高職高專計算機硬件教學改革

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，學生無法學以致用；缺乏實踐環節，實驗條件差，學生無法鍛煉實踐能力，教師更無法鼓勵和激發其創新能力；學生電子技術方面的理論基礎較差，其對硬件的分析理解能力受到一定限制，學習困難較大；硬件課程開設學時離理想要求遠遠不足。2.導致這些問題的原因。⑴認識上的不足。目前，計算機教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學生對硬件課程的了解甚少，認為硬件課程只是學習計算機的內部工作原理，在計算機應用當中無關緊要，認識不到硬件技術在應用方面的重要性。⑵課程教學系統性方面的不完整，課程教學系統缺乏足夠的系統性，各相關課程以及教材之間的分工與銜接不夠規范。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，學生無法深入理解計算機的基本工作原理及其在軟件系統中的作用；②在硬件課程之間缺乏充分的銜接，有些知識點重復，有些知識點缺失；③缺乏足夠的實踐訓練。④內容多和時間少的矛盾突出。這些都導致了學生的知識體系結構不健全。⑶解決的辦法。①提高認識。計算機系統是硬件和軟件的統一，計算機工作的過程，實質上是以硬件為基礎執行程序的過程，所有硬件的工作都是軟件驅動的結果，而計算機的優良性能是通過復雜的硬件系統結構換取的。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識，最終達到對計算機系統軟、硬件基本知識的融會貫通。因此，在各硬件課程開設時，應首先給學生介紹該門課程的主要內容、該門課程在計算機專業當中的地位、與相關課程的關系，建立起與軟件之間的聯系。其次，加大實踐能力在考試評價體系中所占比例，以促進學生對硬件實踐的重視。從而改變大學課堂上“重軟輕硬”的現象。實現學生的全面發展，使其具備一個IT時代大學生必備的基礎知識和基本素質。②保持教學內容的系統性。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。計算機硬件知識必須對計算機的體系結構、組成及其核心技術進行系統的描述，以使學生能學到較系統的先進硬件知識。首先，在計算機硬件課程教學中完善教學大綱，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，以保證教學知識的系統性和完備性。其次要加強計算機軟硬件教學之間的溝通，對軟硬件課程的教學內容中進行適當的穿插。在“微機原理及接口技術”和“單片機原理及應用”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“計算機系統結構”的課程中，聯系“操作系統”課程中I/O管理、內存管理、CPU調度等知識，以引導學生思考，建立必要的知識關聯，最終達到對計算機系統基本知識融會貫通的目的。同時解決好內容多和時間少的矛盾，計算機硬件技術內涵豐富，學時少和內容多、要求高將是一個一直要面對的主要矛盾，要解決這個矛盾，一要靠系列課程內外體系的整體優化，找到一種相對來說能動態跟上計算機硬件發展步伐的教學和教材新模式；二要靠課程各教學環節功能的統一運籌、合理調動和多種教學方法模式的科學設計、統籌配合；三要靠課堂教學的數字化、現代化。

二、教材的改革

1.當前硬件教材存在的問題。一般教材都與實際聯系不緊密，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內容的更新。⑴計算機硬件發展太快，真正能反映當今世界微機領域新技術的微機原理教材太少，相應的實驗設備和條件幾乎沒有。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雜的技術，講述起來抽象、枯燥，教學方法可視性和直觀性差，致使學生對硬件知識的理解存在困難，學習起來不太容易，教學效果較差。由于組織和實施教學的難度非常大，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知識和內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的發展。2.解決的辦法。首先，作為課程教學，應盡量選用能反映目前計算機領域內硬件新技術、新成就，能體現出知識性、先進性和系統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的闡述，以使學生能學到先進的硬件知識。其次，要重視其實用性的一面，盡量拉近學校教育與社會上流行技術、流行產品、流行工具的距離，著力培養學生利用計算機處理問題的思維方式和利用硬件、軟件技術與先進工具解決本學科專業及相關領域中問題的能力，以及將來獨立獲取、掌握新知識、跟蹤計算機技術新發展、新應用的能力。使課程的組織內容符合計算機基礎教育的固有規律、學科的內涵及聯系，以及人的認知規律?？梢酝ㄟ^在系列課程教學中引入課程設計，鼓勵學生參加電子設計大賽和科技創新活動、社會實踐實習、畢業設計等綜合性實踐環節來解決。

三、硬件實驗教學改革

隨著電子技術和計算機科學與技術的飛速發展，計算機系統硬件發展迅速，產品更新換代周期短，新技術與新產品不斷涌現，因此，在適時調整計算機硬件理論課教學計劃和教學大綱的同時，更應該重視計算機硬件實驗教學改革。我們應從以下三方面來進行改革。1.加強實驗室管理與建設，提高實驗室教師素質。2.改革實驗教學內容，培養學生創新能力。3.改革實驗教學模式，提高實驗教學質量。

鐘 瑛、趙健濤、王 飛：河北行政學院信息工程系。