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1、浅究计算机硬件教学改革的探索与实践众所周知,对于编写程序有兴趣的学生,无需经过系统的教育可以成为编程高手,但要对计算机硬件深入了解存在一定难度。如今,计算机,主要是单片机已广泛地应用到家用电器、工业控制等各个领域,许多对我们生活产生较大影响或者改善生活质量的产品不断出现,要具有开发这类产品能力的人才就必须既懂软件又了解硬件,这也是目前市场较缺乏的人才,有必要探讨计算机硬件教学改革这一话题。 1 计算机类学科的专业特点 1.1 知识更新速度快 由于计算机技术发展速度很快,应用也越来越广泛。从科学计算发展到文字处理、多媒体处理、工
2、业控制等各个领域;计算机的类型根据不同用途从单片机、个人计算机、工业控制机、大型计算机等。互联X的出现使计算机的应用范围更加广泛,其发展速度远远超出了人们的预期,短短十多年就使原来的IPV.4的32位地址已满足不了发展需要,随着IPV.6实施,互联X的应用还会得到进一步的拓展,困扰互联X发展的地址资源得到极大扩充,下一步互联X的发展将会大大超出人们的想象,包括向远程工业控制、远程家电控制等应用领域发展。 计算机技术的广泛应用和快速发展,必然要求高等学校在教学中能将该领域的最新技术发展传授给学生,以使学生能够适应市场的需要。这一特点
3、就要求在不增加总课时的前提下,必须实施教学改革,才能保证将最新的知识纳入到课程体系中。 1.2 知识体系关联紧 计算机学科的专业基础课和专业课大体可分为软件课程和硬件课程。不仅软件、硬件先后课程有一定关联,软件和硬件课程之间也有一定关联。在名目繁多的课程名称下,许多课程有着密切的关系。目前许多教材为了各自内容完整性,将一些与本专业关系并不密切的内容包含在教材中,造成许多课程在内容上出现重复的现象。这既造成了学时浪费,也给学生学习造成极大困扰,不仅影响学生学习热情,更重要的影响教学的连贯性。这一特点就迫使我们思考如何调整课程体系。
4、 1.3 动手能力要求高 计算机应用是一门实践性极强的应用学科,不论在软件学习还是硬件学习过程中,必须通过实践才能真正理解所学内容。如果只注重理论教学而忽略学生动手能力的培养,不仅影响教学效果,更重要的是学生不通过动手,不知道所学知识有何作用。因此在课程内容设置上应强调和突出其实践性。理论教学内容过多,而其中有些内容又无明显的实用价值,挤占应用应用技术方面的课时,最终影响教学效果。 2 硬件教学改革的措施 2.1 调整课程体系 教学效果模型R=f(T,S,B)中的三个要素教师T(Teacher)、学生S(Student)和
5、中介B(Bridge),这里中介是指教学内容(教材)和实现教育的方式(如教学方法、教学技术手段、教学组织形式等),教学效果R(Result)是教学活动中T、S、B相互影响、相互作用的结果。借助这一模型,我们可以建立一个计算机学科课程体系中介模型B=f(H,S,A),其中硬件课程H(Harddash;整流时加以介绍;有些内容采用最新技术发展结果,比如数字电路中大多以中规模集成电路为例。 这一改革,使得总课时比几门课分别开课大大减少,并且取得了较好的教学效果。2005年我校学生第一次参加全国大学生电子设计大赛,仅仅经过一个月的培训就获
6、得广东赛区二等奖1个,三等奖4个,今年再次参赛,又获得广东赛区一等奖1个,二等奖2个,三等奖2个。在连续两届华南地区计算机专业硬件课程教学及精品课程建设研讨会上,我们都作了大会主题发言介绍经验,得到与会专家的一致肯定。该课程在05年被评为校级精品课程,今年还被学校推荐为省级精品课程竞争。 3.2 加强实践环节是教学改革的保障 学生参加电子设计大赛能够取得好成绩与加强实践教学环节是分不开的。实践教学包括:验证性实验、设计性实验和创新性实验。 验证性实验是以理解课程内容为主要目的,学生必须在实验室完成,但这仅是在实验箱上连线和测试
7、,对学生动手能力提高略显不足,于是要求学生在学习过程中组装、调试一个电子装置,比如单片机、收音机、万用表、稳压电源等。 设计性实验是要求学生首先根据设计要求在仿真软件(Multisim,Max+plusII)中完成设计,在仿真无误后,在万能板上焊接、调试完成电路设计。创新性实验是对学生进行专门的培训后,要求学生根据设计要求,设计出符合要求的电子装置,或者学生根据自己的设想完成满足要求的电子产品开发。比如,学生想设计一个通过远程控制家用电器的装置,经过学生努力,最终完成学习型远程家电控制器,获得广东省挑战杯三等奖。 需要说明的是,
8、验证性实验要求每个学生必须完成,是对学生的基本要求。而素质教育的宗旨是根据学生的兴趣进行个别化发展,给学生一个较大的自由发展空间,设计性实验和创新性实验是针对那些有兴趣的学生而言的。 推动创新教育、培养学生的创新思维、提高学生的实际
