計算機專業(yè)硬件課程實踐教學體系與模式的研究

時間：2021-03-20 16:24:11 電腦知識我要投稿

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　　1 引言

計算機專業(yè)硬件課程實踐教學體系與模式的研究

　　現(xiàn)代社會中，各種各樣的電子產品，如手機、電腦、電視機、洗衣機、微波爐，甚至是最容易被人們忽略的電燈，都在人類的生活中占據(jù)了不可或缺的位置。因此，對硬件分析設計方面的要求也隨之增多，高校中與硬件知識相關的課程日益突顯出了其重要性。然而很多學校相關專業(yè)，例如計算機專業(yè)的培養(yǎng)方案依然是以軟件理論的學習和應用為主，硬件知識的學習和應用仍舊處于次要的地位，學生在硬件方面的動手能力和實踐能力尤為不足[1]。

　　因此，怎樣建立科學合理的硬件課程教學體系就成為了亟待解決的問題。

　　2 硬件課程實驗教學面臨的困境

　　2.1 硬件課程重視度不高

　　現(xiàn)在許多高校計算機專業(yè)的教學依然以軟件理論和應用為主，軟件類課程學習起來較為容易，通過上機實驗也能夠很快看到學習的成果，學生持續(xù)學習的積極性較強[2]。與之相反，硬件類課程的內容大多較為枯燥，學生學習起來較為吃力，而且實驗效果也不那么盡如人意。因此，學生的學習積極性普遍不高。

　　2.2 實驗儀器陳舊

　　很多高校里的硬件實驗設備更新?lián)Q代較慢，加上儀器自身不同程度的損壞，很多硬件實驗的效果并不理想。學生更會覺得晦澀難懂，沒有成就感。而且，很多硬件課程不能跟上硬件知識發(fā)展的腳步，例如“計算機組成原理和匯編語言”課程的內容依然圍繞者80x86系列CPU為主要模型進行教學，和CPU的高速發(fā)展脫節(jié)，不能適應實際需求[3]。

　　2.3 實驗教材很少

　　目前，關于硬件類課程的實驗教材不多，適應每個學校自身情況的教材更是一書難求[4]。

　　因此，每個高校都應該從自身的人才培養(yǎng)方案入手，建立起科學合理的硬件類課程的實踐教學體系。

　　3 建立科學合理的實踐教學體系

　　在充分調研和論證的基礎上，結合我校2013版人才培養(yǎng)方案的修訂，對硬件類課程的課程體系進行了調整，從而構建出具有系統(tǒng)性和完備性的硬件實驗課程體系。該課程體系由硬件系列課程、與該課程配套的實踐課程、以及部分課程的課程設計三部分組成。從第二學期到第七學期整整三個學年里都有相應的硬件類實踐課程安排。硬件系列課程包括“電路基礎”、“電子技術基礎”、“計算機組成原理和匯編語言”、“單片機原理及應用”、“嵌入式系統(tǒng)及應用”等課程。與這些課程配套實踐課程包括“電子技術基礎實踐”、“計算機組成原理實踐”、“匯編語言實踐”、“單片機原理及應用實踐”、“嵌入式系統(tǒng)及應用實踐”。從而保證了每門主要的硬件課程都有與之相應的實踐課程。在此之上，還開設了“電子技術課程設計”和“單片機原理及應用課程設計”。通過課程設計，學生必須在兩、三周內獨立完成一個小型應用電路的分析、設計和實現(xiàn)。通過課程設計，不僅可以實現(xiàn)對該門課程所學知識的綜合應用，還可以增加學生的學習成就感，從而對課程的后續(xù)學習產生濃厚的興趣。在課程安排的同時注意先導課程和后續(xù)課程之間的`順序和銜接，從易到難，逐步提高，從而達到逐漸強化學生的動手實踐能力的目的[5]。

　　4 精心設計實驗內容，提高學生學習興趣

　　結合我校應用型人才培養(yǎng)目標的要求，和地方企業(yè)行業(yè)對計算機類專業(yè)學生硬件技能的要求，修訂相關課程實驗教學大綱和實驗指導書，形成一系列的前后內容具有承接性的硬件課程實驗報告。為了使學生提高對硬件設計的興趣，在“電子技術基礎”的實踐課程中，針對編碼器和譯碼器的應用問題，引入采用優(yōu)先編碼器作為主要器件的8人搶答器，以及以譯碼器作為主要器件的三人表決器的設計。同時指出依據(jù)優(yōu)先編碼器設計出的搶答器存在那些弊端，從而留出思考和改進的余地。通過有趣的案例，增加學生對學習硬件課程的興趣。而遺留的電路缺陷可以在后續(xù)“單片機原理及應用”的實踐課程中進行改進。也體現(xiàn)了先導和后續(xù)實踐課程之間的聯(lián)系和知識量的增加。

　　5 建設教師隊伍，加強團隊合作

　　硬件課程講授起來本就有些枯燥，因此好的授課教師才能夠引起學生對這門課的興趣，吸引學生想去更深入的了解硬件知識。而要想成為好的硬件課程授課教師，一是需要有豐富的教學經驗；二是講授硬件體系課程的教師最好能夠將本專業(yè)的所有硬件課程都講授一遍，從最底層的硬件基礎課程到最高層的應用型課程。全部講授一遍的目的不僅僅是教師自身知識的融會貫通，而且可以在講授中發(fā)現(xiàn)課程之間承上啟下的關系，明確前置課程和后續(xù)課程之間的聯(lián)系，講課中就會有針對性的強調和后續(xù)課程有關聯(lián)的知識點，為后續(xù)課程的進行打好基礎；三是推廣集體備課，通過集體備課教師之間可以交流講課的心得，經驗，進度。對課程中的難點重點內容的講授方法進行經驗交流，從而達到取長補短，共同進步的目的。

　　6 革新教學理念，調動學生學習積極性

　　在傳統(tǒng)的教育理念中，教師是授課的主體，學生習慣依賴教師的講授和指導，而不去自己積極主動的思考問題和解決問題[6]。這樣培養(yǎng)的學生必然缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，是難以適應科學技術發(fā)展要求的。因此在授課過程中要盡量引入案例教學，以案例為驅動引發(fā)學生學習的興趣，激發(fā)學生積極主動學習知識的熱情。同時要注意先導課程和后續(xù)課程之間的聯(lián)系，尤其是后續(xù)課程中要用到的先導課程中的知識一定要點出來，并且從縱向的角度將這個知識點講的透徹一些。

　　7 引入網絡資源，拓展課堂

　　近幾年來，MOOC作為一種新興的網絡學習渠道，為學生在課后進行課堂內容的學習提供可非常便捷的平臺。只要能夠接入互聯(lián)網，每個學生都能可以在任何地方通過計算機免費聆聽全世界各個名牌大學優(yōu)秀教師的授課。因此，教師在上課的過程中，可以推薦幾個和本門課程相關的MOOC資源，并可以在課件休息的時間里播放一些相關的MOOC視頻，提高學生對MOOC這種新興資源的興趣，同時鼓勵學生在課后登錄相關網站進行自主學習。而又因為MOOC具有較高的開放性，任何人都可以免費注冊學習，也就難免具有較高的輟學率，學習者必須要有較高的自律能力才能堅持學完整個課程。針對這一缺陷，教師能夠起到一定的引導和督促作用，可以經常在課堂教學中例舉MOOC課程中有趣的內容或者案例，維持學生持續(xù)學習MOOC課程的熱情。

　　通過以上措施，科學合理的硬件實踐教學體系建立了起來，硬件類課程教師隊伍的整體水平得到了提升，學生學習硬件類實驗課程的積極性也被調動了起來。有更多的學生愿意在課余的時間多學習硬件課程的相關知識，完成一些實用有趣的硬件電路設計和實現(xiàn)了。這也就達到了硬件課程實驗教學改革的最終目的。

　　參考文獻：

　　[2]葉繼華，王春蘭，甘登文，等. 建構適應社會需要的計算機硬件課程教學體系[J]. 江西電力職業(yè)技術學院學報，2007（2）：54-55.

　　[3]劉新平，鄭秋梅，孫士明，等. 計算機硬件課程群實驗體系的改革與完善[J]. 計算機教育，2008，12：117-119.

　　[5]琚生根，陳潤，欒新成，等. 計算機硬件實驗教學的探討與改革[J]. 實驗科學與技術，2006（5）：65-67.

　　[6]黃家瑜，李云. 計算機硬件實驗教學改革的探討[J]. 福建師范大學學報：自然科學版，2005（2）：111-114.

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