时间：2023-11-20 10:01:12
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篇计算机硬件专业，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。
[关键词]：计算机 硬件 专业人才 培养
一、当前各高校计算机硬件类人才培养现状
计算机硬件类人才培养是高校计算机专业人才培养的重要方向之一，也是适应当前社会发展的现实需要，但是当前各个高校在硬件类人才培养的过程中普遍地存在着一些问题，这些问题的存在也较为严重地影响了硬件类专业人才培养质量的进一步提高，主要表现于以下几点。
1.培养目标模糊，缺乏特色
高校中培养的计算机专业人才一般分为2类：一类是软件方面的专业人才，主要从事相关的计算机软件开发与维护、程序编写等偏软件人才，如各类软件工程师等。另一类是偏硬件方面的专业人员，主要从事计算机硬件方面的结构、工作原理、计算机硬件方面的设计与开发工作。当前我国高校在计算机硬件类专业人才的培养目标的制定上人才定位模糊，专业特色不明显，在实际的人才培养过程中“广而不精”，学生在硬件方面的专业知识不足，尤其是实际动手能力较差，不能很好地胜任计算机硬件方面的专业工作。
2.学生硬件动手能力不足
计算机硬件类专业所学的知R理论性较强，应用范围广，与实践联系十分紧密，因而对学生的实际动手能力要求极高，硬件类专业要培养的就是有较强的硬件设计、开发等方面的实际技能的应用型人才，硬件类专业的人才培养特点决定了其需要在相关实训设备、人员配备、资金等方面有较大的投入，为提高学生的动手实践能力奠定基础，然而当前高校在硬件类专业人才的培养过程中或多或少地忽视了学生实际动手能力的培养，突出表现在实验室设备不足、相关的人员不到位、理论教学和实践教学体系协调性缺失等情况，较为严重地限制了学生硬件方面实际动手能力的提高。
3.师资不足，尤以“双师型”教师紧缺
制约高校计算机硬件类专业人才培养的另一因素是师资因素，没有高素质的教师就不可能有高素质的学生。硬件类人才培养过程中对学生实践动手能力的高要求需要有一支既精通理论又拥有硬件动手操作能力的教师队伍，然而当前高校中硬件类专业的教师大多来自各高校毕业的硕博人员，其特点是理论知识丰富却缺乏相关的实践动手能力，这也在一定程度上影响了教师对学生实践动手能力的指导，长期的理论灌输也使得学生的专业热情降低，影响了培养质量。虽然不少高校也注意到了应培养和招聘更多的计算机类“双师型”教师，但是受制于工资待遇、教师编制等现实性因素，高校硬件类专业教师师资建设依然任重而道远。
二、改进高校计算机硬件类专业人才培养的措施
面对当前计算机硬件类专业人才培养过程中存在的突出性问题，有必要采取有效措施进一步改进当前硬件类专业人才培养现状，提高培养质量，笔者认为应着重从以下几个方面着手。
1.明确培养目标
培养目标作为高校教育活动的出发点和归宿，不仅深刻地影响教育者和受教育者个人，而且也影响到整个高校和社会的发展，对课程设置、教学活动等方面具有直接的指导作用和统筹作用，因此改进高校计算机硬件类专业人才培养现状应首先从培养目标入手，应对当前高校中计算机硬件类专业人才培养目标模糊不清、缺乏特色的问题予以清理，明确硬件类专业人才的培养目标是培养熟悉计算机内部工作原理，专业从事计算机硬件类的设计、技术开发、维护等方面的实际工作的人才，要和软件类人才区别开来，明确硬件类专业人才培养定位，使得学生毕业之后可以独立从事硬件类方面的专业工作，拥有较高的实践动手能力。
2.根据硬件类专业人才培养目标优化和改进课程设置
课程设置作为学生学习本专业知识的重要载体，其科学性、针对性如何，直接关系到培养目标能否顺利实现。面对当前计算机硬件类专业课程设置不合理、针对性不足、结构冗余、内容落后的现状，应根据计算机硬件类的最新发展趋势和硬件类人才培养目标来重构硬件类专业课程体系，设置覆盖硬件类专业内容从基础课程、核心课程到创新课程的纵向分层体系，明确基础课程、核心课程和创新课程各自的功能和内容，形成3类课程之间相互协调、相互促进的课程体系；在课程内容方面，依据计算机硬件方面的最新发展趋势和硬件类专业人才培养的总要求，合理充实现有的硬件类课程体系的内容，促使课程内容紧跟时展，夯实硬件类专业人才培养的课程基础。
3.完善现有的硬件类实践课程教学体系
完善实践教学体系应成为今后硬件类人才培养改进的重点，因其在硬件类人才培养质量的过程中有着核心和基础性的作用，在实践教学过程中，教师应坚持促进学生在知识、能力以及创新素养等协调发展的理念，以培养学生实际的动手能力为核心，在实际的教学环节中，由于种种主客观方面的原因，实践教学在硬件类人才的培养过程中的重要性被降低甚至有所忽略，因此在今后应着力于推进硬件类人才培养的实践教学改进，培养具有扎实的实践动手能力、创新意识和创新能力强的硬件类专业人才。高校应积极采取措施，推进硬件类专业学生积极参加各种校内外实训计划、顶岗实习等，实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式，从校内和校外2个方面提高学生实践动手能力。校内方面，加大对学生硬件类实验硬件建设的投入、师资配备，在课时分配、课程评价等方面向实践教学倾斜，鼓励学生积极参加各类硬件类的竞赛活动等；校外方面，积极与相关企业建立合作关系，拓展校外学生实训基地，鼓励学生利用寒暑假等时间进入企业进行顶岗实习等，因地制宜地提高学生的实际动手能力。
三、结语
总之，针对当前高校计算机硬件类人才培养中所存在的普遍性的问题，需要教育部门、高校乃至教师和学生本人各尽其职，通力合作，努力通过各种途径提高硬件类专业人才培养质量，更好地服务于经济社会发展。应该说，当前高校中计算机硬件类人才培养过程中所存在的普遍性问题远不止本文所提到的以上诸方面，其他如教材问题、学生的兴趣问题等也都在一定程度上影响着硬件类人才培养质量的提高，因此要彻底解决这一问题，还需要继续加强该方面的深入研究，笔者对本问题的阐述也希望能起到引发议论、启发思考的作用。
参考文献：
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)
计算机硬件基础是计算机大类专业的一门专业必修课，涉及到计算机组成、结构、原理。学完该课程后学生应当掌握数字逻辑基础、计算机系统的基本组成、计算机数据表示、计算机各硬件部分的组成及功能、计算机的工作原理、计算机组装与日常维护等。学好了计算机硬件基础，学生在今后学习高级程序设计、数据库等应用课程时将会领悟得更加透彻。
二、计算机硬件基础职业教育教学存在的不足及改进办法
计算机硬件基础课程现阶段存在的最大不足之处是：重理论，轻实践。受到传统教学的影响，高职课堂还是以理论知识为主、实验课为辅，这就造成了学生上课积极性不够高，即使听懂了也没有办法通过实践巩固所学知识。比如，学生虽然知道计算机由哪些部分的组成，但是依然有大部分同学不知道如何拆开主机箱，不能具体说出机箱内各个部件的名字。其次，课程设计枯燥乏味，不能激发学生自主学习的热情。计算机硬件基础有大量的理论知识，只有通过科学、有趣的课程设计，才能吸引学生兴趣，进一步提学习质量和效率。要做好计算机硬件课程教学，可以注意以下几点：
（一）任课教师要重视学生思想
教学不仅是传授知识，也是培养学生思想和能力的过程，所以教师在教授课程知识的同时，也应当注意加强学生思想教育和能力培养，融入思政元素，树立国家正面形象。为了加强学生良好行为习惯的养成，可以适当提高学生平时成绩占比，给学生一定自由发展的空间。
（二）突出学生主体
《计算机硬件基础》作为计算机大类专业的基础课程，必须对课程理论知识有全局的把控，包括计算机的基本组成、结构和工作原理以及计算机组装与维护的基本技能的学习。同样重要的是，要通过实践课程激发学生的自主学习兴趣，全面地理解计算机的组成结构和工作原理。
（三）尊重个体差异
在教学过程中，倡导自主学习，也要尊重学生群体中的个体差异。因此，要建立合理的评价体系：在平日的教学过程中以学生的表现为主，主要是培养学生的自觉性和学习信心；课程的终结评价应当着重考查学生的基础知识和知识应用能力。这两部分评价都是为了促进学生的知识应用能力和健康人格的发展。
（四）拓展学习渠道
注重理论与实践相结合。在任课教师引导下，学生可以分组对知识点进行分析、案例演示，学会归纳总结，达到增强对计算机组成和工作原理的理解的目的。教师可以先进行基础知识的讲解，开展分组讨论，促进学生对所学理论的理解和运用；充分利用多媒体、网络、视频等现代教学手段，有条件的甚至可以组织参观计算机生产基地等，充分调动学生学习积极性。
(五)强调工学交替
学习借鉴“四环相扣”教学改革成果，课程教学目标应当围绕能力标准，课程本身按模块设置，教学过程充分工学交替，考核评价采用理论教考分离与过程考核相结合，避免教师单方命题。
三、市场对计算机硬件人才的需求情况
通过在当今主流应届生招聘平台进行了解，社会市场对计算机硬件方面需求的人才主要需求量同样巨大，一般要求应聘者需要掌握以下技能：（1）了解数字和模拟电路基础知识，具有数字电路设计经验；（2）了解嵌入式系统开发和软硬件架构；（3）具有单片机、ARM等处理器硬件设计基础；（4）具有独立完成模块调试、故障诊断、维修能力；（5）熟悉计算机编程；可以看出，高职计算机专业学生在学好编程的同时，若能在硬件方向有所造诣，求职竞争力会更加大。任课教师在授课的过程中，可以将就业市场需求为驱动，系统规划计算机硬件课程教学实施，激发学生自主学习的热情。
[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)
一、语音室计算机硬件设备故障及其监测的几种常见情况
（一）计算机硬件设备的稳定性和可靠性不足
在高校的语音室内的计算机硬件设备的设计完全是根据实际的教学需求开展的，在设计的过程中不仅要考虑到实际的教学内容的需求，更应该要充分考虑到实际的计算机终端--也即实际的需要使用计算机的学生的数量，保证学生在课堂上能够完全充分接受到由主机控制系统--老师发送出的任何的语音和文字的通知，而且更应该要保证所有的计算机终端系统受教师主机的控制。但是在实际的应用过程中总是能够发现很多高校的语音室计算机硬件设备的稳定性及其实际的使用效率并不是很高，而且经常会因此出现各种各样的故障，这样的故障不仅影响老师的授课进度，而且也会影响学生对知识的了解和认知程度。针对这种计算机硬件设备不稳定和可靠性不足的实际情况要想及时检测到，不给学生的实际应用带来麻烦，就必须要要求校方的技术人员要定期地对学校的语音室计算机硬件设备进行实时的监测，及时处理存在的问题，这样就能够在很大程度上避免不必要的麻烦，提升学生使用语音教室的质量。
（二）语音室计算机硬件设备系统的整体结构设计不科学
目前国内大多数高校语音教室的计算机硬件设备的设计方案都是因的设备一种基于ATM网络技术，在该技术的支持下教师机的语音卡可以通过主干线连接将教师机上的信息传输给每个学生，并能将学生的接受情况及时反馈给老师，但是整体来说很多高校的语音计算机硬件设备的整体结构设计还存在着很多不科学的地方，比如说学生终端的设计存在问题，这样的设计不能实现学生之间的讨论，学生只能接受老师的信息，却不能接受同学之间的信息，其次就是：很多学校的语音室传输的速度有待提升，具体来说就是老师发出的信息可能要花费一定的时间才能输送给学生，而且传输的速度不相同，实际上这也给教学质量带来了很大的影响。
（三）没有及时对计算机硬件设备进行检修和维护
最后一个问题同时也是最关键的一个问题就是很少会有高校定期对自己的语音室的计算机硬件设备检修或者进行维护，因为学生在上课和使用的过程中不可避免地会给这些设备带来一定的损害，这就要求学校必须要定期对设备进行维护，或者招聘专业的技术维护人员，以便遇到突发状况可以及时对设备进行检修和维护，但是由于为了节约开支和成本这一方面很多学校都明显做得不足。
二、语音室计算机硬件设备故障的维修方法
（一）通过提升计算机硬件设备的问题应急处理效率提升
提升计算机硬件设备的稳定性提升计算机硬件设备的稳定性和可靠性是提升语音室实际应用价值的关键所在，个人认为首要的就是要提升计算机硬件设备问题的应急处理效率，主要的学校可以讲授给学生和老师一些简单的问题的处理方法，比如在系统不稳定时可以重启计算机等，活着就是学校可以安排专业的技术人员、老师，专门负责语音室的维护，以便在出现问题时能够及时赶到处理，提升语音室的使用效率。
（二）按照语音室计算机硬件设备的设计标准科学
合理地设置整个系统语音室的计算机硬件设备的正常使用主要是依赖它的系统设置，也就是整个语音室的系统设计，为了提升这个系统设计的可靠性，学校可以通过招聘一些专业技术水平较高的老师进行语音室的计算机硬件设备系统设置，或者学校也可以借鉴其他在这方面做得比较好的学校的经验，但是最重要的就是学校的这个系统的设置和安排必须要能够满足学生和老师的实际授课需求，以提升学生的学习效率和老师的授课效率为基本目标，只有这样语音室和计算机硬件设备才能发挥其真正的价值。
（三）提升学校的语音室计算机硬件设备的管理和检修意识
语音室和这些计算机硬件设备属于是学校的固定资产，同时也是能够给学校带来收益的无形资产，因此学校有责任也有义务在使用的过程中对其进行维护和检修，保证其正常使用，具体地来说学校可以做到：加强对这些计算机硬件设备的管理意识，这样才能避免由于管理的疏忽给这些设备带来损害，有的学校的语音室使用必须要得到批准，而且在学生使用语音室的过程中有严格的使用规定，这就是一个很好的例子，其次就是学校可以定期找到一些专业的技术人员对这些硬件设备的可用性进行检测，这也是避免这些设备再日常的使用过程中出现问题的主要措施。
三、结语
关键词：医院信息中心；计算机硬件；维护分析
随着现代信息技术的迅猛发展，信息技术被广泛应用到各行业中。其中医疗领域中信息技术业得到大量应用。现今的医院中各个部门的日常操作都离不开计算机。利用计算机来对医院日常业务进行管理，能够在较大程度上提高医院的日常管理工作效率。计算机技术在医院日常管理中的引入，一方面提高了医院的日常工作效率，但另一方面关于医院信息中心的计算机硬件的维护也需要引起重视。对于如何维护计算机硬件，避免计算机系统出现故障，导致工作效率降低，对此需要引起重视。
1计算机硬件维护的必要性及重要性
随着信息技术应用到医院管理中，极大地提高了医院的管理效率。但一方面也需要注重计算机系统的维护工作。计算机发生故障，会导致医院日常管理工作效率下降，对此就需要注重对计算机硬件的维护工作。计算机发生故障的原因有很多，其中之一就是计算机管理人员缺乏对计算机日常硬件维护重要性的认识。在医院中计算机系统中，人员对计算机硬件管理不太重视，认为计算机系统维护工作是专业人员的事，在日常使用中不用注重日常的硬件系统维护[1]。根据医院管理实际情况显示，计算机故障产生的绝大部分原因是由于缺乏日常计算机维护所导致的，从而影响医院正常工作效率。对此需要加强医院计算机管理部门对计算机维护重要性的认识，避免出现计算机故障，从而保证医院计算机管理工作的正常运行。
2当前我国医院信息中心计算机硬件维护现状
目前，医院信息中心在计算机管理上面仍存在很大的不足。我国的医院在计算机日常运行过程中，忽略了对日常计算机硬件的维护工作，医院对其重视度不高，对计算机硬件的维护意识薄弱，对此医院需要提高对计算机硬件的维护。同时，有部分的医院的计算机硬件设备性能不高，缺乏先进的技术设备，从而导致医院计算机工作效率不高。计算机技术在医院的日常管理中应用到很多方面，例如挂号、缴费、住院等方面，这其中涉及到计算机硬件的维护，对此需要重视计算机硬件系统的维护工作。
3计算机硬件故障发生的原因
计算机硬件产生故障的原因包括以下几个方面：其一是由于硬件设备自身的质量问题，从而导致计算机硬件很容易发生故障，例如一些计算机设备自身性能不高，生产工艺粗糙，从而导致硬件很容易发生故障；其二计算机硬件设备易发生故障的原因与计算机设备所处的环境有关，例如计算机设备所处的环境湿度过大会导致计算机设备发生损害，从而导致计算机硬件产生故障；其三是人为原因，人为在使用计算机过程中，由于使用操作不规范，从而导致计算机内部硬件设备遭到破坏，逐渐产生故障。例如在一些使用规范上，使用计算机设备人员由于自身对计算机知识的缺乏，从而导致硬件发生故障。例如带电插拔设备，或者设备之间错误的插接方式，都会导致硬件故障，以及计算机使用用户对计算机进行个人乱拆乱卸、乱调乱改，从而导致硬件发生损害或故障。
4计算机硬件设备的维护方法
根据上述对以上故障问题进行分析，医院需要提高对计算机硬件设备的维护意识，注重对计算机硬件设备的日常维护。医院信息中心计算机维护中心要注重对计算机硬件的维护，主要体现在以下几个方面：
4.1主机与主板
计算机设备中最重要的硬件部件是主机与主板，其中主机是计算机系统在整个运行过程中的重要组件，需要进行定期的清洗，定期对主机内部进行灰尘的清理，同时在主机拆除的过程中要注重避免安装过程中的零件出现缺少，避免把多的部件、杂物留在主机内部，从而造成机器的短路，影响主机的正常运行[2]。主板在日常过程中也需要注意避免灰尘，同时注意正确的计算机方式，避免主板的烧毁，避免在正常运行的情况下突然拔掉电源，可能会导致主板发生故障。
4.2硬盘、光盘维护
医院信息科数据信息的主要存储装置就是硬盘，对此要注意避免硬盘发生格式化，导致影片中的各种信息的丢失。硬盘在计算机日常工作中一直处于高速运转状态，从而硬盘自身最易受到损害，对此要注重对硬盘的日常维护，避免让硬盘长时间处于高速运转状态。在不使用计算机时，可以对设备进行关机，让硬盘保持定时的休息。外部光盘需要定期进行清洁，保持光盘的干净，从而延长光盘的使用寿命。
4.3鼠标、键盘外部硬件设施的维护
计算机外部的硬件设备包括鼠标和键盘，其作为计算机的输入和输出装置，是使用计算机的重要工具，在日常使用过程中就需要注重对其的维护工作。其中在日常使用鼠标过程中，需要避免采用过大的力来去触碰，同时还要为鼠标配备鼠标垫，从而减少使用中鼠标的磨损程度，同时在实使用鼠标过程中，需要避免对鼠标进行长时间的按压，避免鼠标发生损害。键盘在使用过程中，需要保持键盘的清洁，对键盘进行定期清洁，同时为键盘配备键盘膜，避免键盘中灰尘的进入[3]。对于计算机显示屏的保护，在日常运行中，同样需要定期对屏幕进行清洁，平时在不使用的时候用电脑罩进行遮盖，从而防治灰尘进入电脑内部，做到有效保护计算机。
5结束语
综上所述，医院中计算机技术的应用，给医院的日常管理工作带来了极大的便捷，提高了医院的日常工作效率。计算机技术在日常管理应用中，需要注重对计算机硬件的维护，避免计算机硬件出现问题，从而导致医院工作效率的降低。在医院中信息科是医院设备系统的核心，需要加强对计算机硬件的管理和维护，保证医院工作效率的提高。
参考文献
[1]周鑫.浅谈医院信息科计算机硬件的维护工作[J].电脑知识与技术，2016，12（5）：271-273.
[2]朱慧.医院信息中心计算机硬件维护的有效措施[J].科技创新与应用，2015（20）：93.
关键词：层次化计算机硬件实验课程体系；开放实验平台；项目驱动实践教学；過程式考评机制
文章编号：1672-5913（2013）03-0050-04
中图分类号：G642
计算机硬件系列实验课程主要从逻辑和应用两个方面对计算机硬件的基本原理、应用方法进行教学，其目的是在学生学习硬件抽象理论的同时，通過教师演示或学生亲自动手实验，直观地验证计算机硬件的基本原理和工作机制，培养学生在应用技能方面的实践创新能力。因此，计算机硬件系列实验课程在高校计算机教学中占据非常重要的位置。
1 问题分析
当前，计算机硬件实验课程教学主要存在以下几个方面的问题：
1）思想上“重软轻硬”。不少学生认为硬件实验课程只是验证计算机硬件的工作原理，对学习软件知识，进行软件开发没有帮助；或者认为硬件实验完成的多少无碍大局，因此在硬件实验课程上缺乏主动性。
2）实验教学内容陈旧。当今计算机硬件技术飞速发展，而硬件理论和实验教材均稍显落后，实验设备老化，实验内容陈旧，很多新理论新技术没有融入到实验课程中。
3）实验课程体系缺乏系统性和科学性的规划。由于计算机硬件实验课程包含了众多的基础知识、基本思想、基本方法，课程之间不仅存在前后衔接的层次关系，而且存在着相互渗透的交叉关系，计算机硬件实验课程之间和课程知识点之间内容衔接比较紧密。但各门课程的任课教师按照教学大纲独立授课，過分强调某一门课的完整性和独立性，忽略了课程之间的内容衔接和整体优化，内容重复的现象时有发生。加之有些课程的先修课并未放到培养计划中，造成前导知识断层，致使学生的硬件知识体系不系统、结构不健全、实验技能不全面，无形中给学生学习计算机硬件课程和软件课程制造了障碍，影响了学生的学习积极性。
4）对创新性实验认识不足。计算机硬件实验不能仅仅停留在通過基础类实验验证计算机硬件的工作原理这一最低要求上，还要通過综合类实验让学生完成一些综合性系统设计，更需要拓展视野，完成一些开创性的设计，培养科学探索精神和素养。
5）实验室的开放程度不高。目前国内多数高校的计算机硬件实验室为限制性集中管理，学生进行集体实验，不能满足学生个人实验需求，实验设备共享和利用程度不高。传统的实验教学存在时间和空间的限制等问题，这些都严重影响了硬件实验课程教学效果的提高和专业人才培养的质量，限制了学生完成硬件实验的能力，降低了实验兴趣。
6）缺乏科学的实验、实训成绩评价方法。计算机硬件实验、实训成绩過度依靠教师现场观察进行打分，导致实验指导教师工作量繁重，实验抄袭现象时有发生，缺乏统一评价标准，降低了考核成绩的公正和客观性。
针对以上问题，计算机教育专家们提出了许多计算机硬件实验课程改革创新性的建议，但多倾向于从某一侧面解决问题。计算机硬件实验教学改革需要统筹规划，兼顾课程体系、实验平台、实践模式和评价方法各个方面。
计算机硬件实验课程的重要性不言而喻，它对于培养学生实际动手能力、工程实践能力及开发创新能力具有特别重要的意义。随着电子技术和社会经济的发展，计算机科学与技术和电子科学技术相互渗透和融合，硬件软件化和软件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SoC、SOPC等技术的出现，计算机软、硬件的融合日益显著和成熟，加强计算机硬件实验课程的建设、硬件课程体系新的实验平台的建设显得越来越重要和必要。为了培养创新型人才，有必要对计算机硬件实验课程体系进行更系统、更深层次的教学改革。
2 融合各门计算机硬件实验课程
传统的计算机硬件实验课程的主要任务是验证计算机的工作原理，以配合对应的计算机硬件理论课程，忽略了各实验课程间的融合性，而且课程内的各个实验之间的融合也不够紧密，而技术的发展需要软硬结合、软件硬化或交融。硬件实验课程教学任务不但要学生了解计算机结构、工作原理，而且要掌握计算机维护技术，能用硬件描述语言进行部件及应用系统的设计；结合软件知识，能够设计计算机应用系统。尤其是嵌入式系统的应用日益普及，应用范围迅速扩大，要培养学生综合设计能力。
因此，计算机硬件实验课程群应以“培养应用型、创新型人才，注重计算机实践能力培养”为核心进行建设。按照计算机科学与技术专业培养方案的要求，将课程群中各门课程的授课、讨论、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体进行统筹优化，融合各课程的学习内容，形成一个完整的体系。这样就能使学生较容易地理解和掌握课程的重点内容，理解课程间的连续性，使所学的知识形成一个完整的体系。
按照培养方案，对课程群内各课程的安排顺序、授课内容、授课重点、授课计划等按照计算机科学与技术专业培养方案的要求和社会对人才的需求进行调整和整合，形成包含基础层、系统层和应用层的层次化课程体系（如图1所示，其中标*的课程为核心课程）。修订教学大纲，协调各门课程的内容，避免同一内容在多门课程重复讲授；适当引入新概念、新技术；注重课程之间的内容侧重和无缝衔接。
在基础层，讲授模拟电路和数字电路分析与设计，让学生掌握电路的基本知识和现代设计方法，能够设计一般的数字逻辑部件及简单的数字系统。在系统层，让学生掌握现代计算机组成结构、工作原理、实现方式和设计方法，能够再现和设计简单指令系统、CPU和完整的计算机硬件系统。在应用层，让学生掌握计算机应用系统（包括硬件电路、应用软件）设计方法，能够设计实际的嵌入式应用系统。
3 建设共享和开放的计算机硬件实验平台
当前，计算机硬件实验主要通過集体实验来完成。由教师布置，学生准备，在固定时间集中到实验室完成，最后提交实验报告。这种途径不能充分满足学生的个性化实验需求。
此外，一些实验室采用分散预约和集体实验相结合的实验方式，学生可以在任何地点、任何时间通過网络进入实验网站进行预约，提前准备实验内容，写好实验报告的“静态”（实验项目、原理、内容、设备等）部分后，再到实验室开始做实验；在实验過程中完成实验报告的“动态”（实验调试過程、出现的问题、解决方法、实验结果、分析等）部分。这种方式较为灵活，一定程度上提高了实验室的利用率和实验效率，但在实验资源有限的情况下依然不能解决供需矛盾。
近年来，利用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术进行虚拟教学和虚拟实验已经成为业内研究的一个热点。虚拟教学可模拟进行演示、探索、游戏。利用简易型虚拟现实技术表现某些系统（自然、物理、社会）的结构和动态，为学生提供一种可供体验和观测的环境。虚拟实验室概念是由美国弗吉尼亚大学教授William Wolf于1989年首先提出的，它描述了计算机网络化的虚拟实验环境，致力于构筑一个综合不同工具和技术的信息化、网络化的集成环境。在这个环境里，实验员可以非常有效地利用世界上分布的各种数据、信息、仪器设备及人力等资源。利用虚拟现实技术构建基于网络的虚拟实验，将有效缓解很多院校在经费、场地、器材等方面普遍面临的困难和压力，而且开展网上虚拟实验教学能够突破传统实验对“时、空”的限制，无论是学生还是教师，都可以自由地、无顾虑地随时随地上网进入虚拟实验室，操作仪器，进行各种实验，有助于提高实验教学质量。
4 改革创新计算机硬件实验和实训
计算机硬件实验教材中对一些重要原理的有关实验大多是验证性的，即先通過教师演示，然后学生再现计算机硬件各个器件的工作。目前的计算机硬件实验仪器生产厂商多提供这种封闭性实验仪器，虽然利于教学，但是仅支持基础类实验，实验内容固定，实验目的单一，扩展性不足，不利于学生创新能力的培养。
针对以上验证性基础类实验的问题，综合类实验也纳入到了计算机硬件实验模式中。这类实验需要综合多个知识点，对所学内容的综合运用，一般作为考试型或课程设计实验项目安排，目的在于充分发挥学生的潜在能力，拓展思维空间，考查学生运用综合知识，进行规划、设计、组织以及调试运行的能力；也可以作为学生课外开放实验的选题项目，一定程度上满足学生开展课程设计和课外创新实践活动的需要。
对任何一所大学来说，本科教育始终是学校办学的主体和基础。在有条件的大学开展本科生科研，培养本科生的科研意识，鼓励本科生及早进入研究领域，是培养具有实践能力和创新能力的本科人才的一个十分重要的途径。因此，创新成为实践环节的更高要求，其实现途径成为实验模式研究的新课题。
5 建立完善科学的计算机硬件实验成绩评价机制
在高校计算机课程教学過程中，实验成绩是学生实践能力的综合反映，也是一个综合评价问题。在教学实验中如何科学地、合理地判定学生的实验成绩，有效地提高学生的学习主动性和积极性，发现和挖掘学生在教学实验中的潜能是从事实践教学的高校教师所探讨的课题。
计算机硬件实验成绩的评价不同于软件，需要结合具体的实验设备进行考核，其考核形式包括单项实验验收式、实验报告验收式、综合实验考试式等，考核教师的工作量巨大。考核過程中，成绩的评定人为因素较严重，過分依赖于考核教师。另外，实验考核中也存在抄袭现象，仅仅通過实验报告形式考核欠科学公正。因此，计算机硬件实验成绩的考核需要规范化、量化。
为了减轻考核教师的工作负担，可以用“优秀”“良好”“中等”“及格”“不及格”来分等级衡量。等级制成为首选的评定方法。但该评价标准较为模糊，而评价学生实验成绩的因素是多元的，并没有完全客观的标准，通常难以定量衡量。如果直接进行定量分析，如仅给出一个成绩，很难科学合理地反映学生的综合能力及水平，也就难以对其学习进行正确的评价。
指标制则对等级制进一步细化，将考核指标化，如表1所示。
可以进一步限定指标的分值比重和等级的分数范围，实现考评的量化。通過在线评测系统登记考评结果，实现对实验成绩的规范管理，可提高实践教学的指导效率，更准确及时地调整实验内容和难度，更有效地杜绝或减少互相抄袭，更客观公正地考核成绩，从而调动学生学习积极性，提高学生的动手能力。
关键词:硬件类课程;创新能力;教学改革;实践教学
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件软件技术的飞速发展,我国高等院校计算机专业教育的内容与形式都发生了很大的变化。如何跟上飞速发展的计算机科学与技术,培养具有创新能力的高素质计算机专业人才,是高校计算机专业教育面临的新挑战。
计算机是一个由硬件系统和软件系统组成的复杂系统。随着现代计算机系统的功能逐渐增强,对计算机专业人员硬件知识的要求也越来越高。作为计算机专业的核心课程之一,硬件类课程在培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力等方面具有非常重要的作用。但由于目前国内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、知识体系和教学内容等方面存在着诸多不尽人意的地方,教学质量难以保证,致使许多计算机专业毕业生的硬件设计与动手能力较差,根本无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。本文针对目前国内高校计算机专业教学中普遍存在的问题和不足进行探讨,结合自己多年的教学经验,提出了硬件类课程教学改革和学生创新能力培养的几点想法。
2存在的主要问题
计算机硬件类课程的内涵十分丰富,主要包括:电工与电子技术、数字逻辑、计算机组成与体系结构、汇编语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机及应用、嵌入式系统等。这些课程虽然特点不同、内容各有侧重,但普遍存在工程实践性强,应用技术含量高,课程内容抽象难学的特点,影响了硬件类课程的教学效果。目前国内高等院校计算机专业硬件类课程教学中主要存在以下几方面的问题。
2.1专业设置普遍“重软轻硬”
硬件和软件是计算机系统不可或缺的两大组成部分,二者相互依存,不可分割。与之相对应,硬件类课程和软件类课程也相辅相成,构成了完整、科学的计算机专业知识体系。计算机的软硬件设计技能是一个合格的计算机专业毕业生本应具备的基本技能。但由于硬件类课程和软件类课程各自不同的特点,使得硬件类课程的教学对师资、设备乃至学生的学习基础与学习能力等方面的要求相对软件类课程要高,国内多数高校限于师资、设备、资金等各方面条件的制约,硬件类课程能砍掉的尽量砍掉,不能砍掉的课程也尽量压缩课时,在硬件类课程的教学及实验室建设方面明显不足,导致多数高校软件类课程课时相对较多而硬件类课程课时相对较少,在专业设置方面“重软轻硬”的现象比较严重。不少计算机专业的学生只将注意力和兴趣集中在各种编程环境、开发工具、数据库、计算机网络的集成技术上面,对于硬件技术的学习和应用研究不感兴趣或忘而生畏。
甚至有的学者也认为,计算机专业的学生可以“只要用键盘、鼠标就能演奏出各种美妙的音乐”。这种认识对于我国培养自主创新型人才是极为不利的。
2.2硬件类课程教材与教学内容相对陈旧,课程体系有待完善
随着科学技术的迅猛发展,计算机更新换代频繁,新产品、新技术不断涌现。在计算机专业的教学中,如不及时引入新知识,很容易造成教学内容滞后。目前许多高校在制订硬件类课程的教学计划时,主要根据本校的设备性能和师资水平来选择教材与教学内容,这就不可避免地造成了很多教学内容相对陈旧,与当前主流的计算机硬件技术差距太大,与实际应用严重脱节,对学生缺少吸引力,难以激发学生的学习兴趣。比如国内多数高校《数字逻辑》教材的内容还是以中、小规模集成电路为主,而对大规模、超大规模集成电路的内容很少涉及;《微机原理与接口技术》则以80x86系列微机为背景,以8259、8255等芯片的讲解为重点,而对在应用领域处于主流地位的ARM、DSP、FPGA等新型技术涉及较少。这种教学内容与现实技术脱节的现状严重影响了计算机硬件类课程的教学质量。另外,由于计算机硬件类课程体系不够完善,导致有些内容在多门课程中重复出现,如数制在“数字逻辑”、“汇编语言”、“计算机组成与体系结构”、“单片机”等课程中均要讲到;再如有关中断、接口控制方面的内容在“计算机组成原理”、“汇编语言”、“微机原理与接口技术”、“单片机”等课程中均有涉及。教学内容的重叠一方面占用了有限的教学学时;另一方面也会使学生感到疲劳,并对课程设置产生不满情绪,影响学习效果。
2.3重视课堂教学,轻视实践教学,缺乏创新能力的培养
计算机硬件类课程是实践性很强的学科,学生必须具备足够的实践动手能力才能适应社会的需求。相对于仅需要一台电脑、几本书及相应的软件应用平台就可进行软件类课程的学习,硬件课程实践教学的实施比较困难,设备投资大,通常每门课程需要配备专门的实验设备和相应辅助设备,且对实验辅导和设备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,实践教学的课时过少,而且验证性实验占绝大多数,造成学生硬件动手能力普遍低下,其创造力无法得到训练,导致了计算机硬件课程在实践教学上的不足。从而出现了“重理论、轻实践、重考分、轻能力”的现象,这不利于学生扎实地掌握硬件知识,也无益于学生动手能力的提高,必须通过深化硬件课程的教学改革加以改进。
2.4各门课程间的有机联系不足,学生无法驾驭整个知识体系
现代计算机系统的功能越来越强,计算机软、硬件的界限日渐模糊,许多软、硬件的实现可以相互转化。而在目前的计算机教学中,硬件知识与软件知识间缺乏足够的联系和交叉互补,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,也就不能形成完整的知识体系,更无法做到软、硬件知识融会贯通。另外,由于前面所提到的计算机硬件类课程要在不同的学期内开设,各门课程间既有联系又各自相互独立,加之内容繁琐,受课时数等因素的限制,在硬件课程的教学中往往只注重各自的重点而无法顾及到各门课程间的联系,导致学生无法对计算机硬件系统有一个完整的认识,出现“只见树木不见森林”的现象。其次,硬件类课程间缺乏充分的衔接,如“数字逻辑”、“计算机组成与体系结构”、“汇编语言”与“微机原理与接口技术”等课程内容的关联很难统一,有些知识点多门课程中重复,而有些知识点缺失,导致学生知识的增长没有渐进性、系统性。所有这些都导致了学生的专业知识体系不够健全。
2.5学生对硬件课程的学习兴趣普遍不高
由于计算机硬件类课程体系庞大,内容繁杂,原理层面的内容较多,学生对抽象的原理和复杂的硬件电路很不适应,容易使人感到抽象、繁琐、空洞、枯燥,而无从下手。其次,学生对硬件课程的了解不够全面,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重视不够,导致学生在学习中缺乏积极性。
[关键词]计算机；硬件系统；维护；保养
硬件系统是计算机设备的重要组成部分，其运行状态对于计算机的运行性能和使用寿命有着直接的影响，通过对计算机硬件系统进行科学合理的维护和保养，有助于降低计算机故障率，延长计算机设备的使用寿命。为此，应仔细分析计算机硬件系统的影响因素，有针对性地对计算机硬件系统进行维护和保护，不断提高计算机的稳定性和可靠性。
一、影响计算机硬件系统的主要因素
1、外部因素
计算机设备长时间处于运行状态，内部零器件会释放大量热量，若散热不及时，很容易烧坏计算机硬件系统。同时，电压不稳对于计算机硬件系统的运行也具有较大影响，一方面容易损坏电源，另一方面造成硬件系统电路短路[1]。另外，计算机硬件系统内部元器件各方面性能下降，逐渐发生老化，直接影响计算机的使用性能。
2、内部因素
计算机硬件系统内部零器件质量较差，如一些硬件元件脱焊、虚焊、腐蚀等，造成计算机硬件系统发生漏电、触点被氧化、电路板铜断等。
3、人为因素
在计算机设备运行过程中，人为因素也是影响硬件系统稳定性的一个重要因素，很多计算机用户在使用过程中，不重视计算机硬件系统的管理和维护，乱改乱调、乱拆乱卸[2]，导致计算机硬件系统元件损坏或者丢失。并且，一些计算机用户在发现计算机运行出现故障时，使用蛮力拆解计算机设备，造成硬件系统电路损坏，这些都严重影响了计算机设备的可靠性和稳定性。
二、计算机硬件系统维护措施
1、硬盘故障维护
硬盘故障是一种常见的计算机故障，主要表现为计算机无法快速、正确的识别硬盘，一旦计算机发生硬盘故障，计算机用户应仔细检查计算机的电源线和数据线是否脱落或者是否连接紧密，及时将计算机电源线装好，保持硬盘扁平信号稳定，并且按照计算机硬件系统运行要求，将硬盘合理插接起来，防止出现矛盾或者冲突，若计算机CM-ROM和计算机IDE接口插接在一起，可使用一些数据线重新进行插接，重新启动计算机检查是否能够正常运行，若计算机仍然无法正常运行，用户应及时更换新硬盘。
2、声卡和显卡故障维护
为了保护计算机声卡，用户对计算机进行语音操作时，应避免带电进行，插入或者拔出耳机时，尽量将计算机电源关闭，避免损坏计算机硬件系统。同时，显卡在计算机硬件系统内部位于散热的重点区域，一旦计算机显卡出现故障，应仔细检查计算机沟槽中的显卡，尤其是先检查显卡插座和计算机显示器信号线接头是否接触良好，在平时使用计算机时，应定期检查计算机显卡风扇，注意风扇运转是否发出摩擦或者产生噪声，及时清扫灰尘和污渍[3]，使计算机保持良好散热。
3、内存故障维护
计算机开启后，显示器显示错误信息或者没有画面，无法正常进入操作系统，并且发出嘟嘟的声音，可判断为计算机内存卡出现故障。计算机用户可关闭电源，把计算机机箱拆解开，取出内存条，对计算机进行开机检测，仔细检查内存卡中的哪一个内存条发生故障，做好维护处理。内存卡检查完成后，将内存卡准确稳定地插在计算机沟槽中，保障接触良好。
4、CPU故障维护
计算机长时间运行过程中会释放大量热量，如果无法及时将热量快速散发出去，温度过高很容易导致计算机CPU发生故障，使得计算机运行缓慢、运行不畅，严重影响计算机硬件系统的运行性能，大量热量散热不畅很容易烧坏计算机CPU。因此，在日常的计算机使用过程中，用户应做好计算机系统散热处理，尤其是炎热的夏天，用户应定期清理计算机排风扇，或者在计算机设备上安装一个自动电风扇，帮助计算机快速散热。
5、电源故障维护
计算机开启后，电风扇不转动、指示灯也不闪烁，无法正常运行，可判断为计算机电源故障。计算机电源故障主要是由于启动按钮接触不良、电源短路或者电源被烧坏等原因造成的，当发生这种故障时，用户应仔细检查计算机电源情况，检查计算机硬件系统通电是否正常，检查计算机系统导线接头和电源插头是否连接紧密，若这些都正常，有可能是计算机电源损坏，用户可重新更换一个电源。
三、计算机硬件系统保养技术
1、正确使用计算机
用户在使用计算机时，应了解一些基本知识和常识，例如，尽量避免在雷雨天气使用计算机，避免计算机设备遭受雷击。同时，在靠窗户的位置摆放计算机，使计算机设备保持良好通风，更主要的是用户应养成正确的计算机使用习惯，确保计算机设备正常运行，例如，先打开电源，在电压稳定以后再开启计算机，关闭计算机时，最好通过计算机系统进行关机，避免直接操作主机按钮，确保计算机硬件系统的使用性能，延长使用寿命。
2、定期检查，保持清洁
计算机最佳的运行温度是15～28摄氏度，若外界温度较高，会影响计算机正常散热，严禁阳光直接照射计算机设备，造成计算机硬件系统元件老化，影响计算机的稳定性和可靠性。同时，合理控制计算机运行环境的湿度，若空气过于干燥，很容易导致计算机硬件系统产生静电，从而损坏硬件元件，若空气湿度较大，计算机硬件系统电路板很容易发生锈蚀或者发霉[4]，导致电路板断路或者短路，因此，用户可使用空调设备合理控制计算机运行环境的温度和湿度，确保计算机处于良好运行状态。
3、加强日常维护保养
计算机显示器很容易积聚大量灰尘，用户在日常使用过程中应做好显示器的除尘和防尘工作，在不使用计算机时，使用干净的布或者防尘罩将显示器盖起来，关闭计算机显示器后，可使用专业的除尘布和除尘液仔细擦拭显示器，尽量避免使用酒精或者水进行擦拭，从而损坏显示器。
结束语
为了使计算机始终处于良好运行状态，应结合计算机硬件系统的影响因素，掌握计算机的故障维护方法和基本使用常识，采用科学合理的计算机硬件系统维护措施，延长计算机使用寿命，做好日常的保养，长期坚持，提高计算机的运行效率。
参考文献
[1]李智峰.计算机硬件维护与管理创新研究[J].科技传播，2014，13：233-234.
[2]王颖.浅谈计算机硬件的维护与管理策略[J].计算机光盘软件与应用，2012，16：141-142.
关键词：计算机；硬件；课程体系；实践教学
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）04-0045-02
硬件课程是计算机科学与技术专业课程的重要组成部分，是培养学生实践探索兴趣、科学研究素养、工程创新能力、团队协作精神的重要手段。在教育部实施的高等学校教学质量与教学改革工程中，提出要大力推进高校教学的改革与创新。通过深入分析国家人才培养需求、国家科技计划需求、学科建设需求、地方区域建设需求以及计算机科学与技术发展需求，在计算机专业建设过程中，不断完善硬件课程体系结构，课题组从确定课程群、定位具体课程入手，通过对知识单元划分和重组，整合了硬件课程的教学内容，改革了硬件课程的实验方式，对计算机专业课程体系进行了优化，取得了良好的效果。
一、计算机专业硬件课程体系的建立
计算机硬件技术是计算机领域不可缺少的支柱技术，计算机硬件课程主要为学生讲述计算机硬件的基本原理和使用方法，为学生在硬件方面奠定扎实的理论基础。这些年的就业形势显示，计算机行业最紧俏的人才是能够综合应用软件和硬件进行系统研发的工程师。因此，黑龙江大学计算机科学技术学院很早就发现了课程建设，尤其是计算机专业硬件课程体系建设的重要性，并一直致力于此。
黑龙江大学计算机科学技术学院自2008年以来，从核心课程教学改革的研究入手，结合本科专业人才培养方案修订，根据学院的实际情况，参照《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》，针对人才培养目标的不同，按照科学型、工程型的不同教学要求，重新修订了学院现有的人才培养方案，对教学及实验教学内容进行了重新定位，以知识点为最小知识粒度，安排相应的教学实施方案。之后，课题组意识到硬件课程群建设的必要性和紧迫性[1]，一致认为应该将数字逻辑、电子技术、计算机组成与结构、计算机体系结构和微机原理与接口的一系列课程整合成为一个课程群，并将其与C、C++、数据结构、计算机算法、操作系统等一些软件课程的先后给以排序，理清了计算机专业硬件课程体系的基本课程顺序。2010年，黑龙江大学计算机科学技术学院在原有基础上采用EDA技术为计算机专业硬件类实验课程提供平台基础，围绕计算机专业硬件课程体系，课题组通过重组实验教学环境，按照实验的难度和课程内容设计配套的实验内容，构建反映当今计算机科学技术水平和加强学生工程实践能力培养的系列实验课程教学新体系。
二、计算机专业硬件课程体系的构成
2005年，ACM（美国计算机机械协会）和IEEE/CS（国际电气电子工程师协会计算机学会）联合提交了CC2005，该报告从学术的视角，将计算学科分为计算机科学（CS）、计算机工程（CE）、软件工程（SE）、信息技术（IT）、信息系统（IS）等5个专业学科，并针对本科生的教育，提出相应的知识领域、知识单元和知识点，给出相应的参考教育计划和课程设置[2]。课题组以此为蓝本，结合学院的实际情况，确定了计算机硬件课程体系中的主干课程：（1）电子技术；（2）数字逻辑；（3）汇编语言；（4）计算机组成原理；（5）微机原理与接口。计算机系统结构课程群：（1）单片机原理与嵌入式技术；（2）计算机系统结构；（3）多核程序设计；（4）嵌入式程序设计。具体构成如图所示。
三、整合课程内容，优化课程体系
课题组在计算机专业硬件课程体系建设的过程中发现，硬件系列课程之间存在着很强的逻辑关系。从知识结构上看，计算机硬件系列课程是构成计算机系统知识中物理结构及体系结构的完整知识模块。从教学角度上看，需要从全局考虑，将其作为一个整体统一安排，而在体系内部，可以按照知识单元和知识点进行更深程度的细化和分类，并逐一整合。这样既可以更好地明确各门课程之间在教学上的协调，又保证了硬件课程体系的整体性和系统性。
以“计算机组成原理”这门课程为例。在运算器基本原理部分涉及 “数字逻辑”课程中所讲授的组合逻辑电路、时序逻辑电路；在存储系统部分涉及“操作系统”的虚拟存储器的知识；在指令系统部分涉及 “汇编语言”的知识；在控制器部分涉及“计算机系统结构”中关于流水线的知识；在I/O系统部分涉及 “微机原理与接口”的中断技术的知识。如果不将课程设置方案具体落实到知识点的整合和重组，任课教师就无法把握好教学的重点，学生也不能真正从整体的层次上把握系统的构建和各个部分的设计方法、原则。
课题组根据目前的社会需求和学院的实际情况，以课题梯队为核心，重组了计算机硬件系列课程体系，由主讲教师负责组织课程梯队教师的集体研讨，修订教学大纲，对教学及课程实践内容进行定位，对相互重叠、重复、交叉的教学内容进行整合优化之后，基本做到了课程之间的无缝衔接，即前导知识无断层，同时也避免了课程内容重复讲授的现象，形成了一套衔接合理、重点突出、层次分明的课程体系。
四、加强实践教学，拓展学生能力
围绕计算机专业硬件课程体系，课题组系统地整理了计算机专业硬件课程的内在联系，从实验结构角度出发，整体考虑计算机系统设计和控制应用的要求，设计出阶段性、模块化、系统化、递进层次的实验教学内容。
课题组采用EDA技术，就计算机专业硬件实践课程的特点以及EDA技术的优势，改革现有实验方式，结合Quartus Ⅱ软件，利用VHDL语言和Verilog HDL语言，除完成计算机专业硬件基础课程之外，还支持FPGA设计（Field-Programmable Gate Array，现场可编辑门阵列），使计算机专业硬件课程实践教学方式发生质的变化，极大程度地减小了软件系统对硬件系统扩展性的制约，减少了软件系统对硬件系统的依赖，为计算机专业硬件课程体系的建设提供了平台支持，打下了坚实基础。
由于EDA技术中采用从上向下的设计理念，使得电路的设计具有很强的逻辑性，也提高了学生的动手能力和创新能力，成就感也提高了学生对计算机专业硬件课程学习的积极性和主动性。新增的硬件综合实验环节，学生可以综合运用所学到的知识和EDA技术，通过理论设计、逻辑分析、仿真分析、模拟分析，最终设计出实际的电路。在整个硬件综合实验过程中，所涉及的知识面广，实验内容的动态性、实时性和综合性较强，使学生的创新意识和工程实践能力得到了极大的提高。课题组根据学生的实际情况，创造性地选择和设计实验题目，对硬件系列课程实验进行精心编排和设计，极大地改善了硬件实验课程的教学效果，以学生系统、全面地掌握硬件知识为目的，强化了学生对知识的运用能力、解决实际问题的能力，以及动手能力和创新能力。
通过几年的探索与实践，黑龙江大学计算机科学技术学院计算机科学与技术专业的硬件课程体系建设取得了一定的成效，主要解决了计算机专业硬件课程之间的定位问题，从整合优化相关知识点的角度出发重组了课程的教学内容；采用EDA技术，结合Quartus Ⅱ软件，利用VHDL语言和Verilog HDL语言实现计算机专业硬件综合实验，建设了具有系统性、科学性及先进性的计算机专业硬件系列课程体系。在今后的工作中，学院将从增设计算机硬件综合课程、加强硬件师资队伍建设、改进教学方法和教学手段等方面入手，进一步完善计算机专业硬件系列课程体系，提高学生的学习兴趣，满足未来用人单位的具体要求，为社会培养出合格的计算机专业人才。
参考文献：
[1]吴卫江，赵建辉，刘博.也谈计算机硬件课程群建设
[J].计算机教育，2012，（1）.
[2]ACM/IEEE Joint Task Force on Computing Curricula.
摘要：计算机硬件知识的教与学对于计算机专业的学生来说重要性是不言而喻的。由于教学资源缺乏，所以在教学实践中学生很难在掌握理论的基础上进行操作演练，这都给下一步深度教学增加很大难度，因此我们要广开思路寻找适合当前教学境况的创新教学方法。
关键词：计算机；硬件组装；教学方法
计算机硬件组装与维护课程是计算机应用技术的一门重要基础课程，其主要任务是使学生了解计算机各种部件的分类、性能、选购方法，理解各主要部件工作原理、硬件结构、软件安装、相互联系和作用，并能掌握微型计算机的组装与简单故障的维修方法。
由于计算机硬件安装强调的是动手能力，按时以往传统的教学模式，只能是纸上谈兵。例如教师在讲述CPU相关知识时往往要把CPU结构、功能、原理做为重点来讲，而这些知识对职业学生以后的就业几乎没有任何作用，而对CPU的种类、厂家、性能、与其它部件的搭配等，这些对职业学生将来就业有用的，则介绍得不多。学生对这些理论并不是很感兴趣，也很难记住这些知识，而等到他们就业时，这些理论已经过时了。同时由于学生缺乏动手能力的培养与训练，毕业后走上工作岗位，即使面临一些简单的操作方面的问题也无从下手。相反，我们在一些电脑市场看到的工作人员往往没有什么计算机学历，但是他们对计算机组装与维修非常熟练。他们通常的经验是：做的多了、熟了，就会了，不需要懂得太多知识。这种现象使我们意识到计算机应用技术更要注重培养学生的动手操作技能。为此，我们应该在计算机应用专业进行大胆探索，引入一种以实际需求为教学目的的改革教学模式，培养适应社会需求的学生。
本课程的教学改革可以用以下的教学方法：
1．充分运用计算机技术辅助教学。由于教学资源缺乏，那么可以利用3DS MAX虚拟现实的技术来解决。学生不光可以在学校使用这一资源，也可以把这种辅助教学软件带回家进一步学习。我们可以用3DS MAX强大的建模功能，建立出计算机中的“CPU”、硬盘、显卡、主板等核心硬件，并且每一个硬件完全对比真实实物建模，内部构造也要建模完成，这样就可以节省大量资金和使用空间，可能刚开始做这些硬件模型需要一定的时间，但是一劳永逸，这些虚拟的模型造价远远低于真实硬件的价格，并能得到同样的教学效果。不用像传统硬件教学，在使用设备的时候搬来搬去，只需要一个U盘，你就可以拥有一个计算机硬件设备实验室，便于教师随身携带，去不同场合教学使用。学生放假也可以把这个“虚拟的硬件实验室”带回家，只要有一台计算机，就可以在家中做练习，巩固对知识的掌握。
2．充分运用项目教学法。在教学中，以社会的实际需求为标准，主要采用项目教学来构建教学模式。从学习者的角度说，项目教学是一种学习方法，特别适用于学习操作类的知识和技能，尤其适用于学习计算机应用方面的知识和技能。所谓项目教学法，就是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，在这是指采取小组讨论、协作学习的方式，以实际的任务来驱动学生的学习。同时还可采取多种形式来完成各个任务，比如：行动导向、小组抢答、网上模拟攒机、小组竞赛等。行动导向的教学形式是：每次任务之前，老师在充分考虑学生和设备的安全问题之后，把任务直接下达给他们，每个小组从任务的计划——决策——实施——检查等各个环节都是独立完成，中途有疑问的，老师给他们提供若干学习途径：实习报告、网络、老师的辅导、小组间的互助等。老师在巡视过程中，不断记录存在的问题或及时更正一些不当的做法，并对学生的操作过程做适当点评，最后由学生根据老师的点评继续完善任务。通过完成任务，应用已有知识和掌握新知识，真正做到全面提高学生的综合职业素养。
3．建立虚拟计算机实验室。由于计算机硬件安装与维护实践中设备容易在操作中损耗，因此，虚拟的计算机硬件设备最大程度的解决了这些问题，虚拟的设备是不会有磨损和消耗的。做了错误操作，计算机会提示你这样做的后果，也不会真实地损坏虚拟设备，这样极大地方便了刚刚开始入门的硬件维修学生，他们再也不用担心自己损坏硬件设备了，可以放开手脚地练习计算机硬件维修技术。当然虚拟硬件设备同样也会有一些维护问题。例如计算机病毒是可以损坏虚拟硬件的，但是只要做好备份和计算机软件常规维护工作，这些可能的损坏变得很小。比起真实的硬件设备维护，资金消耗和工作量小得太多。从中我们不难看到虚拟技术的强大和明显优势。因为虚拟机是一款软件，它可以在电脑上模拟出一个虚拟的计算机，但是学生却可以像对一台真正的计算机一样来对它进行各种操作。
4．采用全面的考核方法。在计算机组装与维修实操课中，对于每个任务不是单凭终结成绩
计算机硬件包括六个部分，输入、输出设备、控制设备、存储设备、辅助设备和运算设备等。键盘、鼠标等构成了计算机的输入设备由，其主要是通过输入设备将外部的信息存放在计算机内。打印机、扫描仪、显示器、显卡和声卡等是输出设备的主要组成部分，其主要是通过该输出设备将计算机上的信息输出出来。控制设备的作用是控制和指导计算机的运行。存储设备有硬盘、优盘、磁盘等。辅助设备有话筒、摄像头和耳机等。运算设备即指处理器，其主要作用是整理、加工和计算信息。这些硬件设备都属于计算机的基本构造部分，由于这些设备的相互左右，计算机才能更好的发挥其作用。
2、计算机的日常管理和维护
2.1使计算机处在清洁的工作环境中，特别注意不能让计算机在粉尘多的的环境中工作，因为粉尘对计算机的电路板的伤害是最大的，所以在实际使用的情况下，必须注意应做好计算机防尘的工作；因此，对于计算机机箱内的灰尘要做到一个月左右清理一次，计算机的正常运行离不开机器的日常清洁。在除尘操作中，要特别注意以下几个工作：（1）做好风扇的清洁。（2）做好风道的清洁。（3）做好板卡金槽、手指、接头、插座等的清理。（4）做好大规模集成电路和元器件等引脚处的清理。清理的时候，要用专门的小毛刷或是吸尘器等扫清或吸除灰尘，要仔细检查元器件是否变色、漏液或变形，观察引脚是否出现虚焊和潮湿的状。（5）选择合适的清洁工具。使用的清理工具，要是防静电材料制成。如果使用的是金属材质的工具的时候，必须先要切断计算机的电源，并且提前对清洁工具做好释放静电的处置。（6）如果计算机比较潮湿，首先要先把计算机干燥然后在做清洁处理。（7）做好液晶显示器的清理：禁忌使用酒精等其它化学溶剂擦拭清洁液晶显示器屏幕。
2.2注意周围环境的温度，一般来说不低于15℃，不高于30℃的工作环境较为适合，大于30℃的环境使电子元器件工作的可靠性降低，对于PC来说，在5℃～40℃的环境之中存放较为适宜。由于集成电路的集成度高，工作的时候会必定会产生大量的热，如果计算机的机箱不能及时的散热，会导致计算机数据处理出问题、工作不稳定，严重时还会烧毁部分的元器件。
2.3在湿度适宜的环境中使用计算机，湿度过高的环境会造成线路板和电器件的生诱，腐蚀从而导致线路的接触不良产生短路，还会使磁盘发霉导致数据不能正常使用；过于干燥的空气，会使静电累计过多，从而损坏集成电路，影响到数据的存贮和程序的运行。
2.4要让计算机处于较好的防静电和电磁干扰的环境中。磁场会影响存储设备，造成磁盘驱动器的失灵、数据显示和处理紊乱、内存信息丢失，严重的会消除磁盘上的数据。
3、计算机硬件的故障检修
3.1计算机硬件故障的分类。计算机硬件故障大致包括先期、中期和后期故障三类。由于计算机硬件的故障类型不同，导致特点都不一样，先期故障指的是工艺性的问题和计算机硬件质量问题；因为硬件的元器件质量不好产生的一般是中期故障的特点，主要是电源问题；后期故障是由于设备老化而造成的，特征不明显，需要由生产厂家等专业人员才能排除故障。
3.2计算机硬件故障的原因分析。计算机硬件故障包括人为原因和内、外部原因。人为原因指的是由于人为的改造或装拆的造成的硬件的损坏。由于计算机硬件的性能不好、质量差等因素而造成的计算机使用寿命缩短指的是计算机硬件故障中的内部原因。外部原因则是指当用户使用计算机硬件的时候，其所处的环境或外部条件对计算机硬件的损害，例如由于用户使用计算机的电压不稳而损害计算机电源的寿命，老化的计算机元件等，都会直接影响到计算机硬件的性能。
3.3计算机硬件故障的维修方法。（1）常规的硬件检查。进行检查时，第一步先打开硬件设备的后盖，检查硬件是否有烧坏、断路、破坏、磨损、形变等不良现象，然后将设备通电，在与电源连接的条件下检查设备是否有火星、异味等状况。短路问题，常见的包括电路板上油垢等引发的短路以及芯片和线路引线之间造成的短路，此外，散热板和金属底板等碰触也可能引发短路故障；漏电现象，一般指的是人们能觉察到的漏电，例如电解液外流，高压元器件漏电，电容发热等现象，一般是由于引线和线路间的尘埃或水汽雾等而造成打火和漏电；断线现象，一般表现为电源线断线，线路板断裂，保险丝熔断以及晶体管脱焊等。（2）观察故障现象。仔细检查故障的直接表现，其中最主要的是要熟悉了解计算机硬件的电路结构组成和结构的特点。常见的有两种方法：电阻法、电压法，用万用表检测电路中的可疑的故障点，芯片引脚和元件，根据比较分析其正常值的差别来确定电路的故障点，这种方法叫做电阻法。电压法则是测量设备电路的工作电压和端点电压，将其与正常值分析比较，找出故障原因，运用电压法排除故障的时候，要综合分析动态结果和静态结果，以便明确的判断故障产生的原因。（3）运用硬件插拔替换进行故障排除。第一步，要依据硬件出现的问题，初步的判断计算机故障位置，然后将容易出问题的部件拆下，安置到正常无故障的计算机上，假设该计算机上的硬件仍然无仍然存在问题，那么该硬件就是要找的故障部件，反之则需要重复替换其他有问题的计算机硬件部分，直到找到要找的故障硬件部分。（4）采用系统最小化的方法检查硬件。其原理是最小化能让计算机进行开机和运行的硬件系统，然后再进行判断维修。计算机硬件最小化系统由电源、主板和CPU构成。在该最小化的系统中，只有电源是与计算机主板电源有连接的部分，我们可以借助计算机内扬声器的声音不同来找出故障部分。一般是不间断的长音，表示有问题。（5）采用软件检测法来检测故障。我们利用专门的硬件检测软件能够很快的找到硬件故障的原因。该类故障检测软件能够在检查系统各个部件的运行情况的同时，检验计算机系统的工作性能以及系统运行的稳定性情况。当检测软件检测出问题和故障之后，能够显示故障报告，我们通过报告分析故障原因，进一步做到排除故障。（6）其他方法。我们还能够运用干扰、震动的方法检查出算机硬件出现的软故障。利用示波器可以对硬件的信号进行检测，然后测量分析信号的波形，从而找到产生故障的原因。我们还可以通过对正常计算机和故障计算机在相同运行状况下的信号波形进行比较，以此判断和找到故障部件的所在位置和产生故障的原因。
4、结语
