服务热线: 17771845761

浅析计算机硬件系列课程教学改革

作者: amvip
来源: uumtu
日期: 2018-11-19 17:57
阅读次数:

计算机硬件课程包括“计算机组成原理”?、“?操作系统”?、“?计算机网络”?、“?计算机系统结构”?、“?接口技术”?等课程,?它们是计算机专业中的技术核心课程,?具有理论性强、应用范围广且与实际工程联系紧密等特点。但目前高校计算机教育中普遍存在着“?重软轻硬”?的现象,?使得计算机专业在硬件课程的设置、教学知识体系和内容等方面存在着诸多不尽如人意的地方,?教学质量难以保证,?多数学生的硬件能力都比较差,?基本无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。这无疑对国内高校硬件类课程的教学敲响了警钟,?必须立即采取措施解决教与学中的问题。

  一、计算机硬件系列课程教学中存在的问题

  1.在认识方面存在着重软轻硬的倾向

  目前计算机教育存在着重软轻硬的倾向。很多学生对硬件课程的了解甚少,?认为硬件课程只是学习计算机的内部工作原理,?在计算机应用当中无关紧要,?认识不到硬件技术在应用方面的重要性,?再加上相应的实践环节难以保证,课程考试评价体系中对硬件实践能力的不重视,?导致学生在学习中缺乏积极性。

  2.教学内容落后

  一方面,?随着计算机硬件技术飞速发展,?真正能反映当今世界硬件领域技术的教材太少,?教学内容大多较旧,?计算机硬件课程未能跟上技术的更新,?其相应的实验设备和条件几乎为零。另一方面,?计算机硬件知识不直观,?最新的硬件知识往往包含许多较复杂的技术,?讲述起来抽象、枯燥,学生较难学习和理解,?因此许多教师偏向于讲述旧的知识。

  3.课程教学缺乏系统性

  计算机是一个由硬件和软件组成的庞大的复杂系统,计算机知识有着很强的系统性。而在目前的教学中,?硬件课程知识与软件课程知识之间缺乏足够的交叉和互补,?学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用。另外,?在硬件课程之间也缺乏充分的衔接,?有些知识点重复,?有些知识点缺失,?这些都导致了学生的知识体系不系统、结构不健全。

  4.设备条件不足

  计算机硬件是实践性很强的学科,?学生必须具备足够的动手实践能力,?而在计算机硬件教学中,?硬件课程的教学设备投资大,?通常每门课程都需要配备专门的实验设备,?实验设备的维护工作量较大,?对实验室辅导和维护人员的要求也比较高。多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足,?设备相对落后,?实践教学时间严重不足,?培养出来的学生大多不具备基本电路设计、调试和实践的能力。

  5.缺乏创新能力的培养

  目前高校中开设的硬件实验课程大多以验证性实验为主,?教师往往提供了实验的所有环节,?大部分学生在做实验的过程中,?基本上不对实验的实用性进行延伸思维,?只按设定好的正确线路、程序、步骤、数据一一照做。这样的实践不利于学生创新思维的培养,?成了另一种形式的理论学习,通过实验达不到理论与实践相结合的目的,?达不到培养学生初步科研能力的要求。

  二、提高硬件课程教学质量的对策

  1.激发学生学习硬件课程的兴趣

  兴趣是学习的动力,?有了兴趣就有了学习好这门课程的可能。因此,?在各硬件课程开设时,?应首先给学生介绍该门课程的主要内容、该门课程在计算机专业当中的地位以及与相关课程的关系,?同时介绍该课程在实际工作中的应用及应必备的知识,?以激发学生学习硬件课程的兴趣,?让学生真正感觉到,?这门课离自己的生活并不遥远。比如, “?计算机组成原理”?这门课教师就可以从以下几个方面来介绍:1)联系现实生活中出现的问题。例如,?以“?为什么我们在编辑文件时掉电,?文件会丢失?”?来说明计算机存储系统的工作原理。2)联系其他课程。例如,?用“?计算机组成原理”?与“接口技术”?、“计算机系统结构”?、“操作系统”?的关系来说明该课在计算机专业中的地位。3)联系就业趋势。例如,?如果参加工作,?该课是搞计算机工程的必备知识;如果考研,?又是必考的专业课。

  其次,?在开设各门硬件课程时,?可开设相关课程的专题讲座及相关的学术报告,?以使学生深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用,?通过对新技术和新产品的了解,?开阔学生的视野,?激发学生学习硬件课程的兴趣。

  2.提高硬件知识的先进性

  作为硬件课程教学,?应尽量选用能反映目前计算机领域内硬件新技术、新成就,?能体现出知识性、先进性和系统性的计算机硬件教材,?以使学生能学到先进的硬件知识。例如,“?接口技术”?的教材至少应涵盖目前世界上微机领域内最先进的知识和技术,?像分支转移预测技术、超标量执行技术、微机的流水线操作技术、高速缓冲存储器技术、虚拟存储器技术、浮点数据处理技术、高速总线传输技术等。正是这些技术,?为微型计算机提供了卓越的性能,?并构成了各种高性能软件的载体??悸堑浇萄О才诺牟愦涡院脱蚪ソ囊??可以在教材中有选择地加入部分旧的知识结构。

  3.构建科学的系统的计算机硬件教学体系

  计算机硬件知识必须对计算机的体系结构、组成及其核心技术进行系统的描述,?以使学生能学到较系统的先进硬件知识。因此,?首先,?应完善教学大纲,?加强教师之间的沟通,?注意课程之间的相互衔接,?注意知识点的重叠和互补,?以保证教学知识的系统性和完备性。其次,?要加强计算机软硬件教学之间的沟通,?对软硬件课程的教学内容进行适当的穿插。

  以“汇编语言”?、“计算机组成原理”?、“?接口技术”?这三门硬件基础课程为例,?从“?汇编语言”?到“?计算机组成原理” ,?再到“?接口技术” ,?逐步地揭示了计算机硬件系统的基本工作过程。如果能从整体上把握教学,?就可以让学生了解硬件系统的完整工作原理,?在基础层面上彻底了解硬件系统。对于这几门课程,?目前常见的整合方式有:1)把“汇编语言”和“?计算机组成原理”结合,?侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。这样有利于把“?计算机组成原理”?中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来,?给学生打下牢固的理论基础。2)把“汇编语言”?和“?接口技术”?结合,侧重于硬件编程能力的培养。这样有利于学生透彻地了解目前普遍使用的微机系统,?并具备扎实的硬件编程基本功,有利于单片机和嵌入式相关课程的学习。3)将上述三门课程全部联系起来,?将计算机硬件的基础知识全部融合在一起,?提供给学生完善的知识体系。

  4.多方位创造实验环境,?对学生的硬件动手能力进行全面、系统的训练

  计算机应用是一门实践性很强的学科,?学生必须具备足够的动手实践能力才能满足社会要求。计算机专业本科阶段的实践教学对学生理论学习、实践能力、创新能力的培养起到了重要作用。但硬件实践设备耗资大、专用性强,?部分学校不愿在设备上多投资,?致使学生的硬件实践场所缺乏。为此,?我们一方面向学校申请增加设备投资,?另一方面鼓励教师自主开发实验设施,?尽可能建设一些与本校教学特点和教学条件相匹配的实验条件。在学校和教师的共同努力下,?截至2006?年,?已为所有硬件课程配齐了实验环境,构建了硬件实验中心,?不仅更新了“?计算机组成原理”?、“?接口技术”?、“?计算机网络”?等课程的实验设备,?还新建了计算机控制、数据采集、嵌入式系统和硬件综合实践实验室,?其中计算机硬件综合实践所用设备主要由指导教师自行开发设计。学生在这些实验环境中能够得到全面、系统的工程实践训练,?大大提高硬件动手能力。

  5.建立“验证型※设计型※综合型※探索型”?的多层次实践教学模式,?培养学生的创新能力

  要培养学生的创新能力,?仅靠课程设计和毕业设计是不够的??纬躺杓频氖勘暇购苌??而在最后的毕业设计中学生可能会不选择硬件类题目,?即使选择了硬件类题目,也很难在短期内培养出扎实深厚的硬件设计功底,?所以必须把培养过程贯穿在所有硬件课程之中。

  在实验教学内容的改革上,?本着“?加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针,?将实验项目分为四类,?即验证型、设计型、综合型和探索型,?实验项目由浅入深,?循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中,?全部开设课内实验??文谑笛橛裳橹な笛?20 %)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验,?包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样,?课内课程中开设“?验证型”?和“设计型”?的实验,?在后续课程设计中,?开设“?综合型”?和“?探索型”?的实验,形成“验证型※设计型※综合型※探索型”?的多层次实践教学模式,?系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。

  在验证型实验中,?注重使学生巩固基本理论,?进一步掌握基本概念和基本技能。在设计型的实验中,?注重培养学生的创新意识、设计能力和动手实践能力。在这一类实验中,?以学生动手为主,?教师辅导为辅,?只给定实验的课题及要达到的目的,?中间过程需要学生自己去查阅资料和设计方案,?直至最后调试完成。在综合型实验中,?注重培养学生综合运用所学知识的能力,?使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。综合实验的特点是没有现成的模式可循,学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中,?学生自己动手分析解决实验中出现的问题,?虽然有一定的难度和深度,?但对学生很有吸引力,?能使学生从应付实验变为主动实验,?不仅提高了基本操作技能,?也发挥了学生的主观能动性和创造性??纬躺杓频牟糠帜谌菔粲谔剿餍褪笛??学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具,?写出设计书,?交给指导教师审核后实施。在这一过程中,?学生需要查阅大量的资料,?培养了自学能力、研究设计能力、独立分析问题及解决问题的能力和创新能力。

  高校计算机专业学生的“?重软轻硬”?的倾向,?对我国计算机行业的整体、全面、均衡发展无疑是有害的。纠正这种倾向,?培养知识体系完整、能力全面的人才无疑是迫在眉睫的教学目标和教学任务。但完善计算机硬件课程的教学体系、提高学生综合能力是一项系统工程,?需要长期、大量的实践才能逐步达到目标。


?17771845761
地址:武汉市东湖新技术开发区光谷大道3号激光工程设计总部二期研发楼
Copyright © 武汉天地智作文化传播有限公司 All Right Reserved.
X
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

6

二维码管理

展开

免责声明: 本站资料及图片来源互联网文章,本网不承担任何由内容信息所引起的争议和法律责任。所有作品版权归原创作者所有,与本站立场无关,如用户分享不慎侵犯了您的权益,请联系我们告知,我们将做删除处理!