计算机硬件专业

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计算机硬件专业范文第1篇

摘要：本文介绍了非计算机专业硬件课程的现状和内容的设计情况，探讨了如何在硬件教学中改革教学法和教学手段，培养学生的学习兴趣和动手能力，从而提高学生自主学习，主动分析问题、解决问题的能力，真正达到学有所得，学有所用。

关键词：非计算机专业；硬件教学；引线法；案例教学

中图分类号：G642

文献表示码：B

1引言

“计算机硬件技术基础”课程是工科专业的必修课程，课程的任务是通过对微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接等知识的学习，使学生掌握分析问题、解决问题的方法，结合上机实践，使学生掌握计算机硬件基础知识和简单的硬件设计知识，为培养和提高学生的动手实践能力和以后学习其他计算机知识打下基础。

2硬件课程现状分析及教学内容

2.1现状分析

对于非计算机专业的硬件课程的教学，不同于计算机专业的硬件教学。

(1) 学时较少，任务繁重。本课程内容实际上包括计算机专业的“汇编语言”、“微机原理”和“接口技术”三门课程，虽然是基础的教学，但内容非常多，对于非计算机专业的学生来说要利用较少的学时而面面俱到，学精学透，不可能也不现实，但要想真正的能让学时系统的掌握课程的精华也不能任意的割舍，因此如何精选内容、调动学生积极性显得非常重要。

(2) 基础薄弱，惧怕学习。学习硬件课程之前要求学生掌握电子电路等先修课程，对于非计算机专业的学生来说他们通常只学习了文化基础和C语言，因此基础相对薄弱。学生害怕计算机硬件的学习，书发下来，一翻看内容就对它产生了恐惧的心里，尤其是去打听上届的师兄、师姐，如果以前不及格的学生多，他们会产生心理负担很重，还没学就患得患失，学习的目的就是为了及格，很难去培养学生的分析问题和解决问题能力，更不用说创造能力。

(3) 毫无兴趣，学习无用。学生对于硬件的学习毫无兴趣、枯燥乏味，由于许多硬件知识没有实物对应，比较抽象，逻辑性强，理解起来有一定困难，因为不喜欢，所以不懂，因为不懂，所以更不喜欢，形成了强式恶性循环。硬件更新很快，现在都是奔腾6的时代了，还讲8086/8088，觉得内容陈旧，毫无兴趣。辛辛苦苦学习下来，觉得毫无用处，根本提不起一丁点的兴趣，学文化基础能懂得电脑的操作，学习C语言还能考个计算机等级证书，学了硬件课程，如果以后不从事电子电路设计，没有任何用处，即使从事电子电路设计所有的知识也要从头开始。

为了解决上述问题，必须要精心设计讲课内容，充分调动学生积极性，让学生自己去发现，去学习，必须真正的把授之以鱼改为授人以渔。

2.2内容简介

为了使学生能从应用角度出发，在理论和实践上掌握微机的发展、微机系统的基本组成和工作原理、存储系统的层次结构、汇编语言程序设计以及接口电路的应用，建立微机系统的整体概念，并考虑到学生本身的特点，本课程学时和内容安排如下：

本课程共48学时，其中讲课28学时，上机实验20学时，上机的内容基本上是以汇编语言为主。课程内容包括：计算机基础知识、数字电路基础、中央处理器CPU、存储器、8086汇编语言指令系统、汇编语言程序设计、I/O接口和总线、中断系统、DMA控制器和典型的接口芯片、模数(A/D)和数模(D/A)转换共11章教学内容。课下组织学生去学计算机的组装、当前芯片最新发展技术动向、单片机原理和设计，以作业的形式组织学生学习和研究。对学生能力培养的有如下要求：

(1) 对计算机系统有更完整的认识；

(2) 掌握微型计算机的结构、工作原理及接口知识；

(3) 掌握汇编语言基本知识，具有一定编程能力；

(4) 能解决实际工作中遇到的计算机硬件方面的问题。

3教学过程的探究

3.1目标明确，确立学习信心

为了能使学生有学习的信心，首先让学生明确，课程内容的特点，只要努力肯定能学明白，能学懂，战略上蔑视敌人，战术上重视敌人。加大平时的得分比例，使学生重视平时的学习和平时作业的完成，让学生不必背着怕不及格的负担去学习，让学生知道只要学就能学会，只要学就不必担心期末的考试的问题。良好的心理是成功的一半，让学生有好的心理暗示，正向的暗示和引导学生去完成硬件课程的学习。万事开头难，给学生一个好的积极向上的开头，良好的开始是成功的一半，有了两半的成功，相信自己一定能学好的。

3.2教学内容采用引线法，神奇化易

华罗庚曾经说过：“神奇化易是妙算，易化神奇不足提”。对于教学内容采用引线法，把硬件的内容穿成串，让学生通过一根线，把所有的内容连起来，使学生有信心和毅力把硬件知识掌握和理解。

教学的主线就是CPU，CPU也是计算机的核心，真正的中央处理单元，通过对CPU的前因(来源)后果(应用)的描述，把整个知识联系起来，把复杂的问题简单化，掌握本质，理解精华。课程内容线图如图1：

3.3实验内容采用案例教学

汇编语言的实验部分采用案例教学法：把所有的实验分成4个案例，案例1顺序程序设计，案例2分支程序设计，案例3循环程序设计，案例4综合程序设计，每个案例包含3个小模块，第一个是老师讲解领着学生去完成，第二个是学生自己完成，教师进行指导，第三个是课下作业，完成后要求写成实验报告，实践证明这种方法取得了好教学效果。除了完成四个案例对应的实验报告，鼓励学生根据自己的能力编一些优秀的作品，由于学生的本身条件制约，虽然学生的作品水平一般，但学生认为收获很大，起到了良好的教学效果。

汇编语言调试环境采用Emu8086。Emu8086是纯Windows环境下的调试工具，集编辑、编译、调试等功能于一身，可以方便的操作，容易看到内存的变化、寄存器的变化，利用他可以隐藏汇编语言的低层细节，把重点精力放到对语言本身的理解和掌握上，入门更快，掌握更好，质量更高。Emu8086的界面如图2。

3.4课外作业突出培养兴趣，走出去，带回来

利用学生对计算机组装感兴趣这一特点，充分利用资源优势，培养学生学习兴趣。沈阳市三好街是中国四大计算机市场之一，派学生去调研了解计算机硬件的最新、最准确、最及时的行情和了解如何对硬件进行组装，并且让学生去选听焦老师的硬件组装课程，使学生在“庖丁解牛”之前先知道一下牛的形状，实践证明这对学生对课程的总体认识起到关键的作用。

精心设计和布置课外作业，因势利导，有利于对硬件知识的把握。如让学生分组调研最新的CPU类型等作业的布置。鼓励学生参加课外活动小组，这学期我班就有一名学生被选入东北大学机器人竞赛的团队里，参加2009年在日本举行的世界机器人大赛。

3.5充分利用网络资源

东北大学计算机中心是省级教学示范中心，拥有先进的计算机和网络的资源优势，充分利用网络资源，找到自己需要的资料。

网上交流，有不会的问题的及时反映出来，及时解答。利用文化基础或C语言的网络平台可以下载课件和提问，2009年我校的毕博blackboard平台对所有教师开放，利用这一平台建设硬件的课程体系，将会起到更为理想的作用和效果。

Baidu是你永远的老师，随时有不会的问题，随时问这个老师，他会告诉你所有的答案。学习积极性和兴趣非常重要，兴趣是最好的学习动力，百度是学生永远的老师，让学生充分利用一个兴趣和一个永远的老师，培养了学生自主学习、查找资料的能力，也提高了学生的分辨是非的能力，起到了事半功倍的效果。

3.6建立考试题库，把好质量关

对于学生的最终成绩包括实验报告、平时作业，当然还包括了最后的期末考试。建立了硬件考试系统的题库，

随机选择考题，通过考试系统来检验学生的学习效果。考试结果表明学生取得了好的成绩，没有不及格的情况发生。

4总结

通过对课程内容的设计，对学生的兴趣的调动，学生变被动为主动，让学生去调研，不仅顺利的完成了教学任务，使学生能发现问题，思考问题，进而解决问题，学生反映良好，取得了好的成绩，学生通过率达到了100%，消除了不及格的问题。

参考文献：

[1] 高晓兴,焦明海. 计算机硬件技术基础[M]. 北京:清华大学出版社,2008.

计算机硬件专业范文第2篇

1概述

随着计算机技术的迅速发展及其应用的不断深入，计算机类专业的培养方向趋于多样化。在诸多培养方向中，大部分专业是基于软件理论与应用方向的偏软件专业或软件工程专业，而在这些计算机类专业的本科课程设置中又以软件教育为主。计算机硬件相关课程具有理论性强，不易理解、应用范围广、与实际工程联系紧密等特点。扎实的硬件知识基础是计算机类人才正确理解计算机，掌握软件开发机理的关键，也是本科教育人才区别于短期培训软件开发人员的重要标志。但由于学生普遍存在着“重软轻硬”的现象，同时，目前我校的计算机硬件知识教育在知识体系和内容等方面存在着不尽如人意的地方,使得部分学生毕业后无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。其中，具体问题如下：

1.1课程教学缺乏系统性。

计算机是一个由硬件和软件组成的庞大的复杂系统，计算机知识有着很强的系统性。而在目前的教学中，硬件课程知识与软件课程知识之间缺乏足够的交叉和互补，学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用。另外，在硬件课程之间也缺乏充分的衔接，有些知识点重复，有些知识点缺失，这些都导致了学生的知识体系不系统、结构不健全。

1.2缺乏创新能力的培养。

目前我校中开设的硬件实验课程大多以验证性实验为主，教师往往提供了实验的所有环节，大部分学生在做实验的过程中，基本上不对实验的实用性进行延伸思维，只按设定好的正确线路、程序、步骤、数据一一照做。这样的实践不利于学生创新思维的培养，成了另一种形式的理论学习，通过实验达不到理论与实践相结合的目的，达不到培养学生初步科研能力的要求。

1.3在认识方面存在着重软轻硬的倾向。

目前学生中普遍存在着重软轻硬的现象，很多学生对硬件课程的了解甚少，认为硬件课程只是学习计算机的内部工作原理，在计算机应用当中无关紧要，认识不到硬件技术在应用方面的重要性，再加上相应的实践环节难以保证，课程考试评价体系中对硬件实践能力的不重视，导致学生在学习中缺乏积极性。针对以上问题，通过教学改革方案的实施，努力提高计算机类专业学生的硬件知识理解与应用能力，培养具备软硬件开发能力的人才。同时，注重创新能力和科学精神的培养，使学生具备创新思维与工程实践能力。

2硬件系列课程体系建设

2.1建设思路。

硬件课程体系建设的核心任务是全盘考虑各门计算机硬件课程，把他们捆绑起来，统一建设。在教学内容方面，根据学生的具体情况，修订教学大纲，既要避免课程内容重复讲授现象的发生，又要做到各门课程的无缝衔接。在教师方面，定期开展研讨活动，提高任课教师的教学水平，搞好课堂教学。在实验方面，充分利用现有实验设备，做好验证型实验的同时，加大兴趣导向的实验开发力度，努力提高学生的动手能力。

2.2建设方法。

本课题组采用的课程建设方法，按照“整合─分科执行─融合”三个阶段实施。在课程整合阶段，对汇编语言、计算机组成与结构、单片机、嵌入式系统设计这几门课程进行大纲及教案的修订工作，并重点在如下几方面进行整合：a.《汇编语言》和《计算机组成与结构》的整合。在《汇编语言》和《计算机组成与结构》中，侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。这样有利于把“计算机组成原理”中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来，给学生打下牢固的理论基础。b.《汇编语言》和《单片机及接口技术》、《嵌入式系统设计》的整合。整合中侧重于硬件编程能力的培养，让学生认识到不同种芯片的指令与功能共通性。这样有利于学生透彻地了解目前普遍使用的微机系统，并具备扎实的硬件编程基本功，有利于单片机和嵌入式相关课程的学习。在分科执行阶段，依照整合阶段所确定的大纲及教案，对学生实施理论知识教育，同时结合各课程实际情况，在课堂中引入课程认识教育，使学生了解本课程在计算机学科中的地位，调动学生对硬件课程的学习积极性。在融合阶段，在实验课程中添加例如万年历电子表设计、贪吃蛇游戏机设计等集趣味性、设计性、综合性于一体的实验，注重培养学生综合运用所学知识的能力，使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。此阶段实验的特点是没有现成的模式可循，学生需要融合所学硬件相关知识，独立完成硬、软件设计和调试。

3结论

本文阐述了面向计算机专业的硬件系列课程体系建设方法，本方法将硬件相关课程通过整合-分科执行-融合的过程，使计算机专业学生在理论上掌握晦涩的硬件知识，同时将硬件知识融会贯通，将所学知识应用于实验、竞赛，提高动手能力。为评价本学习系统的有效性，课题组将此系统引入了教学实践中。根据课后对学生的调查，学生普遍反映通过课程系统的建立，学生对硬件知识有了深刻的了解，学习兴趣有所提高，起到了良好的效果。

参考文献

[1]洪霞,李云,张炜.改革计算机硬件课程教学内容,构建科学的系列课程体系[J].实验技术与管理,2009,11:144-147.

[2]惠丽,吴玲,于丽萍.计算机专业硬件课程体系建设的优化与改进[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2013,4:45-46.

[3]刘新平,郑秋梅,孙士明,孙晓燕.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].计算机教育,2008,12:117-119.

[4]惠丽,吴玲.计算机硬件系列课程教学改革的研究与实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2010,1:78-79.

计算机硬件专业范文第3篇

关键词：中等职业学校；教学模式；计算机专业

中图分类号：G633文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 05-0000-02

在信息技术飞速发展的今天，计算机的应用已渗透到了社会的各个领域，它既为中职计算机专业的发展提供了良好的机遇，同时也对我们中职计算机专业的教学提出了更新的要求。随着计算机的应用普及，中等职业教育的计算机专业教学既要适应当今科学技术的发展和社会的需求，也要顾及现阶段中等职业学校学生生源文化素质偏低的现状，传统的中职计算机专业教学模式已不适应当今社会发展的要求，也不利于中职生的就业发展。因此，中等职业教育计算机专业教学改革势在必行。而改革的主要思路是：以“各有所长，各尽所能”为培养原则和最终目标，扬弃传统的“以教为中心，全面开花”的教学模式，逐步建立“掌握基础，实践为主，重点突破”的教学模式。本文阐述了中职计算机专业应建立五个方面的教学模式，以供中职计算机专业教师探讨。

一、建立以就业为导向的教学模式

随着当今社会经济的高速发展，社会对高素质的技术工人的需求量不断加大，国家对职业教育的扶持政策力度的增强，都给中等职业教育的发展带来了前所未有的机遇。如何把握住发展机遇是我们每一位职业教育工作者的职责，如何把学生培养成为企业所需要的人才，建立以就业为导向的教学模式，是中等职业学校在教学中首要考虑的问题。而就业为导向是指学校在培养学生时将就业岗位的需求与学生职业生涯的发展规划相结合，突出对学生职业能力的培养，突出以学生社会经验的获得和实践能力的形成。

职业教育强调的是给学生谋生的能力为首要位置，是职业教育的根本属性。在以就业为导向的计算机专业教学中首先根据企业用人需求，制定出符合企业与人才培养模式的实施性教学计划，与企业技术人员制定出专业课程项目设计，让学生真正做起来，以此培养学生工作思维；然后任课教师再根据课程总的项目设计制定出每个子项目的设计、执行子项目，最后达到整体教学项目的完成。另外企业与学校定期互动交流学习，确保教师的教学理念与教学内容都是新的和实用的，教学手段也是最能够吸引学生的。为了尽早让学生在学校中了解将来工作项目，以便将来能够尽快适用岗位工作，要求企业技术人员定期到校给学生上课，与学生一起解决具体实际项目方案。由此可见，只有建立以就业为导向的教学模式，才能培养出与实际岗位相适用的学生，才能培养出使用人单位满意的学生，才能真正实现赋予学生职业能力的教学目标，从而实现中职学校“招得进、教得好、留得住、用得上”的良性运行模式。

二、建立以学生为主体、教师为主导的教学模式

时代的发展，正在促使教育改革从传统的以教师传授为中心转向以学生为主体。传统课堂教学模式的最大弊端之一是限制了学生学习的主动性，扼杀了学生的学习兴趣，学生的主体地位得不到真正体现。以学生为主体的教学模式，强调“学”重于“教”，目的在于体现“教育应满足社会发展与人的发展之需求”，体现“顺应市场、服务社会、服务学生”的价值取向。素质教育的课堂教学，必须体现学生的主体性原则，运用一切有效的方法和手段，在教师主导下，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，使学生最大限度地参与到课堂教学活动中去，使之真正成为学习的主人，从而在道德、知识、技能、身心素质上获得全面提高。因此，在以学生为主体、教师为主导的教学模式下，教师在教学中应起组织、引导、答疑的作用，从知识的传授者、教学的组织领导者转变成为学习过程中的咨询者、指导者，充分调动学生学习的能动性，使学生变被动学习为主动学习。而这种教学模式的关键在于教师既要在教学过程中做好教学活动的转化、改变呆板、单一、毫无生气的传统教学活动，又要做好角色的转化，尊重学生、关心学生、理解学生、帮助学生，从而建立起新型的师生关系，营造宽松、和谐、民主的教学氛围。

三、建立以实训室、视频室为主战场的理论实践一体化教学模式

目前中等职业学校学生的综合素质相对较低，这已是不争的事实。中职生大多数抽象思维能力较差而形象思维能力尚可。因此，如果课堂教学仍然采用传统的教学模式来讲授专业课程，整堂课从头到尾只讲授听得见、摸不着、看不见的理论，或者偏重于学科理论体系的完整传授，缺少理论与实践操作的结合，必然造成只有少数抽象思维能力较强的同学可以接受，而大多数同学听起来则会昏昏欲睡，其教学效果可想而知。当今的计算机软件大多是以WINDOWS为操作系统的，各种软件都是以图形化界面和鼠标操作为主，教学讲求直观、便捷，这些软件操作过程的教学在黑板上是无法向学生讲解明白的。因此，我们在教学模式上，要根据目前学生的现状，顺其自然，加强形象思维教学，多给学生自己动手操作的机会，使同学们从枯燥乏味的理论中解脱出来，获取他们需要的专业技能，真正做到一切为了学生的发展，为了学生发展的一切。而计算机专业课程具有操作性强、适于视频教学和实践教学的特点，在教学过程中不能再沿用“教室+黑板+粉笔”的传统教学模式，而应采用以计算机实验室、视频室为主战场的理论实践一体化教学模式。让学生在听教师讲解的时候同时跟着动手操作，将专业理论知识与实践操作进行有机结合，这样才能激发学生主动学习的兴趣和激情，才会收到更好的教学效果。

四、建立以多媒体技术为教学环境的教学模式

自进入九十年代以来，多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展，其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落，正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。同样，多媒体技术对教学也产生了积极的效应，能为学生提供最理想的教学环境。主要体现在以下三个方面：一是教师通过多媒体技术制作教学课件，可以实现模拟环境，提供丰富的信息资源。用多媒体技术制作教学课件，在一定程度上缓解了计算机硬件水平不能完全满足教学需要的问题。二是专业知识用文字和语言难以表述清楚的部分，用教学课件可以直观地呈现出来，既明了，又生动形象，学生容易掌握和接受。三是多媒体技术能为学生创造一个能听、能看、能动手操作以及进行讨论、交流的环境。多种感官的综合刺激教学，有利学生对专业知识的获取与保持。四是通过多媒体技术，学生可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择学习的内容和适合自己知识水平的练习，有利于激发学生的学习兴趣和学习主动性。因此，建立以多媒体技术为教学环境的教学模式，将较大程度的优化教学环境和教学效果。

五、建立以网络为教学系统的远程教学模式

随着网络技术的飞速发展，网络远程教育已成为现实。在传统的教育方式下，制约教育的最大因素是时间和空间。即学生与教师不能离学校太远，学校容纳的学生也不能太多。而在以网络为教学系统的远程教学模式上这个问题就迎刃而解了。对网络系统来说，不论你离得多远，也不论什么时候，只要你愿意，远程教育的大门都会向你敞开。远程教育和传统教育方式相比，远程教育具有以下优点：一是打破了地域界限，学生可以与教师进行远距离交流；二是打破了时间界限，学生可以自由选择学习时间；三是可以共享丰富的教育资源，消除了教育发展的不平衡；四是可进行教育教学信息的迅速传递与交换，由被动教育向主动教育转换等等。虽说远程教育有许多优点，但并不说明传统教育已经过时了，目前仍然是传统教育处在主导地位，远程教育处于辅助地位。我们计算机专业教师应有效利用网络教学资源，充分发挥远程教学的作用，建立以“学”为主以“教”为辅的网络教学系统。

总之，计算机专业传统的教学模式已不适应现代计算机技术日新月异变化的需要，也不适应社会企业对人才培养目标的要求。因此，教师必须创新教学模式，让学生变被动学习为主动学习，变“要我学”为“我要学”，培养学生拥有较强的专业技能、较高的综合素质。坚持以学生为主体，以教师为主导，真正让学生愿意学，学得好，学得轻松愉快，只有这样才能够适应社会发展的需求，在众多竞争者中脱颖而出。只有我们在教学实践中不断探索，不断总结，中职计算机专业的教学改革才能结出丰硕果实，中职计算机教育才能为社会培养出“适销对路”的计算机专业人才。

参考文献：

[1]尹玲.中职计算机网络专业教学改革研究[D].湖南师范大学,2009

[2]王红梅,费文颖.中职计算机教学改革的思考[J].科技信息,2008

[3]彭文晖.论中职计算机课堂教学任务驱动教学法的应用[J].新课程(教师),2010

[4]胡大威.理论实践一体化教学模式探索[J].辽宁高职学报,2007,10

计算机硬件专业范文第4篇

关键词:硬件类课程;教学改革;计算机专业;课程建设

多年来,围绕究竟是培养应用型人才还是培养精英型人才的问题,高校中非名牌院校计算机类专业一直争论不休。由于人才培养模式定位不清,导致这类院校的计算机专业课程教学,特别是硬件课程的教学存在着诸多不尽人意的地方。

2009年11月,由中国计算机学会教育专业委员会主办的全国首届计算机应用型人才培养论坛(2009)在首都师范大学召开。会议首次将非名牌院校计算机类专业人才培养模式明确定位于应用型人才培养上。因而,及时开展适应应用型人才培养定位的计算机硬件课程教学改革的研究并深入探讨,十分必要。

笔者结合自己多年的教学经验,探讨了为改善计算机专业硬件课程教学效果,教师在教学中应重点考虑解决的几个问题,分析了这些问题产生的原因,给出了解决问题的方法。

1重点考虑解决的问题

长期以来,普通高校计算机专业硬件课程教学的现状不容乐观,几乎成了人们的共识[1]。要使目前硬件教学的现状有根本的改观,使其真正能适应应用型人才培养模式,下面几个问题必须考虑重点解决。

1.1课程设置与教材问题

课程设置和教材问题一直是困扰计算机专业硬件教学的大问题。在课程设置上,一些院校重软轻硬,硬件课程因人设课,能砍则砍,实在不能砍的则压缩学时等,以上现象时有发生。

在课程内容上,对现行硬件课程体系的质疑多集中在如下两个方面,一是认为课程内容陈旧,如很多人提出现在都在用奔腾计算机系列,而微机原理课程还在讲80X86平台,与实际应用脱节,造成学生没有兴趣学。二是各门课程的衔接不好,有些内容在多门课程中重复出现。

在教材选择上,普通高校往往极力向重点院校看齐,而重点院校的教材都是基于精英型人才培养编写的,未必适合普通院校应用型人才的培养需要。

1.2动手能力培养问题

硬件类课程的教学对动手能力的要求相对较高,而计算机应用型人才的培养定位对动手能力的培养提出了更高的要求。然而,硬件课程教学的特点决定了其实验设备、资金、人员的投入都要比软件课程大得多。软件类课程实验只要有一台计算机,装上不同的软件就可以开设不同的课程实验。但硬件课程则不同。各门课程的设备多不通用,且价值不菲,而且每次实验课都要有电子器件的消耗。

诸多因素使得目前多数普通高校存在着硬件实验室设备投入不足、实验开设不到位等现象,严重影响了学生动手能力的培养。

1.3师资问题

影响硬件类课程教学效果的另一大因素是师资问题。应用型人才的培养主要靠教师的教学实践活动实施完成。很难想象一个平时很少参与工程实践,自身动手能力就很差的教师能培养出合格的应用型人才来。遗憾的是,目前的现状是相当一部分普通高校的教师是从高校毕业后直接进入高校教师队伍的,工程实践的经历与经验很少。他们中大多数是经过读研或读博的过程,本身经历的是精英教育,习惯于从书本到书本,从理论到理论。教师本身对计算机应用知识的匮乏也直接影响到他们的课堂教学,使得他们对教材的再处理能力降低。教材写了什么,上课就讲什么。讲的内容在整个课程体系中占据什么地位,有什么用,这样的问题学生不知道,老师也说不清。学习者总以为学习的内容没什么用,导致学习动力不足。而学生不喜欢学习硬件课程,又反过来影响授课教师的授课热情,从而陷入恶性循环。

1.4学生兴趣问题

学生对硬件类课程的兴趣普遍不高,也是影响硬件类课程教学效果的因素之一。兴趣是最好的老师,学生对课程没有兴趣,很难保证教学质量。

影响学生兴趣的因素很多。一方面,学生普遍认为硬件类课程就是讲计算机内部原理,学了没什么用处,如果教师在开课前没作足够的引导,学生自然不会有兴趣。其次,硬件类课程本身就繁杂,难学难懂,部分教师对硬件课程教学的不到位将导致学生学不懂,跟不上,即使有了兴趣也难以保持长久。再次,硬件类课程不像一些软件编程类课程那样,学过的内容马上就能上机应用,立竿见影,看到效果。而必须经历购买元器件、制版、焊接调试等过程,要有相应的工具和仪器设备。这些对于初学者来说很难做到。不能学而致用,会使学生感觉所学内容离自己很远,对课程的兴趣也会越来越淡。

2解决方法

2.1认真研究课程,选编适合应用型人才培养的教材

在课程设置上,教师首先应提高认识,明确硬件类课程不仅仅只是讲计算机内部结构的,也并非应用方面不如软件有用。实际上,这类课程的更重要目标是培养学生根据应用需求自己组织构造计算机应用系统的能力。在当今嵌入式系统、物联网人才需求越来越旺盛的形势下,对应用型人才的能力要求越来越高,因而硬件类课程设置必须到位。

在课程内容上,对于内容陈旧问题,有人提出不如直接以奔腾处理器为平台讲授微机原理课,但这种方案在教学中很难实施。奔腾处理器过于复杂,初学者很难接受这样复杂的系统。为此,参考文献[2]提出了另一种方案:用“单片机原理与应用”代替“微型计算机原理与接口技术”课程,即以MCS-51单片机系统代替Intel x86系统,作为计算机组成原理和体系结构的实例开展教学。由于单片机系统功能和构成简单,便于理解,对于学生理解计算机硬件体系构成,掌握计算机系统的设计和实现技能,可能具有更好的教学效果。因此,在计算机硬件课程系列的设置中,建议增加“单片机原理与应用”课程的教学课时和实验学时,作为必修课程,让学生通过对单片机系统的学习和实验,了解和掌握计算机系统的原理和应用。同时适当减少“汇编语言程序设计”和“微型计算机原理与接口技术”的课时,或者将其精简合并成一门选修课程,将Intel x86系列处理器作为一种典型的体系,向学生介绍计算机系统的一个重要分支――微型计算机系统的特点和体系结构及其相关应用技术。这种设想具有一定可行性,可在实践中进一步验证其科学性和合理性。

对于内容衔接问题,可以认真研究课程的内涵,合理确立各门课程的授课内容,构建知识内容的前后衔接、实验环节密切配合的一体化教学与实验体系,写出合格的教学大纲,为教学实施提供具体合理的依据。各门课程的内容界定为基础知识在某门课程中的体现即可,避免在多门课程中重复出现相同的内容,从而对课程内容进行精炼。参考资料[3]将数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、接口技术、嵌入式技术等主要课程的内容进行了界定,笔者以为很有参考价值,现稍加整理,摘录于下:

1) 数字逻辑主要讲述数字逻辑的基础器件、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、常用中规模集成电路,如编码器/译码器计数器等内容。

2) 计算机组成原理主要讲述通用计算机主要组成部分的组成原理。讲述数据表示与编码,运算方法与运算器实现,一般意义上的指令系统及其设计方法,控制单元构成原理与实现,存储器基本原理与存储器构成、存储系统的构成,输入输出部件与输入输出系统,总线系统等。特别指出,数据表示中的各种进制数表示与相互转化的内容,在计算机导论等课程中己经讲过,在本课程中不讲,但是要求学生熟练掌握。只提示,不深入讲述。

3) 汇编语言主要讲述Intel x86系列CPU的内部结构与寄存器组织、寻址方式、指令系统、汇编语言的语句格式、汇编语言程序设计方法与技巧等。本课程中不讲二进制数及其各种编码。

4) 接口技术以Intel x86系列CPU为原型机核心,讲述处理器与存储器、与IO设备之间的接口方法,具体存储器的扩展、地址分配等,IO端口及编程方法,串行接口与并行接口,A/D与D/A接口等内容。学生通过学习掌握基本的接口实现方法。

5) 嵌入式系统从应用角度出发,直接结合目前广泛使用的嵌入式系统,讲述一般的组成原理,以一种具体的嵌入式系统为例,从其内部结构、操作系统定制、驱动程序编写、具体的IO接口等部分,实现具体应用系统的设计和实现。

笔者以为,上述课程内容界定中,如果能在数字逻辑中增加VHDL和FPGA/CPLD的内容就更好了,可以在后面的计算机组成原理课程的实验和综合设计中直接使用VHDL和FPGA/CPLD,来完成相应功能部件的设计。而在嵌入式系统课程中,也可以用到相应技术,这对于培养应用型人才十分有利。

而对于教材问题,短期内可组织学科专家精选现有教材,使所选教材尽量适应应用型人才培养的教学需要。也可以按照教学大纲自己编写讲义,同时指定几本参考书。在长期考虑中,则可以组织有能力的教师自己编写合适的教材。

2.2加强实验室建设,提高学生动手能力

为提高学生动手能力,必须加强实验环节。

首先,学校应该提高对学生动手能力培养的认识,加大对实验室的投入,保证实验室所需的设备、场地、人员的配置到位。特别是实验室应该配备足够的专职实验员及实验教师。在此基础上,要认真组织专业教师研究实验内容及开课方式。应用型人才的培养必须加大实验内容的比例,完善基础性实验,做好综合性实验,加强设计性实验。增加实验考核分值。

仅仅依靠课内实验的训练还远远不够。还必须通过不同形式的实践教学活动进一步提高学生的动手能力,加强对学生实践能力的训练。而开放实验室是培养应用型人才必不可少的训练平台。另外,还应该鼓励学生积极参与课外科研训练实践、大学生电子竞赛等活动。通过这些实践活动,学生能够将所学知识进行综合归纳,提高对计算机硬件课程的深入理解,并提高计算机的应用水平。

2.3加强师资培训,提高师资质量

打铁先得自身硬,要把学生培养成应用型人才,教师自身必须是计算机应用的高手。为此,一方面要鼓励教师申报纵向和横向课题,通过参与科研课题提高自己的动手能力。另一方面,应有计划地把教师送到一些开发公司、企业及科研单位,直接参与计算机产品的应用开发。

而要教好硬件课程,教师本身必须能站在一定的高度,把握课程,驾驭课程。在开课之前,教师应该依据教学大纲处理教材,不应该教材写什么就讲什么。要做到这些并不容易,一方面,学校应该定期对教师进行业务培训,另一方面,学校也应该安排有实力、有经验的教师传帮带经验较少的年轻教师。安排年轻教师给受学生欢迎的教师做助教、带实验,对提高他们的业务素质很有好处。

2.4千方百计提高学生学习硬件的兴趣

提高学生学习硬件的兴趣至关重要,要想尽一切办法提高学生学习硬件的兴趣。

首先,要让学生清楚认识到每一门硬件课程都很有用,也很重要,使他们主观上想学。为此,在上每一门课程前,教师先要舍得花时间讲清这门课程在整个计算机体系中所处的位置,特别要下功夫讲该门课程有什么用途。如有的课程,可以对学生说是考研科目,而有的科目,则可以对学生说是进入嵌入式系统、物联网等当今计算机界最热门的领域必须掌握的基础课程,而在就业形势十分严峻的情况下,这些领域人才需求如何旺盛等。学生认识到这门课程的用途,才能对其产生兴趣。

其次,要根据学生层次调整课程内容,保证学生能学得懂,跟得上,使他们能学进去。为此,授课教师在上课前要依据教学大纲,根据授课对象的接受能力认真处理教材。在授课中,要把哪些是重点、哪些是难点,每一部分内容需要熟练掌握、还是一般掌握、或者了解一下就行,对学生说清楚,避免学生在一些难以理解而又不是重点内容的问题上纠缠过多。在教法上,可根据具体内容灵活采用多种教学方法,如任务驱动法、案例教学法等。学生能学得懂、跟得上,学习兴趣才能保持长久。

再次,要创造各种实践机会,加强动手能力训练,使学生学有所用,能看到应用成果。为此,教师应根据各门课程的不同特点,在正常的实验课外安排各种实践环节。如数字逻辑电路、单片机原理这种实践性较强的课程,可在课程结束后安排一次课程设计;像计算机组成原理课,可安排EDA设计,采用FPGA/ CPLD设计CPU等;而单片机原理课程,可引导学生使用Proteus软件仿真,使学生即使离开实验室也能方便地动手实践,在实践中学习。鼓励学生参与教师的科研项目。鼓励学生组织各种课余实践小组,并为他们配备指导教师及实践环境。鼓励学生参加各类竞赛,并公开地奖励获奖者。学生见到了应用成果,就会有成就感,从而提高学习兴趣。

3结论

导致普通高校计算机专业硬件课程教学效果不佳的因素很多,但理顺了课程设置与教材问题、学生动手能力培养问题、师资问题和学生学习硬件的兴趣问题,就会使硬件课程教学现状得到较大程度的改观。

参考文献:

[1] 王艳玲. 计算机专业硬件类课程教学改革探讨[J]. 计算机教育,2009(20):90-92.

[2] 章韵,倪晓军. 应用型专业计算机硬件课程体系建设的探讨[J]. 计算机教育,2009(4):99-101.

[3] 马礼,张永梅,宋丽华. 培养计算机类专业学生硬件方向创新能力的研究与实践[J]. 计算机教育,2010(2):1-4.

Hardware Course Renovation to Applied Talents Majoring in Computer

SHENG Lin-yang, LI Li-ping

(Institute of Computer Science and Information Engineering, Harbin Normal University, Harbin 150080, China)

计算机硬件专业范文第5篇

 

众所周知，信息的获取、分析、处理、、应用的能力将作为现代人最基本的能力和文化水平的标志。当前，在检验医学仪器的发展、新技术的应用、信息技术与实验的结合等大背景下，信息化时代对检验人员的素质有了更高的要求。那么，医学检验专业“计算机应用基础”课程应怎样设置才能跟上时代要求，培养出符合社会需求、适应工作岗位的具有核心专业竞争力的学生呢?

 

一、课程定位分析

 

1. 课程定位

 

信息化社会下的检验人才必须具有三种能力：基础能力(检验专业知识、医学理论、动手能力、自学提高能力)、基本能力(外语和计算机的使用能力)和发展能力(科研能力、创新能力、适应社会能力)。计算机的使用是一名合格检验专业毕业生应具备的能力，“计算机应用基础”课程应定位为：以专业应用需求为导向，知识必须与够用，突出基本知识的掌握，着重应用能力的培养，强调使用意识的形成。

 

2. 课程性质

 

“计算机应用基础”课程培养的能力在医学检验专业能力体系中处于基础核心地位，是检验专业的辅助工具，是一门必修公共基础课程。

 

3. 课程作用

 

通过“计算机应用基础”课程的学习，为后续课程和专业学习奠定坚实的计算机技能基础，为今后岗位任职使用计算机解决本专业的问题储备能力，使学生能迅速适应岗位需要。另外，“计算机应用基础”是学生今后进入工作岗位后职称升级、认证考试所需。

 

二、课程开发与设计

 

1. 课程设计的理念与思路

 

由于“计算机应用基础”课程是检验专业课程体系中的基础核心课程，是一门实践操作很强的课程，所以该课程设计原则制定如下：以能力为本位、以工作任务为导向、以应用为目的、以学生为本，设计思路采取理论知识与实践内容相结合，设计结合专业需求的典型项目，以工作过程导向进行项目教学。

 

2. 设计方法

 

怎样形成以工作过程导向的项目呢?利用工作过程系统化方法，进行职业岗位调研、岗位分析，形成典型工作任务，再根据分析岗位的典型工作任务对信息技术能力要求，划分出行动领域，再由行动领域转化为学习领域，形成最终教学项目。进而制定出培养检验专业学生信息能力的课程体系、课程目标、课程内容。

 

3. 课程体系

 

检验专业对信息技术能力需求，分为通用能力和发展能力的需求，因此将计算机课程体系划分为“1+X”模式的课程体系。

 

“1”即公共基础模块，包括计算机基础知识、办公应用软件、网络基础、信息安全等构等，由“计算机应用基础”课程完成，安排为第一、第二学期必修课。

 

“X”即专业发展模块，属于计算机高级应用范围，由计算机网络、计算机硬件及维护、平面设计、医学信息检索、医学信息系统(LIS系统)这些课程实现。安排为第三、第四学期选修。

 

4. 课程目标

 

知识目标：了解计算机基础知识，熟悉Windows操作系统，掌握Word、Excel、PowerPoint办公软件的使用，掌握计算机网络的基础知识，了解计算机安全使用知识。

 

能力目标：较强的办公软件应用能力、信息检索能力，利用计算机分析和解决实际问题的能力。

 

素质目标：培养学生实事求是和探索的科学精神、勤奋向上的学习态度、关爱患者的职业道德、良好的医患沟通能力和团队协作能力。

 

5. 课程内容及项目、学时(总计64学时)

 

项目1：怎样选购电脑(6 学时);项目2：设置个性化电脑(2学时);项目3：文件的管理(4学时);项目4： Internet的使用(6学时);项目5：用Word撰写运动会报名通知(2学时)：项目6：求职简历(4学时);项目7：制作检验设备使用说明书(4学时);项目8：毕业论文排版(4学时);项目9：制作病人通讯录(4学时);项目10：病人检验指标分析(4学时);项目11：病人复查通知单(4学时); 项目12：制作“检验知识讲座”幻灯片(4学时)、项目13：制作“生日贺卡”幻灯片(4学时)，项目14：制作“内科护理学”讲座幻灯片;(4学时);项目15：安全使用计算机(4学时);项目16：综合练习(4学时)。

 

6. 学情分析

 

职业学校的学生是职业教育的教学对象，同时也是自我教育的主体，在实施教育教学工作中，必须遵循学生的身心发展规律，分析研究学生的特点，才能真正做到因材施教。“计算机应用基础”课程所面对的教学对象为一年级医学检验专业新生，他们习惯“流媒体”，喜欢使用手机、平板电脑认知事物，存在学业基础薄弱、知识水平参差不齐、动手操作能力比较差、学习不积极不主动等问题。

 

7. 教学方法与学习方法

 

为了获取更多的上机实践时间，为了更好地实行一对一的个性化辅导，获得最大化教学效果，采取在翻转课堂教学模式下结合行动导向，试用角色扮演教学、案例教学、探究式教学、任务驱动教学、项目情境教学、讲练结合教学、分层教学法等，采用声音、视频、图片等多媒体教学手段。学习方法上要求学生通过自主学习、协作学习、上机操作等方式进行学习。通过这些方法和手段，使学生在“做中学”“学中做”，以学生为主、教师为辅，让学生愿学、乐学，真正做到因材施教。

 

三、教学设计及实施

 

以“制作生日贺卡”这节课为例，教学设计以项目任务为载体，案例分析，教学做一体化。实施步骤如下：①虚拟工作环境与工作职位，创建工作情境，提出学习任务;②学生自主协作学习，教师指导;③学生讲解或展示成果;④师生点评;⑤考核。通过这节课的学习，激发学生的学习积极性，有针对性地解决学习中遇到的问题。同时，学生也获得了大量的上机操作时间，实现了学生高效学习、教师轻松教学的效果。

 

四、教学质量保障举措

 

为了保障有效的教学，教学资源及师资队伍的建设也是必不可少的。

 

1. 教学资源

 

采用的教材要体现一定的时代性、实用性、实践性，可教学也可自学，也可用于职业认证及等级考试，专业应用也可职业应用。结合“云班课”移动教学平台、极域电子教室，开展一对一的个性化教学。计算机中心实训室、多媒体教室为学生开放，提供更多的自学便利。

 

2. 师资队伍

 

本校计算机教师是一个年轻而有活力的队伍，都毕业于计算机专业相关院校，他们吸收新知识快，动手能力强，与计算机学科特点相吻合。

 

3. 课程评价体系

 

为建立一个科学、客观的评价机制，计算机课程采用全程化、立体化、标准化的考核方法。全程化包括平时考核、期中考核、期末考核，立体化是指课堂考勤、作业、上机实验的考核，标准化由国家等级考试来体现。

 

五、课程特色与改革创新

 

经过改革，“计算机应用基础”课程特色体现在以信息处理能力为主线，课程内容精准对接专业需求;以真实项目工作过程为导向设计教学;“云班课”移动教学平台下的翻转课堂针对性地帮助学生进行个性化学习，提高了教学质量;通过资格认证考核强化职业技能培养;自编教材的项目及案例更符合专业及岗位的需求，具有相近性、实用性、实践性。

 

当然，课程建设中还存在一些问题，比如：翻转课堂的微视频学生是否能自觉学习?如何有效监控学习进度及学习效果?如何合理设计制作微视频支持学生的个性化学习?这些问题还需在今后的工作中继续探寻解决方法，我们将为获取更好的教学效果而努力。