計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的系統(tǒng)性與實(shí)踐性探討

摘 要：計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)是計(jì)算機(jī)教學(xué)的重要組成部分，本文通過(guò)分析當(dāng)前高校在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決方案，從計(jì)算機(jī)硬件的系統(tǒng)性和實(shí)踐性方面提出自己的見(jiàn)解，對(duì)當(dāng)前高校關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件方面的教學(xué)內(nèi)容、方法及模式的改革提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)；系統(tǒng)性與實(shí)踐性；解決方案

中圖分類號(hào)：TP303

伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件方面更新?lián)Q代越來(lái)越快，使得計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。高校在計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)內(nèi)容、方法和模式應(yīng)作出相應(yīng)的改革和實(shí)踐，使培養(yǎng)出的學(xué)生適應(yīng)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的系統(tǒng)性和實(shí)踐性的探討，尋求找到更適合的解決方案。

1 計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的概念

計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一門(mén)核心課程，是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件等其他內(nèi)容的基礎(chǔ)，他幫助學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和理解，以及對(duì)計(jì)算機(jī)的工作原理進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件組成、應(yīng)用、設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的能力[1]。

2 計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)存在的問(wèn)題和不足

計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)是高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所必須學(xué)習(xí)的核心基礎(chǔ)學(xué)科，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，高校都非常重視對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)，隨之而來(lái)的卻是大部分高校在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)方面存在著薄弱環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）進(jìn)入到21世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入到日新月異的階段。著名的“莫爾定律”集成電路上的晶體管集成度每隔18個(gè)月就會(huì)翻一番。這一定律已經(jīng)持續(xù)40年了，至今有越來(lái)越快的趨勢(shì)，這是當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展的趨勢(shì)。可高校中的實(shí)際情況卻是，在當(dāng)今已是酷睿的時(shí)代，很多高校還在用著16位機(jī)的電腦，學(xué)習(xí)的內(nèi)容也明顯滯后，顯然跟不上現(xiàn)在日新月異的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展速度。

（2）計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)體系是具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)，但目前，在大部分的高校中存在著以課程為中心，空有紙上談兵之能，卻鮮有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，使得這一系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容只是教師教，學(xué)生學(xué)，而沒(méi)有動(dòng)手操作，沒(méi)有形成一整套的系統(tǒng)教學(xué)體系。

（3）計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要核心課程，該專業(yè)培養(yǎng)的是具有硬件理論與設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)能力的技術(shù)人才?？涩F(xiàn)實(shí)狀況是，學(xué)生的軟件設(shè)計(jì)能力都很高，可是對(duì)硬件理論和設(shè)計(jì)能力嚴(yán)重不足，阻礙了我國(guó)計(jì)算機(jī)硬件水平的發(fā)展。

3 計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的系統(tǒng)性和實(shí)踐性

3.1 合理選擇教材，推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的系統(tǒng)性建設(shè)

計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的教材面臨著內(nèi)容混亂，重復(fù)性嚴(yán)重[2]。并且大多素教材的內(nèi)容在邏輯性上與計(jì)算機(jī)的硬件體系不符。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，其在原理和組成等方面變化時(shí)非常小的，但這微小的變化，帶來(lái)硬件方面的變化是巨大的。大多數(shù)的書(shū)籍和教材，其編寫(xiě)都是按照計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展來(lái)寫(xiě)的，這就造成了在硬件方面的巨大變化被忽略或遺漏。這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)按照硬件的發(fā)展來(lái)重新設(shè)計(jì)課程，將課程設(shè)計(jì)成三個(gè)層次，第一、第二層次為基本理論，而到第三個(gè)層次則要體現(xiàn)計(jì)算機(jī)新變化的應(yīng)用。內(nèi)容包括電路與電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、微型計(jì)算機(jī)原理、單片機(jī)原理等。

3.2 教學(xué)模式的改變

在高校的教學(xué)中，計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)仍以課程授課為主要教學(xué)模式，大部分的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生通過(guò)老師在課堂上的理論灌輸和講解來(lái)學(xué)習(xí)的，老師講了多少，就學(xué)了多少，因?yàn)闆](méi)有實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)，基本上在課堂上是接觸不到計(jì)算機(jī)硬件的，只是通過(guò)書(shū)本上的圖片而建立起來(lái)的模糊認(rèn)識(shí)。這就造成了這種教學(xué)模式缺乏辯論性和創(chuàng)新思維。并且，目前高校中的計(jì)算機(jī)硬件課程大多以16位機(jī)作為教學(xué)模型，而實(shí)際情況是，32位機(jī)甚至64位機(jī)已成為我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械钠毡橛脵C(jī)。高校應(yīng)該重視這方面的問(wèn)題，與時(shí)俱進(jìn)，改變目前單一死板、脫離實(shí)際的教學(xué)模式，培養(yǎng)出更符合社會(huì)，動(dòng)手能力強(qiáng)的高水平技術(shù)人才。表2

通過(guò)表2，我們可以明顯看到，16位機(jī)在日常工作生活中已被淘汰，而高校中卻占主導(dǎo)地位，培養(yǎng)的學(xué)生不能適合當(dāng)前的社會(huì)應(yīng)用，應(yīng)進(jìn)一步改變教學(xué)模式，培養(yǎng)更多符合社會(huì)需求的人才。

3.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程，無(wú)論是在硬件還是在軟件方面的學(xué)習(xí)，應(yīng)該說(shuō)是實(shí)踐和動(dòng)手能力比較強(qiáng)的一門(mén)課程，高校應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)這方面的重視。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量決定了這個(gè)專業(yè)的學(xué)生的動(dòng)手能力。計(jì)算機(jī)硬件的組裝、設(shè)計(jì)和發(fā)展；計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)，這些都能力和水平的高低，都是學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)實(shí)驗(yàn)在實(shí)踐中得以提升的。尤其是計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，正是培養(yǎng)學(xué)生將課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)加以提高，是培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題，獨(dú)立工作的重要環(huán)節(jié)。只有加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合，才能培養(yǎng)出更適合社會(huì)需要的復(fù)合型人才。

（1）改變以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的教學(xué)模式。適當(dāng)加大實(shí)踐教學(xué)的課時(shí)，保障理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐二者并重，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)。

（2）改變目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，只是教學(xué)生做幾個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只是對(duì)理論進(jìn)行了驗(yàn)證和確認(rèn)，缺乏延伸和創(chuàng)新，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的。應(yīng)改變這種單一的教學(xué)模式，開(kāi)創(chuàng)性的改革實(shí)驗(yàn)課程，利用新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，既能鞏固和提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，還能開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力[3]。

（3）計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)和封閉式實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的模式開(kāi)展。

在以往的教學(xué)中，大多數(shù)高校以封閉式實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生總是被動(dòng)的按照老師的要求去做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)固定的步驟，得出固定的結(jié)果。而開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)卻很少，很多學(xué)校甚至沒(méi)有這方面的指導(dǎo)老師。而開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)由于可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，可以不受實(shí)驗(yàn)設(shè)備和環(huán)境的影響，甚至可以得出不同的結(jié)果，能夠真正的將理論用于實(shí)踐中，使知識(shí)學(xué)以致用，同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力以及創(chuàng)新能力，應(yīng)該受到高校的廣泛重視，在今后更多的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)，需要我們調(diào)整思想、與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)性和實(shí)踐性的堅(jiān)持。高校在保障學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的基本理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，加大對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新方面的培養(yǎng)。只有這樣才能培養(yǎng)出理論與實(shí)踐并重，不但有技術(shù)而且有創(chuàng)新的新型復(fù)合型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭愛(ài)博.計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的理論與實(shí)踐的探討[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008（31）.

[2]鄧素杰.中職計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)系統(tǒng)性與實(shí)踐性探討[J].考試周刊，2013（71）.

[3]謝安裕.計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)實(shí)踐性與系統(tǒng)性結(jié)合研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（03）.

作者簡(jiǎn)介：何志剛（1983.04-），男，甘肅隴西，本科，助理工程師。

作者單位：蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730060