高職高專計算機硬件教學(xué)改革

鐘　瑛　趙健濤　王　飛

一、硬件課程體系改革

1.硬件課程體系存在的問題。目前，硬件課程體系中主要存在的問題：教材知識相對落后，學(xué)生無法學(xué)以致用；缺乏實踐環(huán)節(jié)，實驗條件差，學(xué)生無法鍛煉實踐能力，教師更無法鼓勵和激發(fā)其創(chuàng)新能力；學(xué)生電子技術(shù)方面的理論基礎(chǔ)較差，其對硬件的分析理解能力受到一定限制，學(xué)習(xí)困難較大；硬件課程開設(shè)學(xué)時離理想要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。2.導(dǎo)致這些問題的原因。⑴認(rèn)識上的不足。目前，計算機教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學(xué)生對硬件課程的了解甚少，認(rèn)為硬件課程只是學(xué)習(xí)計算機的內(nèi)部工作原理，在計算機應(yīng)用當(dāng)中無關(guān)緊要，認(rèn)識不到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性。⑵課程教學(xué)系統(tǒng)性方面的不完整，課程教學(xué)系統(tǒng)缺乏足夠的系統(tǒng)性，各相關(guān)課程以及教材之間的分工與銜接不夠規(guī)范。①硬件課程知識與軟件課程知識之間缺乏足夠的交叉和互補，學(xué)生無法深入理解計算機的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用；②在硬件課程之間缺乏充分的銜接，有些知識點重復(fù)，有些知識點缺失；③缺乏足夠的實踐訓(xùn)練。④內(nèi)容多和時間少的矛盾突出。這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識體系結(jié)構(gòu)不健全。⑶解決的辦法。①提高認(rèn)識。計算機系統(tǒng)是硬件和軟件的統(tǒng)一，計算機工作的過程，實質(zhì)上是以硬件為基礎(chǔ)執(zhí)行程序的過程，所有硬件的工作都是軟件驅(qū)動的結(jié)果，而計算機的優(yōu)良性能是通過復(fù)雜的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)換取的。只有對軟件的載體——硬件、硬件組成、硬件的工作原理理解才能對軟件是怎樣依附于硬件的全過程有一個飛躍的認(rèn)識，最終達到對計算機系統(tǒng)軟、硬件基本知識的融會貫通。因此，在各硬件課程開設(shè)時，應(yīng)首先給學(xué)生介紹該門課程的主要內(nèi)容、該門課程在計算機專業(yè)當(dāng)中的地位、與相關(guān)課程的關(guān)系，建立起與軟件之間的聯(lián)系。其次，加大實踐能力在考試評價體系中所占比例，以促進學(xué)生對硬件實踐的重視。從而改變大學(xué)課堂上“重軟輕硬”的現(xiàn)象。實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展，使其具備一個IT時代大學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識和基本素質(zhì)。②保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性。硬件和軟件知識是相輔相成的，它們都包含豐富的知識和先進的技術(shù)。計算機硬件知識必須對計算機的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進行系統(tǒng)的描述，以使學(xué)生能學(xué)到較系統(tǒng)的先進硬件知識。首先，在計算機硬件課程教學(xué)中完善教學(xué)大綱，加強教師之間的溝通，注意課程之間的相互銜接，注意知識點的重疊和互補，以保證教學(xué)知識的系統(tǒng)性和完備性。其次要加強計算機軟硬件教學(xué)之間的溝通，對軟硬件課程的教學(xué)內(nèi)容中進行適當(dāng)?shù)拇┎?。在“微機原理及接口技術(shù)”和“單片機原理及應(yīng)用”的課程中，可以加入一些利用高級語言對硬件進行編程的實例。在“計算機組成原理”和“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”的課程中，聯(lián)系“操作系統(tǒng)”課程中I/O管理、內(nèi)存管理、CPU調(diào)度等知識，以引導(dǎo)學(xué)生思考，建立必要的知識關(guān)聯(lián)，最終達到對計算機系統(tǒng)基本知識融會貫通的目的。同時解決好內(nèi)容多和時間少的矛盾，計算機硬件技術(shù)內(nèi)涵豐富，學(xué)時少和內(nèi)容多、要求高將是一個一直要面對的主要矛盾，要解決這個矛盾，一要靠系列課程內(nèi)外體系的整體優(yōu)化，找到一種相對來說能動態(tài)跟上計算機硬件發(fā)展步伐的教學(xué)和教材新模式；二要靠課程各教學(xué)環(huán)節(jié)功能的統(tǒng)一運籌、合理調(diào)動和多種教學(xué)方法模式的科學(xué)設(shè)計、統(tǒng)籌配合；三要靠課堂教學(xué)的數(shù)字化、現(xiàn)代化。

二、教材的改革

1.當(dāng)前硬件教材存在的問題。一般教材都與實際聯(lián)系不緊密，且教材知識相對落后，許多客觀條件原因限制計算機硬件教學(xué)內(nèi)容的更新。⑴計算機硬件發(fā)展太快，真正能反映當(dāng)今世界微機領(lǐng)域新技術(shù)的微機原理教材太少，相應(yīng)的實驗設(shè)備和條件幾乎沒有。⑵計算機硬件知識存在不直觀，最新的硬件知識往往包含許多較復(fù)雜的技術(shù)，講述起來抽象、枯燥，教學(xué)方法可視性和直觀性差，致使學(xué)生對硬件知識的理解存在困難，學(xué)習(xí)起來不太容易，教學(xué)效果較差。由于組織和實施教學(xué)的難度非常大，許多教師偏向于講述舊的知識。⑶新知識的過快更新給許多教師帶來了巨大的工作量和工作壓力，熟悉并掌握新的教學(xué)知識和內(nèi)容往往需要幾年時間的摸索和實踐，因此，教師往往跟不上新技術(shù)的發(fā)展。2.解決的辦法。首先，作為課程教學(xué)，應(yīng)盡量選用能反映目前計算機領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就，能體現(xiàn)出知識性、先進性和系統(tǒng)性的計算機硬件教材，重點要突出基本原理思想和基本方法技術(shù)的闡述，以使學(xué)生能學(xué)到先進的硬件知識。其次，要重視其實用性的一面，盡量拉近學(xué)校教育與社會上流行技術(shù)、流行產(chǎn)品、流行工具的距離，著力培養(yǎng)學(xué)生利用計算機處理問題的思維方式和利用硬件、軟件技術(shù)與先進工具解決本學(xué)科專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問題的能力，以及將來獨立獲取、掌握新知識、跟蹤計算機技術(shù)新發(fā)展、新應(yīng)用的能力。使課程的組織內(nèi)容符合計算機基礎(chǔ)教育的固有規(guī)律、學(xué)科的內(nèi)涵及聯(lián)系，以及人的認(rèn)知規(guī)律?？梢酝ㄟ^在系列課程教學(xué)中引入課程設(shè)計，鼓勵學(xué)生參加電子設(shè)計大賽和科技創(chuàng)新活動、社會實踐實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等綜合性實踐環(huán)節(jié)來解決。

三、硬件實驗教學(xué)改革

隨著電子技術(shù)和計算機科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機系統(tǒng)硬件發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，新技術(shù)與新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，因此，在適時調(diào)整計算機硬件理論課教學(xué)計劃和教學(xué)大綱的同時，更應(yīng)該重視計算機硬件實驗教學(xué)改革。我們應(yīng)從以下三方面來進行改革。1.加強實驗室管理與建設(shè)，提高實驗室教師素質(zhì)。2.改革實驗教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。3.改革實驗教學(xué)模式，提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

鐘 瑛、趙健濤、王 飛：河北行政學(xué)院信息工程系。