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1、浅析计算机硬件系列课程教学改革 计算机硬件课程包括计算机组成原理、操作系统、计算机X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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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。考虑到教学安排的层次性和循序渐进的要求,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
8、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
