時(shí)間：2023-05-29 17:45:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)大類專業(yè)的一門專業(yè)必修課，涉及到計(jì)算機(jī)組成、結(jié)構(gòu)、原理。學(xué)完該課程后學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示、計(jì)算機(jī)各硬件部分的組成及功能、計(jì)算機(jī)的工作原理、計(jì)算機(jī)組裝與日常維護(hù)等。學(xué)好了計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)，學(xué)生在今后學(xué)習(xí)高級程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用課程時(shí)將會領(lǐng)悟得更加透徹。
二、計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)職業(yè)教育教學(xué)存在的不足及改進(jìn)辦法
計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程現(xiàn)階段存在的最大不足之處是：重理論，輕實(shí)踐。受到傳統(tǒng)教學(xué)的影響，高職課堂還是以理論知識為主、實(shí)驗(yàn)課為輔，這就造成了學(xué)生上課積極性不夠高，即使聽懂了也沒有辦法通過實(shí)踐鞏固所學(xué)知識。比如，學(xué)生雖然知道計(jì)算機(jī)由哪些部分的組成，但是依然有大部分同學(xué)不知道如何拆開主機(jī)箱，不能具體說出機(jī)箱內(nèi)各個(gè)部件的名字。其次，課程設(shè)計(jì)枯燥乏味，不能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)有大量的理論知識，只有通過科學(xué)、有趣的課程設(shè)計(jì)，才能吸引學(xué)生興趣，進(jìn)一步提學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。要做好計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)，可以注意以下幾點(diǎn)：
（一）任課教師要重視學(xué)生思想
教學(xué)不僅是傳授知識，也是培養(yǎng)學(xué)生思想和能力的過程，所以教師在教授課程知識的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)學(xué)生思想教育和能力培養(yǎng)，融入思政元素，樹立國家正面形象。為了加強(qiáng)學(xué)生良好行為習(xí)慣的養(yǎng)成，可以適當(dāng)提高學(xué)生平時(shí)成績占比，給學(xué)生一定自由發(fā)展的空間。
（二）突出學(xué)生主體
《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》作為計(jì)算機(jī)大類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，必須對課程理論知識有全局的把控，包括計(jì)算機(jī)的基本組成、結(jié)構(gòu)和工作原理以及計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)的基本技能的學(xué)習(xí)。同樣重要的是，要通過實(shí)踐課程激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，全面地理解計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理。
（三）尊重個(gè)體差異
在教學(xué)過程中，倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，也要尊重學(xué)生群體中的個(gè)體差異。因此，要建立合理的評價(jià)體系：在平日的教學(xué)過程中以學(xué)生的表現(xiàn)為主，主要是培養(yǎng)學(xué)生的自覺性和學(xué)習(xí)信心；課程的終結(jié)評價(jià)應(yīng)當(dāng)著重考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和知識應(yīng)用能力。這兩部分評價(jià)都是為了促進(jìn)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和健康人格的發(fā)展。
（四）拓展學(xué)習(xí)渠道
注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。在任課教師引導(dǎo)下，學(xué)生可以分組對知識點(diǎn)進(jìn)行分析、案例演示，學(xué)會歸納總結(jié)，達(dá)到增強(qiáng)對計(jì)算機(jī)組成和工作原理的理解的目的。教師可以先進(jìn)行基礎(chǔ)知識的講解，開展分組討論，促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)理論的理解和運(yùn)用；充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、視頻等現(xiàn)代教學(xué)手段，有條件的甚至可以組織參觀計(jì)算機(jī)生產(chǎn)基地等，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
(五)強(qiáng)調(diào)工學(xué)交替
學(xué)習(xí)借鑒“四環(huán)相扣”教學(xué)改革成果，課程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)圍繞能力標(biāo)準(zhǔn)，課程本身按模塊設(shè)置，教學(xué)過程充分工學(xué)交替，考核評價(jià)采用理論教考分離與過程考核相結(jié)合，避免教師單方命題。
三、市場對計(jì)算機(jī)硬件人才的需求情況
通過在當(dāng)今主流應(yīng)屆生招聘平臺進(jìn)行了解，社會市場對計(jì)算機(jī)硬件方面需求的人才主要需求量同樣巨大，一般要求應(yīng)聘者需要掌握以下技能：（1）了解數(shù)字和模擬電路基礎(chǔ)知識，具有數(shù)字電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；（2）了解嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和軟硬件架構(gòu)；（3）具有單片機(jī)、ARM等處理器硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；（4）具有獨(dú)立完成模塊調(diào)試、故障診斷、維修能力；（5）熟悉計(jì)算機(jī)編程；可以看出，高職計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在學(xué)好編程的同時(shí)，若能在硬件方向有所造詣，求職競爭力會更加大。任課教師在授課的過程中，可以將就業(yè)市場需求為驅(qū)動，系統(tǒng)規(guī)劃計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)實(shí)施，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件 教學(xué)改革 實(shí)踐能力
0 引言
為滿足社會的需要，培養(yǎng)適應(yīng)21世紀(jì)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才勢在必行，在高等專業(yè)院校，加強(qiáng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)理論知識和實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)是鍛造復(fù)合型人才的重要途徑。高職高專的課程體系是以學(xué)生的職業(yè)教育為主體，學(xué)生的就業(yè)為前提，講究學(xué)以致用，因此學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)更顯著尤為重要。
“基于實(shí)踐教育，實(shí)行職業(yè)教育，立足濱海，服務(wù)社會”是天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院提出的教學(xué)指導(dǎo)方針。“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程是學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)課程。“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”是天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院信息工程系計(jì)算機(jī)專業(yè)教育教學(xué)的核心課程之一。本課程有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。主要講授計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和方法，和周邊設(shè)備配套連接與實(shí)用。教學(xué)目的是讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的基本組成、硬件連接和工作原理，通過上機(jī)實(shí)踐，提高學(xué)生動手能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)知識做準(zhǔn)備。
1 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革
“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用、軟件、網(wǎng)絡(luò)等專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)核心課程之一，其教學(xué)改革遵循“立足實(shí)踐，職業(yè)教育”這一目標(biāo)。“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程包含了眾多的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識和基本理論，而且具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。該課程著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。
本課程實(shí)際上是“微型計(jì)算機(jī)原理”、“匯編語言”和“微機(jī)接口技術(shù)”等課程整合而來。就是要培養(yǎng)學(xué)生了解計(jì)算機(jī)接口技術(shù)，將各種外部部件與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，進(jìn)而構(gòu)成計(jì)算機(jī)的一套系統(tǒng)。這是一門基礎(chǔ)學(xué)科，但是內(nèi)容十分分散，要求知識面很廣，可是我們學(xué)生大多只學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的C語言。為了克服諸多困難，建立教學(xué)體系。我們從教材，授課方式、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)等方面構(gòu)建該課程的教學(xué)體系。其主要體現(xiàn)在以下方面：
1.1 順應(yīng)計(jì)算機(jī)發(fā)展潮流，與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)關(guān)注計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展動態(tài)。比如將教學(xué)實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)主要定位在Intel Pentium 4以上和AMD Athlon以上，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計(jì)算機(jī)也配備的Intel 酷睿雙核CPU的微機(jī)。極大的調(diào)動了學(xué)生的積極性，相對也提高的實(shí)驗(yàn)的效率。及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，滿足科技的前沿和實(shí)用性，但是，教學(xué)內(nèi)容更新，并不是放棄基礎(chǔ)內(nèi)容，而是循序漸進(jìn)充分考慮教學(xué)規(guī)律和教學(xué)特點(diǎn)，現(xiàn)在已是多核時(shí)代了，但絕不忽略曾經(jīng)8086、8088給我們科技帶來的突破。
1.2 組織內(nèi)容符合計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)規(guī)律。針對高職教育，一些未深入學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)的同學(xué)，主要關(guān)心的是計(jì)算機(jī)處理芯片型號、硬盤容量、顯示器大小等，因而我們在選擇、組織教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施教學(xué)過程中，始終圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其各大組成部分的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理這樣一條主線展開，強(qiáng)調(diào)硬件與軟件的結(jié)合，并適當(dāng)?shù)C(jī)內(nèi)部和芯片內(nèi)部原理，而強(qiáng)化基于總線連接的外部接口與應(yīng)用。例如我們在講解存儲器，按照讀取速度和價(jià)格排列為CPU Register、L1 cache、L2 cache、RAM、Physical RAM、Hard Drives etc. 通過各部件相似組成、性質(zhì)進(jìn)行講解。
1.3 課堂教學(xué)永遠(yuǎn)是教師與學(xué)生知識交流的重要場所。可是我們面對的現(xiàn)象往往是學(xué)生基礎(chǔ)差，課本內(nèi)容枯燥無味，而又缺少實(shí)物，學(xué)生理解起來困難。因?yàn)殡y，所以不喜歡，使學(xué)生產(chǎn)生厭煩心里，經(jīng)過我們反復(fù)探索，改革出以下教學(xué)方法：①利用多媒體教學(xué)手段。將當(dāng)今主流硬件設(shè)備，不能直接展示實(shí)物的情況下，可以利用多媒體，先了解設(shè)備的外觀、性能屬性，評測結(jié)果等。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。②“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程教學(xué)內(nèi)容多和課程學(xué)時(shí)少，為了使在最少課時(shí)的前提下，讓學(xué)生學(xué)的更多，更好地掌握相關(guān)知識和技能。筆者多次參加諸如GE產(chǎn)品，HP高校產(chǎn)品論壇等活動，不但拓寬了眼界，還學(xué)習(xí)這些高科技公司工程師的講授內(nèi)容和風(fēng)格。尤其是在有限的時(shí)間內(nèi)講解和介紹多個(gè)新產(chǎn)品，闡述其性能。工程師親和、博學(xué)的演講對我的教學(xué)工作有很強(qiáng)的推動。再結(jié)合學(xué)生實(shí)際，不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，增加知識點(diǎn)。在多年的教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，精心提煉，設(shè)計(jì)出一套完善的教學(xué)內(nèi)容和流程。③現(xiàn)代教育理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生不再是一個(gè)外部信息的接受者和知識灌輸?shù)膶ο螅麄冇兴麄冏约旱倪x擇；教師也不再是一個(gè)教書匠、讀書機(jī)，他需要把知識加工、整理，還要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。積極調(diào)動學(xué)生積極性，多交流，師生的互動是十分重要的。在教學(xué)過程多采用啟發(fā)式的，比如在計(jì)算機(jī)故障處理，可以通過中醫(yī)中的望、聞、問、切來引出問題，望（看）微機(jī)出現(xiàn)的狀況，如黑屏、藍(lán)屏、反復(fù)重啟等；聞微機(jī)主機(jī)箱內(nèi)可能因?yàn)闇囟冗^高引起短路燒焦；詢問計(jì)算機(jī)使用者使用過程中進(jìn)行了哪些操作；切（動手）解決出現(xiàn)的問題。既避免了枯燥的講解，又加深了學(xué)生的印象，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。④為盡量避免產(chǎn)生抵觸情緒。我們建立課外興趣小組，依托學(xué)院技能協(xié)會，為學(xué)生提供設(shè)計(jì)平臺，提供豐富的教學(xué)資源，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并給予適當(dāng)講解，課內(nèi)外知識相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。增強(qiáng)學(xué)生動手能力。⑤在授課過程中，要求授課老師盡量以雙語形式，學(xué)生了解和熟悉專業(yè)詞匯不能少于300個(gè)。
2 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)踐教學(xué)
“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程離不開實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的重要方面。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力和分析解決問題能力，具有課堂教學(xué)不可替代的作用。所以，專業(yè)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室是我們教學(xué)中建設(shè)的重點(diǎn)，學(xué)院從兄弟院校聘請專業(yè)的老師，幫助建立計(jì)算機(jī)硬件實(shí)訓(xùn)室，現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)室有可供拆裝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)24臺（加電可啟動到BIOS），有可進(jìn)行CPU超頻實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)安裝，網(wǎng)絡(luò)配置計(jì)算機(jī)。實(shí)訓(xùn)室還備有DL-Link 5124交換機(jī)，RJ45壓線鉗，F(xiàn)luke DSP4000測線儀Fluke萬用表等實(shí)驗(yàn)儀器。大大滿足了學(xué)生實(shí)踐的需要。
實(shí)踐教學(xué)的第一目的，就是要求學(xué)生能夠根據(jù)日常學(xué)習(xí)和生活需要，能夠DIY一套適用的計(jì)算機(jī)。結(jié)合CPU教學(xué)內(nèi)容，當(dāng)今Intel系列CPU分為E、T、L、U等幾大類，桌面處理器和移動處理器的差別，作為桌面處理器，不同主頻CPU在文字處理，流媒體播放，多媒體制作方面的差別；相同主頻下，L2 cache不同時(shí)，上傳下載時(shí)候的網(wǎng)絡(luò)速度又有何不同？學(xué)生可以根據(jù)計(jì)算機(jī)是實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況，自己去選擇CPU類型、主頻等。之后是主板、顯卡、內(nèi)存等，最后寫好配置清單，去電腦城購買這些配件，進(jìn)行組裝。
計(jì)算機(jī)組裝完成后，就對其進(jìn)行硬盤分區(qū)，格式化，系統(tǒng)安裝，應(yīng)用軟件安裝，到后期的故障處理等。遵循從簡單到復(fù)雜的原則，先進(jìn)行了硬件組裝維護(hù)實(shí)驗(yàn)、之后進(jìn)行接口實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。通過完成幾個(gè)教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)，開始進(jìn)行稍有難度的實(shí)驗(yàn)，并最終完成綜合的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。例如可以通過可編程I/O接口實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)展到嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，添加寄存器定義，以太網(wǎng)接口驅(qū)動等。
3 總結(jié)
幾年來，根據(jù)“計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)”課程的特點(diǎn)，建設(shè)合理的課程改革方案，以學(xué)生為中心，將學(xué)生放到教學(xué)實(shí)踐主體，提高他們動手能力，引導(dǎo)他們會思考至關(guān)重要。為此，學(xué)院和信息工程系諸位老師都做了不少工作。包括：完善教學(xué)大綱，更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)手段，加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。由于科技進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的普及，近幾年來學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平都有很大提升，都已經(jīng)具備了不錯(cuò)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。這些學(xué)生以不滿足于有限課程的講授。硬件基礎(chǔ)教學(xué)的壓力越來越大，我們將進(jìn)一步探究和改進(jìn)。計(jì)算機(jī)硬件建設(shè)是一個(gè)長期的過程，依舊需要同仁長期不懈的努力。
參考文獻(xiàn)
[1]教育部計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會.關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見[J].中國大學(xué)教學(xué).2005(5).
[2]鄒逢興.關(guān)于創(chuàng)新計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)的實(shí)踐和思考[J].計(jì)算機(jī)教育.2004，(2).
關(guān)鍵詞：中職；計(jì)算機(jī)硬件；實(shí)踐教學(xué)；系統(tǒng)教學(xué)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用的不斷深入，基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)人才的需求日益加劇。作為我國基礎(chǔ)技術(shù)人才培養(yǎng)的基地，中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)教育工作對我國基礎(chǔ)技術(shù)人才的綜合能力有著重要影響。如何從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)理論知識的系統(tǒng)性是現(xiàn)代中職院校計(jì)算機(jī)教學(xué)工作開展的重點(diǎn)。
一、以人才需求為基礎(chǔ)進(jìn)行中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)工作
現(xiàn)代社會對專業(yè)技術(shù)型人才的需求正在向著具有系統(tǒng)理論知識結(jié)構(gòu)、具有較強(qiáng)實(shí)踐動手能力的方向發(fā)展。這一需求的改變使得中等職業(yè)院校培養(yǎng)方向必須以實(shí)際需求為導(dǎo)向，優(yōu)化計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生的計(jì)算機(jī)硬件理論知識結(jié)構(gòu)更加完善。同時(shí)注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為其走上工作崗位后快速進(jìn)入工作角色奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教改后的中職院校培養(yǎng)目標(biāo)加大了對實(shí)踐能力培養(yǎng)的力度。針對這樣的情況，現(xiàn)代中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的硬件課程教學(xué)中，必須強(qiáng)化理論知識系統(tǒng)性及實(shí)踐能力，緊跟計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展，為中職院校實(shí)踐型人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
二、計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)——以實(shí)踐教學(xué)與系統(tǒng)教學(xué)的結(jié)合為重點(diǎn)
（一）改進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)方式，促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)實(shí)踐能力與系統(tǒng)性的提高。
中等職業(yè)院校生源結(jié)構(gòu)使得其生源基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)方式不科學(xué)、學(xué)習(xí)興趣較低是普遍存在的情況。針對這樣的情況，中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教師必須以科學(xué)的教學(xué)方式與教學(xué)模式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)注重改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，以促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)質(zhì)量的提高，為計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)踐能力、系統(tǒng)的理論知識奠定良好的基礎(chǔ)。
（二）注重理論教學(xué)的總結(jié)與歸納，提高學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件理論知識系統(tǒng)性。
系統(tǒng)的理論知識是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件實(shí)踐能力的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中的重點(diǎn)。現(xiàn)代中等職業(yè)院校的計(jì)算機(jī)硬件教師應(yīng)在教學(xué)過程中通過理論教學(xué)的總結(jié)、歸納、回顧性復(fù)習(xí)等方式幫助學(xué)生提高計(jì)算機(jī)硬件的理論知識系統(tǒng)性，為其實(shí)踐能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。在進(jìn)行理論教學(xué)的過程中，針對學(xué)生在具體應(yīng)用中可能遇到老舊型號計(jì)算機(jī)的情況。現(xiàn)代中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)，除初步對主流硬件技術(shù)的介紹與講解外，還應(yīng)對計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展的歷史沿革、技術(shù)情況進(jìn)行教學(xué)，以此為學(xué)生的實(shí)際工作奠定良好的理論基礎(chǔ)。通過有針對性的、系統(tǒng)的理論教學(xué)使學(xué)生獲得計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識、基本思想、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生利用硬件與軟件相結(jié)合的方法，分析解決本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域問題的思維方法和初步能力，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件中具有基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性和實(shí)用性的基本知識，了解計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，了解計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，掌握微型計(jì)算機(jī)使用、組裝和維護(hù)等方面的技能，能為學(xué)生的實(shí)際工作提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
（三）以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)鞏固學(xué)生理論基礎(chǔ)的同時(shí)，培養(yǎng)其實(shí)踐能力。
在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件理論教學(xué)的同時(shí)，中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)工作還應(yīng)注重學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作，以此鞏固學(xué)生理論基礎(chǔ)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。在計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生良好的計(jì)算機(jī)硬件組裝、維護(hù)習(xí)慣，如維修前斷電操作、接觸硬件前消除靜電等。以此為學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)踐習(xí)慣奠定基礎(chǔ)，為其工作中的安全提供基礎(chǔ)保障。在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中，教師還應(yīng)著重對學(xué)生硬件系統(tǒng)檢驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行培養(yǎng)，減少和降低由于硬件匹配問題造成的硬件故障。
（四）以教學(xué)一體化模式促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的綜合運(yùn)用能力。
現(xiàn)代中等職業(yè)院校的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的理論與實(shí)踐教學(xué)是分開進(jìn)行的，為了提高學(xué)生理論學(xué)習(xí)的積極性及其對理論知識的“消化”理解，中等職業(yè)院校應(yīng)以教學(xué)一體化的模式，壓縮單純的理論課，將理論知識在實(shí)踐課程中穿行，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生理論知識掌握的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的意識。針對中等職業(yè)院校學(xué)生畢業(yè)方向，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)過程中，還要以學(xué)生工作方向?yàn)閷?dǎo)向，突出實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性，開展以理論結(jié)合實(shí)踐的實(shí)踐課程教學(xué)。同時(shí)，模擬學(xué)生可能在工作中遇到的問題，將傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅７鹿ぷ髑榫暗姆绞酱龠M(jìn)學(xué)生理論基礎(chǔ)與實(shí)踐的結(jié)合。
（五）運(yùn)用多種教學(xué)方式提高學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件課程學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性與實(shí)踐能力。
針對中等職業(yè)院校學(xué)生基礎(chǔ)、接受能力等實(shí)際情況的差別，計(jì)算機(jī)硬件教師要采用多種方式相結(jié)合的教學(xué)方式來開展計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)工作。通過具有針對性的差異教學(xué)方式使不同基礎(chǔ)、不同理解能力的學(xué)生都能夠在教學(xué)活動中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，達(dá)到教學(xué)目的。同時(shí)，在教學(xué)過程中適當(dāng)應(yīng)用問題教學(xué)法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，精講多練，達(dá)到“教學(xué)做一體化”滿意的教學(xué)效果。
三、以高效的課堂教學(xué)促進(jìn)系統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合
在進(jìn)行中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)過程中，以系統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)為重的教學(xué)活動開展還應(yīng)注重高效的課堂教學(xué)，以此在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)提高教學(xué)質(zhì)量。采用基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和利用所學(xué)到的知識解決實(shí)際問題的能力。通過學(xué)生親自參與配置計(jì)算機(jī)，體驗(yàn)選購計(jì)算機(jī)硬件的過程，以及教師設(shè)置的常見問題等加深他們對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成思考與感悟，從而激發(fā)學(xué)生探究創(chuàng)新的興趣和愿望，逐步形成勇于質(zhì)疑、勤于思考、樂于在探究中獲得新知的意識和習(xí)慣。通過教學(xué)方式、方法的改革提高課堂教學(xué)的高效性，促進(jìn)教學(xué)工作中系統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生理論知識系統(tǒng)性及實(shí)踐能力的提高。
四、結(jié)語
根據(jù)上述三點(diǎn)的論述可以看出，中等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)工作的科學(xué)開展是基于學(xué)生實(shí)際應(yīng)用、工作為基礎(chǔ)的教學(xué)活動。其需要中職院校計(jì)算機(jī)硬件教師具有良好的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)的同時(shí)，還要具有較高的教學(xué)理論知識，針對學(xué)生的實(shí)際情況、工作需要科學(xué)的設(shè)計(jì)教學(xué)方式，以此促進(jìn)教學(xué)工作系統(tǒng)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)人才培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
（作者單位：梅州農(nóng)業(yè)學(xué)校）
參考文獻(xiàn)：
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[2]韓麗華．中職院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)[J]．中職教育信息，2008，（12）．
關(guān)鍵詞：非計(jì)算機(jī)專業(yè)；計(jì)算機(jī)硬件；教學(xué)質(zhì)量
作者簡介：郭華（1978-），男，河南靈寶人，軍械工程學(xué)院信息工程系，講師。（河北 石家莊 050003）尚靜（1978-），女，河北石家莊人，河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)公共外語教學(xué)部，講師。（河北 石家莊 050061）
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0129-02
計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門科學(xué)性與工程性并重的學(xué)科。長期以來，工科高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)通常開設(shè)如下課程：計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)軟件課程和計(jì)算機(jī)硬件課程。其中“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”是針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計(jì)算機(jī)課程中具有應(yīng)用性和實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著計(jì)算機(jī)課程的建設(shè)要求變化，學(xué)生對硬件課的期望值逐漸上升，“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”面臨新的需求和挑戰(zhàn)。
一、課程面臨的問題
“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要內(nèi)容為80x86系列的微型計(jì)算機(jī)基本組成和工作原理，匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法，微型計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備以及典型接口電路和接口技術(shù)。課程大綱要求通過該課程的學(xué)習(xí)，掌握微型計(jì)算機(jī)的基本理論知識，同時(shí)也注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。經(jīng)過多年的完善，課程在形式上已經(jīng)建設(shè)得比較完備，但也存在一些問題，主要問題有：學(xué)生仍然感覺課程很抽象，難于理解；概念很多，不容易掌握；需要記的內(nèi)容很多，內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)不明確，缺乏系統(tǒng)性。學(xué)習(xí)深度不夠，不具備解決實(shí)際問題的能力。
傳統(tǒng)的解決方法多是在課程的形式上下工夫，比如課程體系建設(shè)、教材的選擇、互動式教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方式的改革等等，缺乏對課程內(nèi)在特性和學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律等深層次問題的考慮。筆者通過更深入地思考找到了一些解決以上問題的方法，并在具體教學(xué)實(shí)踐中取得了較好的效果。
二、內(nèi)容講授形象化
課程內(nèi)容講授的直接目的是把知識教給學(xué)生。教師考慮的主要問題是如何讓學(xué)生更容易理解和接受，同時(shí)有利于啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考。當(dāng)知識成為課程時(shí)，內(nèi)容邏輯上更加嚴(yán)密、準(zhǔn)確，同時(shí)也更加抽象。人對知識的學(xué)習(xí)需要經(jīng)歷從形象到抽象的過程，學(xué)生在沒有任何計(jì)算機(jī)硬件知識的情況下，抽象的內(nèi)容會難于理解。
任何事物都具有某種程度的相似性，比喻是傳遞語意的重要方法，任何復(fù)雜問題都是可以被簡單比喻的。合理利用比喻能將抽象和難以理解的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成形象和容易理解的內(nèi)容。
在講授硬件中存儲器內(nèi)容和地址區(qū)別時(shí)，可以將存儲器比喻成一個(gè)大樓，樓里有很多房間，每個(gè)房間就是一個(gè)存儲單元，房間的號碼就是地址，房間內(nèi)的東西則是存儲的內(nèi)容。通過比喻可以將抽象問題形象化，加深記憶和理解。
存儲器分段是計(jì)算機(jī)硬件中的難點(diǎn)，需要進(jìn)行比較復(fù)雜的比喻。計(jì)算機(jī)等級考試時(shí)，每個(gè)考生的考號是唯一的，這個(gè)考號很長，例如2000104000010017等等，這個(gè)考號是由幾部分組成的，通常是考點(diǎn)號加考場號加座位號的組合。對于某一個(gè)監(jiān)考人員，一般只監(jiān)考很少教室的考試，具體到某一個(gè)教室，也就確定了前面的考場號和考點(diǎn)號組合，在這個(gè)前提下，監(jiān)考人員關(guān)心的就是后兩位，除非換教室，否則前面是固定的。這樣做的好處是監(jiān)考人員在不換教室的前提下，關(guān)心兩位號碼，而不是例如2000104000010017長的號碼，在某個(gè)考場內(nèi)，通過兩位號碼就可以對應(yīng)到某個(gè)考生。對應(yīng)到存儲器分段，例如2000104000010017就類似于物理地址，一個(gè)考場可以看作一個(gè)邏輯段，教室中考生號碼前面考點(diǎn)號加考場號就是段地址，后面兩位座位號就是偏移，一個(gè)考場內(nèi)的考生前面考號是固定的。
通過對教學(xué)中的難點(diǎn)用形象的例子進(jìn)行解釋，學(xué)生不僅對知識的要點(diǎn)理解得更透徹，而且也增加了計(jì)算機(jī)硬件學(xué)習(xí)的興趣。恰當(dāng)運(yùn)用比喻需要對計(jì)算機(jī)硬件知識體系有深刻的理解，對問題形象化的前提是必須把握內(nèi)容的核心關(guān)鍵所在，不恰當(dāng)?shù)谋扔鞑粌H不會使問題簡單化，還可能使學(xué)生對知識產(chǎn)生誤解。
三、遞進(jìn)式的引入概念
人對事物的認(rèn)知是從感性到理性，從形象到抽象。微積分在牛頓和萊布尼茨發(fā)明的一百年的時(shí)間里，雖然已經(jīng)在運(yùn)用，可是邏輯推理并不嚴(yán)密，后來在加入極限的概念后才完善起來。可見，概念實(shí)際上是知識發(fā)展到一定階段的結(jié)晶。
計(jì)算機(jī)硬件課程一大特色就是概念多，對概念的引入需要講求方法和時(shí)機(jī)。一個(gè)嚴(yán)密準(zhǔn)確的概念并不一定適合于初學(xué)者。比如，學(xué)習(xí)匯編語言時(shí)用到INT指令，這是一條中斷指令，在課程體系安排中，中斷章節(jié)比較靠后，而現(xiàn)在學(xué)生還根本不知道什么是中斷，如果現(xiàn)在將中斷的定義告訴學(xué)生，由于缺乏相關(guān)知識的支撐，學(xué)生根本不可能理解，但是現(xiàn)在又要用到這個(gè)指令，可以將簡化的定義告訴學(xué)生，中斷可以暫時(shí)理解為一個(gè)函數(shù)調(diào)用，這個(gè)定義是不嚴(yán)密，不準(zhǔn)確的，但是，對于當(dāng)前學(xué)習(xí)程度的學(xué)生卻是適用的。等到學(xué)到中斷章節(jié)時(shí)，再將準(zhǔn)確定義給出，學(xué)生在以前理解的基礎(chǔ)上繼續(xù)完善，就更容易接受這個(gè)新概念。
通過遞進(jìn)式的多次解釋同一概念，學(xué)生對概念的理解會越來越清晰，越來越準(zhǔn)確。運(yùn)用這種方法，學(xué)生原來普遍反映計(jì)算機(jī)硬件課概念多、不好理解的問題得到了有效緩解，而且考試結(jié)果反映出學(xué)生對概念的理解更加準(zhǔn)確。
同樣，總結(jié)性的內(nèi)容因?yàn)槠涓叨瘸橄笮裕贿m宜過早教給學(xué)生。總結(jié)性的內(nèi)容是教師多年對課程理解的精華，但同時(shí)也更加抽象，對于初學(xué)硬件的學(xué)生，理解起來是很困難的，這就好比給兒童上哲學(xué)課一樣。因此，對于總結(jié)性的內(nèi)容，都安排在課程的后期講解，前期更多的是具體的示例和實(shí)驗(yàn)。
四、合理調(diào)整授課內(nèi)容的順序
計(jì)算機(jī)硬件是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科，各個(gè)部分之間聯(lián)系緊密。硬件課程內(nèi)容多，講授時(shí)則必須把課程內(nèi)容分成相對獨(dú)立的章節(jié)，但由于學(xué)生對其他知識上相互關(guān)聯(lián)的章節(jié)并不了解，從而造成了學(xué)習(xí)上的困難。現(xiàn)有的內(nèi)容順序編排雖然概念準(zhǔn)確，邏輯嚴(yán)密，其順序適合對計(jì)算機(jī)硬件有所了解的人，并不適合初學(xué)者學(xué)習(xí)。針對學(xué)生而言，需要有一個(gè)由淺入深、逐漸清晰的過程，而不是說明書式的教學(xué)。學(xué)生對硬件的認(rèn)識是整體由朦朧變清晰的過程，不是分部分清晰的過程。
計(jì)算機(jī)硬件課程涵蓋兩大部分，軟件和硬件。這兩部分各有各的特點(diǎn)，軟件重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，授課時(shí)不僅局限于指令的使用，更多的注意力放到了把問題轉(zhuǎn)化成程序的能力上。硬件重點(diǎn)是講解整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)框架，軟件和硬件彼此緊密聯(lián)系。原有課程順序如表1所示：
表1 原課程內(nèi)容安排
序號 章節(jié)
一 概述
二 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
三 匯編語言
四 存儲器
五 I/O接口和總線
六 典型接口應(yīng)用
上述課程編排比較明顯的問題是：
第二章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識高度抽象，學(xué)生不容易理解；因?yàn)榈诙聸]有學(xué)明白，缺乏對重點(diǎn)的把握，匯編語言學(xué)起來也很吃力；學(xué)習(xí)接口應(yīng)用的時(shí)候，由于弄不清楚和前面知識的關(guān)聯(lián)性，學(xué)生感到更加迷惑。
這樣的講授方式試圖把每一部分都清晰地教給學(xué)生，本質(zhì)上是違背了學(xué)生接受知識的過程，因此總體教學(xué)效率很低。很多學(xué)生往往在課程最后才通過自己的努力才把整個(gè)體系結(jié)構(gòu)大致搞清楚。
針對上述不足，對整個(gè)教學(xué)順序做了小幅度調(diào)整，調(diào)整后順序如表2所示：
表2 調(diào)整后課程內(nèi)容安排
序號 章節(jié)
一 概述
二 匯編語言
三 典型接口應(yīng)用
四 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
五 存儲器
六 I/O接口和總線
建立合理課程順序的原則是要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，關(guān)鍵分成兩步做：一是尋找合理的課程切入點(diǎn)，二是建立合理的編排順序。
計(jì)算機(jī)硬件課程切入點(diǎn)有兩個(gè)可選：一個(gè)是數(shù)字電路，從最基本的邏輯電路講起，再從加法器到CPU的結(jié)構(gòu)；二是匯編語言。對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)，學(xué)生的基礎(chǔ)是學(xué)過計(jì)算機(jī)軟件，而且由于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生并不對組成原理做深入的學(xué)習(xí)，因此，最合理的切入點(diǎn)應(yīng)該是匯編語言，這部分內(nèi)容實(shí)踐性很強(qiáng)，最具體，最形象，通過上機(jī)練習(xí)可以看得到，摸得著。
確定了切入點(diǎn)，然后就要逐步深入地將課程教給學(xué)生。匯編講完后，然后再講典型接口應(yīng)用，典型接口應(yīng)用相對也比較具體，學(xué)生通過接口實(shí)驗(yàn)加深對計(jì)算機(jī)硬件的了解，最后講系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。整個(gè)計(jì)算機(jī)內(nèi)容逐步由淺入深，由形象到抽象，由模糊到清晰。
具體教授時(shí)，對關(guān)聯(lián)知識做適當(dāng)?shù)闹v解，過深，學(xué)生聽不懂；過淺，內(nèi)容不夠用。例如，匯編語言是需要硬件知識的，采用簡單講解，計(jì)算機(jī)由三部分構(gòu)成，CPU、存儲器（RAM）和I/O設(shè)備。CPU中有寄存器，寄存器和存儲器的目的是存放數(shù)據(jù)，程序中的數(shù)據(jù)能放到寄存器中，就不要放到存儲器中，因?yàn)樵L問存儲器還要通過總線，速度慢，寄存器就在CPU內(nèi)部，速度快。寄存器包括AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI通用數(shù)據(jù)寄存器。講授時(shí)沒有把所有概念和盤托出，僅介紹和匯編語言直接相關(guān)的，使學(xué)生在不需要很多基礎(chǔ)概念的前提下，快速學(xué)習(xí)匯編語言，同時(shí)，通過對匯編語言的練習(xí)，學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)有了更加明確的認(rèn)識。講授時(shí)不追求面面俱到，不追求過于嚴(yán)密的邏輯和體系。
當(dāng)學(xué)生學(xué)完第三章后，通過了匯編語言和接口實(shí)驗(yàn)的上機(jī)練習(xí)，已經(jīng)對計(jì)算機(jī)硬件有了初步的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上講授更加抽象的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識，學(xué)生感到很多不清晰的知識變清晰了，甚至對某些知識有恍然大悟的感覺。
通過以上的調(diào)整，學(xué)生對課程的理解更容易，學(xué)習(xí)效率明顯提高。課程順序調(diào)整的總體原則是把握計(jì)算機(jī)硬件知識的特點(diǎn)，同時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的基本規(guī)律，由淺入深，由形象到抽象，由感性到理性循序漸進(jìn)。
五、結(jié)束語
課程內(nèi)容的講授更多側(cè)重知識層面，但更高層次的目的并不是知識，而是交給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，解決問題的能力，這也是高等教育區(qū)別于初等教育的根本所在。通過計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)，希望學(xué)生能夠建立計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)體系的基本框架，具備初步的計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生的創(chuàng)新能力本來就存在，關(guān)鍵在于能不能挖掘出來。創(chuàng)新來源于思考，思考來源于對問題的深入，而要深入問題則先要把知識踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)明白。針對計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)，外在的教學(xué)形式雖然重要，但更重要的是課程知識的內(nèi)在聯(lián)系和對學(xué)生的了解。要在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生是主體、老師是主導(dǎo)的基本作用，老師和學(xué)生都應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí)深入學(xué)習(xí)，深入思考，而不能僅僅局限于應(yīng)付考試。
參考文獻(xiàn)：
[1]雷向東，雷振陽，等.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件課程體系建設(shè)與教學(xué)質(zhì)量提升的研究[J].教育教學(xué)論壇，2012，（25）.
關(guān)鍵詞：地方院校；課程體系；教學(xué)改革
中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)27-2020-02
Teaching Reform and Practice of Computer Hardware Courses in Local College
LIANG Yan-lai, LIU Chao
(Dept. of Math & Computer Science, Yulin Normal' College, Yulin 537000，China)
Abstract: By analysis on problems existing in computer hardware courses teaching, a reasonable computer hardware course system was rebuilt, in view of local fact and social demand. Some feasible advice was given on teaching reform and practice of computer hardware courses, from such aspects as teaching contents, teaching means, teaching methods to improve the teaching quality.
Key words: local college; course system; teaching reform
1 引言
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷向生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展?jié)B透，尤其是各種電子電器產(chǎn)品的智能化發(fā)展，使得近年來IT企業(yè)對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)人員的需求急劇增加。然而目前大多數(shù)高校（尤其是地方院校），計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)相對薄弱，培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)硬件人才無論從數(shù)量還是質(zhì)量上，均無法滿足人才市場需求。因此非常有必要對地方院校計(jì)算機(jī)硬件類課程進(jìn)行改革與實(shí)踐，使其既能適應(yīng)地方實(shí)際又能滿足社會需求。
2 重視硬件教學(xué)
截止到2004年初，我國普通高校總數(shù)為1683所，本科學(xué)校679 所，505所開設(shè)有“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)，是全國專業(yè)點(diǎn)數(shù)之首[1]；其中，這505個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)中有接近一半是1994年后開辦的地方新升本科院校。由于計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)的數(shù)量大、任務(wù)重、時(shí)間緊，導(dǎo)致專業(yè)建設(shè)者產(chǎn)生功利思想和短期行為。計(jì)算機(jī)硬件課程不僅難教難學(xué)，而且對于硬件設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件有較高要求，教學(xué)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于計(jì)算機(jī)軟件課程教學(xué)，因此形成了計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)“重軟輕硬”和師生教學(xué)“喜軟怕硬”的畸形發(fā)展現(xiàn)象，這在經(jīng)濟(jì)條件和師資力量較差的地方院校中表現(xiàn)尤為突出。
然而計(jì)算機(jī)是由硬件和軟件組成的，缺了任何一樣都無法運(yùn)行。不重視計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)與科研的結(jié)果之一，就是近年來計(jì)算機(jī)軟件人才相對過剩，硬件人才供不應(yīng)求。另外一個(gè)結(jié)果就是，目前我國使用的計(jì)算機(jī)核心部件“芯片”幾乎都是從國外大公司進(jìn)口的，如聯(lián)想等公司的產(chǎn)品，用的都是英特爾公司的“奔騰處理器”。核心器件嚴(yán)重依賴國外芯片制造商，這給國家信息安全造成了嚴(yán)重隱患。因此，我國計(jì)算機(jī)界的權(quán)威專家多次強(qiáng)調(diào)呼吁加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。令人欣慰的是，中科院計(jì)算技術(shù)研究所于2002年研制成功中國第一款CPU芯片“龍芯Ⅰ號” [2]，從而結(jié)束了中國人只能用洋人的CPU造計(jì)算機(jī)的歷史。
3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
計(jì)算機(jī)硬件系列課程教學(xué)內(nèi)容目前存在的突出問題有：軟硬件分離，知識不能融會貫通；急功近利，理論基礎(chǔ)不扎實(shí)；脫離實(shí)踐，理論不能應(yīng)用于實(shí)際；知識陳舊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展。因此要從系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和先進(jìn)性等方面對硬件課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選取和調(diào)整，將技術(shù)已經(jīng)落后或者使用較少的內(nèi)容從課程中刪除或壓縮，將最新技術(shù)發(fā)展內(nèi)容及時(shí)補(bǔ)充到課程體系中。
3.1 重視系統(tǒng)性
由于種種原因，計(jì)算機(jī)專業(yè)現(xiàn)有課程體系軟硬件各自相對獨(dú)立，綜合性、系統(tǒng)性較差，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)各科知識后不能融會貫通，沒有整機(jī)概念。然而技術(shù)的進(jìn)步以及應(yīng)用的需求迅速推動系統(tǒng)規(guī)模變得越來越大，功能實(shí)現(xiàn)也越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)的硬件教學(xué)和軟件教學(xué)相分離的教學(xué)方法已經(jīng)成為阻礙學(xué)生深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵因素。打通計(jì)算機(jī)軟硬件理論教學(xué)，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟硬件協(xié)同實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生知識的系統(tǒng)性和能力的綜合性成為當(dāng)務(wù)之急。
3.2 重視基礎(chǔ)性
著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者李政道先生曾經(jīng)講過“只有重視基礎(chǔ)研究，才能保持創(chuàng)新能力”，計(jì)算機(jī)硬件課程中大部分是計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課，因?yàn)橛?jì)算機(jī)硬件支撐著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，很難想象一個(gè)不懂硬件的人能開發(fā)出多么優(yōu)秀的軟件。因此學(xué)習(xí)硬件課程時(shí)尤其要掌握基本理論、基礎(chǔ)知識和基本能力。
3.3 重視應(yīng)用性
計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)過程中，應(yīng)結(jié)合目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新趨勢，將課程內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系起來，使課程的應(yīng)用性加強(qiáng)，增設(shè)應(yīng)用型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)課程，如《嵌入式系統(tǒng)》、《單片機(jī)技術(shù)》、《微機(jī)控制技術(shù)》等。這些應(yīng)用型課程不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)硬件課程的興趣，而且有利于增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭力。
3.4 注意先進(jìn)性
目前，32位機(jī)已經(jīng)普遍應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)活動，64位機(jī)也正得到應(yīng)用和推廣，但是很多地方院校計(jì)算機(jī)硬件類課程仍然以16位機(jī)作為其教學(xué)模型，32位機(jī)少有涉及。這使得教師的教學(xué)不能聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生的學(xué)習(xí)不能應(yīng)用于實(shí)踐。因此，在硬件技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，硬件課程教學(xué)要注意課程內(nèi)容的先進(jìn)性，不能幾年一成不變。
4 重構(gòu)課程體系
計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件類課程體系涉及課程眾多，而且各課程在教學(xué)中過分強(qiáng)調(diào)每門課程的完整性和獨(dú)立性，忽視了課程之間內(nèi)容的銜接和知識的整體優(yōu)化，教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，教學(xué)效率不高[3]。比如中斷系統(tǒng)、存儲器系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)接口技術(shù)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)都有涉及但都不完整，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既感覺重復(fù)，又似懂非懂。根據(jù)地方院校物質(zhì)條件和師資力量，重新構(gòu)建的硬件課程體系被劃分為基礎(chǔ)層、核心層和應(yīng)用層三個(gè)層次，并在各個(gè)層次上將內(nèi)容關(guān)聯(lián)較為密切的課程進(jìn)行有效的整合。
4.1 拓寬基礎(chǔ)
計(jì)算機(jī)硬件課程的基礎(chǔ)主要包含數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、物理基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。其中，物理基礎(chǔ)主要包含《大學(xué)物理》、《電路分析》、《模擬電子技術(shù)》和《數(shù)字電子技術(shù)》等課程，這幾門課可以以《數(shù)字電子技術(shù)》為核心進(jìn)行有效整合；數(shù)學(xué)基礎(chǔ)主要包含《高等數(shù)學(xué)》、《概率統(tǒng)計(jì)》、《離散數(shù)學(xué)》、《形式邏輯語言》等，其中《形式邏輯語言》可以合并至《離散數(shù)學(xué)》；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)主要包括《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》、《C語言》、《操作系統(tǒng)》等。
4.2 確保核心
計(jì)算機(jī)硬件核心課程應(yīng)該確立為《計(jì)算機(jī)組成原理》、《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》、《匯編語言》和《微機(jī)原理與接口技術(shù)》，由于這幾門課程內(nèi)容重疊較多，相互關(guān)聯(lián)緊密，因此需要整合優(yōu)化。其中前兩門整合為《計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》，以計(jì)算機(jī)組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念和原理為主要內(nèi)容，重點(diǎn)介紹新型多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU、存儲器、總線和I/O系統(tǒng)的硬件組成與工作原理，同時(shí)介紹并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。后兩門整合為《微機(jī)接口技術(shù)與匯編語言》，以Intel 80X86為背景機(jī)介紹匯編語言與接口技術(shù)的基礎(chǔ)知識、原理和使用方法。
4.3 擴(kuò)展應(yīng)用
硬件類課程應(yīng)用主要體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，主要包括單片機(jī)、ARM、DSP等技術(shù)。目前，嵌入式技術(shù)和嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)滲透到工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設(shè)備、儀器儀表、軍事技術(shù)以及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。由于社會對掌握嵌入式技術(shù)人才的大量需求，使得嵌入式軟硬件工程師成為最近以及未來幾年內(nèi)最為熱門的職業(yè)之一。因此，作為地方新技術(shù)研究和探索最活躍的群體，地方高校應(yīng)該接受嵌入式技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)，盡快開設(shè)嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)理論與實(shí)驗(yàn)課程，另外適當(dāng)開設(shè)《Protel》、《AutoCAD》、《電子設(shè)計(jì)硬件描述語言》、《微機(jī)控制技術(shù)》、《Linux》等相關(guān)應(yīng)用課程。
5 豐富教學(xué)手段
計(jì)算機(jī)硬件知識的特點(diǎn)是更新速度快、實(shí)踐性較強(qiáng)，一些硬件課程不太適合以課堂教學(xué)為主的教學(xué)模式。改革計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)方法和教學(xué)手段的基本原則應(yīng)該是：知識的傳授應(yīng)當(dāng)符合計(jì)算機(jī)硬件知識的特點(diǎn)，教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。具體可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革嘗試：
5.1 采用現(xiàn)代教育技術(shù)
由于硬件課程教學(xué)內(nèi)容往往同時(shí)涉及時(shí)間和空間概念，具有較強(qiáng)的動態(tài)性和抽象性，難教難學(xué)。為此，需要充分運(yùn)用現(xiàn)代多媒體教育技術(shù)，依靠教育信息資源和系統(tǒng)的教學(xué)方法，對硬件課程中的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容以多媒體形式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，將靜態(tài)圖形變成動態(tài)圖形，抽象內(nèi)容變?yōu)榭梢晝?nèi)容，圖文聲并茂，從而起到良好的教學(xué)效果[4]。
5.2 建設(shè)硬件學(xué)科網(wǎng)站
學(xué)科網(wǎng)站的本質(zhì)是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)資源的學(xué)科研究、協(xié)作式學(xué)習(xí)系統(tǒng)，它通過在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中向?qū)W習(xí)者提供大量的學(xué)科學(xué)習(xí)資源和協(xié)作學(xué)習(xí)交流工具，讓學(xué)習(xí)者自己收集、分析并選擇信息資料，應(yīng)用知識去解決實(shí)際問題。它強(qiáng)調(diào)通過學(xué)習(xí)者主體性的探索、研究、協(xié)作來求得問題解決，從而讓學(xué)習(xí)者體驗(yàn)和了解科學(xué)探索過程，提高學(xué)習(xí)者獲取信息、分析信息、加工信息的實(shí)踐能力和培養(yǎng)良好的創(chuàng)新意識與信息素養(yǎng)。通過建設(shè)硬件學(xué)科網(wǎng)站，可以促進(jìn)信息技術(shù)與硬件課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。
5.3 問題啟發(fā)式教學(xué)
在課堂教學(xué)中通過巧妙設(shè)置問題，讓學(xué)生去查閱資料，自主學(xué)習(xí)，然后由教師總結(jié)并講解，進(jìn)行啟發(fā)教學(xué)，可以收到良好的教學(xué)效果。例如，對于容易的內(nèi)容可以設(shè)置問答題，布置給學(xué)生進(jìn)行自學(xué)；對于重點(diǎn)內(nèi)容可以設(shè)置論述題，布置給學(xué)生進(jìn)行課堂討論；對于難點(diǎn)內(nèi)容可以設(shè)置針對性的練習(xí)題，布置給學(xué)生進(jìn)行課后思考。這種基于問題的啟發(fā)教學(xué)模式，使學(xué)習(xí)者在問題研討的過程中增長了知識，提高了問題解決能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新意識。
5.4 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)
任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動式的教學(xué)。在教學(xué)過程中，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)踐任務(wù)，提供設(shè)計(jì)案例和研究工具，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐任務(wù)，形成設(shè)計(jì)作品，實(shí)現(xiàn)邊做邊學(xué)的教學(xué)理念。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法符合人類認(rèn)知規(guī)律，注重以學(xué)生為主體，在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力的同時(shí)，也提高了學(xué)生的通用能力。
6 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
計(jì)算機(jī)硬件教育的實(shí)踐性非常強(qiáng)。多年來，雖然計(jì)算機(jī)硬件特別是CPU的發(fā)展速度從幾年一代已經(jīng)發(fā)展到幾個(gè)月一代，但是由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，計(jì)算機(jī)硬件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。目前計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間過少，而且驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占絕大多數(shù)，造成學(xué)生硬件動手能力普遍低下，其創(chuàng)造力無法得到訓(xùn)練[5]。其客觀原因是缺乏足夠的物質(zhì)條件，尤其是許多地方院校硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)施匱乏陳舊，甚至不能應(yīng)付基本的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，更談不上開展綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及自主性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；而其主觀原因是實(shí)踐能力在考試評價(jià)體系中所占比例過小，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作積極性不高，指導(dǎo)能力也有限。因此，要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就必須在思想上重視，并從實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)師資培養(yǎng)以及實(shí)踐能力考核等方面采取有力措施予以保證。
7 結(jié)束語
本文針對地方院校的實(shí)際情況以及硬件課程教學(xué)中出現(xiàn)的典型問題，構(gòu)建了分層次的硬件課程教學(xué)體系，并在各層次上整合優(yōu)化了課程內(nèi)容，通過豐富教學(xué)手段和加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等方面的有力措施，對地方院校計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)進(jìn)行了改革與實(shí)踐，取得了良好的效果。
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[關(guān)鍵詞]硬件課程 教學(xué)改革 實(shí)踐教學(xué)課程化
1.計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件系列課程教學(xué)改革的必要性。計(jì)算機(jī)硬件知識的教與學(xué)對于高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要性是不言而喻的。上世紀(jì)五十到八十年代，我國一些學(xué)校的計(jì)算機(jī)及應(yīng)用專業(yè)基本上是以計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的教育為主，致力于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)。近年來計(jì)算機(jī)軟、硬件，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)快速、蓬勃地發(fā)展，我國計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的內(nèi)容、形式也都發(fā)生了很大變化，但在廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，不論是學(xué)習(xí)態(tài)度還是學(xué)習(xí)效果，都普遍出現(xiàn)了“重軟輕硬”的傾向，在這種傾向的背后，必然隱藏著硬件課程教與學(xué)中存在的一些問題，這無疑對國內(nèi)高校硬件類課程的教學(xué)提出了新的更高的要求；提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)目標(biāo)由知識型向高素質(zhì)的復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變，是大學(xué)本科計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)所面臨的又一新課題，在計(jì)算機(jī)硬件系列課程的教學(xué)過程中，如何根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展進(jìn)行知識的合理優(yōu)化，采用什么方式更有效的進(jìn)行課堂教學(xué)，如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)硬件知識的主動性，如何進(jìn)一步提高學(xué)生硬件動手能力等等，所有這些問題只有通過對計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件系列課程進(jìn)行教學(xué)改革，才能得以圓滿解決。
2.目前計(jì)算機(jī)硬件系列課程教學(xué)存在的主要問題。
2.1 教材與教學(xué)內(nèi)容陳舊、落后，跟不上計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的步伐。一方面，隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)飛速發(fā)展，真正能反映當(dāng)今世界硬件領(lǐng)域技術(shù)的教材太少，教學(xué)內(nèi)容大多較舊，計(jì)算機(jī)硬件課程未能跟上技術(shù)的更新，其相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件幾乎為零；另一方面，計(jì)算機(jī)硬件知識不直觀，最新的硬件知識往往包含許多較復(fù)雜的技術(shù)，講述起來抽象、枯燥，學(xué)生較難學(xué)習(xí)和理解，因此許多教師偏向于講述舊的知識。
2.2 學(xué)生中存在“重軟輕硬”傾向，硬件動手能力較差。目前計(jì)算機(jī)教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學(xué)生對硬件課程的了解甚少，認(rèn)為硬件課程只是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作原理，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中無關(guān)緊要，認(rèn)識不到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性，再加上相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以保證，課程考試評價(jià)體系中對硬件實(shí)踐能力的不重視，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏積極性。
2.3 各門課程內(nèi)容銜接存在問題，教學(xué)效率不高。計(jì)算機(jī)是一個(gè)由硬件和軟件組成的龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)知識有著很強(qiáng)的系統(tǒng)性。而在目前的教學(xué)中，硬件課程知識與軟件課程知識之間缺乏足夠的交叉和互補(bǔ)，學(xué)生無法深入理解計(jì)算機(jī)的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用。另外，在硬件課程之間也缺乏充分的銜接，有些知識點(diǎn)重復(fù)或缺失，這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識體系不系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)不健全。
2.4 缺乏創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。目前高校中開設(shè)的硬件實(shí)驗(yàn)課程大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教師往往提供了實(shí)驗(yàn)的所有環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中，基本上不對實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性進(jìn)行延伸思維，只按設(shè)定好的正確線路、程序、步驟、數(shù)據(jù)一一照做。這樣的實(shí)踐不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，成了另一種形式的理論學(xué)習(xí)通過實(shí)驗(yàn)達(dá)不到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生初步科研能力的要求。
3.關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件系列課程教學(xué)改革的思路。
3.1 改革教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建科學(xué)的、系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)體系。
3.1.1 計(jì)算機(jī)硬件系列課程教材目前存在的主要問題是知識陳舊、落后跟不上計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展步伐，這種現(xiàn)象在基礎(chǔ)教材中尤為突出。為適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)飛躍發(fā)展的需要，教材叢書應(yīng)具有先進(jìn)性和時(shí)代特征。并且每隔一二年做一次小的調(diào)整，每隔四五年重新修訂出版。教材要緊跟計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展是不可能的，況且知識的傳授不能受教材的制約，因此，計(jì)算機(jī)硬件系列課程教學(xué)中應(yīng)注重知識的更新，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展、更新速度是驚人的，這要求教師時(shí)刻關(guān)注最新發(fā)展動態(tài)，及時(shí)了解本學(xué)科的新技術(shù)、新趨勢，及時(shí)調(diào)整更新授課內(nèi)容，使該課程能夠反映學(xué)科的發(fā)展前沿。教師授課時(shí)注意知識點(diǎn)的延伸性，即從知識點(diǎn)最早出現(xiàn)的基本原理發(fā)展到目前技術(shù)狀態(tài)的過程，這樣可以減少學(xué)生理解的抽象性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.1.2 在充分分析原計(jì)算機(jī)專業(yè)所開設(shè)的《數(shù)字邏輯》、《計(jì)算機(jī)組成原理》、《操作系統(tǒng)》、《匯編語言程序設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》、《計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)》、《單片機(jī)原理》和《嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用》等硬件課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時(shí)數(shù)的基礎(chǔ)上，剔除掉不必要和重疊的教學(xué)內(nèi)容或課程，增加新的必須的教學(xué)內(nèi)容或課程，構(gòu)建出符合現(xiàn)在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)需要的，面向工程應(yīng)用的課程體系方案和相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。如縮減《大學(xué)物理》學(xué)時(shí)，增加((EDA技術(shù)》課程，借助EDA技術(shù)學(xué)生能完成涉及多門硬件類課程的實(shí)驗(yàn)，在不同的學(xué)習(xí)階段，學(xué)生學(xué)習(xí)了相應(yīng)的硬件課程后，就可以采用EDA技術(shù)，自行設(shè)計(jì)與本課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。將EDA技術(shù)的應(yīng)用貫穿于計(jì)算機(jī)硬件體系實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生調(diào)試、驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目成為可能，為學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)提供廣闊的發(fā)展空間，學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識都得到極大提高，避免了學(xué)習(xí)的抽象、枯燥，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)硬件課程的興趣，提高動手能力，有助于解決學(xué)生“重軟輕硬”的認(rèn)識問題。
3.1.3 構(gòu)建新的硬件課程體系，解決硬件課程之間的銜接問題，提高教學(xué)效率。該課程體系由必修課程、選修課程及配套實(shí)踐三部分組成。必修課包括“組成原理”、“接口技術(shù)”、“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”等基礎(chǔ)課程。為適應(yīng)社會需求，在選修課中增加“EDA技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“嵌入式系統(tǒng)”等社會需求較強(qiáng)、實(shí)用價(jià)值高的應(yīng)用性課程，同時(shí)新開了“模型機(jī)設(shè)計(jì)與組裝”、“硬件綜合實(shí)踐”、“嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐”等實(shí)踐課程，保證課程體系的實(shí)用性與先進(jìn)性。硬件系列課程從體系結(jié)構(gòu)上劃分為三個(gè)層次：基礎(chǔ)層、應(yīng)用層和提高層，其課程間的關(guān)系如圖1所示。基礎(chǔ)層為“數(shù)字電路”與“組成原理”。“數(shù)字電路”課程雖然在教學(xué)體系上不屬于計(jì)算機(jī)硬件系列課程，但它是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，是必修的前續(xù)課：“組成原理”介紹計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理，解決整機(jī)概念；以"EDA技術(shù)”的應(yīng)用為基礎(chǔ)，通過“金工電子實(shí)習(xí)”與“模型機(jī)設(shè)計(jì)與組裝”兩門實(shí)踐課程，強(qiáng)化學(xué)生的硬件動手能力。在應(yīng)用層中，通過“接口技術(shù)”介紹應(yīng)用層的接口和相關(guān)外設(shè)，以“嵌入式系統(tǒng)”等三門實(shí)用性強(qiáng)的課程作為選修課，每門課程都配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，并通過“硬件綜合實(shí)踐”、“嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐”強(qiáng)化學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握和綜合應(yīng)用。提高層為“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”及“性能測試與分析”實(shí)踐課程，通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐，能夠使學(xué)生比較全面地掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)、基本分析方法、基本設(shè)計(jì)方法和性能評價(jià)方法，并建
立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完整概念。
3.2 改革課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)實(shí)踐證明，以課堂理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的培養(yǎng)模式，無法滿足計(jì)算機(jī)硬件系列課程教學(xué)的要求，必須改造為以工程應(yīng)用為目的，以項(xiàng)目驅(qū)動案例教學(xué)為手段的高效、實(shí)用的人才培養(yǎng)模式。教師先講解相應(yīng)知識的項(xiàng)目案例，然后設(shè)立新項(xiàng)目，由學(xué)生去實(shí)施和完成。比如《計(jì)算機(jī)組成原理》課程，可以設(shè)立定點(diǎn)運(yùn)算器、時(shí)序發(fā)生器及時(shí)序分析、計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)、微程序控制器設(shè)計(jì)等一系列項(xiàng)目，采用“課外為主、課內(nèi)為輔”的方式，即學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)后，通過課余時(shí)間進(jìn)行資料查閱、討論、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，以及完成項(xiàng)目保報(bào)告書等；然后使用課內(nèi)少量學(xué)時(shí)，由教師進(jìn)行引導(dǎo)，選取部分學(xué)生報(bào)告項(xiàng)目完成情況，進(jìn)行簡短答辯和討論。該方式既不影響課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)程，又能使學(xué)生充分利用業(yè)余時(shí)間積極、主動地學(xué)習(xí)，同時(shí)，課堂上的適當(dāng)討論也能活躍課堂氣氛。通過這種項(xiàng)目案例教學(xué)模式可以有效地鍛煉學(xué)生的自主性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效率。
3.3 建立實(shí)踐教學(xué)課程化的教學(xué)模式，保證硬件設(shè)計(jì)的連續(xù)性。計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)計(jì)能力是計(jì)算機(jī)專業(yè)本科必須具備的能力，在一般高校，很多只是注重了軟件的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，在軟件類課程的開設(shè)中，保證軟件設(shè)計(jì)的四年不斷線，而硬件設(shè)計(jì)卻很難保證。因此，在硬件課程實(shí)踐教學(xué)的安排上也要保證設(shè)計(jì)不斷線，使學(xué)生能真正理解計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性并能進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。
我們的改革措施是去除與單一理論課程對應(yīng)的課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，理論課程內(nèi)只保留最基本的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到幫助學(xué)生理解基本理論的目的，其他實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性整合，按照學(xué)期單獨(dú)設(shè)課，形成完整的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)。
3.4 建立科研導(dǎo)師制度。為學(xué)有余力的學(xué)生，提供一個(gè)學(xué)習(xí)和培養(yǎng)技術(shù)特長的機(jī)會。由硬件應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富并申請有科研課題或技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目的教師擔(dān)任導(dǎo)師，吸收對該課題有興趣和能力的學(xué)生參加并共同完成，同時(shí)負(fù)責(zé)學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)劃制定和在課外直接指導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品制作、參加電子競賽、軟件制作大賽和挑戰(zhàn)杯比賽等。學(xué)院為特長生提供學(xué)習(xí)環(huán)境和機(jī)會，學(xué)生通過參加課題來提高自己的實(shí)踐能力和工作經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)其濃厚的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。
3.5 改革考試、考查方式。考試方法改革突破了單一的理論知識考核和傳統(tǒng)的閉卷考試方式，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的綜合能力和實(shí)訓(xùn)過程考核。具體要求為加大平時(shí)考核比重；注重實(shí)踐操作考核；考試方法的改革將促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性。
4.結(jié)束語。對計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)改革，筆者在實(shí)踐中作了初步的嘗試，對推進(jìn)課堂教學(xué)建設(shè)，改革課程教學(xué)體系，改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高課程的整體教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量起了一定的推動作用。
參考文獻(xiàn)
1 宋人杰等，計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件系列課程教學(xué)改革探討[J]，東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2007(5)
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新人才；教學(xué)改革
文章編號：1672-5913（2013）03-0046-04
中圖分類號：G642
0 引言
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)主要面向軟件工程、信息安全等專業(yè)開設(shè)，它是計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中最為重要的教學(xué)內(nèi)容之一。通過計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等多方面的技能。學(xué)生利用VHDL以及波形圖等對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和中間環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證，可以訓(xùn)練自身對計(jì)算機(jī)底層技術(shù)的創(chuàng)新技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。
隨著電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）和可編程邏輯器件（PLD）技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外高校普遍采用硬件描述語言進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行功能仿真，最后下載到編程邏輯器件中進(jìn)行測試。哈爾濱工程大學(xué)于2005年在黑龍江省率先引進(jìn)了單片大規(guī)模FPGA來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這種方法將使實(shí)驗(yàn)過程從“驗(yàn)證為主”轉(zhuǎn)變到以“設(shè)計(jì)為主”，有助于提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力。
目前，計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的突出特點(diǎn)是仿真實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)過于復(fù)雜。從編程到測試，再到實(shí)時(shí)測試的過程過于繁瑣，學(xué)生不易掌握。教師往往需要花費(fèi)大量的課時(shí)，講解QUARTS軟件的基本使用方法以及FPGA實(shí)驗(yàn)平臺的結(jié)構(gòu)原理，這就大大降低了計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
互動式計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)將主要研究如何通過多媒體教學(xué)手段以及教師學(xué)生互動交流等方式，使學(xué)生在脫離實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下，快速掌握軟件系統(tǒng)及硬件平臺的使用技巧，提高計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生培養(yǎng)效果。
1 國內(nèi)外現(xiàn)狀、水平與發(fā)展趨勢
目前，歐美發(fā)達(dá)國家的理工科大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍重視硬件類課程實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生必須掌握一種硬件描述語言，會使用先進(jìn)的EDA工具進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和測試。美國、日本、新加坡等國早在20世紀(jì)90年代初期，就開展了有關(guān)互動式輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究。利用多媒體、教師個(gè)人網(wǎng)站等多種電子交互手段，提高教師知識傳授和學(xué)生間技術(shù)交流的效果，達(dá)到課內(nèi)外同步教學(xué)的目標(biāo)。
互動式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要解決大量基礎(chǔ)知識的講授以及基本技能問題驗(yàn)證占用有限課時(shí)的問題，目的是有效降低教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。日本、韓國在互動硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)上具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，在多所高等學(xué)校進(jìn)行推廣，如日本北海道大學(xué)、韓國釜山大學(xué)等均建有獨(dú)立的互動實(shí)驗(yàn)門戶或交互系統(tǒng)。
我國的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展相對較晚，近年來，隨著大批實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)以及高校對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革與研究的逐步重視，包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)在內(nèi)的許多高校都陸續(xù)開展了對互動式實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的研究。目前我們將重點(diǎn)闡述如何通過互動實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，縮短學(xué)生理解基礎(chǔ)知識、熟悉設(shè)備使用的時(shí)間，最終獲得理想的教學(xué)效果。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
2.1計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的重要性
嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，因其軟硬件可裁減，已受到歐美發(fā)達(dá)國家的廣泛關(guān)注。哈爾濱工程大學(xué)依據(jù)當(dāng)今國際電子設(shè)計(jì)業(yè)對人才培養(yǎng)能力的普遍認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn)，集中強(qiáng)化學(xué)生嵌入式開發(fā)技術(shù)技能的培養(yǎng)。
為此，我們?yōu)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)勾畫了以數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)為終結(jié)的，包含計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)部件實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)為一體的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程群。要求本科生從大學(xué)第四學(xué)期到第七學(xué)期硬件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷線、銜接連貫、層次提高；強(qiáng)調(diào)各門課程明確分工、分層次培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立組織硬件實(shí)驗(yàn)的能力、軟件仿真驗(yàn)證能力和測量儀器使用能力。
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)是該課程群針對軟件工程、信息安全等專業(yè)設(shè)置的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊緊圍繞計(jì)算機(jī)組成原理，兼顧VHDL描述語言、數(shù)字邏輯有關(guān)組合、時(shí)序邏輯電路的有關(guān)知識；每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元，可進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和測試，同時(shí)，所有的實(shí)驗(yàn)單元又能夠組成一個(gè)有機(jī)的整體，完成一個(gè)基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
基于上述原因，哈爾濱工程大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（下簡稱“實(shí)驗(yàn)中心”）選用GW-48系列SOPC/EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)完成一系列基本單元實(shí)驗(yàn)和模型計(jì)算機(jī)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，掌握計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的功能和設(shè)計(jì)方法，也更加直觀地掌握計(jì)算機(jī)各主要部件的工作原理。實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)不但使學(xué)生更加深刻地理解了計(jì)算機(jī)組成原理理論知識，而且還能使他們在VHDL語言、EDA軟件工具和FPGA的應(yīng)用方面獲得大量實(shí)用的技術(shù)。
2.2“三化結(jié)合，四個(gè)并舉”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念
“三化結(jié)合”的教學(xué)理念：構(gòu)建軟硬件一體化實(shí)驗(yàn)環(huán)境有利于培養(yǎng)學(xué)生軟硬件綜合素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)平臺綜合化有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容系統(tǒng)化有利于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想和能力，為較好地實(shí)現(xiàn)“理論教學(xué)注重基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)注重能力，創(chuàng)新教學(xué)注重個(gè)性”的目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四個(gè)并舉的教學(xué)理念：
1）工學(xué)并舉。
工程教育與經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合，按照工程教育專業(yè)認(rèn)證要求調(diào)整實(shí)踐育人目標(biāo)；按照卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃建立面向校企合作的實(shí)踐育人體系。
理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，修訂2009版人才培養(yǎng)方案，加強(qiáng)理論課程與實(shí)踐課程內(nèi)容的相互融合，打造科學(xué)合理的實(shí)踐育人平臺。
科學(xué)研究與社會服務(wù)相結(jié)合，以ACM人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班為依托，培養(yǎng)拔尖人才，打通進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究模式；提高科技創(chuàng)新普及率，增加學(xué)生接觸社會、服務(wù)社會的鍛煉機(jī)會，提高社會實(shí)踐能力。
開辟提高實(shí)踐教學(xué)辦學(xué)水平、推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的“三結(jié)合”辦學(xué)道路。
2）點(diǎn)面并舉。
以數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)為例，實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)階段：①組合邏輯實(shí)驗(yàn)階段采用虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境與現(xiàn)場器件驗(yàn)證操作相結(jié)合方式；②時(shí)序邏輯實(shí)驗(yàn)階段采用實(shí)際器件操作與理論研究相結(jié)合方式；③創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段采用自主設(shè)計(jì)與教師指導(dǎo)相結(jié)合方式。不同的實(shí)驗(yàn)類型和階段，采用不同的授課方式和教學(xué)設(shè)備資源。
3）教研并舉。
將科研資源有機(jī)融合，科研實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室全部面向?qū)W生開放，遴選科研團(tuán)隊(duì)教師納入兼職教師序列，研究生助教充實(shí)教學(xué)輔助力量，科研方向助力推動科技創(chuàng)新，提高學(xué)生的科學(xué)研究水平；積極開展面向教學(xué)輔助系統(tǒng)的科學(xué)研究，開設(shè)MATLAB等科研工具與科研方法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，鼓勵(lì)學(xué)生參與科研實(shí)踐，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新的能力。夯實(shí)教師隊(duì)伍和教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)，教學(xué)科研相互促進(jìn)，共同推動實(shí)踐教學(xué)發(fā)展。
做到“教學(xué)-科研-創(chuàng)新-服務(wù)”一線牽，從教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題，并凝練問題；在創(chuàng)新中探索問題，并剖析問題；以科研來處理問題，并解決問題；由服務(wù)來普及“問題”，并消除“問題”。
4）建改并舉。
以軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程和信息安全四個(gè)專業(yè)為依托，分別建設(shè)國家工程實(shí)踐教育中心、實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地、工程師培養(yǎng)基地、校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地等。
加大計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺建設(shè)力度，特別是文化平臺的建設(shè)，設(shè)立圖靈文化長廊、計(jì)算機(jī)歷史展廳、計(jì)算機(jī)技術(shù)展廳以及實(shí)驗(yàn)中心宣傳展廳，強(qiáng)調(diào)“格物窮理、知行合一”的辦學(xué)思想。
面向軟硬件實(shí)驗(yàn)課程，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放系統(tǒng)建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與實(shí)踐課程建設(shè)。
面向創(chuàng)新實(shí)踐活動及教學(xué)，與科研密切聯(lián)系，結(jié)合科研方向，依托計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程兩個(gè)一級學(xué)科，設(shè)立集成科研團(tuán)隊(duì)技術(shù)優(yōu)勢的創(chuàng)新平臺，即物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新平臺、網(wǎng)絡(luò)與信息安全創(chuàng)新平臺、機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新平臺、軟件工程創(chuàng)新平臺和ACM/ICPC創(chuàng)新平臺。
2.3計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
由于計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)主要面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以外專業(yè)開設(shè)，參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生絕大多數(shù)未學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯等基礎(chǔ)課程。為此，按照計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程群的整體安排，考慮到知識點(diǎn)的傳承，我們制定了由邏輯電路到重要部件，最終回歸基本模型機(jī)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路。具體內(nèi)容見表1。
3 互動式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
3.1互動式實(shí)驗(yàn)考核方式
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法的多樣性決定了考核方式的多樣化，考核方式應(yīng)能真實(shí)地反映學(xué)生的理論水平和實(shí)驗(yàn)技能水平。為此，課程組提出了“3+5+2互動式實(shí)驗(yàn)成績考核方式”。其突出特點(diǎn)在于將“生寫師查、生做師察、生疑師答”三種交互方式貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)考核過程中。
1）生寫師查。突出預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，預(yù)習(xí)成績占總成績的30%，預(yù)習(xí)報(bào)告是學(xué)生對于教師所教授理論知識理解和掌握程度的直觀體現(xiàn)。教師查看預(yù)習(xí)報(bào)告，有針對性地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，從而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2）生做師察。實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)收集是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，占總成績的50%。教師通過現(xiàn)場觀察和抽查的方式，對學(xué)生的動手能力進(jìn)行全面考核，包括：①是否遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則；②設(shè)計(jì)能力；③分析、解決問題能力；④對理論設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)能力等。
3）生疑師答。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果的總結(jié)，它反映了學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的概括總結(jié)能力，占總成績的20%。對于學(xué)生的疑惑和操作難題，教師有必要進(jìn)行針對性解答和輔導(dǎo)。
上述多角度的師生互動方式，考核了學(xué)生的真實(shí)水平，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量，達(dá)到了實(shí)踐創(chuàng)新的培養(yǎng)目標(biāo)。
3.2互動式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺
互動式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是：①減輕教師繁重的教學(xué)指導(dǎo)任務(wù)，提高師生互動頻率和次數(shù)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量；②降低設(shè)備使用的冗余時(shí)間，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的靈活性和創(chuàng)新型，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。由此，互動式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺應(yīng)運(yùn)而生。
互動式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺是以虛擬現(xiàn)實(shí)為技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程建立起來的，以加強(qiáng)師生互動、挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能、節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)為目的。教學(xué)平臺依托于校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源不足、實(shí)驗(yàn)室開放與日常學(xué)習(xí)任務(wù)沖突等問題，實(shí)現(xiàn)最大負(fù)荷情況下的多人數(shù)在線虛擬實(shí)驗(yàn)。
互動式虛擬實(shí)驗(yàn)平臺內(nèi)部運(yùn)行結(jié)構(gòu)如圖l所示。該教學(xué)平臺不受場地和教學(xué)課時(shí)限制，學(xué)生可根據(jù)自身基礎(chǔ)，完成任何基于虛擬元器件的邏輯電路，并在FPGA平臺上給予實(shí)現(xiàn)。借助于該教學(xué)平臺，教師能夠靈活考查學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)原理的掌握程度、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度以及技術(shù)創(chuàng)新的拓展程度。
3.3互動式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革反饋
為了檢驗(yàn)互動式計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革效果，實(shí)驗(yàn)中心對全校159名學(xué)生進(jìn)行了“互動式計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果”調(diào)查問卷。
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，89.5%的學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)完全理解了相關(guān)理論知識；91.2%的學(xué)生可以熟練運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，92.6%的學(xué)生能獨(dú)立完成或在教師提示下完成應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，96.2%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)對考研或就業(yè)有較大幫助；94.3%的學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置合理，能滿足需求。很多學(xué)生反映新修訂的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容注重能力培養(yǎng)，加強(qiáng)了老師與學(xué)生的溝通，特別是增強(qiáng)了對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使其終生受益。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)；重要性
網(wǎng)絡(luò)安全就是要使個(gè)人或者企業(yè)的一些重要信息得到保護(hù)，確保信息的保密性和完整性，同時(shí)也能夠防止這些信息通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)泄露出去[1]。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全還可以使一些合法用戶通過網(wǎng)絡(luò)獲取更多有用的信息，防止病毒或者是遠(yuǎn)程控制程序非授權(quán)、非法訪問等。可見網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，而計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)更是重要，因此，必須要做好計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)工作。
1計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的主要內(nèi)容
計(jì)算機(jī)硬件包含多種不同的要素，而這些要素之間又是相互聯(lián)系不可分割的關(guān)系，維護(hù)的內(nèi)容包含以下兩點(diǎn)：第一，安裝和維護(hù)網(wǎng)卡，這兩者都是計(jì)算機(jī)的基本配置，網(wǎng)卡操作和安裝十分簡便，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過程中如果發(fā)現(xiàn)交換機(jī)的HUB黃燈不停閃爍，則說明網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)當(dāng)前產(chǎn)生擁堵，需要判斷IP地址是否在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，之后再分別檢查線路和主機(jī)，判斷線路或者主機(jī)是否發(fā)生故障；第二，正確使用雙絞線，雙絞線以10Mbps的以太網(wǎng)為安裝運(yùn)行基礎(chǔ)，在雙絞線傳輸?shù)倪^程中因?yàn)樽陨淼奶攸c(diǎn)，它可以有效抵消渦流，使網(wǎng)絡(luò)信號下降的速度不斷放緩，進(jìn)而使通訊質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。
2計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的地位和影響
2.1計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的地位
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)過程中，計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)將會對其產(chǎn)生十分重要的影響。如果計(jì)算機(jī)長時(shí)間處于比較惡劣的環(huán)境中，其壽命會縮短，而且也會使計(jì)算機(jī)硬件功能的發(fā)揮受到限制，威脅到計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全。計(jì)算機(jī)硬件在運(yùn)行的過程中會受到環(huán)境因素的影響，包括靜電、電磁波、干濕度等都會影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度[2]。如果計(jì)算機(jī)在溫度比較高的環(huán)境中長期運(yùn)行就可能會出現(xiàn)線路損壞的現(xiàn)象，嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)陷入崩潰狀態(tài)。如果計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備出現(xiàn)短路或者生銹，都會影響到計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，威脅到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。
2.2計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)對網(wǎng)絡(luò)安全的影響
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包含路由器、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和防火方面入手，觀察這些構(gòu)件的質(zhì)量問題、功能問題以及所處的環(huán)境是否安全，這些構(gòu)件的質(zhì)量和所處環(huán)境都沒有問題才能為計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行提供保障，計(jì)算機(jī)的良好運(yùn)行也能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。濕度、溫度和電磁波、靜電等都會對計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)行情況產(chǎn)生影響，如果計(jì)算機(jī)設(shè)備所處的溫度比較低，就會使計(jì)算機(jī)設(shè)備中出現(xiàn)水汽，使硬件出現(xiàn)短路或者腐蝕生銹；若計(jì)算機(jī)設(shè)備所處的環(huán)境灰塵過大就會使設(shè)備中的絕緣體電阻減小，影響到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作；如果濕度非常高，可能會使計(jì)算機(jī)的元器件出現(xiàn)打火或者放電現(xiàn)象，甚至可能會引起火災(zāi)。經(jīng)典自身具有低能量和高電壓的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)處于靜電環(huán)境中易出現(xiàn)終端封閉現(xiàn)象，而且還會連帶出現(xiàn)其他一系列的不良反應(yīng)。人體自身攜帶超過十萬伏特的靜電比較常見，但是計(jì)算機(jī)卻比較敏感，若計(jì)算機(jī)出現(xiàn)較高的經(jīng)典則會使人們在不知不覺中破壞掉計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)元器件[3]。另外，計(jì)算機(jī)所處的其他環(huán)境也會影響到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，比如塵埃、震動、電磁波和輻射等。
3網(wǎng)絡(luò)安全中計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的主要方法
3.1應(yīng)用相關(guān)技術(shù)
計(jì)算機(jī)的發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)防火墻的技術(shù)得到發(fā)展，該技術(shù)主要目的是提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全度。加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的各種訪問限制，避免沒有經(jīng)過授權(quán)的人或者是非法利用外部網(wǎng)絡(luò)訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，亦或是通過非法的訪問獲取一些數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行破壞。網(wǎng)路防火墻可以有效控制訪問權(quán)限，所以需要在計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)過程中大量應(yīng)用防火墻技術(shù)，這樣不僅可以保障網(wǎng)絡(luò)信息的完整性，而且也可以提高網(wǎng)絡(luò)信息資源的安全性。入侵檢測技術(shù)實(shí)際上是網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)的延伸和強(qiáng)化，此種技術(shù)是對網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備中的各類信息經(jīng)常進(jìn)行相對應(yīng)的檢測和分析，利用此項(xiàng)技術(shù)可以較早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的那些不確定的因素，再對這些因素進(jìn)行針對有效處理，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性能。
3.2提高重視程度
計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的維護(hù)需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念，對相關(guān)的工作人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全方面的教育，比如對機(jī)房設(shè)備、計(jì)算機(jī)的硬件和軟件以及網(wǎng)絡(luò)信息等方面進(jìn)行安全宣傳，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)管理人員的安全管理意識和維護(hù)能力。在計(jì)算機(jī)硬件管理的過程中，相關(guān)的管理工作人員需要具備豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的管理技能，另外，需要制定針對性的管理流程，使工作人員的操作行為受到嚴(yán)格的規(guī)章制度約束，避免因?yàn)槿藛T操作或者管理不當(dāng)引發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全事故。
3.3利用路由器保護(hù)內(nèi)網(wǎng)
利用路由器來保護(hù)內(nèi)網(wǎng)，需要做到以下幾點(diǎn)：第一，及時(shí)更新有缺陷的網(wǎng)絡(luò)指令，大部分的網(wǎng)絡(luò)安全事故和網(wǎng)絡(luò)口令密切相關(guān)，而且當(dāng)前市場上所采用的路由器大都是默認(rèn)口令列表，因此，更需要對路由器的口令進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置；第二，盡可能關(guān)閉路由器的相關(guān)設(shè)置，利用WEB界面進(jìn)行更加合理的配置，減少網(wǎng)絡(luò)工作人員的工作量；第三，路由器的物理安全也需要得到最大限度的保證，比如對于一些接入交換機(jī)的計(jì)算機(jī)就會把網(wǎng)絡(luò)配置模式設(shè)置成混合模式，這在一定程度上提高了路由器的物理性能。
4結(jié)語
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雖然為人們的生活提供了巨大便利，但是它所帶來的網(wǎng)絡(luò)安全問題也需要引起重視。計(jì)算機(jī)硬件作為網(wǎng)絡(luò)安全中的重要構(gòu)成部分，也需要進(jìn)行及時(shí)有效的維護(hù)，減少受到外部環(huán)境的影響，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行性能，繼而提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性能。
作者:侯連庚 單位:天津市神馳汽車零部件有限公司
參考文獻(xiàn)
[1]童玲,謝培城.硬件維護(hù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的重要性探討[J].電腦編程技巧與維護(hù),2015(20):87-88.
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；計(jì)算機(jī)硬件；安全防護(hù)；策略
前言
隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在飛速的發(fā)展著，計(jì)算機(jī)硬件的使用逐漸得到普及，對整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)都有很大的推動作用，人們在工作、生活中越來越離不開計(jì)算機(jī)硬件的幫助，甚至好的專業(yè)化計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)直接關(guān)系到企業(yè)或者有關(guān)部門的相關(guān)利益。然而，對于數(shù)字化的產(chǎn)品來說，他具有的一個(gè)特點(diǎn)就是容易被復(fù)制，傳播起來也非常的方便。因此，在看到計(jì)算機(jī)給我們帶來的好處的同時(shí)，我們也要考慮到它的使用安全問題，計(jì)算機(jī)的作用越大，也就越可能成為別人想要竊取的對象，因此對硬件的保護(hù)問題也就成了我們關(guān)注的重點(diǎn)。在當(dāng)今社會，各種硬件都會存在大量的盜版或者破解版，這對產(chǎn)品的開發(fā)商來說無疑是非常大的侵權(quán)行為。本文重點(diǎn)分析了現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)硬件安全問題，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)硬件的保護(hù)系統(tǒng)，以保護(hù)硬件開發(fā)者的權(quán)益。
1網(wǎng)絡(luò)安全對計(jì)算機(jī)硬件的重要作用
計(jì)算機(jī)硬件安全要想得到保障必須要有安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境作保證，然而網(wǎng)絡(luò)安全一直沒有被重視。直到網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展并普及的現(xiàn)代，通訊保密也進(jìn)入到大眾的視野里。而在當(dāng)今的社會，計(jì)算機(jī)硬件的使用、安全以及維護(hù)得到了極大的重視，它影響著人們的社會安全、財(cái)產(chǎn)安全以及個(gè)人生活等，因此，人們需要防范的地方有很多，比如黑客行為、電子諜報(bào)、計(jì)算機(jī)犯罪、信息丟失、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息戰(zhàn)等等。計(jì)算機(jī)安全問題不僅影響著社會生產(chǎn)和人們的生活，同時(shí)也會對國家安全、國防軍事、國家政治外交以及機(jī)關(guān)單位的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生極大的影響。現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會活動的神經(jīng)中樞和基礎(chǔ)平臺，一旦遭到破壞，無法運(yùn)轉(zhuǎn)，將會對國家造成極大的影響，比如國防能力降低、通訊系統(tǒng)中斷、國家金融體系癱瘓等，嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致國家經(jīng)濟(jì)崩潰、政治動蕩、社會秩序混亂等，后果不堪設(shè)想。總之，我們?nèi)粘Ｉ钪兴婕暗挠?jì)算機(jī)硬件面臨非常嚴(yán)重的威脅，這種威脅主要來自于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在該環(huán)境下計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括處理器、硬盤、路由器等，這些硬件的安全運(yùn)行保證了計(jì)算機(jī)的正常工作。一旦計(jì)算機(jī)處于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全較低的狀態(tài)，就無法保證計(jì)算機(jī)的安全運(yùn)作，所以說對于硬件來說，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全具有非常重要的價(jià)值和意義。
2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計(jì)算機(jī)硬件存在的問題
網(wǎng)絡(luò)是全面覆蓋整個(gè)省市甚至整個(gè)國家地域范圍內(nèi)的全范圍信息系統(tǒng)，它鏈接了整個(gè)網(wǎng)上環(huán)境，應(yīng)用環(huán)境非常復(fù)雜。因此，一旦內(nèi)部的操作人員稍有失誤，更甚之，一些故意的非法操作都將可能使得計(jì)算機(jī)信息的泄漏甚至破壞。作為統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，非法攻擊只需要擊破整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最薄弱環(huán)節(jié)就可以獲得全網(wǎng)資源，這對計(jì)算機(jī)信息資源安全有著非常大的危害。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計(jì)算機(jī)硬件面臨的主要問題有：
2.1計(jì)算機(jī)病毒影響
計(jì)算機(jī)硬件存在的較嚴(yán)重的問題之一就是病毒問題，目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，對病毒的監(jiān)控體系還是不夠的，對病毒的認(rèn)識也是十分有限的，病毒防控需要更進(jìn)一步的加強(qiáng)。在此方面，計(jì)算機(jī)病毒監(jiān)控中心對全網(wǎng)計(jì)算機(jī)病毒缺少統(tǒng)一的監(jiān)控以及管理，由此難免會遭受計(jì)算機(jī)病毒的侵襲。此外，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)沒有完善的信息安全管理體制。由于網(wǎng)絡(luò)的重要性，它是和外界網(wǎng)絡(luò)采用物理隔離的專用網(wǎng)絡(luò)。目前在整體上缺少成熟的安全結(jié)構(gòu)體系的建立，在管理上相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)以及安全條例也沒能跟得上，在網(wǎng)絡(luò)信息安全管理上還存在一些漏洞，基礎(chǔ)建設(shè)較為薄弱。網(wǎng)絡(luò)的安全使用以及保護(hù)上留下了很大的潛在隱患，可能導(dǎo)致網(wǎng)上病毒的傳播，給外部系統(tǒng)帶來計(jì)算機(jī)入侵提供機(jī)會。
2.2計(jì)算機(jī)安全防護(hù)意識薄弱
龐大的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫沟糜?jì)算機(jī)安全的檢測以及建設(shè)產(chǎn)生滯后，對一些假冒的IP地址以及網(wǎng)絡(luò)擁堵等現(xiàn)象缺少預(yù)防措施。疏于對網(wǎng)絡(luò)訪問的控制，企事業(yè)除了在訪問到一些特殊應(yīng)用系統(tǒng)需要使用登陸口令，其他信息訪問一般沒有建立嚴(yán)格的授權(quán)機(jī)制。甚至有的應(yīng)用系統(tǒng)全網(wǎng)都使用相同的用戶名以及訪問口令，這對信息系統(tǒng)的訪問過程帶來相當(dāng)大的安全隱患。此外，很多計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)存在著大量安全漏洞，這主要是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析過程出現(xiàn)的原因，由于這些安全漏洞的存在，網(wǎng)絡(luò)正常的運(yùn)行將會面臨較大的安全隱患。
2.3硬件的運(yùn)行環(huán)境問題
對計(jì)算機(jī)硬件來說，自然環(huán)境以及設(shè)備的使用條件對其都有較大的影響，環(huán)境的干擾直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)設(shè)備的使用安全問題。影響計(jì)算機(jī)硬件的主要因素有空氣濕度、磁場問題以及電磁波的干擾等，計(jì)算機(jī)硬件要求的工作溫度一般較低，在15到35℃范圍內(nèi)能夠保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行，溫度過低會使得硬件驅(qū)動慢，溫度高會導(dǎo)致電路板的燒毀。硬件對環(huán)境濕度也有一定的要求，如果空氣過于潮濕會導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件電路板的損壞，使得硬件材料被水汽腐蝕，從而燒毀電線以及電路板，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件破壞，無法正常工作。此外，計(jì)算機(jī)硬件也會受到生活中一些電磁場以及電磁波的影響，使得計(jì)算機(jī)硬件無法正常工作。
3計(jì)算機(jī)硬件安全保障
3.1硬件服務(wù)器的設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行要通過服務(wù)器來完成，而服務(wù)器需要相關(guān)的許可證認(rèn)證，服務(wù)器在認(rèn)證過程中需要通過設(shè)計(jì)伺服框架來實(shí)現(xiàn)。伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大多采用多線程方式處理，實(shí)現(xiàn)伺服進(jìn)程，從而滿足計(jì)算機(jī)使用者的需求。伺服系統(tǒng)將程序分成很多個(gè)子線程來完成，當(dāng)計(jì)算機(jī)主機(jī)的命令發(fā)出后，伺服系統(tǒng)會根據(jù)命令發(fā)出的先后順序處理子線程。當(dāng)子線程數(shù)量不夠時(shí)，軟件伺服系統(tǒng)會分配新的子線程滿足要求，設(shè)計(jì)過程中會對伺服系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)最大子線程數(shù)量限制，這主要是為了避免過多的子線程會對伺服過程的性能產(chǎn)生不好的影響。因此，計(jì)算機(jī)在服務(wù)器端的設(shè)計(jì)過程中一定要重視對具體子線程請求的設(shè)計(jì)，除此之外，還要重視對新增用戶保密信息程序的設(shè)計(jì)，完善硬件原有的修改或者刪除客戶信息的功能。
3.2對硬件進(jìn)行加密處理
采用各種加密技術(shù)對硬件進(jìn)行處理，但是這種方法的弊端就是沒有辦法防止企事業(yè)單位內(nèi)部的員工進(jìn)行主動泄密行為。更深一層次的加密是對硬件的底層文件進(jìn)行加密處理，也就是所謂的透明文件加密，該層次的加解密行為不會涉及到用戶，通過使用鐵卷、守望者等透明加解密代表，在操作系統(tǒng)的最底層對計(jì)算機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制加密行為，這種技術(shù)采用內(nèi)核文件驅(qū)動,在破解起來具有很大的難度，因此安全系數(shù)較高。
3.3其他技術(shù)
我們還可以通過對計(jì)算機(jī)設(shè)備的外部使用進(jìn)行協(xié)議監(jiān)視，對保護(hù)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行訪問控制，不經(jīng)允許，用戶不能私自操作。對授權(quán)用戶根據(jù)策略不能將軟件信息通過未經(jīng)保護(hù)的形式保存或者轉(zhuǎn)發(fā)，確保計(jì)算機(jī)的使用處于受控環(huán)節(jié)中，保證設(shè)備工作的安全，同樣當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)泄密時(shí)可以做到有據(jù)可查。此外，可以在電硬件的的算法上采用嵌入密文形式，實(shí)行防篡改技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件的保護(hù)性設(shè)計(jì)
4結(jié)語
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國計(jì)算機(jī)侵權(quán)問題已經(jīng)給電子行業(yè)帶來了十分強(qiáng)大的沖擊。計(jì)算機(jī)硬件保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)容極其復(fù)雜，而系統(tǒng)安全技術(shù)的發(fā)展有待提高。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，如何做好計(jì)算機(jī)硬件的安全保障仍然是主要探究的主要方向之一。
參考文獻(xiàn)：
論文摘要文章從當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件科技高速更新的角度入手，對如何順應(yīng)潮流進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)更新實(shí)踐進(jìn)行了論述，為新一步的計(jì)算機(jī)教學(xué)改革提供參考。
自上世紀(jì)末90年代末開始計(jì)算機(jī)科技技術(shù)的發(fā)展日新月異，與之同步的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)也在不斷順應(yīng)著計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行著高速的改朝換代，從而達(dá)到匹配其需求的目的。時(shí)至今日，隨著人機(jī)互動系統(tǒng)的不斷完善與普及，各種新穎的輸入/輸出硬件不斷的刷新市場，這都給計(jì)算機(jī)硬件組裝的教學(xué)工作提出了新的挑戰(zhàn)，如何使計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)順應(yīng)計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展是擺在計(jì)算機(jī)教育工作者面前的一個(gè)嶄新的課題。
1 當(dāng)前計(jì)算硬件組裝教學(xué)上存在的主要問題
由于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)相對于軟件教學(xué)來說，教學(xué)知識概念比較繁復(fù)，而且一些硬件與具有著高集成化的特點(diǎn)，這就是說計(jì)算機(jī)硬件在教學(xué)內(nèi)容本身上就存在著學(xué)習(xí)的硬傷，再加上教學(xué)時(shí)許多問題比較抽象，如果不親自動手操作很難讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感，這就導(dǎo)致了當(dāng)前學(xué)生們普遍的“喜軟（件）怕硬（件）”的情緒。同時(shí)，由于許多軟件教學(xué)課程實(shí)踐中并沒有和硬件產(chǎn)生必要的聯(lián)系，這就容易讓一些計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生輕視硬件組裝課程學(xué)習(xí)的心理。而且計(jì)算機(jī)硬件組裝的教學(xué)實(shí)踐中，往往受到課時(shí)因素、場地因素、資金因素等客觀因素的制約，把本應(yīng)在探索和實(shí)踐中進(jìn)行理解和消化的教學(xué)內(nèi)容，局限在書本上的講解，這樣生硬的“演繹式”教學(xué)方式不符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，也不容易調(diào)動學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識，這些就是當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)所面臨的最嚴(yán)重問題。
2 計(jì)算機(jī)硬件科技發(fā)展的背景
從學(xué)生的就業(yè)形式上來考慮，學(xué)生們所學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)硬件組裝知識，必須是計(jì)算機(jī)產(chǎn)品最前沿的產(chǎn)品，所以制定計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)實(shí)踐并不是一個(gè)靜態(tài)的過程，而是要時(shí)刻關(guān)注計(jì)算機(jī)市場動態(tài)，了解計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的最新發(fā)展以及相應(yīng)配件的換代情況。但這對于計(jì)算機(jī)學(xué)校的財(cái)力要求比較高，要盡量協(xié)調(diào)資源，盡量避免用廢棄教學(xué)機(jī)或是淘汰落后品來進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)實(shí)踐的情況發(fā)生。同時(shí)，從2010年對我國計(jì)算機(jī)維修市場的調(diào)查統(tǒng)計(jì)中顯示，只有5%的硬件維修任務(wù)是出在硬件實(shí)質(zhì)損傷維修/維護(hù)上，也就是說有95%的的硬件故障任務(wù)用簡單的更新/更換硬件方法得到解決，粗糙而浪費(fèi)資源，這客觀反映出當(dāng)前我國計(jì)算機(jī)硬件市場急需硬件專業(yè)技術(shù)人才，這也為計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)工作提供了動力。
3 以計(jì)算機(jī)科技發(fā)展為基進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的原則
3.1 將理論和實(shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合
首先由于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容，如：電子電路基礎(chǔ)、各電子元配件（包括電阻、電容等）工作原理、相關(guān)硬件的匹配原理等都是具有著極強(qiáng)知識性和極強(qiáng)實(shí)踐性的知識內(nèi)容，需要通過多課時(shí)、多層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)才能達(dá)到理想化的教學(xué)目的。因?yàn)閷⒗碚摵蛯?shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是以計(jì)算機(jī)科技發(fā)展為基進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的首要原則。
3.2 以學(xué)生就業(yè)需求為教學(xué)目的
隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)形式的日趨嚴(yán)峻，以就業(yè)為主導(dǎo)向的職業(yè)人才培養(yǎng)教育形式已經(jīng)成為了專業(yè)人才培養(yǎng)的核心思路。同樣的，計(jì)算機(jī)硬件行業(yè)也迫切需要適合計(jì)算機(jī)科技發(fā)展需求的高素質(zhì)、高聚合性、技能過硬的復(fù)合型人才，要達(dá)到這樣的人才培養(yǎng)效果，在計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)設(shè)計(jì)初期，就要以學(xué)生的就業(yè)需求為教學(xué)根本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4 針對計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件組裝實(shí)訓(xùn)改革措施歸納
4.1 靈活應(yīng)用調(diào)研/多媒體手段，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)欲望
不可否認(rèn)的事實(shí)是，當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝課程時(shí)，絕大多數(shù)是被動式學(xué)習(xí)，只能通過機(jī)械的反復(fù)操作，反復(fù)記憶達(dá)到一種，“心里沒記住，但手卻記住了”的操作熟練狀態(tài)。這種方式很容易造成對計(jì)算機(jī)硬件組裝學(xué)習(xí)的厭惡或抵觸情緒。所以在具體教學(xué)實(shí)踐中，要盡量的多利用多媒體手段，（當(dāng)然如果能找到硬件實(shí)物則更為理想）模擬制作相應(yīng)的硬件實(shí)體課件，使學(xué)生產(chǎn)生興趣，主動的作到知識點(diǎn)與實(shí)物結(jié)合。同時(shí)，要盡量用多媒體課件代替相對枯燥的板書教學(xué)，讓學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)盡量多的獲得信息量，如果多媒體課件制作的工作量比較大，可以進(jìn)行全體教師的調(diào)配，大家分章節(jié)制作課件，然后串換使用，這樣用多媒體手段進(jìn)行的演示操作可以使枯燥的硬件裝機(jī)內(nèi)容盡量生動地展示給學(xué)生，有效地調(diào)動學(xué)生的求知欲望。而且還要盡量多安排學(xué)生在課余時(shí)間做一些相關(guān)的硬件信息調(diào)研或市場調(diào)研任務(wù)，這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)際調(diào)研過程中客觀了解到所接觸到硬件的價(jià)值所在，有助于學(xué)生對硬件的理解和記憶。
4.2 盡最大努力多安排實(shí)訓(xùn)課時(shí)
計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)最忌諱的教學(xué)效果，就是培養(yǎng)出的學(xué)生“眼高手低”，所有的操作知識步驟都能靠著反復(fù)死背而記牢，但當(dāng)進(jìn)行實(shí)際操作或是出現(xiàn)一些靈活問題時(shí)就變得不著頭緒。因此，要盡學(xué)校最大的努力多安排計(jì)算機(jī)硬件組裝的實(shí)訓(xùn)課程，這樣在學(xué)生鞏固所學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)還大大提高了學(xué)生的動手能力，為以后就業(yè)工作實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.3 給學(xué)生多提供實(shí)踐操作的機(jī)會
學(xué)校可以根據(jù)自身的情況，與專業(yè)公司協(xié)商，承接一些計(jì)算機(jī)硬件維修任務(wù)。初期讓學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下完成任務(wù)，后期達(dá)到獨(dú)立完成維修任務(wù)的目的。這樣通過具體的問題，學(xué)生可以用心的思考所學(xué)過的知識技能，并將其用在實(shí)處；將課堂上所學(xué)到的技能代入到實(shí)際存在的故障中，將實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容和社會中所存在的相關(guān)問題相結(jié)合，讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中鍛煉成長。并可以和市場上一些專業(yè)公司合作，推薦一些在實(shí)踐操作中比較優(yōu)秀的學(xué)生，去該公司進(jìn)行實(shí)習(xí)，進(jìn)一步刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將學(xué)習(xí)與以后走入社會生存聯(lián)系到一起，讓學(xué)生對自己的人生提前作出規(guī)劃。
4.4 考核體系的完善
在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝考核體系中，學(xué)生的成績基本都是由實(shí)踐操作報(bào)告來進(jìn)行分?jǐn)?shù)評定的，這樣得出的分?jǐn)?shù)與該學(xué)生的實(shí)際操作能力有很大出入，因?yàn)榭己怂M(jìn)行的操作部分題目大多是驗(yàn)證型題目，學(xué)生比較容易通過完成，這樣所得出的分?jǐn)?shù)不能客觀評價(jià)學(xué)生的計(jì)算機(jī)硬件組裝能力。因此為了針對計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展需求，對于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)的考核體系也應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化，比如制定相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝維護(hù)考核標(biāo)準(zhǔn)，或是組織學(xué)生參加一些國家統(tǒng)一的認(rèn)證考試，比如：全國計(jì)算機(jī)信息高新技術(shù)考試（即通常說的CITT）、信息產(chǎn)業(yè)部推出的硬件工程師認(rèn)證考試等等。
5 虛擬實(shí)訓(xùn)室的建立，符合計(jì)算機(jī)科技發(fā)展需求
前文已經(jīng)提到過根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件科技發(fā)展的情況，學(xué)校應(yīng)該及時(shí)更新實(shí)訓(xùn)用計(jì)算機(jī)硬件材料，但這樣的更新耗損非常巨大，尤其現(xiàn)在計(jì)算機(jī)職業(yè)院校多為私立辦學(xué)形式，這種理想化的硬件組裝實(shí)訓(xùn)形式無法達(dá)到。所以虛擬實(shí)訓(xùn)室這種以軟件替代硬件的高科技形式就得以發(fā)展了，通過市場調(diào)研將最新的硬件配件進(jìn)行編程模擬，這樣在簡化實(shí)驗(yàn)操作程序的同時(shí)，也大大彌補(bǔ)了實(shí)訓(xùn)資源的不足。而且突破了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件裝機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過分受到時(shí)間和空間制約的事實(shí)，完成了教學(xué)模式的更新。在對市場上新出現(xiàn)的硬件產(chǎn)品進(jìn)行編程虛擬時(shí)，一定要與模擬實(shí)體保持一致，對于設(shè)備的接口、具體操作法要完整的用多媒體形式進(jìn)行模擬，讓學(xué)生達(dá)到身臨其境的效果。
但必須要強(qiáng)調(diào)的是，普通的計(jì)算機(jī)職業(yè)院校是無法達(dá)到硬件模擬高度仿真指標(biāo)的，因此，虛擬實(shí)訓(xùn)室不能完全的代替實(shí)物實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動。
同時(shí)，虛擬實(shí)訓(xùn)室是一個(gè)依賴硬件實(shí)物模擬單元和操作模擬程序存在的實(shí)驗(yàn)場所，它從根本上解決了由于經(jīng)費(fèi)緊張而無法實(shí)現(xiàn)的硬件元器件無法更新的情況，而且由于他是虛擬系統(tǒng)操作，其實(shí)訓(xùn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)物實(shí)訓(xùn)，而且由于其實(shí)驗(yàn)所用單元完全虛擬，將不會受到規(guī)格和品種不全的限制。但由于要求實(shí)訓(xùn)過程的逼真，其中各個(gè)硬件單元組裝教學(xué)的過程必須用連續(xù)動畫效果表示，這些動畫的制作非常繁瑣。最后要強(qiáng)調(diào)的就是，虛擬實(shí)訓(xùn)所操作的效果都是將操作進(jìn)行理想化模式進(jìn)行的，在和實(shí)際操作接軌時(shí)可能會出現(xiàn)手動失誤或操作缺憾等問題，所以它并不能代替實(shí)物實(shí)訓(xùn)。
參考文獻(xiàn)
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1課前備課
在教學(xué)中更多的是以分組教學(xué)方式來進(jìn)行，這樣能夠有效對所有學(xué)生進(jìn)行較為合理的劃分學(xué)習(xí)小組，然后根據(jù)每一組學(xué)生的特點(diǎn)來為他們選擇不一樣的學(xué)習(xí)目標(biāo)和方法。比如說在我校教材《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》第十章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件的教學(xué)中，可以讓一些膽小、不敢剪線、怕做錯(cuò)的同學(xué)能夠?qū)W會制作網(wǎng)線，能夠敢于嘗試，在課堂上需要它們認(rèn)真觀察老師制作的每一個(gè)細(xì)節(jié)；對于知道網(wǎng)線制作過程但是網(wǎng)線不通的學(xué)生，為了能夠提高他們制作網(wǎng)線的成功率，則需要他們認(rèn)真檢查自己制作的每一個(gè)細(xì)節(jié)；另外，對于會做雙絞線、但對傳輸介質(zhì)了解少的同學(xué)，為了讓他們了解更多的介質(zhì)及其應(yīng)用，可以讓他們上網(wǎng)搜索。其次，從教師的方面來看，要求計(jì)算機(jī)教師必須要充分掌握與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識，無論是計(jì)算機(jī)硬件的一個(gè)技術(shù)參數(shù)還是區(qū)域價(jià)格，教師都要了如指掌，就以我校教材《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》第四章存儲系統(tǒng)中的硬盤教學(xué)為例，教師不僅要對教材上的內(nèi)容非常熟悉，還要自己去網(wǎng)上了解硬盤的一些品牌和技術(shù)參數(shù)，每一中技術(shù)參數(shù)的作用又是什么等這一類的相關(guān)問題。在課堂上計(jì)算機(jī)教師向?qū)W生展現(xiàn)出自己知識淵博的一面，不僅可以在學(xué)生心目中樹立起高大的形象，還可以讓學(xué)生對教師產(chǎn)生信任，從而可以讓學(xué)生認(rèn)真上好每一節(jié)課。另外，計(jì)算機(jī)教師在備課時(shí)，還需要注意在教材方面的備課。在這里，教材并不是指在上課時(shí)老師和學(xué)生運(yùn)用的書，也就是學(xué)校教材，而是說只要是與所教的知識相關(guān)的資料都能夠把它看做是教材的一部分，大多數(shù)人都稱之為教學(xué)素材，也正因如此，這些資源的價(jià)值往往受不到重視。
2課堂實(shí)施
在做好充分的課前準(zhǔn)備后，就是進(jìn)行課堂實(shí)施，這是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，教師在進(jìn)行課堂實(shí)施時(shí)同樣也要從幾個(gè)方面來進(jìn)行。第一，要把上課所需要的教室準(zhǔn)備好，在學(xué)生進(jìn)入教室上課前，教師應(yīng)當(dāng)提前對教室進(jìn)行檢查，是否存在壞的設(shè)施，還需要保持教室的整潔以及通風(fēng)，注意學(xué)生的儀表和精神面貌，讓學(xué)生可以在安全、干凈的環(huán)境中放心、輕松地學(xué)習(xí)。第二，在備課階段已做好了分組的準(zhǔn)備，在進(jìn)入課堂后需要快速建立學(xué)習(xí)小組并且選定小組的組長，組長在學(xué)習(xí)小組中起著十分重要的作用，是不可或缺的，組長必須引導(dǎo)或是指導(dǎo)學(xué)習(xí)的任務(wù)，由此可見，在選擇組長時(shí)除了要考慮課堂的教學(xué)內(nèi)容，還需要把學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)考慮進(jìn)來。第三，課堂教學(xué)其實(shí)就是教師把知識傳授給學(xué)生的過程，然而計(jì)算機(jī)硬件課堂教學(xué)對于學(xué)生來說太過枯燥、乏味，無法引起他們的興趣，所以計(jì)算機(jī)教師在課堂教學(xué)中必須把學(xué)生做為主體，讓學(xué)生能夠依照小組的學(xué)習(xí)目標(biāo)自主對知識進(jìn)行探索，而教師在一旁則起到的是輔助作用，可以讓學(xué)生對硬件進(jìn)行觀察，對需要操作的部分進(jìn)行清楚的示范。在這里，還是以我校教材《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》第十章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件的教學(xué)為例，在課堂教學(xué)的過程中，教師可以先向?qū)W生展示雙絞網(wǎng)線的樣子讓學(xué)生仔細(xì)觀察，然后向?qū)W生示范如何制作雙絞網(wǎng)線，在這過程中，教師必須對一些常識以及在制作過程中需要注意的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行詳細(xì)的講解，然后再讓學(xué)生通過小組的方式進(jìn)行制作雙絞網(wǎng)線，最后把作品交給教師，由教師來進(jìn)行通信測試。第四，教師在課堂臨近結(jié)束時(shí)要對課堂內(nèi)容及過程進(jìn)行小結(jié)。計(jì)算機(jī)硬件課堂教學(xué)的小結(jié)并不和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)小結(jié)一樣，它不是對課堂中所學(xué)到的知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，而是讓學(xué)生來表達(dá)在課堂中學(xué)習(xí)交流以及制作的心得體會，通過總結(jié)教學(xué)的內(nèi)容以及制作技巧將其運(yùn)用到實(shí)際生活中，幫助學(xué)生解決一些問題，能夠讓學(xué)生了解學(xué)以致用的樂趣。另外，為了能夠提高計(jì)算機(jī)硬件課堂教學(xué)的有效性，在硬件課堂教學(xué)中需要融入德育滲透，這是十分必要的，那么我們就以我校教材《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》中有關(guān)防火墻的知識教學(xué)為例。由于受到條件的限制，學(xué)生想要接觸到價(jià)值較高的防火墻硬件是不可能的，這也就導(dǎo)致課堂教學(xué)枯燥、乏味，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)困難重重，課堂無法吸引學(xué)生，使得學(xué)生容易在課上睡覺。應(yīng)用德育滲透其實(shí)可以將網(wǎng)絡(luò)犯罪作為開頭，向?qū)W生講述一些攻擊國防、銀行、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的案例，讓學(xué)生得到遵紀(jì)守法的教育，從而防止網(wǎng)絡(luò)犯罪。然后告訴學(xué)生，想要防止這些網(wǎng)絡(luò)攻擊，就可以運(yùn)用到本節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，從而可以自然地將防火墻引入課堂中。德育滲透能夠吸引學(xué)生的注意，激發(fā)他們的好奇心以及求知欲，能讓整堂課可以不知不覺完成，調(diào)動學(xué)生的主動性。
3結(jié)語
計(jì)算機(jī)硬件課堂教學(xué)能夠提升學(xué)生的實(shí)踐能力，幫助學(xué)生培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，更能夠讓他們增強(qiáng)競爭意識，起著十分重要的作用，但是由于計(jì)算機(jī)學(xué)科的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件課堂教學(xué)已經(jīng)無法適應(yīng)這樣的發(fā)展，所以必須打破傳統(tǒng)，提高計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的有效性。除了在文中提到的課前準(zhǔn)備和課堂實(shí)施，教師還需要在課后對教學(xué)進(jìn)行評價(jià)以及反饋，它能夠幫助提高計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的有效性，不僅只是對學(xué)生的測評，還能夠刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，是對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價(jià)。要想提高計(jì)算機(jī)硬件課堂教學(xué)的有效性，教師必須從多方面入手，只有這樣才能夠做得更好。
作者：何育霖 單位：廣西河池市巴馬縣職業(yè)教育中心
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)硬件 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 管理舉措
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
進(jìn)入21世紀(jì)，我國的各個(gè)行業(yè)都在逐漸向信息化方向發(fā)展，我國的教育行業(yè)也逐漸向信息化的方向發(fā)展，將其信息化有效地應(yīng)用的教學(xué)管理中。計(jì)算機(jī)硬件作為信息化教學(xué)中重要的組成部分，對我國教學(xué)水平的提升和發(fā)展，起到了非常重要的作用和意義。但是，在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，對其相關(guān)的要求是相對較高的，可是管理水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的節(jié)奏，這樣不僅對計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響，對學(xué)生的發(fā)展，也是非常不利的。因此，學(xué)校作為我國人才培養(yǎng)的重要基地，應(yīng)當(dāng)緊跟我國社會發(fā)展進(jìn)程，從而制定有效的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理形式，對教學(xué)質(zhì)量的提升，起到了最大程上的保證。
1將學(xué)生的地位得到發(fā)揮
學(xué)生是整個(gè)教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中的主體地位，也是影響教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)滿足學(xué)生足夠的要求，將學(xué)生作為整個(gè)教學(xué)中的主體，這樣可以充分調(diào)動學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極興。例如：在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的書面表達(dá)能力、寫作能力，同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息變化能力，這樣對提升計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，起到了重要的作用和意義。另外，學(xué)生在完成一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對其實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)和信息，進(jìn)行全面分析和總結(jié)，這樣可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過程中，提升了學(xué)習(xí)的成績。
除此之外，教師也應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生積極的提出問題，并且和老師進(jìn)行良好的交流，這樣可以使教師在與學(xué)生交流的過程中，可以了解學(xué)生的不足，從而提升學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性，為教學(xué)質(zhì)量的提升起到了重要的保證，也是提升計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理質(zhì)量的前提。
2加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的教學(xué)構(gòu)建
要想有效提升計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理質(zhì)量，教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不斷的摸索和總結(jié)，并且制定了一套相對較為完善的管理制度和崗位責(zé)任，其中主要包括有“計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理制度”、“教育工作人員崗位責(zé)任”、‘學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室守則’等形式。在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的過程中，通過利用這些相關(guān)的制度，使教師的工作責(zé)任可以進(jìn)行有效的明確， 為計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，老師在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，也要時(shí)刻提醒學(xué)生對實(shí)驗(yàn)室的中物品，不得隨意破壞，并且對那些存在問題的教學(xué)設(shè)備，要及時(shí)的反映到學(xué)校，使學(xué)生可以對其相關(guān)的設(shè)備，進(jìn)行有效的維護(hù)、維修、管理等工作，為學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，提供了相對良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。
3構(gòu)建多層次的教學(xué)形式
教學(xué)質(zhì)量是提升計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理質(zhì)量的重要形式。因此，要想有效提升計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的質(zhì)量，教師應(yīng)當(dāng)構(gòu)建多層次的教學(xué)形式，將教學(xué)的整體性，進(jìn)行了有效的突出。同時(shí)，在教學(xué)的過程中，是由淺到深的，所以教師應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持層次化、系列化的教學(xué)形式，從而在最大程度上保證了學(xué)生學(xué)習(xí)的連續(xù)性，提升了學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性。另外，教師在利用計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，可以有效地提升學(xué)生實(shí)踐的能力，使教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中的不足，制定良好的教學(xué)方案，這樣提升計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理質(zhì)量，起到了非常重要的作用和意義。除此之外，教師也可以利用小組的形式，加強(qiáng)學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流能力，為學(xué)生提供了相對良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，這樣教師在計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的過程中，也起到了重要的作用和意義，更提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4結(jié)語
通過以上的論述，我們可以知道，計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為我國教學(xué)行業(yè)中，一種新的教學(xué)形式，對其教育質(zhì)量的提升，起到了重要的作用和意義。本文對計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理進(jìn)行了簡要的分析和闡述，只有將學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，得到全面的展現(xiàn)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的構(gòu)建等形式，為學(xué)生構(gòu)建了相對良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而有效提升了計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，更為加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理質(zhì)量，起到了重要的作用和意義，進(jìn)一步推動了我國教學(xué)行業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。
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