计算机硬件就业方向篇1
关键词：课程体系建设；计算机硬件；教学质量
中图分类号：G642.3文献标志码：a文章编号：1674-9324（2012）09-00××-××
在当前高校计算机专业本科生中普遍存在这样的问题：对计算机硬件课程的学习不感兴趣；认为有些计算机硬件课程很抽象，不知道怎样才能学好；与已经从事计算机技术开发的毕业的同学交流后，认为学校对计算机硬件课程的设置不合理，对将来从事计算机技术开发帮助不大，而对将来从事计算机技术开发帮助很大的计算机专业课程学校反而不重视，教学时间太短，没有深入地教学；④教学方式缺乏对本科学生发现问题、分析问题、解决问题的能力的培养。学生对计算机硬件课程的学习积极性不高，学习效果差。高校的计算机专业学生中重视软件课程的学习，而轻视硬件课程的学习，其结果是许多学生的硬件能力比较差，不能胜任计算机硬件方面的技术设计。因此，对于如何设置计算机专业硬件课程，已成为我们要重点关注的一个问题。计算机科学与技术学科除了具有较强的科学性外，还具有较强的工程性，因此，它是一门科学性与工程性并重的学科。如何合理地调整计算机硬件课程设置，为计算机专业学生将来从事计算机硬件方面的相关技术设计奠定具有发展潜力的基础，是摆在计算机专业老师面前的一个重要问题。计算机专业学生在进行工程设计，计算机硬件技术开发时，普遍感到所掌握的计算机理论知识与实际工作能力存在不足。主要体现在没有实际工作经验；缺乏项目的开发能力；缺乏团队协作精神；缺乏与同事沟通方法。如何在计算机本科生教育阶段培养和提高学生的素质与能力，是老师重点关注的问题。
在传统教学模式中，教师就是向学生传播知识。而在现代教学模式中，教师不仅向学生传播知识，更重要的是培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。为培养21世纪计算机硬件高技术人才就必须加强学生计算机硬件创新能力的培养，不断完善计算机硬件课程教学改革专业课程体系建设。
为此，本文针对当前计算机专业硬件课程设置存在的问题，根据计算机专业各研究方向对计算机硬件课程建设，构成完整的计算机硬件课程体系建设，对本科生教学方式教学改革，培养本科生发现问题、分析问题、解决问题的能力，激发学生的学习热情，培养创新素质进行研究。
一、计算机硬件课程体系建设
（一）充分认识计计算机硬件课程建设的重要性
计算机硬件及应用技术已是it领域不可缺少的支柱技术，已经广泛渗透到移动通讯、消费电子、无线网络、工业控制和军事国防等各行各业，无时无处不在影响每个现代人的生活。能够综合应用软件和硬件，系统研发的工程师成为计算机行业最为紧俏的人才，其培养也越来越受到高校、企业、研究机构与培训中心的重视。
（二）计算机硬件课程体系建立
aCm和ieee-CS共同推出了ComputingCurricula2001，系统地列出在计算机专业学生应该掌握的课程，我们以此为蓝本，并根据我院在计算机硬件研究领域和研究方向，建立计算机硬件课程体系中的主干课程：《计算机原理与汇编语言程序设计》，讲授计算机组织和工作原理，以及汇编语言程序设计；《微型计算机原理及接口技术》，讲授微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式；《计算机控制》，讲授计算机控制的理论知识和设计技术；《单片机与嵌入式系统》，讲授单片机工作原理和编程方法、嵌入式系统基本概念和设计技术移植；《计算机系统结构》，讲授计算机体系结构的基本思想、基本概念、设计原理、设计方法与评价分析方法。由这5门课程构成计算机专业硬件课程体系。
当今计算机硬件和软件技术飞速发展，计算机专业基础课程体系教学在成熟和稳定的同时，要不断加入新的内容和新的技术。为此，必须对主干课程设计其课程的主线，并沿主线更新教学内容、突出新技术。
二、改进教学方法，提高学生的创新能力
人类具有学习的自然倾向或学习的内在潜能，学习是学习者内在潜能的发挥。所以教学的任务是为学习者创设的一种有利于学生学习潜能发挥的情境。教师不应该采用权威式的教学方式，不应采用强制式的指导教学。教学活动是教师和学生共同活动的过程，教师在教学过程中发挥着设计，主持，调整教学过程的主导作用，调动学生的主动性和积极性。学生是教学过程中认识活动的主体。在教学过程中应体现学生的主体地位，发挥着教师的主导作用。
计算机硬件就业方向篇2
关键词:课程群;计算机硬件;农业院校;人才培养
当前我国很多高等农业院校计算机专业已逐渐转变为软件工程和计算机科学与技术两个专业方向。然而,在教学实践中过分强调软件与应用,计算机硬件方面的教学却相对薄弱,导致学生缺乏计算机体系结构、计算机组成与结构等硬件方向的基本能力。即,计算机教育上存在着“重软轻硬”的倾向。
1计算机硬件教学存在问题分析
当前,农业院校计算机科学与技术本科专业中,计算机硬件与结构方向的核心和普通知识点一般体现在以下几门课程中:数字逻辑、计算机组成原理、微机原理、微机接口技术、汇编语言、计算机系统结构、计算机系统结构、嵌入式系统等。在教学过程中,各门课程相互之间内容衔接较多、重复之处也比较多,而某些知识点缺乏前导、造成断层。教师一般按照自己的教学大纲和计划对各门课程内容进行划定,而不是以计算机系统的整个体系结构为主线,造成缺乏系统性和科学性,难以实现学生从大一到大四的完整体系,使知识的连贯性变差;而且计算机硬件技术,例如:处理器技术、存储技术及网络技术等每天都有新的进展和变化,这些变化很难及时地反映到计算机硬件相关教材和实验设备上,因此难以体现发展中的新技术和教材之间的关联。由此造成,学生对这些课程普遍存在没有学习兴趣,教师上课缺乏激情的情况[1]。
因此,学生在掌握计算机硬件基本原理的基础上,如何结合计算机硬件技术的发展,并充分体现硬件技术的系统性和实践性,是当前农业院校计算机硬件教学所面临的重要问题;也是真正实现计算机科学与技术专业培养目标所必须解决的问题。
2计算机硬件课程群
为了解决以上存在的问题,本文提出构建计算机科学与技术专业硬件课程群。课程群方法是近年来高等院校课程体系建设实践中出现的一项新的课程开发技术。其基本思想是把各门课程内容联系紧密,内在逻辑性强,属同一培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,从技能培养目标层次有效的把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。课程群体系的进程如图1所示。
其优势在于以下3个方面:
1)内容具有科学性。课程群各组成课程之间关系密切、逻辑性强,知识具有递进性,便于组织教学。
2)实验室高效利用。课程群使计算机专业实验室可以进行大型的跨课程综合型实验,不仅在使用人次上,更重要的是在每次使用的效率上将得到极大的提高。
3)教学具有可控性。课程群所有课程的教与学透明度提高,教学中的随意性和非计划性减少,可以有效的提高教学的可控性[2]。
3计算机硬件课程群构建的主要内容
本课程群的构建主要针对我校2010级本科教学人才培养实施方案。构建以下3个方面:计算机硬件课程群课程建设,综合型实验与课程设计设置和课程群内容的更新[3]。
3.1计算机硬件课程群课程建设
课程群的建立包括确定核心课程与选修课程。在课程群设置中,以学科方向和模块为核心,同时与专业培养计划相适应。在设置课程群的时候,打破单一授课的限制,使不同专业教研室的教师根据课程群设置凝聚一起,集中对各门核心课程和选修课程的内容与组织进行系统地规划,避免重复和脱节现象。例如:可以考虑把汇编语言课程和计算机组成原理课程结合,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;也可将汇编语言、计算机组成原理和微机接口技术3门课程全部联系起来,将计算机硬件基础知识全部融合在一起,提供给学生完善的知识体系[4]。
3.2计算机硬件课程群综合型实验建设
计算机硬件课程群建设中,强调实践教学的重要性。在课程群建设中,不是以单一的课程为单位设计实验,而是按照整个课程群来设计一体化的实验环境与实验内容。可以将汇编语言方向、微机接口方向、计算机组成原理和计算机体系结构等实验有机地结合在一起,创建良好的实验环境,灵活运用实验室、开放式实验室等多种手段培养学生的研究能力与团队精神的教育方法。例如,在计算机组成原理实验中设置了8255、8253等实验,同样在计算机接口实验技术中也有同样的内容,因此,可以考虑整合这部分内容,利用几个接口芯片开发一个小系统,不仅使同学学习了相关接口芯片知识,同时也锻炼了芯片在系统中的应用,建立整机概念等。
3.3课程群内容更新建设
根据计算机学科发展情况,及时、动态地调整课程群内核心课程、选修课程的设置,同时考虑到每一门课程具体内容的设置。让学生要尽可能学习掌握同当前主流技术发展方向联系比较紧密的新技术(如pentium的超标量流水线、分离的指令Cache与数据Cache、指令分支预测技术、itanium的epiC核心技术),以及计算机新技术发展趋势(如未来处理器技术,现代网络环境对硬件技术的要求,64位微处理器技术)等。
4结语
本方案已经通过相关课程专业教师多次研讨,打破以往独立课程设置方式,初步确立计算机硬件的课程群设置,计算机硬件综合实验设置的方案。该方案如果做进一步的深入研究、探讨与实践,必将对提高计算机专业学生软件和硬件能力的协调起到良好的作用,改变当前高等农业院校计算机专业学生硬件能力偏差的现状,提高其学生的自身综合素质和增强其就业能力。
参考文献:
[1]唐建宇.计算机硬件课程教学中的若干问题分析与探讨[J].福建电脑,2007(5):188-189.
[2]刘新平,郑秋梅,孙士明,等.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].计算机教育,2008(12):117-119.
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[4]刘全利,黄贤英,杨宏雨.计算机组成原理课程群建设的探讨[J].科技信息,2008(4):9-10.
DiscussontheComputerHardwareCourseGroupinComputerScienceand
technologyteachingofagriculturalUniversities
ZHanGXi-hai,YUXiao,wUYa-chun,weiXiao-li
(engineeringcollege,northeastagricultureUniversity,Harbin150030,China)
计算机硬件就业方向篇3
关键词：计算机；硬件组装；教学方法
计算机硬件组装与维护课程是计算机应用技术的一门重要基础课程，其主要任务是使学生了解计算机各种部件的分类、性能、选购方法，理解各主要部件工作原理、硬件结构、软件安装、相互联系和作用，并能掌握微型计算机的组装与简单故障的维修方法。
由于计算机硬件安装强调的是动手能力，按时以往传统的教学模式，只能是纸上谈兵。例如教师在讲述CpU相关知识时往往要把CpU结构、功能、原理做为重点来讲，而这些知识对职业学生以后的就业几乎没有任何作用，而对CpU的种类、厂家、性能、与其它部件的搭配等，这些对职业学生将来就业有用的，则介绍得不多。学生对这些理论并不是很感兴趣，也很难记住这些知识，而等到他们就业时，这些理论已经过时了。同时由于学生缺乏动手能力的培养与训练，毕业后走上工作岗位，即使面临一些简单的操作方面的问题也无从下手。相反，我们在一些电脑市场看到的工作人员往往没有什么计算机学历，但是他们对计算机组装与维修非常熟练。他们通常的经验是：做的多了、熟了，就会了，不需要懂得太多知识。这种现象使我们意识到计算机应用技术更要注重培养学生的动手操作技能。为此，我们应该在计算机应用专业进行大胆探索，引入一种以实际需求为教学目的的改革教学模式，培养适应社会需求的学生。
本课程的教学改革可以用以下的教学方法：
1．充分运用计算机技术辅助教学。由于教学资源缺乏，那么可以利用3DSmaX虚拟现实的技术来解决。学生不光可以在学校使用这一资源，也可以把这种辅助教学软件带回家进一步学习。我们可以用3DSmaX强大的建模功能，建立出计算机中的“CpU”、硬盘、显卡、主板等核心硬件，并且每一个硬件完全对比真实实物建模，内部构造也要建模完成，这样就可以节省大量资金和使用空间，可能刚开始做这些硬件模型需要一定的时间，但是一劳永逸，这些虚拟的模型造价远远低于真实硬件的价格，并能得到同样的教学效果。不用像传统硬件教学，在使用设备的时候搬来搬去，只需要一个U盘，你就可以拥有一个计算机硬件设备实验室，便于教师随身携带，去不同场合教学使用。学生放假也可以把这个“虚拟的硬件实验室”带回家，只要有一台计算机，就可以在家中做练习，巩固对知识的掌握。
2．充分运用项目教学法。在教学中，以社会的实际需求为标准，主要采用项目教学来构建教学模式。从学习者的角度说，项目教学是一种学习方法，特别适用于学习操作类的知识和技能，尤其适用于学习计算机应用方面的知识和技能。所谓项目教学法，就是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，在这是指采取小组讨论、协作学习的方式，以实际的任务来驱动学生的学习。同时还可采取多种形式来完成各个任务，比如：行动导向、小组抢答、网上模拟攒机、小组竞赛等。行动导向的教学形式是：每次任务之前，老师在充分考虑学生和设备的安全问题之后，把任务直接下达给他们，每个小组从任务的计划——决策——实施——检查等各个环节都是独立完成，中途有疑问的，老师给他们提供若干学习途径：实习报告、网络、老师的辅导、小组间的互助等。老师在巡视过程中，不断记录存在的问题或及时更正一些不当的做法，并对学生的操作过程做适当点评，最后由学生根据老师的点评继续完善任务。通过完成任务，应用已有知识和掌握新知识，真正做到全面提高学生的综合职业素养。
计算机硬件就业方向篇4
【关键词】计算机技术发展创造
1计算机技术的兴起与发展
当世界上第一台计算机被应用在军事方面的时候，极少有人会意识到这个创造能在若干年后广泛的被应用于国计民生的各个环境中，尤其是借助了互联网作为平台之后，“地球村”已经绝非再是一种概念，凭借计算机各个终端中的相互关联，已经完全演绎成为一个实实在在的真实场景。互联网环境在不断的发展，无线数据信号传输所带来的便利带动了计算机技术的革新，越来越快的信息处理器仅仅是从硬件方面对计算机技术的提升，软件方面的计算机技术应用与推广也是日新月异。
2计算机技术发展过程中的创造
回顾计算机技术的发展过程，可以明显的看出其有着鲜明的时代背景特点，在所谓“冷战”时期又有计算机被大量的应用在了军事方面，由于涉及到了海量的数据运算，因此对计算机硬件技术的革新极为重视，在相当长的一段时间里，计算机硬件技术一直是各大硬件厂商技术攻关的重点。而当互联网平台搭建起来之后，计算机又被快速的融入到了国计民生的各个环节中，需要不同的软件尤其是操作系统来作为计算机应用的根基，因此一大批的计算机软件开发团队甚至是个人又引领了计算机技术发展的潮流。
总而言之，在软硬件两个不同的发展历程中，计算机技术借助信息处理器和操作系统两方面里程碑式的创造，让世人的生活完全迈入了计算机信息化时代。当历史的车轮驶入了二十一世纪的时候，与互联网技术结合之后，进而衍生出了互联网+时代的生活。
3计算机技术发展过程中的选择
针对目前计算机技术发展的分析来看，计算机技术的发展过程已经逐步的趋于理性化，虽然在宏观上来说仍然本着软硬件两个方向分别开展技术革新与创总工作，但是相互之间的融合甚至是依附关系也逐步的日渐明显。归纳起来说，计算机技术发展过程中的选择本着四个原则：
3.1计算机硬件技术发展不再盲目的追求“速度”
计算机的广泛应用的确需要硬件技术达到一定的高度作为支撑。但是相对于以往盲目的追求利用硬件技术的革新来提升其运行与计算速度而言。目前的计算机硬件技术发展的选择已经不再盲目强调这一点了。一是，计目前计算机硬件技术已经发展到了一定的水平上，无论是处理器还是内存，精巧的体积与超高的性能在一般的民用层面上已经完全能够达到相关的要求，除了极为专业的运算之外，硬件技术已经没有再进行大规模提升的空间；二是，通过对计算机硬件运行速度的破坏性实验数据来看，当其运算速度长期保持临界值状态的时候，会导致其大大的缩短使用寿命，频繁的更换计算机硬件的话，对于系统的稳定性并不是好事；三是，目前计算机硬件的原材料采购成本已经相对稳定，如果在此基础上再进行技术革新，势必会让其成本激增，这样反倒不利于现有硬件的普及与推广。
3.2计算机软件技术发展不再盲目的追求“简单”
当微软的视窗操作系统还处于3.1时代的时候。诸多计算机业内人士就大胆预言说计算机软件技术已经到了“一键式”时代了。的确，视窗操作系统完全颠覆了计算机软件技术的“个体式”发展格局，把软件技术完全囊括在视窗操作系统的“配套式”发展模式下。不过，随着计算机软件技术的日臻完善，这种发展模式所带来的弊端也较为明显的显现出来，因为视窗系统的漏洞导致的大规模病毒扩散、数据泄漏等问题已经引起了相关部门的重视和关注。目前的计算机软件技术发展已经也不再盲目的追求这一点了。一是，视窗操作系统的简便操作给系统的稳定带来很多的隐患。黑客大规模的利用视窗操作系统的漏洞来窃取相关核心数据已经并非个案，而视窗操作系统对对应措施仅仅是在事后做出技术修补，这对于大多数专业化运行体系而言绝对是一种巨大的阻力；二是，视窗操作系统商业化概念炒作的盛行导致了更新速度的提升，但是在这种系统更新的背后其核心技术并没有在一定程度上实现突破，反倒是客户需要因此支付高额的费用，从节约成本的角度上考虑，过度依赖视窗操作系统并非明智之举。
3.3计算机软硬件技术发展之间存在交叉与融合
黑客问题一直是计算机技术发展过程中一个绕不过去的矛盾点。在软硬件技术各自为战的时期，虽然都在这方面进行了一些尝试，但是效果并没有太明显，但是将软硬件技术融合在一起之后，采用硬件防火墙与软件防病毒系统兼容的形式，可以极大的提升计算机运行终端的稳定性，这就让软硬件技术在发展的过程中抓住了融合与交叉的切入点。在此基础上，衍生出来的“城域网”技术已经在很多领域得到了广泛的应用，可以说是计算机软硬件技术发展过程中的一个典型优势。
3.4计算机软硬件技术发展都考虑了外部环境因素
互联网无线环境的推广与应用，给计算机软硬件技术的发展指引了一个明确的方向，软件需要配合在无线环境下确保各应用系统的信息处理稳定，硬件需要在无线环境下确保数据终端传输信号的过程中精准。因此，目前全球各大计算机软硬件供应商都将计算机技术发展的目标围绕着适应外部因素的变化作为一个全新的“风向标”。这样做一方面可以从技术的角度上满足计算机的实际运行与应用，一方面可以从营销的层面上满足软硬件设备的市场需求，最主要的一方面是，在无线环境下，计算机软硬件的技术都区域模块式发展的新方向，广泛的参与其中之后，对于未来计算机技术的发展完全能够把握先机。
4结束语
计算机技术的应用改变了人们的生活方式，计算机技术的革新提升了人们的生活质量，随着时代的发展，人们对计算机技术的创造也会越来越重视实用性和技巧性，这是计算机技术发展的规律，更是时展的潮流。
参考文献
[1]康文德.计算机技术在面向市场需求中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（01）.
[2]段彩霞.论述通信中计算机技术的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（01）.
[3]孙艳杰.论计算机技术发展中的创造与选择[J].西部素质教育，2016（03）.
计算机硬件就业方向篇5
摘要：传统的计算机硬件基础课教学已不适应现代科学技术的发展和社会对人才的需求，本文结合计算机专业的特点，从课程内容、教学体系、教学方法等方面总结了在硬件基础课教学改革中所取得的实际经验和体会。
关键词：硬件基础课；教学改革；整合课程
中图分类号：G642文献标识码：B
1引言
计算机硬件教学的先修课程是“电路分析”、“模拟电子学”和“数字逻辑与数字系统”。由于历史原因，这些课程大多由电子系开设，是以理论研究为目的的课程体系，存在教学内容陈旧，课程体系老化，理论论述多，占用学时多，前后衔接不好等问题，给后续计算机硬件课的理论教学和实践教学带来了诸多困难和被动。而计算机专业与其他专业相比较，少有的几个优势之一就是对计算机硬件结构的掌握。因此，结合计算机专业的具体情况，在教学体系、教学内容和教学方法等方面对硬件基础课程进行必要的改革就显得尤为重要。
2整合内容、精缩课时
1)现代科学技术的发展日新月异，计算机技术的发展更是突飞猛进。在大学本科阶段，除了要给学生传授基础理论知识外，还要讲授新技术、新理论，这就使得各高校不断压缩某些传统基础课的课时，增设一些新的课程。在这种形式下，硬件基础课的课程体系和教学内容亟待更新。
2)课程体系的构建是以理论知识为架构，以实际应用为目标，教学内容则应紧密结合专业核心能力对理论知识的要求。综合时展、专业结构和课程体系的总体考虑，从98年起我们就根据计算机专业的特点，逐渐建立完善了一套硬件基础课的课程体系。首先，在课程内容的组织与建设方面,注重了先修课和后续课程的关系,做到内容上不重复,知识点上不脱节。其次，教学内容力图反映时代的发展，技术的进步。通过编写出版《电路与电子学基础》、《数字逻辑与数字系统》两本教材重新划分课程内容，精缩学时，将原有的64学时的“电路分析”和64学时的“模拟电子学”这两门课程整合为课内48学时、实验20学时的“电路电子学”课程，重新划分、补充了“数字逻辑与数字系统”（课内48学时、实验20学时、三周课程设计）的教学内容。
(1)“电路与电子学”课程。在电路分析部分不再追求研究线性电路的理论体系完整性，删除了部分传统教学内容，只保留直流分析、交流分析和动态电路三大部分。在直流分析中，删掉了“电路分析”教学中关于支路电流法和回路电流法的内容，保留电路系统分析法中的被广泛用于机辅分析的节点电压法。在交流分析中，删除了三相电路内容，而对通信中的谐振电路则详细讲解。动态电路的分析中，只通过一个简单的RC充电回路让学生了解时域分析的基本步骤，而将重点放在三要素法和RC无源微积分电路上。在“模拟电子学”部分，去掉了半导体器件导电原理和反馈的方框图计算法，精简了阻容耦合放大电路（包括多级放大）、小信号动态图解法、差分电路分析等。相应地加强了有源器件moS管、电流源电路和系统稳定性的介绍，课程着重讲解集成运放的应用。在讲解由运放构成的有源积分电路时，与前面的无源积分电路做比较，这样有助于学生理解并牢固掌握两种电路各自的特点。实践证明，学生在做电子竞赛时对这两种电路的使用都非常恰当。
(2)“数字逻辑与数字系统”课程。教学内容删除了数字电路中各种触发器电路的内部结构和传统设计方法中的设计技巧，精简了中规模器件的内部逻辑介绍，缩减了卡诺图和逻辑简化内容。由于计算机专业的硬件课程“微机原理与接口技术”中将介绍a/D、D/a转换，故这一部分内容就不出现在“数字逻辑”课程的教学中。将教学重点放在各类触发器的逻辑功能触发条件、集成电路外部功能、可编程器件和eDa技术上，要求教会学生如何通过查找器件手册了解器件功能和使用要点。由于计算机硬件中三态门、oC门的重要性，课程加强了对其逻辑功能及应用的举例说明。
(3)改革组课方式。逻辑门电路是传统“数字逻辑”教学中最难的一章，由于门电路的原理要涉及到电路、模拟电子学等方面的知识，因此在讲述这一部分内容时，必须帮助同学复习有关的知识。在改革课程体系时，我们打破传统的教学体系，将这一部分内容放在“电路电子学”课程中，在讲述半导体器件后引入逻辑门电路，如moS管可以具有开关和受控源两种类型的功能，根据器件所给偏置条件的不同，在模拟电路中可作为放大器件或在数字电路中作为开关器件。课堂上的师生互动证明，经过这样的调整，学生对有关门电路的问题就很容易理解掌握。通过合理地整合教学内容，改变了过去把电路模型与实际器件（如受控源和晶体管）、开关与放大作用、模拟与数字等研究对象截然割裂的组课方式，而是将它们有机地融合，找出共性和个性，讲清个性，突破难点，这样便于以统一的观点使学生建立完整的概念〔1〕。
3软硬结合与时共进
1)当前国内计算机专业的普遍现象是“过软”，即强调软件编程，而学生的硬件动手能力非常薄弱。在计算机科学技术飞速发展的今天，计算机系统的软硬件界限开始变得模糊，且采用软件方法来设计硬件，FpGa、VHDL、DSp技术带来了全新设计理念与结构体系，与之相应eDa技术和iSp器件在教学、科研等领域应用越来越广泛。在这种软硬件逐渐融合的背景下，计算机学科的硬件基础课程必须要反映出这种时代的发展。
2)eDa技术分为三级：以pSpiCe、ewB、multisim等为软件平台的仿真分析类辅助设计技术为初级；以maxplusii、Quartusii等为软件平台，以FpGa/CpLD为硬件系统目标芯片的电子系统设计eDa技术为第二级；以nCSimulator、Virtuso、Diva等为软件设计开发平台、以集成电路芯片版图设计为目标的aSiC芯片设计为最高级〔2〕。eDa技术的前两级都与计算机硬件基础课密切相关，因此在进行课程体系改革时，应结合实践性教学环节，根据“基础型、应用型、综合型、创新型”的循序渐进的实验课程教学体系，将eDa技术分层次地引入设置在教学中：
(1)第一级――首先在“电路电子学”教材各章的最后一节给出pSpiCe对本章典型电路的仿真实例，教材最后一章加入可编程模拟器件isppaC。其次，增加了20学时的multisim仿真及电路设计实验。通过仿真实验，将教学中的难点用直观的图形和曲线表述，降低了数学难度。如通过对模拟放大电路的仿真，可以直接观察到改变电路参数所导致的波形失真，学生就很容易理解并掌握静态工作点变化对放大电路性能的影响。最后，利用仿真平台生动直观方便的特点，让学生掌握先设计、后仿真、再实际的设计方法和理念，在此基础上，将以往的一些验证实验提升为综合设计实验。对每一个实验都要求虚实结合，虚实互动，通过这种训练，极大地提高了设计的成功率。计算机专业的学生取得北京市大学生电子竞赛的3个一等奖，更多的二、三等奖证明，整合后“电路电子学”的教学改革取得了成效。
(2)第二级――传统的“数字逻辑”课程体系以逻辑代数为基础，采用自底向上（Down-toCtop）的设计方法，教学内容以门电路－中规模集成电路－大规模集成电路－数字系统为顺序排列。导致学生在学习前面局部知识的时候，缺乏整体系统概念,只会“搭积木”拼凑式的设计，当后续“组成原理”课程要建立整机、系统这些非常重要的概念时，前面所学的一个个分散的知识点不能被融会贯通〔3〕。现代数字系统的设计以硬件编程语言为基础，采用自顶向下(top-to-Down)的设计方法，因此数字电路的教学体系必须重新构建。第二级的eDa技术包含三方面内容：(1)大规模可编程逻辑器件；(2)硬件描述语言；(3)软件开发工具。所以在“数字逻辑与数字系统”的教学体系上，应以逻辑代数与VHDL语言并行为基础，强调自顶向下的设计理念和层次化设计方法，以系统为对象，用VHDL语言描述，在eDa软件平台上，自上而下、逐步细化，最终完成整个系统的设计。依据整体“自顶向下”,细节“自底向上”的教学模式，在教学内容组织上，先给出数字系统的整体架构及逻辑系统的三大部件:存储、处理、控制，让学生有全局、整体的认识。在讲述逻辑系统的每一具体部件时,仍然遵循“由浅入深，循序渐进”的原则，采用传统的“自底向上”的教学组织方法。在实践教学的综合设计部分中，要求学生必须按照从顶层抽象描述向底层结构描述，最后到可实现的硬件单元描述这一过程进行数字系统的设计。通过这种教学改革，学生的知识结构趋于合理，满足对软硬件结合的人才的需求。
4注重衔接承前启后
在计算机硬件基础课的教学中，首先应注重介绍该门课程的主要内容、在计算机专业中的地位及与相关课程的关系，激发学生的学习兴趣。其次，应注重与后续课程的衔接。由于当代大学生在入学时就具备了计算机使用的基本知识，因此在授课过程中，要有意识地用计算机硬件电路作为基础课的授课案例。如“电路电子学”课程中，在集成运放构成的比较器一节，就可给出比较器在a/D转换中的应用举例，再指出a/D、D/a是计算机接口中的重要单元电路，这样就埋下一条线索，与后续课程的知识相联系。在“数字逻辑与数字系统”课程中所给出的案例都要尽可能为后续课程使用，如从键盘等引出编码的概念和编码器的作用；在讲三态门时，可进一步给出物理上总线的概念，解释当译码和读写信号设计错误时，CpU访问存储单元数据总线严重冲突会造成死机的原因；在存储逻辑一章，介绍完寄存器队列（FiFo）的逻辑结构后，可让学生设计寄存器堆栈（LiFo）的逻辑电路图。在该课程的实践教学中，所给出的设计题目包括总线缓存器、全加器、键盘扫描电路、硬件控制器等计算机的基本功能部件。通过这种方法引导学生思考，建立必要的知识关联及整体概念，最终达到对计算机硬件系统基本知识融会贯通的目的。实践证明，这种训练对于今后的“组成原理”课程和“嵌入式系统”设计都打下了坚实的基础。
5黑板、多媒体、eDa仿真
高校的教学手段基本都采用多媒体。多媒体图文并茂、生动有趣，但很容易变成另一种形式的照本宣科或“填鸭式”教育。在教学中要综合多种教学手段，注意针对不同的教学内容去寻求最佳的表述方式：黑板＋粉笔、电子教案、实物投影、动画课件、虚拟电路。计算机硬件基础课教学内容多，知识点杂，不容易理解。对于较难理解或学生有争议不明白的问题，传统的“粉笔＋黑板”有其独特的灵活性，既可以表述学生课堂思维的过程，又有利于师生交流互动。在课间让学生自己摆设实物投影，增强学生的感性知识，课间的学习气氛仍生气勃勃。录像CD和动画课件则留给学生自己观看。计算机硬件基础课程的实践性强、信息量大、eDa设计技术应用广泛。在授课时通过eDa仿真将验证实验与理论教学相结合，解决理论与实践的时空分离弊端，通过提问、思考、演示、总结等一系列步骤，循序渐进，调动学生参与教学的积极性，充分发挥学生的主动性。值得注意的是，在此过程中，教师一定要掌控好演示进程，既不能影响教学进度，又要协调好单位时间教学信息量与学生接受理解能力之间的矛盾。
6结束语
硬件基础课的教学改革，涉及课程多、学术性和技术性强，是一项系统工程，需要教师付出不懈的努力，不断学习新技术，及时更新教学内容，完善教学方法，才能更好地提高教学质量，更好地培养适应社会的发展人才。
参考文献
计算机硬件就业方向篇6
在就像《未来是湿的》一书作者克雷·舍基描述的那样，未来社会是由硬件、软件和湿件组成。湿件则是指与计算机软件、硬件系统紧密相联的人，如程序员、操作员、管理员等。实际上，随着移动计算终端，如笔记本电脑、平板电脑和智能手机等产品的发展和普及，大部分人都算得上是湿件。人们随时随地在网上组建各种群体，通过各种即时通信工具沟通，利用智能手机等终端随时获取和分享信息……本文由收集整理
当产品无时无刻和人在一起，其产品产品也开始由功能导向变更为体验导向——产品成为满足人们获取体验的工具。这使得人们更重视产品背后的人性，工业设计在构建产品人性上有得天独厚的优势。
如果说，市场竞争过去是价格竞争，今天是质量、营销方式的竞争，那么明天必将是设计的竞争。在信息产品技术日益成熟且趋于同质化的今天，工业设计力成为企业竞争力的一大组成部分。
从使用习惯和用途来看，笔记本电脑、平板电脑和手机有很大不同，这导致它们在工业设计存在很大不同。大赛评委、中国工业设计协会常务理事、中国美院现代设计研究院副院长赵阳解释，工业设计需要按照不同操作方式来进行。以人机交互为例，pc时代，键盘成为输入主要手段，而随着各种新技术的发展，手势输入、语音输入，甚至是视觉输入已经成为可能，人体将真正成为未来计算的一部分。为了，让计算机能听、能看、能说、能感觉被认为是人机交互的发展方向。
改变这一切的一大功臣是云计算。随着云计算的发展，终端设计越来越趋向于简洁，甚至我们只需要一个交互界面，就能够让自己在指间与世界联通。随着云计算的发展和普及，虚拟和现实的界限将进一步模糊。“工业设计将为技术提供最佳的实现方式。产品硬件只是赋予内容载体，为使用者提供一些物理性的方便，而优秀的交互设计才是移动终端产品设计的主角。”
实际上，传统的产品设计方式仍然会
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发挥其应有的作用，但这些作用主要体现在产品的优化和升级方面，而在全新产品的开发和研究上，云显然更具创造力。
计算机硬件就业方向篇7
关键词：地方院校；课程体系；教学改革
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1009-3044(2008)27-2020-02
teachingReformandpracticeofComputerHardwareCoursesinLocalCollege
LianGYan-lai,LiUChao
(Dept.ofmath&ComputerScience,Yulinnormal'College,Yulin537000，China)
abstract:Byanalysisonproblemsexistingincomputerhardwarecoursesteaching,areasonablecomputerhardwarecoursesystemwasrebuilt,inviewoflocalfactandsocialdemand.Somefeasibleadvicewasgivenonteachingreformandpracticeofcomputerhardwarecourses,fromsuchaspectsasteachingcontents,teachingmeans,teachingmethodstoimprovetheteachingquality.
Keywords:localcollege;coursesystem;teachingreform
1引言
随着计算机科学技术的发展，计算机应用领域正在不断向生产生活的各个领域扩展渗透，尤其是各种电子电器产品的智能化发展，使得近年来it企业对计算机硬件系统设计及开发人员的需求急剧增加。然而目前大多数高校（尤其是地方院校），计算机硬件课程教学相对薄弱，培养的计算机硬件人才无论从数量还是质量上，均无法满足人才市场需求。因此非常有必要对地方院校计算机硬件类课程进行改革与实践，使其既能适应地方实际又能满足社会需求。
2重视硬件教学
截止到2004年初，我国普通高校总数为1683所，本科学校679所，505所开设有“计算机科学与技术”专业，是全国专业点数之首[1]；其中，这505个计算机专业中有接近一半是1994年后开办的地方新升本科院校。由于计算机专业建设的数量大、任务重、时间紧，导致专业建设者产生功利思想和短期行为。计算机硬件课程不仅难教难学，而且对于硬件设备和实验条件有较高要求，教学成本远远高于计算机软件课程教学，因此形成了计算机专业建设“重软轻硬”和师生教学“喜软怕硬”的畸形发展现象，这在经济条件和师资力量较差的地方院校中表现尤为突出。
然而计算机是由硬件和软件组成的，缺了任何一样都无法运行。不重视计算机硬件教学与科研的结果之一，就是近年来计算机软件人才相对过剩，硬件人才供不应求。另外一个结果就是，目前我国使用的计算机核心部件“芯片”几乎都是从国外大公司进口的，如联想等公司的产品，用的都是英特尔公司的“奔腾处理器”。核心器件严重依赖国外芯片制造商，这给国家信息安全造成了严重隐患。因此，我国计算机界的权威专家多次强调呼吁加强计算机硬件的科学研究和人才培养。令人欣慰的是，中科院计算技术研究所于2002年研制成功中国第一款CpU芯片“龙芯Ⅰ号”[2]，从而结束了中国人只能用洋人的CpU造计算机的历史。
3优化教学内容
计算机硬件系列课程教学内容目前存在的突出问题有：软硬件分离，知识不能融会贯通；急功近利，理论基础不扎实；脱离实践，理论不能应用于实际；知识陈旧，远远落后于计算机硬件技术的迅猛发展。因此要从系统性、基础性、应用性和先进性等方面对硬件课程教学内容进行选取和调整，将技术已经落后或者使用较少的内容从课程中删除或压缩，将最新技术发展内容及时补充到课程体系中。
3.1重视系统性
由于种种原因，计算机专业现有课程体系软硬件各自相对独立，综合性、系统性较差，导致学生学习各科知识后不能融会贯通，没有整机概念。然而技术的进步以及应用的需求迅速推动系统规模变得越来越大，功能实现也越来越复杂。传统的硬件教学和软件教学相分离的教学方法已经成为阻碍学生深入学习计算机的关键因素。打通计算机软硬件理论教学，设计计算机软硬件协同实验，培养学生知识的系统性和能力的综合性成为当务之急。
3.2重视基础性
著名物理学家、诺贝尔奖获得者李政道先生曾经讲过“只有重视基础研究，才能保持创新能力”，计算机硬件课程中大部分是计算机专业基础课，因为计算机硬件支撑着计算机软件的发展，很难想象一个不懂硬件的人能开发出多么优秀的软件。因此学习硬件课程时尤其要掌握基本理论、基础知识和基本能力。
3.3重视应用性
计算机硬件课程教学过程中，应结合目前计算机技术发展的新趋势，将课程内容与实际联系起来，使课程的应用性加强，增设应用型计算机硬件技术课程，如《嵌入式系统》、《单片机技术》、《微机控制技术》等。这些应用型课程不仅可以激发学生学习硬件课程的兴趣，而且有利于增强学生就业竞争力。
3.4注意先进性
目前，32位机已经普遍应用于日常生活和生产活动，64位机也正得到应用和推广，但是很多地方院校计算机硬件类课程仍然以16位机作为其教学模型，32位机少有涉及。这使得教师的教学不能联系实际，学生的学习不能应用于实践。因此，在硬件技术飞速发展的背景下，硬件课程教学要注意课程内容的先进性，不能几年一成不变。
4重构课程体系
计算机专业的硬件类课程体系涉及课程众多，而且各课程在教学中过分强调每门课程的完整性和独立性，忽视了课程之间内容的衔接和知识的整体优化，教学内容重复，教学效率不高[3]。比如中断系统、存储器系统，计算机组成原理、微机接口技术、汇编语言程序设计、计算机体系结构都有涉及但都不完整，学生在学习过程中既感觉重复，又似懂非懂。根据地方院校物质条件和师资力量，重新构建的硬件课程体系被划分为基础层、核心层和应用层三个层次，并在各个层次上将内容关联较为密切的课程进行有效的整合。
4.1拓宽基础
计算机硬件课程的基础主要包含数学基础、物理基础和计算机基础。其中，物理基础主要包含《大学物理》、《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程，这几门课可以以《数字电子技术》为核心进行有效整合；数学基础主要包含《高等数学》、《概率统计》、《离散数学》、《形式逻辑语言》等，其中《形式逻辑语言》可以合并至《离散数学》；计算机基础主要包括《计算机导论》、《C语言》、《操作系统》等。
4.2确保核心
计算机硬件核心课程应该确立为《计算机组成原理》、《计算机系统结构》、《汇编语言》和《微机原理与接口技术》，由于这几门课程内容重叠较多，相互关联紧密，因此需要整合优化。其中前两门整合为《计算机组成与系统结构》，以计算机组成和系统结构的基本概念和原理为主要内容，重点介绍新型多核计算机系统的CpU、存储器、总线和i/o系统的硬件组成与工作原理，同时介绍并行计算机系统的发展趋势。后两门整合为《微机接口技术与汇编语言》，以intel80X86为背景机介绍汇编语言与接口技术的基础知识、原理和使用方法。
4.3扩展应用
硬件类课程应用主要体现在嵌入式系统开发技术，主要包括单片机、aRm、DSp等技术。目前，嵌入式技术和嵌入式产品已经渗透到工业控制系统、信息家电、通信设备、仪器仪表、军事技术以及人们日常生活的各个领域。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使得嵌入式软硬件工程师成为最近以及未来几年内最为热门的职业之一。因此，作为地方新技术研究和探索最活跃的群体，地方高校应该接受嵌入式技术带来的挑战，尽快开设嵌入式系统的相关理论与实验课程，另外适当开设《protel》、《autoCaD》、《电子设计硬件描述语言》、《微机控制技术》、《Linux》等相关应用课程。
5丰富教学手段
计算机硬件知识的特点是更新速度快、实践性较强，一些硬件课程不太适合以课堂教学为主的教学模式。改革计算机硬件课程教学方法和教学手段的基本原则应该是：知识的传授应当符合计算机硬件知识的特点，教学方法应当有利于培养学生的创新意识和创新能力。具体可以从以下几个方面进行改革尝试：
5.1采用现代教育技术
由于硬件课程教学内容往往同时涉及时间和空间概念，具有较强的动态性和抽象性，难教难学。为此，需要充分运用现代多媒体教育技术，依靠教育信息资源和系统的教学方法，对硬件课程中的重点难点内容以多媒体形式进行教学设计，将静态图形变成动态图形，抽象内容变为可视内容，图文声并茂，从而起到良好的教学效果[4]。
5.2建设硬件学科网站
学科网站的本质是一个基于网络资源的学科研究、协作式学习系统，它通过在网络学习环境中向学习者提供大量的学科学习资源和协作学习交流工具，让学习者自己收集、分析并选择信息资料，应用知识去解决实际问题。它强调通过学习者主体性的探索、研究、协作来求得问题解决，从而让学习者体验和了解科学探索过程，提高学习者获取信息、分析信息、加工信息的实践能力和培养良好的创新意识与信息素养。通过建设硬件学科网站，可以促进信息技术与硬件课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。
5.3问题启发式教学
在课堂教学中通过巧妙设置问题，让学生去查阅资料，自主学习，然后由教师总结并讲解，进行启发教学，可以收到良好的教学效果。例如，对于容易的内容可以设置问答题，布置给学生进行自学；对于重点内容可以设置论述题，布置给学生进行课堂讨论；对于难点内容可以设置针对性的练习题，布置给学生进行课后思考。这种基于问题的启发教学模式，使学习者在问题研讨的过程中增长了知识，提高了问题解决能力，培养了创新意识。
5.4任务驱动式教学
任务驱动式教学将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。在教学过程中，教师根据教学目标与教学内容，设计实践任务，提供设计案例和研究工具，指导学生完成实践任务，形成设计作品，实现边做边学的教学理念。任务驱动式教学方法符合人类认知规律，注重以学生为主体，在培养学生的专业能力的同时，也提高了学生的通用能力。
6加强实践教学
计算机硬件教育的实践性非常强。多年来，虽然计算机硬件特别是CpU的发展速度从几年一代已经发展到几个月一代，但是由于实验条件的限制，计算机硬件的实验教学却远远落后于计算机技术的发展。目前计算机硬件教学中实践教学的时间过少，而且验证性实验占绝大多数，造成学生硬件动手能力普遍低下，其创造力无法得到训练[5]。其客观原因是缺乏足够的物质条件，尤其是许多地方院校硬件实验设施匮乏陈旧，甚至不能应付基本的验证实验，更谈不上开展综合性、设计性实验以及自主性创新实验；而其主观原因是实践能力在考试评价体系中所占比例过小，实验指导教师的工作积极性不高，指导能力也有限。因此，要加强计算机硬件实验教学，就必须在思想上重视，并从实验室建设、实验师资培养以及实践能力考核等方面采取有力措施予以保证。
7结束语
本文针对地方院校的实际情况以及硬件课程教学中出现的典型问题，构建了分层次的硬件课程教学体系，并在各层次上整合优化了课程内容，通过丰富教学手段和加强实践教学等方面的有力措施，对地方院校计算机硬件类课程教学进行了改革与实践，取得了良好的效果。
参考文献：
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[2]唐志敏.龙芯1号通用CpU芯片的研制[J].中国科学院院刊,2002,(6):437-439.
[3]宋人杰,周欣欣,牛斗.计算机专业硬件系列课程教学改革探讨[J].东北电力大学学报.2007,27(5):30-33.
计算机硬件就业方向篇8
关键词:高职院校;计算机基础;课程改革
高职院校计算机基础课程教学现状
随着计算机技术、通信技术和信息技术的快速发展，人类已进入信息时代，计算机的应用日趋广泛，在家庭、单位及各行各业中，计算机操作已经成为人们工作、生活的一部分，各企事业用人单位对高职院校不同类别专业毕业生的计算机基本操作能力的要求也日益提高。随着信息技术的发展，个人信息素质和信息技术能力已成为当代大学生知识结构中不可缺少的重要组成部分，成为企业选择人才的重要标准之一，这就对高职院校计算机基础课程的教学设置、质量和水平提出了新的要求。目前，多数高职院校计算机基础课程的教学内容整体上分为两部分。一部分是计算机理论基础，使学生了解计算机的历史、发展和现状，掌握计算机的基本知识和工作原理，培养学生对计算机整体的认知，并了解基本常识;另一部分是计算机软件的实际应用，培养学生利用计算机获取信息、处理信息和解决问题的意识和能力，具体体现为windows操作系统及office办公软件的运用。这样的教学体系没有随着时代的发展而产生变化，也没有按照高职院校一贯坚持的“以服务为宗旨，以就业为导向”的办学方针进行改革。
现行的教学计划培养出的学生已经不能满足企业单位用人的标准，针对目前就业市场对毕业生计算机能力提出的高标准、严要求，高职院校应对计算机基础课程教学体系进行深入的分析研究，同时应对计算机基础课程在教学模式上推陈出新，提出相应的改革方案，达到使高职教育培养的人才更好地适应未来社会信息技术发展趋势的目的。
影响计算机基础课程教学效果的原因
我国现阶段的高职教育受各种因素的影响，往往忽视计算机基础课程的教学工作，导致所培养的人才与社会需求相脱节。高职院校的前身是职业大学、独立设置的成人高校及部分高等专科学校，经过体制改革，成为高职院校。然而，这些学校计算机基础课程的软、硬件水平却迟迟无法提高，难以适应社会需求，如计算机机房的硬件配置、实训课程的软件安装等方面存在着设备老化，软件更新不够及时的宿疾，同时教学课程计划也没有针对时代变化的具体情况作出相应的调整。计算机基础课程设置的目的是加强学生在计算机现代信息科学和信息技术方面的教育，提高实际操作能力，并针对各个专业的学生因材施教，培养学生对计算机软件的应用能力，体现学生在计算机业务方面的高素质和综合能力。虽然一些高职院校对计算机基础教育设施投入了不小的财力，但在观念上不能紧跟时代的步伐，认识肤浅，因而导致计算机教学的形式主义倾向。鉴于这种状况，笔者根据近几年的计算机基础课程教学经验，对高职院校计算机基础教育存在的问题进行了分析，以期推进高校计算机基础课程的教学改革。
我国不同地区的教学条件差异较大，影响了学生学习效果高职院校的实验室机房应力求有较完备的设施，包括计算机、路由器、交换机、HUB集线器、网卡等设备。这部分设备根据实验室的具体情况进行安装调试，其主要目的是满足计算机基础课程对计算机硬件与软件的要求。除此之外，还应达到国家计算机等级考试一级软、硬件使用要求的标准。因为大部分职业院校的计算机基础课程教学都是围绕国家计算机等级考试安排的，计算机实验室应根据国家等级考试中心提供的机房硬件配置进行组建，这样可以为学生提供等级考试上机的模拟环境，提高学生在计算机等级考试中上机测试的学习成绩。但是，考虑到我国区域经济发展极度不平衡，部分高职院校尤其是在经济发展相对落后的西部地区，资金上的限制导致不能对计算机机房建设进行大规模的投入，致使计算机机房设备和应用软件的版本得不到更新，或机房内计算机的数量不足。由于计算机软、硬件条件不能充分满足计算机基础课程的教学条件，使学生在学习计算机基础课程时，不能很好地进行实践操作，严重影响了学生计算机实际操作水平的提高。
部分中小学实验室软、硬件配置落后，与高职教育水平相脱节笔者曾经对某所高职院校做过一个调查，结果显示，45%的生源来自农村，这部分学生的计算机基础知识及对计算机硬件的认知程度各不相同，计算机应用能力更是参差不齐。我国的义务教育虽然已基本普及信息技术教育——计算机操作课程，但是，在部分地区，由于教学经费条件方面的限制，基础教育硬件设施建设严重滞后。例如，在义务教育阶段，部分学校的机房设备仍停留在80386、80486的水平上，应用软件仍停留在mSDoS的水平上，与现在计算机基础教学中广泛应用的硬件设施和软件存在一定差距。因此，当这部分学生进入高职院校学习时，难以在第一时间掌握应知、应会、应操作的计算机基础知识。这就要求计算机基础课程的教学起点必然向下推移，加大对偏远地区学校教学设备的投入，教学目标也要相应地加以调整。
教师在教学工作中存在弊端计算机基础课程是高职院校所有专业的基础课程，其教学目标定位应该随着社会用人标准和计算机技术发展的变化不断改革，并与各个专业领域的实际工作内容接轨，重点是着力培养学生对计算机硬件感性上的认识和软件功能的使用，培养学生根据企业工作的实际情况，利用计算机软件分析问题的能力。但是，在具体教学中，教师未能适应计算机技术时展的潮流，计算机基础课程的教学计划没有在根本上得到改变。同时，教师对学生掌握计算机技术的基本情况也缺乏了解，只是死板机械地完成计算机基础课程的教学目标，导致一部分学生只能死记硬背计算机基础理论知识，没有掌握相应的实践操作能力，在就业后，还需要企业进行再次培训，部分企业甚至可能因此辞退学生。
计算机基础课程教学改革的途径
针对存在的问题，笔者认为，计算机基础课程教学目标应根据不同类型学生的文化基础及社会单位对毕业生的要求进行相应的改革。
优化计算机基础课程教学体系计算机基础课程教学首先应教会学生从感性上认识计算机软件使用，然后通过后续课程逐步进行理论知识的教学，在理论教学的同时，要加强实践教学，实践教学要将企业应用计算机的实际工作内容添加到课程当中。要改变传统教学中office系列软件菜单命令的教学方法，设计一套以实践操作为主、以理论教学为辅的教学方法，实践操作应由浅入深，有较强的实用性、技巧性，能使学生接触到实际工作中需要应用的内容。
计算机实践教学采取任务驱动式教学法任务驱动教学本质上是通过“任务”诱发、加强和维持学习者的成就动机，成就动机是学生学习和完成任务的真正动力系统。任务是学习的桥梁，驱动学生完成任务的不是教师也不是任务，而是学习者本身，更进一步说是学习者的成就动机。因此，任务并不是静止和孤立的，其指向应是学习者成就动机的形成，即任务是一个由外向内的演化过程，是以成就动机的产生为宗旨的。任务驱动就是通过“任务内驱”走向“动机驱动”的过程。在实践教学中，要以“双师型”教师和外聘行业企业专家为主体，通过任务诱发、加强和维持学生的成就动机。从完成某一任务着手，引导学生提出实际的问题或目标，引起学生对某一实际操作的兴趣，再通过讨论、讲解或操作，使之完成预计任务，从而学会相关的理论或技能。在这种方法的实际应用中，既可突出实践，又可激发学生的学习兴趣，还可以消除学生对理论学习望而生畏的情绪，在师生共同研究、讨论和完成任务的过程中实现教学目标。
将社会用人标准融入教学内容我国高职教育的指导思想是以服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的道路。人才培养应满足企业在生产、建设、管理、服务等方面对高等技术应用型专门人才的需求。面对职业教育的培养特色，应将行业企业对员工的标准及企业实际工作内容作为人才培养的标准，融入教学计划当中，让学生在校期间就可以体会企业工作的实际内容，提前进入社会工作状态。与此同时，行业、企业及学校应共同合作，研究并确定教学大纲、人才定位、培养方案及质量考核体系，让用人单位和行业专家参与到学院人才培养及课程建设过程中，以形成产学研深度结合、校企互动的教育教学体系。
时代的发展要求高职计算机专业的教师在日常的教学工作中，不断积累课程教学经验，掌握课程以外的计算机应用知识，并定时到一线企事业单位了解企业要求，从而积累更多的计算机相关理论知识，更好地为教育教学服务。
参考文献
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[4]陈桂珍.高职计算机应用基础课程教学改革探索与实践[J].福建电脑，2009，(3):189-190.
计算机硬件就业方向篇9
关键词:人工智能；计算机体系结构；硬件；软件
人工智能是让机器模拟人类思维和行为方式,从而让其在某些方面达到人类智能的水平。它的研究涉及了多门学科知识,是一个跨学科的研究领域。但是计算机硬件和软件的发展,是人工智能实现的基本保障。本文从计算机体系结构入手,介绍了计算机硬件和软件的发展过程和趋势,以及对人工智能发展起到的作用。
1计算机的体系结构
计算机体系是一个多级层次结构,通常将其分为硬件和软件两大部分。硬件部分主要有输入/输出设备、存储器和CpU。软件有系统软件和应用软件两类。现代集成技术使得计算机的体积越来越小,但是性能却越来越强。硬件作为计算机基本的组成部分,是作为物理底层为上层软件的运作提供了基本的环境支持。在计算机体系设计中的一个核心问题就是如何提高计算机硬件运行和服务的效率,使上层软件的运行更加快速和流畅。随着上层软件种类和功能的不断增加,对底层硬件的要求越来越高。硬件和软件的兼容、配合以及交互成了体系设计最大的问题。分布式体系结构提升了硬件的处理能力,但同时增加了系统结构的复杂性和操作性。如今,随着网络技术的发展,云平台区块链技术的成熟,计算机体系从传统的单机系统扩展为以网络结构为基础的多系统多体系平台。这种模式从理论上看,大大增加的了系统结构的复杂性,但对于用户体验而言,这种复杂性完全可以忽略,用户不需要对其有更多地了解,也不需要投入更多的成本。相反,用户体验到的是方便、快捷、高效的运行环境。集群计算机体系结构就是一个典型的案例。它通过以太网或infiniBand网络作为内联方式,使用Linux操作系统和并行编程接口,采用价格比较低的服务器为运算节点,整个系统较之前系统的成本明显降低,而且公开性和操作性都比较强[1]。软件作为计算机体系结构中的上层应用,在20世纪80年代前,只是为专门的计算机而定制的小程序,功能比较简单更没有形成产业。20世纪80年代后,随着计算机硬件集成化程度提高,计算机体积变小个人电脑普及,各种功能齐全的软件也应用而生,软件开发逐渐标准化产业化。进入21世纪后,英特网普及,开源社区发展迅速,开源软件开始流行,软件开发也逐渐向网络化、智能化的方向发展。其开发策略也从原来面向过程的编程转化到了面向对象的编程,开发的软件功能更强大也更具有人性化,为人类在生活生产中解决很多实际问题。计算机体系结构的发展使得计算机能够以更低的成本,更好的互动,在网络环境下发挥更好的性能。为人工智能的发展提供了更有效的运行环境。
2计算机硬件的发展
1946年,第一代电子管计算机研制成功,它的主要特征是体积大、耗电大,运算速度慢;1959年第二代晶体管计算机诞生,与电子管相比晶体管寿命长、体积小、运算速度快;1965年第三代集成电路计算机产生,集成电路技术使计算机在性能和结构方面都有了很大的提升,其主要的代表就是iBm公司研制的360系列计算机;1971年以后,是大规模集成电路和超大规模集成电路的计算机,以英特尔公司推出的x86系列和奔腾系列微处理器为标志,它不仅大大缩小了计算机的体积,而且还提高了计算机的处理能力。在处理器的研制上,英特尔公司不断刷新着主频记录,处理器一直以摩尔定律的速度在发展,其处理能力每18个月到24个月就增加一倍。1972年的8080处理器,主频2mHz每秒处理50万条指令;1978年的8086处理器,主频8mHz每秒处理80万条指令;1982年的80286处理器,主频12mHz每秒处理270万条指令;1989年的486DX处理器,主频25mHz每秒处理2000万条指令;1993年的奔腾处理器,主频233mHz每秒处理4.35亿条指令;1997的奔腾Ⅱ处理器,主频333mHz每秒处理7.7亿条指令;2000年奔腾Ⅳ处理器,主频已经达到1.4GHz[2]。当英特尔还在一心追求处理器高主频的时候,另一家公司nViDia在1999年8月了一种专门做图像运算工作的微处理器GpU(GraphicprocessingUnit)。GpU采用的是一种全新的架构模式,它将几何转换与光照功能以硬件的形式集成在图形芯片中,由图形芯片直接负责几何转换和光照操作,这使得处理器性能大大提高。与CpU相比,GpU在高清视频、数码照片处理、3D渲染等方面的表现非常优越。GpU的诞生,使得对处理器的研制从追求高主频转换成追求高性能,nViDia与ati两大公司为此展开了激烈的竞争。直到2008年,随着大数据云计算的兴起,以及智能手机的广泛应用,市场对高性能已不再是唯一的诉求,性能适中的轻量级GpU成为了下一个发展方向[3]。随着人工智能技术的发展,神经网络的规模越来越大,采用多处理器集成的架构模式使得算法实现的装置体积巨大。为此,2015年,谷歌推出了tpU(tensorpro-cessingUnit),它是一种专用于神经网络计算的处理器,主要用于深度学习、ai运算,其算力较GpU有很大的提高。alphaGo是第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人,最初它内部安装了1202个CpU和176个GpU用于运算处理。2015年引入tpU之后,与李世石对战的alphaGo,只有48个tpU负责所有的计算任务。存储器是计算机硬件的另一个主要组成部分。在计算机体系中一般采用外存、缓存、内存多级存储策略。外存容量大成本低但相对读取速度慢,通常用来保存需要长久存放于计算机内的大量数据,例如系统安装的软件、用户的资料、数据库等;缓存是为了提高数据读取的命中率而引入的一种机制;内存数据读取的速度与CpU相当,可以和CpU直接进行数据的交换,是CpU处理数据的来源。但因为内存是通过大量的晶体管构成寄存器来保存数据的,所以采用的硅片面积比较大,制造成本高,在系统中容量配置相对小些。但是随着电子制造技术的提升,现在pc机硬盘的配置可以达到1tB,内存容量如果是64位操作系统一般都在4GB。计算机存储器容量的增加可以满足人工智能时代海量数据的存储。随着计算机硬件的发展,计算机输入系统也呈现多样化形式。数据来源不再是单纯的以键盘输入为主的模式。摄像机微型化之后,计算机系统普遍都安装了摄像头,通过摄像头可以实现视频的采集;而在计算机系统中安装声音采集器可以实现语音输入。传感器可以模拟人类感官让计算机可以像人类一样从自然环境中获取信息,常见的有触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、温湿度传感器和超声波传感器等。计算机的这些新型输入方式更接近于人类日常生活的习惯,也使计算机用起来更人性化,智能化。计算机硬件的这些特性是人工智能发展的基本保障。
3计算机软件的发展
计算机语言是计算机软件开发的主要工具,也是解决实际问题的手段。20世纪50年代,为了方便人们操控计算机的运行,机器指令顺应而生。它采用的是二进制编码,增加了计算机的可操作性,但对用户而言可读性不高,调试难度大。汇编语言是第二代计算机语言,用字母和单词(add、sub等)代替一些特定的指令,增加了程序的可读性,但它是直接面向硬件的操作指令,程序的可移植性差。之后,出现的高级语言其表现形式更接近于数学语言和自然语言,可读性强。而且不依赖于计算机硬件,能在不同的机器上运行,可移植性强。计算机语言的发展,极大地促进了计算机在各个领域的应用和普及,给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。随着人工智能的出现,计算机语言也逐渐向智能化、网络化的方向发展。1956年达特茅斯会议提出“人工智能”概念之后,1958年麦卡锡和明斯基的人工智能项目组,开发了LiSp语言。LiSp使用表结构来表达非数值的计算问题,实现技术简单是使用最广泛的人工智能语言。1972年一种基于谓词逻辑的编程语言prolo生,它是面向逻辑面向用户的一种编程语言,主要用于描述知识的逻辑关系和抽象概念,也称为描述性语言。prolog依照人的思维逻辑,运用数理逻辑中的谓词逻辑来描述解决的问题方法,告诉计算机“要做什么”而不是“怎么做”。prolog编写的程序更接近于自然语言,逻辑性强易写易读易于正确性证明。1982年,由Larrywall设计的perl语言是运行在Unix环境下的一种脚本语言。perl对文件和字符有很强的处理能力,主要用于大型网站开发。20世纪90年代初,荷兰人Rossum设计了python语言,其语法清晰、简洁,并且拥有大量第三方函数模块,编程简单但功能强大,很快成为了人工智能主要的编程语言[4]。在大数据背景下人工智能发展更加迅速,随之而来的是计算机需处理的海量数据,而且这些数据来源广泛,特点多样,若是利用传统的算法进行数据的分析处理,确定数据的有效性和安全性,需耗费大量的时间,也导致整个系统运行变慢,性能下降。而人工智能语言编写的软件利用模糊逻辑粗糙集理论在不影响系统性能的情况下,可以对海量数据实现快速推理和分析,挖掘数据深层次的价值,得出其背后隐藏的规律,有效地帮助人类作出合理的决策。进入21世纪后,网络高速发展,开源软件由于开放二次开发的权力,具有低成本高安全的特性受到了各国企业和政府的支持得到迅速发展。开源软件是在遵守一个开源协议的前提下,将程序的源代码公开,允许其他人学习修改和,也可转化成任何形式的实用软件的一类软件。截至2006年底,全球研发和应用开源软件的企业占到了总数的50%以上。而人工智能开源软件(openCV、nLtK、CntK、tensorFlow等)在自然语言处理、计算机视觉、机器深度学习等领域中也扮演着重要的角色。
4结语
人工智能的发展涉及生物学、神经学、仿生学、电子科学、计算机科学等学科,是多学科交叉融合发展的领域。用来支持人工智能实现的计算机系统,也逐渐表现出一种软中有硬、硬中有软的混合模式。现场可编程门阵列(Field-programmableGatearrays,FpGa)就是一种典型的代表。基于现场可编程门阵列的系统设计,其硬件功能的实现可以通过软件设置来完成,通过调试软件参数就可以实现硬件功能的改进。这种全新的软硬件设计理念使计算机系统具有更强的灵活性和适应性,提高了人工智能的应用效率,为人工智能构建了一个更具可扩展性的大脑。
参考文献
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计算机硬件就业方向篇10
一、影响计算机基础课程教学效果的原因分析
目前，我国现阶段的高等职业教育受各种因素的影响，往往忽视计算机基础课的教学工作，造成了培养的人才技能与社会需要脱节的恶果。高职院校的前身是职业大学、独立设置的成人高校和部分高等专科学校以及大部分中专学校的升级，经过体制的改革形成了当前的高等职业院校，但是，这些学校计算机基础课程的软硬件水平却迟迟无法提高，难以适应社会需求，如计算机机房的硬件配置、实训课程的软件安装等方面往往存在着设备老化，软件更新不够及时的宿疾，同时教学课程计划没有针对时代变化的具体情况作出相应的调整。计算机基础课设置的目的是实现加强学生在计算机现代信息科学和信息技术方面的教育，提高实际操作能力，并针对各个专业的学生因材施教，培养学生对计算机软件在现实社会中的应用，体现出学生计算机业务方面的高素质和综合能力。
诚然，目前一些高职院校虽然对计算机基础教育设施投入了不少的财力，但在观念上不能紧跟时代的步伐，认识肤浅，从而导致计算机教学也成了形式主义。鉴于这种状况，笔者根据这几年在计算机基础课程的教学经验对高职院校计算机基础教育存在的问题进行了分析，以求推进高校计算机基础课程教育教学改革，希望通过自己的以下见解为计算机基础课程建设作出自己的一份贡献。分析如下：
（一）我国地域教学条件差异较大，影响学生学习效果
高职院校的实验室机房应力求有较完备的设施，其实验室基础设施包括：计算机、路由器、交换机、HUB集线器、网卡等设备。这部分设备根据实验室具体情况进行安装调试，其主要目的满足计算机基础课程对计算机硬件与软件的要求。除此之外，还应达到国家计算机等级考试一级软硬件使用要求的标准。因为大部分职业院校的计算机基础课程安排都是围绕国家计算机等级考试，计算机实验室应该根据国家等级考试中心提供的机房硬件配置进行组建，这样可以为学生提供等级考试上机的模拟环境，提高学生在计算机等级考试中上机测试的学习成绩。但是，考虑到我国区域经济发展极度不平衡，部分高职院校尤其是在经济发展相对落后的西部地区，资金上的限制导致他们不能对计算机机房设备进行大规模的投入，致使计算机机房设备和应用软件的版本都得不到更新，抑或机房内计算机的数量不足。由于计算机软硬件条件不能充分满足计算机基础课程的教学条件，导致学生在实践计算机基础课教学内容时，不能很好的进行实践操作，严重影响了我们学生的计算机实际的操作水平。
（二）教师在教学工作中存在的弊端
计算机基础教学是高职院校所有专业的基础课程，其教学目标定位应该随着社会用人标准和计算机技术发展的变化进行改革，并与各个专业领域的实际工作内容接轨。重点是着力培养学生对计算机硬件感性上的认识和软件功能的使用；培养学生根据企业工作的实际情况，利用计算机软件分析问题的能力。但是，在教学中老师没有意识到以上情况，不能适应计算机技术时展的潮流，没有进行高职教育提出的工学结合，计算机基础课程的教学计划没有在根本上改变。同时，教师也没有了解学生以前计算机技术掌握的基本情况，死板机械的完成计算机基础教学的目标，造成一部分学生只能死记硬背计算机基础理论知识，而没有掌握相应的实践操作能力，导致学生毕业后就业时，因没有掌握相应的计算机实际操作能力，而需要企业进行再次培训，影响了学生的就业进度，部分企业甚至可能因此辞退学生。
二、计算机基础课教学改革几点意见
针对以上存在的不足，笔者认为计算机基础课程教学目标应进行相应的改革，根据不同类型的学生的文化基础以及社会单位对毕业生的要求合理进行。以下为笔者的理解，对计算机基础课程教学的改革方向提出几点建议。
（一）优化计算机基础教学体系
计算机基础教学应教会学生首先从感性上认识计算机软件使用，然后通过后面的课程逐步进行理论知识的教学，理论教学目的要把教育程度不同的学生，在进入高职教育后，对计算机理论知识进行学，使学生在认知程度上能够达到同一层面。在理论教学的同时要加大实践教学，实践内容要考虑到把企业应用计算机的实际工作内容添加到课程当中。基于上述想法，改变了传统教学中office系列软件菜单命令的教学方法，设计了一套以理论教学为辅，实践操作为主，实践操作由浅入深，实用性、技巧性比较强，能让学生感觉到实际工作时应用的内容。
（二）计算机实践教学采用任务驱动式教学
任务驱动教学本质上应是通过“任务”来诱发、加强和维持学习者的成就动机。成就动机是学生学习和完成任务的真正动力系统。任务作为学习的桥梁，“驱动”学生完成任务的不是老师也不是“任务”，而是学习者本身，更进一步说是学习者的成就动机。因此，任务并不是静止和孤立的，它的指向应是学习者成就动机的形成，即任务是一个由外向内的演化过程，是以成就动机的产生为宗旨的。“任务驱动”就是通过“任务内驱”走向“动机驱动”的过程。
在实践教学中，我们要以双师型教师和外聘行业企业专家为主体，通过“任务”来诱发、加强和维持学生的成就动机。从完成某一“任务”着手，提出或引导学生提出实际的问题或目标，引起学生对某一实际操作方面的兴趣，再通过讨论、讲解或操作，使之完成预计“任务”，从而学会相关的理论或技能。在这种方法的实际应用中，既突出了实践，又可激发学生的学习兴趣，解决了学生对一些理论学习望而生畏的问题，使课堂教学在师生共同研究、讨论和完成任务的过程中完成教学目标。
三、总结