融合“硬件技術+”與“軟件模擬+”的大學生實訓課程的研究

胡艷慧

【摘要】隨著計算機硬件設備種類增多和技術升級周期的縮短，對以掌握新硬件設備應用核心能力的實踐教學提出了新挑戰。課程實訓內容與環境如何與技術發展同步變化，改變固有的實踐課程不能與技術發展的同步，這應是理論與實踐教學融合的一個結點，更是當前應用型人才培養的一個關鍵課題。

【關鍵詞】硬件 課程融合 實訓

【中圖分類號】G712.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）02-0027-01

引言

隨著計算機硬件設備種類增多和技術升級周期的縮短，對以掌握新硬件設備應用核心能力的實踐教學提出了新挑戰。課程實訓內容與環境如何與技術發展同步變化，改變固有的實踐課程不能與技術發展的同步，這應是理論與實踐教學融合的一個結點，更是當前應用型人才培養的一個關鍵課題。基于硬件設施的新信息技術的“新”內涵的職業應用，需要采用多種模式適應硬件變化和新技術含量提出的挑戰，并在教學內容、教學方法與教學設備更新上具體化。否則會使學生的所學與職業應用環境所需造成學用脫節。

針對以上問題，實施“硬件技術+”與“軟件模擬+”融合的大學生實訓課程的研究，運用“信息技術實訓課程+”同相關課程的結合，達到創新實訓能力課程的發展。

一、目的與意義

計算機專業更重視實踐能力，而計算機專業的課程一般分為兩大類：軟件和硬件。對于硬件類的課程，我們目前的實踐環境仍然在緊緊圍繞理論，以理論為主，沒有形成真正的實踐理論相輔相成；此外，硬件變化日新月異，投入不足，更新不及時致使實踐環境脫離真正的職業應用環境，造成學用脫節。

以提高實訓能力為目標，實踐教學模式的改革為主題，實踐教學內容與方法的改革為切入點，來進行研究。計算機專業偏硬件類的課程有：計算機組成原理、微機原理與接口技術、單片機及應用、計算機網絡、電子技術、局域網與組網技術、計算機組裝與維護等。假設以《計算機組裝與維護》課程為例，我們將實踐內容根據市場需求與行情重新進行組織和分類，把其分為兩大類，必須使用硬件操作的部分（綜合設計類）和可以用軟件模擬操作的部分（功能驗證類實驗），即在現有硬件環境的基礎上，加上軟件模擬部分，來提高學生對理論知識的理解和實訓能力。

這樣，加之軟件模擬，既靈活又降低了成本，還可以拓展學生對硬件類型和功能的了解，也能自主地進行選擇，發揮學生的主觀能動性和創造力。同時，利用軟件模擬，可以將使用的硬件類型接近實際生產的環境，強化了實踐教學情境的真實性，對培養學生的職業素質，加強學生對職業崗位的認識和理解有非常重要的作用，同時對學生個體職業能力的終身發展也有十分重要的作用。

二、國內外研究現狀

計算機硬件類的課程差別較大，現目前大多數采用的是實驗箱，實驗箱的生產有時往往配套相應自己學校的教材，比如《計算機組成原理》，其大多實驗和課本緊緊相連，實驗箱上往往也就是進行一些理論性的驗證，想在其固有的原理模式上按照學生自己的思路來搭建出一臺全新的微處理器，其實踐的可能性和操作性較低。如《計算機組裝與維護》這門課程，大部分學校基本模式相同，在實驗室里放置一些計算機的配件，讓學生自己能按照現有配置把計算機組裝起來，安裝軟件，即這門課的目的。實驗室的配件和學生在家用計算機、社會上正熱銷的配件型號相差甚遠。當實際生活遇到配件和其他軟硬件問題時，即使學過此課程，仍然不知道怎么解決，這同我們所要求的實踐能力標準就不一致了。

因此，國內外的各學校都在尋求自己的方法來解決。有些學校已經提出軟件模擬即虛擬的方法來進行硬件課程的實訓，他們提出自己的需求來攜同實驗廠家一起來研制自己的實驗平臺，這樣的平臺有時可綜合多門課程的實訓；此外，軟件模擬相同配件可提供多種型號和品牌供學生選擇來進行搭配，還可以在平臺上輸入代碼，驗證性其設計的正確性。

我們針對軟件模擬的優勢，結合必要的硬件操作，將兩者有機地結合，在發揮和調動學生自主能動性地同時，提高其實訓與創新能力。

三、關鍵問題

以計算機偏硬件類的課程《計算機組裝與維護》為例作為切入點研究以下內容：

1.市場需求、定位的實訓集組合

①首先，確定市場對計算機類相關崗位人才素質與能力的需求，通過系統化“典型工作任務分析”，對人才核心能力進行不同層次定義及相應層次行為描述，確定關鍵能力和完成特定工作所需的熟練程度，進而確定人才所需行為、技能和知識配置；②其次，分析各行為、技能和知識，對關鍵技術和知識點逐一分解，確定崗位對學習內容的要求，進一步確定掌握這些技能所需資源類型和呈現方式。

2.基于立體互動平臺支撐的硬件類課程實驗教學資源建設研究

①整合硬件技術類課程實訓內容；——內容整合；②實訓綜合項目、市場（工程）案例設計；——綜合項目設計；②教師資源整合和協同教學研究；——教師資源組織；③虛擬仿真平臺保障的軟件模擬研究；——虛擬仿真實驗環境補充；④基于微課的實驗實訓教材研究；——元素信息化的教材建設；⑤網絡實驗教學資源庫建設研究；——立體互動平臺強化和保障；

3.實驗實訓專業成果及評價研究

這里的專業成果指的是（優秀作業、作品、答辯等）及專業學生社團活動、競賽等；評價是指評價方案、基地和社會評價的納入及技能鑒定等。——評價做為閉環環節，如有可能還可與職業技能鑒定聯系。

四、特色及創新之處

1.市場定位實訓內容。這樣可以讓學生參與一定實際生產或接近實際生產的環境中，來提高其職業素質和實訓能力。用知識綜合、能力集成的教師、加實驗設備的互動性，實現一師多能、課程知識鏈接、能力綜合集成，提升學生的應用能力綜合性、適用性的思路與方法。

2.用軟硬件結合的方式來完成硬件課程的實訓。即在不過分加大硬件投入的情況下，利用現有的硬件，加之軟件模擬的平臺來完成硬件類課程的實訓。

五、小結

研究的意義在于，將“軟件模擬+”用于硬件實訓的多元、多技能培養，既靈活又降低了成本；加之市場定位實訓內容，學校與市場良好銜接。

參考文獻：

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