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针对当前高等院校计算机专业硬件类课程的实验教学现状及存在问题,以设计完整的CPU系统作为统一实验目标,提出适合本科生综合素质和创新能力培养的层次化计算机硬件实验教学体系,通过采用EDA技术作为唯一实验方法,实现对专业人才的多层次能力培养,阐述一种能够利用FPGA可编程平台和Verilog HDL硬件描述语言实现全系列硬件课程实验一体化教学的全新实验教学模式。