计算机硬件基本知识篇1
关键词：中职；计算机硬件；实践教学；系统教学
随着计算机技术在各个行业应用的不断深入，基础计算机人才的需求日益加剧。作为我国基础技术人才培养的基地，中等职业院校计算机教育工作对我国基础技术人才的综合能力有着重要影响。如何从实际应用出发培养学生的实践能力、培养学生计算机理论知识的系统性是现代中职院校计算机教学工作开展的重点。
一、以人才需求为基础进行中等职业院校计算机硬件教学工作
现代社会对专业技术型人才的需求正在向着具有系统理论知识结构、具有较强实践动手能力的方向发展。这一需求的改变使得中等职业院校培养方向必须以实际需求为导向，优化计算机硬件教学内容，使学生的计算机硬件理论知识结构更加完善。同时注重学生实践能力的培养，为其走上工作岗位后快速进入工作角色奠定坚实的基础。教改后的中职院校培养目标加大了对实践能力培养的力度。针对这样的情况，现代中等职业院校计算机相关专业的硬件课程教学中，必须强化理论知识系统性及实践能力，紧跟计算机硬件技术的发展，为中职院校实践型人才培养奠定良好的基础。
二、计算机硬件教学——以实践教学与系统教学的结合为重点
（一）改进计算机硬件教学方式，促进计算机硬件教学实践能力与系统性的提高。
中等职业院校生源结构使得其生源基础较差，学习方式不科学、学习兴趣较低是普遍存在的情况。针对这样的情况，中等职业院校计算机硬件教师必须以科学的教学方式与教学模式提高学生的学习兴趣，同时注重改善学生的学习方法，以促进计算机硬件教学质量的提高，为计算机硬件教学中培养学生良好的实践能力、系统的理论知识奠定良好的基础。
（二）注重理论教学的总结与归纳，提高学生计算机硬件理论知识系统性。
系统的理论知识是培养学生计算机硬件实践能力的基础，是现代中等职业院校计算机硬件教学中的重点。现代中等职业院校的计算机硬件教师应在教学过程中通过理论教学的总结、归纳、回顾性复习等方式帮助学生提高计算机硬件的理论知识系统性，为其实践能力的培养奠定基础。在进行理论教学的过程中，针对学生在具体应用中可能遇到老旧型号计算机的情况。现代中等职业院校计算机硬件教学，除初步对主流硬件技术的介绍与讲解外，还应对计算机硬件发展的历史沿革、技术情况进行教学，以此为学生的实际工作奠定良好的理论基础。通过有针对性的、系统的理论教学使学生获得计算机硬件技术方面的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能，培养学生利用硬件与软件相结合的方法，分析解决本专业及相关专业领域问题的思维方法和初步能力，使学生掌握计算机硬件中具有基础性、系统性、先进性和实用性的基本知识，了解计算机硬件系统结构和工作原理，了解计算机硬件技术的历史、现状和发展趋势，掌握微型计算机使用、组装和维护等方面的技能，能为学生的实际工作提供坚实的理论基础。
（三）以基础实验巩固学生理论基础的同时，培养其实践能力。
在进行计算机硬件理论教学的同时，中等职业院校计算机硬件教学工作还应注重学生基础实验的教学工作，以此巩固学生理论基础的同时，培养学生实践能力。在计算机硬件基础实验教学中，教师要培养学生良好的计算机硬件组装、维护习惯，如维修前断电操作、接触硬件前消除静电等。以此为学生养成良好的实践习惯奠定基础，为其工作中的安全提供基础保障。在计算机硬件教学中，教师还应着重对学生硬件系统检验能力进行培养，减少和降低由于硬件匹配问题造成的硬件故障。
（四）以教学一体化模式促进培养学生系统教学与实践教学相结合的综合运用能力。
现代中等职业院校的计算机硬件教学的理论与实践教学是分开进行的，为了提高学生理论学习的积极性及其对理论知识的“消化”理解，中等职业院校应以教学一体化的模式，压缩单纯的理论课，将理论知识在实践课程中穿行，以此提高学生的学习积极性，促进学生理论知识掌握的同时，培养学生理论指导实践的意识。针对中等职业院校学生毕业方向，在进行计算机硬件教学过程中，还要以学生工作方向为导向，突出实践能力培养的重要性，开展以理论结合实践的实践课程教学。同时，模拟学生可能在工作中遇到的问题，将传统实践教学转变为以模仿工作情景的方式促进学生理论基础与实践的结合。
（五）运用多种教学方式提高学生计算机硬件课程学习的系统性与实践能力。
针对中等职业院校学生基础、接受能力等实际情况的差别，计算机硬件教师要采用多种方式相结合的教学方式来开展计算机硬件的教学工作。通过具有针对性的差异教学方式使不同基础、不同理解能力的学生都能够在教学活动中完成学习任务，达到教学目的。同时，在教学过程中适当应用问题教学法，提高学生的学习兴趣，精讲多练，达到“教学做一体化”满意的教学效果。
三、以高效的课堂教学促进系统教学与实践教学的结合
在进行中等职业院校计算机硬件教学过程中，以系统教学与实践教学为重的教学活动开展还应注重高效的课堂教学，以此在有限的教学课时内提高教学质量。采用基于项目学习的教学方式，培养学生的学习能力和利用所学到的知识解决实际问题的能力。通过学生亲自参与配置计算机，体验选购计算机硬件的过程，以及教师设置的常见问题等加深他们对计算机系统的组成思考与感悟，从而激发学生探究创新的兴趣和愿望，逐步形成勇于质疑、勤于思考、乐于在探究中获得新知的意识和习惯。通过教学方式、方法的改革提高课堂教学的高效性，促进教学工作中系统教学与实践教学的结合，促进学生理论知识系统性及实践能力的提高。
四、结语
根据上述三点的论述可以看出，中等职业院校计算机硬件教学工作的科学开展是基于学生实际应用、工作为基础的教学活动。其需要中职院校计算机硬件教师具有良好的理论与实践基础的同时，还要具有较高的教学理论知识，针对学生的实际情况、工作需要科学的设计教学方式，以此促进教学工作系统教学与实践教学的结合，促进学生实际应用能力的培养，为计算机应用的基础人才培养奠定良好的基础。
（作者单位：梅州农业学校）
参考文献：
[1]陈为国．关于中等职业技术院校计算机硬件教学活动开展的分析[J]．职教资讯，2009，（12）．
[2]韩丽华．中职院校计算机硬件教学中学生实践能力的培养[J]．中职教育信息，2008，（12）．
计算机硬件基本知识篇2
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：
[1]教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会．中国计算机本科专业发展战略研究报告[J].中国大学教学,2005,(5):7-10.
[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.
计算机硬件基本知识篇3
关键词:教学改革;案例教学;硬件基础
中图分类号:G642文献标识码:a
1引言
当今社会对于熟练掌握计算机应用能力的复合型人才的需求日趋旺盛,熟练掌握计算机的通才极为紧缺。为满足社会的需要,培养出适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,在高等院校加强学生掌握计算机理论知识和实际应用能力的培养势在必行。
基于通识教育的大类培养,实施精英教育是大连理工大学提出的教学改革指导方针。“计算机硬件技术基础”课程是培养学生利用计算机从事科学研究和科技开发工作的技术基础课程。1997年教育部高教司颁发“加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见”以来,我校便开始执行计算机基础教学三个层次的课程体系,“计算机硬件技术基础”课程成为面向全校非电类专业开设的第二层次计算机技术基础类课程之一。2003年教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会又下发“关于进一步加强高等学校计算机基础教育教学的意见”(以下简称“意见”),把“计算机硬件技术基础”列为重点核心课程,并提出了教学基本要求。
“计算机硬件技术基础”是大连理工大学非电类理工科专业技术基础限选课程。本课程是一门面向应用的、实践性和综合性的通识教育课程。本课程主要讲授计算机硬件的基础理论、基本技术和方法,教学目的是培养学生应用计算机硬件技术知识解决本专业及相关领域中问题的能力,使其能成为具有较强实际动手能力和科研开发能力的应用复合型人才。培养学生利用软硬件相结合的方法分析解决本专业领域的思维方式,从而为学生进一步学习计算机的后续课程,学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要的基础。
2立足创新能力培养,构建“硬件”教学课程体系
“计算机硬件技术基础”作为非电类专业的计算机技术基础类核心课程之一,其教学改革应符合精英人才培养这一目标。“计算机硬件技术基础”课程包含了众多的计算机硬件基础知识、基本理论和基本方法,而且具有很强的系统性和实践性。该课程对于强调培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力具有特别重要的意义。任课教师不能只“教”计算机的硬件知识,还应特别重视培养学生的创新能力。课程组的任课教师根据这一思路,充分借鉴了国内外相关高校成功的教学实践经验,设计了以基于通识教育的精英人才培养模式为导向的“计算机硬件技术基础”课程体系。从教材建设、教学内容、授课方式、实践环节、考核体系等方面全方位构建计算机硬件基础教学体系。经过近四年来的教学实践,该门课程取得了良好的教学成果,获得了学生的好评。
3重视教材建设和教学内容的及时更新
根据高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导分委会2003年提出的指导意见中的教材建设要求,对于典型核心课程的教材,要强调教材的基础性和系统性,突出基本概念、基本技术与方法的讲解。要使教材能反映计算机技术的新发展,特别是对于教材中一些技术性、应用性的内容更应如此,要让学生能学到一些先进的开发工具和开发方法。要编写一些具有专业特色的计算机教材。教材内容不是一般性地讲解计算机的技术与方法,而是将它们与专业应用有机结合。要重视案例课程的教材研究,教材从内容到结构要能反映案例课程的特点。
根据“意见”精神,课程组的任课教师编撰了高等教育出版社最新出版的“十一五”规划教材《微型计算机硬件技术》,以目前在计算机领域中占主导地位的80x86系列微机为例,系统地介绍了计算机的硬件技术基础知识,并通过对计算机中相关先进技术的介绍,体现出计算机及其应用技术发展的最新水平与趋势。
结合教材内容,重新调整了教学大纲和教学内容,学时安排参见表1,教学学时为32学时。
“计算机硬件技术基础”课程内容涉及常用逻辑元器件、CpU、指令系统、内存储器、外存储器、输入输出接口、常用外部设备和计算机网络等诸多内容,较为繁杂,课程组的任课教师本着少而精、知识面宽、知识新等原则,删繁就简,一是适时修改教学大纲,使之尽量符合新的学科技术及应用发展现状;二是体现在每次具体讲课内容中,可及时传递一些新的学科技术及应用信息,强调加强计算机硬件的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能的培养。在保持课程内容系统性的前提下,主要选用和总结具有一般性、普遍性意义的内容。并在今后的课程讲授中,实时追踪最新计算机发展技术,及时补充到课堂教学中。
4启发式的案例教学方法
计算机硬件课程的特点是包括多门计算机相关课程,体系庞大,内容繁杂,而且大部分知识枯燥抽象,晦涩难懂。计算机硬件的工作原理与人的思维和行为方式“格格不入”,学生对抽象的指令和复杂的硬件电路很不适应。如果教学方法不合理,学生往往因为感觉太难而产生抵触心理,从而导致教学效果不理想。因此课程组在授课环节的设计上,围绕以学生为本、培养学生的创新能力这一教学目标,以是否符合创新能力的培养目标作为教学方法的设计依据。实践表明,采用循序渐进、深入浅出、突出重点的启发式方法授课,配合精心选择的各种工程实际案例有助于教学效果的提高。
用浅显易懂、循序渐进、逐步深入的方式介绍课程内容,帮助学生对课程产生学习兴趣,避免一开始就介绍过多的专业术语和细节。在每一堂课的设计上都有一个重点主题,课堂内容围绕这个重点展开,而不是一味按照讲义的章节顺序进行。例如在介绍计算机各个部件的工作原理时,以人体为例对比介绍,CpU的作用相当于人类的大脑,指挥身体各个器官协调工作,键盘、鼠标等输入设备相当于人们的耳、鼻、喉、眼等感知器官,显示器和打印机等输出设备相当于人类的嘴、手、脚等等,既避免了枯燥的讲解,又加深了学生的印象,激发了学生的学习兴趣。
精心选取和策划教学案例,案例是为知识服务的,所讲的案例一定要紧紧围绕相关知识,切不可偏离主题。具体讲授时可以步步导入,由浅入深;也可互相穿插,讲述理论知识时引入案例分析,分析案例的过程中又回到对理论知识的进一步探讨。整个过程中要注重与学生的互动,提出精心准备的各种问题给学生,让他们思考解决问题的办法,教师可以进行适当的启发和提示,这样学生对知识在实例中的应用会有更切身的体会,这种体会还可以进一步反作用于知识,使其对知识的理解和认识更进一层。比如在讲授逻辑电路时,结合三人表决电路的设计,从实际出发,重点介绍逻辑电路的设计和优化,这样讲授要比按照教材逐一介绍各种逻辑电路的效果好得多。又比如在介绍串行接口的介绍,避免对接口原理的枯燥讲解,引入计算机监控系统的实例,介绍RS232在计算机监控系统中的应用方法,进而引申出在工程中广泛应用的RS422和RS485接口,极大地调动了学生的学习兴趣,形成了研究型学习氛围。课程组的老师在授课过程中注重对课程内容学习方法的介绍,引导和启发学生掌握分析问题的方法,从而做到融会贯通、举一反三。
5重视实践环节
鉴于上机实践实习在计算机硬件基础教学中的重要性,任课教师编写了《计算机硬件基础》上机实验配套教材,合理组织实验教学内容。
实践能力和创新能力是素质教育的重要组成部分,是由被动学习转为主动学习的必由之路。在“计算机硬件技术基础”课程中,动手能力的培养尤为重要。因此在实验教学方式上,要有意识地增加学生自主思考、独立动手的机会,培养他们的独立创造能力;在实验内容上,根据不同专业需求,分别开设计算机硬件拆装实验和微机接口实验两部分。
计算机硬件拆装实验内容:为每个学生提供一套微型计算机,要求学生认知计算机各个主要硬件、独立完成组装计算机、安装操作系统、驱动程序和应用软件,独立完成计算机网络的配置操作。课后要求每个学生写出完整的实验报告,要求记录CpU型号和主频,主板外频和倍频的设置方法,各种板卡的型号,各种外设的品牌型号。除了上述实验报告以外,还要求学生根据电脑市场的商情和学生本人的实际需求,写出一份虚拟装机报告。该实验适用于数学学院、物理学院、力学系、化工学院、材料学院、船舶学院、环境生命学院和管理学院等。表2为该实验内容及学时(12学时)安排。
微机接口实验内容:为每个学生提供一套综合实验仪器设备,完成a/D和D/a转换实验,i/o接口设计等(4学时)。着重培养学生应用典型可编程接口芯片和数字电子技术进行综合设计能力。为培养学生主动学习的意识,加强了要求提前预习实验的环节,以使学生不盲目地仅为完成实验内容而做实验,而是要求他们做完实验后有一定的收获,得到一定的能力训练。要求学生独立完成实验,最后给出具有一定见解的实验报告。尽可能发挥学生的独立思考能力和主观能动性,以培养学生的实际动手能力和创新能力,倡导学生自主学习和独立探索。该实验适用于土木学院、动力系和化机系等。
6改革考试评价体系
根据本课程的特点,要求学生理解本课程的基本原理外,着重考核学生分析和解决问题的能力,引导学生不仅关注课本知识,还要关注本学科的最新技术的发展趋势。
改革了传统的“一纸定终身”的考评模式,学生的最后成绩由基础理论成绩、实验成绩和平时成绩三部分综合评定得出,其中基础理论部分的考核采用上机考试,机考成绩占总成绩的60%,实验成绩占总成绩的20%,并结合学生在实验过程中的主动性、动手能力、分析和解决问题的能力给出实验成绩。任课教师根据平时出勤情况、平时作业、课堂提问以及课堂讨论等平时学习的积极性、主动性给出平时成绩,平时成绩占总成绩的20%。
严肃考场纪律,杜绝学生作弊思想的滋生,课程组老师建立数量庞大、范围广泛的试题库,并随时补充新的题目加入试题库。课程组的任课教师开发了计算机硬件考试系统,并按遗传算法随机组卷,学生上机答题,避免了雷同的试卷,杜绝了相互抄袭的现象。上机考试的评阅则采取学生考试结束后当场打分,整个考评过程透明公正。此外,课程组还建立了考试结果分析制度,以指导命题和改进教学。
7结束语
“计算机硬件技术基础”课程改革从2006年秋季开始进行,从各学期学生的教学评估情况看,多为“理论联系实际”、“讲解方式浅显易懂”、“考核方式新颖”、“这门课程很有趣”等正面评价。从学生的认可度来看“计算机硬件技术基础”课程的改革是比较成功的,符合人才培养的目标,有利于培养学生的研究创新能力。经过课程组教师的长期努力建设,2008年该门课程获得辽宁省精品课程立项,现正在建设当中。
构建合理的计算机硬件基础课程体系,对培养学生良好的计算机硬件基础,提高学生在本专业领域综合应用计算机的能力至关重要。通过计算机硬件系列课程体系建设及系列课程的教学改革实践,完善了课程体系,改革了各个教学环节,在教学大纲、教学内容、教学手段、考核环节和实验教学等方面做了许多工作。近年来,随着中小学信息技术课程的普及,大学生的计算机应用水平得到了很大的提升,尤其是从大中城市报考来的大学生已经具备了相当不错的计算机水平,这些学生已经不满足于有限的课堂讲授,为满足学生自主学习的需要,课程组的教师正在努力建设基于因特网的教学资源库,整合国内外优秀的教学资源。随着计算机技术的不断发展,计算机硬件课程建设和教学改革是一项长期的工作,更需要坚持不懈的长期努力。
参考文献:
[1]教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会.关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见[J].中国大学教学,2005(5):11-18.
[2]邹逢兴.关于创新“计算机硬件技术基础”课程教学的实践和思考[J].计算机教育,2004(2):81-84.
计算机硬件基本知识篇4
关键词：硬件基础课程；实验改革；多元化；一体化
0.引言
计算机硬件基础课程是所有计算机类或通信类专业所必修的专业基础课程。当然不同的院校对于计算机硬件基础课程的开设都不尽相同，但是一般都会包括数字逻辑（或称数字电路）和计算机组成原理这两门课程。以湘南学院计算机科学系为例，该系设有计算机科学与技术、计算机科学与技术师范、网络工程、通信工程4个专业。对于不同的专业，硬件基础课程的开设也有所不同，例如，通信工程专业还会开设电子与电路这门硬件基础课程，而网络工程专业会加开汇编语言课程，而数字逻辑与计算机组成原理却是所有专业都必修的硬件基础课程。因此，针对这两门通用的硬件基础课程的实验环节，笔者提出了教学改革方案。
1.硬件基础课程实验改革的必要性
湘南学院是地方应用型本科院校，其培养目标是培养适应地方经济和社会发展需要的基础扎实、专业突出、实践创新能力强的应用型高级专门人才。实践能力与创新能力以及应用型人才的培养在课程的教学过程中主要是注重实验课程的实践教学。
实践出真知，创新源于实践。如何在实践教学中培养大学生的创新能力与动手能力一直是各高校关注的问题，也是计算机及其相关专业迫切需要解决的问题，而且也直接关系到学生的就业与发展。
目前it产业技术日新月异，知识的更新换代比起其他学科更加迅猛。虽然目前从重点本科院校到地方性本科院校，从职业技术学院到中等专科学校都有开设计算机相关专业，但是不管哪种层次的计算机类专业的毕业生，与目前新兴it企业人才需求之间都或多或少存在一定的差距，这个差距主要来源于实践动手能力。如何尽量地缩短这个差距，让学生一毕业就能上岗，是实验教学培养中的一个主要目标。
计算机类学科中的一个基础就是硬件基础，在硬件的基础上才能开发各种软件，在硬件的基础上才能有各种网络或者通信方面的应用，因此学好硬件的基础课程是整个专业的基石。而如何进一步理解枯燥的硬件基础知识，如何提高学生对硬件基础课程的兴趣与爱好，如何在硬件基础课程中培养学生的动手实践能力与创新能力，都需要从硬件基础课程的实验中去寻求答案。为了适应时代的需求，培养出具有实践创新能力的应用型人才，对于计算机专业中的硬件基础课程的实验改革势在必行。
2.硬件基础课程实验现状分析
实验教学是计算机硬件基础课程教学不可或缺的重要组成部分。实验课程是理论课程的重要补充。对于一些难以理解的理论知识，通过实验可以让学生更好地掌握。但是目前，硬件基础课程的实验环节还存在着许多的不足，不能满足课程培养目标的要求，主要表现在以下几个方面：
（1）实验课时不足。对于计算机硬件基础课程，根据硬件技术的发展对于每门课程所能开设的实验课程数量相对于以前都有所增加，但是实验课时却一直没有变化，显然课时不足已经影响实验内容的更新。
（2）实验内容单一。在传统的实验课程中，实验项目大多是验证型实验，设计型和综合型实验相对较少，学生只需要根据实验指导进行操作，然后观察实验结果即可，无法调动学生的积极性与创造能力。
（3）实验方式单一。在传统的实验课程中，大多数的硬件实验课程都是在已经固化好一些所需芯片的实验面包板上进行的，所有的实验过程与实验结果都是固定的，学生能自己更改的部分很少。对此，目前有部分院校在硬件基础实验课中引入了基于eDa+pLD（电子设计自动化+可编程逻辑器件）技术的实验方式。这种实验方式不仅需要仿真软件，而且需要掌握某种硬件描述语言，实验过程相对比较复杂，但比传统的实验箱更能发挥学生的设计能力和创新能力，对学生的要求相对比较高。
（4）各门硬件基础实验课之间缺少相互的联系。计算机类专业课程之间都有着或多或少的联系，特别是硬件课程之间都有着比较紧密的联系。例如，数字逻辑主要介绍构成器件的基本部件门电路，以及组合电路时序电路等的分析与设计，而计算机组成原理主要介绍计算机的组成部件及其相关原理。计算机组成部件的本质都是一些组合电路或时序电路。因此这两门课程间有着一些必然的联系，而在传统的实验课程中，这两门课程的实验课根本没有联系起来考虑，实验课程设置上也都是各上各的，没有考虑到相关性。
3.硬件基础课程实验改革方案
考虑到上述计算机硬件基础课程实验环节的各种不足，笔者提出从实验内容和实验方式两个方面对硬件基础课程实验环节进行改革实践。
1）实验内容方面。
（1）在硬件基础课程的实验项目设置上，减少验证型的实验项目，增加设计型与综合型的实验项目；在实验课时上，保证设计型与综合型实验的课时量。湘南学院计算机科学系2011版的培养方案中对各门功课的实验项目都做了一定的调整，并要求保证设计型和综合型的实验占所有实验课时的40%。调整后的培养方案保证了一定数量设计型与综合型的实验，有利于提高学生自身的设计能力与综合应用所学理论知识的能力。例如，在数字逻辑课程的实验项目设置中，共有16个实验课时，其中14个为实验课时，2个为实验考核课时；在14个实验课时中，设置了5个实验项目：实验一――门电路、实验二――译码器与编码器、实验三――半加器与全加器、实验四――触发器、实验五――计数器。其中实验一、实验二和实验四3个实验项目都是验证型实验，并且都只有2个课时；实验三是组合电路的设计型实验，给出一定的门电路和特定实验要求，让学生自己设计完成一个半加器和全加器的组合电路，占4个课时；实验五是一个时序电路的综合性实验，给出一定的实验要求，让学生自己综合所学知识设计一个计数器，也占4个课时。在计算机组成原理实验项目设置中，共有16个实验课时，其中2个为实验考核课时，而其余的14个课时分给了5个实验项目，实验一――运算器，实验二――存储器，实验三――微处理器，实验四――基本模型机，实验五――复杂模型机。其中前3个实验都是单元实验，也都是验证型的实验，每个实验都只占2个课时；而第4个实验，是要运用前3个实验，组合成一台简单的有基本计算机功能的模型机，是属于设计型的实验，占4个实验课时；第5个实验，是在第4个实验的基础上，增加一些复杂的计算机功能，组成一台复杂的模型机，此实验是综合型的实验，占用4个实验课时。
（2）在现有实验课时的基础上，增加各门硬件基础课程的课程设计环节，以课程设计作为实验课的一个有利补充和综合运用。而课程设计的命题可以紧跟当下it技术的新发展，在课程设计中尽量让学生接触最新的技术与应用，也可以让学生自主选择感兴趣的相关命题，指导其设计与实现。例如，数字逻辑课程设计中可以综合所学的知识，结合实际应用，设置汽车尾灯控制器、简单交通灯控制器、电子密码锁、智力竞猜抢答器等设计课题供学生选择学习；计算机组成原理课程设计中可以设置多功能aLU设计、Ram故障诊断设计、使用硬连线控制器的CpU设计等综合应用型的课题供学生选择。
2）实验方式方面。
（1）实现实验方式的多元化。把单一的、传统的用实验箱做实验的方式变为多种实验方式结合，实现实验方式的多元化。例如，验证型的实验，用实验箱实现，直观易懂，而复杂些的设计型和综合型实验，试验箱就有了一定的限制，不能充分发挥学生的自主设计能力。这时，可以考虑使用其他方式来实现。例如，前面介绍的eDa+pLD方式，当然这种方式实现起来比较复杂，还可以考虑用更加方便的电子设计软件，如multisim。multisim是美国国家仪器有限公司（ni）推出的ni电路设计套件，是目前最先进、功能最强大的eDa软件之一，它可以实现对电路原理图形输入、分析、仿真、测试等应用，是一个完整的电路设计和仿真工具软件。应用multisim实现数字逻辑实验课程中的设计型和综合型实验是比较简便和易操作的，而应用multisim实现计算机组成原理实验课程中的实验相对来说比较复杂些，但也是可操作的，文献中有相关叙述。而对于非常复杂的、综合型较强的计算机组成原理中的整机实验，可以应用自主开发的实验平台根据需求进行设计开发实现。例如，湘南学院计算机科学系在VS平台上开发了基于浏览器客服端技术实现的计算机组成原理的虚拟仿真实验平台，这个平台在2013年上半年已投入试运行，极大地增加了学生对计算机组成原理实验课程的兴趣与自主设计创新能力，从实验课程的效果来看，比较理想。应用多元化的实验方式，有利于提高实验课程的吸引力，进一步提高学生对实验课程的兴趣。不同实验方式的比较也可以让学生从不同的方面更好地理解理论知识，进一步提高学生的设计创新能力。
（2）相关硬件基础课程实验一体化。由前文分析可知，硬件基础课程之间是有一定联系的，在设计实验项目时，应该考虑到相关课程实验项目之间的联系和衔接，让学生体会到相关的专业知识是一个整体，从而能更好地、前后联系地学习相关的专业知识。例如，数字逻辑课程中的某些实验可能会在计算机组成原理课程中有所应用，这时就不要重复设计相同的实验项目，只需在设置实验项目时把数字逻辑与计算机组成原理当作一门整体硬件基础课程看待，进行一体化设置，便能避免相同知识的重复设置，又体现出专々业知识结构本身的规律，有利于学生对知识的整体理解和把握。同时在统一设计实验项目的时候要遵循从简单到复杂、从部分到整体、从验证型到设计综合型，这样一个循序渐进的过程，在实验过程中慢慢地增加实验难度，这样做更加有利于学生对知识的理解与接受。
计算机硬件基本知识篇5
关键词：计算机；教学目标；内容设计
中图分类号：G630文献标识码：a文章编号：1003-2851（2012）-06-0135-02
一、课前预析
（一）教学内容分析
这节课是新生入校的第一堂课，在教材中课题是“计算机使用初步”，要讲授的内容包括两个方面：初识计算机和计算机的开机、关机及重启。通过这节课的学习，一方面使学生在初中已有的计算机知识基础上进一步地学习常见硬件及其功能，使学生充分了解计算机的组成和简单的工作原理。另一方面，让学生养成一个好的习惯：那就是正确地开机、关机及重启。本节知识是该课程的起点，只有学好这部分内容，才能为后面的其他内容的学习起抛砖引玉的作用。
（二）学生情况分析
本节课的授课对象是中职一年级学生，年龄大多在16岁，都是初中毕业生，他们对计算机机有了一定的了解，比如说认识哪个是显示器、哪个是鼠标、键盘等一些硬件设备，还会一些应用软件的操作，比如他们感兴趣的游戏。但他们说不清什么是硬件、软件，以及常用硬件的作用，就是说他们对这些基础知识了解的太少，不够系统、不清晰，通过这节课的学习，会让他们从基础学起，激发他们学习这门课的热情，提高他们的认知能力。
二、教学目标设计
（一）知识与技能：通过老师讲授引导以及学生观察实物的基础上使学生对计算机硬件有直观的认识,了解一台基本的计算机主要是由主机、显示器、键盘、鼠标等组成，并简单地了解他们的功能。
1.通过这节课的学习，使学生有更大的柔性和发挥的空间，以培养他们观察、总结归纳、继续学习的能力，为他们的未来作好准备。
（二）过程与方法：通过实物演示、学生观察、师生互动等形式，培养学生观察能力、自主学习能力和语言概括表达的能力。
（三）教学价值。1.通过老师引导让学生在自主解决问题的过程中培养成就感，为今后学会自主学习打下良好的基础。
2.通过生生、师生的协作活动，加强师生情感纽带、构建和谐师生关系、培养学生合作学习的意识和研究探索的精神，从而调动学生的积极性，激发学生学习计算机的兴趣。
三、教学内容设计
（一）教学重点
1.一台基本的计算机的硬件系统主要由哪几部分组成，它们的基本功能是什么？
2.主机箱前、后面板的介绍及硬件间的连线操作。
3.正确的计算机开机、关机及重启。
（二）教学难点
1.常见的计算机硬件系统及其基本功能。
2.主机箱前、后面板按钮、接口、指示灯等的名称、作用及连线。
3.纠正学生不正确的开、关机操作。
四、教学方法
启迪总结法，师生互动法、实物演示法、讲授法
五、教学准备
常见的计算机硬件实物
六、教学过程
（一）引言
当今社会是信息时代，它不但推动着世界经济的高速发展，而且还引起人们生活习惯、工作方式、价值观念的改变。信息社会离不开计算机的普及和应用，学习、掌握计算机的操作和使用技能，已成为新世纪对现代青年的最基本要求。如成绩统计、身份证管理、人事档案、体育奥运获金牌运动员统计、情报检索等，利用计算机的数据库管理系统软件，能够迅速、准确地对数据进行存储、编辑、排序、检索、计算统计等。所以我们每个同学必需要学习计算机知识，那么从哪开始学起呢？
（二）讲授新课
1.初识计算机
（1）计算机组成
师：请同学们回忆一下，你接触的计算机都有哪些部件构成的？
生（七嘴八舌,这样课堂气氛活跃）：显示器、鼠标、键盘，还有主机箱等。
（演示实物，名物对照）
师(鼓励):大家回答得不错。那么你们还能不能说出这些部件有什么共同特点？
（同学们思考）……
师提醒：这些部件我们能不能看见?
生：能。
师：这些部件我们能不能摸着？
生：能。
师（小结）：我们把计算机系统中能看得见、摸得着的这些部件（或者设备）叫做硬件。硬件的集合叫做硬件系统。
师生（小结）：从外观来看，一台基本的个人计算机硬件系统主要是由主机（箱）、显示器、键盘、鼠标、音箱等组成。
师（进一步）：大家知道，我们的眼睛有看的功能，鼻子有嗅的功能，耳有听的功能，那么计算机系统中的每一个硬件有什么作用（功能）呢？这就是我们要讲得第二个小问题。
（2）各硬件的作用
师讲（新知识）：
a.主机（箱）。计算机系统的主体，其主要功能是完成各数据的运算和存储。计算机中的主要部件（如主板、中央处理器、内存、硬盘、显卡、光驱等）都安装在其内部，其他的外部设备（如显示器、光盘等）通过各种形式的接中与之相连，从而形成一个完整的计算机硬件系统。
b.显示器。它是计算机的主要输出设备，与主机中的显卡相连接，其功能是将主机处理好的各种文本、图像、图形、视频、动画等信息显示在屏幕上。
c.键盘。它是计算机中最常见的输入设备之一，其主要功能是将数字、字母、汉字、控制命令及其他语言的字符输入到计算机中。
d.鼠标。计算机中最重要且常见的输入设备之一，通过它，操作者可以对屏幕上的光标进行定位，从而对屏幕上显示的各种元素进行操作。
e.音箱。它与主机中的声卡相连接，是计算机中常见的音频输出设备，通过它可将计算机中处理好的音频信息进行输出。
计算机硬件基本知识篇6
自上世纪http://末90年代末开始计算机科技技术的发展日新月异，与之同步的计算机硬件技术也在不断顺应着计算机软件系统进行着高速的改朝换代，从而达到匹配其需求的目的。时至今日，随着人机互动系统的不断完善与普及，各种新颖的输入/输出硬件不断的刷新市场，这都给计算机硬件组装的教学工作提出了新的挑战，如何使计算机硬件教学顺应计算机科技的发展是摆在计算机教育工作者面前的一个崭新的课题。
1.当前计算硬件组装教学上存在的主要问题
由于计算机硬件组装教学相对于软件教学来说，教学知识概念比较繁复，而且一些硬件与具有着高集成化的特点，这就是说计算机硬件在教学内容本身上就存在着学习的硬伤，再加上教学时许多问题比较抽象，如果不亲自动手操作很难让学生产生认同感，这就导致了当前学生们普遍的“喜软（件）怕硬（件）”的情绪。同时，由于许多软件教学课程实践中并没有和硬件产生必要的联系，这就容易让一些计算机专业学生产生轻视硬件组装课程学习的心理。
2.计算机硬件科技发展的背景
从学生的就业形式上来考虑，学生们所学习的计算机硬件组装知识，必须是计算机产品最前沿的产品，所以制定计算机硬件组装教学实践并不是一个静态的过程，而是要时刻关注计算机市场动态，了解计算机硬件技术的最新发展以及相应配件的换代情况。但这对于计算机学校的财力要求比较高，要尽量协调资源，尽量避免用废弃教学机或是淘汰落后品来进行计算机硬件组装教学实践的情况发生。同时，从2010年对我国计算机维修市场的调查统计中显示，只有5%的硬件维修任务是出在硬件实质损伤维修/维护上，也就是说有95%的的硬件故障任务用简单的更新/更换硬件方法得到解决，粗糙而浪费资源，这客观反映出当前我国计算机硬件市场急需硬件专业技术人才，这也为计算机硬件组装教学工作提供了动力。
3.以计算机科技发展为基进行硬件组装教学的原则
3.1将理论和实践操作进行有机结合
首先由于计算机硬件组装教学所涉及到的教学内容，如：电子电路基础、各电子元配件（包括电阻、电容等）工作原理、相关硬件的匹配原理等都是具有着极强知识性和极强实践性的知识内容，需要通过多课时、多层次的实训教学才能达到理想化的教学目的。因为将理论和实践操作进行有机结合是以计算机科技发展为基进行硬件组装教学的首要原则。
3.2以学生就业需求为教学目的
随着当前计算机专业学生就业形式的日趋严峻，以就业为主导向的职业人才培养教育形式已经成为了专业人才培养的核心思路。同样的，计算机硬件行业也迫切需要适合计算机科技发展需求的高素质、高聚合性、技能过硬的复合型人才，要达到这样的人才培养效果，在计算机硬件组装教学设计初期，就要以学生的就业需求为教学根本原则进行设计。
4.针对计算机科技发展的计算机硬件组装实训改革措施归纳
4.1灵活应用调研/多媒体手段，激发学生主动学习欲望
不可否认的事实是，当前学生学习计算机硬件组装课程时，绝大多数是被动式学习，只能通过机械的反复操作，反复记忆达到一种，“心里没记住，但手却记住了”的操作熟练状态。这种方式很容易造成对计算机硬件组装学习的厌恶或抵触情绪。所以在具体教学实践中，要尽量的多利用多媒体手段，（当然如果能找到硬件实物则更为理想）模拟制作相应的硬件实体课件，使学生产生兴趣，主动的作到知识点与实物结合。同时，要尽量用多媒体课件代替相对枯燥的板书教学，让学生在单位时间内尽量多的获得信息量，如果多媒体课件制作的工作量比较大，可以进行全体教师的调配，大家分章节制作课件，然后串换使用，这样用多媒体手段进行的演示操作可以使枯燥的硬件装机内容尽量生动地展示给学生，有效地调动学生的求知欲望。而且还要尽量多安排学生在课余时间做一些相关的硬件信息调研或市场调研任务，这样学
转贴于http://
生在进行实际调研过程中客观了解到所接触到硬件的价值所在，有助于学生对硬件的理解和记忆。
4.2尽最大努力多安排实训课时
计算机硬件组装教学最忌讳的教学效果，就是培养出的学生“眼高手低”，所有的操作知识步骤都能靠着反复死背而记牢，但当进行实际操作或是出现一些灵活问题时就变得不着头绪。因此，要尽学校最大的努力多安排计算机硬件组装的实训课程，这样在学生巩固所学习理论知识的同时还大大提高了学生的动手能力，为以后就业工作实践打下了坚实的基础。
4.3给学生多提供实践操作的机会
学校可以根据自身的情况，与专业公司协商，承接一些计算机硬件维修任务。初期让学生在老师的带领下完成任务，后期达到独立完成维修任务的目的。这样通过具体的问题，学生可以用心的思考所学过的知识技能，并将其用在实处；将课堂上所学到的技能代入到实际存在的故障中，将实训课程的内容和社会中所存在的相关问题相结合，让学生在这样的环境中锻炼成长。并可以和市场上一些专业公司合作，推荐一些在实践操作中比较优秀的学生，去该公司进行实习，进一步刺激学生的学习积极性，将学习与以后走入社会生存联系到一起，让学生对自己的人生提前作出规划。
4.4考核体系的完善
在传统的计算机硬件组装考核体系中，学生的成绩基本都是由实践操作报告来进行分数评定的，这样得出的分数与该学生的实际操作能力有很大出入，因为考核所进行的操作部分题目大多是验证型题目，学生比较容易通过完成，这样所得出的分数不能客观评价学生的计算机硬件组装能力。因此为了针对计算机科技的发展需求，对于计算机硬件组装教学的考核体系也应当系统化，比如制定相应的计算机硬件组装维护考核标准，或是组织学生参加一些国家统一的认证考试，比如：全国计算机信息高新技术考试（即通常说的citt）、信息产业部推出的硬件工程师认证考试等等。
5.虚拟实训室的建立，符合计算机科技发展需求
计算机硬件基本知识篇7
【关键词】计算思维；计算机硬件；课程；教学；一体化改革
【中图分类号】G624【文献标识码】a
【论文编号】1671-7384（2014）01-0082-04
仅从字面上看，计算思维似乎并不是一个陌生的名词，但是计算思维一直被局限于人工智能领域，直到2006年美国学者周以真发表了“计算思维”一文，才将计算思维提升到一个新的高度。自此国内外学者开始试图将计算思维融入教育、产品与系统开发中，计算机学界也开始研究如何在计算机课程教学中融入“计算思维”，要以计算思维改变计算机教学现状。查阅文献不难发现，目前以计算思维为主导的教学研究内容，最多的还是在计算机基础教育和软件课程教学方面。究其原因，不外乎大学计算机基础教育陷入困境，希望尽快找到前景光明之路；计算机软件教学本身就含有较多的算法内容，课程和计算关系更为密切。若将计算思维作为学科思维模式进行培养，则应将其贯穿于学科教育的全过程，作为计算机专业基础课的“数字电路”、“计算机组成原理”等当然也不能例外。本文是对计算机硬件教学应用计算思维的探索，希望能将计算思维体现在所有计算机课程中，形成计算思维帮助计算机专业教学的完整过程链。
计算思维的内涵解读
在2010年11月，陈国良院士第一次正式提出，将计算思维能力培养作为计算机基础课程教学改革切入点的倡议。2012年11月，教育部把与计算思维有关的课程改革课题纳入教育部研究项目。可以说，目前计算思维在计算机课程改革中的作用、地位、影响等仍处于起步和探索阶段，如何将计算思维有机融入计算机专业教学，更有待于深入研究。
有人简单地将计算思维说成是计算机、软件和计算相关学科中科学家和工程技术人员的思维模式；有人将其提高为运用计算科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学的一系列思维活动；也有人将计算思维看作是理论思维、实验思维之外的第三大思维。在美国学界，较为统一的“计算思维”定义是：“计算思维是一种能够把问题及其解决方案表述成为可以有效地进行信息处理形式的思维过程”。
从以上种种说法中我们至少可以解读出计算思维有以下几层含义。
（1）它是一种思考问题的方法，是利用计算科学的概念思考解决问题的方法，计算思想贯穿始终。
（2）它是一种解决问题的手段。是按算法形成解决问题的方案，计算思维对解决问题起至关重要的作用。
（3）它是提升理工类学生创新能力的有效途径。通过这种抽象、严谨的思维训练，能够形成符合现代科技工程领域工作需要的思维模式，有效提高研究和创新能力。
计算思维究竟是否需要在所有的计算机学科推行，关键是要解决两个方面的问题。一是计算思维是否适应教学内容的要求，或是教学内容能否设计成适应计算思维的教学模块；二是将计算思维融入教学是否能够提高教学质量，是否有利于培养学生的创新能力。
计算思维对计算机硬件学科的影响
正是因为计算思维以设计和构造为特征，所以势必影响计算机所有学科。计算思维对计算机硬件学科产生影响的主要原因有以下三方面。
一是计算机硬件是完成计算的基础，所有以计算思维形成的利用计算机解决实际问题的算法，都要借助硬件平台最终实现，若能从开始专业学习阶段就以计算思维理解硬件平台，一定能够更好地理解利用硬件平台解决应用问题的实际算法。
二是计算机硬件课程是专业基础课，若在专业基础课上没有形成计算思维的基本工作模式，势必造成思维过程连续性断裂。既没有形成硬件课程学习的计算思维，不利于后续专业课学习，也没有形成计算思维的训练连续性，不利于计算思维能力的培养。
三是计算思维与产品开发和系统设计密切关联，而计算机硬件课程就是电子产品开发和电子系统设计的基础，因此计算思维必将成为统领计算机硬件课程体系的核心。
因此，尽快将计算思维引入计算机硬件教学环境，是解决计算机人才培养的迫切要求，也是系统解决计算思维帮助计算机学科建设的必然趋势。应该注意的是：将计算思维作为培养专业能力的目标引入计算机硬件教学，不应该是简单的教学设计改革，而应是贯穿教学全过程、全方位的一体化改革，是内容全面、过程连续、手段完善的计算机硬件教学整体解决方案。
基于计算思维开发适合学科特点的教学设计
如何将计算思维有机融入计算机硬件类课程，应该是首先需要解决的问题。以计算思维进行计算机硬件类课程的教学设计，就是运用计算思维进行问题求解或系统设计的过程。是从提出问题开始，以分析问题、找出可能解决问题的方案为第一学习过程。以完善解决方案、解决实际问题为深入学习过程。最后要在解决问题的基础上拔高，争取做到一题多解、一解多题，寻找突破问题难点的思路和解决问题的创新技术方法。因此，以“提出问题分析问题解决问题”的过程进行教学设计完全符合已有的硬件课程的教学过程。在完成解决问题的基础上深入拓展，笔者在以前的教学中也多有尝试，但是没有那么完整和系统。
以计算思维进行教学设计首先要把完整的教学内容拆分成适合课堂教学的任务，由此引出教学改革的第一个难点——教学任务和课堂教学的适应性问题。若实际教学内容能够拆成满足课堂教学时长的任务，一切好说。但一般情况下，一个完整的学习问题求解过程是“提出问题分析问题解决问题问题延伸”。若要认真完成这样一个过程，两个学时似乎很难达到目的，所以基于计算思维的教学改革不只是教师的问题，需要教学管理部门理解和密切配合。只有教学管理层理解课程内容与教学时长的关系，支持配合计算机硬件教学改革，教师才有更多的教学设计自。
（1）任务拆分。将完整的教学内容拆分成有机衔接的若干个任务是教学设计的第一步，拆分任务需要考虑完成全部内容的教学时长。
（2）提出问题。具体教学设计的第一个任务就是针对每个学习任务准确刻画出提出问题的方法和内容，可以是“做一个举重裁决电子表决器”的直接任务式，可以是“增加内存芯片时片间线路如何连接”的疑问引导式，还可以展示电子产品实物下达具体任务。不论以何种方式提出问题，关键是能够正确表述问题的实质，便于学生后续分析、分解任务并导出解决问题的思路。
（3）分析问题。面对具体的任务需要找出解决问题的方法和思路，如何引导或便于学生自己找到解决问题的思路或解决方案，是教学改革的第二个难点。教师放和收的尺度不好把握，收放失当会影响教学形式和教学效果，建议教师在教学设计中考虑课程前期多收少放，后期少收多放。
（4）解决问题。解决问题是训练计算思维的关键，以前期形成解决问题的思路为基础，系统解决遇到的问题不是教学中的麻烦问题，形成解决问题的逻辑思想、养成逻辑思维的习惯才是关键。按照问题解决方案去做总会有两种结果，顺利完成和不能完成，发现问题、解决问题是必然的循环过程，善于发现问题、解决问题是整个过程的核心。
（5）问题延伸。最能锻炼学生创新能力的课程内容是最后学习环节的解决问题方法延伸，这也是教学改革的第三个难点，此时会面临许多要破解的难题。如：拆分出来的教学任务有没有延伸的余地、学生有没有延伸学习的能力、学生需要借助哪些知识或工具延伸学习、需要多少时间完成延伸学习、是否所有学生都能完成任务等。
掌握基于计算思维的课堂教学方法
既然将计算思维作为思维训练的重要内容，教学方法、过程和内容就应区别于过去传统的教法，因此，我们认为适用的教学方法是任务引领、案例教学法。教师要从过去的单一讲授的课堂主导者，转变成教会学生完成基本任务，引导学生自主延伸学习任务的辅导者。教师需要提出具体任务，然后帮助学生分析、完成任务。同时，教师要在师生、生生充分讨论后，总结、概括地提出合理的完成任务的思路和解决问题的方法，简单讲解完成基本任务的知识和方法，引导学生自主完成学习任务、用多种方法或思路完成任务。学生需要理解任务，分析、确定完成任务的方法和思路，掌握完成任务的必备知识和技能，自己动手尝试完成任务和以多种方法完成任务。
（1）课堂角色任务转换。教学双方的角色任务转变是教学改革的第四个难点，只有双方都能适应角色任务转变，才能顺利开展课堂教学工作。教师从主导到引导的转变使教学难度增加，教师面对的不是一个整齐划一的课堂，而是进度、方法、内容不一的多个个体，这对教师的掌控能力有更高的要求。学生从被动接受知识到主动完成任务的转变使学习难度增大，认真听讲成为对学习最基本的要求，不但要听得懂还要做得出，更要学会以多种方法和思路完成学习任务，这对学生的学习主动性、思维能力、动手能力都提出了更高的要求。
（2）教学环境的要求。满足教学要求的环境是教学改革的第五个难点，学生自主完成学习任务的教学环境的要求更高。对于计算机硬件教学来说，不只需要实验场地、实验设备，还要大量的实验材料，教学成本与传统教学不能同日而语，学校的教育成本投入必然加大。
（3）教学过程中的关键点。教师提出恰当的教学任务是第一要务，任务过难、过易、偏离学习主题，都很难正常进行后续教学。分析任务提出解决方案的过程实际已经简单圈定了基本的知识范围，教师在帮助学生分析任务时进行必要的知识讲解和铺垫，使学生具有初步的分析和解决问题的能力。在学生自主完成任务的过程中要随时注意可能出现的问题，辅导学生完成基本学习任务。整个教学活动的前期，教师应给学生提供一些拓展的资料，帮助学生了解拓展的基本思路，随着拓展学习能力的不断增强，教师可以完全下放自，由学生自己创造性地进行任务拓展。对于有创新特色的成果，教师要及时总结、褒奖，达到相互借鉴、共同学习、共同提高的目的。
开发基于计算思维课堂模式的教材
作为辅助教学的教材，首先应该有适应计算思维课堂教学的模式，其次是有满足计算思维学习的内容，这两个条件限制必然使教材的结构形式和内容有别于传统教材。教材形式如何改变，改变后的结构形式和内容能否被师生接受是教学改革的第六个难点。
（1）教材结构形式。教材结构与教学相适应是对结构形式的基本要求，因此教材不能再拘泥于传统的章节形式，而应该以适应教学的任务为独立单元，以完成任务的知识、技能为连续过程，以具体案例任务为目标，以知识、技能拓展为结束的一个完整体系。以下是以任务为教学单元的典型教材结构形式：
>任务
>任务解决方案
>任务知识
>任务工作提示
>任务拓展基础
其先后次序可以根据需要调整，如明确任务以后，带着任务学知识，具备一定的基础知识再去分析任务、提出解决方案；也可以先提出任务的解决方案，根据工作思路学习所用知识，具备基本知识和技能后再动手解决问题。
（2）教材内容。教材内容与结构形式相适应也是对教材的基本要求。由于基于计算思维是在传统“逻辑教、逻辑学”基础上的延伸，并不能改变知识间的逻辑结构，提出符合知识技能逻辑关系的任务也是关乎改革成败的关键。第一，任务不能改变知识链的逻辑关系，要适应“逻辑教、逻辑学”的逻辑思维训练本质。第二，要达到学做合一，实现“逻辑做”的动手训练。第三，局部知识完整，能满足拓展创新的“逻辑”需要。
教材的重要作用是辅助学习，给出完整解决问题的具体工作过程提示，是帮助学生动手解决问题的基础，也是帮助学生形成解决问题思路的要求。学生按教材要求动手完成任务，只是计算思维训练的初级阶段，学生自己提出同一问题新的解决方案或找出同一方案可以解决的不同问题，才是教学要达到的最终目的。所以教材任务的最后部分应该是帮助任务拓展的提示性信息，可以是专业的参考文献和网站信息，可以是具体的实用性产品说明，也可以是同类任务的列表。
计算思维融入计算机硬件教学是必然趋势，计算思维也必将改变计算机硬件教学涉及的所有内容。因此，研究在计算思维背景下的计算机硬件教学改革有重要的现实意义。简单认为改变教学方法即可以实现计算思维训练的想法不现实也不可行，只有从管理、方法、手段、内容等进行全方位的一体化改革，才能够在教学中贯彻计算思维的训练思想，真正培养具有计算思维基础、具有创新能力的有用人才。
参考文献
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[3]战德臣，聂兰顺.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学，2013（2）.
计算机硬件基本知识篇8
关键词：计算机；基础教学；课程体系；人才培养
【中图分类号】G640
计算机基础教学是面向非计算机专业的计算机教学，所以它不同于计算机专业的计算机教学。计算机基础教学的目标是为非计算机专业学生提供计算机知识、能力与素质方面的教育，培养非计算机专业的学生掌握一定的计算机基础知识、技术与方法，以及利用计算机解决本专业领域中问题的意识与能力。因此充分认识计算机基础教学在高等教育中的基础性地位，合理的进行计算机基础教学课程体系的构建是十分必要的。
跟普通高校对比来说，民办本科院校有着很明显的侧重学生应用能力培养的人才培养特点。所以，在计算机基础教学课程体系的构建过程中，也要从实际情况出发，建设符合自身人才培养要求的计算机基础教学课程体系。
一、民办本科高校计算机基础教学的现状
经调查，目前民办本科高校计算机基础教学的现状如下：
1.新生入学时所具备计算机知识差异较大
由于各地市县中小学计算机教育环境尚有很大欠缺，新生入学的计算机水平呈现出较大的差异，大部分同学对计算机的基本操作还不熟练，掌握的基础知识仍然未达到大学计算机教学的目标。
2.新生对计算机基础课程不够重视
计算机基础教学普遍采取的是传统的集中大班授课方式，授课内容统一、泛泛，新生对课程的重要程度理解不上去。
3.企业对学生对计算机操作有较高需求
经调查发现，由于大多数学生在学习计算机基础知识的时候重视程度不够，导致学生缺乏独立的计算机实际操作能力，不能满足企业的需求。因此，在就业单位还要进行计算机操作的训练！
4.学习的知识还无法满足国家计算机等级考试的要求
国家计算机二级等级考试的基本要求是计算机的软硬件基础知识加上一门程序设计语言或者数据库的基本操作。而目前开设的计算机基础课程大多数仅包含前者，如果没有后续的程序设计语言或数据库的学习，学生们想要通过自学参加国家计算机等级考试是非常困难的。
二、课程体系构建方案
下面以哈尔滨华德学院针对不同专业特点所给出的计算机基础课程体系建议方案为例，哈尔滨华德学院按照专业划分，共分为电子与信息工程学院、机电与汽车工程学院、建筑与土木工程学院、艺术与传媒学院、经济管理学院、通识教育学院六个分院。为了满足学院各专业人才培养的需求，更好地发挥计算机基础教学的作用，在充分调研、深入分析计算机基础教学的能力结构、知识体系、实验体系、课程体系，认真研究计算机基础教学发展规律的基础上，结合我院计算机基础教学的现状，提出针对六个分院分别制订的课程体系建议方案。
由于不同专业的需求和学时所限，建议各分院在课程设置中采用“1+X”的方案，即：大学计算机基础+若干必修/选修课程。可以根据专业特点，制定相应的必修和选修课程。
1.电子与信息工程学院
知识结构特点与要求：需要有较强的程序设计能力；在“系统平台与计算环境”方面，侧重计算机硬件结构以及网络与通信等内容，同时需要掌握软件平台方面的基本知识。
建议课程：“大学计算机基础”+“程序设计基础”+“微型计算机原理”等。
2.机电与汽车工程学院
知识结构特点与要求：需要有较强的程序设计能力；在“系统平台与计算环境”方面，侧重计算机硬件结构以及网络与通信等内容，同时需要掌握软件平台方面的基本知识。在“数据管理与信息处理”方面，重点掌握计算机辅助设计技术。
建议课程：“大学计算机基础”+“程序设计基础”+“计算机辅助设计”等。
3.建筑与土木工程学院
知识结构特点与要求：需要有较好的计算机辅助设计知识与技能；在“系统平台与计算环境”方面，掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识，重点掌握软件平台方面的应用技能；在“数据管理与信息处理”方面，重点掌握计算机辅助设计技术以及多媒体信息处理技术等方面的知识与技能。
建议课程：“大学计算机基础”+“计算机辅助设计”+“计算机网络技术及应用”等。
4.艺术与传媒学院
知识结构特点与要求：需要有较好的计算机辅助设计知识与技能；在“系统平台与计算环境”方面，掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识，重点掌握软件平台方面的应用技能；在“数据管理与信息处理”方面，重点掌握辅助设计技术以及多媒体信息处理技术等方面的知识与技能。
建议课程：“大学计算机基础”+“计算机辅助设计”+“多媒体技术及应用”等。
5.经济管理学院
知识结构特点与要求：在数据库应用系统设计方面应有较强的能力；在“系统平台与计算环境”方面，掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识，重点掌握软件平台方面的应用技能；在“数据管理与信息处理”方面，重点掌握数据库应用、多媒体技术以及分析与决策等方面的知识与技能。
建议课程：“大学计算机基础”+“数据库技术及应用”+“多媒体技术及应用”等。
6.通识教育学院
知识结构特点与要求：在“系统平台与计算环境”方面，掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识，重点掌握常用软件的使用方法；在“数据管理与信息处理”方面，重点掌握多媒体处理技术等。
建议课程：“大学计算机基础”+“多媒体技术及应用”+“专业软件应用”等。
三、结论
计算机基础教学的主要目标是让学生更好的利用计算机去解决专业领域中的问题及日常事务问题，具有很强的应用性。以上是哈尔滨华德学院在计算机基础课程体系的改革方案，希望能为民办高校计算机基础教育课程体系的构建提供一些经验和参考。
参考文献
[1]羊裔高，张伟利.大学计算机基础教育模块化教学模式新探[J].河北师范大学学报（教育科学版），2012（5）：44-45.
计算机硬件基本知识篇9
关键词:硬件;软件;计算机;要求;目的
1引言
计算机机在商业和家用方面已经普及使用,有台式的、有手提便携带式的、有微型的、还有中型的和大型的等,对计算机维护和维修的基本要求就是利用软硬件知识去保证机器正常使用。在各行各业的使用场所,有不同层次的维护和维修要求,这是行业的基本要求,要求的维护和维修技术等级肯定要比家用普及型高。对计算机维护和维修需要的基本要求是什么呢?下面就以家用台式计算机为主体进行分析。
2家用计算机的使用要求
现在,通常的家用计算机主要是青少年用于配合学校学习而购置的,硬件以单CpU台式机为主,配以微软系统软件、oFFiCe软件和防病毒软件为主。实际上,青少年把计算机用于学习的时间不多,多是用于上网浏览和打游戏。所以,他们使用的硬件往往是比较近代的产品,配置也比较高新;对应用技术软件则要求不多,至多在添加设备扫描仪的同时加上图形(例如pHotoSHop)软件。
3家用计算机的维护要求和目的
3.1硬件的维护要求和目的
越高档的计算机,它的硬件就越要求好的运行环境,好的环境就需要好的维护措施,才能防止运行环境变坏,才能保证计算机运行良好。所以,提出下列要求:
(1)定期检查电源散热风扇是否运转正常,灰尘多时要拆开清洁。目的是防止电源风扇停止转动而影响电源部件的散热需要。
(2)定期清洁软盘和光盘驱动器的磁头与光头(如半年一次)。目的是防止磁头或光头因为灰尘或脏物造成读盘出错。
(3)定期检查CpU、显示卡等部件上的散热风扇是否运转正常。目的是防止风扇停止转动而影响CpU和显示卡等主要部件的散热需要。
(4)计算机要定期进行使用,避免长期放置不用。目的是防止计算机元件因为接触不良或电容失效而影响需要使用时无法工作。
(5)开机时应先给外部设备加电,后给主机加电;关机时应先关主机,后关各外部设备,开机后不能立即关机,关机后也不能立即开机,中间应间隔15秒以上。目的是防止电源电压对计算机元件的意外冲击而损害。
3.2软件的维护要求和目的
(1)开机后,系统软件没有完成进入正常使用时,不能立即关机。目的是防止不但容易损坏软件,也会容易导致硬件损坏。
(2)基本应用软件安装使用正常后,马上进行系统区域备份工作(可利用GHoSt软件备份到另一硬盘区域或另一个硬盘,还可以刻录到光盘上或U盘上)。目的是为快速修复系统软件作好预备工作。
(3)必须安装有防病毒软件后才能复制非本机的文件进入本机和上网浏览,防病毒软件发出提示时,不能确认的不要允许通过,防病毒软件必须要定期升级更新。目的是防止病毒软件损害计算机内的软件甚至是硬件,病毒软件几乎每天都在更新,所以防病毒软件也要求能自动更新。
(4)随时或定期做好自编文档、自拍图片和录象等备份工作(方法参照第2条)。目的是防止因为计算机系统软件或硬件的损坏而导致自己的劳动果实丢失。
(5)不要随便删除系统盘上的软件。目的防止系统软件链被意外损害而系统无法正常工作。
(6)同类型的软件不要全部安装使用,只挑选一种。目的是避免软件冲突,例如把2个以上防病毒软件安装在同一主机,就可能因为双重工作甚至相互争先而导致软件运行速度下降,严重的会引起停机不工作。
(7)执行软件工作,没有必要的话,尽可能不要同时执行同类型的多任务工作。目的是防止CpU工作量大,耗能也大,速度也会降低,软件容易出错。例如同时进行多任务复制或下载工作,一个任务只需要30分钟,两个30分钟的任务,不等于在30分钟同时完成,而可能会变成需要60分钟才能完成,三个以上的任务就更加难以确定了,除非主机性能等各方面因素都良好会有例外。
(8)关机时按系统软件的要求进行操作,不要直接使用硬件按钮简单地进行关机。目的是避免系统软件出错或损坏,导致下次开机不能使用,或要花费较多的时间启动软件自动进行扫描检查。
4家用计算机的维修要求
今天,计算机硬件和软件变得更加密不可分,许多原先由硬件实现的功能改由软件实现。对计算机来说,软件成份占了相当部分。很多软件故障,客观上也表现为硬件的故障。有些故障是可以明显而容易地区分到底是硬件还是软件上的问题。有些则需要作一定的工作才可以判定到底是软件故障还是硬件故障。这就要求维修人员既要具备硬件知识,又要具备相当的软件知识。因此,提出下列要求:
(1)熟悉计算机硬件各部分功能,熟悉硬件自带软件的使用,熟悉组装过程。
(2)熟悉计算机通用系统软件的快速安装与使用,熟悉常用软件的安装和使用(例如office等软件)。
(3)会使用测试卡、万用表等工具检查硬件基本数据状态。
(4)会对比分析硬件的正常与否,用替代法判断硬件的好坏。
(5)会使用工具软件检测硬件的性能。
(6)会使用工具软件调整或修复可以进行修复的硬件,如BioS数据,硬盘物理部分损坏等。
(7)会分析检测主机关联设备的正常与否,会检测常见设备的正常与否,如打印机。
(8)会分析主机故障的原因是属于硬件引起还是软件产生的。
(9)需要熟悉局域网有关硬件和软件的安装和应用,会分析网络故障的原因是由硬件还是软件引起的。
(10)对每次出现的故障和维修结果,要进行记录和总结,积累维修资料,多翻阅学习计算机软硬件书刊,以提高维修的效率。
5非家用计算机的维护和维修要求
(1)必须具有家用计算机维护和维修技能。
(2)要了解和熟悉本单位或行业的计算机硬件构造,知道部件的性能。
(3)要了解和熟悉本单位或行业的软件的安装和使用,要设置软件的备份工作。
(4)要熟悉常用工具软件的安装和使用,例如针式打印机的个别断针应急维修,可以使用软件暂时修复使用。
(5)对24小时运行的机器,要定期在机器闲时阶段进行停机或不停机检查和维护。
(6)对配有的UpS电源,进行定期的放电和功率测试,防止UpS电源失效而无法起到备用电源的功用。
(7)设置运行维护记录表格,定时记录有关状况,以保证维护工作执行和完成。
计算机硬件基本知识篇10
1．1影响认知结构的根本因素是计算思维
学习迁移的目标是处理问题、解决问题能力的培养。计算思维强调的是问题模型化的能力，将问题逐步分解抽象成计算机能够自动处理的能力。计算思维是信息时代人们学习的基本素质，是应用计算机技术解决问题的客观思维模式。人们运用计算机来解决问题是对人类活动过程的抽象模拟。人类往往是先提出问题、明确问题，然后提出假设、检验假设。而计算机解决问题则是从具体的问题抽象出一个适当的数学模型，设计算法，然后编码执行，验证结果。计算思维能力要求学生具有层次抽象的能力以及层次细化的能力，这决定着学生在信息领域发展的空间和深入的程度。
1．2计算机硬件学习过程的
3个阶段计算机是由硬件、软件系统构成的复杂数字系统。硬件教学的目标在于数字系统的设计。eDa（elec－tronicdesignautomation，电子设计自动化）技术将传统的手工布线式电子电路设计方式改为计算机自动地完成。设计者完全从系统布局、器件连接布线、调试与仿真等工作中解放出来，工作重心集中在设计上，即从系统分析、算法、协议等开始利用设计数字系统，具有可以通过软件编程对硬件结构和工作方式进行重构特点的可编程逻辑器件，使得硬件的设计就像软件设计一样便捷。在虚拟仿真实验环境中，如果没有器件管脚、信号、布线、电路图等基本概念就直接面对eDa设计数字系统，也会由于理论与实践的跨度太大而无从下手，难以应付，根本谈不到理论的应用，更谈不到对学科的认知。依据教育部计算机教指委制定的专业指导规范，ieee－CS及aCm指导计划，硬件课程设置包括“数字逻辑与数字系统”、“计算机组成”、“汇编语言程序设计”、“计算机接口技术”、“计算机维护”、“计算机体系结构”。要求结合数字电路的发展史，遵从循序渐进、逐步深入的原则，将3个学期要求的能力培养目标按抽象化程度分成3个阶段实现，依次是：要求学生掌握数字系统的电路原理图设计；利用可编程逻辑器件软件化设计；利用集成芯片实现设备扩展。这3个阶段分别对应数字系统设计的3种方法，虽各有特点但互不冲突，原理图非常直观，便于学生建立硬件系统的感官认识和体系模型，有利于组件式软件技术开发的转型。
2基于学习迁移的计算机硬件教学改革
计算机硬件教学要求学生利用软件技术设计出能运行自己系统的计算机。这个任务要求学生自主完成，通过学习迁移，激发学生的潜能。学生自主完成学习的迁移，需要对计算机硬件教学进行改革
2．1以学生“计算思维”为核心的教学体系构建
计算思维强调的是计算模型的抽象以及计算过程的自动化，因此，硬件的“计算思维”也就体现在问题求解的部件及计算模型建立和自动处理序列的实现。这种能力的迁移离不开科学的教学体系支持，离不开教学过程诸要素，也离不开知识结构、教学内容、教学方法、教学过程设计和教学效果评价的有机结合。第一，授课前，细化课程间的教学脉络，抽象出技术应用模型、问题求解可计算性模型和规范化的方法论，突出教学层次性，修订了教学大纲、教学内容和实践环节。第二，授课中，规范课堂教学中选用的例子，将抽取的数字系统设计与分析的方法融入每一个实例，有意地训练学生硬件级进行问题描述、设计算法、评价结果的能力。实验教学中，开发实验素材采取验证性与设计性实验并举的教学模式。验证性实验引导学生掌握基本原理和基本技能，熟悉开发工具；设计性实验以项目驱动模式要求学生通过阅读文献，自己设计选题，写出设计方案，编写具体代码，自己调试并解释运行结果。第三，考核中，实验与综合题目相结合，考查学生的应用能力。
2．2以学生为中心的教学方法的改革
以学习迁移理论为指导，学生的学习过程是一个积极主动、自我迁移的过程。在教师的教授和学生的学习过程中，让学生做课堂的主人，积极参与知识传授的过程和学习迁移的过程，培养学生的自我学习能力，有助于学生掌握知识点，进行正确的迁移。
2．3注重实践教学
学习的目的在于应用，是把学习的知识、技能迁移到新的情境中解决问题，计算机硬件课程要求学生将课堂所学的理论、技能迁移到实际系统的研发中，达到学以致用的目标。以数字逻辑课程设计为例，首先，选取的题目全部来自现实生活，如多功能计算器、交通灯控制器、空调控制器、洗衣机控制器、自动售货机、电梯控制器等。其次，明确要求底层用硬件描述语言实现，顶层采用原理图实现。第三，指导教师督促学生按照软件工程的思想规范化地开展工作，从需求分析、功能模块划分开始明确任务、解决步骤、部件设计、原理图设计和成果验收。最后，学生撰写实验报告。
2．4构建多元化的教学评价体系
学生学习效果一方面来自实验的成功，另一方面来自教师客观、积极、肯定的评价。鼓励学生去挖掘自身的潜力、克服学习的困难是教学的首要基本点。科学的评价机制在客观评价学生能力的同时应鼓励学生的学习热情。教学中，采取理论考试、实验报告、科技作品等相结合的多元化教学评价策略，同时融入形成性评价并及时反馈给学生，通过学习态势的感知进行学习调整。
2．5鼓励学生积极参加第二课堂
第一课堂是基础知识的积累，第二课堂是基础知识的拓展与运用。计算机硬件的学习应当把课堂知识迁移到各种技能竞赛、作品设计等活动中，依托第二课堂的活动，为学生的技能展示提供一个平台，学以致用，用以创新。只有让学生将所学知识用于实践，才能达到学习迁移的目的。
3结束语