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計算機硬件課程群改革的探索與實踐

作者:未知

  【摘 要】隨著計算機應用領域的拓展和深入,各種計算機控制系統、外部接口日益繁多,對計算機硬件知識的要求也隨之增多,數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言和操作系統原理課程作為我校計算機專業核心的硬件課程,這四門課程內容上存在的一定的依賴關系且相互交叉,知識點前后銜接緊密。針對目前我校學生缺乏學習硬件課程的興趣,硬件能力比較差,硬件課程內容多、學時少等問題,對計算機硬件課程理論內容進行優化,改革實驗教學內容,改進教學方法進行探討與實踐。
  【關鍵詞】硬件課程;優化;改革
  中圖分類號: TP303-4 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2019)10-0067-002
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.10.026
  Exploration and Practice of the Curriculum Reform of Computer Hardware
  JI Li-li
  (Wuhan University of Engineering Science,Wuhan Hubei 430200,China)
  【Abstract】With the development and deepening of computer application field,there are more and more computer control systems and external interfaces,Requirements for knowledge of computer hardware have also increased,Digital Logic,Computer Composition Principles,Assembly Language and Operating System Principles are the core hardware courses of our computer specialty,These four courses are interdependent and interdependent in content,and the knowledge points are closely linked up.In view of the lack of interest in learning hardware courses,the poor ability of hardware,the more content of hardware courses and the less hours of study in our school,etc.To optimize the theoretical content of computer hardware course,reform the experimental teaching content,and improve the teaching methods to explore and practice.
  【Key words】Hardware Course;Optimization;Reform
  由于目前我校計算機硬件類課程總體設置缺乏整體性和系統性的規劃,學生思想上“重軟輕硬”,很多學生在硬件理論課程和實驗實踐兩個環節的學習上缺乏主動性,導致其硬件基礎和設計能力相對于軟件開發來說比較差,畢業后很難勝任計算機硬件方面的相關工作。
  對計算機硬件相關課程進行教學改革,主要目的是為了激發學生學習硬件課程的興趣,培養學生的硬件開發和設計能力,使軟硬件理論教學、實驗教學和實踐教學緊密的融合在一起,使學生的軟、硬件理論知識、應用能力和創新能力能夠全面均衡的向前發展。另外,在硬件課程群改革的同時,也可以推動我校“雙師型”教師隊伍的建設,提高教師的硬件教學水平。
  1 硬件課程體系存在的問題
  1.1 學生思想上“重軟輕硬”
  目前,很多學生甚至包括部分教師都會認為,計算機硬件課程只是為了了解計算機硬件的工作原理,對軟件課程的學習和軟件開發來說沒有太大的幫助,沒有認識到硬件技術在應用方面的重要性。因此,在硬件理論和實驗課程的學習上必然會造成主觀能動性的缺失。另外,計算機硬件類課程的主要特點:內容枯燥、硬件體系繁雜、知識抽象,難于理解,因此學生在硬件類課程的學習過程中普遍存在畏懼心理,難以激發學生學習的興趣。
  1.2 計算機硬件課程體系缺乏整體性和系統性的規劃
  我校計算機專業硬件類核心課程主要包括計算機組成原理、匯編語言、操作系統和數字邏輯。這四門課程的知識結構緊密相關,內容相互滲透,部分教學內容存在重疊交叉或者延續銜接。如果只是過于強調其中某一門課的完整性,強化其獨立性,而忽略了這四門課程之間的內容銜接,必然會導致交叉內容的重復教學。另外,計算機硬件類課程學時比較少,合理的組織硬件類課程內容,避免交叉和重復,優化課程體系,對提高課程質量和教學質量起著至關重要的作用。
  1.3 計算機硬件課程教學內容陳舊
  硬件技術作為計算機技術的一個重要分支,在不斷的創新和完善,硬件體系結構的發展必將對人類社會的發展起著更加深遠的意義。但目前學校的硬件理論和實驗教材均顯落后,實驗內容比較陳舊,沒有跟上硬件技術的發展。很多新理論和新技術并沒有融入到課程教學中,因此,學生很難認識到掌握硬件技術對其今后發展的重要性。
  1.4 對實踐教學環節認識不足
  目前,計算機硬件實驗還是以驗證計算機硬件的工作原理為主,沒有讓學生通過綜合類實驗完成一些綜合性的系統設計,學生在學習過程中很難形成硬件知識體系。另外,由于學生自身理論知識比較薄弱,很難將理論與實踐相結合,很多學生學習能力和自律能力比較差,學習的積極性低,很難保證實踐環節的教學質量。   2 提高硬件課程教學質量的措施
  結合我校學生的實際情況,課程群建設應以培養“應用型、技術型、創新型”人才為目標,注重學生計算機實踐能力的培養,在滿足計算機專業培養方案需求的基礎上,將課程群中各門課程的授課、實踐、實驗和教材等教學環節進行統籌規劃,優化各門課程的學習內容,使其能夠成為一個完整的體系,讓學生能夠更好地理解和掌握課程的重點內容,理解課程間的連續性,使所學的硬件知識更加系統化。
  2.1 激發學生學習的興趣
  興趣是學好一門課程的前提和基礎,作為教師首先應該讓學生從思想上認識到硬件課程的重要性,使他們能夠清晰地了解學好硬件課程對后續課程的學習和今后就業都將起著至關重要的作用。另外,在教學中也要積極引導學生對硬件課程的學習,讓學生在硬件實踐中能夠有所收獲,培養學生的實踐動手能力,激發學生的學習興趣和愛好。
  2.2 調整課程設置,整合課程內容
  計算機硬件教學是計算機專業教學的重要組成部分,我校目前硬件的核心課程包括計算機組成原理、數字邏輯、操作系統原理和匯編語言等。由于數字邏輯和操作系統原理作為計算機組成原理和匯編語言的先修和后續課程,因此在這兩門課程之間主要起到承上啟下的作用。由于這些課程內容之間存在這一定的交叉,任課教師之間應該相互溝通,界定教學內容,對四門課的各個教學環節進行統籌優化,這樣才能在節約學時的同時又能突出重點,使硬件課程體系更加清晰化,有利于知識的的延續性和系統性。
  按照培養方案,對課程群內各課程形成包含基礎層、系統層和應用層的層次化課程體系。
  數字邏輯課程作為基礎層,是讓學生掌握數字電路和數字邏輯的基本知識,能夠分析和設計基本的數字邏輯電路;系統層主要包括計算機組成原理、操作系統原理和匯編語言課程,計算機組成原理作為核心課程,意在讓學生掌握現代計算機的組成結構、工作原理和設計方法;應用層強調的是“實踐教學”的重要性。
  2.3 精選教材并改善教學方法
  學生獲取知識最簡單最直接的途徑就是教材,教材不僅對學生學習知識起著引領的作用,而且也是保證教學質量和教學效果的重要手段之一。教材的選取首先考慮是否結合較新的硬件技術,內容的深度是否適合本校學生學習,內容的組織是否適應本校課程學時的安排等。這樣,教師在授課過程中才能更好的抓住和突出重點。另外,教師在講授過程中應以學生為中心,采用引導式教學方法,比如可以適當增加分組討論環節,突出學生的主導作用,激發學生的創新思維,減輕灌輸式教學的枯燥感,活躍課堂氣氛,讓學生在輕松的環境下更好的學習。
  2.4 注重實驗教學內容及實驗環節的考核
  實驗教學是學生深化理論內容學習的一個重要環節,也是培養學生專業素質的一個重要途徑。通過實驗把抽象的理論知識轉變為具體的操作技能,學生才能更好的掌握硬件課程的技術方法,才能在實踐中激發學生的硬件動手、設計和創新能力。這就要求教師首先對實驗內容和實驗原理要非常熟悉,實驗內容的設計既要緊跟時代發展的需求,同時也應兼顧學生個體,讓他們能夠在實驗中有所收獲,盡量讓不同層次的同學都能上手實踐。另外,可以通過分組的方式把控好實驗過程,并通過驗收實驗結果和批改實驗報告進行實驗成績考核,對于完成情況好的同學也要根據實際情況設置一定的獎勵機制,形成壓力變動力的良性循環發展趨勢,進一步激發學生的動手和創新能力。
  3 結束語
  建立硬件課程群,整合計算機硬件的系列課程,旨在鞏固學生的硬件理論和實驗課程的學習,培養學生的硬件實踐創新能力,為今后從事硬件方面的工作奠定一定的基礎。同時,課程群體系的完善也會推動教師硬件教學水平的提高,更好地服務于學生,使學生的實際動手能力躍上一個新的臺階。
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