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淺析計算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)的改革與實踐論文
為滿足社會的需要，培養(yǎng)適應(yīng)21 世紀(jì)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的具有創(chuàng)新精神、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才勢在必行，在高等專業(yè)院校，加強學(xué)生掌握計算機(jī)理論知識和實際應(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)生實踐能力的培養(yǎng)更顯著尤為重要。
“基于實踐教育，實行職業(yè)教育，立足濱海，服務(wù)社會”是天津濱海職業(yè)學(xué)院提出的教學(xué)指導(dǎo)方針。“計算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程是學(xué)生利用計算機(jī)進(jìn)行軟件開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)課程。“計算機(jī)硬件基礎(chǔ)”是天津濱海職業(yè)學(xué)院信息工程系計算機(jī)專業(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踐性。主要講授計算機(jī)硬件的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和方法，和周邊設(shè)備配套連接與實用。教學(xué)目的是讓學(xué)生了解計算機(jī)的基本組成、硬件連接和工作原理，通過上機(jī)實踐，提高學(xué)生動手能力和實踐能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)相關(guān)知識做準(zhǔn)備。
1 計算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革
“計算機(jī)硬件基礎(chǔ)”作為計算機(jī)應(yīng)用、軟件、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)的計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)核心課程之一，其教學(xué)改革遵循“立足實踐，職業(yè)教育”這一目標(biāo)�！坝嬎銠C(jī)硬件基礎(chǔ)”課程包含了眾多的計算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識和基本理論，而且具有很強的系統(tǒng)性。該課程著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力。
本課程實際上是“微型計算機(jī)原理”、“匯編語言”和“微機(jī)接口技術(shù)”等課程整合而來。就是要培養(yǎng)學(xué)生了解計算機(jī)接口技術(shù)，將各種外部部件與計算機(jī)進(jìn)行連接，進(jìn)而構(gòu)成計算機(jī)的一套系統(tǒng)。這是一門基礎(chǔ)學(xué)科，但是內(nèi)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(xí)了基礎(chǔ)的C 語言。為了克服諸多困難，建立教學(xué)體系。我們從教材，授課方式、實踐實訓(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)計算機(jī)發(fā)展潮流，與時俱進(jìn)，及時關(guān)注計算機(jī)技術(shù)發(fā)展動態(tài)。比如將教學(xué)實驗用計算機(jī)主要定位在Intel Pentium 4 以上和AMD Athlon 以上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計算機(jī)也配備的Intel 酷睿雙核CPU 的微機(jī)。極大的調(diào)動了學(xué)生的積極性，相對也提高的實驗的效率。及時更新教學(xué)內(nèi)容，滿足科技的前沿和實用性，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，現(xiàn)在已是多核時代了，但絕不忽略曾經(jīng)8086、8088 給我們科技帶來的突破。
1.2 組織內(nèi)容符合計算機(jī)學(xué)習(xí)規(guī)律。針對高職教育，一些未深入學(xué)習(xí)過計算機(jī)的同學(xué)，主要關(guān)心的是計算機(jī)處理芯片型號、硬盤容量、顯示器大小等，因而我們在選擇、組織教學(xué)內(nèi)容和實施教學(xué)過程中，始終圍繞計算機(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，強調(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，而強化基于總線連接的外部接口與應(yīng)用。例如我們在講解存儲器， 按照讀取速度和價格排列為CPU Register、L1cache、L2 cache、RAM、Physical RAM、Hard Drives etc. 通過各部件相似組成、性質(zhì)進(jìn)行講解。
1.3 課堂教學(xué)永遠(yuǎn)是教師與學(xué)生知識交流的重要場所�？墒俏覀兠鎸Φ默F(xiàn)象往往是學(xué)生基礎(chǔ)差，課本內(nèi)容枯燥無味，而又缺少實物，學(xué)生理解起來困難。因為難，所以不喜歡，使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心里，經(jīng)過我們反復(fù)探索，改革出以下教學(xué)方法：
�、倮枚嗝襟w教學(xué)手段。將當(dāng)今主流硬件設(shè)備，不能直接展示實物的情況下，可以利用多媒體，先了解設(shè)備的外觀、性能屬性，評測結(jié)果等。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
�、凇坝嬎銠C(jī)硬件基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容多和課程學(xué)時少，為了使在最少課時的前提下，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，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。尤其是在有限的時間內(nèi)講解和介紹多個新產(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。再結(jié)合學(xué)生實際，不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，增加知識點。在多年的教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，精心提煉，設(shè)計出一套完善的教學(xué)內(nèi)容和流程。
�、郜F(xiàn)代教育理念強調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生不再是一個外部信息的接受者和知識灌輸?shù)膶ο�，他們有他們自己的選擇;教師也不再是一個教書匠、讀書機(jī)，他需要把知識加工、整理，還要精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。積極調(diào)動學(xué)生積極性，多交流，師生的互動是十分重要的。在教學(xué)過程多采用啟發(fā)式的，比如在計算機(jī)故障處理，可以通過中醫(yī)中的望、聞、問、切來引出問題，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)可能因為溫度過高引起短路燒焦;詢問計算機(jī)使用者使用過程中進(jìn)行了哪些操作;切(動手)解決出現(xiàn)的問題。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。
④為盡量避免產(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，為學(xué)生提供設(shè)計平臺，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)外知識相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。增強學(xué)生動手能力。
�、菰谑谡n過程中，要求授課老師盡量以雙語形式，學(xué)生了解和熟悉專業(yè)詞匯不能少于300個。
2 計算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的實踐教學(xué)
“計算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程離不開實踐教學(xué)，加強實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的重要方面。培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和分析解決問題能力，具有課堂教學(xué)不可替代的作用。所以，專業(yè)的實踐實訓(xùn)實驗室是我們教學(xué)中建設(shè)的重點，學(xué)院從兄弟院校聘請專業(yè)的老師，幫助建立計算機(jī)硬件實訓(xùn)室，現(xiàn)在實訓(xùn)室有可供拆裝設(shè)計計算機(jī)24 臺(加電可啟動到BIOS)，有可進(jìn)行CPU 超頻實驗、系統(tǒng)安裝，網(wǎng)絡(luò)配置計算機(jī)。實訓(xùn)室還備有DL- Link 5124 交換機(jī)，RJ45 壓線鉗，F(xiàn)luke DSP4000 測線儀Fluke 萬用表等實驗儀器。大大滿足了學(xué)生實踐的需要。
實踐教學(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，桌面處理器和移動處理器的差別，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，上傳下載時候的網(wǎng)絡(luò)速度又有何不同?學(xué)生可以根據(jù)計算機(jī)是實際實驗情況，自己去選擇CPU 類型、主頻等。之后是主板、顯卡、內(nèi)存等，最后寫好配置清單，去電腦城購買這些配件，進(jìn)行組裝。
計算機(jī)組裝完成后，就對其進(jìn)行硬盤分區(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。遵循從簡單到復(fù)雜的原則，先進(jìn)行了硬件組裝維護(hù)實驗、之后進(jìn)行接口實驗以及計算機(jī)應(yīng)用實驗。通過完成幾個教學(xué)要求的實驗，開始進(jìn)行稍有難度的實驗，并最終完成綜合的應(yīng)用性實驗。例如可以通過可編程I/O 接口實驗，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)動等。
3 總結(jié)
幾年來，根據(jù)“計算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程的特點，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)實踐主體，提高他們動手能力，引導(dǎo)他們會思考至關(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，加大實驗室建設(shè)。由于科技進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的普及，近幾年來學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用水平都有很大提升，都已經(jīng)具備了不錯的計算機(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)的壓力越來越大，我們將進(jìn)一步探究和改進(jìn)。計算機(jī)硬件建設(shè)是一個長期的過程，依舊需要同仁長期不懈的努力。
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