計(jì)算機(jī)硬件課程群改革的探索與實(shí)踐

冀莉莉

【摘 要】隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和深入，各種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、外部接口日益繁多，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的要求也隨之增多，數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言和操作系統(tǒng)原理課程作為我校計(jì)算機(jī)專業(yè)核心的硬件課程，這四門課程內(nèi)容上存在的一定的依賴關(guān)系且相互交叉，知識(shí)點(diǎn)前后銜接緊密。針對(duì)目前我校學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)硬件課程的興趣，硬件能力比較差，硬件課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少等問題，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程理論內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法進(jìn)行探討與實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】硬件課程;優(yōu)化;改革

中圖分類號(hào)： TP303-4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）10-0067-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.10.026

Exploration and Practice of the Curriculum Reform of Computer Hardware

JI Li-li

（Wuhan University of Engineering Science，Wuhan Hubei 430200，China）

【Abstract】With the development and deepening of computer application field，there are more and more computer control systems and external interfaces，Requirements for knowledge of computer hardware have also increased，Digital Logic，Computer Composition Principles，Assembly Language and Operating System Principles are the core hardware courses of our computer specialty，These four courses are interdependent and interdependent in content，and the knowledge points are closely linked up.In view of the lack of interest in learning hardware courses，the poor ability of hardware，the more content of hardware courses and the less hours of study in our school，etc.To optimize the theoretical content of computer hardware course，reform the experimental teaching content，and improve the teaching methods to explore and practice.

【Key words】Hardware Course;Optimization;Reform

由于目前我校計(jì)算機(jī)硬件類課程總體設(shè)置缺乏整體性和系統(tǒng)性的規(guī)劃，學(xué)生思想上“重軟輕硬”，很多學(xué)生在硬件理論課程和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐兩個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)上缺乏主動(dòng)性，導(dǎo)致其硬件基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)能力相對(duì)于軟件開發(fā)來說比較差，畢業(yè)后很難勝任計(jì)算機(jī)硬件方面的相關(guān)工作。

對(duì)計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)課程進(jìn)行教學(xué)改革，主要目的是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)硬件課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的硬件開發(fā)和設(shè)計(jì)能力，使軟硬件理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)緊密的融合在一起，使學(xué)生的軟、硬件理論知識(shí)、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力能夠全面均衡的向前發(fā)展。另外，在硬件課程群改革的同時(shí)，也可以推動(dòng)我校“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)，提高教師的硬件教學(xué)水平。

1 硬件課程體系存在的問題

1.1 學(xué)生思想上“重軟輕硬”

目前，很多學(xué)生甚至包括部分教師都會(huì)認(rèn)為，計(jì)算機(jī)硬件課程只是為了了解計(jì)算機(jī)硬件的工作原理，對(duì)軟件課程的學(xué)習(xí)和軟件開發(fā)來說沒有太大的幫助，沒有認(rèn)識(shí)到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性。因此，在硬件理論和實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)上必然會(huì)造成主觀能動(dòng)性的缺失。另外，計(jì)算機(jī)硬件類課程的主要特點(diǎn)：內(nèi)容枯燥、硬件體系繁雜、知識(shí)抽象，難于理解，因此學(xué)生在硬件類課程的學(xué)習(xí)過程中普遍存在畏懼心理，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

1.2 計(jì)算機(jī)硬件課程體系缺乏整體性和系統(tǒng)性的規(guī)劃

我校計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類核心課程主要包括計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言、操作系統(tǒng)和數(shù)字邏輯。這四門課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，內(nèi)容相互滲透，部分教學(xué)內(nèi)容存在重疊交叉或者延續(xù)銜接。如果只是過于強(qiáng)調(diào)其中某一門課的完整性，強(qiáng)化其獨(dú)立性，而忽略了這四門課程之間的內(nèi)容銜接，必然會(huì)導(dǎo)致交叉內(nèi)容的重復(fù)教學(xué)。另外，計(jì)算機(jī)硬件類課程學(xué)時(shí)比較少，合理的組織硬件類課程內(nèi)容，避免交叉和重復(fù)，優(yōu)化課程體系，對(duì)提高課程質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。

1.3 計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)內(nèi)容陳舊

硬件技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支，在不斷的創(chuàng)新和完善，硬件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展必將對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展起著更加深遠(yuǎn)的意義。但目前學(xué)校的硬件理論和實(shí)驗(yàn)教材均顯落后，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊，沒有跟上硬件技術(shù)的發(fā)展。很多新理論和新技術(shù)并沒有融入到課程教學(xué)中，因此，學(xué)生很難認(rèn)識(shí)到掌握硬件技術(shù)對(duì)其今后發(fā)展的重要性。

1.4 對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)不足

目前，計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)還是以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)硬件的工作原理為主，沒有讓學(xué)生通過綜合類實(shí)驗(yàn)完成一些綜合性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難形成硬件知識(shí)體系。另外，由于學(xué)生自身理論知識(shí)比較薄弱，很難將理論與實(shí)踐相結(jié)合，很多學(xué)生學(xué)習(xí)能力和自律能力比較差，學(xué)習(xí)的積極性低，很難保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量。

2 提高硬件課程教學(xué)質(zhì)量的措施

結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際情況，課程群建設(shè)應(yīng)以培養(yǎng)“應(yīng)用型、技術(shù)型、創(chuàng)新型”人才為目標(biāo)，注重學(xué)生計(jì)算機(jī)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在滿足計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)方案需求的基礎(chǔ)上，將課程群中各門課程的授課、實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)和教材等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，優(yōu)化各門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使其能夠成為一個(gè)完整的體系，讓學(xué)生能夠更好地理解和掌握課程的重點(diǎn)內(nèi)容，理解課程間的連續(xù)性，使所學(xué)的硬件知識(shí)更加系統(tǒng)化。

2.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

興趣是學(xué)好一門課程的前提和基礎(chǔ)，作為教師首先應(yīng)該讓學(xué)生從思想上認(rèn)識(shí)到硬件課程的重要性，使他們能夠清晰地了解學(xué)好硬件課程對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后就業(yè)都將起著至關(guān)重要的作用。另外，在教學(xué)中也要積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)硬件課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在硬件實(shí)踐中能夠有所收獲，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛好。

2.2 調(diào)整課程設(shè)置，整合課程內(nèi)容

計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)是計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，我校目前硬件的核心課程包括計(jì)算機(jī)組成原理、數(shù)字邏輯、操作系統(tǒng)原理和匯編語言等。由于數(shù)字邏輯和操作系統(tǒng)原理作為計(jì)算機(jī)組成原理和匯編語言的先修和后續(xù)課程，因此在這兩門課程之間主要起到承上啟下的作用。由于這些課程內(nèi)容之間存在這一定的交叉，任課教師之間應(yīng)該相互溝通，界定教學(xué)內(nèi)容，對(duì)四門課的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，這樣才能在節(jié)約學(xué)時(shí)的同時(shí)又能突出重點(diǎn)，使硬件課程體系更加清晰化，有利于知識(shí)的的延續(xù)性和系統(tǒng)性。

按照培養(yǎng)方案，對(duì)課程群內(nèi)各課程形成包含基礎(chǔ)層、系統(tǒng)層和應(yīng)用層的層次化課程體系。

數(shù)字邏輯課程作為基礎(chǔ)層，是讓學(xué)生掌握數(shù)字電路和數(shù)字邏輯的基本知識(shí)，能夠分析和設(shè)計(jì)基本的數(shù)字邏輯電路;系統(tǒng)層主要包括計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)原理和匯編語言課程，計(jì)算機(jī)組成原理作為核心課程，意在讓學(xué)生掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、工作原理和設(shè)計(jì)方法;應(yīng)用層強(qiáng)調(diào)的是“實(shí)踐教學(xué)”的重要性。

2.3 精選教材并改善教學(xué)方法

學(xué)生獲取知識(shí)最簡(jiǎn)單最直接的途徑就是教材，教材不僅對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)起著引領(lǐng)的作用，而且也是保證教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的重要手段之一。教材的選取首先考慮是否結(jié)合較新的硬件技術(shù)，內(nèi)容的深度是否適合本校學(xué)生學(xué)習(xí)，內(nèi)容的組織是否適應(yīng)本校課程學(xué)時(shí)的安排等。這樣，教師在授課過程中才能更好的抓住和突出重點(diǎn)。另外，教師在講授過程中應(yīng)以學(xué)生為中心，采用引導(dǎo)式教學(xué)方法，比如可以適當(dāng)增加分組討論環(huán)節(jié)，突出學(xué)生的主導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，減輕灌輸式教學(xué)的枯燥感，活躍課堂氣氛，讓學(xué)生在輕松的環(huán)境下更好的學(xué)習(xí)。

2.4 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的考核

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生深化理論內(nèi)容學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的一個(gè)重要途徑。通過實(shí)驗(yàn)把抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的操作技能，學(xué)生才能更好的掌握硬件課程的技術(shù)方法，才能在實(shí)踐中激發(fā)學(xué)生的硬件動(dòng)手、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。這就要求教師首先對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)原理要非常熟悉，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)既要緊跟時(shí)代發(fā)展的需求，同時(shí)也應(yīng)兼顧學(xué)生個(gè)體，讓他們能夠在實(shí)驗(yàn)中有所收獲，盡量讓不同層次的同學(xué)都能上手實(shí)踐。另外，可以通過分組的方式把控好實(shí)驗(yàn)過程，并通過驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)果和批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績考核，對(duì)于完成情況好的同學(xué)也要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置一定的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，形成壓力變動(dòng)力的良性循環(huán)發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。

3 結(jié)束語

建立硬件課程群，整合計(jì)算機(jī)硬件的系列課程，旨在鞏固學(xué)生的硬件理論和實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的硬件實(shí)踐創(chuàng)新能力，為今后從事硬件方面的工作奠定一定的基礎(chǔ)。同時(shí)，課程群體系的完善也會(huì)推動(dòng)教師硬件教學(xué)水平的提高，更好地服務(wù)于學(xué)生，使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力躍上一個(gè)新的臺(tái)階。

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