“計算機硬件基礎”課程教學的改革與實踐

摘要:本文通過分析“計算機硬件基礎”課程在教學實踐中存在的問題，從教學方式、教學內容，實踐環節，尤其是實際動手能力進行改革，針對課程特點，從學生學習目標和教學實踐出發，以就業為導向，適合高職高專院校計算機硬件基礎教學模式。

關鍵詞:計算機硬件 教學改革 實踐能力

0 引言

為滿足社會的需要，培養適應21世紀我國現代化建設需要的具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才勢在必行，在高等專業院校，加強學生掌握計算機理論知識和實際應用能力的培養是鍛造復合型人才的重要途徑。高職高專的課程體系是以學生的職業教育為主體，學生的就業為前提，講究學以致用，因此學生實踐能力的培養更顯著尤為重要。

“基于實踐教育，實行職業教育，立足濱海，服務社會”是天津濱海職業學院提出的教學指導方針。“計算機硬件基礎”課程是學生利用計算機進行軟件開發和網絡應用的基礎課程。“計算機硬件基礎”是天津濱海職業學院信息工程系計算機專業教育教學的核心課程之一。本課程有很強的理論性和實踐性。主要講授計算機硬件的基礎理論、技術和方法，和周邊設備配套連接與實用。教學目的是讓學生了解計算機的基本組成、硬件連接和工作原理，通過上機實踐，提高學生動手能力和實踐能力，為學生學習計算機相關知識做準備。

1 計算機硬件基礎課程的教學改革

“計算機硬件基礎”作為計算機應用、軟件、網絡等專業的計算機技術基礎核心課程之一，其教學改革遵循“立足實踐，職業教育”這一目標。“計算機硬件基礎”課程包含了眾多的計算機硬件基礎知識和基本理論，而且具有很強的系統性。該課程著重培養學生的動手能力、實踐能力、創新能力。

本課程實際上是“微型計算機原理”、“匯編語言”和“微機接口技術”等課程整合而來。就是要培養學生了解計算機接口技術，將各種外部部件與計算機進行連接，進而構成計算機的一套系統。這是一門基礎學科，但是內容十分分散，要求知識面很廣，可是我們學生大多只學習了基礎的C語言。為了克服諸多困難，建立教學體系。我們從教材，授課方式、實踐實訓等方面構建該課程的教學體系。其主要體現在以下方面:

1.1 順應計算機發展潮流，與時俱進，及時關注計算機技術發展動態。比如將教學實驗用計算機主要定位在Intel Pentium 4以上和AMD Athlon以上，網絡設備計算機也配備的Intel 酷睿雙核CPU的微機。極大的調動了學生的積極性，相對也提高的實驗的效率。及時更新教學內容，滿足科技的前沿和實用性，但是，教學內容更新，并不是放棄基礎內容，而是循序漸進充分考慮教學規律和教學特點，現在已是多核時代了，但絕不忽略曾經8086、8088給我們科技帶來的突破。

1.2 組織內容符合計算機學習規律。針對高職教育，一些未深入學習過計算機的同學，主要關心的是計算機處理芯片型號、硬盤容量、顯示器大小等，因而我們在選擇、組織教學內容和實施教學過程中，始終圍繞計算機系統及其各大組成部分的硬件結構與工作原理這樣一條主線展開，強調硬件與軟件的結合，并適當淡化微機內部和芯片內部原理，而強化基于總線連接的外部接口與應用。例如我們在講解存儲器，按照讀取速度和價格排列為CPU Register、L1 cache、L2 cache、RAM、Physical RAM、Hard Drives etc. 通過各部件相似組成、性質進行講解。

1.3 課堂教學永遠是教師與學生知識交流的重要場所。可是我們面對的現象往往是學生基礎差，課本內容枯燥無味，而又缺少實物，學生理解起來困難。因為難，所以不喜歡，使學生產生厭煩心里，經過我們反復探索，改革出以下教學方法:①利用多媒體教學手段。將當今主流硬件設備，不能直接展示實物的情況下，可以利用多媒體，先了解設備的外觀、性能屬性，評測結果等。激發學生的學習興趣。②“計算機硬件基礎”課程教學內容多和課程學時少，為了使在最少課時的前提下，讓學生學的更多，更好地掌握相關知識和技能。筆者多次參加諸如GE產品發布，HP高校產品論壇等活動，不但拓寬了眼界，還學習這些高科技公司工程師的講授內容和風格。尤其是在有限的時間內講解和介紹多個新產品，闡述其性能。工程師親和、博學的演講對我的教學工作有很強的推動。再結合學生實際，不斷改進教學內容，增加知識點。在多年的教學實踐的基礎上，精心提煉，設計出一套完善的教學內容和流程。③現代教育理念強調以學生為中心，學生不再是一個外部信息的接受者和知識灌輸的對象，他們有他們自己的選擇;教師也不再是一個教書匠、讀書機，他需要把知識加工、整理，還要精心設計教學內容。積極調動學生積極性，多交流，師生的互動是十分重要的。在教學過程多采用啟發式的，比如在計算機故障處理，可以通過中醫中的望、聞、問、切來引出問題，望(看)微機出現的狀況，如黑屏、藍屏、反復重啟等;聞微機主機箱內可能因為溫度過高引起短路燒焦;詢問計算機使用者使用過程中進行了哪些操作;切(動手)解決出現的問題。既避免了枯燥的講解，又加深了學生的印象，激發了學生的學習興趣。④為盡量避免產生抵觸情緒。我們建立課外興趣小組，依托學院技能協會，為學生提供設計平臺，提供豐富的教學資源，供學生自主學習，并給予適當講解，課內外知識相結合，提高學生的學習主動性。增強學生動手能力。⑤在授課過程中，要求授課老師盡量以雙語形式，學生了解和熟悉專業詞匯不能少于300個。

2 計算機硬件基礎課程的實踐教學

“計算機硬件基礎”課程離不開實踐教學，加強實踐環節是培養學生動手能力的重要方面。培養學生的實際動手能力和分析解決問題能力，具有課堂教學不可替代的作用。所以，專業的實踐實訓實驗室是我們教學中建設的重點，學院從兄弟院校聘請專業的老師，幫助建立計算機硬件實訓室，現在實訓室有可供拆裝設計計算機24臺(加電可啟動到BIOS)，有可進行CPU超頻實驗、系統安裝，網絡配置計算機。實訓室還備有DL-Link 5124交換機，RJ45壓線鉗，Fluke DSP4000測線儀Fluke萬用表等實驗儀器。大大滿足了學生實踐的需要。

實踐教學的第一目的，就是要求學生能夠根據日常學習和生活需要，能夠DIY一套適用的計算機。結合CPU教學內容，當今Intel系列CPU分為E、T、L、U等幾大類，桌面處理器和移動處理器的差別，作為桌面處理器，不同主頻CPU在文字處理，流媒體播放，多媒體制作方面的差別;相同主頻下，L2 cache不同時，上傳下載時候的網絡速度又有何不同?學生可以根據計算機是實際實驗情況，自己去選擇CPU類型、主頻等。之后是主板、顯卡、內存等，最后寫好配置清單，去電腦城購買這些配件，進行組裝。

計算機組裝完成后，就對其進行硬盤分區，格式化，系統安裝，應用軟件安裝，到后期的故障處理等。遵循從簡單到復雜的原則，先進行了硬件組裝維護實驗、之后進行接口實驗以及計算機應用實驗。通過完成幾個教學要求的實驗，開始進行稍有難度的實驗，并最終完成綜合的應用性實驗。例如可以通過可編程I/O接口實驗，擴展到嵌入式系統的網絡接口，添加寄存器定義，以太網接口驅動等。

3 總結

幾年來，根據“計算機硬件基礎”課程的特點，建設合理的課程改革方案，以學生為中心，將學生放到教學實踐主體，提高他們動手能力，引導他們會思考至關重要。為此，學院和信息工程系諸位老師都做了不少工作。包括:完善教學大綱，更新教學內容，改進教學手段，加大實驗室建設。由于科技進步，網絡的普及，近幾年來學生的計算機應用水平都有很大提升，都已經具備了不錯的計算機基礎。這些學生以不滿足于有限課程的講授。硬件基礎教學的壓力越來越大，我們將進一步探究和改進。計算機硬件建設是一個長期的過程，依舊需要同仁長期不懈的努力。

參考文獻:

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作者簡介:靳佳琨，1981- ，男，天津濱海職業學院教師，助教。