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淺析計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革與實(shí)踐論文
為滿足社會(huì)的需要，培養(yǎng)適應(yīng)21 世紀(jì)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)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(shì)在必行，在高等專業(yè)院校，加強(qiáng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)是鍛造復(fù)合型人才的重要途徑。高職高專的課程體系是以學(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(yǎng)更顯著尤為重要。
“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?yàn)I海職業(yè)學(xué)院提出的教學(xué)指導(dǎo)方針。“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程是學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)課程�！坝�(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”是天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院信息工程系計(jì)算機(jī)專業(yè)教育教學(xué)的核心課程之一。本課程有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。主要講授計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和方法，和周邊設(shè)備配套連接與實(shí)用。教學(xué)目的是讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的基本組成、硬件連接和工作原理，通過(guò)上機(jī)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(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)做準(zhǔn)備。
1 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革
“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用、軟件、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)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(biāo)。“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程包含了眾多的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，而且具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。該課程著重培養(yǎng)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(jì)算機(jī)原理”、“匯編語(yǔ)言”和“微機(jī)接口技術(shù)”等課程整合而來(lái)。就是要培養(yǎng)學(xué)生了解計(jì)算機(jī)接口技術(shù)，將各種外部部件與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，進(jìn)而構(gòu)成計(jì)算機(jī)的一套系統(tǒng)。這是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，但是內(nèi)容十分分散，要求知識(shí)面很廣，可是我們學(xué)生大多只學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)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(xùn)等方面構(gòu)建該課程的教學(xué)體系。其主要體現(xiàn)在以下方面：
1.1 順應(yīng)計(jì)算機(jī)發(fā)展潮流，與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)關(guān)注計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。比如將教學(xué)實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)主要定位在Intel Pentium 4 以上和AMD Athlon 以上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計(jì)算機(jī)也配備的Intel 酷睿雙核CPU 的微機(jī)。極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，相對(duì)也提高的實(shí)驗(yàn)的效率。及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，滿足科技的前沿和實(shí)用性，但是，教學(xué)內(nèi)容更新，并不是放棄基礎(chǔ)內(nèi)容，而是循序漸進(jìn)充分考慮教學(xué)規(guī)律和教學(xué)特點(diǎn)，現(xiàn)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(nèi)容符合計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)規(guī)律。針對(duì)高職教育，一些未深入學(xué)習(xí)過(guò)計(jì)算機(jī)的同學(xué)，主要關(guān)心的是計(jì)算機(jī)處理芯片型號(hào)、硬盤(pán)容量、顯示器大小等，因而我們?cè)谶x擇、組織教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，始終圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其各大組成部分的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理這樣一條主線展開(kāi)，強(qiáng)調(diào)硬件與軟件的結(jié)合，并適當(dāng)?shù)C(jī)內(nèi)部和芯片內(nèi)部原理，而強(qiáng)化基于總線連接的外部接口與應(yīng)用。例如我們?cè)谥v解存儲(chǔ)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(yuǎn)是教師與學(xué)生知識(shí)交流的重要場(chǎng)所�？墒俏覀兠鎸�(duì)的現(xiàn)象往往是學(xué)生基礎(chǔ)差，課本內(nèi)容枯燥無(wú)味，而又缺少實(shí)物，學(xué)生理解起來(lái)困難。因?yàn)殡y，所以不喜歡，使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心里，經(jīng)過(guò)我們反復(fù)探索，改革出以下教學(xué)方法：
①利用多媒體教學(xué)手段。將當(dāng)今主流硬件設(shè)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(shè)備的外觀、性能屬性，評(píng)測(cè)結(jié)果等。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
�、凇坝�(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)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(shí)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(xí)這些高科技公司工程師的講授內(nèi)容和風(fēng)格。尤其是在有限的時(shí)間內(nèi)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(duì)我的教學(xué)工作有很強(qiáng)的推動(dòng)。再結(jié)合學(xué)生實(shí)際，不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，增加知識(shí)點(diǎn)。在多年的教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，精心提煉，設(shè)計(jì)出一套完善的教學(xué)內(nèi)容和流程。
�、郜F(xiàn)代教育理念強(qiáng)調(diào)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(shí)灌輸?shù)膶?duì)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(jī)，他需要把知識(shí)加工、整理，還要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。積極調(diào)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(jì)算機(jī)故障處理，可以通過(guò)中醫(yī)中的望、聞、問(wèn)、切來(lái)引出問(wèn)題，望(看)微機(jī)出現(xiàn)的狀況，如黑屏、藍(lán)屏、反復(fù)重啟等;聞微機(jī)主機(jī)箱內(nèi)可能因?yàn)闇囟冗^(guò)高引起短路燒焦;詢問(wèn)計(jì)算機(jī)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(xiàn)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(xí)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(shè)計(jì)平臺(tái)，提供豐富的教學(xué)資源，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并給予適當(dāng)講解，課內(nèi)外知識(shí)相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力。
⑤在授課過(guò)程中，要求授課老師盡量以雙語(yǔ)形式，學(xué)生了解和熟悉專業(yè)詞匯不能少于300個(gè)。
2 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)
“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程離不開(kāi)實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要方面。培養(yǎng)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，專業(yè)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室是我們教學(xué)中建設(shè)的重點(diǎn)，學(xué)院從兄弟院校聘請(qǐng)專業(yè)的老師，幫助建立計(jì)算機(jī)硬件實(shí)訓(xùn)室，現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)室有可供拆裝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)24 臺(tái)(加電可啟動(dòng)到BIOS)，有可進(jìn)行CPU 超頻實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)安裝，網(wǎng)絡(luò)配置計(jì)算機(jī)。實(shí)訓(xùn)室還備有DL- Link 5124 交換機(jī)，RJ45 壓線鉗，F(xiàn)luke DSP4000 測(cè)線儀Fluke 萬(wàn)用表等實(shí)驗(yàn)儀器。大大滿足了學(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(jù)日常學(xué)習(xí)和生活需要，能夠DIY一套適用的計(jì)算機(jī)。結(jié)合CPU 教學(xué)內(nèi)容，當(dāng)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(jù)計(jì)算機(jī)是實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況，自己去選擇CPU 類(lèi)型、主頻等。之后是主板、顯卡、內(nèi)存等，最后寫(xiě)好配置清單，去電腦城購(gòu)買(mǎi)這些配件，進(jìn)行組裝。
計(jì)算機(jī)組裝完成后，就對(duì)其進(jìn)行硬盤(pán)分區(qū)，格式化，系統(tǒng)安裝，應(yīng)用軟件安裝，到后期的故障處理等。遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，先進(jìn)行了硬件組裝維護(hù)實(shí)驗(yàn)、之后進(jìn)行接口實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。通過(guò)完成幾個(gè)教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始進(jìn)行稍有難度的實(shí)驗(yàn)，并最終完成綜合的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。例如可以通過(guò)可編程I/O 接口實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)展到嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，添加寄存器定義，以太網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)等。
3 總結(jié)
幾年來(lái)，根據(jù)“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)，建設(shè)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(dǎo)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(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)手段，加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。由于科技進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的普及，近幾年來(lái)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平都有很大提升，都已經(jīng)具備了不錯(cuò)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。這些學(xué)生以不滿足于有限課程的講授。硬件基礎(chǔ)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(jì)算機(jī)硬件建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，依舊需要同仁長(zhǎng)期不懈的努力。
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