时间:2023-06-01 09:30:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机硬件基础知识,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1 注重理论知识传授,忽视实践能力培养
计算机硬件教学是一门实践操作性比较强的学科,在硬件安装和日常维护中体现比较冥想。然而在实际的教育教学中,很多教师往往墨守成规,没有根据硬件教学的学科特点采用灵活多样的教学方法。一方面,教师不重视硬件课程的教学,认为硬件教学在工作和生活中缺乏实际的应用价值,这样计算机硬件教学就变成了一种摆设,教师没有专心的教授。另一方面,教师理念落后,仅仅按照传统的教学模式进行理论知识的传授,忽视学生的动手操作能力,很多学生在学习了计算机硬件课程后不会打开机箱,不知道内存条在什么位置,学生只知道概念,只能纸上谈兵,连最基本的操作都不会。注重理论知识传授,忽视实践能力培养之后导致学生在走上工作岗位之后无法适应社会的需求。
1.2 教学内容落后,教育资源不足
计算机技术随着时代的发展和社会的需求而需要不断的提升和进步,无法取得计算机硬件的核心技术,就缺乏理论与实践的有效衔接。在实际的教育教学中,存在教学内容落后,教育资源不足的问题。一是教学内容落后,学生在学校学习的计算机硬件的相关知识,与现实工作和学习中使用的计算机硬件差距很大,学生所学内容和实际的应用脱节,无法学习到关于硬件设备的最新的技术和材料,这样学生就很难在没有知识储备的情况下解决实际问题,抽象、单调、枯燥、落后的学习内容也难以激发学生的学习兴趣。二是教育资源不足,很多学校在计算机实验条件方面存在教育资源不足的情况,例如设备相对落后,师资配备不足、创新环节缺乏等,这都导致学生在实际操作过程中缺乏实践能力和创新能力。
1.3 课程体系不健全,教学缺乏系统性
计算机技术的系统性较强,是由硬件技术和软件技术构成的庞大系统。在当前的教学中整体缺乏系统性,忽视教学内容和知识之间的有效衔接。一个问题是课程体系不健全,由于师资力量的不足和教学资源不足等特点,存在自身课程体系缺乏特色和忽视学生学习能力和学习特点等问题,存在课程名称种类繁多,但是变动性大,稳定性不强等诸多问题,另一个问题是教学缺乏系统性,计算机硬件技术和软件技术本应是一个完整的系统,知识内容是相互交叉和互补的,但是由于课程体系缺乏系统性,导致这些知识内容缺乏有效衔接,学生无法建立完整的知识体系。在教学过程中由于教学衔接不够,知识点重复、缺失现象严重,这些导致了学生对于计算机硬件的结构缺乏完整认识,学生缺乏持续学习的耐性、也缺乏学习的兴趣和积极性。
2 计算机硬件教学的实践策略
2.1 加强课程体系的建设
积极建设计算机硬件教学的课程体系,能够有效实现教育教学的实用性和创新性。加强课程体系的建设,可以从以下几方面入手:一是选择合适教材。二是加强实践课程的教学。在教学过程中,要将基础知识学习和实践课程学习结合起来,实践教学的内容可分为验证性实践、设计性实践、综合性实践三个方面,验证性实践是根据实验要求和实验步骤开始试验,测试所需数据,并验证数据的合理性和正确性,这是在学习基础知识之后走向实践的第一步,这是学生学习的基础;二是设计性实践,是通过学生通过将所学的基础知识运用到实践过程中,学生自行设计试验方面,形成初步的分析问题和解决问题的能力;三是综合性实践,即学生在炎症性实践、设计性实践的基础上,灵活的运用所学计算机技术创新性的进行学习的过程。
2.2 加强实践操作的训练
计算机硬件教学离不开实践教学,有效的实践操作能够培养学生的实际动手能力和分析问题解决问题的能力。因此,必须在实际的教学过程中,加强实践操作的训练。一是加强实践教学。教师布置若干实践任务,将班级同学分成若干小组,小组成员相互合作配合来进行实践操作,教师在实际操作过程中加以有效的指导,回答学生提出的问题,从而完成正常实践教学环节。二是走向社会参加实践。学校可以根据自身的情况,与电脑公司、相关部门签订校企合作项目,接手一些计算机维修维护的任务,初期可以由教师带领学生进行参观、维护,后期可以让学生独立的进行实践操作,使学生在不断的实践活动中学习到实践知识,同时还可以选派优秀学生到企业实习锻炼。
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).
关键词:计算机硬件;实验教学;创新人才;教学改革
文章编号:1672-5913(2013)03-0046-04
中图分类号:G642
0 引言
计算机硬件实验主要面向软件工程、信息安全等专业开设,它是计算机硬件实验教学体系中最为重要的教学内容之一。通过计算机硬件实验,学生可以掌握计算机硬件设计、制作、调试、运行维护等多方面的技能。学生利用VHDL以及波形图等对实验结果和中間环节进行调试和验证,可以训练自身对计算机底层技术的创新技能,培养严谨的科研作风。
随着电子设计自动化(EDA)和可编程逻辑器件(PLD)技术的快速发展,国内外高校普遍采用硬件描述语言进行逻辑设计,实现在计算机上进行功能仿真,最后下载到编程逻辑器件中进行测试。哈尔滨工程大学于2005年在黑龙江省率先引进了单片大规模FPGA来实现计算机硬件实验教学,这种方法将使实验过程从“验证为主”转变到以“设计为主”,有助于提高学生的硬件设计能力。
目前,计算机硬件实验的突出特点是仿真实验软件系统过于复杂。从编程到测试,再到实时测试的过程过于繁琐,学生不易掌握。教师往往需要花费大量的课时,讲解QUARTS软件的基本使用方法以及FPGA实验平台的结构原理,这就大大降低了计算机硬件实验的教学效果。
互动式计算机硬件实验教学将主要研究如何通过多媒体教学手段以及教师学生互动交流等方式,使学生在脱离实验室的环境下,快速掌握软件系统及硬件平台的使用技巧,提高计算机硬件实验教学质量和学生培养效果。
1 国内外现状、水平与发展趋势
目前,欧美发达国家的理工科大学计算机专业普遍重视硬件类课程实验,要求学生必须掌握一种硬件描述语言,会使用先进的EDA工具进行硬件设计、验证和测试。美国、日本、新加坡等国早在20世纪90年代初期,就开展了有关互动式辅助实验教学的研究。利用多媒体、教师个人网站等多种电子交互手段,提高教师知识传授和学生間技术交流的效果,达到课内外同步教学的目标。
互动式实验教学主要解决大量基础知识的讲授以及基本技能问题验证占用有限课时的问题,目的是有效降低教师的教学负担,提高学生的学习效率。日本、韩国在互动硬件实验教学上具有丰富的经验,在多所高等学校进行推广,如日本北海道大学、韩国釜山大学等均建有独立的互动实验门户或交互系统。
我国的计算机实验教学发展相对较晚,近年来,随着大批实验教学示范中心的建设以及高校对实验教学方法改革与研究的逐步重视,包括清华大学、北京大学、上海交通大学在内的许多高校都陆续开展了对互动式实验教学内容的研究。目前我们将重点阐述如何通过互动实验教学方式,缩短学生理解基础知识、熟悉设备使用的时間,最终获得理想的教学效果。
2 实验教学体系
2.1计算机硬件实验的重要性
嵌入式系统以应用为中心,以计算机技术为基础,因其软硬件可裁减,已受到欧美发达国家的广泛关注。哈尔滨工程大学依据当今国际电子设计业对人才培养能力的普遍认同标准,集中强化学生嵌入式开发技术技能的培养。
为此,我们为计算机科学与技术及相关专业勾画了以数字逻辑实验为基础,以微机接口实验为终结的,包含计算机硬件实验、计算机部件实验以及计算机组成实验为一体的计算机硬件实验教学课程群。要求本科生从大学第四学期到第七学期硬件实验内容不断线、衔接连贯、层次提高;强调各门课程明确分工、分层次培养学生的独立组织硬件实验的能力、软件仿真验证能力和测量仪器使用能力。
计算机硬件实验是该课程群针对软件工程、信息安全等专业设置的,实验内容紧紧围绕计算机组成原理,兼顾VHDL描述语言、数字逻辑有关组合、时序逻辑电路的有关知识;每个实验项目都是一个独立的实验单元,可进行独立设计和测试,同时,所有的实验单元又能够组成一个有机的整体,完成一个基本模型机的设计和实现。
基于上述原因,哈尔滨工程大学计算机实验教学中心(下简称“实验中心”)选用GW-48系列SOPC/EDA实验开发系统进行计算机硬件实验教学。学生利用实验开发系统完成一系列基本单元实验和模型计算机综合设计实验,掌握计算机各个部件的功能和设计方法,也更加直观地掌握计算机各主要部件的工作原理。实验开发系统不但使学生更加深刻地理解了计算机组成原理理论知识,而且还能使他们在VHDL语言、EDA软件工具和FPGA的应用方面获得大量实用的技术。
2.2“三化结合,四个并举”的实验教学理念
“三化结合”的教学理念:构建软硬件一体化实验环境有利于培养学生软硬件综合素质,实验平台综合化有利于培养学生的综合设计能力,实验内容系统化有利于培养学生的系统化设计思想和能力,为较好地实现“理论教学注重基础,实践教学注重能力,创新教学注重个性”的目标打下了坚实的基础。
四个并举的教学理念:
1)工学并举。
工程教育与经济建设相结合,按照工程教育专业认证要求调整实践育人目标;按照卓越工程师培养计划建立面向校企合作的实践育人体系。
理论教学与工程实践相结合,修订2009版人才培养方案,加强理论课程与实践课程内容的相互融合,打造科学合理的实践育人平台。
科学研究与社会服务相结合,以ACM人才培养实验班为依托,培养拔尖人才,打通进入科研实验室的科学研究模式;提高科技创新普及率,增加学生接触社会、服务社会的锻炼机会,提高社会实践能力。
开辟提高实践教学办学水平、推动区域经济快速发展的“三结合”办学道路。
2)点面并举。
以数字逻辑实验为例,实验分为三个阶段:①组合逻辑实验阶段采用虚拟实验环境与现场器件验证操作相结合方式;②时序逻辑实验阶段采用实际器件操作与理论研究相结合方式;③创新设计阶段采用自主设计与教师指导相结合方式。不同的实验类型和阶段,采用不同的授课方式和教学设备资源。
3)教研并举。
将科研资源有机融合,科研实验室、创新实验室全部面向学生开放,遴选科研团队教师纳入兼职教师序列,研究生助教充实教学辅助力量,科研方向助力推动科技创新,提高学生的科学研究水平;积极开展面向教学辅助系统的科学研究,开设MATLAB等科研工具与科研方法的实验教学课程,鼓励学生参与科研实践,使学生了解科技最新发展,提升学生科学研究和科技创新的能力。夯实教师队伍和教学质量工程建设,教学科研相互促进,共同推动实践教学发展。
做到“教学-科研-创新-服务”一线牵,从教学中发现问题,并凝练问题;在创新中探索问题,并剖析问题;以科研来处理问题,并解决问题;由服务来普及“问题”,并消除“问题”。
4)建改并举。
以软件工程、计算机科学与技术、物联网工程和信息安全四个专业为依托,分别建设国家工程实践教育中心、实验教学基地、工程师培养基地、校企联合实验室、实习实训基地等。
加大计算机实验教学平台建设力度,特别是文化平台的建设,设立图灵文化长廊、计算机历史展厅、计算机技术展厅以及实验中心宣传展厅,强调“格物穷理、知行合一”的办学思想。
面向软硬件实验课程,开展实验教学改革,开展虚拟实验教学开放系统建设、物联网技术综合实验系统建设和创新实验基础与实践课程建设。
面向创新实践活动及教学,与科研密切联系,结合科研方向,依托计算机科学与技术、软件工程两个一级学科,设立集成科研团队技术优势的创新平台,即物联网技术创新平台、网络与信息安全创新平台、机器人技术创新平台、软件工程创新平台和ACM/ICPC创新平台。
2.3计算机硬件实验项目设计
由于计算机硬件实验主要面向计算机科学与技术以外专业开设,参与实验的学生绝大多数未学习数字逻辑等基础课程。为此,按照计算机硬件实验课程群的整体安排,考虑到知识点的传承,我们制定了由逻辑电路到重要部件,最终回归基本模型机的项目设计思路。具体内容见表1。
3 互动式实验教学
3.1互动式实验考核方式
实验内容和实验方法的多样性决定了考核方式的多样化,考核方式应能真实地反映学生的理论水平和实验技能水平。为此,课程组提出了“3+5+2互动式实验成绩考核方式”。其突出特点在于将“生写师查、生做师察、生疑师答”三种交互方式贯穿于整个实验考核过程中。
1)生写师查。突出预习在实验教学中的作用,预习成绩占总成绩的30%,预习报告是学生对于教师所教授理论知识理解和掌握程度的直观体现。教师查看预习报告,有针对性地指导学生实验,从而提高了实验教学质量。
2)生做师察。实验操作和数据收集是实验教学的中心环节,占总成绩的50%。教师通过现场观察和抽查的方式,对学生的动手能力进行全面考核,包括:①是否遵守实验规则;②设计能力;③分析、解决问题能力;④对理论设计的实现能力等。
3)生疑师答。实验报告是实验教学成果的总结,它反映了学生对科学实验的概括总结能力,占总成绩的20%。对于学生的疑惑和操作难题,教师有必要进行针对性解答和辅导。
上述多角度的师生互动方式,考核了学生的真实水平,提高了实验教学的整体质量,达到了实践创新的培养目标。
3.2互动式虚拟实验教学平台
互动式实验教学的目标是:①减轻教师繁重的教学指导任务,提高师生互动频率和次数,提高实验教学质量;②降低设备使用的冗余时間,加强实验的灵活性和创新型,实现高素质创新人才的培养目标。由此,互动式虚拟实验教学平台应运而生。
互动式虚拟实验教学平台是以虚拟现实为技术基础,结合计算机硬件实验课程建立起来的,以加强师生互动、挖掘学生创新潜能、节约实验经费为目的。教学平台依托于校园网络环境,可以解决实验设备资源不足、实验室开放与日常学习任务冲突等问题,实现最大负荷情况下的多人数在线虚拟实验。
互动式虚拟实验平台内部运行结构如图l所示。该教学平台不受场地和教学课时限制,学生可根据自身基础,完成任何基于虚拟元器件的逻辑电路,并在FPGA平台上给予实现。借助于该教学平台,教师能够灵活考查学生对于实验原理的掌握程度、实验操作的熟练程度以及技术创新的拓展程度。
3.3互动式实验教学改革反馈
为了检验互动式计算机硬件实验教学内容的改革效果,实验中心对全校159名学生进行了“互动式计算机硬件实验教学效果”调查问卷。
从统计结果可以看出,89.5%的学生通过实验完全理解了相关理论知识;91.2%的学生可以熟练运用有关的科学实验方法,92.6%的学生能独立完成或在教师提示下完成应用系统设计,96.2%的学生认为实验教学对考研或就业有较大帮助;94.3%的学生通过实验课程的学习,认为教学内容和课程设置合理,能满足需求。很多学生反映新修订的计算机硬件实验教学内容注重能力培养,加强了老师与学生的沟通,特别是增强了对创新能力的培养,使其终生受益。
关键词:计算机硬件技术基础;教学改革;教材建设;教材分析
随着计算机硬件技术的发展和普及,大学生接触到的计算机硬件设备无论从种类还是功能都比之前有更多的样式,并具有更快的发展趋势。计算机硬件有关产品已经成为人们日常生活中必不可少的生活用品,具有明显的日常化、集成化、工具化的发展趋势。在计算机硬件新的发展阶段,让学生们掌握基本的计算机硬件原理,熟悉各类硬件接口技术,懂得计算机硬件产品的基本运行方式,是各学科各专业教学体系建设中重要的一个教学和实践环节。
计算机硬件技术基础课程是普通高等学校理工科专业的一门重要的计算机技术公共基础课程,也适合非理工科的其他专业学生选修。该课程是学生学习和掌握计算机硬件基础知识、了解计算机硬件发展、熟悉硬件原理及接口技术的主要课程。
1课程现状和问题分析
2006年,教育部高教司将微型计算机原理和微机接口技术等课程精简整合为计算机硬件技术基础,并明确提出了该课程是针对大学非计算机专业的理工类本科生设置的6门典型核心课程之一。
2009年,教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会将“微机原理与接口技术”确定为计算机基础教学的核心课程之一。该课程建议面向电类专业授课70学时,实验20学时;面向非电类专业授课48学时,实验10学时。[1]
课程名称及学时上的变化,一方面显示教学指导委员会对计算机硬件类课程的重视,同时也反映出在大学课堂上如何引入计算机硬件公共基础课程还存在争议。事实上,计算机硬件类课程在实际实施中存在很多实际困难和问题,导致全国大多数高等学校没有开设此类计算机基础课程,部分开设微机原理与接口技术课程的学校往往由非计算机类专业教师开设并讲授,不归属于计算机基础教学范畴。主要有以下三方面原因。
1) 课程定位不清晰,学时很难落实。计算机硬件技术基础课程如果作为计算机技术基础课程,应该主要放在大二,兼顾大三授课,面向没有数字电子基础的学生,作为选修课,以32学时为宜。然而,计算机基础课程教学指导委员会规划的微机原理与接口技术主要面向大三、甚至是大四学生开设,学时数量超过60,甚至在90,还需要数字电子方面的先导课,很多高校在学时、先导课等角度都无法将该课程编排进教学大纲。
2) 现有实验条件落后,学生难有兴趣,硬件投入较大。传统授课中,计算机硬件技术基础所安排实验需要借助定制的实验箱完成实验[2],而实验箱的投入成本较高,新实验开发受限,使用效率较低,教师和学校往往都没有热情开设该课程。另外一些课程仅以汇编语言或单片机技术作为实验内容,技术广度不足,仅适合小部分特色专业。
3) 教学内容落后,教材急需建设。无论是计算机硬件技术基础还是微机原理与接口技术,讲授内容仍然以计算机专业的80x86、汇编语言、可编程接口芯片等内容为主,没有结合计算机硬件近10年来新技术和新产品的发展。由于课程面向非计算机专业学生,这种专业性很强的内容很难符合学生们的学习预期。纵观5年内新出版的相关教材,所讲授内容的绝大部分与10年前(2000年左右)教材的教学内容一致,教材改革和建设需求迫切。
本文从面向大二兼顾大三的计算机公共基础课角度出发,全面分析整理了2005年后出版的《计算机硬件技术基础》相关教材的教学内容和实验内容,客观还原已出版教材现状,寻找教材建设的薄弱环节和问题,从而为进一步教材建设理清思路。同时,本文结合北京理工大学的教学改革情况,给出了进一步加强教材建设的思路和方法,希望能够为计算机硬件类公共课更为广泛的进入大学课堂提供参考建议。
2教材情况概述
为了全面还原计算机硬件技术基础课程教材建设情况,我们对2005年之后出版的相关教材进行了汇总,合计34本,如表1所示。
从表1可以看出,34本教材来自于13个出版社,其中,正式本科教材26本,教学实验指导书等教辅类教材6本(本文后面使用表示表1中第N本教材),高职高专教材2本。后面,我们将主要对本科和高职高专共28本教材进行分析。
3教材分析与问题汇总
3.1教材组织和定位分析
课程教材定位指教材的受众面,我们根据教材介绍中作者对教材的定位说明分成四类:电学为主的理工类专业、非电学为主的理工类专业、非理工类专业、各学科专业(内容难度偏低,适用于所有学科开展教学)。其中存在一本教材划分到多个类别的情况。
表1中教材(含本科和高职高专教材)共28本,根据上述划分,各教材定位如表2所示,其中,高职高专教材由于教学内容较为实用,被划分到各学科专业类别中。
根据教材的不同定位,图1和图2分别给出了教材章节数、页数、实验数的统计值。
从这两个图中可以看出,针对电学为主的理工科类专业(编号为A)的计算机硬件技术基础教材页数最多,章节最多,实验最少(数量为0)。可以看出,目前这类教材主要以理论讲授为主,定位中缺少实验内容,内容覆盖面广泛但缺乏实践性。实际中,这类课程是从“微机原理”精简而来,内容变化不大。
针对非电学为主理工类专业(编号为B)的教材章节最少,平均实验数为1。可以看出,这类教材的建设思路是讲授基本的计算机硬件知识,简单的开展少量实验。实际中,这类专业往往在大三、大四会讲授“嵌入式系统开发”、“单片机”等硬件类相关课程,为此,针对大二为主的计算机硬件技术基础类教材在内容上比较基础并为后续课程有所保留。
对于非理工类和各学科专业的教材,章节数量相对较多,实验数量也比之前有所增加。可以看出,这类教材的建设思路是使学生掌握较为全面的硬件知识,并有一定的动手训练。实际中,非理工类专业在本科阶段最多能够学习一门计算机硬件技术相关类课程,为此,教材建设思路反映了全面性和实用性。
综合上述分析,可以看出,目前市面上已有的《计算机硬件技术基础》相关教材主要针对四类不同的受众学生,教材组织上偏重于内容讲解(尤其是针对理工科学生的教材),总体建设思路还停留在讲授计算机原理的阶段,无法体现当今计算机硬件日常化、集成化、工具化的发展趋势。突出问题是教材配套实验很少,实践性差。
3.2教材实验分析
表1中28本教材和6本实验指导书一共记录了109个实验。根据各实验特点,我们将所有实验分为四类:实验箱实验、芯片实验、汇编语言实验和PC机实验。各分类描述如下:
实验箱实验:指依托于特定实验箱的实验,针对该课程的实验箱往往是从其他课程的实验箱中裁减下来的,种类较多且良莠不齐,没有公认的标准;
芯片实验:指基于单片机或者接口芯片的实验,包括:8051系列单片机、计数器芯片8253、定时器芯片8254、并口芯片8255A、中断芯片8259A、DMA控制器芯片8237A等。这类实验专业性强,应用性差,适合特定专业或者大三以上的学生;
汇编语言实验:指汇编语言程序设计实验,编程训练不是该课程的主要目的,这类实验尽管能够让学生对计算机硬件有一定了解,但程度有限;
PC机实验:基于PC机的实验,包括:model安装、存储器测试等。目前,这部分实验内容受到学生喜爱,可以锻炼实际能力,易于推广,但如何让学生了解到CPU、存储器等核心部件内部的工作原理,需要创新性设计。
图3给出了109个实验在组织结构、运算控制器、存储器、IO和其他等6个方面的统计。从图中可以看出,大部分实验都集中在IO方面,反映出这部分实验内容很重要,也是教材的主要内容。相比较而言,实验箱类和PC机实验能够覆盖到计算机硬件的各个部分,而芯片实验主要针对IO,缺少对运算控制器、存储器等其它部件的覆盖,汇编语言实验主要针对运算控制器。
图3教材中实验的分类
基于以上分析,针对计算机硬件技术基础课程,汇编语言实验和芯片实验数量较多但比较重视接口,无法让学生对计算机各组成部分有更深入的理解。实验箱实验针对性很强,但前期投入大,灵活性不强。我们认为,随着PC机的广泛应用(学生们几乎人手一台PC机),基于PC机的创新性实验是该课程的发展方向,同时,这类实验还能较好的引导学生在课余时间完成实验,并激发学习兴趣。
3.3教材内容分析
对于教材内容,我们主要分析和汇总讲述的重点知识点,还原现有教材的主要内容组织。全部教材为28本,其中4本(、、、)没能找到原书,为此没有统计在内。表3给出了24本教材中知识点的排序。
从表3可以看出,所有教材都有存储系统内容的讲授,大部分教材(19本)都包括汇编语言,18本包括80x86,半数以上教材都讲授了8259A和8255A等内容。图4给出了这些内容在原书中平均的页数,可以看出,汇编语言、80x86、单片机等内容都超过了25页,在教材中所占比重很大。此外,8259A和8255A等芯片的讲授内容也在10页以上,成为某些教材的重点授课内容。
纵观2005年至今出版的全部相关教材,《计算机
硬件技术基础》教材还是以《微机原理与接口技术》、《汇编语言》等课程的内容简化为主,仍然以很大的比重讲授80x86、汇编语言、单片机等内容。这些内容对于某些专业十分必要,但对于面向非计算机专业的计算机公共基础课程来说,这些内容相对陈旧,而且无法与计算机硬件的最新发展相结合。
教材具有教学的引导作用,在教材建设上,这种内容组织方式的落后需要引起重视。
4教材建设建议
4.1教材定位建设
我们认为,面向计算机公共基础课程,教材名称确定为《计算机硬件技术基础》比较合适,表明教材内容是计算机硬件的基础内容,以全面了解计算机硬件知识为主,掌握计算机硬件的基本概念和原理。
教材应结合计算机公共基础课程的实际情况,以32学时(含6~10实验学时)为宜,适度扩展到54学时,实验学时扩展到12学时(实验学时占总学时的25%)。这种学时设计有利于各学校将该课程以校公选课、通识课、实验课等形式安排到教学大纲中。
针对大二学生的教材,前导课程为计算机基础(或者大学计算机基础)等计算机基础类公共课程,不需要学习数字电子等课程。教材内容适度增加相关的数字电子知识。
教材应该充分利用该课程特点,以增强学生的实践兴趣为根本,通过实践环节使学生们主动学习教学内容。为此,在教材设计中,应该以实验建设为导向,注重让学生们理解计算机硬件的基本工作原理,为学生们进一步理解其他硬件技术和实践硬件设计打好坚实基础。
过去十几年来,在计算机硬件相关课程讲解过程中,教师们主要关心接口技术,并引导学生们在该方向进行实验。随着计算机硬件种类、功能和应用程度的增加,我们认为,学生们应该综合了解计算机硬件组成,理解各部分的工作原理,而不是侧重某一方面。使学生在课程学习和实验实践后能够分析新技术和新方法在整个计算机硬件发展中的作用和价值。
4.2教材实验建设
《计算机硬件技术基础》教材应该更加重视实验建设,使学生能够在实践中理解计算机硬件的基本概念。[3]为此,我们建议教材中的实验能够覆盖计算机硬件结构的各个领域,并且能够有一定趣味性,以了解基本的硬件原理为主。
与此同时,教材中的实验应该能够与学生们的实际生活结合起来,设计创新实验,将数字消费类电子产品(MP3、手机等)、互联网、物联网、蓝牙、PC外设接口等融入计算机硬件实验的设计,引导学生兴趣,同时适应计算机硬件技术的发展,使得学生通过教材学习能够掌握对计算机硬件的正确认识,并解决一些基本实际问题。
在这里,我们建议将实验分为:基础实验和提高实验两类,以适合不同专业的学生。经过北京理工大学2010年的教学反馈,表4中的实验得到了学生们的欢迎。
在教材建设过程中,考虑到各院校建设计算机硬件实验室的实际情况,进一步结合学生兴趣,我们基于PC机和少量配件设计了一些候选实验。初步的教学实践表明,这种实验设计完全能够创新性的激发学生兴趣,使学生掌握更为实际的计算机硬件知识,并通过实践理解计算机硬件基本原理。
候选实验包括三类:测试类、开发类和操作类。例如:存储系统性能测试(测试类)、CPU和GPU性能测试(测试类)、BIOS定制刷新(开发类)、串口短信收发(开发类)、并口液晶点阵控制(开发类)、基于PSOC的物联网结点(开发类)、计算机认知和组装(操作类)等。
4.3教材内容建设
在教材内容建设上,我们认为《计算机硬件技术基础》教材应该全面讲解各类计算机硬件原理,以理解计算机硬件部件功能为主,注重理解基本概念和基本运行规律,并结合实际硬件器件分析,以不变的理论应对万变的计算机硬件产品。
为此,教学内容 以“基本概念+基本部件”方式组织,例如:存储系统与存储器,其中,存储系统是基本概念,理解起来有一些抽象,需要课堂讲授;而存储器(内存等)则是基本部件,学生们平时接触较多,通过适当的实践教学,学生们不仅可以很快认识硬盘、Flash存储器、光存储器等设备,还可以通过测试类实验了解各设备的工作速度和基本模式,易于将存储系统和实际硬件有机的关联起来,达到较好的教学效果。
5结语
计算机硬件技术基础课程建设是近年来计算机公共基础课建设中面临的一个重要的难点问题,《计算机硬件技术基础》教材更是教改所面临的最大问题。如何合理定位该教材,并有效地选取适合高等院校开展该课程的内容是我们的进一步工作。在回顾2005年后出版的34本教材的基础上,我们验证了该课程和教材建设中存在的一些具体问题,并给出了解决问题的一些建议。我们将在2011~2012年度北京理工大学的教学实践中检验教材建设的初步效果。
参考文献:
[1] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会. 高等学校计算机基础核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009: 137-183.
[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.
[3] 嵩天,李凤霞. 计算机硬件技术基础课程实验的改革与实践[J]. 计算机教育,2010(10):65-68.
Analysis and Suggestions to Textbooks for Computer Hardware Fundamentals
SONG Tian, LI Fengxia, SONG Dandan
(School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)
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【关键词】 CDIO模式 计算机 硬件嵌入式技术
近年来,嵌入式技术在工业控制、通信设备、医疗仪器及航空航天等领域中的应用越来越广泛,新兴的物联网技术、智能家居等都以嵌入式系统为基础,在这样的背景下,市场对嵌入式人才的需求越来越重视。但就目前来看,当前高校计算机专业关于嵌入式技术方面的教学还存在一定问题,往往过于注重软件方面的程序开发,忽略了硬件嵌入式技术的研究和教学。
在这样的背景下,本文以CDIO功课教学模式为基础,探讨了计算机硬件嵌入式技术的发展方向和人才培养内容与方法,旨在为相关研究与实践提供参考。
一、CDIO模式概述
CDIO模式属于一种工程教育模式,是国家工程教育改革的一项突破性成果,由麻省理工学院等四所大学组成的研究团队历时四年研究获得。CDIO模式代表构思、设计、实现及运作四个过程,以产品整个生命周期为载体,让学生对产品研发到产品运行各个阶段进行学习,实践性较强。
CDIO理念继承了欧美先进工程教育改革观念,创新性的提出了可操作性的教学标准,对于提升功课教学质量有着重要的意义,代表了当代工程教育的发展方向和趋势[1]。
就我国来看,工科教育体系需要积极培养出与世界接轨的工程师,但我国工科教育实践还存在着诸多问题,过于注重理论和轻视实践,过于注重学习而忽略创新,在这样的背景下,应当积极学习并应用CDIO工程教育模式。
二、基于CDIO理念分析计算机硬件课程存在的问题
CDIO的核心为构思、设计、实现及运作,强调实践性和创新性,基于这一理念,分析我国计算机课程中存在的主要问题。
2.1缺乏设计能力培养
近年来计算机技术发展较快,应用越来越广泛,使得计算机系统复杂度提升,传统软硬件相隔离的设计方式已经难以满足现代计算机系统要求。计算机系统平台搭建、软硬件协同设计等成为主流设计思想,但当前计算机硬件技术相关课程缺乏对学生这种先进设计能力的有效培养。
2.2缺乏可编程芯片设计能力培养
我国工科高校开设计算机硬件课程很少涉及到关于芯片编程的实验课程,仅有的实验安排在大肆,但受到教育体制的影响,许多学生毕业设计不涉及到芯片编程就不会认真学习,这就大大弱化了对学生可编程芯片设计能力的培养。
2.3缺乏创新能力培养
收到实验条件等因素的影响,现有计算机硬件实验大多针对的是纯硬件逻辑,缺乏横向功能拓展和纵向功能延伸,给予学生的创新空间较少,学生在现有条件下难以完成综合性和创新性的设计。
三、嵌入式技g发展现状
嵌入式系统是一种专用的计算机系统,其以计算机技术为基础,以具体应用为核心,软硬件可进行裁剪来满足应用系统的相关要求,例如功能要求、稳定性要求、功耗要求、成本要求及体积大小要求等[2]。嵌入式系统的应用能够实现计算机技术、电子技术与各行各业应用的有效结合,其应用前景广泛。
嵌入式技术的快速发展和应用使得计算机分类模式发生了改变,从传统的按体积进行分来变化为通用型和嵌入型两类,涉及到的领域十分广泛,例如医疗领域、航天航空领域、军事领域、工业控制领域及金融领域中都能够看到嵌入式系统的身影。嵌入式系统中软硬件结合,要想从事此项工作,需要具备较高的计算机技能水平,具体来说如下:
一方面,是电子工程、通信工程等硬件专业方面的人才,这些人才以硬件设计和开发为主,开发硬件驱动程序,对硬件原理掌握较为清楚,但这些人才对复杂的软件系统往往能力较差,例如复杂应用软件、嵌入式操作系统的程序设计等。
另一方面,是偏软件专业的人才,这些人才在软件开发和嵌入式系统开发上造诣较高,且如果软件方面人才掌握了相关硬件原理,完全可以自主开发硬件驱动程序,硬件设计完成后则需要依赖于软件实现系统功能。但就目前来看,许多企业将硬件设计部分外包,硬件设计能力较弱,对硬件有所忽视,这就造成市场上对硬件嵌入式技术方面的人才短缺。
四、基于CDIO模式计算机硬件嵌入式技术发展方向
4.1无线网络技术
近年来,移动设备发展快速,无线网络也随之发展起来,人们对无线网的需求也越来越大,而软件系统是否能够支持无线网络也成为了嵌入式系统发展的关键所在[3]。因此,在今后的一段时期内,无线网络应用将成为嵌入式技术的重要发展方向,就目前来看,WIFI、蓝牙技术及无线传输技术等的应用越来越成熟,但需要注意的是,这些技术有着一定的局限性,其传输距离大多较近,这就需要在未来研发的过程中着重解决远距离传输的问题,例如3G协议栈的开发等。
4.2网络互连技术
在嵌入式系统不断发展和应用的背景下,各种互联网接口受到关注,传统的单片机难以满足对互联网接口的要求,从而催生了各种新型的嵌入式系统,例如微型处理器,从互联网接口方面来看,嵌入式处理器能够支持TCP/IP、USB、CAN、IEE1394等多种通信接口,一些先进的嵌入式处理器甚至能够同时支持几种接口,但同时也需要一些硬件驱动程序,只有这样才能够实现轻松上网,打破众多用户上网的时空限制。
4.3人工智能技术
归根结底,嵌入式技术的应用就是满足人类相关的应用服务,人工智能化的发展和使用则能够提升嵌入式技术的服务水平,将人工智能技术与嵌入式系统或产品相结合,实现人机交互,扩展嵌入式系统的服务应用范围。就目前来看,人工智能技术与嵌入式系统的结合在医疗卫生领域应用较为成熟,能够降低手术病人受到的伤害[4]。
而随着技术的发展和社会的进步,人工智能技术的应用范围将会得到进一步拓展,例如自动控压装置、自动控温装置等智能化仪表的应用越来越多,这都会促进人工智能技术的进一步发展。
五、基于CDIO模式的计算机硬件嵌入式技术人才培养
计算机硬件嵌入式技术课程的学习是一个系统性、长期性的过程,需要循序渐进,不仅涉及到原油的硬件课程,还涉及到后续嵌入式技术理论知识和嵌入式设计开发等。本文结合CDIO工程教育模式和理念,探讨计算机硬件嵌入式技术的人才培养方向和方法,具体来说如下。
5.1学习嵌入式系统基本知识
CDIO工程教育模式强调对构思、设计、实现及运作等产品整个生命周期的研究和学习,而对于嵌入式系统来说,其构思、设计、实现及运作都离不开嵌入式系统的基本知识,因此,在计算机硬件嵌入式技术人才培养过程中,嵌入式基本知识的学校至关重要。
嵌入式系统大体可以分为三类,其一为传统的实时多任务系统,即RTOS系统,主要包括Vxworks操作系统、Tornado开发平台等;其二为嵌入式Linux操作系统,其不仅可以作为服务器的操作系统,在嵌入式领域也有着良好的应用前景,系统免费,支持的软件众多,这会大大降低嵌入式产品的开发成本;其三为Windows CE嵌入式操作系统,如Microsoft等,其进入嵌入式市场前景良好,Windows CE嵌入式操作系统虽然于近几年才被研发出来,但却能够迅速抢占市场,尤其对于智能手机、显示仪表等对界面要求较高,Windows CE嵌入式操作系统的应用有着良好的效果。通过对嵌入式系统这些基础知识的学习,能够让学生全面掌握嵌入式软件整体开发环境情况和开发平台,形成对系统开发理性、直观的认识[5]。
5.2 ARM技术及嵌入式微处理器
当前嵌入式处理器种类较多,例如ARM处理器、MIPS处理器及PowerPC处理器等,其中应用最为广泛的处理器当属ARM,ARM有着四个通用处理器系列,不同系列能够提供的性能有所差异,但基本覆盖了大多应用领域,有效满足了不同应用领域的应用需求。以SecurCore系列为例,其专门应用于对安全等级要求较高的场合。因此,应当让学生积极学习ARM技术及相关嵌入式微处理器结构,为后续产品设计研发实践奠定基础。
5.3指令系统与硬件电路设计
一般来说,ARM微处理器有两种工作状态,且其能够在两种工作状态之间随时切换,第一种工作状态为ARM状态,在这种工作状态下,处理器执行的ARM指令为32位字对齐指令[6];第二种工作状态为Thumb状态,在这种工作状态下,处理器执行的是Thumb指令,属于16位半字对齐指令。两种状态下指令有着一定的关系,即Thumb指令集合为ARM指令集合的功能子集,但相较于等价ARM代码来说,其能够有效节省存储空间,节省比例能够达到30%-40%之间。
对于嵌入式技术来说,其软硬件可以裁剪,因此应当做好硬件电路设计工作,通过有效的硬件电路设计来获取最优硬件组合,提升嵌入式系统的硬件性能。
除了上述提到的说那个方面之外,数字电路、数据结构算法及汇编语言和编程语言等也较为重要,需要在计算机硬件嵌入式技术人才培养中有所侧重。
六、结论
综上所述,在计算机领域,嵌入式系统的应用越来越广泛,计算机硬件嵌入式技术越来越受到关注,计算机嵌入式技术人才的培养应当以CDIO模式为指导,以市场需求为导向,以嵌入式技术发展趋势为依据,合理选择教学内容,培养先进的计算机硬件嵌入式技术人才。
参 考 文 献
[1]苏英.基于CDIO的微机原理与接口技术教学研究[J].中国管理信息化,2016(10):218-219.
[2]杨伟力 李伟民 杨盛毅.基于CDIO理念的嵌入式系统课程改革实践[J].科教导刊(上旬刊),2016(06):56-57.
[3]徐武雄.基于CDIO的地方高校嵌入式系统仿真实验室建设研究[J].中国电力教育,2012(19):98-99.
[4]王伟 王杨 孟炜 李明.变电站自动化IED设备嵌入式通信模块的开发[J].科技资讯,2014(24):9-10.
关键词:硬件实验;实验体系;计算机专业
中图分类号:G424文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)11-2694-02
Researching on Architecture of Computer Hardware-experimentation Teaching
ZOU Yi, XU Yu-ming, WEI Shu-di, LI Lang, JIAO Ge
(Hengyang Normal University, Hengyang 421008, China)
Abstract: Analyzing and researching the current status of computer hardware experimental teaching, then explored and proposed the way to how to establish a scientific and rational experimental architecture, experimental platform and evaluation methods in terms of teaching of computer hardware experimentation for the current existing issues.
Key words: hardware-experimentation; experimental architecture; computer teaching
计算机实验教学是计算机专业一个重要的教学内容之一,实验教学的质量与人才培养的质量有着密不可分的关系。合理的实验体系是高质量实验教学的关键。高质量的实验设计,综合性和创新的实现,都需要对实验体系进行梳理。本文从我校计算机硬件实验课程教学的现状出发,对计算机硬件实验教学体系进行初步的研究与探索。
1 当前计算机硬件实验教学存在的问题分析
目前,国内大多数高等院校在实验教学模式和手段上,主要存在以下几个方面的问题:
1) “教师课堂演示,学生分组实验”的教学模式根深蒂固。这样不利于调动学生的积极性,而且学生分组实验时,又形成一名组员动手,其他成员观看的局面,更不利于大多数学生动手能力的锻炼。
2) 实验内容陈旧,与实际应用脱节;具体实验的过程严格按照教材进行,缺乏灵活性;另外学科本身的特点也给学生的学习带来一定困难。
3) 针对每门具体课程单独设置实验及单独提供实验环境。一方面很难使学生对其前导课程所完成的基础能力做要求,同时也很难兼顾到其后续课程。各门课程各自为战,实验设置缺乏连贯性、整体性、系统性,相互间缺少有效的贯通;另一方面实验环境重复建设,实验资源得不到充分利用。
计算机技术不断进步与发展,如果硬件实验教学仍停留在传统的实验教学模式和实验平台上,那么要实现开设自主性、综合性、创新性实验的目标将只能成为空谈。计算机学科的课程内容具有很强的交叉性和相关性,特别是硬件课程,因而计算机硬件实验课程更是面临着诸多问题。比如,硬件设备投入高,项目开发周期长的问题。硬件实验平台的建设需要大量的资金投入,而且硬件类实验消耗很大,需要持续的资金投入做保障。此外,硬件课程建设周期也较长,硬件实验项目开发也非一蹴而就,实验教师需要完备的理论知识和扎实的电子学知识,而且需要反复的实验和长期的实践,才能自如的设计实现,这一过程比掌握一门计算机语言或一种计算机软件开发工具要难得多和慢得多。同时,实验设备的更新速度及实验项目长周期开发难以满足新技术、新方法的更新步伐。
另外,教学实验设计针对性强,硬件线路相对固定,实验内容受硬件设计的制约的问题。很多教学实验台的设计针对性强,是针对某门课程而开发设计的,硬件线路部分相对固定,其扩展性很有局限,更新实验内容受硬件设计的制约。硬件实验设备的高投入和实验器件的大消耗,在没有足够资金投入的情况下,在现有硬件设备上进行实验内容的更新,开设自主性、综合性、创新性实验难以实现。
其次,硬件实验教学彼此脱节,缺乏系统化的实验体系的困难。计算机专业硬件类课程必修课程一般包括数字逻辑、计算机组成原理、单片机原理、计算机体系结构,选修课程一般包括计算机接口与通信技术、嵌入式系统设计等。这些课程之间彼此存在内在的联系,学生通过这些课程的学习,应当能逐步建立起整个计算机系统设计的概念,掌握计算机系统的设计技术,掌握计算机的控制应用。但在具体课程和实验安排中,却往往忽略并割裂了这种内在联系,实验内容没有从模块化、系统化的角度整体考虑计算机系统设计和控制应用的要求。
综上所述,分析这些课程之间的内在联系,设计阶段性、模块化、系统化的实验教学内容,建立计算机硬件实验教学体系,对于培养学生的计算机系统设计能力和应用设计能力十分重要且必要。
2 构建科学完整的硬件课程实验体系
2.1 硬件课程实验体系
首先从教学计划入手,在现已构建的硬件课程体系基础上展开研究。新构建的课程体系由必修课程、选修课程及实践课程三部分组成。必修课包括“汇编语言”、“数字逻辑”、“微机原理”、“组成原理”、“单片机原理”、“系统结构”等基础课程,另外,为适应社会需求,在选修课除原有的“微机故障诊断与维护”课程外,增加“嵌入式系统设计”等社会需求较强、实用价值较高的应用性课程,同时计划将 “硬件课程设计”实践课程的开设时间提前至大三下学期,以保证课程体系的有效性、实用性、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“数字逻辑” 、“汇编语言”与“组成原理”,在第三学期结束前开设。“数字逻辑”课程是计算机硬件系统的技术基础,是必修的前续课;“汇编语言”作为硬件编程的基础语言,是硬件设计的根本;“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;其中汇编语言与组成原理均开设课内实验,在学习整机构成的同时,强化学生的硬件动手能力。
应用层为“单片机”、“微机原理”等必修课程,以及“接口技术”等选修课程,可开设在第四学期到第六学期间,通过 “单片机”介绍单片机的组成和特点,以及应用领域,使学生了解单片机技术的发展趋势;“微机原理”介绍微型计算机体系结构以及微型计算机各个组成部分等内容;并以“接口技术” 、“硬件课程设计” 等实用性强的课程作为选修课,每门课程都配有相应的实验,强化学生对基础知识的掌握和应用。
提高层为“系统结构”等课程,在第六学期到第七学期间开设。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。同时展开“嵌入式系统设计”实践课程,从整体上强化学生的理论知识与综合应用能力。
因此,在硬件课程实验体系构建过程中,突出强调课程体系的系统性和完备性。从第2学期到第7学期硬件实验层次逐步提高,实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补,使硬件实践训练层次化、系列化,以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序,理顺每门课与前导课和后续课之间的关系,从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。
2.2 计算机硬件实验平台
在硬件开发平台的设计上综合各个阶段的不同需求,构建多层次的实验环境,提高实验效率,促进学生的创新思维,进行创新式构建实验。兼顾对毕业设计的实验环境以及本科生创新性研究活动实验体系的支持,结合软件设计的方法和手段(即硬件设计软件化)构建灵活多样的硬件实验平台。此外,实验平台设计要具有层次性,并且考虑课程间内容交叉和互补。
传统的实验装置支持相对简单的连线类的实验,这类实验只能使用中小规模的集成电路器件。设计大规模的实验几乎是不可能的,因为大规模的实验用中小规模的芯片来实现费时、费力,且受面包板等空间和实验装置能提供的电源限制。使用HDL 语言,如AHDL、VHDL 和Verilog 等,通过EDA 工具软件设计各种规模的数字电子系统是目前工程师的设计潮流。通过EDA 和CPLD/FPGA 仿真器能完成计算机硬件课程的各类实验。
根据我院实际情况,现采用一款低成本综合实验装置,该实验板是基于一个支持实时仿真的16/32位的ARM7 TDMI-S CPU的微控制器,可实现各种工业控制、医疗系统等方面的应用,通过扩充板可以满足大部分的实验要求。
2.3 多形式的实验考核体制
为了更好地展开硬件实验教学,对学生的实验设计展开情况进行检查和考核,需要有相应的科学合理的实验考核方法对应。在文中所建立的实验体系中,实验的考核主要通过以下几种形式。
1) 动态考核:对实验过程中的主要环节进行跟踪、记录、评价,并作为最终成绩考核的主要依据。这就改变了传统的根据实验结果和报告打分的体制,更能反应学生的实际能力。
2) 实验报告:实验结束后,要求学生撰写实验报告,以总结个人实验结果,明晰实验思路,实现知识的融合、升华和再学习。通过实验报告的撰写可以培养学生对科技活动的总结能力,科技论文的写作能力,使学生的科研素养得到初步锻炼。
3) 答辩机制:对于综合设计型,特别是创新研究型实验,前两种考核机制存在明显的不足,因此需要引入新的机制来评价学生所做工作及取得的成绩。可通过学生讲解、演示,教师提问和回答,课程设计报告撰写三个步骤来进行考核。
参考文献:
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[2] 蒋景华.麻省理工学院培养创新人才特色的做法的分析研究[J].实验技术与管理,2006,23(6):1-4.
[3] 刘新平,郑秋梅.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].Computer Education,2008(12).
计算机专业。
本专业是计算机硬件与软件相结合、面向系统、侧重应用的宽口径专业。通过基础教学与专业训练,培养基础知识扎实、知识面宽、工程实践能力强,具有开拓创新意识,在计算机科学与技术领域从事科学研究、教育、开发和应用的高级人才。所有非常适合想学电脑的人。
(来源:文章屋网 )
关键词:技工院校;计算机教学;实践课程;课程设置
在当前的社会发展中,计算机技术在各行各业中得到了广泛的应用,企业对于计算机人才的需求也不断增大。计算机技术的应用与发展有效的推动了计算机教育事业的发展。技工院校的教育模式具有一定的特殊性,其主要体现在以下几个方面:第一,技工院校中的学生大多文化知识水平不高,对于学习毫无兴趣甚至产生了厌烦心理;第二,技工院校的教学实践相对较短;第三,技工院校的硬件设备设施不足,条件较差;第四,技工院校中教师的综合素质不高,师资力量相对较差;等等。这些原因导致技工院校学生在计算机教学中无法掌握全面的计算机知识,不能够满足社会及企业的需要。因此我们很有必要技工院校计算机教学进行分析,通过实践课程的研究来提高学生的计算机应用能力。
一、优化课程设置,提高计算机教学的实用性与趣味性
为了提高学生的计算机应用能力,技工院校需要根据学生的兴趣与爱好来设置计算机教学课程,以此来提高学生的自主学习能力,激发学生的好奇心,从而提高学生的计算机能力。
1、合理设置课程,达到实用性的目的
要想使计算机课程达到最佳的教学效果,技工院校的教师应该充分调查与分析,了解学生的爱好与兴趣,然后从学校的实际情况出发,进一步开发计算机课程,向学生讲授更多计算机内容,满足学生对知识的需求,提高学生的计算机应用能力。
在设置计算机教学内容的过程中,教师应该将目标定位在提高学生计算机实际操作能力上,在实际教学过程中,教师可以通过各种方式向学生讲授计算机操作方法、汉字录入等各个方面的内容,明白计算中各个硬件的功能以及性能,熟悉计算机网络的操作方法等。并且还需要了解各种各样深层次的计算机文化概念,从而丰富学生的文化基础,为后期计算机教学中实践操作能力的培养奠定基础。
2、提高计算机课程的趣味性,培养学生的自主学习能力
学生对某一种事物产生兴趣有利于其对该事物的学习。因此在开设计算机课程的过程中,教师应该侧重于课程的趣味性与实用性,教学时应取其精华,使学生更能够掌握计算机知识。教师在授课之前,必须要对学生的兴趣爱好做充分的了解,然后在课程中通过学生感兴趣的东西来对其讲授,例如教师交到学生通过计算机技术的应用制作卡片、通过指导带领学生上网等,使学生在游戏或者练习中了解计算机技术的应用,激发他们对电脑的兴趣。而作为一名优秀的教师,在向学生讲授相关计算机知识的过程中,不应过多浪费在计算机理论讲授当中,而是在他们练习中明确方法与步骤,在兴趣的驱使下不断创新,提高学生的计算机应用能力。
3、健全技工院校硬件教学设施,促进学生的全面发展
在我国,仍然还有一部分技工院校并没有重视计算机硬件教学设备,导致学生在计算机教学中无法实际操作计算机,这就不能够提高学生的计算机应用能力。在现代化社会发展中,虽然在一些相关数据当中介绍了计算机硬件设备对知识的讲授产生的重要性,但是由于内容过于单一,无法完全满足不同层次学生的需要,这就在很大程度上限制了学生对计算机知识的学习。技校生就业单位的特殊性一般都是从事电路板、计算机硬件等生产和检测的单位,需要学生对计算机硬件了解更多。应聘时.常常出现学生看不懂电路板.不知道计算机各硬件如何安装.如何判断硬件是否工作正常减少了学生成功应聘的机会学生更多的是和计算机的使用与维护打交道一这就要求我们应该开设专们的计算机硬件知识课程,教会他们如何安装硬件,如何维护硬件、如何完成一些简单网络产品的使用.以及一些简单网络的组建和检测我们完全可以在进行计算机硬件教学时,充分利用被淘汰下来的计算机作实物演示,让学生自己动手,加深对硬件的认识。
二、优化教学环节并营造发现式的学习环境
1、优化理论课教学。教学时,教师应善于创造设疑的契机,设置悬念,诱导学生析疑解疑,让每个学生在课堂上都有事干,或指导他们下一步要干什么。也必须留一定的时间,让学生通过视听发现矛盾,向教师提问,教师可通过课堂讨论答疑。这样,充分调动了学生的学习积极性,学生学得主动,学得活泼,学习效率显著提高。
2、优化上机实践。美国著名教育家杜威提出了“从做中学”、“从活动中学”、“从经验中学”的实用主义教育思想。实践是最好的老师,只有把课堂授课与实验操作紧密结合.才能把知识转化为能力。
为提高上机效率,在有计划、有步骤、有目的进行操作的前提下,每次必须把课堂教学的基础知识转化为能力。让学生发现认知点,巩固理论概念,发展他们高水平的思维和解决问题的能力。
学生上机时,教师巡回指导,及时对学生进行提问、辅导、答疑,检查每一个学生掌握的程度。针对学生比较活跃的特征,必须加以耐心细致的正确诱导。对喜欢玩游戏的现象可充分利用教学媒体和教学环境,因势利导,也可给学生讲解游戏的程序结构和破译方法.促使其智力因素和非智力因素的统一协调。
3、充分运用现代媒传法,优化计算机课堂教学。传递教学信息成为现代媒传法课堂教学的一个重要特征和必然趋势。媒传使课堂结构从“二元主从结构”双向反馈信息变为“币、媒、生三元结构”的多向反馈信息。既给学生进行形象思维创造条件,又为学生进行抽象思维创造时机。
三、加强师资队伍素质建设,促成教育的全面变革
对于从事计算机教育的教师,必须要有一定的功底,比各方面都要钻精、钻透在教学中,对于理论知识.采用形象化的语言.不能生搬硬套,并且还应该及时拓展学生的学习思路.由此及彼计算机应用技术发展迅速、层出不穷.计算机教师也应不断学习.不断丰富和完善自己的知识体系从而不断提高自己的业务能力顺应时展学校也应大力展开学术讨论.提供科研条件利用集体搞教研活动的时间.开设一些讲座.传递计算机前沿信息.给教师及时“充电”,并布置一些论文题目,提供科研条件鼓励教师积极开展学术讨论以造就一支高素质的计算机教师队伍,促成教育的全面变革。
四、结束语
总之。作为一名技工院校从事计算机教育的教师.在教学过程中.我们不仅要把计算机的基础知识传授给学生,更要培养学生的创新意识和实践技能,真正把技工院校的计算机教育推向前进。为培养国家所需的计算机技能型人才而贡献自己的力量。■
参考文献
[1]李永雷.计算机教学中学生创造力的培养[J].新课程研究(职业教育).2007(04)
1、计算机专业是指计算机硬件与软件相结合、面向系统、更偏向应用的宽口径专业。通过基础教学与专业训练,培养基础知识扎实、知识面宽、工程实践能力强,具有开拓创新意识,在计算机科学与技术领域从事科学研究、教育、开发和应用的高级人才。
2、比如电子与通信工程、应用电子技术、电子科学与技术、计算机科学与技术、通信工程、电子信息工程、微电子技术、电子信息科学与技术、企业信息计算机管理、电子商务、经济信息管理与计算机应用、信息管理与信息系统、计算机辅助设计与制造,等等。
(来源:文章屋网 )
关键词 信息技术 职高学生 计算机专业 专业特长形成
中图分类号:G633.67 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)18-0036-03
一、背景
近年来计算机技术的突飞猛进和迅速普及,社会需要更多的高素质人才,这对计算机学科教育提出了更新更高要求,计算机教育不论从课程设置还是从教学内容上远远不能满足社会的需求。目前,很多学校已经意识到这个问题,并引起了重视,由传统的理论型教学向学生专业特长型方向发展。
信息技术课程作为一门实践操作性很强的学科,更应注重学生特长的培养,使学生在掌握一定基础知识的同时能够培养能力,为他们的专业特长形成打下基础。
在培养计算机专业学生过程中,注重学生能力的培养,以适应当今市场的需求,职业教育就是为企业培养知识结构合理、专业技能过硬,能够迅速上岗并为企业创造效益的应用型人才。专业课教学的任务,包含着传授知识、专业特长和培养良好职业道德这样三大方面,其中专业特长的培养与发展,是学生认识社会、适应时展的客观需要,是专业课教学中不可分割的组成部分。
二、培养目标
1.专业目标
充分认识职业教育的目的,树立职高计算机教育有利于培养学生专业特长的意识,要求掌握计算机应用技术,具备计算机某一方面特长,毕业后能从事计算机系统的管理与维护,能从事多媒体制作,能从事平面设计工作,能具备最基本的编程能力,能适应网页制作技术,并具备进一步深造和自学的能力等。
2.技能目标
通过探索研究,培养计算思维能力,对抽象事物的认知能力和对各种设计选择的理解能力,以及客观的科学的测试和评价能力;培养具有实践能力、创新能力、适应社会、一定工作能力、自我发展的能力的优秀毕业生。
3.操作目标
通过本课题的研究,希望能够为学生专业特长能力的培养提供理论与实践依据,以提高实际运用的能力。在学生专业特长培养上可以通过以下几个方面去培养:能熟练运用常规办公软件,如OFFICE等,能适应办公室日常工作的需求;具备掌握计算机软件、硬件的组装维修原理,胜任计算机维修等工作;能充分利用自己扎实的专业知识,准确定位用户的需求,具备一定的营销知识与经验;具备网络专业知识特长,对企事业系统中网络的构架与维护有一定的实践经验,能够建设和维护简单的网站,能从事网络相关的工作;具备熟练掌握多媒体制作软件知识的特长,能较熟练掌握流行的网页制作软件、FLASH动画制作、Photoshop平面设计以及相关的多媒体处理软件,具有应用它们设计实用网页的实践经验;具备电子商务知识的特长,能从事电子商务类的专业工作。
三、研究过程
(一)运用信息技术开展计算机专业指导
教学工作者必须意识到职业教育与学生特长发展之间的密切关系,以职业教育有利于培养学生专业特长为理念;同时,信息技术教学以引导为主,提供学生自主学习目标,增强自主参与意识,激发自主学习动机,形成自主参与情感;创设有利条件,提高自主探索能力;加强学习方法指导,提高能力培养,发挥学生主体作用的关键在于教给其学习的方法,让学生由“想学”到“学会”,再过渡到“会学”。
(二)运用课程设置及课程教材进行计算机专业教学
目前我校计算机专业的课程设置主要有平面广告设计教学、动画制作教学、多媒体课件教学、网页制作教学、基础语言教学,根据课程设置,我们计算机组合理分工,进行特长培养。1.计算机操作应用人员,能熟练运用各种办公自动化软件和常用计算机外设,解决日常办公中的文字、表格等的快速处理。另外,还需学习一定的文秘基础知识,掌握常用办公设备的使用;2.计算机维修维护人员,熟悉各种常用的计算机软件和硬件,能熟练安装各种软件和硬件设备,具备软、硬件维护的知识和经验。3.计算机网络安装和维护人员,注重培养学生网络的相关知识,具备网络专业知识特长;4.注重培养学生多媒体知识的掌握,熟练掌握常用的多媒体软件,如phtoshop、flash、coreldraw、dreameaver等。
同时,专业特长的培养必须按阶段完成。一般来说,可以参照以下步骤:第一阶段,即入学的前两年目标应该是一致的,都是文化素质培养和专业基本知识、专业基本操作的学习,经过统一水平测试后,合格的学生就可以通过自主选择分别进入下一阶段的学习。第二阶段的培养应该是各不相同的。选择就业的同学按各自的特长和意愿选择适合自己的就业方向,根据专业方向操作应用技能的难易程度分别进行一年的专长培养。
(三)运用软硬件开发进行计算机专业教学
我校现有3个电脑室、140多台电脑,每个教室均配有多媒体设备,教学楼内实现无线上网,为可进行的研究提供了良好的条件。利用优越的软硬件条件,主要进行如下方面研究:
1.电脑维护与维修特长培养
学生整体动手能力得到提高,更培养了他们的兴趣爱好。对男生而言,这方面比较感兴趣,于是针对他们的兴趣特长,将理论与实践操作相结合,使学生掌握计算机的软件维护与硬件维护。其中软件维护主要有:WIN98安装、WIN2000安装、WINXP安装、GHOST系统备份及还原、系统优化、系统基本设置、系统简单故障排除。硬件维护主要有:计算机主要硬件的介绍和购买、计算机的组装、计算机硬件的简易参数设置、BIOS设置、计算机硬件的简易故障诊断与排除、计算机硬件的简易清洁、网络的简易构成、网络介质的简单制作、简单的组网和网络设备的简介、服务器环境的要求和设置、网络还原。
2.计算机基础特长培养
在信息技术技能中,基本功是相当重要的,因此在特长培养中,计算机基础特长培养也是一块重要的领域,其中打字就是其中一项。
3.计算机平面设计人员培养
使学生能熟练掌握平面设计所使用的做基础电脑软件,能独立胜任创意及设计制作工具,具备一定的彩色运用能力和平面创意能力,并在学习中具备领先、前沿的设计思维和理念,使之能胜任整体广告宣传创意及各类宣传品的平面设计与制作能力。
4.动画制作特长培养
使学生掌握FLASH等基本的动画制作软件,能娴熟运用这些软件来完成一定要求的动画作品,培养学生的自主思考和创造能力。
(四)运用与社会接轨进行计算机专业教学
职业教育应该是社会生产和社会生活服务的一部分,是社会成员获得职业身份或职业资格的重要的社会化过程。因此,应进行广泛的社会调查,了解劳动力市场对这些岗位的需求,了解这些岗位上岗必须满足的要求,了解这些岗位技术发展的状况,预测劳动力市场对计算机应用人才的需求,写出调查报告和市场分析。研究职业高中学生计算机应用能力和水平在就业上岗的职业分类、职业能力,通过认真分析地区计算机技术应用的现实基础和未来发展趋势,通过对计算机应用在不同岗位的职业分析,归纳和完成职业中学学生计算机应用能力在各职业分类和就业市场的作用。
职业教育必须面向市场,以就业为目标。随着社会经济的发展,现代企业迫切需要拥有一定的专业知识,同时又掌握专业技能技巧的灰领。在上海、深圳等地区出现了高级工、技师个人收入超过了大学毕业生和研究生。这说明,在知识经济的社会里,企业对中等职业教育的要求与以往相比更高了。所以,为了使学生能更好的就业,在专业特长培养中必须首先了解市场,以市场需求为导向来培养,这样才能更好的有的放矢。
四、成效和思考
(一)学生计算机专业特长初步形成
着眼于素质教育的全面推进,努力培养既具有较强的创新意识和开拓精神,又具有良好个性特长的新型人才,增强学生在进入社会后的竞争能力,从社会实际出发,确定了电脑维护与故障维修研究、软件设计、网页制作特长培养、计算机基础特长培养、PHOTOSHOP平面设计研究、FLAH动画制作培养为切入点,对学生特长培养进行探索与研究。
在注重学生特长培养的过程中,我校计算机专业实习生98.6%都找到了实习岗位,在调查中,他们本人及实习单位都很满意,现举例如下:陈娇娇,成功任职于阿里巴巴;胡珊珊,任职于临平引钰台湾饰品;王慧,任职于同盛电脑公司;卓慧,任职于安吉创新科技有限公司;孟娇,任职于北京四中网校;夏灵,任职于新视原广告公司;高新凯,在华耀家具厂从事电脑管理;叶华军现在电脑公司从事超速数码工作;范跃峰,任职于联创电子有限公司……
(二)校本教材
根据专业特长培养目标与实践操作,经过总结与归纳、修改,形成了一套校本教材,对计算机硬件维护、系统安装、动画制作、网页制作及平面广告设计,配有生动的图片,从实践教学中,学生反映良好。
(三)教师专业发展
没有相应水平和实践经验的老师,就难有合格的学生,通过课题组分工合作教学,可以很好地利用教师专业对学生专长的培养,学生进入专业技能学习阶段后,某个专业方向(就业方向)的学生应该学习什么课程、应该开展什么样的实践培训活动,均由相应专业方向的教师根据实际情况去制定和负责实施。将我们的专业课教学活动与学生的就业挂钩,这首先需要我们的专业教师在具备相应专业知识和技能的的同时,更多了解社会对某类专业人员的具体需求,以及某个专业方向中专毕业生具体都做什么样的工作,或在参与实际的社会工作中挖掘出某个专业方向的社会需求,为他们及时培养所需人员。在本课题研究过程中,教师在各自方面也取得了一定的成果:王连玉老师的《C语言程序设计调试常用技巧》在国家级刊物发表,同时参与省教材《微机应用基础》的编写;马美芳老师指导学生参加省创新创业大赛获省二等奖,指导学生参加市技能大赛获多个市一等奖。
参考文献:
[1]严双林.高职计算机网络专业实践性环节的教学改革与实践[J].扬州职业大学学报,2007,(11).
关键词:计算机组装;实践能力;教学改革
计算机的组装与维护是计算机应用过程中非常重要的环节。我院开设的“计算机组装与维护”为全实训选修课程,有专门的实训室,配备了一定数量的组装用计算机组件,可同时安排40名学生进行学习。本课程的教学目标是让学生在了解计算机的组成、计算机的功能和计算机基本原理的基础上,掌握计算机的组装方法、磁盘管理方法、操作系统、应用工具软件的安装和使用,学会常见外部设备的使用与维护,掌握排除常见的软硬件故障的方法。[1]
一、“计算机组装与维护”课程的特点
1.课程内容多,实践性强
“计算机组装与维护”是一门理论性、实践性、应用性非常强的计算机应用能力课程。本课程的主要内容包括:PC机的基础知识、微机部件及系统扩充外部设备的安装、CMOS设置、硬盘分区及格式化、操作系统的安装、驱动程序及应用软件的安装、常用工具软件的使用、微机的日常维护与常见故障的排除。[2]
2.计算机硬件产品知识更新快
计算机硬件的发展速度非常快,各种新的产品、型号、品牌层出不穷,其性能指标多种多样。要求学生必须把握市场的发展动态,紧跟计算机技术的最新发展状况,做到熟悉当前市场的各计算机配件的流行产品。
3.对实训器材要求高
在选购计算机组装器件时,既要考虑各器件的性能不能太落伍,又要考虑成本不能太高。而且在使用过程中,实训的准备工作量很大,维护成本也较高。
二、教学中存在的主要问题
1.教学内容更新快,教材滞后
科学技术的飞速发展,使计算机的软件和硬件都有了新的突破,新技术和新产品层出不穷。由于存在计算机硬件技术发展迅速与教材出版周期之间的矛盾,必然会出现教材滞后的问题。
2.教材内容与实训器材不配套
教材中都会以最新的硬件产品为实例进行讲解。除CPU外,其他设备的种类、品牌很多,而在选购设备时因受多种因素的影响,不可能选用与教材介绍一致的设备。
3.设备损耗大
在实际的教学过程中发现因学生的错误操作带来的设备损坏现象比较严重。损坏主要有两类:一是物理损坏,不能修复。如CPU、硬盘、光驱断针,数据线插头损坏,板卡短路等。这类的损坏造成的损失较大;二是因连接不当等原因造成的暂时性的不能工作。这类就需要教师一点点的仔细检查进行修复。
三、教学方法的改革
1.讲解与演示相结合
该课程宜采取边讲解边实践,然后再拓展理论的教学方法。为加强连贯性可播放完整的操作演示视频,同时应提醒学生每一步的操作细节,特别是容易出错的地方要强调,这样学生做得仔细,印象会更深刻。
2.分组操作,相互帮助,培养团队合作精神
为了培养学生的团队精神,可进行分组教学。在分组的时候尽量让动手能力较强的和动手能力较弱的分在一组,这样在实训过程中出现问题时可以互相帮助解决,同时也可以培养学生的人际沟通能力。
3.硬件组装与软件安装分开操作
“计算机组装与维护”是设备损坏率非常高的一门课程,为了减少损耗,教师可将硬件组装与软件安装分开操作。在实训时,我们将比较落后的机器拿来进行硬件的组装,当然也要拿几台比较好的机器,让学生去比较一下市场上流行的机器与比较落后的机器在组装上的区别,使学生适应市场上各种硬件的安装。
综上所述,计算机组装与维护是一门实践性很强的课程,它与理论结合得很紧密。在今后的教学中,应探索使用如3D模拟等其他新的教学方法,努力为学生创造良好的实践机会,提高学生综合运用知识的能力、解决实际问题的能力及创新能力,同时也为其学习后续课程及就业提供帮助。
参考文献: