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淺析計算機硬件基礎課程教學(xué)的改革與實(shí)踐論文
為滿(mǎn)足社會(huì )的需要，培養適應21 世紀我國現代化建設需要的具有創(chuàng )新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng )業(yè)精神的高素質(zhì)人才勢在必行，在高等專(zhuān)業(yè)院校，加強學(xué)生掌握計算機理論知識和實(shí)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(zhuān)的課程體系是以學(xué)生的職業(yè)教育為主體，學(xué)生的就業(yè)為前提，講究學(xué)以致用，因此學(xué)生實(shí)踐能力的培養更顯著(zhù)尤為重要。
“基于實(shí)踐教育，實(shí)行職業(yè)教育，立足濱海，服務(wù)社會(huì )”是天津濱海職業(yè)學(xué)院提出的教學(xué)指導方針�！坝嬎銠C硬件基礎”課程是學(xué)生利用計算機進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò )應用的基礎課程�！坝嬎銠C硬件基礎”是天津濱海職業(yè)學(xué)院信息工程系計算機專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)的核心課程之一。本課程有很強的理論性和實(shí)踐性。主要講授計算機硬件的基礎理論、技術(shù)和方法，和周邊設備配套連接與實(shí)用。教學(xué)目的是讓學(xué)生了解計算機的基本組成、硬件連接和工作原理，通過(guò)上機實(shí)踐，提高學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生學(xué)習計算機相關(guān)知識做準備。
1 計算機硬件基礎課程的教學(xué)改革
“計算機硬件基礎”作為計算機應用、軟件、網(wǎng)絡(luò )等專(zhuān)業(yè)的計算機技術(shù)基礎核心課程之一，其教學(xué)改革遵循“立足實(shí)踐，職業(yè)教育”這一目標�！坝嬎銠C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(zhù)重培養學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力。
本課程實(shí)際上是“微型計算機原理”、“匯編語(yǔ)言”和“微機接口技術(shù)”等課程整合而來(lái)。就是要培養學(xué)生了解計算機接口技術(shù)，將各種外部部件與計算機進(jìn)行連接，進(jìn)而構成計算機的一套系統。這是一門(mén)基礎學(xué)科，但是內容十分分散，要求知識面很廣，可是我們學(xué)生大多只學(xué)習了基礎的C 語(yǔ)言。為了克服諸多困難，建立教學(xué)體系。我們從教材，授課方式、實(shí)踐實(shí)訓等方面構建該課程的教學(xué)體系。其主要體現在以下方面：
1.1 順應計算機發(fā)展潮流，與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)關(guān)注計算機技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。比如將教學(xué)實(shí)驗用計算機主要定位在Intel Pentium 4 以上和AMD Athlon 以上，網(wǎng)絡(luò )設備計算機也配備的Intel 酷睿雙核CPU 的微機。極大的調動(dòng)了學(xué)生的積極性，相對也提高的實(shí)驗的效率。及時(shí)更新教學(xué)內容，滿(mǎn)足科技的前沿和實(shí)用性，但是，教學(xué)內容更新，并不是放棄基礎內容，而是循序漸進(jìn)充分考慮教學(xué)規律和教學(xué)特點(diǎn)，現在已是多核時(shí)代了，但絕不忽略曾經(jīng)8086、8088 給我們科技帶來(lái)的突破。
1.2 組織內容符合計算機學(xué)習規律。針對高職教育，一些未深入學(xué)習過(guò)計算機的同學(xué)，主要關(guān)心的是計算機處理芯片型號、硬盤(pán)容量、顯示器大小等，因而我們在選擇、組織教學(xué)內容和實(shí)施教學(xué)過(guò)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(xiàn)展開(kāi)，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(xiàn)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(jià)格排列為CPU Register、L1cache、L2 cache、RAM、Physical RAM、Hard Drives etc. 通過(guò)各部件相似組成、性質(zhì)進(jìn)行講解。
1.3 課堂教學(xué)永遠是教師與學(xué)生知識交流的重要場(chǎng)所�？墒俏覀兠鎸Φ默F象往往是學(xué)生基礎差，課本內容枯燥無(wú)味，而又缺少實(shí)物，學(xué)生理解起來(lái)困難。因為難，所以不喜歡，使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心里，經(jīng)過(guò)我們反復探索，改革出以下教學(xué)方法：
�、倮枚嗝襟w教學(xué)手段。將當今主流硬件設備，不能直接展示實(shí)物的情況下，可以利用多媒體，先了解設備的外觀(guān)、性能屬性，評測結果等。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
�、凇坝嬎銠C硬件基礎”課程教學(xué)內容多和課程學(xué)時(shí)少，為了使在最少課時(shí)的前提下，讓學(xué)生學(xué)的更多，更好地掌握相關(guān)知識和技能。筆者多次參加諸如
GE 產(chǎn)品發(fā)布，HP 高校產(chǎn)品論壇等活動(dòng)，不但拓寬了眼界，還學(xué)習這些高科技公司工程師的講授內容和風(fēng)格。尤其是在有限的時(shí)間內講解和介紹多個(gè)新產(chǎn)品，闡述其性能。工程師親和、博學(xué)的演講對我的教學(xué)工作有很強的推動(dòng)。再結合學(xué)生實(shí)際，不斷改進(jìn)教學(xué)內容，增加知識點(diǎn)。在多年的教學(xué)實(shí)踐的基礎上，精心提煉，設計出一套完善的教學(xué)內容和流程。
�、郜F代教育理念強調以學(xué)生為中心，學(xué)生不再是一個(gè)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(gè)教書(shū)匠、讀書(shū)機，他需要把知識加工、整理，還要精心設計教學(xué)內容。積極調動(dòng)學(xué)生積極性，多交流，師生的互動(dòng)是十分重要的。在教學(xué)過(guò)程多采用啟發(fā)式的，比如在計算機故障處理，可以通過(guò)中醫中的望、聞、問(wèn)、切來(lái)引出問(wèn)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(guò)高引起短路燒焦;詢(xún)問(wèn)計算機使用者使用過(guò)程中進(jìn)行了哪些操作;切(動(dòng)手)解決出現的問(wèn)題。既避免了枯燥的講解，又加深了學(xué)生的印象，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣。
�、転楸M量避免產(chǎn)生抵觸情緒。我們建立課外興趣小組，依托學(xué)院技能協(xié)會(huì )，為學(xué)生提供設計平臺，提供豐富的教學(xué)資源，供學(xué)生自主學(xué)習，并給予適當講解，課內外知識相結合，提高學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性。增強學(xué)生動(dòng)手能力。
�、菰谑谡n過(guò)程中，要求授課老師盡量以雙語(yǔ)形式，學(xué)生了解和熟悉專(zhuān)業(yè)詞匯不能少于300個(gè)。
2 計算機硬件基礎課程的實(shí)踐教學(xué)
“計算機硬件基礎”課程離不開(kāi)實(shí)踐教學(xué)，加強實(shí)踐環(huán)節是培養學(xué)生動(dòng)手能力的重要方面。培養學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題能力，具有課堂教學(xué)不可替代的作用。所以，專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐實(shí)訓實(shí)驗室是我們教學(xué)中建設的重點(diǎn)，學(xué)院從兄弟院校聘請專(zhuān)業(yè)的老師，幫助建立計算機硬件實(shí)訓室，現在實(shí)訓室有可供拆裝設計計算機24 臺(加電可啟動(dòng)到BIOS)，有可進(jìn)行CPU 超頻實(shí)驗、系統安裝，網(wǎng)絡(luò )配置計算機。實(shí)訓室還備有DL- Link 5124 交換機，RJ45 壓線(xiàn)鉗，Fluke DSP4000 測線(xiàn)儀Fluke 萬(wàn)用表等實(shí)驗儀器。大大滿(mǎn)足了學(xué)生實(shí)踐的需要。
實(shí)踐教學(xué)的第一目的，就是要求學(xué)生能夠根據日常學(xué)習和生活需要，能夠DIY一套適用的計算機。結合CPU 教學(xué)內容，當今Intel系列CPU 分為E、T、L、U 等幾大類(lèi)，桌面處理器和移動(dòng)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(shí)，上傳下載時(shí)候的網(wǎng)絡(luò )速度又有何不同?學(xué)生可以根據計算機是實(shí)際實(shí)驗情況，自己去選擇CPU 類(lèi)型、主頻等。之后是主板、顯卡、內存等，最后寫(xiě)好配置清單，去電腦城購買(mǎi)這些配件，進(jìn)行組裝。
計算機組裝完成后，就對其進(jìn)行硬盤(pán)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(jiǎn)單到復雜的原則，先進(jìn)行了硬件組裝維護實(shí)驗、之后進(jìn)行接口實(shí)驗以及計算機應用實(shí)驗。通過(guò)完成幾個(gè)教學(xué)要求的實(shí)驗，開(kāi)始進(jìn)行稍有難度的實(shí)驗，并最終完成綜合的應用性實(shí)驗。例如可以通過(guò)可編程I/O 接口實(shí)驗，擴展到嵌入式系統的網(wǎng)絡(luò )接口，添加寄存器定義，以太網(wǎng)接口驅動(dòng)等。
3 總結
幾年來(lái)，根據“計算機硬件基礎”課程的特點(diǎn)，建設合理的課程改革方案，以學(xué)生為中心，將學(xué)生放到教學(xué)實(shí)踐主體，提高他們動(dòng)手能力，引導他們會(huì )思考至關(guān)重要。為此，學(xué)院和信息工程系諸位老師都做了不少工作。包括：完善教學(xué)大綱，更新教學(xué)內容，改進(jìn)教學(xué)手段，加大實(shí)驗室建設。由于科技進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò )的普及，近幾年來(lái)學(xué)生的計算機應用水平都有很大提升，都已經(jīng)具備了不錯的計算機基礎。這些學(xué)生以不滿(mǎn)足于有限課程的講授。硬件基礎教學(xué)的壓力越來(lái)越大，我們將進(jìn)一步探究和改進(jìn)。計算機硬件建設是一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程，依舊需要同仁長(cháng)期不懈的努力。
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