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关键词:硬件;课程体系;教学;教材
中图分类号:G64 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 21-0023-02
目前高校计算机专业本科计算机教学可以分为三个层次:计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础。计算机文化基础包括计算机的基本概念、软硬件基本知识和计算机的基本使用方法;计算机技术基础指软件技术基础和硬件技术基础,包括计算机组成原理、操作系统、微机原理与接口技术、语言、通信和网络原理,等;计算机应用基础指本专业常用软、硬件的应用技术。在这三个层次中,硬件基础课程占有重要的地位,无论是软件开发、网络技术还是工业控制等计算机技术的应用,都必须掌握计算机的工作原理,对硬件支持非常了解。由于目前高校计算机教育中普遍存在着“重软轻硬”的现象,使得计算机应用专业在硬件课程的设置、教学知识体系和内容等方面存在着诸多不尽人意的地方,教学质量难以保证,多数学生的硬件能力都比较差,基本无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。对此本文对计算机硬件课程教学体系及内容中存在的问题和不足进行了分析和讨论,提出了一些教改思路和方法。
1计算机硬件课程教学体系中出现的问题及原因
目前硬件教学中主要存在的问题首先是计算机硬件发展速度太快,教材知识相对落后,学生无法学以致用;其次是实验条件差,缺乏实践环节,学生无法锻炼实践能力,学习困难较大,无法激发学生的学习积极性和创新能力。导致当前状况的原因是多方面的,总的来说有以下几个方面。
(1) 认识方面的偏离:目前计算机教育存在着重软轻硬的倾向。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(包括社会各类计算机考试评价体系)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。
(2) 设备条件方面的不足:硬件课程的教学实施比较困难,设备投资大,通常每门课程需要配备专门的实验设备和相应辅助设备,且对实验室辅导和维护人员的要求也比较高。多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足,实践教学的时间过少,而且验证性实验占绝大多数,造成学生硬件动手能力普遍低下,其创造力无法得到训练,这导致了计算机硬件课程在教学上的不足。其中的客观原因是学校缺乏足够的物质条件和经费,没有条件开展自主创新性实践活动;而其中的主观原因是实践能力在考试评价体系中所占比例过小,实验指导教师的工作积极性不高,指导能力也有限。另外,部分理论教学教师和实验指导教师之间缺乏足够的交流与沟通。
(3) 在教材方面的欠缺:一般教材都与实际联系不紧密,且教材知识相对落后,许多客观条件原因限制计算机硬件教学内容的更新。其一,计算机硬件发展太快,真正能反映当今世界微机领域新技术的微机原理教材太少,相应的实验设备和条件几乎没有。其二,计算机硬件知识存在不直观,最新的硬件知识往往包含许多较复杂的技术,讲述起来抽象、枯燥,教学方法可视性和直观性差,致使学生对硬件知识的理解存在困难,学习起来不太容易,教学效果较差。由于组织和实施教学的难度非常大,许多教师偏向于讲述旧的知识。其三,新知识的过快更新给许多教师带来了巨大的工作量和工作压力,熟悉并掌握新的教学知识和内容往往需要几年时间的摸索和实践,因此教师往往跟不上新技术的发展。
(4) 课程教学系统性方面的不完整:课程教学系统缺乏足够的系统性,各相关课程以及教材之间的分工与衔接不够规范。其一,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;其二,在硬件课程之间缺乏充分的衔接,有些知识点重复,有些知识点缺失;其三,缺乏足够的实践训练。其四,内容多和时间少的矛盾突出。这些都导致了学生的知识体系结构不健全。
根据计算机硬件教学体系中存在的一些主要问题,加强教学体系的系统性、提高硬件教学质量和学生水平、改革教学内容,以适应社会发展的需要,已成为各高校计算机专业迫在眉睫的任务。
2提高硬件课程教学质量的对策
2.1提高认识
计算机系统是硬件和软件的统一,计算机工作的过程,实质上是以硬件为基础执行程序的过程,所有硬件的工作都是软件驱动的结果,而计算机的优良性能是通过复杂的硬件系统结构换取的。只有对软件的载体――硬件、硬件组成、硬件的工作原理理解才能对软件是怎样依附于硬件的全过程有一个飞跃的认识,最终达到对计算机系统软、硬件基本知识的融会贯通。因此,在各硬件课程开设时,应首先给学生介绍该门课程的主要内容、该门课程在计算机专业当中的地位、与相关课程的关系,建立起与软件之间的联系。同时介绍该课程在实际工作中的应用及应必备的知识,以激发学生学习硬件课程的兴趣,让学生真正感觉到,这门课离自己的生活并不遥远。另一方面,在开设各门硬件课程时,可开设相关课程的专题讲座及相关的学术报告,以使学生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,通过对新技术和新产品的了解,开阔学生的视野。其次加大实践能力在考试评价体系中所占比例,以促进学生对硬件实践的重视。从而改变大学课堂上“重软轻硬”的现象。实现学生的全面发展,使其具备一个IT时代大学生必备的基础知识和基本素质。
2.2正确处理内容先进性与教学适用性的关系
由于计算机硬件技术发展非常迅猛,保持先进性与实用性的统一,并力求做到两者的统一,适时跟踪学科技术发展、更新教学内容是必要的。首先作为课程教学,应尽量选用能反映目前计算机领域内硬件新技术、新成就,能体现出知识性、先进性和系统性的计算机硬件教材,重点要突出基本原理思想和基本方法技术的阐述,以使学生能学到先进的硬件知识。其次又要重视其实用性的一面,尽量拉近学校教育与社会上流行技术、流行产品、流行工具的距离,着力培养学生利用计算机处理问题的思维方式和利用硬件、软件技术与先进工具解决本学科专业及相关领域中问题的能力,以及将来独立获取、掌握新知识、跟踪计算机技术新发展、新应用的能力。使课程的组织内容符合计算机基础教育的固有规律、学科的内涵及联系,以及人的认知规律。可以通过在系列课程教学中引入课程设计,鼓励学生参加电子设计大赛和科技创新活动,以及社会实践实习、毕业设计等综合性实践环节来解决。
2.3 保持教学内容的系统性
硬件和软件知识是相辅相成的,它们都包含丰富的知识和先进的技术。计算机硬件知识必须对计算机的体系结构、组成及其核心技术进行系统的描述,以使学生能学到较系统的先进硬件知识。因此,首先在计算机硬件课程教学中完善教学大纲,加强教师之间的沟通,注意课程之间的相互衔接,注意知识点的重叠和互补,以保证教学知识的系统性和完备性。其次要加强计算机软硬件教学之间的勾通,对软硬件课程的教学内容中进行适当的穿插。在“微机原理及接口技术”和“单片机原理及应用”的课程中,可以加入一些利用高级语言对硬件进行编程的实例。在“计算机组成原理”和“计算机系统结构”的课程中,联系“操作系统”课程中I/O管理、内存管理、CPU调度等知识,以引导学生思考,建立必要的知识关联,最终达到对计算机系统(软件、硬件)基本知识融会贯通的目的。同时解决好内容多和时间少的矛盾,计算机硬件技术内涵丰富,学时少和内容多、要求高将是一个一直要面对的主要矛盾,要解决这个矛盾,一要靠系列课程内外体系的整体优化,找到一种相对来说能动态跟上计算机硬件发展步伐的教学和教材新模式;二要靠课程各教学环节功能的统一运筹、合理调动和多种教学方法模式的科学设计、统筹配合;三要靠课堂教学的数字化、现代化。
2.4重视实验和实践环节
计算机应用是一门实践性很强的学科,学生必须具备足够的动手实践能力和社会竞争力才能满足社会要求。计算机专业本科阶段的实践教学对学生理论学习、实践能力、创新能力的培养起到了重要作用。因而一方面必须增加对硬件实践设备的投资,并鼓励教师自主开发一些实验设施,尽可能建设一些与本校教学特点和教学条件相匹配的实验条件;另一方面加强综合性和设计性实验;还要改变现有的硬件实践教学评价体系,增加教学实践的内容,尤其是创新类和设计类的实践环节,并开设硬件综合设计的课程。
3结束语
对计算机硬件课程教学改革,笔者在实践中作了初步的尝试,对推进课堂教学建设,改革课程教学体系,改进教学方法,培养学生的创新精神和实践能力,提高课程的整体教学水平和教学质量起了一定的推动作用。
参考文献
[1] 李玲娟,郑彦,王绍橡. 计算机课程新模式的探讨与实践[J ]. 南京邮电学院学报(社会科学版) ,2002,3 .
[2] 钟乐海,王朝斌,唐新国. 高等师范院校计算机科学与技术专业计算机硬件教学改革. 四川师范学院学报(自然科学版) ,2003.
[3] 王元亮. 计算机教育与素质教育[J] . 云南师范大学学报,2000.
关键词 计算机组装 硬件分类 虚拟机
0 引言
计算机组装实践课程作为计算机系学生的一门必修课程,旨在使学生了解计算机的基本组成结构,计算机硬件的相关知识以及组装计算机的一般过程,通过课程的学习使学生可以熟练地对计算机进行拆装并处理常见的软硬件问题。在计算机组装实践的课程中,除了硬件的组装外还有软件的操作如安装操作系统、对硬盘进行分区等,频繁地对硬盘进行以上操作会对硬盘造成很大的损害,因此在软件操作环节引入虚拟环境就显得尤为重要,通过搭建虚拟环境,使操作不损害硬盘寿命,既使学生掌握了相关知识,又节约了更换硬件的成本支出。由此,通过实践操作和虚拟环境的相互配合,可以达到一个更好的教学效果。
1 硬件环节
在计算机组装的教学过程中,一个实验室内所使用的计算机都是相同的,这样既方便了老师讲课,又便于计算机的管理。但是,学生在学习过程中,接触到的也就只有那一种类型的计算机,一种类型的硬件,对于快速发展的计算机硬件而言,是远远不够的,因此,在有条件的基础上,尽量多的增加计算机硬件的种类,有助于学生掌握更多的硬件知识。同时,现在学生在进行计算机组装的操作时,都是将安装好的完整的电脑进行拆解后重新安装,学生在组装时大部分都是依葫芦画瓢,照着安装好的样子来进行组装,无法充分发挥学生的主观能动性,要使学生真正地掌握计算机组装的要领及硬件知识,可以将所有的硬件如主板、内存、CPU、硬盘等分类摆放,同时,各种硬件应有多种类型,如内存应有DDR、DDRII、DDRIII,硬盘有IDE接口和SATA接口等,让学生根据自己所掌握的硬件知识选择硬件,然后进行组装,此举不仅可以增强学生的学习兴趣,同时也可以加强学生对硬件知识的了解和掌握,另外,通过亲手实践,也是学生的动手能力得到了提高,增强了解决实际问题的能力。
对于计算机组装这门课程而言,不仅仅是让学生学会组装一台电脑,更要使学生掌握一些基本的排查硬件故障的能力。对于计算机硬件而言,由于其是高度集成化的电路,我们很难对其进行维修,但我们可以通过排查找出问题硬件究竟是哪一个,以便进行更换或升级。因此,在实验过程中,我们可以在各种硬件中混入一些有问题的硬件,当学生在组装中出现问题的时候,由学生来找出问题硬件所在,这样就更有利于锻炼学生排除故障的能力以及加深学生对于硬件的认识。但是,由于学生毕竟是初次接触计算机组装,有可能会出现各种各样的问题,而有些问题可能并不是由于问题硬件产生的,而是学生自己的操作失误,因此,为了更好地辅导学生和便于硬件的管理,可在问题硬件上标注一些特定的标记,这样,授课教师就可快速地判断究竟是硬件问题还是学生的操作问题,既节约了时间,也可给学生一个明确的解决问题的方向。
对于有些观点诸如通过3D建模软件来建立硬件模型,在计算机上直接进行模拟组装等,其优点和缺点同样明显,优点在于其可以紧跟时展,随时更新硬件模型,和最新的硬件保持同步,同时,通过虚拟环境来模拟组装过程可以避免在实际组装过程中造成的硬件损坏等一系列问题,节约成本的投入。但是,其缺点在于学生接触到的都是虚拟的、虚幻的东西,在真正接触到实物时往往不知从何下手,从而使教学效果大打折扣。对于实践课程而言,动手操作、亲身实践才是课程的目的,否则很容易造成学生“理论知识头头是道,实践操作基本不会”的问题。
由此,若将两者有机结合起来,通过虚拟环境将最新最前沿的硬件知识授予学生,同时,给予学生实际操作的平台,亲自动手组装计算机,既可以使学生了解和掌握硬件的最新发展状况,也可以使学生的动手能力得到加强,对计算机组装的完整过程有一个清晰的了解。
2 软件环节
一个完整的计算机组装过程,不仅有硬件上的,还有软件上的,软件环节通常包括BIOS设置,分区软件的使用和操作系统及驱动的安装等,频繁地对硬盘进行分区和操作系统安装时,会对硬盘造成很大的损害,进而影响硬盘的使用寿命,因此,在此环节引入相应的模拟软件和虚拟机可以有效的减少对硬盘的伤害,同时,也可以使学生对虚拟机等软件的使用有一个大致的了解,有助于拓宽学生的知识面。
虚拟机(Virtual Machine)指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件,我们可以在一台计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机,这些虚拟计算机和本体计算机拥有一样的功能,共享所有的硬件资源,在虚拟计算机上我们可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于本体计算机而言,虚拟机只是运行于其上的一个应用程序,因此,我们在虚拟机中进行的任何操作都不会对本体计算机造成任何影响,但是,对于操作者而言,其在虚拟机中的操作和在真实计算机中的操作是完全一样的,使用虚拟机既保证了计算机的安全性,又使学生掌握了操作方法,可谓一举两得。
现在常用的虚拟机软件有VMware(VMWare ACE)、Virtual Box和Virtual PC,它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机。
在首次使用虚拟机时,其相当于真实计算机的裸机状态,需要我们对计算机的BIOS进行设置,对硬盘进行分区等操作,这些操作和在真实计算机上的操作是完全一样的,但是,由于其是在虚拟机中的操作,所以不会对本体计算机造成任何影响,学生在实验时可以任意进行修改并观察实验结果,有助于学生加深理解。
关键词:计算机;硬件组装;教学方法
计算机硬件组装与维护课程是计算机应用技术的一门重要基础课程,其主要任务是使学生了解计算机各种部件的分类、性能、选购方法,理解各主要部件工作原理、硬件结构、软件安装、相互联系和作用,并能掌握微型计算机的组装与简单故障的维修方法。
由于计算机硬件安装强调的是动手能力,按时以往传统的教学模式,只能是纸上谈兵。例如教师在讲述CPU相关知识时往往要把CPU结构、功能、原理做为重点来讲,而这些知识对职业学生以后的就业几乎没有任何作用,而对CPU的种类、厂家、性能、与其它部件的搭配等,这些对职业学生将来就业有用的,则介绍得不多。学生对这些理论并不是很感兴趣,也很难记住这些知识,而等到他们就业时,这些理论已经过时了。同时由于学生缺乏动手能力的培养与训练,毕业后走上工作岗位,即使面临一些简单的操作方面的问题也无从下手。相反,我们在一些电脑市场看到的工作人员往往没有什么计算机学历,但是他们对计算机组装与维修非常熟练。他们通常的经验是:做的多了、熟了,就会了,不需要懂得太多知识。这种现象使我们意识到计算机应用技术更要注重培养学生的动手操作技能。为此,我们应该在计算机应用专业进行大胆探索,引入一种以实际需求为教学目的的改革教学模式,培养适应社会需求的学生。
本课程的教学改革可以用以下的教学方法:
1.充分运用计算机技术辅助教学。由于教学资源缺乏,那么可以利用3DS MAX虚拟现实的技术来解决。学生不光可以在学校使用这一资源,也可以把这种辅助教学软件带回家进一步学习。我们可以用3DS MAX强大的建模功能,建立出计算机中的“CPU”、硬盘、显卡、主板等核心硬件,并且每一个硬件完全对比真实实物建模,内部构造也要建模完成,这样就可以节省大量资金和使用空间,可能刚开始做这些硬件模型需要一定的时间,但是一劳永逸,这些虚拟的模型造价远远低于真实硬件的价格,并能得到同样的教学效果。不用像传统硬件教学,在使用设备的时候搬来搬去,只需要一个U盘,你就可以拥有一个计算机硬件设备实验室,便于教师随身携带,去不同场合教学使用。学生放假也可以把这个“虚拟的硬件实验室”带回家,只要有一台计算机,就可以在家中做练习,巩固对知识的掌握。
2.充分运用项目教学法。在教学中,以社会的实际需求为标准,主要采用项目教学来构建教学模式。从学习者的角度说,项目教学是一种学习方法,特别适用于学习操作类的知识和技能,尤其适用于学习计算机应用方面的知识和技能。所谓项目教学法,就是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,在这是指采取小组讨论、协作学习的方式,以实际的任务来驱动学生的学习。同时还可采取多种形式来完成各个任务,比如:行动导向、小组抢答、网上模拟攒机、小组竞赛等。行动导向的教学形式是:每次任务之前,老师在充分考虑学生和设备的安全问题之后,把任务直接下达给他们,每个小组从任务的计划——决策——实施——检查等各个环节都是独立完成,中途有疑问的,老师给他们提供若干学习途径:实习报告、网络、老师的辅导、小组间的互助等。老师在巡视过程中,不断记录存在的问题或及时更正一些不当的做法,并对学生的操作过程做适当点评,最后由学生根据老师的点评继续完善任务。通过完成任务,应用已有知识和掌握新知识,真正做到全面提高学生的综合职业素养。
关键词:计算机硬件;集成电路设计;教学改革
信息系统工程教育论坛我院计算机科学与技术本科专业始建于1987年,历经20年的发展,为油田及相关企事业单位培养了大量的计算机应用人才。“具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用”是本专业的培养目标。基于这个培养目标,结合目前计算机硬件技术最新发展现状及趋势,提出本硬件系列课改方案。
一、硬件系列课改的目的及意义
当前,计算机在信息社会中充当了重要角色,也是发展最为迅速的一门学科。随着这门学科的不断发展,目前,计算机核心技术愈来愈集中在集成电路芯片设计和软件设计这两项技术中,其中CPU和OS设计技术是最核心的两项技术,特别是高性能计算机技术一直是衡量国家实力的一个重要标志。在硬件系列课程里,培养学生CPU及相关硬件的设计能力,培养学生自主创新并能够设计出拥有自主知识产权的计算机部件的能力,是当前计算机硬件课程重要的改革方向,也是目前社会迫切需要的计算机硬件人才[1]。因此,适应当前计算机硬件技术的发展及社会对计算机硬件人才的需求,及时调整硬件系列课程的培养方向,既有利于学生及时掌握最新的计算机硬件技术,又有利于学生及时把所学知识转化为社会生产力,对扩大我院学生就业,树立我院计算机科学与技术专业学生良好的社会形象意义深远。
二、硬件系列教学的国内外发展现状及趋势
由于我国的制造业比较落后,一直以来,计算机硬件的核心技术未能被国内掌握。相应地,在计算机硬件教学中,像计算机组成和计算机体系结构等重要硬件课程,传统上仅仅以讲授、分析原理为主,且内容不能适应现代计算机技术的发展[2]。国外一些知名大学非常重视计算机硬件的教学,美国的许多高校本科计算机专业中都无一不是安排了CPU设计方面的课程和实验内容。例如麻省理工学院计算机专业的一门相关课程是《计算机系统设计》,学生在实验课中,须自主完成ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至实现流水线32位MIPS CPU和Cache等的设计。Stanford大学计算机系的本科生也有相似的课程和实验。随着计算机硬件技术的不断发展,国内开展硬件设计技术的条件已逐渐成熟,这主要得益于计算机硬件发展中的两个重要技术,一是大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的成熟,可以在一个芯片中通过编写硬件描述语言设计CPU和全部的相关硬件电路,减轻了硬件芯片间连接的复杂性,同时消除了硬件制造的限制。二是硬件描述语言的成熟,以VHDL和Verilog VHDL语言为代表的硬件描述语言,可以通过编写程序的方式来描述极其复杂的硬件电路逻辑,大大降低了以前采用手工方式设计硬件电路的复杂性。国内的一些知名大学,在最近几年里,也相应地增加了硬件电路设计在教学中的比重,据我们了解,清华大学、电子科技大学、哈工大、哈理工等一些学校,已经修改了计算机组成原理及计算机体系结构等方面的课程教学内容,把利用CPLD/FPGA和硬件描述语言设计CPU及其相关硬件电路作为重要内容加入到课程体系里,取得了良好的教学效果,大大加强了学生对计算机工作原理的理解及计算机硬件的设计能力,逐步实现了与发达国家高校计算机本科教育的接轨。
三、目前我院硬件系列教学现状及不足
计算机科学与技术本科专业硬件系列主要课程设置始于20年前,期间虽经过部分调整,但基本教学内容依然延续20年前的知识体系。按授课先后次序排列,这些课程包括:《数字逻辑与数字电路》、《计算机组成原理》、《数字系统设计自动化》、《计算机体系结构》、《单片机原理及应用》、《嵌入式系统》、《硬件课程设计》等7门。基于当前硬件课程系列教学现状,我们认为存在以下的不足:1.从整体上看,硬件系列教学内容过于强调基本原理和基本方法,缺少能够验证原理、实际实现这些原理及方法的手段,导致学生缺少动手能力,对原理和方法认识模糊,会说不会做的现象比较严重,创新能力较弱。2.《数字逻辑与数字电路》和《数字系统设计自动化》,这两门课之间存在较大的联系,在内容上存在承上启下的关系,前者是讲述数字电路的基本概念、组合及时序电路的传统分析设计方法,后者则介绍组合及时序电路的现代分析设计方法,基于目前的教学实际情况,可以合并成一门课讲述。3.《计算机组成原理》和《计算机体系结构》是计算机科学与技术本科专业非常重要的两门课,通过这两门课的学习,应使学生能够设计简单的CPU及相关的硬件电路,从而加深对基本原理、基本方法的理解,增强实际动手能力。基于现在的教学内容及教学手段还无法达到上述目的。4.《单片机原理及应用》和《嵌入式系统》两门课存在较大的内容交叉。这两门课都是讲述特定计算机在控制及嵌入式产品中的应用,《单片机原理及应用》这门课介绍的是8位机MCS-51的原理,《嵌入式系统》这门课介绍的是32位机ARM的原理,鉴于目前嵌入式领域的发展现状及趋势,建议取消《单片机原理及应用》这门课,以避免课程内容重复。5.《硬件课程设计》作为硬件系列的最后一门硬件设计课,学生已掌握了较丰富的软硬件知识,因此应该具备设计较复杂的硬件电路的能力,目前的设计内容较简单并与《数字逻辑与数字电路》课程实验存在一定交叉,建议选择有一定复杂度并较实用的设计内容。从而培养学生综合运用硬件知识及硬件设计能力。
四、硬件系列教学新课改方案
针对我院计算机科学与技术专业的实际情况,在保证总的硬件教学学时不变的前提下,对硬件系列教学提出如下建议:1.课程合并:《数字系统设计自动化》是计算机组成原理等的先修课,为保证能及时开课,同时该课和《数字逻辑与数字电路》这门课有密切的联系,合并为一门课,仍称为《数字逻辑与数字电路》,并适当增加学时,建议在大二上学期开课,取消《数字系统设计自动化》这门课。2.《计算机组成原理》:这门课改为《计算机组成及设计》,增加CPU及相关硬件电路设计内容,在讲清楚组成原理的基础上,以设计为重点,建议在大二下学期开课。 3.《计算机体系结构》:适当增加设计内容,原学时保持不变,建议在大三上学期开课。4.《单片机原理及应用》:本课程取消,鉴于目前嵌入式系统涉及软硬件知识较多,难以在一门课程中全面系统学习,因此另开设一门《嵌入式软件开发》课程,重点讲述如何设计编写嵌入式软件程序,建议在大三下学期开课。5.《嵌入式系统》:这门课作为《嵌入式软件开发》的先修课,重点讲述嵌入式系统的基本概念及方法、ARM处理器的硬件工作原理、接口、汇编语言等,而相关操作系统及其程序设计等知识暂不涉及,建议在大三上学期开课。6.《硬件课程设计》:在设计题目中,引入嵌入式系统、FPGA及计算机组成等知识,适当增加设计的综合性和复杂性,建议在大四上学期开课。基于新的硬件系列课程体系,能够有效理顺课程之间的先后关系,并把硬件课程均匀分散到大学四年的学习中,同时对重要的课程及相关的知识进行了加强,例如数字电路设计贯穿在整个硬件系列课程中;舍弃了过时的技术,增加了新技术的份量,例如去掉了单片机,加强了嵌入式系统。因此,我们认为:调整后的硬件系列课程是较合理的,它吸收了当前先进的硬件设计技术,保证了知识的实用性,有一定的前瞻性。
五、结束语
高等教育是为学生提供专业技能和生存本领、服务社会的最后一站,教学内容及方法直接关系到学生的未来发展。通过不断教学改革,保持教学的先进性和实用性一直是高教课改的目标之一。通过这次课改,理顺了我院硬件系列课程的教学关系,增强学生未来服务社会的竞争力,因此很有实际意义。
作者:李军 崔旭 李建平 单位:1.东北石油大学 2.大庆市萨东第二小学
参考文献
关键词:计算机硬件 硬件维护 计算机技术
中图分类号:TP307 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(b)-0090-02
随着计算机信息技术的快速发展,计算机技术的应用已经涉及人们日常生活中的各个方面,但是随着计算机应用的不断深入,计算机应用中所凸显的硬件问题也越来越多,加上许多用户对于计算机硬件方面知识的了解比较匮乏,从而使得他们在硬件故障或者问题面前束手无策,这严重影响着计算机的应用效果。因此,下面将从计算机维护的要求出发,积极探讨新技术背景下计算机硬件维护的策略。
1 计算机硬件维护的要求
计算机硬件的维护对于计算机的应用效果有着极大影响,但同时,计算机硬件维护必须遵循一定的标准和要求。这对计算机应用者来说,无疑是最基本的维护技能。
1.1 用户必须不断增进硬件维护常识
计算机技术并不是一成不变的,而是不断发展的。新技术的出现势必会产生计算机硬件设备性能的改变,这在一定程度上也促使了计算机硬件维护方法的改变。因此,用户在计算机使用过程中,随着计算机技术的不断更新,其也需要不断增进计算机硬件的维护常识和技能。比如在计算机各硬件设备出现一些故障时,用户应该形成一种维护常识。同时,用户应该对计算机的各硬件及应用状况等知识进行一定的了解,用户应该根据硬件设备的技术更新,而实时改进其维护方法和知识。
1.2 用户应该提供良好的运行环境
计算机硬件的维护都是在正常工作运行的情况下进行的,只有将计算机处于一个正常的良好的运行环境,计算机才有维护可言。反之,将计算机置于水中或者高温、强湿度等环境下,这肯定对计算机硬件的寿命和使用效率产生极大的不利影响。所以,用户在计算机应用过程中,应该为计算机硬件提供良好的运行环境。首先,应该为计算机硬件创造一个适宜的温度环境。将计算机尽量置于一个通风、适温、背光的环境下;其次,应该将计算机置于特定的湿度之下,不能让计算机及其硬件渗水,也不能太干燥,渗水或者湿度过高容易产生计算机硬件短路,太干燥容易产生静电效应,这些会对计算机的正常运行产生极大影响。
1.3 用户应该正确应用计算机
计算机的应用也是讲究一定的应用原则或者要求的,用户在使用过程中也应该采取正确的应用措施。比如关机并不是直接拔掉电源即可,而是应该在界面中进行关机,这样将有效降低电脑电源的损耗。再如,计算机声卡、网卡、显卡等位置不能插错,还有计算机应该定期对风机进行清尘,这样将一定程度上提升计算机的寿命。所以用户应该养成良好的计算机使用习惯。
2 计算机硬件维护的措施
计算机硬件的维护,除了用户具备一定的维护常识、为计算机提供良好的运行环境以及正确使用计算机外,其还需要一定的策略,只有采取以下几个计算机硬件维护措施,才能确保计算机在新技术不断发展的背景下运行良好,才能提升计算机的维护效率。
2.1 定期检查,查找问题
在计算机应用过程中,对计算机硬件应该定期检查,对各种可能出现的问题进行探寻,并及时进行处理。比如,对于计算机的键盘、鼠标、显示器等的运行状况进行定期不定期检查,确保其运行状况是否良好,若出现不好的状况,用户应对问题进行处理和解决。同时,用户在计算机使用过程中,对于新技术背景下的硬件兼容问题,应该定期或不定期根据新技术对计算机及其硬件进行检查。
2.2 优化资源配置,提升应用效率
在计算机应用过程中,对于计算机各硬件中的资源往往通过计算机系统进行启动,其中相关的配置也进行了生成,而这些资源在配置过程中,必须对其进行优化配置,以提升计算机硬件的应用效率。如在计算机菜单“开始”中可以打开“设备管理器”并对各硬件的系统资源进行科学的合理的正确的高效的配置。所以,用户对于计算机硬件的维护,必须重视资源的优化配置。应该在菜单中对黄色惊叹号进行定期检查,并进行有效设置,只有这样才能确保整个计算机硬件的正常运行,确保计算机的高效运转。
2.3 针对不同硬件,采取不同的维护措施
计算机各硬件基本上都是独立的,它们之间又彼此联系,因此在对计算机进行整体维护的同时,也应该针对不同的硬件采取特殊的独立的维护措施。
第一,针对计算机主机。其维护应该是计算机硬件维护的重要部分,其中的CPU可谓整个计算机的核心,其对计算机的运作具有巨大的推庸δ堋R虼耍主机的维护显得格外重要。而对于主机的维护,首先,应该对各部件进行系统而又独立的维护。如显卡的维护主要是确保计算机显示的内容和页面清晰,如声卡的维护主要是确保用户接收和播放的声音正常。总之,在计算机硬件的维护过程中,每一个硬件的维护既是独立的,同时又是相互联系的,一个硬件出了问题,将势必会影响整个计算机的运行效果。其次,在计算机硬件维护中,应该采取正确的操作措施,如开机和关机之间的时间差应该大于2 min,如关机并不是将电源拔掉,而应该采取正确的程序进行操作。
第二,针对显示器。首先应该保证整个显示器的整洁;其次应该确保显示器跟计算机主机之间连线的联结;再次应该确保显示器附近没有一些强磁性物品,比如收音机、电视机、信用卡、银行卡等,尽量让显示器跟强磁性物品保持一定的距离,以避免磁场的干扰;再者,显示器的对比度跟亮度应该设计到一个恰当的范围;最后,显示器的分辨率不能频繁改变,这样将对显示器产生巨大的损害。
第三,针对键盘、鼠标等硬件。首先,键盘和鼠标不能进水,不能置于潮湿的环境工作,这样容易形成短路,从而降低它们的使用效率。其次,键盘按键过程中,尽量不要长按一个键不放,这样可能造成键盘的损坏。再次,定期对键盘鼠标进行清尘处理,防止键盘灰尘太多,从而影响键盘的使用效率。
第四,对光驱、音响、耳机、摄像头等硬件,应该定期对其效用进行检查,发现问题,及时检修。
3 结语
综上所述,当今计算机技术发展和广泛应用已经对人们生活诸多方面都产生巨大影响,因此加深对计算机技术的相关了解是非常有必要的,相关硬件知识可以有效帮助用户进行简单的计算机故障处理及维护,保持计算机良好的使用性能及寿命。计算机技术的快速发展,势必会引起计算机硬件维护策略的不断更新,而针对计算机各硬件,彼此是联系的整体,因此对于它们的维护,不但要单独进行维护,同时还要注重彼此之间的联系。所以,计算机硬件的维护对于计算机的应用效果有着极大影响,但同时,计算机硬件维护必须遵循一定的标准和要求。在维护过程中,用户必须不断增进硬件维护常识,必须为计算机提供良好的运行环境,必须正确应用计算机;同时还要定期检查,查找问题;还要优化资源配置,提升应用效率;还要针对不同硬件,采取不同的维护措施。
参考文献
[1] 王吉.试析新技术背景下计算机硬件维护的原则与策略[J].电子制作,2013(24):80.
[2] 赵明海.计算机硬件维护原则与方法问题探讨[J].电子制作,2013(4X):76.
关键词:计算机教学教学改革硬件教学教学实践
自上世纪末90年代末开始计算机科技技术的发展日新月异,与之同步的计算机硬件技术也在不断顺应着计算机软件系统进行着高速的改朝换代,从而达到匹配其需求的目的。时至今日,随着人机互动系统的不断完善与普及,各种新颖的输入/输出硬件不断的刷新市场,这都给计算机硬件组装的教学工作提出了新的挑战,如何使计算机硬件教学顺应计算机科技的发展是摆在计算机教育工作者面前的一个崭新的课题。
1.当前计算硬件组装教学上存在的主要问题
由于计算机硬件组装教学相对于软件教学来说,教学知识概念比较繁复,而且一些硬件与具有着高集成化的特点,这就是说计算机硬件在教学内容本身上就存在着学习的硬伤,再加上教学时许多问题比较抽象,如果不亲自动手操作很难让学生产生认同感,这就导致了当前学生们普遍的“喜软(件)怕硬(件)”的情绪。同时,由于许多软件教学课程实践中并没有和硬件产生必要的联系,这就容易让一些计算机专业学生产生轻视硬件组装课程学习的心理。
2.计算机硬件科技发展的背景
从学生的就业形式上来考虑,学生们所学习的计算机硬件组装知识,必须是计算机产品最前沿的产品,所以制定计算机硬件组装教学实践并不是一个静态的过程,而是要时刻关注计算机市场动态,了解计算机硬件技术的最新发展以及相应配件的换代情况。但这对于计算机学校的财力要求比较高,要尽量协调资源,尽量避免用废弃教学机或是淘汰落后品来进行计算机硬件组装教学实践的情况发生。同时,从2010年对我国计算机维修市场的调查统计中显示,只有5%的硬件维修任务是出在硬件实质损伤维修/维护上,也就是说有95%的的硬件故障任务用简单的更新/更换硬件方法得到解决,粗糙而浪费资源,这客观反映出当前我国计算机硬件市场急需硬件专业技术人才,这也为计算机硬件组装教学工作提供了动力。
3.以计算机科技发展为基进行硬件组装教学的原则
3.1 将理论和实践操作进行有机结合
首先由于计算机硬件组装教学所涉及到的教学内容,如:电子电路基础、各电子元配件(包括电阻、电容等)工作原理、相关硬件的匹配原理等都是具有着极强知识性和极强实践性的知识内容,需要通过多课时、多层次的实训教学才能达到理想化的教学目的。因为将理论和实践操作进行有机结合是以计算机科技发展为基进行硬件组装教学的首要原则。
3.2 以学生就业需求为教学目的
随着当前计算机专业学生就业形式的日趋严峻,以就业为主导向的职业人才培养教育形式已经成为了专业人才培养的核心思路。同样的,计算机硬件行业也迫切需要适合计算机科技发展需求的高素质、高聚合性、技能过硬的复合型人才,要达到这样的人才培养效果,在计算机硬件组装教学设计初期,就要以学生的就业需求为教学根本原则进行设计。
4.针对计算机科技发展的计算机硬件组装实训改革措施归纳
4.1 灵活应用调研/多媒体手段,激发学生主动学习欲望
不可否认的事实是,当前学生学习计算机硬件组装课程时,绝大多数是被动式学习,只能通过机械的反复操作,反复记忆达到一种,“心里没记住,但手却记住了”的操作熟练状态。这种方式很容易造成对计算机硬件组装学习的厌恶或抵触情绪。所以在具体教学实践中,要尽量的多利用多媒体手段,(当然如果能找到硬件实物则更为理想)模拟制作相应的硬件实体课件,使学生产生兴趣,主动的作到知识点与实物结合。同时,要尽量用多媒体课件代替相对枯燥的板书教学,让学生在单位时间内尽量多的获得信息量,如果多媒体课件制作的工作量比较大,可以进行全体教师的调配,大家分章节制作课件,然后串换使用,这样用多媒体手段进行的演示操作可以使枯燥的硬件装机内容尽量生动地展示给学生,有效地调动学生的求知欲望。而且还要尽量多安排学生在课余时间做一些相关的硬件信息调研或市场调研任务,这样学生在进行实际调研过程中客观了解到所接触到硬件的价值所在,有助于学生对硬件的理解和记忆。
4.2 尽最大努力多安排实训课时
计算机硬件组装教学最忌讳的教学效果,就是培养出的学生“眼高手低”,所有的操作知识步骤都能靠着反复死背而记牢,但当进行实际操作或是出现一些灵活问题时就变得不着头绪。因此,要尽学校最大的努力多安排计算机硬件组装的实训课程,这样在学生巩固所学习理论知识的同时还大大提高了学生的动手能力,为以后就业工作实践打下了坚实的基础。
4.3 给学生多提供实践操作的机会
学校可以根据自身的情况,与专业公司协商,承接一些计算机硬件维修任务。初期让学生在老师的带领下完成任务,后期达到独立完成维修任务的目的。这样通过具体的问题,学生可以用心的思考所学过的知识技能,并将其用在实处;将课堂上所学到的技能代入到实际存在的故障中,将实训课程的内容和社会中所存在的相关问题相结合,让学生在这样的环境中锻炼成长。并可以和市场上一些专业公司合作,推荐一些在实践操作中比较优秀的学生,去该公司进行实习,进一步刺激学生的学习积极性,将学习与以后走入社会生存联系到一起,让学生对自己的人生提前作出规划。
4.4 考核体系的完善
在传统的计算机硬件组装考核体系中,学生的成绩基本都是由实践操作报告来进行分数评定的,这样得出的分数与该学生的实际操作能力有很大出入,因为考核所进行的操作部分题目大多是验证型题目,学生比较容易通过完成,这样所得出的分数不能客观评价学生的计算机硬件组装能力。因此为了针对计算机科技的发展需求,对于计算机硬件组装教学的考核体系也应当系统化,比如制定相应的计算机硬件组装维护考核标准,或是组织学生参加一些国家统一的认证考试,比如:全国计算机信息高新技术考试(即通常说的CITT)、信息产业部推出的硬件工程师认证考试等等。
5.虚拟实训室的建立,符合计算机科技发展需求
前文已经提到过根据计算机硬件科技发展的情况,学校应该及时更新实训用计算机硬件材料,但这样的更新耗损非常巨大,尤其现在计算机职业院校多为私立办学形式,这种理想化的硬件组装实训形式无法达到。所以虚拟实训室这种以软件替代硬件的高科技形式就得以发展了,通过市场调研将最新的硬件配件进行编程模拟,这样在简化实验操作程序的同时,也大大弥补了实训资源的不足。而且突破了传统的计算机硬件装机实训教学过分受到时间和空间制约的事实,完成了教学模式的更新。在对市场上新出现的硬件产品进行编程虚拟时,一定要与模拟实体保持一致,对于设备的接口、具体操作法要完整的用多媒体形式进行模拟,让学生达到身临其境的效果。
但必须要强调的是,普通的计算机职业院校是无法达到硬件模拟高度仿真指标的,因此,虚拟实训室不能完全的代替实物实训教学活动。 虚拟实训所操作的效果都是将操作进行理想化模式进行的,在和实际操作接轨时可能会出现手动失误或操作缺憾等问题,所以它并不能代替实物实训。
参考文献:
关键词:计算机硬件教学;改革;实验教学
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)27-6724-03
An Exploration of Computer Hardware Experiment Teaching and Management
JIANG Hao
(Ningxia Bureau of Civil Aviation Air Traffic Control, Yinchuan 750009, China)
Abstract: Experimental computer hardware in the computer science teaching is a core of basic courses in the country's overall course in computer hardware and software plays a supporting role, as computer technology continues to develop in China, as well as the upgrading of computer hardware continues to accelerate, computer hardware experimental teaching computer education has become an extremely important part, but it also faces serious challenges. In this paper, to solve this problem a series of computer hardware education reform measures, so as to achieve continuous improvement of quality of teaching and the practical ability of students to become 21st century's new talent.
Key words: computer hardware teaching; reform; experiment teaching
随着计算机技术在我国的不断发展,以及计算机硬件设施的更新换代速度不断加快,计算机硬件实验教学已经成为我国计算机教学的一个极其重要的环节,但同时也面临着严峻的挑战。因此我们必须不断对计算机实验教学与管理进行研究与探索,从而不断提高教学的质量,以达到不断提高学生能力的目的。
1 概述
计算机硬件实验教学是计算机学科中的一门核心的基础课程,在我国的整体计算机软硬件课程中起着支撑的作用,可以帮助学生理解一些计算机的硬件系统组成以及工作原理,从而不断培养学生对计算机硬件结构的分析和设计开发能力。
目前计算机教学模式主要以教师灌输为主,学生缺乏足够的批判性和创新思维,而且实践经验较少,很难将课堂所学理论知识运用到实践中去。例如在计算机组成这样的教学中:课堂上采用的教学模型主要是以16位机为主,而我们生产和生活实践中却以32位机为主,这样就造成了理论与实际的偏差。另外,计算机硬件教学所选用的教材必须既要能讲述清楚一些重要概念、原理、结构,而且必须脱离具体机型,可以让学生了解一般计算机的系统结构。
随着信息时代的到来,我们的各种观念都在发生巨大的转变,因此计算机教学观念也要发生相应的变化,必须改变传统的以教师为主导的课堂,充分发挥学生的主体地位。另外要加强实验在教学中的重要性,将一些抽象、难懂的概念与学生日常生活中较为熟悉的食物进行类比,给予学生充分的思考时间,,充分调动学生的积极性。
由于计算机硬件教学的实践性很强,因此必须加强实验教学的重要性,而且实验教学的质量高低直接关系到学生的动手能力的提高,关系到学生是否能够培养理论联系实际的能力,对于学生的分析、解决问题以及独立工作能力的提高都有着十分重要的作用。因此在基础教学的基础上,我们应该将理论教学与实验教学两手抓,两手都要硬,适当增加实验教学的课时数,而且要构建全新的实验体系,将实验分为:基础性实验、综合性实验、研究性实验三个层次。在实验的设计上,可以将开放式实验与封闭式实验相结合,让学生可以根据自己所学的专业知识对一些实验进行自主的设计,从而学以致用,将自己所学与实践相结合,不断培养自己的综合技能,提高自身动手和创新能力。
总之,随着信息化的不断普及,我们传统的计算机教学也遭受到了巨大的挑战,需要我们结合新形势下人才培养的需要,不断地对计算机教学进行改革,加强实验教学的重要性,提高学生的实践和动手能力,不断将自己所学知识与实际相结合,从而提高我国计算机教学的教学质量,为我国的信息化的普及奠定基础。
2 加强计算机硬件实验教学改革的措施
计算机技术以及半导体技术的不断发展使得一些新颖的电路设计方法以及各种功能齐全的器件层出不穷,传统的计算机硬件实验教学已经无法适应这种改变,无法培养出社会需要的计算机人才,更加无法跟上当今社会计算机技术的发展水平,为此我们根据这种现状必须不断进行实验教学内容、方法、手段等各方面的改革,从而让学生掌握先进的技术,不断跟上时代的需求,为社会的发展做出自己的贡献。为此,目前高校的计算机硬件实验教学可以进行以下方面的改革:
2.1 加强多层次实验教学的构建
计算机硬件实验教学过程的构建是一个逐步建设的过程,从而加强对课程体系系统性和完整性的构建。在这个过程中,实验教学的课程设置不应该间断,相反应该不断提高其难度,内容应该逐步递进,从而可以达到硬件实践训练层次化、系统化的目的,并且不断加强学生的硬件动手能力。在课程的开设上应该理清各个课程之间的顺序,避免课程设置的遗漏和前后顺序的颠倒,从而使得整个硬件课程体系系统、完整,硬件实验课程体系的设置可以参照表1。实验教学内容的改革主要可以分为4种:验证型、设计型、综合型以及探索型,这四部分内容的难易度由浅入深,贯穿于整个实验课程中,一般实验课程主要由50%的验证实验、20%的设计实验、20%的设计实验、10%的探索实验组成,从而形成了一个“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式,其中验证性实验使为了加强学生的理论基础知识,设计性实验是让学生了解一些基本的电路设计及其调试方法,综合性实验的是为了培养学生的一些综合应用能力,提高他们分析问题和解决问题的能力,而探索型实验的设置目的主要在于培养学生的自主能力,让他们能够独立地设计一些课题,并且不断查阅大量的资料,独立地分析问题和解决问题,在这个过程中培养自身的创新能力,最终使得整个硬件实验教学课程能够达到整体性和系统性的统一。另外,验证性课程的布置,教师可以根据学生的实际情况,设计一些预实验方案,在课堂上,除了验证教材上的一些实验内容还可以验证自己编写设计的实验方案,从而充分调动学生的积极性和主观能动性。比如脱机运算器(AM2901芯片)实验,不仅要做实验教材规定的11种运算功能,还要求学生自己根据AM2901芯片的功能设置(I8-I0)设计出5~8种运算,从而加深对运算器的理解。总之,加强学生自主的实践过程可能会遇到一定的困难,但是却对学生形成一定的吸引力,只要学生持之以恒,就一定能够充分地应付这些实验操作,从而不断提高自身的操作技能。
2.2 增强配套设备的独立性,增加循环次数
计算机硬件实验教学的质量对教学实验设备的依赖性非常强,因此要想提高教学的质量必须不断改善教学设备的性能和数量,从而改善实验环境,达到提高教学质量的目的。目前高校中实验设备和师资力量不足,因此学生无法充分接触到一些设备,有的甚至是三四个人合用一台,因此实验教学无法取得预期的效果,我们只能采取分批上课的方法来解决这个困难,
一个实验分8~10批,一个学生一台设备,同时将学生与设备编号对应。这样学生能有足够的时间完成实验内容,而且能够独立冷静地去面对解决试验中遇到的问题。教师在实验课程中也能够更好辅导学生,同时学生与设备配对后,为实验设备的管理提供了方便。但是这种教学方法也存在自己的问题,那就是对师资力量要求较高,而且课时数也较多。
2.3 加强实验环境的开放,不断拓宽学生的思路
学生实践能力和创新能力的培养主要是在硬件实验室中得到培养的,因此加强对实验室的建设与管理可以帮助学生水平的提高以及学校声望的不断提高。要想提高实验室的教学效果,有一个很关键的因素就是必须不断加强对实验资料的整理,主要是一些实验教学资料以及设备档案的整理。
每门硬件实验课程都要结合理论课程认真组织研究,以基本原理为基础进行实验设计,同时对基本原理进行扩充和结合,从而设计出一套由浅入深的综合性、设计性实验教学体系,结合一系列教学资料进行修改,例如相应的实验教学讲义、实验教案、参考实验报告等,最终形成一套让学生认可的实验资料。
硬件实验室的开放可以不断加大学生接触设备的几率,提高学生的实践机会。由于硬件实验课程相对来说比较复杂,学生无法单纯地依据教学大纲去真正理解和独立完成实验的内容,因此要求实验室简单的开放必须灵活,让学生可以有选择、有计划地去安排自己的实验,从而提高自身的主动性。另外,硬件课程相对来说也是比较抽象的,让学生多加接触实验设备有助于学生更直观地去理解和掌握一些硬件的原理和构成,而且还能够根据自己的兴趣爱好,自主地设计一些课程以外的实验内容,从而不断提升实验的效果。例如,我们设立数字电路、计算机组成原理和微机接口等开放实验室,对学生做到实验设备开放、元器件开放。这样吸引学生参与实践,学生均表现出较强的学习兴趣和创造能力,取得良好的教学效果。
2.4 加强学生在教师科研中的参与度,提高学生的实践创新能力
为了不断提高大学生的创新精神、实践能力以及面对就业竞争压力,我们必须加大对大学生的创业和科研的支持力度。在一项调查统计中我们发现,有将近20%的大学生有很明显地科研创新的欲望,教师针对这种情况必须给予不同程度的支持和鼓励,给学生提供机会,让他们参与到教师的可养活动中去,从而不断提高自身的科研创新能力。让学生参加这些科研活动,不仅可以帮助他们不断巩固自己的所学理论知识,而且可以不断激发学生的科研开发能力,不断发掘学生的潜能,培养他们的兴趣,发挥主观能动性。当然,由于学生的时间、
精力和经验都比较少,失败也很常见,及时有些实验项目无法达到预期的效果,但是只要学生在试验中能够学习到一些知识,并且分析问题和解决问题的能力得到提高,那么实验的目的就算已经达到了。我们经常就不同的科研项目成立不同的学生研发小组,集中对于失败的实例进行讲解、分析和讨论,重新设计,探索新实验方案。对于成功的实例也要进行讨论,进一步修改完善,以期待达到最佳效果。这一措施促进了个性发展,为学生营造一个活泼主动、开放交流的学习环境和氛围,创造一个具有科研能力、创新意识的发展平台。
3 学校在加强计算机硬件教学系统性与实践性的统一中的作用
3.1 根据学生的基础来进行改革,以促进计算机硬件教学的实践性与系统性的提高
高校中的学生相对于一些职业高校来说稍微好一点,然而一些中等职业学校的生源较差,学习方法不科学、兴趣低下,计算机硬件教学质量明显不高。面对这种情况,中等职业学校计算机硬件教师必须以科学的教学方式与教学模式提高学生的学习兴趣,另外还要加强对学生学习方法的指导,从而不断提高学生的自主学习能力和实践能力,以期待计算机硬件教学质量的不断提高。
3.2 加强对理论教学的归纳与总结
提高学生硬件实践能力的基础是要对学生进行理论知识的系统灌输,为了加强学生的理论知识,教师在教学过程中必须不断对所学理论知识进行归纳和总结,从而为其实践能力的提高奠定扎实的基础,而且在理论教学过程中,学生可能会遇到老旧型号计算机与实际应用中的计算机不配套的情况,因此教师必须对计算机硬件的发展、改革情况进行系统的讲解,从而帮助学生在实际工作中面对这些问题打下良好的基础。
3.3 促进教学一体化模式的发展
计算机硬件教学的理论教学与实验教学是一个统一的整体,为了帮助学生将所学知识运用到实践中去,学校应该以教学一体化的模式来压缩单纯的理论课,加强对学生的实践指导,而且将两者有机结合,从而提高学生的积极性,培养其实践能力,促进计算机硬件教学系统性与实践性的统一。
3.4 加强课堂的高效性,来促进计算机硬件教学的实践性与系统性的统一
课堂是学生学习知识的一个主要阵地,同样在计算机硬件教学中也要加大对课堂的重视程度,以有限的教学课时来提高教学质量。通过学生亲自参与配置计算机,体验选购计算机硬件的过程,以及教师设置的常见问题等加深他们对计算机系统的组成思考与感悟,从而激发学生探究创新的兴趣和愿望。在整个教学过程中,加强学生的主动学习性,使学生自主活动,勤于动脑动手,形成积极的学习方式。通过教学方式、方法的改革提高课堂教学的高效性,促进学生理论知识系统性及实践能力的提高。
4 结束语
硬件实验教学质量直接影响到学生学习硬件基本知识的成效。因此我们必须不断对其进行改革,在这个过程中不能完全依附于课堂教学,而应该在紧密配合课堂教学的前提下,开放实验室,发展实验教学本身的特点,发挥实验教学培养学生独立工作能力的优势。另外,由于计算机技术发展日新月异,因此我们必须注重培养学生的创新思维。如何让他们充分将自己所学的理论知识运用到实践中去,培养自身的动手能力,从而成为21世纪的新型人才,是摆在我们面前的问题,我们必须不断对其进行探索和研究。
参考文献:
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