计算机软硬件基础知识(精选8篇)
时间:2023-07-23
时间:2023-07-23
关键词:实验内容;考核方式;应用;兴趣
1引言
随着计算机应用的不断普及,学生动手组装计算机的热情也在不断高涨,兼容PC机以其价格低廉(相对于品牌机)而深受在校大学生的喜爱,学生通过这门课程的学习,不仅能掌握计算机硬件的理论知识,更为自己能独立组装计算机(DIY)而对该课程产生了浓厚的兴趣。目前,很多高校开始把“计算机组装与维护”作为选修或开放实验课程来开设,其目的是为了培养学生的实践动手能力,掌握一技之长。由于现行的理论或实验教材,作者从编写到出版,需经过一段较长时间,但计算机的各个部件在不断升级,性能日益提高,带来了计算机新技术、新产品与相对滞后的教材内容相矛盾,要使学生能跟上硬件发展的步伐,传统的实验教学内容和考核方式已不能适应课程发展的需要,要使实验内容跟上市场计算机硬件的变化,学生能产生该门课程兴趣,对该课程的实验内容和考核方式的改革势在必行。
2课程的特点和要求
学生学完“计算机组装与维护”课程后,所要达到的目标是:使学生掌握计算机硬件的基本知识和基础理论,能用所学知识选购和组装计算机,具备计算机软、硬件安装、调试和维护的基本技能,常用软件的使用,局域网的搭建。
该课程的特点:(1)课程内容多、知识面广,包括计算机组成部件、硬件安装、硬件测试、系统BIOS设置、优化、硬盘的分区规划、软件安装、局域网的建设、计算机日常维护。(2)知识更新快,具有鲜明的时代特征。新知识、新产品不断出现,只有不断更新教学(实验)内容才能满足学生了解新产品和新技术的要求,做到与时俱进。(3)课程注重实践,培养学生的实践能力,根据该课程的特点,要达到学习的效果和课程的目的,必须通过大量的实践教学环节来完成。
3实验内容改革
计算机组装与维护是一门实践性较强的基础课程,要求内容新、更新快,对教师的要求也很高,需要不断学习和提高。该门课程一般总学时32,占2个学分,结合本课程的特点,摒弃过去的先讲后练,甚至是只讲不练,在充分利用实验室计算机资源的基础上,进行实验内容和考核方式的改革,采取边讲边练,或者是先练后讲的教学模式。在课程的学时安排上,我们是理论为12学时,实验为20学时,基本内容大致分为6个独立的项目,现分别说明。
实验1、认识硬件(4学时)。通过理论讲解,使学生对计算机的主要硬件(主板、内存、CPU、硬件、光驱、显示卡、显示器)的性能指标,工作原理有一个感性的认识,通过网上计算机硬件价格、性能的查询;结合市场调研,要求学生写出计算机硬件的调研报告[3],在某个价位的配置清单等手段,使学生从感性上对计算机组装产生兴趣。
实验2、计算机组装与维护(4学时)。计算机组装与维护实验进行拆装的成本较高,破坏性较大,为此,我们采取的方法是利用现有实验室原有资源,例如我们采用03年购买的清华同方机型进行拆装,要求明确目标、拆装顺序、拆装过程中的注意点(曾经有学生拆硬盘上的螺丝);在此熟练的基础上,给予指导,我们准备了15套目前较流行的计算机产品组装,进行分组实验,经过教师检查,方可上电。使得学生既掌握了计算机组装的步骤,又能接触到新产品,不至于用到的都是过时产品。
实验3、常见故障的分析与判别(2学时)。由于现行的计算机维修,主要是板卡级的,替代法也是常用的方法之一,在本次实验过程中,要求学生能对实验2中的常见的一些故障能进行分析、判断,在相互讨论的基础上,自己能独立排错,以便解决实验过程中遇到的问题。通过本次实验可以培养学生的团队合作精神和独立分析问题和解决问题的能力。
实验4、系统的安装(XP和WINDOWS2000Server)(4学时)。通过本次实验,使学生掌握系统分区、硬盘格式化、BIOS的设置、系统的安装、网线的制作方法,利用H3C的交换机组建一局域网。
实验5、有关系统相关软件的使用(4学时)。该实验涉及四个方面的内容,要求学生必须掌握,涉及软件的下臷和使用。
(1)系统的备份(GHOST的使用)。
(2)系统的优化(WINDOWS优化大师的使用和注册表的了解)。
(3)系统的测试(SisoftSandra的使用)。
(4)常用杀毒软件的使用(瑞星、金山毒霸、卡巴斯基)
实验6、多媒体软件的安装与使用(2学时)。内容涉及
(1)图像处理软件
(2)声音
(3)播放器的安装与使用(豪杰、realPLAY、暴风影音)
4考核方式的改革
通过该门课程的学习与实践,我们在考核方式上也进行了相应的改革,传统的考核方式是7+3模式,即理论占70%,实验占30%;我们采取的方式是3+7模式,即理论占30%,实验占70%。理论考核为辅、动手操作为主。笔试考核为辅、实践操作比重高于笔试,各单项实验项目独立计分。这不仅使学生在考核上把风险分散到各个实验项目中去,也不必担心考试通不过,再次重修,真正使学生的实践动手能力得到提高;在实验的考核方式上采取多种形式。
(1)分组讨论(实验2)
(2)调研报告(实验1)
(3)实验报告书
宽松式的实验环境,学生在课内安排实验如不能及时完成的话,可以利用业余时间,由学生本人提出预约申请进行补做,达到规定的要求,分项目进行单独计分,目的只有一个,就是通过实践的练习,确实把按大纲规定的要求落到实处,使学生能在轻松学习的基础上掌握一项技能,体现学以致用的原则。
5结束语
目前,计算机已广泛应用于各行各业,因此懂得计算机的软、硬件安装,常见的报错信息、检测方法,日常的维护和保养,“计算机组装与维护”势必将成为学生比较感兴趣的课程之一,尤其对于民办本科的学生来说,加强实践动手能力的培养已成为大家的共识,通过对实验教学的改革,目的是为了提高学生的学习兴趣;通过考核方式的改革,消除学生对该门课程由于理论考试不及格而带来的负面影响,使学生能快乐学习,体会实验过程所带来的快乐和成功感,确实让这门课程变成大家想学又愿意学的一门课程,事实证明,通过本学期对该门课程的改革,无论从内容上还是考核方式上,都取得了很好的效果,学生反映较好,收效甚大。
参考文献:
[1]徐鲁雄、改革计算机信息素养教育模式推进素质教育[J]、计算机教育,2006,(8):57-61、
[2]张世伟、浅谈计算机组装与维护课的教学模式[J]、重庆科技学院学报,2007,(5):165、
[3]周苏、专业课程教学测评的创新实践[J]、计算机教育,2008,(7):88-91、
[4]高尚,别小川、“计算方法”实验内容的改革[J]、实验室研究与探索,2007,26(10):106-107、
[5]孙中胜,高长宝、微机组装升级与维护[M]、北京:清华大学出版社,2005、
[6]周苏等、大学计算机专业基础课程实验教学的改革与创新[C]、大学计算机基础程报告论坛论文集2005[M]、北京:高等教育出版社、
[7]李秉璋等、以提高应用能力为目标进行计算机专业课教学[J]、计算机教育,2006,(12):28-31、
[8]范跃进、面向创新型国家建设的应用型创新人才培养模式探索[J]、中国大学教学,2006,(9):24、
Thereformofthecontentandmethodsofexaminationin“Computerassemblyandmaintenance”
TAOJian-ping
(SchoolofNanXu,JiangsuUniv、ofScienceandTechnology,Zhengjiang212004,China)
摘要:基于课群的课程体系结构稳定,内容动态,可以兼顾理论与应用,可拓展课程的深度与广度。本文介绍了我校计算机专业的课群体系,以及我校计算机专业对于软件课群的具体实施计划。
关键词:课群;课程体系;软件课群
中图分类号:G642
文献标识码:B
1课程体系的目标
课群的最终目标是“面向应用,结合专业,注重计算机实践能力培养”。围绕着这个总体目标,在建设课程体系时,需要充分考虑学生和教师两个方面因素,综合教材、教案、教学资源、信息化平台、实践环节等各个方面内容,建立立体化的课程体系。基于课群的课程体系具有结构稳定、内容动态的特点。下面是我们建立课群体系的一些思想要点。
(1) 重在应用,兼顾基础理论
重在应用,是计算机基础教学在长期实践中得出的一个重要原则,也是非计算机专业教学区别于计算机专业教学的基本特点。简言之,后者关心的是整个“计算学科”,而前者更看重“计算机的应用”,同时兼顾必要的理论。我们认为要防止两种偏向:一是认为应用即是操作,不必学什么理论;二是以为既然是基础课,就应该加强基础理论,惟恐理论讲少了会降低课程质量。前者混淆了“计算机应用”与“计算机应用技术”的界限,后者混淆了“计算机专业”与“非计算机专业”的界限,其结果都不利于真正提高IT应用的水平。
(2) 拓展广度与深度,提高教师队伍整体素质
课群既是一个整体,参与的所有老师可以共享同一个资源平台;同时又可以分为四个独立的分支,教师在教学实践中可以集中精力专攻某个方向,从而有利于提高计算机基础教学教师队伍的整体业务水平。
(3) 注重创新与实践,提供学生自主学习平台
构建基于网络的创新实验平台,学生可以根据自己的兴趣和成材目标,自主地、有选择地、比较深入地学习到某种计算机软件专项技术。
(4) 探索方法与手段,培养学生团队协作精神
虽然学生学习了不同的计算机软件技术,但通过学生的组合,能组建完成较大型项目的团队,学生在团队中相互协作,各尽其长,发挥技术优势,培养了团队精神。
2基于课群的计算机基础课程体系
课群是指多门同一个类型的课程组成的课程群,学生可以根据自己的情况和自己所学专业的选择某个课群中的一门课程。根据当前大学计算机基础教育的现状,我们设计了如下基于课群的课程体系(见表1)。整个课程体系中,共有五个课群:基础课群、程序课群、软件课群、硬件课群和应用课群,供不同专业学科和学生选择。其中每个课群覆盖某一个计算机知识领域,课群中的各门课程具有一定的共性,也有不同。
基础课群覆盖的是计算机与信息技术基本知识领域,就是1+X模式中的1。作为大学计算机公共课程的先导,基础课群紧随在中学IT课程之后,又位于X门后续课程之前,应该成为“承前启后”的桥梁。程序课群覆盖程序设计知识领域,除了介绍程序设计的基本概念和方法外,不同课程教授不同程序设计语言,已满足不同专业学科和学生的学习需要。软件课群覆盖数据库应用知识领域、多媒体应用知识领域以及软件工程与软件开发知识领域。本课群的各门课程在介绍计算机软件的公共基础知识之后,以理论+实践的方式教授软件技术与应用方面的内容。硬件课群覆盖计算机硬件知识领域和网络技术知识领域,本课群以硬件及网络为主要内容,以讲座的形式介绍目前主流的计算机和网络硬件设备以及应用情况。应用课群包括两个层面,一是和专业结合,二是选择计算机及网络应用热点技术作为内容,包括电子商务导论、动态网页设计、三维动画设计、局域网设计技术、计算机图形处理等。同一课群所开设课程随计算机技术和应用的发展而不断变化。
3基于课群的课程体系的实施
确定了基于课群的体系结构后,就要通过实施来贯彻“面向应用,结合专业,注重计算机实践能力培养”的思想。具体实施计划如表2所示。
确定了新的课程体系结构后,根据计算机技术和应用的发展以及各个专业学科的需要来动态设置每个课群的课程配置和实施。这里以软件课群为例说明课群配置的思想。
关键词: 中职 《计算机组装与维修》 动手能力 教学体会
随着信息时代的发展,计算机应用正深入到社会各个方面,如文字处理、事务管理、娱乐学习、科学计算、工程设计等。职校生要成为社会所需的技术型人才,不应局限于仅懂得计算机理论知识,更要具有实际的动手能力,掌握计算机基本操作及维修方法。否则不能够适应现在社会。由于受条件的限制,特别是欠发达地区的农村职业学校,《计算机组装与维修》教学还停留在旧的教学模式上,教师讲学生听,必要时只是在黑板上画些简单的设备图形,或者借助多媒体在屏幕上展示硬件设备图片让学生认识计算机硬件,例如介绍CPU、主板、显卡,以及一些外设等。特别是硬件设备的品牌型号、技术参数等靠填鸭式教学模式、纸上谈兵的教学方法,让学生掌握确实有一定的难度。学生兴趣不浓,课后对学习的知识一知半解,虽然掌握了所学常识,但是缺乏实际动手操作训练,走上工作岗位后,面对千变万化的计算机硬件,眼花乱、一片茫然,特别在计算机出现故障后更是不知所措。因此,要使我们培养的职教生能够适应工作需要,更好地服务社会,就必须改变旧的计算机教学模式、教学方法,培养出真正适应社会需要的实用技术型创新人才。
一、理论与实践结合,应注重素质、技能培养
信息时代社会需要的是具有一定技能的应用型人才。中职教育应面对社会,围绕需要开展教学,让学生走上工作岗位后,不仅有专业理论知识,而且具有实际操作技能。要培养出高素质高技术能的人才,我认为应该从以下几个方面入手。
1、改变教学方式,激发学生学习兴趣。
兴趣是最好的老师。如何培养学生学习兴趣和热情,这需要老师因势利导。就目前来看,全靠教师讲、学生听这种被动的灌输方式,学生不可能产生学习兴趣,只会因枯燥而感到厌烦。计算机原理、计算机硬件知识、计算机软件安装过程等,这些对于来自农村、计算机基础差的学生来说,仅凭教师口述,会丈二和尚摸不着头脑。经过多年的教学摸索,我总结得出“任务驱动”和其它教学方法(比如:演示法、讨论法、协作法等)相结合,更容易激发学生学习兴趣,活跃课堂气氛。学生在轻松愉快的氛围中较容易接受并掌握本课堂专业知识,提高教学质量,达到本课教学目标。
2、配备硬件设备,注重实训。
《计算机组装与维修》教学的目标是培养学生动手操作能力,根据需要将计算机硬件进行组装,安装系统软件、驱动程序、应用软件等,注重的是实用性、操作性。学生亲自动手操作,对于计算机硬件的性能指标、技术参数型号等更易于牢记和掌握。为提高教学质量和学生动手操作技能,学校应根据具体情况配备计算机组装与维修专用实验室,并进行合理的管理和更新。让学生在亲自操作实践中了解、掌握计算机软硬件的安装、组装相关理论知识和专业技能,在动手操作中增强对计算机会出现的各种故障的判断力和维修能力,这样我们才能培养出高技能、实用创新型人才。
3、培养学生自主学习、主动探究、团结协作的精神。
学生有了专业知识和专业技能还不够,还应具有自主学习、主动探究、团结协作的精神,将来才能立足社会。职校教学重点是“服务、技能、就业”,这就要求在教学中充分利用课堂,利用情境创设、任务驱动、问题探究、协作讨论等方式培养学生分析问题、解决问题的能力和自主学习、主动探究、团结协作的精神。这样培养出的学生将来才能真正融入社会、服务于社会、立足于社会。
二、软硬结合,正确组装使用计算机
我校使用的中职教材《计算机组装与维修》从实用的角度出发,对实际操作步骤进行了分解,主要讲解了计算机硬件组装、软件安装与使用、网络组建与使用、操作系统管理与维护、计算机故障诊断与处理等方面的知识。在计算机组装与使用这部分主要通过软硬结合的教学方式来讲述并演示了计算机的组装过程。下面我介绍一下计算机操作及系统安装的过程。
1、正确认识组装计算机硬件。
重点从计算机的硬件入手,认识计算机的硬件,了解每个计算机硬件的不同功能,能够将计算机硬件组装在一起构成一整的计算机。由于职业学校的学生学习参差不齐,多数学生成绩偏差,不爱学习理论知识,喜好动手操作。在实际操作实践中,我要求每一个学生必须熟悉计算机的正确使用方法,养成良好的操作习惯,避免因操作失误对设备造成不可挽回的损害。在教学时常采用的“观察―模仿―超越”的教学方式,即先演示让学生观察,在演示过程中讲述硬件的型号品牌、功能、技术指标、参数、安装巧和注意事项等,再让学生以小组为单位模仿着去做。我巡视指导,再通过组装比赛或着任务驱动等方式让学生超越自我。学生在掌握了组装技巧的同时,还领会了理论知识,同时又增强了浓厚的学习兴趣。
①认识计算机的组成
②动手拆解计算机
③动手组装计算机(要了解有关组装前的准备与基本步骤等)
④检测计算机
⑤安装时的注意事项
⑥如何解除常见故障
2、计算机软件安装与使用。
计算机系统由两大部分组成,即硬件系统和软件系统。对于一个全新的计算机硬件系统,如何将其变为能够满足用户需要的多媒体计算机,是组装计算机的关键之一,下面我对该部分作以下几点说明。
一台微型计算机硬件组装完成后,安装操作系统需要经过硬盘分区―硬盘格式化―安装系统等步骤。
(1)硬盘分区
一块硬盘可分成若干区,新硬盘经分区、格式化后才能使用。现在的硬盘容量都比较大,有些文件系统不支持,例如:、FAT32格式只支持32GB空间,要想使用大于32GB的空间,就必须单独分区。此外,划分多个分区也便于管理。分区可以使用DOS命令也可以使用专门的软件。用FDISK分区,用系统安装光盘引导系统后,在提示符A:》后输入FDISK,按回车键。屏幕出现英文提示,输入“Y”后按回车键会出现FDISK的主画面,在FDISK主菜单中有五个选项:
①Create DOS Partition or Logical DOS Drive(建立DOS分或逻辑分区)
②Set active partition(激活引导分区)
③Delete partition or Logical DOS Drive(删除分区或逻辑分区)
④Display partition information(显示当前分区信息)
⑤Change current fixed disk drive(选择其他的硬盘,注:挂双硬盘才有此选项)
硬盘分区按“主分区―扩展分区―逻辑分驱动器”的次序进行。主分区以外的硬盘空间为扩展分区;逻辑驱动器是对扩展分区再划分而得到的。依次为:创建主分区、创建扩展分区、创建逻辑驱动盘、设置活动分区。
如果是对一块已分区的硬盘重新分区必须先删除旧分区。用FDISK命令分区有很大的局限性,现在市场上为大硬盘分区提供了很多种功能多且分区速度快捷的分区软件,如:Disk Manager,Partition Magic等。
(2)如何从CD-ROM引导系统
确认计算机支持光盘启动,在BIOS中设置为光驱启动。进入CMOS菜单,将光标移到Advanced Bios Features项按回车键进行设置第一、二、三(1st/2nd/3rd Boot Device)启动设备,包括Floppy、CD-ROM、HDD-1等。此时把第一启动设备即First Boot Device设置成CD-ROM即可。
(3)从光盘引导安装程序
①检测硬件组装,开启电源
②设置第一驱动为从CD-ROM引导系统,并插入安装盘
③按提示进入Windows XP的安装界面,指定安装分区及格式
④按提示进行个性化设置、信息注册等内容
⑤安装结束后进入XP桌面
3、驱动程序安装。
计算机硬件在没有相应程序的“驱动”下将无法正常工作,所以说安装驱动程序是安装计算机操作系统过程中非常重要的一步。安装驱动程序常用到以下三种方法:使用驱动软件自带的安装程序、手动安装驱动程序、半自动安装。手动与半自动安装方法从不同程度上依赖于“硬件更新向导”。
正确安装驱动程序使其能正常工作,要注意以下几点。
(1)如何判断设备的驱动型号(从芯片认识常用设备的驱动)
(2)如何更改已安装好的设备驱动
(3)如何清除无法正常工作的设备
(4)设备驱动安装调试
4、应用程序安装。
软件只有安装后才能使用,市面上的软件产品种类繁多,安装方法各不相同,这里我简单说一下普通软件的安装步骤。
(1)欢迎界面
(2)同意用户许可协议
(3)选择安装路径
(4)输入用户名和注册码
(5)安装类型选择
(6)添加程序组
(7)确认安装
(8)文件类型关联
(9)快捷方式
(10)结束界面
针对上述各部分的教学,我们应从最基本知识和最基础的实际操作入手,将计算机的软硬件系统有机结合起来,并运用形象、生动、通俗的教学语言再加上教师的娴熟的操作演示,把学生带入计算机这门新兴学科的知识殿堂,在电子计算机系统的海洋里自由翱翔。在实际教学实践中,可以让学生从最基础的计算机硬件入手,并在实际操作中认知理解掌握计算机硬件的有关参数、功能等,让学生组装出具有个性化特点的微型计算机。我们应通过《计算机组装与维修》学习,使学生全面接触,整体认识计算机硬件知识及系统软件的安装与调试,完成职业中学专业教学,培养有文化、有技术、能操作的实用型人才。
参考文献:
(1)知识与技能:①了解计算机硬件和软件的概念及其关系;②了解计算机硬件的各个组成部分及其作用;③知道存储器的分类、内存RAM与ROM的区别及其作用; ④了解软件的分类,知道常见的软件的类别。
(2)过程与方法:①通过让学生观察计算机的结构和主要部件,了解计算机结构及各部分的作用;②通过学习活动让学生体验计算机软件的分类及其作用,并归纳计算机系统的组成结构图。
(3)情感态度与价值观:在学习过程中,激发学生学习计算机基础知识的兴趣和积极探究的精神。
[教学重点与难点]
(1)教学重点:计算机系统的组成及结构,各主要部件的作用。
(2)教学难点:难点:计算机系统的组成及结构。
[教学方法]
任务驱动法、讨论法、合作探究法、讲授法。
[讲授新课]
教师活动:完整的计算机系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成。我们先来学习计算机的硬件系统。
1、计算机硬件系统
教师活动:计算机的硬件由主机和外部设备两部分组成。同学们刚刚提到的鼠标、键盘、音响等都是设备。对于外部设备根据作用不同又分为输入和输出设备。
(1)输入、输出设备。
输入设备:将信息输入到计算机中的设备叫做输入设备。键盘、鼠标是最基本的输入设备。数码照相机还有麦克风、扫描仪、数码摄像机、摄像头也是输入设备。
输出设备:具有输出计算机结果和数据信息等功能的设备叫输出设备。如显示器、打印机等。在有些特定的情况下计算机也可以作为输出设备,当计算机和Internet网连接后,它成为网络终端,这个时候计算机就是输出设备。
教师活动:接下来我们学习主机。主机包括主机板、电源、存贮器、显卡和声卡。(PPT图片展示各个部件)这节课我们主要了解中央处理器和存贮器。
(2)中央处理器。(PPT展示图片)
教师活动:我想问一下同学们,我们人的行为是由身体的哪个部位管理的呢?
学生活动:大脑。
教师活动:人有大脑,计算机也有大脑,它就是中央处理器,它是计算机的核心配件,是由运算器和控制器组成,负责解释、执行计算机基本指令,完成计算机对各种信息的加工处理。
(3)存贮器。
教师活动:我们经常用计算机听歌、看电影,那么这些歌曲、电影它们都藏在了计算机的哪里呢?请同学阅读教材第18页到第19页的内容,然后告诉老师答案。大家可以互相讨论。
学生活动:分组讨论,回答问题。
教师活动:(布置任务)这样我们就完成了对计算机硬件的学习。
2、计算机软件系统
教师活动:提问:我们现在是不是就可以使用我们刚刚组装好的计算机画幅画呢?
学生活动:回答问题。
教师活动:就像我们盖了一座大楼,房子盖好了,里面没有任何设施我们不能住,只有硬件的计算机就像没设施的大楼,我们一般把它称为裸机,是不能使用的。那么我们这台计算机还需要什么才能使用呢?那必须有系统软件。
(1)系统软件:用来管理和维护计算机程序的,是计算机必备的软件。最重要的系统软件是操作系统,是系统软件中最基础的部分,是用户和裸机之间的接口,同学们都接触过那些操作系统。
学生活动:回答。
现在请同学们为你的计算机选择操作系统。
(2)应用软件。
教师活动:硬件有了,操作系统有了,我现在用自己组装的画画,同学说可不可以呀?
学生回答:不行。
教师活动:是的,不行。因为我还没有装应用软件,应用软件是为完成特定任务而设计的计算机程序,它分为两种可编程语言,及我经常使用的播放器、办公软件等。除了老师说的这些软件,你们还知道哪些呢?现在请同学为自己的计算机添加你所需要的应用软件。
教师活动:硬件、操作系统、应用软件都具备了,这台计算机就组装完成了,我们为自己胜利完成任务鼓鼓掌吧。通过组装计算机,同学说说计算机硬件、系统软件、应用软件三者的关系。就像一家工厂,办公楼和厂房是硬件,用来生产产品的加工机械流水线等是系统软件,应用软件是工人和管理人员。
关键词:计算机;基础;教学
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 15-0000-02
1 引言
随着信息时代的不断发展,社会对人才的计算机应用能力有一定要求,因而使得计算机基础教育成为大学、中学,甚至于小学的一门必要课程。但由于各地区的生活水平、教育水平和师资力量的参差不齐,使得刚踏入大学的学生计算机基础能力水平也参差不齐,这给大学计算机基地课程的教学工作带来一定的困扰。而随着各高校的不断扩招,教学班的规模也越来越大,教师所面临的学生基础参差不齐问题也越来越严峻。这些困扰与问题已经不再是单纯通过改变教学方法所能解决的,而应该从教学模式的根本上进行改革才能解决问题。
2 传统大学计算机基础教学模式的特点与问题
传统大学计算机基础课程教学往往采用理论课与实验课相结合的教学方式,即在课堂上重点讲述理论性内容,在实验课上重点训练学生的操作技能与熟练度。在早期由于社会对计算机能力要求还不高,在学生人数较少的小班教学中,传统的教学方法还是取得一定的成效,学生既能对计算机有初步的认识,又能掌握最基本的操作技能。
随着近年来大学毕业生人数不断增多,就业压力越来越高,社会对人才的计算机基础能力要求也变得越苛刻,甚至许多企业已经将计算机基础能力作为应聘的基本条件。使得各高校不得不加紧计算机基础学科的课程建设。而当今计算机的软硬件更新周期也不断加快,据主流硬件媒体网站所提供的数据,现今CPU换代周期已经缩短为一年半,而显卡更是缩短为一年;在软件方面,如微软OFFICE2003到OFFICE2007版本只用了两年零六个月。这些软硬件知识是大学计算机基础教学的基本,它们的快速更新换代给教学与实际应用带来了挑战。因按国家教育体制的要求,大学专科学制普遍为三年,本科则为四年,少数专业学制时间更长。而大学计算机基础课程往往因为后续课程的需要,安排在了新生入学第一学年进行学习。这就造成了知识需求与知识运用在时间上的矛盾,学生在大一学习的知识与技能在毕业后可能已经遭到淘汰。
3 大学计算机基础教学问题分析
目前参考国内大部分的大学计算机基础课本与教学大纲,内容大体分为四部分:计算机硬件基础与发展历史;操作系统操作基础与计算机操作基础;常用软件操作技能;网络与多媒体。
其中第一部分内容计算机硬件基础与发展历史与重要性等是计算机入门知识,此部分内容相对固定,但却常常跟不上现实计算机硬件发展。由于计算机历史课往往较为枯燥无味,且内容多是属于记忆类型,而非逻辑操作型,这考验了学生的持续学习耐力,往往许多学生听课不能从一开始坚持至结束;另外因为一本大学教材从编写、审核到出版的周期已经超过计算机硬件发展周期,学生会觉得课本中的知识过于陈旧,不够新颖,很容易失去学习兴趣。
而第二部分内容主要是操作系统基础,由于操作系统更新相对较慢,且换代的操作界面变化相对也较小,对于这部分内容学生相对较容易掌握,主要教学重点在于多上机练习,熟练操作键盘与鼠标等。虽然此部分内容较易掌握,但由于大学新生来自于不同地区,其生活水平的差异造成学生们在计算机操作能力也有一定的差异。笔者曾任教过一个教学班,大部分学生都能熟练操作键盘与鼠标,但有一个学生由于来自穷困农村,从来没接触过计算机,其计算机基础能力远低于其它学生的水平。而对于教学来说,不能因为他一个人而延误了教学进度。在前些年由于教学班较小,基础较差的学生人数较少,教师往往选择在实验课一对一对该类型学生进行单独辅导与强化训练,使得他们能够跟上教学进度。但当高校不断扩招,一个教学班的规模可达上百人,该类基础较差的学生人数可占据两成至三成左右,因教学时间的限制,实验课上教师不可能再单独一对一为这类学生进行辅导,这就给我们的教学产生一个矛盾:是为基础较差的学生放缓教学进度,还是依照整个教学班的总体水平按原教学大纲内容进行教学?
另外第三部分内容主要是常用办公软件的操作技能,这些软件在当今社会各行各业都会使用到,对学生来说是都是必须掌握的知识。但该类知识会随着软件的版本更新在操作上有所变化,学生在入学掌握的操作知识到毕业时可能也已经遭到淘汰。笔者曾任教的一个教学班,按照教材与大纲,传授学生基本的微软OFFICE2003操作技能,但当学生毕业时,OFFICE 2007已经开始普及,其操作界面有了非常大的变化,这就考验了学生的适应和学习能力。一些学习能力较好的学生能够举一反三适应新软件系统的使用,而一些基础较差的非计算机专业学生往往就无所适应,对软件的上手非常困难。因此对高校来说,如何做到“学有所教,学有所成,学有所用”也是一个值得考虑的问题。
最后的第四部分内容通常是与网络多媒体有关的知识,这部分内容就目前大学的氛围环境而言,是学生最容易接触到与使用到的知识内容。同时由于自制力的原因,也是学生最容易受网络多媒体的各种影响,在教学上通常是开拓学生眼界,引导学生对网络多媒体的有效运用。
4 大学计算机基础课程的教学改革
就大学计算机基础课程所提到的特点和问题,我们在教学上应该从实际出发,因材施教。根据以上分析,课程的特点与矛盾主要体现在时间线上,教学不应该受学分制、学年制限制,同一门课程,其知识内容应根据实际情况选择合适的时间进行传授,一门课的学时可以是不连续的,可以是跨学期的,学分也不一定需要以学年、学期为单位而获得,应根据课程与社会实际的特点对知识内容进行归纳总结,选择最佳的时机向学生传授知识。
根据笔者个人的教学经验,大学计算机基础课程的知识内容在教学上可以总结为:认识,练习,运用。对于“认识”与“练习”的内容应该尽早安排课程进行学习,这样学生有足够的时间在校进行训练,遇到困难也有专任教师进行指导。而“运用”则是实际软硬件系统的知识使用,这些知识有着快速更新淘汰的特点,应选择早期指引方向,后期进行专项训练学习的方式,将课程安排在学生即将毕业离校时,达到学生学有所用的目的。
“认识”的知识内容,如计算机概论、发展历史属于一种记忆性,认识性的内容,任何一个通过高考入学的学生都能轻松掌握,可以安排在第一学年进行学习。该部分教学关键在于如何提高学生的兴趣进行学习,我认为应该以学生兴趣为出发点,对知识进行线性延伸。几乎所有大学生刚入大学校园都会选择购买新计算机,选择适合自己的计算机,选择一台性价比非常高的计算机往往就是学生的最大兴趣。这部分内容切忌“引古博今”,学生关注的是“今”,引“古”会因为内容过于庞大而使学生很快失去兴趣。我们应该反过来给学生传授知识,做到“以今述古,点到即止”,在软硬件的发展上可以自今向古进行纵向对比,令学生的心灵有所震撼而不至于失去兴趣,而且应做到对“古”的讲述适可而止,避免冗长失去教学重心。
“练习”部分的内容,主要集中在键盘鼠标操作与文字录入上,这些技能关系到学生日后各课程的报告、论文撰写,简历设计的效率等方方面面,是一项非常重要的技能。这些内容并不需要太多思维理解,而是训练大脑的条件反射,需要的是时间进行训练,应该缩短理论教学时间,增加上机实验与练习。教学难点在于学生的水平参差不齐,对于人数多的大班难以学;另外的难点是如何解决学生刚进大学后的学习消极性。我认为应该在学生入学时进行一次能力摸底测试,教师根据学生不同层次的水平对学生进行分组,对同一水平层次的学生抓住其好胜的心理调动其学习积极性,采取竞争式训练,以取得有效的教学效果。
“运用”部分的知识主要是一些通用、常用软件系统的熟悉与使用,如微软OFFICE、网络各种联系软件系统的使用等。该教学内容的软件有着快速更新换代特点,且掌握难度不大,所需要的理论教学时间也较少,重点在于培养学生的学习能力与问题解决能力,使学生能够举一反三、自学自用。例如在EXCEL的教学中,学生往往在公式的使用上难以掌握,单纯教授某公式使用方法并不能让学生掌握所有公式用法,我们应该教导学生使用软件帮助文件,使用网络搜索引擎等找到各种公式的使用办法。这样才能让学生在校学以致用,毕业后也有一定能力接受新版本软件系统。而由于这些软件系统功能十分庞大,使用方法也各异,掌握的方法若没有每天使用,很容易遗忘,建议将该部分内容安排在学生最后学年进行学习。
5 结束语
通过以上“因时施教”的教学模式,学生能更好掌握大学计算机基础,并能够锻炼学生的学习能力,培养学生积极的学习心态。大学计算机基础作为一门基础课程,应与社会的发展实际、社会的实践需要紧密结合,使学生所学知识能面向社会,面向市场,适应社会用人需求和岗位需要。同时,该门课程教学方法还需要教师在教学实践中跟进时代步伐,不断完善才能更好地进行教学。
参考文献:
[1]齐俊英、大学计算机基础、教学内容课程体系改革的研究与实践[J]、时代教育,2012,11:173、
关键词:任务驱动,软硬件协作,学用一体,实验教学
中图分类号:TP301 文献标识码:A 文章编号:1009-3004(2013)32-7260-02
随着科学技术的迅猛发展,科技创新成为生产力发展与综合国力的重要基础和标志。这种新的形势又为相关教学提出了更高的要求:(1)军队信息化建设中硬件控制电路基本上采用自主研发和自主设计的方式,因此军校技术型人才应具备这种能力。(2)学员更加注重软硬件的结合发展,目的是能够整合在校所学的相关知识,以便更加顺利地进行与硬件相关的毕业设计,或是参加我院乃至所全国举行的各种控制和计算机类竞赛。所以本文从学生兴趣出发提出任务驱动下软硬件协作教学方法,该教学方法以任务驱动为出发点目的是调动学生学习的积极性和创新性[1],并结合软硬件设计教学试验,由浅入深,循序渐进,从验证性试验到设计性实验,最后进行综合性实验,并指导课堂教学,形成学为所用的“学用一体”得教学新模式如图1所示。
1 任务驱动
精心设计任务是实施任务驱动教学的关键所在。每次上课之前,以教学内容为主导,设计教学内容为主体,让学生知道每次课“要讲什么”, “能解决什么”,“能做什么”,以激发学生学习兴趣为出发点,设计合理的、典型的、覆盖性强的任务,及时分散难点和重点,以学生现有能力为基础,培养学生主动思考、主动学习、主动解决问题的能力,挖掘学生的创造力。
传统的教学方式通常是“三步走”,即:引出概念解释概念实例说明。使学生缺乏创造思维,只是停留在“学懂”,而并非知道我为什么要学,所学有能做什么。而在任务驱动教学方法下实施的教学方式采用“三大步、六小步”的策略,使知识更系统,教学内容更明了,更容易激发学生的创新特质,形成“任务指导教学,教学引导任务”的教学模式,如图2所示。
2 软硬件协作教学方法的实现
计算机硬件课程与软件课程均是理论性和实践性很强的课程,特别是软硬件知识相互交叉与结合,更具较强的工程实践性,在培养学生自主学习和创新思维方面具有一定的优势[2]。随着军队对高素质人才的要求提高,基本所有硬件电路以及相关设备都采用自主设计、自主研发的方式,因此软硬件知识相结合[3],具有较强的工程实践特征,在培养学生的创新能力上具有一定的优势。
采用软硬协同的教学方式,打破了传统的“专业性授课模式”,利用知识点的相似性进行教学,学员不仅在获得知识的同时,也能利用学科间的联系进行发散思维,培养学员的自主学习、自主创新的能力。为此,该文结合任务驱动的实验带动性和软硬件协同知识的交叉性,进行了一系列的教学实践改革。
3 任务驱动下软硬件协同教学方法在硬件课程的实现
通过教学改革,将人才培养从注重知识传授转变到培养创新能力上来,以促进课程教学质量的提高。课堂教学由功能引出或者说在任务驱动下完成一次课程的讲解,采用软硬件协同的方式进行讲解让学员知道知识得关联和连续性。软件和硬件相结合旨在理解硬件中语言的设计,从而最大的发挥硬件设备的功能。
3、1 硬件方面
任务引入硬件芯片,让学生知道“要学什么”,“能做什么”。封装的芯片使其不能像其他实物一样能看到芯片的每一部分,因此在讲授时要做到知识的全面以及内部结构间的联系与分散,随着讲授的不断深入,让学员理解教师所讲的内容以及利用知识能解决什么,形成“学用一体化”,通过教学带动学生主动思考,结合实验教学,不仅使学生对授课内容在实践中得到深入,并进行创造性的设计。
3、2 软件方面
首先通过全国或学院性的机器人设计比赛,将软件知识的设计思想应用到硬件,利用知识点相似性映射教学,例如,在硬件课程的学习中,遇到得第一个难点就是汇编语言,而软件中的C语言,既是前行课程又是学习汇编语言的基础,而驱动硬件芯片的“动力”又是语言,因此C语言类比汇编语言,再通过语言驱动硬件进行工作,就能形成统一、而又系统地授课方式。让学员在现有知识的基础上进行相似记忆,更容易理解硬件知识,从而才能真正地实现软硬件的协同教学。
3、3 实验设计
实验是任务驱动下软硬件协作理论与实践相结合的重要环节。实践环节目的是让学生了解知识的连续性,而软件教学方法和硬件教学方法的结合,使学生对教学内容的理解具体深入,有助于学生进一步理解前面所学知识。实验环节的设计必须注重三点,由易到难,循序渐进,学用一体。
⑴验证性实验
在授课之前教员先针对这堂课的知识点,安排验证性的实验任务,让学员对这次的课堂内容有个初步的认识。引导他们学会如何发现、如何思考、如何解决问题的方法,培养学员自主学习的习惯以及创新意识和创新能力。
⑵设计性实验
由教员作牵引,引导学生的发散思维,结合生活中的例子,自己查找材料,在验证性实验的基础上,根据芯片特性自主设计小实验,目的在于更加熟练的掌握芯片功能,提高学生对知识的系统理解,有效实现知识的重构。例如十字路口的定时器,让知识更具体、更形象,更易解决生活中的简单例子,旨在调动学员自主学习的能力和实验的创造性。
⑶综合性实验
融合所有的设计性实验,最后进行综合性实验,使难问题简单化、实践应用使得知识不断得到创新。让学生知道自己所学将来如何所用,并应用在何种领域。通过各学科知识间的融合进行综合性的实践,也能锻炼学生进行调查研究、查阅文献、分析论证、制定方案、设计或实验、分析总结等方面的能力。
⑷优化理论教学内容,培养学员自主学习的积极性。“任务驱动”下教学方式,重在让学员带着问题去学习,使学生的学习目标明确、具体,以此为出发点,学员可以发散性地理解当堂课的内容,进而提高课程的授课效率和授课质量。在完成一项任务后,一定要与学员及时交流、讨论并点评,及时对学员的学习情况做出反馈和评价。
4 结束语
通过对学生实施计算机硬件课程实验教学的新模式,充分利用现代化教学手段,合理组织实验内容,精心设计课外实验,使某班次的学生在期末考试中取得了优秀率33、33% ,良好率60%的好成绩 ,并在同年得全国机器人大赛取得了全国第二的好成绩。通过这次实践让学生从学习的“配角”,变成学习的“主角”,由教员做知识的牵引者,利用学科间的交叉性,激发学员自主学习的兴趣,调动学员对知识的创新能力,让学员知道现在学的是什么,未来能做什么,形成“学用一体”的教学方式,从而提高学员的计算机综合设计、创新能力,为军队信息化、装备信息化服务打下坚实的基础。
参考文献:
[1] 韩琦,裴仰军,王成敏、以任务驱动式教学法培养学生的创新能力[J]、产业与科技论坛,2012,11、
关键词硬件软件系统课程设置实践操作应用
1 引言
计算机越来越普及、电脑的家庭持有率越来越高、人们对电脑的依赖程度也越来越深,但电脑对于不少人来说还或多或少存在一定的神秘感,大多数人对计算机硬件还具有畏惧感,不过大部分人对掌握计算机维护与维修知识都有越来越强的迫切感。
因此,开设“计算机组装与维护”课就显得日益重要。
2 同类教程中存在的不足
笔者参阅了“计算机组装与维护”的同类教程,有以下的看法。
(1)不少“计算机组装与维护”教程大约以三分之二的篇幅介绍具体的硬件,介绍市场上硬件产品的选购。由于PC机硬件的更新速度极快,不少书中介绍的硬件产品在市场上往往已经淘汰。这样的教程在课堂上讲授,给人有教程已老化的印象。
(2)计算机系统的论述不是采用系统的方法,而是分别介绍PC机的各个硬件,接着分别介绍各个硬件的维护和维修,这样的论述不太符合教学规律。介绍一种硬件之后紧接着讲述这种硬件的故障,显得很孤立,系统性不足。计算机是一个系统,是否应从系统的角度引导读者去认识故障、判断故障的所在和故障的成因?
(3)适合高职高专用的“计算机组装与维护”教程较多,讲授纯操作、讲授纯应用。而适合本科生用,既介绍操作和应用,同时又讲授相应的计算机理论,具有一定理论深度,采用上跟计算机硬件的发展介绍相应理论知识的教程欠缺。
3 “计算机组装与维护”课程设置
“计算机组装与维护”是一门实用性很强的专业课,不论理科学生、工科学生,还是文科学生都需要学,都用得上。笔者认为:
(1)“计算机组装与维护”是大学计算机基础的重要后续课程。
(2)“计算机组装与维护”是微机原理课在实践和操作方面的补充。
(3)“计算机组装与维护”的重心在于结合操作和应用讲叙相应的理论知识,应做到让学生知其然,并且知其所以然。
(4)应站在普通用户的角度认识计算机硬件和软件的关系。让学生能把“微机原理”课中学到的理论知识与具体的计算机操作和应用结合起来,从应用的角度理解理论,成功地分辨应用中遇到的硬件问题和软件问题,从而有效地解决它们。
3、1 为“大学计算机基础”的深入与提高
“计算机组装与维护”定位于“大学计算机基础”课的深入和提高。所以,课程内容应紧扣计算机的基础理论,相对地要跟上计算机硬件的发展,但又要做到不能成为产品介绍书;教程要把握计算机的发展方向,结合计算机科学,以一定的理论深度、一定的前瞻性(硬件发展的方向)介绍计算机的硬件及其发展。
(1)强调计算机系统结构的概念:计算机系统构成的概念,计算机由主机和外部设备组成的概念,计算机系统由系统软件和应用软件组成的概念。
(2)从众多同类产品中总结出具有共性特征的产品予以介绍,尽量避免具体产品的介绍,最大限度减少PC机硬件快速改朝换代对教材建设带来的负面影响。如主板,从架构方面分类有Slot 和Socket架构。Socket架构的产品有Socket 370、Socket 432、Socket 478,Socket T(即LGA775)等。
(3)结合PC机的硬件产品的发展介绍计算机的发展以及计算机的发展方向。如CPU的发展从X86到Pentium,从PⅡ、PⅢ、P4到双核等。
(4)从用户自然辨别的角度、直观的方式将故障分为黑屏故障、蓝屏故障、死机故障,以及安装故障、启动故障、运行故障、关机故障等,讲述相应故障的排除方法。
3、2 “微机原理”课操作实践方面的补充
“微机原理”课程讲述数制、控制器、运算器、存储器、输入输出接口等计算机科学的理论知识,这些理论知识一般比较抽象。“微机原理”课中所讲述的数制有别于人们日常生活中熟悉的十进制,所讲述的运算原理不能从一块CPU的外形看出其中的控制器和运算器,无法感性地认识输入输出的接口是如何完成数据的传输的。
“计算机组装与维护”讲述硬件和软件的组装。学生通过DIY可以直接接触计算机的硬件,经过系统软件和应用软件安装的操作实践,可以通过显示器直观、形象地浏览到软件系统。若教程再能完好地结合计算机的硬件产品,以浅显易懂的语言讲解与该硬件相关的计算机理论知识,就能很好地做到帮助读者理解深奥的计算机理论,更好地应用计算机去解决各种专业的问题。如,结合CPU及其产品的介绍,讲解摩尔定律、讲解计算机的体系结构;结合网卡讲解数、模和模、数的转换理论;结合声卡及音响的输出讲解何为5、1声道、7、1声道等。这样与硬件产品有机结合的讲解,直观性强、课程生动、能很好地做到“微机原理”应用实践与补充的作用。
3、3 “计算机组装与维护”的重心在于理论叙述与应用操作并重
计算机是人类脑力劳动的工具,应用离不开理论,学习应贵在操作、重在实践。所以“计算机组装与维护”的重心应定位于计算机理论的叙述与应用操作并重。
(1)人们要顺利地完成一件工作(操作),需要概念清晰、流程清楚。计算机的软、硬件组装操作包含的知识和内容很多,必须要让读者建立起完整的、清晰的软、硬件组装流程的概念。
(2)计算机的主存由内存条构成,内存管理知识有基本内存、扩展内存,分页、分段、保护模式管理,虚拟内存、动态数据交换等。系统是否在优化的环境下运行与主存储器的管理相关,内存的管理通过操作系统实现。系统优化的方法有减少内存驻留程序、系统配置实用程序、虚拟内存设置等,以此达到理论叙述与应用操作并重的要求。
(3)当前计算机最重要的外存储器是硬盘,所以,结合硬盘实物(或图片)讲述磁存储知识效果好。通过硬盘讲述磁道、扇区、簇、文件系统以及文件的链式存储等外存储理论知识。结合外存理论的阐述,介绍硬盘分区、格式化等具体的应用操作知识,对外存的介绍同样达到理论叙述与应用操作并重。
(4)与BIOS相关的计算机理论知识,主要涉及ROM和BIOS的功能和作用、BIOS在PC启动运行中与系统的关系等。应用操作则讲述BIOS系统设置,以及不同版本BIOS的系统设置操作等。
(5)注册表是PC机的管家。理论上,介绍注册表所采用的树状数据库结构,以主键、子键和值项的方式组织数据和管理信息。注册表的应用主要包括注册表的备份与还原,注册表编辑器的使用,创建、修改表项和值项等;由于注册表是管家,所以注册表还事关系统的安全。
4 结束语
相对来说,“计算机组装与维护”是一门新课。笔者将其定位于微机原理课的实践和补充的看法是否恰当,理论叙述与应用操作同等比例的定位是否合适,如何结合计算机的配件讲解相关的理论、介绍相应的操作应用,能否做到以通俗易懂的语言讲解计算机的理论知识等,都有待于实践的检验和有待于专家们的进一步探讨。
参考文献
[关键词]硬件课程 教学改革 实践教学课程化
1、计算机专业硬件系列课程教学改革的必要性。计算机硬件知识的教与学对于高校计算机专业的重要性是不言而喻的。上世纪五十到八十年代,我国一些学校的计算机及应用专业基本上是以计算机硬件技术的教育为主,致力于计算机硬件技术专业人才的培养。近年来计算机软、硬件,特别是计算机网络快速、蓬勃地发展,我国计算机专业教育的内容、形式也都发生了很大变化,但在广大学生的学习过程中,不论是学习态度还是学习效果,都普遍出现了“重软轻硬”的倾向,在这种倾向的背后,必然隐藏着硬件课程教与学中存在的一些问题,这无疑对国内高校硬件类课程的教学提出了新的更高的要求;提高学生的综合素质,培养目标由知识型向高素质的复合型人才转变,是大学本科计算机专业教学所面临的又一新课题,在计算机硬件系列课程的教学过程中,如何根据计算机技术的高速发展进行知识的合理优化,采用什么方式更有效的进行课堂教学,如何引导学生学习硬件知识的主动性,如何进一步提高学生硬件动手能力等等,所有这些问题只有通过对计算机专业硬件系列课程进行教学改革,才能得以圆满解决。
2、目前计算机硬件系列课程教学存在的主要问题。
2、1 教材与教学内容陈旧、落后,跟不上计算机科学与技术发展的步伐。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。
2、2 学生中存在“重软轻硬”倾向,硬件动手能力较差。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、3 各门课程内容衔接存在问题,教学效率不高。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,有些知识点重复或缺失,这些都导致了学生的知识体系不系统、结构不健全。
2、4 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。
3、关于计算机硬件系列课程教学改革的思路。
3、1 改革教学内容,构建科学的、系统的计算机硬件教学体系。
3、1、1 计算机硬件系列课程教材目前存在的主要问题是知识陈旧、落后跟不上计算机科学与技术的发展步伐,这种现象在基础教材中尤为突出。为适应计算机科学与技术飞跃发展的需要,教材丛书应具有先进性和时代特征。并且每隔一二年做一次小的调整,每隔四五年重新修订出版。教材要紧跟计算机科学与技术的飞速发展是不可能的,况且知识的传授不能受教材的制约,因此,计算机硬件系列课程教学中应注重知识的更新,计算机硬件技术的发展、更新速度是惊人的,这要求教师时刻关注最新发展动态,及时了解本学科的新技术、新趋势,及时调整更新授课内容,使该课程能够反映学科的发展前沿。教师授课时注意知识点的延伸性,即从知识点最早出现的基本原理发展到目前技术状态的过程,这样可以减少学生理解的抽象性,从而提高学生的学习积极性。
3、1、2 在充分分析原计算机专业所开设的《数字逻辑》、《计算机组成原理》、《操作系统》、《汇编语言程序设计》、《计算机接口技术》、《计算机体系结构》、《单片机原理》和《嵌入式操作系统及应用》等硬件课程教学内容和教学时数的基础上,剔除掉不必要和重叠的教学内容或课程,增加新的必须的教学内容或课程,构建出符合现在计算机硬件教学需要的,面向工程应用的课程体系方案和相应的教学内容。如缩减《大学物理》学时,增加((EDA技术》课程,借助EDA技术学生能完成涉及多门硬件类课程的实验,在不同的学习阶段,学生学习了相应的硬件课程后,就可以采用EDA技术,自行设计与本课程相关的实验设计或复杂应用系统设计。将EDA技术的应用贯穿于计算机硬件体系实验教学,使学生调试、验证自己的设计项目成为可能,为学生的自主实验提供广阔的发展空间,学生的自主设计能力和创新意识都得到极大提高,避免了学习的抽象、枯燥,增强学生学习硬件课程的兴趣,提高动手能力,有助于解决学生“重软轻硬”的认识问题。
3、1、3 构建新的硬件课程体系,解决硬件课程之间的衔接问题,提高教学效率。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求,在选修课中增加“EDA技术”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程,同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”等实践课程,保证课程体系的实用性与先进性。硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次:基础层、应用层和提高层,其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程,但它是计算机硬件系统的技术基础,是必修的前续课:“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理,解决整机概念;以"EDA技术”的应用为基础,通过“金工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程,强化学生的硬件动手能力。在应用层中,通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设,以“嵌入式系统”等三门实用性强的课程作为选修课,每门课程都配有相应的实验环节,并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程,通过学习和实践,能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法,并建
立起计算机系统的完整概念。
3、2 改革课堂教学模式和教学方法,提高教学质量。教学实践证明,以课堂理论教学为主,实验教学为辅的培养模式,无法满足计算机硬件系列课程教学的要求,必须改造为以工程应用为目的,以项目驱动案例教学为手段的高效、实用的人才培养模式。教师先讲解相应知识的项目案例,然后设立新项目,由学生去实施和完成。比如《计算机组成原理》课程,可以设立定点运算器、时序发生器及时序分析、计数器设计、微程序控制器设计等一系列项目,采用“课外为主、课内为辅”的方式,即学生领取任务后,通过课余时间进行资料查阅、讨论、设计和实验,以及完成项目保报告书等;然后使用课内少量学时,由教师进行引导,选取部分学生报告项目完成情况,进行简短答辩和讨论。该方式既不影响课堂教学内容和教学进程,又能使学生充分利用业余时间积极、主动地学习,同时,课堂上的适当讨论也能活跃课堂气氛。通过这种项目案例教学模式可以有效地锻炼学生的自主性,提高学生学习的积极性和效率。
3、3 建立实践教学课程化的教学模式,保证硬件设计的连续性。计算机软、硬件设计能力是计算机专业本科必须具备的能力,在一般高校,很多只是注重了软件的设计能力培养,在软件类课程的开设中,保证软件设计的四年不断线,而硬件设计却很难保证。因此,在硬件课程实践教学的安排上也要保证设计不断线,使学生能真正理解计算机结构的系统性并能进行相关的设计。
我们的改革措施是去除与单一理论课程对应的课程设计等实践环节,理论课程内只保留最基本的实验,达到帮助学生理解基本理论的目的,其他实践教学内容进行系统性整合,按照学期单独设课,形成完整的实践教学系统。
3、4 建立科研导师制度。为学有余力的学生,提供一个学习和培养技术特长的机会。由硬件应用系统开发经验丰富并申请有科研课题或技术服务项目的教师担任导师,吸收对该课题有兴趣和能力的学生参加并共同完成,同时负责学生的学习规划制定和在课外直接指导学生的创新性实验、产品制作、参加电子竞赛、软件制作大赛和挑战杯比赛等。学院为特长生提供学习环境和机会,学生通过参加课题来提高自己的实践能力和工作经验,培养其浓厚的学习兴趣和学习主动性。
3、5 改革考试、考查方式。考试方法改革突破了单一的理论知识考核和传统的闭卷考试方式,实现对学生的综合能力和实训过程考核。具体要求为加大平时考核比重;注重实践操作考核;考试方法的改革将促进学生学习的自觉性和主动性。
4、结束语。对计算机硬件课程教学改革,笔者在实践中作了初步的尝试,对推进课堂教学建设,改革课程教学体系,改进教学方法,培养学生的创新精神和实践能力,提高课程的整体教学水平和教学质量起了一定的推动作用。
参考文献
1 宋人杰等,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(5)
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