔公司生产的系列微处理器在微机中应用最广,从1971年的“4004”到现在的“Itanium”;I/O接口电路也由原来的分立器件到现在的“南桥”、“北桥”套片,可选的内容非常广泛。

在教学实践中,笔者贯彻基础是根本的原则,选择英特尔 8086 CPU为微处理器部分主要内容,详细讲解其BIU和EU架构、管脚信号、总线时序、指令系统、分段技术及流水线技术等;I/O接口部分以并行接口、串行接口和定时器/计数器接口为例,重点讲解I/O接口的基本原理及典型电路。这种内容组织有利于学生对微机基本原理的学习,避免纠缠于高端CPU等一些技术细节中,冲淡基础知识的学习。

在保证基础的前提下,我们也将现代微机系统中具有代表性的新技术合理引入到教学中来。笔者在课程中介绍了英特尔高性能微处理器的Cache、超标量流水、虚拟存储器、分支预测、PCI总线和多核处理器等技术,不仅开阔了学生的视野,也为他们以后的学习和研究作了铺垫。

3正确处理内容与课时的矛盾

由于信息科学的不断发展,本科生课程体系也在不断改革。课程越开越多,每门课程的课时减少[2]。北京大学微机原理的课时已由原来的72学时减少到现在的54学时。但该课程的特点却是信息量大、教学内容多,于是出现了课程内容多而课时少的矛盾。

笔者采取“重点讲授、引导自学”的教学方法,将教学内容分为掌握和了解两种要求。需要掌握的部分是教学的重点知识,教师在课堂上会仔细讲解、详细刨析;对需要了解的内容,教师只给出引导思路和概括总结,详细内容需要学生课外自学完成。

需要掌握的知识是微机系统中最基本、带有共性的内容,是教师通过研究课程知识体系,探索其内在规律与联系整合出的课程核心知识单元。本课程可划分为6个核心知识单元:

(1) 微型计算机的基本组成与工作原理。

(2) 指令系统与汇编语言程序设计。

(3) 存储器原理与结构。

(4)I/O接口技术。

(5) 总线技术。

(6) 高性能微处理器及相关技术。

同时加强课程配套教材建设,写厚教材,对于需要了解的知识,教材上需详细论述,以便学生自学。

这种教学组织不仅突出了教学重点,以点带面,而且还训练了学生的自主学习能力[3]。

4理论和实践的协调

微机原理是技术性、工程实践性很强的课程,因此实践教学在教学过程中占有非常重要的地位,是培养高素质创新性人才的关键环节。实践课程不是理论教学的附属课,理论和实践只有协调合作,实现互补和互动,才能促进学生知识、能力和素质的全面发展[4]。

对实践教学内容的设计,除了使学生加深理解理论课的知识点外,更重要的是通过实践活动培养学生理论联系实际和分析解决问题的能力。北京大学微机原理实践教学分为上机实习和实验课程两个环节。

上机实习是理论课程的实习作业,主要训练学生自主学习指令系统和汇编语言编程。共分为4个题目,前3个题目为由浅入深的验证性题目,第4个题目为任务性设计题目,训练学生的综合设计能力。

实验课程是独立学分的实验课,主要训练学生的微机接口和系统综合设计能力。实验内容分为基础单元实验和开放性综合实验两大部分。基础单元实验为典型接口实验,使学生巩固对基础理论知识的理解,并培养基本实验操作技能和方法;开放性综合是以任务为导向的系统综合设计题目,训练学生的综合创新能力。学生还可以在教师的指导下自主拟定实验题目,在开放式的实验环境中自主发挥。

在理论和实践协调的基础上,理论课教师和实验课教师定期举行教学例会,协调两者的教学内容和教学进度,真正实现互补和互动,做到“我中有你,你中有我”。如理论课上给出问题指令语句,要求在上机实习中验证;理论课上讲解各种I/O接口的基本原理,而接口芯片(8255、8251、8253等)的具体应用则在实验课上完成;开放性综合实验更是将理论课上的系统概念进行提升,由学生动手实现。

5研究性学习

我国创新型国家的建设需要一大批创新性人才,这对大学教育提出了更高的要求[5]。大学教育的目标不仅是培养学生学习掌握某专业领域的知识和技能,更重要的是培养学生的综合能力和素质,尤其是创新意识和创新能力。创新能力是指学生在扎实掌握基础知识的基础上,主动发现问题、提出问题和解决问题的意识和能力。创新能力培养的关键是引导学生进行独立思考。

培养学生的创新能力有多种方法,如许多教师在课堂上采用启发式教学方法激发学生的主观能动性[6]。研究性学习方法也是培养学生创新思维的一种有效手段。它以学生为主体,让学生就某一专业领域的问题进行深入研究探讨,最终形成自己的见解。在教学中强调学生的主动思考、主动探索和共同参与。

微机原理中的研究性学习也可以采取多种方式。如设置习题讨论课,师生共同进行拓展式研究;还可以在课前指定学生准备讨论题目,课上进行演讲并全班讨论。再如课程设置研究性学习考核点,要求学生按自己的兴趣拟定研究题目,广泛查找阅读资料,撰写研究报告等。

研究性学习的重点在于学习过程,学生通过拟定题目、搜索资料、讨论辩论和形成观点,最终形成创新思维。

6结语

随着微机原理课程教学改革的不断深入,教师在教学过程中一定还会遇到一些新的问题。只要教师潜心教学研究,用心对待教学,对待学生,就一定会找到解决问题的方法,提高教学质量。

参考文献:

[1] 王克义. 非计算机专业微机原理课程的改革实践与研究[J]. 计算机教育,2005(11):37-39.

[2] 刘春玲. 微机原理及应用课程教学改革探讨[J]. 武汉科技学院学报,2007(10):70-72.

[3] 池进. 创新教育教学方法 提高教学质量[J]. 高等理科教育,2008(6):70-72.

[4] 果莉,李文哲,杨方. 加强实践教学,培养学生创新精神与实践能力[J]. 实验技术与管理,2009(1):14-16.

[5] 李福华. 实行开放式研究性教学,培养研究生的实践能力和创新能力[J]. 实验技术与管理,2009(5):18-20.

[6] 丁旭阳,罗惠琼,范明珏. 计算机教学中学生学习主动性的培养[J]. 计算机科学,2009(7):5-6.

A Discussion of Some Topics in Microcomputer Theory Teaching

WANG Zhi-jun, WANG Ke-yi, YANG Yan-jun

微机原理论文篇7

2. 对微机保护硬件平台几个主要方面如CPU、数据采集和通信方式等进行了探讨,针对传统微机保护硬件平台存在的缺点以及为了适应电力系统发展对微机保护的要求,提出了新微机继电保护硬件平台的“通用”模块化设计方案。

…………略,共5点

关键词:微机保护、硬件平台、逻辑运算、开入开出、抗干扰

目     录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论………………………….……………………………..….1

1.1 微机继电保护的发展…………..………………………………1

1.2 本课题研究的意义………………..……………………………2

1.3 本课题所做的工作………………..……………………………3

第二章 微机继电保护硬件平台的设计………………………………4

2.1微机继电保护硬件平台的探讨…………………………………4

2.1.1处理器………………………………….……….…………4

2.1.2数据采集系统……………………….……….……………7

2.1.3通信方式…………………………….……….………..…11

2.2传统硬件平台及存在问题………………………..……………13

2.3采用方案比较………………………………………………..…13

第三章 逻辑运算模块的硬件设计…………….………………….…17

微机原理论文篇8

对于一台微型计算机来说,由软件系统与硬件系统共同组成的。其硬件系统主要是构成计算机的电子元器件、电子线路以及机械装置等各种物理设备;而软件系统主要是程序以及有关的程序技术文档资料。而这两个部分仅仅是大划分,它们下面分别又化成了许多重要的组成部分。

1.1 微型计算机硬件系统

硬件系统由是由运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备5部分组成。下面分别就这5部分进行适当阐述。

1)运算器。在微型计算机中,运算器就是一种执行部件,所承担的任务就是对信息进行加工处理;其运算的方式主要有加减乘除与与或非、异或、同或以及逻辑运算。

2)控制器。该部件主要是微型计算机的控制中心。其中最主要的控制部件是cpu,也是整个微型计算机的指挥中心,用来协调整个计算机的工作,进而来完成程序信息,并经过输出设备输送出去。

3)存储器。这部分就相当于微型计算机的仓库,用来存放计算机中的数据与程序;而程序是微型计算机用来操作的依据,数据是微型计算机用来操作的对象。

4)输入设备。该设备的主要功能就是将用户的信息以指令形式传送到计算机中,传送过程中还要将信息处理成计算机能够识别的信息,最具代表性的就是键盘、鼠标。

5)输出设备。将微型计算机的处理结果按照一定方式传送出去,共用户使用。最具代表性的就是显示器;

1.2 软件系统

软件系统所包含的内容是非常丰富,要对其具体分类十分困难,因此,按照系统的功能不同,可以划分为应用软件与系统软件;所谓的系统软件主要是指对微型计算机进行管理、调度、监视以及服务等,比如操作系统就是典型的系统软件;而应用软件且是利用计算机作为操作平台来解决生活中实际问题的程序,比如outocad软件就是利用计算机来画图软件。

2 微型计算机原理

多年以来,很多人都在对微型计算机的原理进行研究。但是相比之下,最为成功、全面的还是1946年由数学家冯.诺依曼出来的工作过程,如图1所示。

从该流程中可以发现,其整个工作原理可以按照如下进行。

首先用户要将自己的意图编写成程序,然后将这些程序按照指令形式传输给微型计算机,就计算机就能够按照这些程序去执行程序。当输入设备将用户的指令传送到微型计算机内存中,cpu就会按照指令的先后顺序开始执行,让各个部件自动去执行。

要探讨微型计算机原理,就一定要清楚存储单元,事实上存储单元就相当于一个房间(本文就比喻成房间),其中存放的是机器语言,即二进制;对于存储单元来说,主要有两个特征:①存储单元这个房间中存放的仅仅是内存中某一个房间上面的房间号码,无论何时,这个房间号码都可以任由cpu使用;②存储单元具备自动增加一个房间的功能。

图1 微型计算机结构图

现在用例子的形式来阐述微型计算机原理:某用户通过程序给微型计算机发出三条指令,这3个指令就放进内存中的201、202、203三个房间之中,那么按照处理顺序201首先被放进了存储单元;cpu在微型计算机中查询就只能查到201,就从内存之中取出201房间指令并按照要求执行;但201房间的指令被执行完之后,存储单元会自动增加一个成为了202,当cpu再到内存之中查询存储单元之时,就会自动到202之中了,就会从202中取出指令并且按要求执行。按照中工作模式,微型计算机在无人参与情况下,就会自

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动的按照顺序执行程序,一直到存储单元中的所有程序全部被执行。

3 微型计算机的应用

随着微型计算机技术的飞跃发展,已经被人们普及使用了。具体而言,微型计算机主要应用在如下几个方面。

1)科学计算和处理数据。在工程设计、科学研究以及社会经济管理规划等行业中有着复杂的数学计算,比如:处理航天的测控数据、计算卫星的轨道等,如果依靠人做是不可能完成,就必须要利用微型计算机来处理数据。

2)办公自动化和信息管理。现在很多大型企业、国家一些部门所管理内容较多,具有一个庞大的数据系统。比如:人事档案管理、生产计划管理以及购销合同管理等。只有科学合理的使用微型计算机,进行办公自动化以及信息管理。比如国家对人口的身份信息管理就是一个比较庞大数据系统,过去依据人来管理经常出现错误,连身份证号码都出现重号、错号等现象,但采用微型计算机管理之后,不但规范论文联盟了管理还大大降低了这些错误。

3)自动化仪表仪器。对于一起仪表的安装之中,使用微型计算机之后能够增强仪器仪表的功能,提高其使用性和可靠性,同时还减小了仪器仪表的体积和重量。

微机原理论文篇9

一、背景及意义

自动控制技术是一门非常重要的现代科学技术,广泛应用在电力、冶金、汽车制造、机器人、航空航天、军事、智能家居等领域,在人类生活的各个领域创造了一个又一个文明,影响着人类的生产生活方式,因此人们需要掌握一定的自动控制技术。《自动控制原理》是学习自动控制技术的基础学科,是许多专业的基础课,掌握好《自动控制原理》是必要的。《自动控制原理》具有理论性强、实践性强、内容抽象、系统分析繁杂、涉及的知识面广等特点。学生学习起来具有一定的难度和深度,而且学生容易陷入枯燥、厌学的恶性循环,这会阻碍学生的学习[1-3]。传统的《自动控制原理》课堂教学是师生之间面对面地交流,教师可以根据学生的听课状态了解授课情况从而可以随时微调教学内容及进度,课堂的教学环境容易营造一种浓厚的学习氛围,有利于学生快速进入角色,使学生听课注意力集中,这有利于及时交流,所以传统课堂教学在大学以其不可比拟的优势占据主导地位。但是也有着不足,例如课堂学习的时间有限、不够自由灵活、课堂教学情景无法再现等。因此需要发展一些辅助教学来弥补传统课堂教学的不足,增加传统课堂教学的手段和丰富教学内容,做到以传统课堂教学为主,辅助教学为辅。

21世纪初,随着计算机的发展、互联网的出现使辅助教学发展翻开新的篇章。以互联网为基础的E-Learning(在线学习)学习方式弥补了上述不足,以互联网及其强大的信息交换能力,使学生可以重复观看上课录制好的教学视频、教师上传的教学课件等,但是在实践过程中发现,虽然E-Learning学习方式能够在一定程度上增加学习的自由性、激发学习的兴趣,但仍旧不可避免地受到电脑、网络以及不能随时随地沟通的约束[4]。因此,在近年来,我校师生积极探索新的辅助教学方式――以手机终端为基础的M-Learning(移动互联学习)学习方式。

M-Learning顾名思义是基于移动终端的教学方式。以智能手机和4G网络为代表的移动互联网的迅猛发展,使人们的生活方式发生着巨大的改变,越来越多的人变得手机不离手。大学生作为智能手机使用者的中坚力量,无时无刻不在使用手机,因此出现了所谓的“低头”族。辅助教学新阶段M-Learning(移动互联学习)正在被应用到大学课程教学中。M-Learning辅助教学不仅具有E-Learning辅助教学的各种功能,还能弥补E-Learning辅助教学的不足,如在移动平台上可以随时随地进行沟通。此外,它的特点还有信息传播更加快速化、微型化、碎片化,信息获取也更加自由,师生之间可随时随地进行互动,等等。

在智能手机琳琅满目的APP应用中,微信这一款即时通信免费聊天软件无疑是最具发展成移动教学平台潜力的。《企鹅智库:2016年微信影响力报告》表明,学生使用微信的比例达到14.4%;平均每天打开微信10次以上的用户达到61%;35.8%的微信读书用户提升了自己的阅读量。微信月活跃用户规模达到6.5亿。这说明微信在人际互动交往软件中占绝对统治地位,因此开展以微信为基础的移动互联网教学具有良好的使用基础。

二、微信具有的功能

微信是一款功能强大的即时通信软件,主要功能有聊天、朋友圈分享、微信公众号等。微信的聊天系统有强大的功能,不仅可以发送文字,还可以发送语音、图片、视频和office文件等。语音、视频交流使人与人之间的交流更加密切和方便,可浏览office文件的功能使办公更加方便。我校《自动控制原理》教师已经建立以专业为单位的“自动控制原理”微信交流群,群内包含任课教师及学生,在群组内学生可以S时随地向教师询问相关问题,教师也可以任务书。同时支持私聊和群聊的聊天模式使人际交往更加灵活,使得教师除了一对多的答疑外,也可以进行一对一的辅导。除聊天系统功能强大以外,朋友圈分享功能也是微信的一个特色。微信的朋友圈分享可以实现文章的转发、文字和图片的发表或者视频的链接,朋友圈还具有强大的评论功能,这个功能不同于QQ的说说,没有互加好友的人不能看见对方的评论。除了上述两个常用的功能外,还有面对面加群、附近的人、摇一摇等功能,具体见表1[5]。

除了个人用户的功能强大之外,微信还推出了公众号功能,公众号可以实现自媒体活动,即实现一对多的媒体性的行为和活动。微信公众号分为“服务号”和“订阅号”,作为个人目前只能申请订阅号,在订阅号中可以向所有关注的人推送微消息、微活动、微语音、微视频等。我校教师尝试建立并完善以《自动控制原理》教学为内容的公众号,在公众号内搭建多个板块,如科技前沿、历史回溯、教学天地等,并且每位教师随时可以推送与自己研究领域相关的文章、前沿科技等。

微信所展示出的各种功能与以往的E-Learning方式相比,使学生的学习方式更加灵活、自由性更高、时间地点的约束进一步降低。同时它是课堂教学的进一步延伸,无论是答疑解惑还是丰富课堂教学内容都具有良好的效果。

总之,微信整合了手机短信、通话、邮箱、论坛等多种功能,形成了一个操作简单、高效的多模态、一体化的移动交互平台。微信的这些功能不仅使人们的生活更加方便,同时也为《自动控制原理》课程的改革提供了新的发展方向和平台。

三、微信教学具有的特点

虽然微信具有如此之多的功能,但是操作起来却一点都不烦琐与复杂,而且在不同功能之间切换很方便。例如,在信息交流时,语音和文字功能相互转换比较方便,可根据自己的使用环境选择一种方便的输入方式。

微信的信息一般以简短的文字内容、快速的照片分享等“微”信息为主,适合当下“快餐式”的阅读习惯,同时由于信息具有“微”特点,使得信息更灵活,内容更丰富,以及信息传递更加精准[6]。

微信交流具有实时性,这使教师和学生不必专门准备特定的时间进行沟通和学习。同时作为“互动式”教学方式,教师不仅能有效地传递知识,而且能够及时地从学生的学习和疑问中得到教学效果反馈,从而及时调整教学进度。

朋友圈不仅能够状态、心情以及最近的活动,同时也可以使师生之间的互动更加密切,建立起亦师亦友的关系。同时,学生也可以最新的成果、作品以获得成就感和满足感。

四、基于微信平台的教改

我校师生积极探寻如何利用微信开展《自动控制原理》的课程教学,以满足学生的学习要求。微信教学平台的具体内容如下:

朋友圈:学生可以通过微信朋友圈扩散消息。例如,学生可以发送一些与《自动控制原理》有关的文章、学习技巧、科普知识等,也可以推送自己做出的成品以及自己的发明创造等。教师可以通过朋友圈对学生的内容进行点赞、评论等,增加与学生之间的互动。这不仅可以从学习上关心学生,更可以从生活上及时送上关心和分享学生的喜悦,使师生之间能够加深了解,打破传统的师生身份的观念,建立起亦师亦友的关系。例如,曾有位学生腿部骨折却无钱治疗,我校师生通过朋友圈U散消息来筹集资金,并为他送上关心和祝福。

微信群:任课教师可以建立以上课班级为单位的微信群。教师通过该群可以组织学生学习讨论,可以发起课程评价,也可以进行统一答疑、布置作业等。学生在群里还可以畅所欲谈,减小师生之间的身份差距。当然,任课教师除了这种一对多的辅导之外,还可以进行一对一的辅导。智能手机的便利性,使这种交流可以随时随地进行,它打破时空的局限性。例如,在下班回家的公交车上,教师就可以通过语音的方式完成交流讨论。

微信公众号:公众号的合理设计可以极大地增加学生学习的乐趣和对信息的获取。例如,公众号下可以列举各位任课教师的特点、研究领域等以供学生根据自己所喜好的方向有针对性地选择教师来辅导。也可以推送如生产生活中的创新性应用的实例和前沿科技发展理论等资料,来增加课程的趣味性和吸引力,令整个课程显得丰富多彩。目前,我校教师建立了“华电自动控制原理”的微信公众号,公众号的内容性还在不断探索和完善。

利用微信平台建设移动互联网教学主要集中在课外的延伸以提高兴趣、课后的复习以巩固知识和课下的交流以方便答疑,但这不并是说微信在课前和上课时不能被加以利用。例如,在课前,教师可以通过微信群通知学生需要准备的资料、需要预习的内容等;课后,上传与下节课内容有关的动画等以此激发学生的学习兴趣;再如微信表情中筛子功能,可作为上课随机点名回答问题的方式;利用微信群可以在课上做问卷调查等。

五、结论

基于微信平台的《自动控制原理》辅助教学不仅能够弥补传统课堂教学、网络教学的不足,打破课堂教学的时空限制和原有网络教学的局限性,还在此基础上丰富了教学手段、增加了学习趣味。这一辅助教学不仅仅变革了教学形式,还改变了教学理念,使“灌输式”学习变革为“交互式”学习,同时,更加注重学生的学习质量、学习体验,它进一步推动了教育信息化的发展,完善了教学内容。

参考文献:

[1]谢静超,毕月虹,刁彦华,等.土木建筑教育改革理论与实践(第12卷)[C].武汉理工大学,2010:433-435.

[2]李振龙,乔俊飞,孙亮,等.自动控制原理课程体系结构和教学方法探讨[J].教学研究,2009,32(2):66-68+72.

[3]刘羡飞,李俊红.结合大学生特点谈“自动控制原理”的教学改进[J].中国教育技术装备,2008,(Z1):67-69.

微机原理论文篇10

“波义耳把化学确立为科学”,是恩格斯的著名论断之一,语出恩格斯《自然辩证法》第2、3节“自然科学各个部门的循序发展”(〖1〗,p.28) 。奇怪的是,恩格斯在谈到生理学、比较形态学和比较生理学等学科成为科学时,都说明了原因,但是,恩格斯没有对“波义耳把化学确立为科学”作出任何解释。持马克思主义观点研究化学史和化学哲学的学者,经常引用和注释这条经典,其基本观点是:波义耳提出了科学的元素定义,从而“把化学确立为科学” 。

现以在国内颇有影响的化学史书籍《化学发展简史》为例:

在化学领域,十七世纪英国资产阶级早期活动家波义耳(Robert Boyle1627-1691)对一系列新的实践经验,进行了总结,为化学元素作了一个科学的定义,为使化学发展成为真正的科学做出了一项重大的贡献,为人们研究万物的组成指明了方向,因而它是化学发展中的一个转折点。对此恩格斯给予了高度的评价,他曾指出:“波义耳把化学确立为科学”。(〖11〗,p.72)

然而,据对波义耳原著的研究,发现波义耳根本就没有提出过什么“科学的”、“近代的”元素定义(〖5〗,pp.95-98;〖6〗,p.380;〖7〗,p.17;〖8〗,p.76;〖9〗,pp.240-242)。波义耳从根本上怀疑元素的存在;波义耳除了批判元素概念以外,绝不给元素概念在化学研究中留下一点地位。

如果波义耳果真没有提出“科学的元素定义”,那么,恩格斯的论断“波义耳把化学确立为科学”是否就不能成立了呢?我们究竟应该在何种意义上理解“波义耳把化学确立为科学”这一论断呢?

2 对波义耳元素定义的误读

人们常常引用的波义耳关于化学元素的定义,出自波义耳《怀疑的化学家》一书。在研究波义耳关于化学元素的定义之前,我们简要地介绍一下《怀疑的化学家》的主要内容。

波义耳《怀疑的化学家》(The Sceptical Chymist),出版于1661年 ,其实这本书几年前就写好了,并且私下流传着(〖12〗,p.386)。波义耳著述甚丰 ,在今天的人们看来,《怀疑的化学家》是波义耳著作中最著名的一部,但是,在波义耳那个时代,这部书并不比他的其他著作更出名,也不比他的其他著作更重要(〖4〗,p.465;〖7〗,p.19)。这一事实丝毫无损于《怀疑的化学家》对化学发展的意义。

《怀疑的化学家》在机械论哲学的指导下,以实验为基础,试图彻底清除亚里士多德的四元素说(即一切物体皆由土、水、空气和火四种元素组成)和帕拉塞尔苏斯的三要素说(即盐、硫、汞是构成一切事物的要素)。波义耳把四元素说和三要素说视为“难兄难弟”,波义耳决定一剑双雕,彻底斩断它们。他说:“我所要提出的许多东西,都可不分彼此地适用于逍遥学派的四元素说和化学家们的三要素说,尽管我的某些反对意见可能更多地偏重于后列出的三要素说,但这不过是因为化学家们的假说看起来似乎更要比另一个得到了更多的经验支持,因此,着重围绕这一学说进行反驳才是当务之急,尤其还要看到,绝大多数的被用来反驳该学说的论据,只须略作变更,即可被用之于反对亚里士多德学派的学说,并足以强有力地驳倒这个缺乏根据的学说。”(〖2〗,p.29;〖3〗,p.33)

此书以对话体写成,也许波义耳是想效仿伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书的手法。书中的卡尼阿德斯(Carneades),是波义耳的代言人,波义耳借他之口提出自己的疑问,表达自己的观点; 弥修斯(Themistius),是亚里士多德学说或逍遥学派的信徒;菲洛波努斯(Philoponus)是三要素说的代言人;埃留提利乌斯(Eleutherius)是一位中立者;书中还有一个“我”,充当书记员。

在《怀疑的化学家》中,波义耳主要讨论元素的数量及其对物体性质的影响,以及火术分析的机制。

针对四元素说和三要素说,波义耳提出了三个疑问:

第一,那些被逍遥学派和医药化学家、炼金术士认为是元素或要素的东西,真的是原始的、简单的物质吗?

第二,是不是每一种混合物体都包含有全部四种元素或三种要素?

第三,元素或要素的数量,是否真的仅限于亚里士多德学派所说的那四种,或者帕拉塞尔苏斯学派认为的那三种?

这里讨论的核心概念是元素或要素。为了避免“为空洞的词或术语或概念而争吵”,讨论的各方决定在讨论的开始就必须对元素或要素的概念达成一致的理解,“对要素或元素这两个词自始自终应如何理解作出规定”。他们异口同声地欣然同意在辩论时将元素和要素当着等同语加以使用,“都是指那些原始而简单的物体,而结合物则可说成是由它们组成的,并将最终分解成它们。”(〖2〗,p.13;〖3〗,p.19)这是元素的概念在《怀疑的化学家》中第一次出现。

经过了严密的有根有据的讨论,波义耳对上述三个问题给出了否定性的答案。这里我们看看波义耳针对第二个问题所做的部分回答。

“虽然化学家们宣称他们从某些物体中提取了盐,从另一些中得到了汞,又从一些中得到了硫;但他们却从未告诉我们运用其中的何种方法能够从一切种类的矿物中毫无例外地分离出来任何一种要素,无论是盐,还是硫或汞。因此,应该允许我下出这样一个结论,在这些元素中,没有哪种可作为一切物体的某种普适组分,倒是有些元素并不能成为其为这样一种组分。”(〖2〗,p.196;〖3〗,p.212; 〖15〗,p.55)

“我从未发现从金或银(暂时不列上其他金属)中能够分离出我们通常所说的那种土或水,因此,我可以给出以下结论以反驳我的论敌们的论点,这就是,土和水这两者绝非所有的那些被当作是完全结合物的物体所共有的组分。”(〖2〗,p.197;〖3〗,p.213;〖15〗,p.55)”

在波义耳认为他已经摧毁了四元素说或三要素说的时候,他继而开始怀疑元素究竟是否存在的问题。于是,波义耳第二次给元素下了一个定义。这就是人们“频繁地引用而又同样频繁地误解”(〖8〗,p.76)的那个定义。

现在我们来推敲波义耳关于元素的定义。为准确起见,现将原文和中译文一道抄录如下:

And,to prevent mistakes,I must advertise you,that I now mean by elements,as chymists that speak plainest do by their principles,certain primitive and simple,or perfectly unmingled bodies;which not being made of any other bodies,or of one another,are the ingredients of which all those called perfectly mixt bodies are immediately compounded,and into which they are ultimately resolved:now whether there be any one such body to be constantly met with in all ,and each,of those that are said to be elemented bodies,is the thing I now question.(〖2〗,p.187)

而且,为避免误解,我必须事先声明,我现在所谈的元素,如同那些谈吐最为明确的化学家们所谈的要素,是指某些原始的、简单的物体,或者说完全没有混杂的物体,它们由于既不能由其他任何物体混成,也不能由它们自身相互混成,所以它们只能是我们所说的完全结合物的组分,是它们直接复合成完全结合物,而完全结合物最终也将分解成它们:然而,究竟是否存在这样的物体,即它们在所有的物体中总能找得到,而且它们都是所谓元素化的物体,则是我现在要怀疑的事情。(〖3〗,p.202;下划线为本文作者所加,此处译文与中译本略有改动。——刘立注)

仔细分析这段文字,可以发现:

第一,波义耳清楚地定义了“元素”概念。这里波义耳对元素作如是定义:“是指某些原始的、简单的物体,或者说完全没有混杂的物体,它们由于既不能由其他任何物体混成,也不能由它们自身相互混成,所以它们只能是我们所说的完全结合物的组分,是它们直接复合成完全结合物,而完全结合物最终也将分解成它们。”著名化学史家JP帕廷顿(Partington)将元素的定义从上段文字中“剥离”出来,断章取义,以为这个元素定义就是波义耳所要提出的元素定义(〖11〗,pp.77-78;〖3〗,汉译者前言),并且认为这是“把波义耳称为近代化学奠基者”的三个理由之一。(〖11〗,p.74)后来许多学者据此以为波义耳提出了近代的、科学的元素定义。这实在是一种误读。问题主要出在包括帕廷顿在内的许多学者都忽视了波义耳元素定义中的两个重要从句。

第二,波义耳的元素定义并非具有原创性。波义耳用一个从句说,他所谈的元素跟化学家明明白白所讲的要素,其意思是相同的。早在1641年,巴黎皇家学院的克拉夫(E.D.Clave)就给元素下了很好的定义,即元素是“简单的物体,混合体最初由它们组成,并且最终将分解成它们或者可以分解成它们。”(〖5〗,p.85;〖13〗,p.38)其他化学家对元素也做过类似的定义。波义耳的元素定义与前人的定义本质上是一致的,因此我们认为波义耳的元素定义并不是原创的。著名科学史家R.S.Westfall亦指出,波义耳“只是重复了元素的传统定义”。(〖7〗,p.19;〖8〗,p.76)

第三,波义耳的元素定义并非具有近代性。波义耳的元素定义与近代的化学元素定义有着显著的区别,其区别是如此之大,使得我们看不出该定义具有任何现代性:该定义假设,我们在任何物体中都能找到那几个屈指可数的元素,而且任何物体都应该分解成同样数目的元素,因此任何物体都是由同样数目的元素按不同的方式排列而成的。波义耳的元素定义丝毫没有这样的意思,即可能有某种物质(元素本身除外),其组成元素会少于四种(按四元素说的观点)或三种(按三要素说的观点)。显然,这跟近代化学元素定义有着本质的区别 。研究波义耳的权威化学史家Marie Boas Hall在她为《科学家传记辞典》(DSB)撰写的波义耳条目中指出,“波义耳没有提出过近代的元素定义,但是他(特别地、故意地)给他那个时代化学家所理解的元素下了一定清楚的定义。”“波义耳从来就没有接近于提出近代的元素定义。”(〖6〗,p.380)

第四,波义耳从根本上怀疑元素的存在。上述文字中最后一个从句“究竟是否存在这样的物体,即在所有的物体中总能找到它们,而且它们都是所谓的元素化的物体,则是我现在要怀疑的事情”,表明波义耳对元素的存在持怀疑的态度。波义耳在《怀疑的化学家》中有多处表示对元素的存在表示怀疑。如波义耳说:“我就实在看不出有什么理由非要相信存在着这样的一些原始而简单的物体,说大自然正是用这些作为先在的元素才得以复合出一切其他物体。”(〖2〗,p.224;〖3〗,p.238)其实,《怀疑的化学家》这整部书乃是致力于否认元素存在的可能性。(〖7〗,p.19)在波义耳看来,元素是一个“错误的、使人误入歧途的概念”。(〖6〗,p.380)

综上所述,波义耳实际上并没有提出科学的、近代的元素定义,而且波义耳明确否定元素的存在。那种认为波义耳提出了科学的元素定义而“把化学确立为科学”的观点肯定是站不脚的。既然如此,恩格斯的论断“波义耳把化学确立为科学”是不是也站不脚了呢?看来,有必要对这一论断进行再认识。

3 1661年前的化学:炼金术、医药技艺和冶金技艺

“波义耳把化学确立为科学”,这句话本身提示我们,要分析波义耳之前的化学状态,波义耳的化学活动及其产生的影响,才能搞清楚化学经波义耳之手后变成了什么样子。

在近代之初,化学沿着三个主要趋势发展。首先,炼金术研究仍然盛行;其次,化学知识转用于医药;第三,化学同矿业密切结合。炼金术士、冶金家以及医药化学的活动,无疑产生了各种可以作科学解释的结果,但是他们的目标均属实用性质,而不属于科学;他们的实验旨在产生实际利益,而不是促进对化学现象的科学理解。他们的思维受到四元素说或三要素说的支配,即认为这些有限的元素或要素按不同的比例结合,构成世上万物。虽然亚里士多德的四元素说(土、水、气和火)似乎可以为化学提供一个可能的理论基础,但是,亚里士多德的信徒们从来就没有搞出一个亚里士多德化学体系出来。帕拉塞尔苏斯反对亚里士多德的四要素说,提出了三要素说:任何物体都是由盐、硫和汞组成的,它们分别对应于身体、心灵和灵魂。这一物质理论部分可以用来解释化学现象,当作化学理论。迄至17世纪中叶,化学领域中一直是帕拉塞尔苏斯化学占主导地位。

17世纪中叶以前的化学,与其说是自然哲学,倒不如说是实验哲学。试比较力学与化学研究的方式之不同。力学研究者以笔和纸作为工具伏案工作,而化学研究者则是在火炉上架起坩埚和蒸馏器在那里辛勤工作。自然哲学家、绅士派的学者们常常轻蔑地称化学家是“被浓烟薰得漆黑的经验主义者”,说“他们都谈不上是哲学家(虽然他们自己喜欢以此自称),因为他们被他们自己炉子里的烟雾蒙住了双眼,搅昏了心智”(〖3〗p.23)。化学家笃信火是无经不克的分析工具,可以将混合物分解成他们的元素或要素,揭示事物的本质。正如帕那塞尔苏斯的一个信徒告诫他的读者们:“购置煤炭,建造炉台,不厌其烦地注视并用火操作。用这种方法而非其他方法,你们将获得对事物及其性质的认识。”(〖17〗)那些炼金术士和医药化学家、冶金化学家,在某种意义上可以说是一批“用火操作的哲学家”。

这种重视实验的化学研究带来了经验知识的急剧增长,但是,当时的化学由于缺乏合理的理论结构,无法把握零碎散乱的经验知识,也无法为经验研究提供理论指导。

1661年以前,化学远离自然哲学的主流,尚未确立为一门独立的学科。

4 波义耳与机械论哲学、微粒哲学和机械论化学

统治了西方自然哲学达2000年之久的亚里士多德学说,终于在17世纪被一种新的自然哲学所推翻,致使关于自然的研究发生了一场深刻的革命,这就是机械论哲学(mechanical philosophy)。机械论哲学后来成为科学家的“工作假定”,到牛顿的《自然哲学的数学原理》(1687年)发表时,机械论哲学已经在欧洲科学中占统治地位。(〖16〗,p.154)

笛卡尔(Rene Descartes)是十七世纪机械论哲学的主要建筑师。笛卡尔不仅对力学、光学、几何学做出了巨大的贡献,而且对机械论哲学的建立也做出了杰出的贡献。笛卡尔在他的《哲学原理》(Principia philosophiae,1644年)详细阐述了机械论哲学。

笛卡尔认为,自然是由物质构成的一架机器,它的运行跟机器一样,服从力学规律。物质由不连续的微粒组成,这些处于运动的微粒相互碰撞,就产生了自然现象。尽管单个微粒在相互作用中可能会改变其运动状态,或停顿,或加速,或改变方向,但是宇宙中运动的总量却是保持恒定不变的。这是笛卡尔机械论宇宙的基本法则。自然界中任何活动现象都可以用物质和运动来解释,无需引入任何非机械论的动因来解释。

机械论哲学试图把物体的性质和活动,都归结于组成该物体的微粒,它的运动、形状和广延。笛卡尔反对用终极原因或目的论来解释物体的性质和活动,他强烈抨击当时占统治地位的亚里士多德学派或经院学派解释自然现象的方式,他们到处用“实体形式”和“隐秘属性”等词语。笛卡尔宣称,整个宇宙中的任何现象,无一不可用“纯物质的原因——即完全独立于人的心灵和思维的原因”来解释。笛卡尔甚至应用机械论哲学解释了磁现象(〖8〗,pp.36-38)、动物和人体的生理现象以及心理现象(〖16〗,p.157)。

笛卡尔创建机械论哲学,是对17世纪科学改革的一个巨大贡献。但是,需要指出的是,笛卡尔的机械论哲学虽然是机械论哲学中最突出的,但并不是唯一的。在英国,霍布斯(Thomas Hobbes)提出了类似的哲学,不过没有笛卡尔的那么精致;在法国,原子论的主要复兴者伽桑狄(Pierre Gassendi)也提出了相似的观点。各种版本的机械论哲学大同小异,我们求同存异,可以发现他们在以下观点上是一致的:

1 要将“隐秘动因”(如爱、憎、亲和力)从自然界中彻底清除出去,任何自然现象都是物质过程的必然结果。

2 自然界是由物质组成的,物质是中性的,区别在于构成物质的微粒在尺寸、形状、运动等方面存在着差异。

3 自然哲学的纲领,就是要说明所有的自然现象都是微粒之间直接地相互作用而产生的。

机械论哲学犹如一阵清风,感召着那些对研究自然有兴趣的人们。他们相信,惟有从机械论哲学的观点,才能达到对自然的真正理解;相比之下,亚里士多德的自然哲学显得太浅薄,它对自然的解释总是用那些陈词滥调。他们还相信,任何新的发现,都可以从机械论哲学的观点来解释,整个世界都可以囊括在机械论哲学的范围之内。无怪乎,荷兰的惠更斯、英国的波义耳等人都对痴迷于机械论哲学;事实上,十七世纪下半叶欧洲任何一个重要的科学人物,无一不信奉机械论哲学。(〖7〗,p.17)“机械论”(mechanical)对波义耳和他的同时代人来说,是与“亚里士多德主义”和“神秘主义”针锋相对的一个概念;在他们看来,惟有机械论的解释才是理性的解释,这样的解释与力学原理相符合。

在英国,波义耳被同时代的人们称为“机械论哲学的重建者”(Restorer of the mechanical philosophy)(〖4〗,p.414)。孩提时代起,波义耳就熟悉伊壁鸠鲁的原子论;他广泛阅读机械论哲学的代表人物的著作,如培根的《新工具》(1620年)、笛卡尔的《哲学原理》(1644年)。波义耳博采众家,不仅掌握了机械论哲学的要义,而且创建了自己的机械论哲学,即微粒哲学(corpuscular philosophy)。波义耳之所以要用“微粒”这个中性词汇来表达的机械论哲学,是因为,第一,波义耳既拒斥伊壁鸠鲁的原子,又拒斥笛卡尔机械论所说的粒子那复杂的等级结构;第二,波义耳希望,使用“微粒”这个中性词汇来谈论问题,可以为所有的机械论哲学家所接受和信服,不管他们信奉何种物质理论(〖4〗,p.467;〖6〗,p.379)。波义耳在1666年出版的《形式和质料的起源,根据微粒哲学》完整地阐述了他的微粒哲学。该书的出版者指出,波义耳的理论,虽然与伊壁鸠鲁的理论和笛卡尔的理论有类似之处,但是,它实际上是一个崭新的假说,“是作者独有的,是根据日常观察、严密的论证和实验,以及精确且容易操作的化学过程提出来的。”(转引自〖4〗,p.467)Marie Boas指出,此言极是。波义耳在《形式和质料的起源》中提出的微粒哲学,是彻底的机械论,牢固地建立在实验的基础之上,论证周密详尽;波义耳想把《形式和质料的起源》做成微粒哲学的指南(〖4〗,p.467),想一劳永逸地确立地物质内在结构的原理。

波义耳的微粒哲学,可以概括如下:

1 微粒哲学的基础是普遍质料(universal matter),这是一种“广延的、可分的、不可穿透的”物质,物质是运动的,运动乃是上帝赋予的。宇宙是一架自身包含运动的大机器,是一架“巨大的时钟”(〖4〗,p.486)。

2 物性不外乎“物质和运动”。“物质和运动”是所有东西的基本属性(primary qualities),“物体的两个最伟大的、最普遍的原理”(〖4〗,p.468)。这里可以看到微粒哲学与原子论的不同:对经典的原子论来说,运动是感觉、性质变更的原因,而在波义耳的粒子哲学里,运动就是“性质自身的起因”。托马斯S库恩研究指出 ,波义耳一方面大力批判各种“原子论”,一方面发展了这种理论,其最重要的就是加上了“运动”的概念(〖14〗,p.47)。“运动”在波义耳的理论中具有极端重要的意义。

3 物质由大小、形状和运动各异的粒子构成。具有运动禀赋的物质,起初以粒子形态存在;这些粒子具有大小、形状和运动。虽然从理论上将粒子无限可分,但是,由于粒子细微又坚固,实际上是不可分的。这些细微的、坚固的、不可分的粒子,即第一自然质(prima naturalia),是构成物质的基本组分。粒子结合生成原始凝聚体或簇状物(primitive concretions or clusters),虽然它们可以还原为第一自然质,但是,在化学反应过程中表现为不可分解的单位,因而它们是可以检测到的最小粒子,是简单物体的基本化学组分。第一簇状物(primary clusters)之间相互结合,或者与第一自然质结合,即形成微粒(corpuscle),它们是物体的基本物理组分。物体的各种物理性质即是由微粒的大小、形状和运动决定的。

4 任何物体的现象和性质,均取决于微粒及其运动,并可以微粒及其运动来解释。波义耳将物体的性质分为四类(〖4〗,p.470):第一类是第一性(primary qualities),如热、冷;第二类是可感知性(sensible qualities),如味道、气味;第三类是第二性或化学性(secondary or chemical qualities),如流动性、稳固性、挥发性、溶解性;最后一类是隐秘性(occult qualities),如电性、磁性。波义耳认为,任何混合体的本性,都取决于组成该物体的组分,微粒或原始凝聚体;组分之间的大小和形状;更重要的是,给定时刻组分的运动状态。波义耳运用他的微粒哲学,对上述四类性质全都做出了合理的机械论解释(〖4〗,pp.469-484),不给那些隐秘的解释留下任何空间。

试以结合性(cohension)为例,看波义耳运用微粒哲学对物体性质的解释。

“关于物体的组成部分何以联合起来组成该物体的问题,人们曾信心十足地且合情合理地假定,物体中必定存在着某种实体形式,这是物体的组成部分之构成物体所必需的,否则,就不可能成之为物体。我的回答是,那些具有特定形状的组分,它们拼接配置,这样足以解释它们何以结合成物体,而无需借助于实体形式这种东西来解释。”(〖4〗,p.474)

波义耳的微粒哲学主要体现在《形式和质料的起源》一书中,但在《怀疑的化学家》中也不无阐述。我们来看《怀疑的化学家》中的两个命题。波义耳所讲的“命题”,相当于公理,它们是“明晰的命题,对于这些命题,我不作任何保证”。(〖3〗,p.33;〖2〗,p.29)

命题1 在结合物最初形成之时,普遍质料——结合物以及宇宙中其他物体均由它们所构成——实际上是那些被分割成了大小、形状和运动方式各异的细小微粒。此观点似乎并不荒谬。( 〖2〗,pp.30-31;〖3〗, pp.33-34,此处译文与中译本上的译文有所改动。——刘立注)

命题2 在细小微粒中,那些极小且相邻的微粒在各处联结成细小的团状物或簇状物,并且正是通过这些团状物或簇状物之间的结合,形成了大量的第一(primary)凝结物或团状物,它们很难再分解成组成它们的微粒。出现这种情况不是不可能的。(〖2〗,pp30-31;〖3〗,pp.34-35 ,此处译文与中译本上的译文有所改动。——刘立注)

波义耳对第一个命题作了的如下说明:

要证明微粒的存在,有两个途径:一是可以看物体的生长、腐败、滋养和毁灭,二是通过显微镜可以观察到这些微小的粒子;或者看结合物(complex bodies)分解后的生成物;或者采用炼金术士的火术,对结合物进行操作。通过这些途径,“似乎足以表明,结合物的组成部分极其微小,而且具有不同的形状。”(〖3〗,p.34;〖2〗,p.30)。波义耳指出,伊壁鸠鲁(Epicurus)或摩西(Moses)是微粒概念的滥觞。伊壁鸠鲁证明,世界是由原子组成的,原子由于内在的原因在虚空中运动不息;关于摩西,据波义耳讲:

“伟大而明智的万物创造者并不是直接创造出那些植物、兽类、鸟类及其他生物,而是利用原先就存在着的、虽然也是被创造出来的物质造出来的,他将这些物质称为水和土,是他使我们能够设想这些新的凝结物赖以形成的组成粒子,被置于各种各样的运动中,从而使得它们能够联结起来,以种种结合方式和结构,组成它们所要组成的物体。”(〖3〗,p.34;〖2〗,p.30)

波义耳在《怀疑的化学家》中还谈论了微粒的结合方式,如:

“在我看来,物体的各个微小组分只是通过相互接触和依附聚在一起,然而,也有极少数的物体,其微小组分是极为紧密地结合在一起的,应将这种紧密结合归之于何种原因,我们尚不清楚。”(〖3〗,p.92;〖2〗,p.87 )波义耳提出了几种猜测,如甲粒子可能“钻入”乙粒子;或甲粒子与乙粒子发生极为紧密的结合,以致于火,或者其他不无效力的化学分析工具,都不能将它们分开。

波义耳指出,即使元素也是由微粒组成的,而且元素远不止三五个:

“如果我们姑且认为下述假定是合理的,这一假定我就像我当时曾作过的假定一样,是说一种元素是由彼此完全相同的众多的微粒构成的,而这种微粒又是由质料的极其微小的粒子所构成的某种微小的第一凝结物组成的。那么,我们设想第一聚集体的种数可能远远不止三个或五个便绝无荒谬可言。因此,我们便无须假定,在我们所谈论的每一复合物中,都恰好能够找出三种如上所述的原始凝结物。”(〖3〗,p.103 ;〖2〗,p.96)

波义耳在明确抛弃元素概念后写道:

“我实在看不出我们为什么不能设想,造物主只须以各种方式对那些被认作是结合物的物体的微小部分施行改造作用,即可以令这些物体相互造成它们自己,而勿须将质料化作那些所谓的简单物质或均匀物质。”(〖2〗,p.224;〖3〗,p.238)

波义耳相信元素“嬗变”,即一种元素可以变为另一种元素。嬗变被认为是炼金术的思想“残余”,可是波义耳为什么要相信金属嬗变,甚至相信世间任何一种物质,都可是变成任何一种另外的物质?波义耳的观点并不是建立在实验的基础上,而且实验在当时化学家的心目中,还没有重要到超过“哲学”的地步。波义耳的结论,恰恰是由他的微粒哲学提出来的:既然万物由粒子组成,粒子的排列结构当然决定性地构造了万物。从这里我们可以看到波义耳不同于他同时代化学家的地方。一方面,波义耳是他那个时代化学家的一员:相信嬗变,即使没有实验依据也相信这一先验的结论;但他又不是这时代化学家的一员:他对嬗变的建立是建立在他自己的“微粒哲学”之上的。

波义耳的微粒哲学影响很大。牛顿是波义耳的一个坚定的追随者,他仔细认真地攻读波义耳的著作,深受波义耳微粒哲学的影响,并且接受了波义耳的化学思想,当然他后来也发展了波义耳的理论,如关于吸引力的观点(〖4〗,pp.505-520)。牛顿的化学研究和物质理论在《疑问31》 中得到了充分的体现,其主要内容是对物质本性的沉思、揣想和假说,托马斯S库恩对此进行过专门的研究 。牛顿从“微粒说”的观点对化学现象进行解释。17世纪最流行的化学教科书《化学教程》 对化学现象的解释,也采取了微粒哲学的观点。

17世纪的化学家假定,组成物质的微粒,上面带有“钩”、“环”、“孔”,以及类似锁匙锁眼的结构,这些微观结构决定了不同的粒子,亦即不同物质的物理、化学性质。比如酸,被认为是带有针尖的微粒构成的。何以知之?以舌尝任何一种酸,即有一种被刺痛的感觉,正如皮肤被任何尖锐的东西刺痛一样。再如,甲物质能与乙物质发生化学反应,而不能与丙物质发生类似的反应,这是为什么?因为甲物质的微观结构与乙相合,而不与丙相合,一如一把钥匙可以开一把锁而不能开另一把锁一样(〖14〗,pp.41-42)。

波义耳运用机械论哲学(微粒哲学)研究化学,使得17世纪下半叶的化学变成了机械论化学,进入了自然哲学的主流。

5 对“波义耳把化学确立为科学”的新理解

波义耳是这样一个人,一方面,他了解化学家(广义的,包括炼金术士、医药化学家)的工作,并亲自从事化学实验;另一方面,他了解最新的自然哲学即机械论哲学,并创立了微粒哲学。这样的人在17世纪寥寥无几,是波义耳架起了化学和自然哲学之间的桥梁,实现了他为自己确立的目标:“促进化学家和机械论哲学家之间的相互理解”。

TS库恩高度评价波义耳的工作,说:波义耳所做“仅此二端”:“粒子哲学”和“系统地运用实验方法”来发展“哲学”,即我们今天所谓的自然科学。还说,波义耳“并不是一个孤独的‘先驱者’,而是一个极大限度地发展了化学的概念体系,使之与他当时的科学思潮主流相协调一致的人。”(转引自〖14〗,p.47,p.48)

Marie Boas研究指出,波义耳工作的一大创新是,他不仅证明了化学对医药和实用技艺是有用的,而且证明了化学对自然哲学也是有用的;波义耳利用化学来阐述自然哲学,在当时是非常激进的做法;波义耳从机械论哲学的观点解释物体的化学性质,在这方面取得了非凡的成功。波义耳可能是第一个把化学当作自然哲学的一个分支来处理的人(〖4〗,p.493,p.494,p.497)。

Westfall也有类似的观点:波义耳通过将化学机械化,成功地拆除了阻碍化学进入自然哲学领域的壁垒(〖7〗,p.19)。“机械论化学确实取得了一个成就。它把化学引进了自然科学的领域。十七世纪肇始时,化学一般不被看作是自然科学的一个部分。在最坏的情况下,它是玄妙的秘术;在最好的情况下,它是为医药服务的技艺。但是,在史七世纪结束之际,化学家在欧洲科学组织中占有令人尊敬的席位。毫无疑问,机械论化学在这个转变过程中发挥了重要的作用。机械论化学用科学共同体可以接受的术语讲述化学,使化学获得了前所未有的尊敬。”(〖8〗,p.81)

综上所述,波义耳将机械论哲学应用到化学研究,创建了机械论化学,把化学带到了自然哲学的领域,并随着自然哲学向自然科学的转型而成为科学。正是在这个意义上,我们说,“波义耳把化学确立为科学”。

参考文献

1 恩格斯著,于光远等编译,《自然辩证法》,人民出版社,1984年。

2 Robert Boyle,The Sceptical Chymist,Everyman*s Library,vol.559,1911年印行,1964年重印本。

3 罗伯特波义耳著,袁江洋译,《怀疑的科学家》(任定成主编,《科学名著文库》),武汉出版社,1993年。

4 Marie Boas,The Establishment of the Mechanical Philosophy,Osiris,10(1952),pp.412-541.

5 Marie Boas,Robert Boyle and the Seventeenth Century Chemistry,Cambridge University Press,1958.

6 Marie Boas,Robert Boyle, in C.C.Gillispie ed.,Dictionary of Scientific Biography,vol.2,pp.377-382.

7 R.S.Westfall,Never at Rest:A Biography of Isaac Newton,Cambridge University Press,1980.

8 R.S.Westfall,The Construction of modern Science,The Cambridge History of Science Series,Cambridge University Press,1977.《近代科学的建构》已由彭万华翻译成中文,复旦大学出版社2000年出版。

9 曾敬民,“近代化学元素概念的建立”,《自然科学史研究》,1989年第8卷,第3期,pp.240-247.

10 R.Mierzecki,The Historical Development of Chemical Concept,Kluwer Academic Publishers,1991.

11 《化学发展简史》编写组 编著,《化学发展简史》,科学出版社,1980年。

12 亚沃尔夫 著,周昌忠等译,《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》,商务印书馆,1985年。

13 袁江洋,“探索自然与颂扬上帝——波义耳的自然哲学与自然神学思想”,《自然辩证法通讯》,1991年第6期。

14 吴以义 著,《库恩》,东大图书公司,1996年。

微机原理论文篇11

微信,英文名称是“WeChat”,它是“快速与人联系的一种手机新型语音工具”,“是腾讯公司于2011 年初推出的一款快速发送文字和照片、支持多人语音对讲的手机聊天软件。用户可以通过微信与好友进行形式上更加丰富的类似于短信、彩信等方式的联系。”①这个软件一面市就受到手机用户的喜爱,据统计,截止2013年10 月24 日,微信用户已经超过6 亿,这个数字还在继续增加。本文从“使用与满足”理论角度来分析微信流行的原因。

一、“使用与满足”理论概述

“使用与满足”理论的研究起源于20世纪40 年代,是大众传播效果研究的一次历史性转折。在此之前的大众传播效果研究大多从传播者的角度出发,考察传媒或传播者对受众的影响,而“使用与满足”理论研究是从受众的角度出发,以受众为主体,考察受众选择、使用媒体的动机以及因此而达到何种需求的满足。也就是说,“使用与满足” 理论把受众看作是有特定需求的人,把他们的媒介接触活动看作是基于特定的需求动机来使用媒介,从而使这些需求得到满足的过程。美国社会学家卡茨在其著作《个人对大众传播的使用》中首先提出该理论,并将媒介接触和使用的过程概括为一个“社会因素+心理因素-- 媒介期待-- 媒介接触--需求满足” 的过程,提出了“使用与满足”过程的基本模式。笔者参照这个模式来分析手机用户基于微信的“使用与满足”的情况。

二、微信的特点

微信,是2011 年初由腾讯公司推出的一款手机聊天软件,可以快速发送语音、视频、图片和文字,并支持多人语音。微信自推出以来,根据用户的不同需求增加了许多特色功能,比如表情商店、绑定银行卡、嘀嘀打车等等,其版本也是在不断的更新中,更新周期也越来越短。正是由于微信根据用户的需求不断地开发新功能,它才越来越受到用户的欢迎。

(一)跨平台

微信是一种跨操作平台的通讯软件,它不像短信、彩信,只能给手机通讯录好友发送信息,也不像QQ 只能给使用QQ的人发送信息与邮件,微信用户可以同时给QQ 好友、手机通讯录好友以及通过“摇一摇”、“漂流瓶”等功能认识的陌生人发送信息。这样,通过微信我们和好友之间的交流就更加方便、快捷。

(二)零资费、省流量

微信是一款免费的软件,零资费下载,零资费使用。当然,微信在使用的时候要联网,而联网产生的流量费用是由网络运营商收取的,但微信所费流量比较小,1M 流量可发约1000 条文字,一直保持后台运行一个月也才花费1.7M 流量。

(三)特色功能多

微信的特色功能是随着用户需求而慢慢增加的,不同的版本所包含的特色功能可能会有所不同。

朋友圈。微信用户可以通过朋友圈发表文字和图片,也可通过其他软件将文章或者音乐分享到朋友圈。同时,微信用户还可以对其好友新发的文字和图片进行“评论”或“赞”。

扫一扫。微信不仅可以扫二维码、条码,还可以扫图书、光碟的封面以及电影的海报,甚至还可以扫街景、扫英文单词。摇一摇。微信用户通过摇手机或点击按钮模拟摇一摇,可以搜索到同一时段使用该功能的微信用户,并进行聊天,增加用户间的互动。

附近的人。使用此功能,微信将根据用户的地理位置找到在用户附近同样开启本功能的人。

通讯录安全助手。使用通讯录安全助手,用户可上传手机通讯录至服务器,也可将之前上传的通讯录下载至手机。

视频聊天。和QQ 聊天软件一样,除了语音聊天,微信用户还可以进行视频聊天。

游戏中心。用户可以进入微信玩游戏,还可以和在玩同一款游戏的好友比一比得分的高低。

微信公众平台。通过公众平台,个人和企业都可以申请一个微信的公众号,这个公众号可以群发文字、图片、语音三个类别的内容。

我的银行卡。只要将微信与你的银行卡绑定就可以进行支付。例如手机话费、嘀嘀打车等。

三、微信为何流行

微信如此受欢迎,除了微信根据用户的新需求不断更新,从“使用与满足”理论来解释,还有以下几个原因:

(一)符合人们的接触动机

根据“使用与满足”理论,受众选择并接触某种媒介的原因,首先是因为受众有某种特定的需求,而选择接触的媒介恰好能够满足这种需求,而这种特定的需求的产生,主要有两个方面:一个是社会因素,另一个是个人心理因素。

1、社会因素

(1)快节奏的社会生活需要即时通讯。在这个什么都讲求“快”的时代,一系列“微”产品横空出世:微博、微电影、微信、微视,因此人们称之为“微时代”。“微产品”的流行是因为符合人们想更加方便、快捷地娱乐自己、沟通他人。微信也不例外,从某种程度上说它是短信、彩信、飞信的用户体验与产品功能的升级版本②,它方便、快捷,功能多样,还便宜(流量耗费少),自然受到人们的追捧。

(2)受旁人的影响。其实,微信并不是唯一的一种即时通讯软件,这类软件还有米聊、盛大KK 等等,但微信为什么一经推出就受到如此追捧?笔者认为另一个重要的原因是受旁人的影响,也就是说为了和大家保持一致。

2、个人心理因素

从个人心理因素的角度来说,笔者认为微信流行的主要原因是因为“微信在熟人人际传播方面具有无可比拟的优越性”。③

微信一开始面市是和QQ 绑在一起的:可以用QQ 号码和密码直接登录微信从而省去了注册过程;可以向QQ 好友发送加好友请求;可以接收QQ 离线消息;可以接收和回复QQ 邮箱的邮件等。此外,微信实现了与手机通讯录的无缝对接,用户可以添加已使用微信的通讯录好友,也可以发送请求让他们加入微信。也就是说,微信从一开始就是熟人交流的工具,通过微信,他们可以相互分享心情、图片、文字,还可以进行语音、视频聊天。在QQ 逐渐发展成为工作时不可或缺的信息平台时,微信的出现弥补了人们进行私密分享的需要。

(二)具有广泛的可触及性

微信“在新媒体技术的支撑下,它以智能手机为基础,以手机客户端为依托,以增强用户体验为目标,融合了短信的文字,彩信的图片,同时扩充了语音和视频功能。” ④这意味着使用微信并不需要付出很大的“代价”,只需一个能够上网的智能手机即可。而据新华网报道,“中国智能手机普及率达66%,已经超越美国和英国的普及率”。⑤借着智能手机这个“东风”,微信也具有了广泛的可触及性,这样一来微信自然也就成为众多智能手机用户不可缺少的通讯工具。

(三)熟友推荐

根据卡茨提出的“使用与满足”过程的基本模式,微信用户选择微信还有更重要的一个原因就是媒介接触的印象,即微信用户使用微信这个软件之后的反应。这既会影响用户对微信这个软件的满意度、接受度,同时还会影响到用户周围人对微信的选择和使用。

微信自推出以来,凭借自身的努力、腾讯QQ 的帮忙,微信获得了自己的第一批“粉丝”。当然,这批“粉丝”大部分原来是QQ 的支持者,同样通过QQ,后来又通过手机通讯录,最初的这批“粉丝”又把对微信的好印象传达给QQ 好友和手机通讯录好友。微信通过打熟友牌,获得了众多手机用户的喜爱。

(四)满足多种需求

1、多元化的传播方式

微信,是一款集文字、图片、音频、视频、表情等多种媒介于一体的聊天软件,是一种多元化的传播方式,可以更加清晰地向受传者,也就是微信好友表达自己的意图、想法,尤其是语音聊天,更能清楚向好友表达自己的情感,使传播内容更加生动。微信,改变了人们聊天的方式,使远距离的好友聊天变得简单、方便又有趣。

2、多样化的功能

微信从最初的点对点文字聊天到后来的点对点语音聊天,慢慢发展为点对点、点对面的文字、图片、语音、视频等多种方式的聊天,从各方面满足人们的聊天需求。

同时,微信还增加了其他功能。微信可以跨平台接收和回复QQ 邮件,可以接收和回复QQ 离线消息,可以向微信好友分享自己的心情和动态,还可以向个人和企业提供平台向微信用户群发信息甚至可以绑定银行卡实现微信支付。微信,既可以聊天,还可以跨平台操作其他软件,可以为企业及其产品做宣传,可以购买商品。一款软件,多样功能,多种服务,省事省力,方便便宜。

结语

手机用户选择和使用微信这个新媒体,正如卡茨所总结的那样,是有一个过程的:首先是因为社会和个人心理因素的相互影响使得用户对微信会产生一种媒介期待,然后由于微信广泛的可接触性,广大智能手机用户开始对微信进行接触,微信开始流行。在流行的同时,微信当然也存在不少问题,微信创作团队逐渐完善它的功能,让微信老用户在得到满足的同时又为之带来一大批新用户。这样,微信便越来越流行,微信用户越来越多。

参考文献

①360 百科,微信[DB].baike.so.com/doc/5329667.html.

②④李阳,《微信兴起的原因和发展趋势》[J].《新闻世界》,2013(7):149

③申丹丹,《移动互联网背景下微信的传播优势分析》[J].《青春岁月》,2013(10):162

微机原理论文篇12

传统媒体微博的特点

网络时代的到来颠覆了传统的“把关人”理论,微博的出现加剧了局面的复杂性,也提供了解决问题的有效方式。与以往不同的是,网络时代的舆论引导需要传统媒体放低身架,真正融入普通百姓的生活。从已有的实践来看,可从以下两方面探讨传统媒体微博的主要特点:

1.基于微博本身的特点

作为微博大家庭中的一员,传统媒体微博是微博飞速发展的受益者。以“@人民日报”为例,2013年1月中旬,其粉丝数量为3673990个,已经大大超过其报纸的日均发行量。一个月之后,人民日报的新浪微博粉丝数量更新为4268728个,一月之间增加了近60万个,这一数量还在不断攀升中。

传统媒体微博不但增加了传统媒体的受众数量、扩大了传统媒体的受众覆盖面,也间接提高了传统媒体在受众中的影响力,增强了传统媒体的权威性。此外,微博解决了传统媒体在传统传播过程中的时效性难题和难于得到反馈的发展障碍,使传统媒体具备了及时更新和实时互动的网络优势。

即时更新。传统媒体微博基本都有自己的运营团队,日均发表微博的数量从几条到几十条不等,时间主要集中在8时至23时,也有些媒体是全天候信息。传统媒体经由微博,可以及时参与到热点事件的报道中,在第一时间发出自己的声音。

实时互动。传统媒体微博与个人微博一样,可以通过评论及时反馈。据统计,在加入微博阵营的半年时间里,“@人民日报”的日均评论数为242个。大量的反馈为媒体了解受众需求、改进报道方向提供了有效的参考。

2.基于传统媒体的特点

传统媒体在长期的发展过程中积累下的优势,经由微博可以得到加强。传统媒体微博使传统媒体的专业性得到展现。

原创性强。与个人微博相比,传统媒体微博大都具有原创性强的特点。新周刊的原创性达到68%,人民日报微博的原创性达到95%。

权威性高。与个人微博相比,传统媒体微博的一个突出特点是转发数量多于评论数量。一般来说,“被转发”意味着“被信任”。从这一特点可以看出传统媒体微博占据了权威性的优势。

加强传统媒体微博舆论引导力的策略

根据传统媒体微博的特点和已有的一些成功案例,可以从以下几个方面探索提高传统媒体微博舆论引导能力的途径。

1.提高内容的原创性

一直以来,传统媒体都强调“内容为王”,这练就了传统媒体采编队伍过硬的专业技能。在微博策划的过程中,注重内容同样重要,原创性高的微博更受欢迎。从人民网舆情监测室的媒体微博排行榜中不难看出,在微博的第一轮较量中,广播电视被远远甩在了后面,排在榜单前列的基本为“笔杆子过硬”的平面媒体,即报纸和杂志。“@人民日报”的迅速成长,与其95%的高质量原创博文内容有着密切的关系。当然,这种原创是纯粹的原创,而不是以别人的稿件为底版的修改稿,或者重复的消息。传统媒体微博在进一步发展的过程中,应当遵循微博规则,提高原创性和更新频率。

2.贴近受众的心理需求

微博是“草根”性质的平台,个体意见在这个平台中具有更强大的力量。传统媒体微博应当俯下身来,与受众“打成一片”,并从心理上正视自己的“围脖儿”身份,“入乡随俗”。传统媒体应选择贴近民生的话题,要能和老百姓“唠家常”。例如“@人民日报”的经典选题“北京暴雨”、“唐慧事件”、“你的爱情有起步价吗”、“汤圆、元宵你分得清么”等;其次,在微博的固定栏目设置上,“@人民日报”的“你好,明天”用通俗的语言对一天的微博焦点进行评论,在风格上让人有“嬉笑怒骂皆成文章”之感;再次,贴近受众心理需求还体现在谈话的方式和语言的运用上。在这方面,《人民日报》为传统媒体起到了示范作用:2012年11月3日网络热词“屌丝”登上了《人民日报》,两天后即11月5日“元芳,你怎么看”网络经典语,又出现在《人民日报》上。“@人民日报”则用更为通俗的语言,关注更贴近民生的实际。贴近受众心理需求,在尊重个体的微博时代显得尤为重要。

3.鼓励个体的参与热情

传统媒体微博依据传者身份的不同,可以分为两类。一是传统媒体机构微博,二是媒体人微博。前者属于机构微博,后者则为个人微博。在媒体机构微博数量的地域分布上看,东部沿海、两湖和广东地区最多,媒体人微博的数量分布与媒体机构的趋势基本一致。这表明媒体机构微博与媒体人微博存在正比例的关系,二者可以相互促进。因此,媒体机构在策划自己的法人微博的同时,应鼓励记者、编辑等新闻工作者的个体参与热情,以此来推动机构微博影响力的提升。“@人民日报”的一个重要思想即为“关注新闻中的人”与“关注那些关注新闻的人”并重。“众人拾柴火焰高”,提高机构微博的影响力不仅要靠一支队伍的孤军奋战,还要发动每一个媒体人对微博的参与热情。

4.加强媒体间的合作

传统媒体的权威性是其参与网络竞争的优势,传统媒体之间的网上合作可以汇聚权威声音,把媒体引导舆论的能力发挥得更好。2012年8月2日永州“上访妈妈”唐慧因对女儿被强奸案判罚不满多次上访,被当地政府判罚劳动教养一年半,成为舆论焦点。此事件经由媒体微博,特别是“@人民日报”、“@人民网”、“@新华社中国网事”介入之后,8月10日湖南省劳教委依法撤销对唐慧劳教的决定,湖南省政法委调查组表示,将继续调查反映的相关问题。传统媒体微博的合作推动了事件在短时间内得到有效解决,匡扶了社会正义。网络时代,传统媒体微博的网上合作使主流媒体的权威性在网上得到继续发扬,是传统媒体引导网络舆论的有效途径。

参考文献

微机原理论文篇13

《微机原理与控制技术》课程是为满足计算机应用领域对计算机应用人才的需要而设置的,属于计算机科学与技术专业本科阶段的专业必修课程,也是相关工程类专业学生的一门重要课程[1]。该课程在我校机械设计及自动化、机械制造及自动化、机械测试等专业经过了长期的建设,在课程体系、实验设备、教学方法与手段、师资队伍、教材等各方面积累了较为雄厚的基础。主要教学内容由“微机原理”和“微型计算机控制技术”两部分结合而成。其内容包括微型计算机原理及常用接口技术、汇编语言程序设计、计算机控制技术等方面。该课程涉及的相关知识范围很广,如模拟电路、数字电路、自动控制理论和计算机相关内容。根据笔者以往教学效果的反馈和对学生学习情况的调研,本课程当前存在的问题有以下四点:(1)课程的知识内容繁杂冗长,理论性过强,连贯性和逻辑性不强,导致学生对该课程的学习感觉压力大,缺乏信心、耐心和兴趣;(2)汇编语言程序学过后,学生评价是晦涩难懂,不知道为什么学,做什么用,非常迷茫;(3)配套验证性实验内容阻碍了发散性的思维。(4)教学方法和考核方式陈旧导致学生习惯于死记硬背,以应试为目的学习这门课程。鉴于这些原因,必须进行《微机原理与控制技术》课程的教学改革。

一、改革课程知识体系,改良教学内容

1.坚持工程教育与创新教育相结合,加强基础,强化工程,激发兴趣。笔者在第一堂课上,展示美国“Big Dog”机器人视频,告诉学生该机器人涉及的微机控制相关技术;通过讲解NI公司的“铅笔自动分拣”视频案例,让学生对于检测环节、控制环节有直观的认识;另外,“电锯紧急制动”视频案例也生动、形象地凸显了微机控制的重要性。在第一堂课上就让学生看到该课程涉及到的技术的应用前景,体会到在应用该课程的知识解决具体工程技术问题的乐趣,进而提高学生的学习兴趣、积极性和学习质量。

2.教学体系改革。为了提高教学内容的系统性,在该课程之前要求学生先修《计算机基础》、《自动控制原理》、《模拟电路》、《数字电路》及《传感器技术与应用》等课程[2]。《微机原理与控制技术》课程的开设时间在上述课程之后,这样,课程理论讲解过程涉及到数制、拉式变化、电路的相关内容,学生已经比较熟悉,讲解可以侧重于离散化控制系统的相关理论,如Z变换、数字控制器的模拟化设计与数字控制器的直接设计上,注重理论授课过程与教学案例的结合,缩减纯理论的授课时间,实现与传感技术、自动控制、模拟电路和数字电路等课程内容的结合。该课程可以为后续“单片机原理与应用”奠定基础。配合该课程的理论教学,开设微机接口应用试验、步进电机实验、温度测控试验及工程训练内容,达到理论知识的灵活运用,巩固教学成果。

3.教学内容改革。“微机原理与自动控制技术”课程的任务是使学生在掌握微机原理的基础上,对以前所学电类课程知识有更加深入的理解和综合运用的能力,并对微机系统及其控制应用有足够的理解,为学生建立机电结合的知识结构奠定基础。具体教学内容安排如下:①微机原理与接口技术。该部分教学内容安排如下:微型计算机的基本结构及工作原理;半导体存储器的特点、分类及应用;可编程并行接口8255的功能与接口方法;可编程串行接口8251;可编程定时器/计数器接口8253;可编程中断控制器接口8259的功能及与8086/8088微处理器的中断配合应用等知识简单掌握;重点掌握A/D和D/A接口的程序控制;输入输出接口与过程通道的功能及主要分类;典型电路的使用;常用抗干扰技术的原理与应用;常用传感器工作原理及测量数据预处理技术。②数字程序控制和数字控制器的设计。首先以典型的矩阵式顺序控制器、继电接触控制、可编程序控制器及微型计算机顺序控制器为例讲述顺序控制。其次介绍数字程序控制原理,接下来讲述数字控制器的模拟化设计和离散化设计。重点讲述PID控制器,包括PID控制器的控制算法、数字PID控制器的改进、PID控制器的参数整定等。最后简单讲述工程中会遇到的最少拍控制、纯滞后控制、串级控制、前馈控制及解耦控制等。③计算机控制系统的工程实现。在计算机控制系统的工程实现中,摒弃原有的晦涩难懂、应用性不强的汇编语言程序设计,学生可以利用已学的《C语言》来实现汇编语言同样的功能。该部分授课以案例教学为主,讲解城市交通管理控制系统分析与设计,该案例让学生模拟实现;啤酒发酵过程计算机控制系统,重点让学生了解传感器、执行器等元器件的选型、控制算法的设计、系统接口电路的制作、硬件设计和软件设计。结合实际课题,讲解本人团队所研发的微型铣床的控制系统,带学生现场参观。通过这部分的学习,让大家知道该课程的工程实际用途。④增加实践教学环节,可以把“微机原理与控制技术”的实践教学分成实验教学和工程实训教学两个主要的环节。实验教学训练学生的创造力。设计一个基于微机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置[3]。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号,同时可输出标准电压/电流信号,并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。工程实训教学依托工程训练中心和本人所在的科研实验室,让学生自主完成一个计算机控制系统的分析、设计、安装和调试。

二、提升实践能力的启发式教学方法研究

丰富课堂教学手段,梳理日常教学脉络,完善教学日历。探索一套与课程体系、内容和结构相辅相成的教学模式,以启发式教学为重点,采用先给出问题,再回到理论,最终落到工程应用和实际;先从个别现象,再到一般情况;先从添补必要的零散知识,再到构建出整体的知识系统,使学生从宏观上掌握这门课程的核心理念和应用环境,从微观上拥有运用这类知识的理念、方法和手段。尝试将实验设备和微机设备引入教室(或者将课堂转移到工程训练中心或实验室),辅以具体的项目案例,边讲解边演示边练习,产生情景教学的效果[4]。教学中摒弃“填鸭式”的教学方法,而采用“吸引式”和“诱导式”的教学方法。采用视频、动画、讲解、实训、讨论等多种教学方式,教学方法和教学手段根据课程内容灵活调整,以充分调动学生的学习积极性,提高学生的逻辑思维能力和实践动手能力,提高授课效率,并最终形成生动形象、手段丰富、与知识内容相匹配的多样化授课和学习方式。增加实际工程案例视频,增加各种创新小制作视频,丰富完善本课程的教学课件。广泛收集NI公司的视频资料、兄弟院校相关精品课件及工程实际案例等来不断丰富、完善本课程的多媒体教学课件[5,6]。在日常的教学生活中,分配好不同课时的教学内容和教学任务,针对具体的知识内容采用最有效的教学手段和教学方法,将教学改革具体深入到每一个课时的每一个单元的教学环节上,让整个教学流程脉络更加清晰,层次更为分明,最终达到以整体教学思路带动局部教学环节、以局部教学环节的完善提高整体教学质量和效率。本课程教学中的图表示例比较多,比如系统结构框图、系统动态过程的响应波形、基本单元的控制电路等,因此在教学中利用多媒体等手段,结合MATLAB工具进行仿真教学,不但可以增加教学的信息量,而且对插图和课程中的重点和难点反复地进行指点和回顾,便于学生理解和掌握课程内容。另外,学生可在计算机上进行仿真实验,观察控制效果,有利于提高课程的教学质量,增强学生解决实际工程问题的能力,也能节省实验设备的投资。

《微机原理与控制技术》是一门集理论、实践、应用于一体的核心课程,笔者通过学生调查问卷发现:现有的《微机原理与控制技术》课程存在教学内容庞杂、知识内容理论性过强、实践性不够、学生对重点和脉络难以把握、以死记硬背为主等问题。通过改革课程知识体系,改良教学内容,采用提升实践能力的启发式教学方法,完善配套的实验,切实提高了该课程教学的灵活性和开放性,有效减少了学生对该课程的畏难情绪,激发了学生对相关知识的学习兴趣,充分调动了学生的主观能动性,提高了学生的工程意识和实践能力。

参考文献:

[1]李春叶,秦文萍.培养学生创新能力的微机控制技术实验教学研究[J].中国电力教育,2011,(19):140-142.

[2]陆锋,陈桂,林健.自动化特色专业控制类专业课程改革探讨――以“计算机控制技术”课程改革为例[J].中国电力教育,2011,(13):58-59.

[3]侯一民,史冬琳.《计算机控制系统》课程设计改革研究[J].课程教育研究,2013,(9):90.

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