计算机硬件软件基础知识范文

计算机硬件软件基础知识篇1

大部分高校的计算机硬件教学是很薄弱的部分，其主要表现在：(1)计算机硬件技术发展日新月异，造成计算机教学内容和实验设备的滞后。“莫尔定律”指出：集成电路上的晶体管集成度每隔18个月就会翻一番，芯片性能提升一倍，而价格则降低一半。这一规律已延续了数十年，至今仍未减缓。现在，Pentium 4已广泛普及的情况下，而高校中的计算机硬件教学还仍停留在8086或80386阶段，学生甚至能明显感觉到知识的滞后性。而且处理技术、存储技术早已飞速发展，而硬件教学中确难以得到反应，因此新技术难以进入教材，造成教学内容的沉旧。(2)计算机体系具有很强的系统性，但计算机硬件课程的教学和实验却缺乏系统性。目前高校中的计算机硬件教学大多是以课程为中心，而不是以计算机系统的体系结构为主线。在教学和实验中，应注重和其他课程如数字逻辑电路、汇编语言、接口技术等课程的联系，用体系的观念来指导教学。(3)计算机教学培养的方向是具备软件和硬件结合设计的能力，软件学习学生较易产生兴趣，而硬件却很难做到，培养学生软硬结合的能力就更是困难。因此，在充分学习计算机硬件基本原理的基础上，如何结合计算机硬件技术的发展，并充分体现其系统性，是当前高校硬件基础课程教学中所面临的问题。

针对以上问题，我们对大学计算机硬件基础教学作如下探讨：

1、先进的教材

随着计算机硬件技术的飞速发展，计算机硬件的教材也应该是先进的、能反映目前微机领域内硬件新技术、新成就的知识，应该体现出知识性、先进性和系统性。计算机硬件的知识应涵盖目前世界上微机领域内最先进的技术及知识，包括新近出现的技术，像分支转移预测技术、超标题执行技术、微机流水线操作技术、高速缓冲存储器技术、虚拟存储器技术、浮点数据处理技术、高速总路线传输技术等。这些技术为微型计算机提供了卓越的性能，也为计算机软件提供了优质的载体。同时，计算机硬件知识的先进性就表现在启迪学生的想象力、创造力方面，摒弃那些沉旧的、落后的内容，教材内容就紧跟世界计算机技术潮流，给求知欲强的学生以最先进的知识，让学生享受掌握新知识的乐趣。

2、优化相关课程体系的组织

计算机硬件相关课程的设计上，首先以基本原理教学为主，而后的课程中体现计算机技术的发展。数字电子技术，该课程应弱化器件，强化逻辑电路的设计，除了数字电路的基本内容之外，还应加入与EDA有关的内容。微机原理与汇编语言，该课程中微机原理实际上是汇编语言的一个先导内容，其内容的设置应以汇编语言的需要为原则，不必涉及太多，否则会与后面的课程产生交叉。计算机系统设计，该课程主要讲授计算机的基本构成，即CPU、存储系统、输入输出系统、系统总路线等，其中强调的是学生的系统设计能力。微机接口，主要从应用的角度，按照技术的发展进行扩展，在计算机的基本组成上进行性能的提升，内容上与计算机硬件技术的发展前沿紧密衔接，因此在课程上要体现计算机新技术的发展。

3、强化课程设计

计算机教学目的是培养学生软、硬件综合设计的能力。在很多高校，只是注重了学生软件能力的培养，课程设计也能够体现科学性与连续性，而且学生学习兴趣较高，因此软件能力提升较快。因此，在硬件课程的教学上也应保证培养学生的硬件设计能力，使学生深入了解硬件系统的构成及基本原理，透彻掌握相关知识，具备相当的硬件能力。

数字电子技术课程的设计内容是整个课程体系的基础，通过该设计学生能正确且直观地了解硬件设计和软件编程的差别。在硬件设计中需要考虑诸多因素，如时序、频率、干扰等。同时，设计还使学生了解到软硬件的相通之处。汇编语言是使学生掌握计算机最底层的编程方式，直接对存储空间以及寄存器等进行操作，使学生对计算机的存储、运算、控制等功能的实现有着比较透彻且直观的认识。计算机接口与设计体现的是在计算机外部设计的应用，计算机外设是计算机部件的外部扩展，因此它也是计算机系统设计一个必不可少的组成部分，其设计能使学生明确设计的方向，激发学生的创造能力。

4、加强实验教学

对于计算机硬件课程，有着抽象、难以理解的特点，因此通过实验，给学生一个直观的认识就显得尤为重要。因此在课时安排上，计算机硬件技术基础课程应安排1/3左右的实验课时。在验证性实验教学中应着重培养学生以下三种能力：

(1)培养学生的实验能力。要求学生在尽短的时间内掌握各种仪器设备的性能、配置及使用方法，提高独立使用实验设备的能力。通过实验，使学生得以尽快熟悉实验基本原理，操作程序和注意事项，培养学生独立完成实验的实际动手能力。

(2)培养学生的观察能力。观察是思考的前提，是发现问题的必经之路。要求学生在实验的过程中，认真观察实验现象，认真记录实验结果，以便思考实验中遇到的问题，总结实验经验，更好地完成实验报告。

(3)培养学生的思维能力。思维能力是一个人在事业上能否有成就的标志之一。实验就是要培养学生在实验过程中遇到问题，并且自己通过思考解决问题的能力。通过长期的训练，学生就会形成整套的思维方法，为其今后分析问题、解决问题提供一定的基础。

5、结语

计算机硬件结构的系统性是学习计算机硬件技术的基础，在计算机硬件的教学中应始终贯穿系统性的思想，使学生明确硬件学习的发展方向和研究方法，从而能够开发思想，调动学生的创造力，从而成为计算机行业的优秀人才。

参考文献

[1]钟乐海,王朝斌.高等师范院校计算机硬件教学改革.四川师范学院学报,2008.

计算机硬件软件基础知识篇2

[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)

2　蓝红莉，项目教学法在《计算机组成原理》教学中的应用研究[J]，中国科技信息，2007(10)

计算机硬件软件基础知识篇3

关键词：计算机 发展 趋势

一、引言

中国的计算机硬件是一个程序自动根据信息处理的通用工具,其处理对象是信息,处理结果和信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、管理、过程控制和人工智能等各种方法,它是根据确定的是。该算法是准确定义一系列的规则,它指出如何给定输入信息在有限的步骤所产生的输出信息。

二、中国计算机发展现状

在中国现代计算机硬件的发展和现代计算机出现之前,计算机的发展通过机械计算机,机电计算机和电子计算机未成熟的三个阶段。在中国现代计算机硬件、外设,已经超过计算机硬件的价值,超过一半的子系统、技术水平在很大程度上决定了计算机技术方面。设备技术集成是非常强大的,不仅依赖于电子、机械、光学、磁学等多门学科知识综合,取决于精密机械技术、电气和电子加工技术和测量技术和工艺水平等。新一代的计算机硬件是信息采集存储处理、通信和人工智能在一起的智能计算机系统。它不仅可以通用信息处理,而且对知识的处理,有正式的推理、联想、学习和解释的能力,能够帮助人类未知领域的开发和获得新的知识。在计算机科学和技术,中国在有限元计算方法、数学定理机器证明、中文信息处理、计算机系统结构、软件和贡献。在计算机应用,中国在科学计算与工程设计领域已取得了令人瞩目的成就。在管理和过程控制等,计算机应用研究和实践也越来越活跃。

三、计算机科学与技术

计算机科学与技术是一个实用性非常强,发展非常迅速,面对社会技术学科它是基于数学、电子产品(特别是微电子)、磁性、光学、精密机械等不同学科的基础。然而,这不是一个简单的应用程序一些学科知识,但是作为一个高度集成的形成一套完整的相关信息表示、转换、存储、处理、控制和使用的理论、方法和技术。计算机科学是研究计算机及其周围各种现象和科学的大小,包括计算机科学理论、计算机系统结构、软件、人工智能等。计算机技术是指计算机应用领域的技术方法和技术,包括计算机系统技术、软件技术、组件技术和设备技术和装配工艺等。计算机科学与技术包括五个分支学科,即,计算机科学理论、计算机系统结构、计算机组织与实施、计算机软件和计算机应用。

四、计算机系统结构

程序设计者所见的计算机属性，着重于计算机的概念结构和功能特性，硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定。硬件子系统的典型结构是冯?诺伊曼结构，它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成，采用“指令驱动”方式。当初，它是为解非线性、微分方程而设计的，并未预见到高级语言、操作系统等的出现，以及适应其他应用环境的特殊要求。在相当长的一段时间内，软件子系统都是以这种冯?诺伊曼结构为基础而发展的。但是，其间不相适应的情况逐渐暴露出来，从而推动了计算机系统结构的变革。

五、计算机软件

软件的研究领域主要包括程序设计、基础软件、软件工程三个方面。程序设计指设计和编制程序的过程，是软件研究和发展的基础环节。程序设计研究的内容，包括有关的基本概念、规范、工具、方法以及方法学等。这个领域发展的特点是：从顺序程序设计过渡到并发程序设计和分币程序设计；从非结构程序设计方法过渡到结构程序设计方法；从低级语言工具过渡到高级语言工具；从具体方法过渡到方法学。基础软件指计算机系统中起基础作用的软件。计算机的软件子系统可以分为两层：靠近硬件子系统的一层称为系统软件，使用频繁，但与具体应用领域无关；另一层则与具体应用领域直接有关，称为应用软件；此外还有支援其他软件的研究与维护的软件，专门称为支援软件。软件工程是采用工程方法研究和维护软件的过程，以及有关的技术。软件研究和维护的全过程，包括概念形成、要求定义、设计、实现、调试、交付使用，以及有关校正性、适应性、完善性等三层意义的维护。软件工程的研究内容涉及上述全过程有关的对象、结构、方法、工具和管理等方面。

六、中国计算机硬件产业

中国的计算机硬件行业包括两个部门,即计算机制造业和计算机服务。后者也称为信息处理产业和信息服务。计算机行业是一种节约能源、节省资源、高附加价值、知识和技术密集型产业,对国民经济的发展、国防力量和社会进步都有很大的影响。因此,许多国家把电脑产业促进繁荣的政策。计算机制造业包括生产各种电脑系统,设备终端设备,以及相关的设备、部件、设备和材料制造。计算机作为工业产品,要求产品有继承,有很高的性能,价格和综合性能。计算机自适应特别反映在软件兼容性,用户和制造商可以过去开发的软件用于新产品,保持价格高软件财富继续发挥重要作用,减少用户的软件再开发时间和成本。提高性能,价格是计算机产品更新的目标和动力。计算机行业提供电脑产品,通常只包括硬件子系统和软件子系统的一部分。通常,缺乏软件子系统来适应特定的应用程序环境的应用程序软件。为了使计算机在特定环境中发挥效率,但也需要设计应用系统和应用软件的发展此外,计算机操作和维护,需要掌握的专业知识和技术人员,这通常是一个用户不能做。

七、计算机的发展与应用

计算机科学与技术学科相结合,改进了研究工具和方法,促进学科的发展。在过去,人们主要通过实验和理论两个方面的科学和技术研究。现在,计算和仿真研究工作已成为第三种方式。计算机和相关的实验观测仪器,结合数据的字段记录、整理、加工、分析和绘制图表,显著提高质量和效率。计算机辅助设计的工程设计已成为一个重要手段的质量、自动化。在理论研究方面,电脑是人类大脑的延伸,可以代替人脑的一些功能和加强。旧的数学在纸和笔操作,现在电脑成为了新工具,如数学定理证明努力的精神工作,有可能通过计算机来完成或部分完成。计算和仿真作为一种新的研究方法,使一些主题派生的一个新的分支学科。例如,空气动力学、气象、弹性结构力学和应用分析和面临的“计算障碍症”,在一个高速计算机和相关计算方法开始突破后,推导出了计算空气动力学、数值天气预报边缘分支学科。使用计算机进行定量研究,不仅在自然科学已经扮演了重要的角色在社会科学和人文学科也是如此。例如,在人口普查、社会调查和自然语言的研究,电脑是一个非常有效的工具。

八、结语

计算机硬件软件基础知识篇4

关键词：计算机文化基础;教学效果;年青教师

中图分类号：TP3-4

一、前言

由于计算机技术发展非常迅速，在学习、工作和生活等领域的运用也越发广泛和深入。对于刚跨入大学校门的绝大多数大学生而言，通过系统学习《计算机文化基础》这门课，有利于快速掌握计算机基础知识、培养较强的计算机应用能力，为后续的高等教育提供必要的帮助，同时也是获得良好职业生涯的重要前提。

对于非计算机专业的大学生而言，《计算机文化基础》是有关计算机基础教学中第一层次的课程，是一门必修的公共基础课程。与计算机专业学生的《计算机文化基础》授课层次相比较，无论是在课堂教学还是在实践教学环节，应坚持以培养学生的学习兴趣、提高学生的计算机应用能力、开拓学习思路和技能为原则，从实用角度出发，以应用为目的，强调实用性，使学生对计算机产生浓厚的学习兴趣，掌握在信息化社会里工作、学习和生活所必须具备的计算机基本知识与基本操作技能，正确地建立计算机基本概念，具备借助网络获取信息和沟通交流的能力，为后续计算机语言类课程和相关专业课程的学习奠定基础。

二、存在的问题

笔者所在学校的《计算机文化基础》课程，是全校本科生必修课，为了更好地为不同专业学生后续课程的学习奠定好基础，部分专业特色鲜明学院的《计算机文化基础》课程，是由相关学院的专业课老师实施的授课任务和实验教学环节。因此，这就存在一个问题：非计算机专业的任课教师如何跟进高速发展的计算机文化并与时俱进地调整授课内容？

我们知道，通常承担一门新课，至少需要经过3年的教学实践才能达到一个比较熟练的效果。而笔者所在学校《计算机文化基础》的授课老师，多以刚参加工作的年青教师为主，几乎每隔5年就全部是新面孔，这固然与计算机技术日新月异的发展有直接关系，年青教师对推陈出新的计算机软硬件的掌握更迅捷。但不利的一面是，如何提升《计算机文化基础》的教学效果就显得十分迫切了，因为这是关乎本科人才培养质量的重要环节。

综上，根据我校《计算机文化基础》的教学情况，提出两个亟待解决的问题：一是年青教师如何把握授课内容，提升教学质量；二是非计算机专业的教师如何不断跟进高速发展的计算机软硬件技术。这两个问题的顺利解决对于改善《计算机文化基础》的教育教学效果、提高人才培养质量具有重要的实际意义。

三、学以致用，授课内容重点突出

《计算机文化基础》是一门实践性很强的公共基础课程，要求任课教师灵活运用多种教学手段，使学生对计算机工作原理、硬件系统组成有直观深刻的认识，并能够亲手组装一台学习用机；教师通过对计算机操作系统以及多种软件的讲解和示范，结合上机实习，使学生达到常用软件运用自如的效果。

结合笔者最近几年的授课心得，依据学以致用的目标，建议主要授课内容可调整如下。

(1) 微型计算机的安装。计算机硬件无论从性能还是价格上每隔3个月就有很大的变化，而授课任务一年仅一次，几年才能更新一次的教材上被淘汰的硬件要放弃，改进的产品型号而课本上又没有的要及时补充完善，因此要在日常工作中多关注计算机硬件的发展变化，熟悉主流产品的性能指标和价位等。

(2) 组建有线对等局域网络，共享输入输出设备设置。本科生由于学习需要，在升入大学后需要配置个人电脑。本科生以宿舍为单位，可共享打印机、扫描仪等硬件资源，如何学会组建高效的局域网开展学习和娱乐，就显得十分必要了。

(3) 制作个人主页及网站。利用专业的网页制作软件（如dreamweaver或HTML），创建个性化的个人主页，要做到版式设计有特色，页面要图、文、声、色俱全，网站整体设计风格统一，并具有一定的视觉美感。

(4) 创建精美的图文混排文档。以本科毕业论文模板为例，达到熟练运用中文字处理软件，创建页面美观、重点突出、可读性强的文档，提高本科毕业论文以及所撰写的研究性论文的文本质量。

(5) 提高大海捞针效率。培养学生正确准确地表达检索意愿，在浩瀚的网络世界中打捞到需要的知识和信息，辅助学生在知识的海洋中徜徉；与此同时，还要不断增强网络免疫力，学会识别网络暗礁，避免沦为网络奴隶。

以上主要授课内容的提出，是结合笔者在讲授《计算机文化基础》时面临的重点和难点展开的，同时也是本门课程教学计划中所要求的重要内容。

四、合作共赢，不断提升教学效果

计算机硬件的发展非常迅速，软件的应用也非常广泛，单凭一个人的能力很难跟进计算机软硬件、操作系统等多方面的发展更新。为圆满完成前述主要教学内容和提升教学效果，需要从以下多个方面开展工作：

(1) 组建课程组。以学院为单位，组建相对稳定的《计算机文化基础》课程建设小组，推选一至二位老师负责联络组织工作。依据教学大纲，对教材中的重点和难点进行分解，每年都要对授课内容进行一次刷新，不同章节要落实到具体的授课老师头上。做到责任明确，分工协作。

(2) 开展教学研讨。结合《计算机文化基础》教学大纲的要求，以及专业设置的特色，在授课重点和难点上要做到有所为有所不为，尤其是对于刚主讲这门课的老师，要在24个课堂学时里完成300多页课本上的全部授课任务，以及在32个实验学时内完成近200页的实验指导，如何把握重点和非重点，如何讲透难点，就显得十分迫切了。通过定期的教学研讨活动，大家相互切磋，取长补短，共同进步。

(3) 共享授课资源。《计算机文化基础》上课所用课件，除了要就课本上的知识点制作课件外，通常还要准备大量的实例作为上课素材。举例来说，讲授“中文表格处理软件Excel2010”这部分内容时，精心准备的PPT课件也许只能占据屏幕的一小部分，而大量的讲授内容必须要打开Excel窗口实际操作演示才能完成。因此，事先就需将举例要用到的许多素材放在一个个表单（sheet）里，这样的表单在2个小时的授课中就需要调用30多个。同样，中文字处理软件Word2010、网页制作、网络应用等也涉及到类似的情况。这些实例随着软件版本的升级，每隔3～5年就需要全部重新制作。因此，除了分享PPT课件外，还有更多的授课素材可以分享，这一点尤其对刚刚主讲《计算机文化基础》的老师帮助非常大。

五、结语

非计算机专业年青教师主讲《计算机文化基础》教学效果的提升，对于提高教师本身的计算机文化修养、组装和维护计算机软硬件都大有裨益。此外，通过独立主讲一门必修课，对年青教师教学能力的提升也是至关重要的，因此作为任课老师本人更要意识到其重要性和必要性。

参考文献

[1] 李克文,郑立垠,梁玉环,张学辉.计算机文化基础.北京:电子工业出版社,2012

[2] 李克文,郑立垠,梁玉环,张学辉.计算机文化基础实验教程.北京:电子工业出版社,2012

计算机硬件软件基础知识篇5

【关键词】 信息技术；职高学生；计算机专业；专业特长形成

一、背景

安吉，近年来计算机技术的突飞猛进和迅速普及，社会需要更多的高素质人才，这对计算机学科教育提出了更新更高要求，计算机教育不论从课程设置还是从教学内容上远远不能满足社会的需求，目前，很多学校已经意识到这个问题，并引起了重视，由传统的理论型教学向学生专业特长型方向发展。

二、培养目标

1.专业目标

充分认识职业教育的目的，树立职高计算机教育有利于培养学生专业特长的意识，要求掌握计算机应用技术，具备计算机某一方面特长，毕业后能从事计算机系统的管理与维护，能从事多媒体制作，能从事平面设计工作，能具备最基本的编程能力，能适应网页制作技术，并具备进一步深造和自学的能力等。

2.技能目标。通过探索研究，培养计算思维能力，对抽象事物的认知能力和对各种设计选择的理解能力，以及客观的科学的测试和评价能力；培养具有实践能力、创新能力、适应社会、一定工作能力、自我发展的能力的优秀毕业生。

3.操作目标

通过本课题的研究，希望能够为学生专业特长能力的培养提供理论与实践依据，以提高实际运用的能力。在学生专业特长培养上可以通过以下几个方面去培养：能熟练运用常规办公软件，如OFFICE等，能适应办公室日常工作的需求；具备掌握计算机软件、硬件的组装维修原理，胜任计算机维修等工作；能充分利用自己扎实的专业知识，准确定位用户的需求，具备一定的营销知识与经验；具备网络专业知识特长，对企事业系统中网络的构架与维护有一定的实践经验，能够建设和维护简单的网站，能从事网络相关的工作；具备熟练掌握多媒体制作软件知识的特长，能较熟练掌握流行的网页制作软件、FLASH动画制作、Photoshop平面设计以及相关的多媒体处理软件，具有应用它们设计实用网页的实践经验；具备电子商务知识的特长，能从事电子商务类的专业工作。

三、研究过程

（一）运用信息技术开展计算机专业指导

教学工作者必须意识到职业教育与学生特长发展之间的密切关系，以职业教育有利于培养学生专业特长为理念；同时，信息技术教学以引导为主，提供学生自主学习目标，增强自主参与意识，激发自主学习动机，形成自主参与情感；创设有利条件，提高自主探索能力；加强学习方法指导，提高能力培养，发挥学生主体作用的关键在于教给其学习的方法，让学生由“想学”到“学会”，再过渡到“会学。

（二）运用课程设置及课程教材进行计算机专业教学

目前我校计算机专业的课程设置主要有平面广告设计教学、动画制作教学、多媒体课件教学、网页制作教学、基础语言教学，根据课程设置，我们计算机组合理分工，进行特长培养。1.计算机操作应用人员，能熟练运用各种办公自动化软件和常用计算机外设，解决日常办公中的文字、表格等的快速处理。另外，还需学习一定的文秘基础知识，掌握常用办公设备的使用；2.计算机维修维护人员，熟悉各种常用的计算机软件和硬件，能熟练安装各种软件和硬件设备，具备软、硬件维护的知识和经验。3.计算机网络安装和维护人员，注重培养学生网络的相关知识，具备网络专业知识特长；4.注重培养学生多媒体知识的掌握，熟练掌握常用的多媒体软件，如phtoshop、flash、coreldraw、dreameaver等。

（三）运用软硬件开发进行计算机专业教学

我校现有3个电脑室、140多台电脑，每个教室均配有多媒体设备，教学楼内实现无线上网，为可以的研究提供了良好的条件。利用优越了软硬件条件，主要进行如下方面研究

1.电脑维护与维修特长培养

学生整体动手能力得到提高，更培养了他们的兴趣爱好。对男生而言，这方面比较感兴趣，于是针对他们的兴趣特长，将理论与实践操作相结合，使学生掌握计算机的软件维护与硬件维护。其中软件维护主要有： WIN98安装、WIN2000安装、WINXP安装、GHOST系统备份及还原、系统优化、系统基本设置、系统简单故障排除。硬件维护主要有：计算机就的主要硬件的介绍和购买、计算机的组装、计算机硬件的简易参数设置、BIOS设置、计算机硬件的简易故障诊断与排除、计算机硬件的简易清洁、网络的简易构成、网络介质的简单制作、简单的组网和网络设备的简介、服务器环境的要求和设置、网络还原。

2.计算机基础特长培养

在信息技术技能中，基本功是相当重要的，因此在特长培养中，计算机基础特长培养也是一块重要的领域，其中打字就是其中一项。

3.计算机平面设计人员培养

使学生能熟练掌握平面设计所使用的做基础电脑软件，能独立胜任创意及设计制作工具，具备一定的彩色运用能力和平面创意能力，并在学习中具备领先、前沿的设计思维和理念，使之能胜任整体广告宣传创意及各类宣传品的平面设计与制作能力。

4.动画制作特长培养

使学生掌握FLASH等基本的动画制作软件，能娴熟运用这些软件来完成一定要求的动画作品，培养学生的自主思考和创造能力。

（四）运用与社会接轨进行计算机专业教学

职业教育应该是社会生产和社会生活服务的一部分，是社会成员获得职业身份或职业资格的重要的社会化过程。因此，组织到社会进行广泛的社会调查。了解劳动力市场对这些岗位的需求，了解这些岗位上岗必须满足的要求，了解这些岗位技术发展的状况，预测劳动力市场对计算机应用人才的需求。写出调查报告和市场分析。 研究职业高中学生计算机应用能力和水平在就业上岗的职业分类、职业能力，通过认真分析地区计算机技术应用的现实基础和未来发展趋势，通过对计算机应用在不同岗位的职业分析，归纳和完成职业中学学生计算机应用能力在各职业分类和就业市场的作用。

职业教育必须面向市场，以就业为目标。随着社会经济的发展，现代企业迫切需要拥于一定的专业知识，同时又掌握专业技能技巧的灰领。在上海、深圳等地区出现了高级工、技师个人收入超过了大学毕业生和研究生。这说明，在知识经济的社会里，企业对中等职业教育的要求与以往相比更高了。所以为了使学生能更好的就业，在专业特长培养中必须首先了解市场，以市场需求为导向来培养，这样才能更好的有的放矢。

四、成效和思考

（一）、操作方法归纳

加强学生自主性学习的培养方法。在本课题组成员的相互协作下，主要从以下几个方面研究：1.电脑维护与故障维修特长培养。通过本课题研究，学生整体动手能力得到提高，更培养了他们的兴趣爱好。对男生而言，这方面比较感兴趣，于是针对他们的兴趣特长，将理论与实践操作相结合，使学生掌握计算机的软件维护与硬件维护。2.计算机基础特长培养。在信息技术技能中，基本功是相当重要的，因此在特长培养中，计算机基础特长培养也是一块重要的领域，其中打字就是其中一项。3.计算机平面设计人员培养。使学生能熟练掌握平面设计所使用的做基础电脑软件，能独立胜任创意及设计制作工具，具备一定的彩色运用能力和平面创意能力，并在学习中具备领先、前沿的设计思维和理念，使之能胜任整体广告宣传创意及各类宣传品的平面设计与制作能力。

（二）、学生计算机专业特长初步形成

着眼于素质教育的全面推进，努力培养既具有较强的创新意识和开拓精神，又具有良好个性特长的新型人才，增强学生在进入社会后的竞争能力，从社会实际出发，确定了电脑维护与故障维修研究、软件设计、网页制作特长培养、计算机基础特长培养、PHOTOSHOP平面设计研究、FLAH动画制作培养为切入点，对学生特长培养进行探索与研究。

在注重学生特长培养的过程中，我校计算机专业实习生98.6%都找到了实习岗位，在调查中，他们本人及实习单位都很满意，现举例如下：陈娇娇，成功任职于阿里巴巴；胡珊珊，任职于临平引钰台湾饰品；王慧，任职于同盛电脑公司等。

（三）、校本教材

根据专业特长培养目标与实践操作，经过总结与归纳、修改，形成了一套校本教材，对计算机硬件维护、系统安装、动画制作、网页制作及平面广告设计，配有生动的图片，从实践教学中，学生反映良好。

（四）、教师专业发展

通过课题组分工合作教学，可以很好的利用教师专业对学生专长的培养，将专业课教学活动与学生的就业挂钩。这首先需要专业教师在具备相应专业知识和技能的的同时，更多了解社会对某类专业人员的具体需求，以及某个专业方向中专毕业生具体都做什么样的工作，或在参与实际的社会工作中挖掘出某个专业方向的社会需求，为他门及时培养所需人员。在本课题研究过程中，教师在各自方面也取得了一定的成果：王连玉老师的《C语言程序设计调试常用技巧》在部级刊物发表，同时参与省教材《微机应用基础》的编写；马美芳老师指导学生参加省创新创业大赛获省二等奖，指导学生参加市技能大赛获多个市一等奖。

参考文献：

[1]严双林. 高职计算机网络专业实践性环节的教学改革与实践[J]. 扬州职业大学学报，2007，11（1）

[2]李振军. 高职院校计算机网络专业教学改革浅谈[J]. 科技信息，2008，（24）

[3]杨进军. 论以就业为导向的高职特长生培养新模式[J]. 教育与职业，2008，（9）

计算机硬件软件基础知识篇6

【关键词】现代教育技术 仿真企业工位 任务驱动 自主学习模块

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）12C-0157-02

一、问题的提出

计算机硬件组装与维护课程是柳州铁道职业技术学院软件技术专业、信息安全技术专业、计算机通信专业以及电子商务专业等多个专业所开设的一门重要的基础课程。课程的教学目的是通过计算机硬件组装与维护使学生掌握计算机组成的基本原理和工作原理，为后续本专业课的学习打下良好的基础。传统的计算机硬件组装与维护教程的教学方式比较单一，主要是介绍计算机的主板、CPU、硬盘、显卡和内存等一些硬件的性能指标及选购方法等，考试方式基本上也是笔试和实践操作相结合的方式。教师在教学的过程中不能和硬件发展的新技术相结合，缺乏创新。学生在学习过程中对理论知识理解不透彻，一知半解，知其然不知其所以然。而学生对技能操作掌握不精，不能独立解决工作中出现的电脑故障，主要体现在动手能力不强、自主学习创新能力薄弱、缺乏对知识的综合理解和运用等方面，因此所学的专业知识很难胜任工作岗位的要求。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，针对该课程的教学模式，我们进行大胆探索，引入一种仿真企业工位任务驱动自主学习模块的教学实践，以实际需求为教学目的，培养适应社会需求的学生。

二、教学改革的理念

利用现代教育技术促进课程改革、提高课堂教学效果的研究是当前诸多高职院校促进教学改革的热点。对该课程教学模式的改革是依据该课程的特点，以校企合作为基础，基于仿真企业中的真实工作岗位，以及企业的真实工作过程，按三级台阶在工位上实施计算机硬件组装与维护课程“任务驱动自主学习模块”的教学方式，使学生在工作中完成计算机硬件设备的外观、性能指标、组装、测试、维护、常见故障及诊断内容的学习，系统地了解计算机硬件结构和组成、完成计算机硬件的组装、软件的安装和处理各种微机故障，增强学生解决实际问题的动手能力。依托企业工位共享企业在行业中发展的最新资源，优化教学内容，探索适应创新型人才联合培养的专业基础、专业技能和专业创新等不断深入、完善的知识体系。立足知识运用能力的提高，树立“教学并重”、“学为主体”的“情境教学考核”的理念，以新的实践性教学考核模式为突破口，对计算机硬件组装与维护进行课程改革，具有很强的实用性。

三、任务驱动自主学习模块的教学实践

（一）建立校企合作功能完善的计算机硬件组装与维护实训室

学校创建了完善的实践性教学环境，主要采用校企合作方式建立计算机硬件组装及维护实训室和计算机系统安装与软件使用实训室。具体措施是：计算机硬件组装及维护实训室的建立采用校企合作方式，把企业淘汰或学校的旧设备包括显示器、硬盘、主板、电源和主机箱内的各种板卡、芯片和数据线等硬件设备作为学生拆机和装机实训。学生在教师的指导下完成硬件组装和“系统点亮”测试的实训任务，与此同时还完成查找故障、检测故障及排除故障等实训任务。而计算机系统安装与软件使用实训室的建设则用若干台多媒体计算机组成软件安装及使用实训室，可完成操作系统、工具软件及应用软件的安装和使用等实训任务。具体做法是：把实训所需的系统软件、工具软件和应用软件以及各种板卡驱动程序等都放在服务器上，然后利用网络设备按功能划分组成局域网并实现资源共享，从而实现硬盘分区、格式化、系统安装、工具软件使用等一系列的实践技能操作。

（二）依托企业工位实施三级台阶教学

1.实施一级“入门”台阶教学。根据企业工位和岗位能力要求，该课程可整合为6个模块，分别是微机系统的组成、硬件组装与CMOS设置、硬盘分区与格式化、操作系统的安装、系统维护与工具软件及笔记本电脑组成与维修等。这6个模块是由20个任务来驱动，学生是在完成模块任务的过程中学习知识、掌握技能。每个模块又是由若干个任务组成，如安装操作系统模块主要分5个任务：硬盘分区与格式化、单操作系统的安装与升级、多操作系统得安装、各类设备驱动程序的下载与安装；系统备份与还原等。以硬件组装为例来说明信息化技术在教学中的充分运用。首先，在学生开始学习硬件组装前，教师先通过仿真软件演示组装的基本过程，使学生对即将要学习的微机硬件组装有个大致的了解，从而激发学习兴趣。其次，通过PPT课件和微机硬件实物的展示，由老师讲解微机硬件知识并演示组装过程。在完成硬件组装后，再播放教学视频，使学生对硬件组装过程有更加完整和清晰的理解。看完教学视频后，学生在老师的指导下，开始动手实践微机硬件组装。

2.实施二级“硬件管理员”台阶教学。对于组装过程中的难点部分，特别是主板接口的认识和USB接口的安装可通过模拟软件来帮助大家解决疑难。最后，为了巩固和检测学生对硬件知识的学习和理解，还可通过网络课件的在线测试系统来完成对知识的检验。现代信息技术的充分应用不仅推动了计算机硬件组装与维护的课堂教学，而且对课后教师辅导和学生开展自主学习也起到了至关重要的作用。特别是网络课件正是以它突出的特点把课堂教学和课后学习有机地联系起来，方便了学生的课外学习。学生可以通过观看教学视频、下载PPT课件、模拟实训、在线装机和在线测试等多种形式完成课后的自主学习。

3.实施三级“硬件工程师”台阶教学。通过留言板和课程博客专栏的使用，加深师生间的沟通与交流，方便师生答疑解难，同时也使得学生能够及时了解最新硬件技术和发展动态，使我们所学的知识能够得到及时更新，紧跟时展的步伐。在整个教学环节中是以职业素养的培训为核心，以职业能力的提高为目标的教学模式。它能够极大地激发学生自主型学习的兴趣，拓宽学生视野，使我们的课堂教学融入到学生的日常生活，从而使学生由原来的被动学习变成主动求知。

（三）学生自主模块学习的教学改革

改变过去传统的单纯在课堂上进行灌输知识的教学方法，而实行启发式和讨论式的教学，教师在课堂上主要起到讲清思路、突出重点、引导开拓的作用。教师要恰当地处理传授知识和培养能力的关系。不管是安排自学、讲解重点和难点，还是组织课堂讨论或在讲授中穿插讨论，都注意调动学生的积极性，把原来“满堂灌”的过程改为在教师引导下师生共同探索的“教、学、做”一体化的过程。比如学习计算机故障诊断这个内容可采用情境教学中的故障模拟法：模拟工作一线或就业岗位环境。故意设置诸如计算机无故黑屏、蓝屏、重启或者数据丢失等诸多的计算机常见故障，依据故障现象，让学生根据所学的专业知识，自己判断故障原因并给出故障解决方法。目的是让学生把所学的知识技能运用到实际工作中去并在实践中得到有效地检验，从而加深对知识的理解和灵活运用，在实践中不断积累经验，激发创新性思维并最终使学生的专业理论与实践技能达到企业工位的能力要求。而对于学习计算机的软硬件安装和调试这个内容，可采用项目导向、任务驱动情境教学方法，这部分内容是学生真正动手实践的开始。具体措施：是以现代信息技术为媒介，采用网络课件辅助教学。实施中，我们可以把一个综合的硬件安装项目分成各件部件的安装，主要包括主板的安装，CPU、显卡和内存条的安装，硬盘和各种外部设备的安装，数据线和电源的安装，其他外接设备的安装和机箱面板的连线及安装后“系统点亮”加电测试等6个任务来操作。每个任务完成后都由安装本人和项目小组长进行检查，最后由实验老师综合确认，这样以此类推最终完成加电检测及整个安装过程。这种方法在实践教学中不但可以保证实验设备的完好性和学生动手操作的成功率，同时还可把一个困难复杂的内容由浅入深、由简单到复杂的教授给学生。对实验中出现的问题也能及时给予纠正和解答，从而使学生更好地掌握计算机软件的组装与调试。

（四）改革课程考核内容和方式

考试对学生起着重要的引导作用，考试不仅要评价学生的知识和能力，而且还要推动学生的学习向最佳方向发展，并对教学效果的信息反馈，可以促进教学工作的改善。考核的重点，除了内容外我们要求着重考核学生分析问题、解决问题的能力。计算机硬件组装与维护课程考核内容必须结合最新的计算机技术发展和职业岗位能力的新要求，涉及该职业岗位技术所必需的核心能力、关键能力、基础能力，可进行专项技术或综合技术要求考核，以此引导教学双方按培养职业核心能力的需要，突出操作技能和实用技术的训练。自主型创新教学课程考核是以技能考核为主、理论考核为辅；以动手操作为主、理论答卷为辅，加强综合知识和思维创新的考核。考核学生对计算机硬件性能指标、硬件的选购、配机方案的设置进行综合理解和运用。可采用粗放式的考核方式，由学生到电脑市场做调查，写出调查报告做配机方案的分析、论证。模拟客户需求，按目前电脑市场行情，按高、中、低档要求分析客户需求按最优性价比做配机方案。而理论考核可采用选择、填空、判断、解决问题等方式考核学生对计算机组装与维护理论知识的掌握程度。实践技能考核是考试的重点，以模块方式设置实践操作环节，每一环节都作为考试范围，要求学生熟练掌握操作环节。考试方式可采用临时抽签方式，由抽签决定学生操作内容。这样，学生在学习过程中目标明确，注重每一环节的操作训练，增强了学习的主动性和积极性。

四、结语

依托企业工位的真实工作过程，按行业的发展和企业的需求制定人才培养标准和仿真真实工作过程建设课程教学实训室，在校企双边环境下，融合专兼职教师的特长开展教学活动，专兼职教师在取长补短中建设立体化教材，立体化教材融声像技术、网络技术、仿真技术和虚拟现实技术为一体，在极大地提高学生的兴趣的同时，提高学生自主型学习的能力，把握计算机硬件技术的最新技术，完成计算机硬件组装与维护课程自主创新教学的实践。

【参考文献】

[1]刘瑞新.计算机组装与维护教程[M].北京：机工业出版社，2012：190-194

[2]王志刚.电脑组装与维护[M].北京：电脑报电子音像出版社，2012：295-310

[3]曲广平.计算机组装与维护项目教程[M].北京：现代教育出版社，2012：152-166

计算机硬件软件基础知识篇7

（1）各个实验课程内容之间没有统一规划，缺乏合理的体系结构。硬件课程内容具有很强的交叉性和相关性，但目前在教学中普遍采用的做法是针对每门课程单独设置实验并提供实验环境，实验课之间相互独立，缺少有效的衔接贯通，对实验内容也没有进行统一的规划[2]。这样各门课程老师在设置实验内容时，往往只考虑本门课的课程要求，忽视与其先修实验课程以及后续课程的联系，使学生只能看到一个个独立的计算机硬件，对实验课也往往存在“做一门结一门”的态度，不能使其从系统角度上认识和理解计算机内部的协同工作[3]。（2）硬件实验成绩考核评价方法落后，严重影响学生的主动性。目前实验采用的是传统的考核办法，即教师根据学生的平时表现、笔试成绩及实验报告成绩综合评定学生的总成绩。虽然该办法比较合理，但项目实践过程中使用的知识面广，并且需要学量的新知识，因而传统答卷考查方式不能满足需求，学生的平时表现各方面强弱不同，教师往往凭感觉，带有较大的随意性。有的学生干的多说的少，有的学生干的少说的多，最终老师给出的成绩并不一定能准确反映学生的实际能力。

2针对本专业硬件实验教学模式的探索

西安交通大学软件学院结合专业特点，提出紧耦合层进式的硬件实验教学体系，对实验教学做出了一些有益的尝试和探索。

2.1构建新的硬件实验教学体系，开展层次化的实验教学

软件工程专业和传统的计算机专业以培养计算机软硬件设计与开发的研发人员的培养目标有所不同，所以在硬件课程以及硬件实验课程体系上，两个专业的定位应有所区别。西安交大软件学院根据培养目标的要求，本着硬件为软件所用的宗旨，开设的硬件课程有数字逻辑与系统设计、汇编与接口技术、计算机组织与结构、嵌入式系统与软件开发等。经过几年的教学改革实践，我们认为实验教学不能完全依附于课堂教学，而应该在紧密联系课堂教学的前提下，有目的地开设独立的实验课，才能更好地配合理论课教学，充分发挥实验教学培养学生独立工作能力的优势。在实践过程中，我们恪守“掌握基础是重点、研究创新是升华”理念。首先必须保证绝大多数人能接受基本实验技能的训练，不盲目跟风式开展开放性实验。实践证明初始阶段就进行开放性实验往往会让学习能力不强的学生不知从何下手，失去了研究实验的兴趣，从而背离了进行实验教学的初衷。我们的思路是稳扎稳打，逐步推进。我们勾画了以数字逻辑实验为基础，以嵌入式及SOPC（SystemonaProgrammableChip，可编程片上系统）实验为终结，包含时序组合逻辑实验、计算机部件实验以及整机实验为一体的计算机硬件实验教学课程群。要求本科生从大学二年级到四年级硬件实验内容不断线、衔接连贯，并按学生兴趣和能力有层次的提高；强调各门课程相互联系紧密结合，分层次培养学生的独立组织硬件实验的能力、软硬件综合调试能力和综合设计能力[4]。在此基础上，我们提出了一种紧耦合层进式的硬件实验教学体系，如图1所示。在这种紧耦合层进式的实验教学体系下，根据教学的不同要求，将实验划分为3个不同层次，即基础性实验、综合设计实验、研究创新实验。其中，基础性实验主要指相关硬件课程的课内实验，通常为8~16学时的必修性实验课，通过这类实验使学生初步掌握本门课程中基本实验技能以及基本模块的实现。综合设计实验主要是面向所有本科生开设的选修性实验，一般为32学时，通过这些实验要求学生整合各个基本模块，进而能设计并实现简单功能的电路或系统。按照学院学分设置及学分要求，基本上每个学生都会选择2~3门硬件实验课程，这样学生都能对硬件底层具有一定的了解，对于普通的高级软件应用开发基本够用。最高层次的研究创新实验，我们安排为开放性实验，针对少数有余力且感兴趣的学生，要求其能够独立地设计一些较为复杂且具有应用背景的课题，旨在对专业知识进行扩展并培养自身的创新能力，这类课程要求必须选修过相关实验课程的学生，方能进行选修。

2.2紧密联系理论课教学，采用以EDA技术为主的实验教学环境

本专业的硬件理论课教学的宗旨是着重从系统角度来理解计算机的运作，着重培养学生对硬件系统的分析及应用能力，作为统一的教学体系，实验教学也应围绕这一主导思想。我们在实施硬件实验教学时，更关注硬件部件是如何完成其设定功能，部件之间如何进行相互配合、协调运作，而弱化硬件内部具体物理实现。我们采用了EDA为主的硬件实验教学方式，利用QUARTUS等功能强大的EDA开发工具、Verilog或VHDL硬件编程语言，配合相应实验箱进行实验功能设计、仿真及验证，使学生基本不用关注硬件的具体实现，进一步简化了硬件设计、测试等过程。其中数字逻辑与系统设计、计算机组织与结构、SOPC系统设计等实验课程均利用QUARTUS工具进行开发，基于杭州康芯电子有限公司的KX_DG3B数字系统开发平台和GW48系列FPGA开发平台来进行实现，实验环境上具有顺承性，只要在硬件实验起始课程中进行一次讲解，学生就能轻车熟路地使用。这样就避免每个老师都在EDA软件的讲解上耗费大量时间，其他课程老师则主要把精力放在本门课相关电路及部件的设计实现上，节约了宝贵的实验内容讲解的时间。EDA教学环境及FPGA平台的使用，一方面可以提供的是虚拟器件和仪器，且开发平台可反复编程，所需硬件连接较少，实验设备不易损坏，使学生可以放开手脚大胆地进行实验。另一方面，学生在课堂上完不成的实验，可以在自己的计算机上装载相应开发工具，利用课余时间继续完成后跟随下组实验进行硬件验证即可，实验安排上就可以比较灵活。因此，利用EDA技术，学生很方便地开展综合性、设计性、自主性的实验，进而可完成大型硬件的原型设计，或进行创新性课题的研究，这将大大激发学生的学习兴趣和热情，提高学生硬件设计能力，从而改变目前学生硬件动手能力差的情况[5]。

2.3强调各课程实验内容的耦合衔接与贯通，注重软硬件之间的协同

构建紧耦合层进式的实验教学体系，离不开各个实验课程内容之间的关联协调和贯通。计算机硬件实验教学过程作为一个系统，其组成部分是每门课程的实验内容。在选取实验内容时，为避免实验内容的孤立，既注重课程间知识的交叉渗透，又尽量体现知识体系的整体性和逻辑性。以“数字系统设计专题实验”开放实验为例，很多学生选择用硬连线方式实现一个基本模型机，而同时在“计算机组织与结构专题实验”中则要求学生基于微程序的思想来实现一个同样功能的模型机，通过这两者的实现比较，学生能直观地映证出理论课上所讲述的两种方法实现CU时各自优缺点，透彻理解并牢固掌握该知识点。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，而技术的发展需要软硬结合、软件硬化或交融[6]。单纯的软件实验和硬件实验都不利于学生软硬件综合素质的培养，传统的软硬件设计相分离的设计方法已成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。在“嵌入式系统与软件开发专题实验”以及“SOPC系统设计专题实验”中，我们要求学生完成一个总的计算机软硬件综合设计的项目。以接近于实际应用环境，完成高质量综合设计为训练手段，使学生建立系统的概念与工程的概念。这样一方面可以使学生从根本上了解计算机的整个硬件系统、软件控制之间的协调机制，彻底打通软件实验与硬件实验之间的壁垒，另一方面，这样既有硬件也有软件的题目也更能激发起软件专业学生的学习兴趣，发挥其编程方面的特长，提高学生的主动性及创新热情。

2.4建立灵活的考核机制，满足不同实验类型的要求

对于实验课程的考核，我们采用针对不同实验类型实行不同考核机制的方法。对于课内的基础性实验，考核时坚持沿用传统的课堂表现和实验报告相结合的方式，现场表现采用单人单机现场演示，老师提问学生作答的方式，由老师根据学生考勤及现场表现给定分数。实验报告的成绩则细化对问题的分析能力以及文档写作能力等方面的要求给定。最终成绩由这两项按权值给定。对于综合设计实验，由于整个实验内容往往由多个子实验来组成，而且通常采用两三个学生分组进行的形式，所以考核时应更为细致，也要由课堂表现和实验报告两部分综合给出，但较之基础性实验标准不同。首先，课堂表现由老师评分以及小组成员互评两项组成，要求在每次实验中指导教师都认真地记录学生的考勤及实验表现，这里的实验表现主要考查遵守实验规则、设计能力，分析、解决问题能力以及对理论设计的实现能力等几个方面。其次在实验结束后，还要求学生撰写实验报告，实验报告依据学生的总结能力、分析能力和写作能力给出。创新设计型实验一般也采用分组的形式，但最终成绩是由实验开发中几个部分的考核成绩综合给出。选题准备阶段的成绩由指导教师根据学生提交系统选题报告，按照系统规模、难易程度、创新性及个人分工给出。设计阶段的成绩由学生提交系统设计报告和现场答辩两部分给出。答辩类似于工程中的评审，需要通过学生讲解、演示，回答在场所有学生及教师的质疑，一方面对项目可行性进行充分的推敲，另一方面使各组成员充分了解其他小组的思路及设计方法，对自己项目实施起到学习借鉴作用。系统实现调试阶段成绩由学生提交系统实现及测试报告给出。最后验收阶段由现场验收和项目总结报告两部分组成。上述多样化的考核标准满足了层进式课程体系中不同层次的考核要求，更加客观地反映了学生的实践能力和知识运用水平，提高了实验教学的整体质量，达到了实践创新的培养目标。

3结语

实践证明，这种兼顾实验基本要求与学生兴趣的层进式教学模式，以及将软件渗透到硬件功能中的教学方法，是适应本学科发展并符合培养目标的有益探索，受到了本专业学生极大的好评，也积累了一定经验。随着科学技术的不断发展，软件技术更新日新月异，软件工程的教学也需要不断更新改革以顺应时代的步伐，未来我们结合实践继续摸索，使课程改革成为一个持续不断的过程，更好地推动高级软件人才的培养。

计算机硬件软件基础知识篇8

随着计算机应用的不断普及,学生动手组装计算机的热情也在不断高涨,兼容PC机以其价格低廉 (相对于品牌机)而深受在校大学生的喜爱,学生通过这门课程的学习,不仅能掌握计算机硬件的理论知识,更为自己能独立组装计算机(DIY)而对该课程产生了浓厚的兴趣。目前,很多高校开始把“计算机组装与维护”作为选修或开放实验课程来开设,其目的是为了培养学生的实践动手能力,掌握一技之长。由于现行的理论或实验教材,作者从编写到出版,需经过一段较长时间,但计算机的各个部件在不断升级,性能日益提高,带来了计算机新技术、新产品与相对滞后的教材内容相矛盾,要使学生能跟上硬件发展的步伐,传统的实验教学内容和考核方式已不能适应课程发展的需要,要使实验内容跟上市场计算机硬件的变化,学生能产生该门课程兴趣,对该课程的实验内容和考核方式的改革势在必行。

2 课程的特点和要求

学生学完“计算机组装与维护”课程后,所要达到的目标是:使学生掌握计算机硬件的基本知识和基础理论,能用所学知识选购和组装计算机,具备计算机软、硬件安装、调试和维护的基本技能,常用软件的使用,局域网的搭建。

该课程的特点:(1)课程内容多、知识面广,包括计算机组成部件、硬件安装、硬件测试、系统BIOS设置、优化、硬盘的分区规划、软件安装、局域网的建设、计算机日常维护。(2)知识更新快,具有鲜明的时代特征。新知识、新产品不断出现,只有不断更新教学(实验)内容才能满足学生了解新产品和新技术的要求,做到与时俱进。(3)课程注重实践,培养学生的实践能力,根据该课程的特点,要达到学习的效果和课程的目的,必须通过大量的实践教学环节来完成。

3 实验内容改革

计算机组装与维护是一门实践性较强的基础课程,要求内容新、更新快,对教师的要求也很高,需要不断学习和提高。该门课程一般总学时32,占2 个学分,结合本课程的特点,摒弃过去的先讲后练,甚至是只讲不练,在充分利用实验室计算机资源的基础上,进行实验内容和考核方式的改革,采取边讲边练,或者是先练后讲的教学模式。在课程的学时安排上,我们是理论为12学时,实验为20学时,基本内容大致分为6个独立的项目,现分别说明。

实验1.认识硬件(4学时)。通过理论讲解,使学生对计算机的主要硬件(主板、内存、CPU、硬件、光驱、显示卡、显示器)的性能指标,工作原理有一个感性的认识,通过网上计算机硬件价格、性能的查询;结合市场调研,要求学生写出计算机硬件的调研报告[3],在某个价位的配置清单等手段,使学生从感性上对计算机组装产生兴趣。

实验2.计算机组装与维护(4学时)。计算机组装与维护实验进行拆装的成本较高,破坏性较大,为此,我们采取的方法是利用现有实验室原有资源,例如我们采用03年购买的清华同方机型进行拆装,要求明确目标、拆装顺序、拆装过程中的注意点(曾经有学生拆硬盘上的螺丝);在此熟练的基础上,给予指导,我们准备了15套目前较流行的计算机产品组装,进行分组实验,经过教师检查,方可上电。使得学生既掌握了计算机组装的步骤,又能接触到新产品,不至于用到的都是过时产品。

实验3.常见故障的分析与判别(2学时)。由于现行的计算机维修,主要是板卡级的,替代法也是常用的方法之一,在本次实验过程中,要求学生能对实验2中的常见的一些故障能进行分析、判断,在相互讨论的基础上,自己能独立排错,以便解决实验过程中遇到的问题。通过本次实验可以培养学生的团队合作精神和独立分析问题和解决问题的能力。

实验4.系统的安装(XP和WINDOWS 2000 Server)(4学时)。通过本次实验,使学生掌握系统分区、硬盘格式化、BIOS的设置、系统的安装、网线的制作方法,利用H3C的交换机组建一局域网。

实验5.有关系统相关软件的使用(4学时)。该实验涉及四个方面的内容,要求学生必须掌握,涉及软件的下臷和使用。

(1) 系统的备份(GHOST的使用)。

(2) 系统的优化(WINDOWS 优化大师的使用和注册表的了解)。

(3) 系统的测试(Sisoft Sandra的使用)。

(4) 常用杀毒软件的使用(瑞星、金山毒霸、卡巴斯基)

实验6.多媒体软件的安装与使用(2学时)。内容涉及

(1) 图像处理软件

(2) 声音

(3) 播放器的安装与使用(豪杰、real PLAY、暴风影音)

4 考核方式的改革

通过该门课程的学习与实践,我们在考核方式上也进行了相应的改革,传统的考核方式是7+3模式,即理论占70%,实验占30%;我们采取的方式是3+7模式,即理论占30%,实验占70%。理论考核为辅、动手操作为主。

笔试考核为辅、实践操作比重高于笔试,各单项实验项目独立计分。这不仅使学生在考核上把风险分散到各个实验项目中去,也不必担心考试通不过,再次重修,真正使学生的实践动手能力得到提高;在实验的考核方式上采取多种形式。

(1) 分组讨论(实验2)

(2) 调研报告(实验1)

(3) 实验报告书

宽松式的实验环境,学生在课内安排实验如不能及时完成的话,可以利用业余时间,由学生本人提出预约申请进行补做,达到规定的要求,分项目进行单独计分,目的只有一个,就是通过实践的练习,确实把按大纲规定的要求落到实处,使学生能在轻松学习的基础上掌握一项技能,体现学以致用的原则。

5 结束语

目前,计算机已广泛应用于各行各业,因此懂得计算机的软、硬件安装,常见的报错信息、检测方法,日常的维护和保养,“计算机组装与维护”势必将成为学生比较感兴趣的课程之一,尤其对于民办本科的学生来说,加强实践动手能力的培养已成为大家的共识,通过对实验教学的改革,目的是为了提高学生的学习兴趣;通过考核方式的改革,消除学生对该门课程由于理论考试不及格而带来的负面影响,使学生能快乐学习,体会实验过程所带来的快乐和成功感,确实让这门课程变成大家想学又愿意学的一门课程,事实证明,通过本学期对该门课程的改革,无论从内容上还是考核方式上,都取得了很好的效果,学生反映较好,收效甚大。

参考文献:

[1] 徐鲁雄. 改革计算机信息素养

教育模式 推进素质教育[J]. 计算机教育,2006,(8):57-61.

[2] 张世伟. 浅谈计算机组装与维护课的教学模式[J]. 重庆科技学院学报,2007,(5):165.

[3] 周苏. 专业课程教学测评的创新实践[J]. 计算机教育,2008,(7):88-91.

[4] 高尚,别小川.“计算方法”实验内容的改革[J]. 实验室研究与探索,2007,26(10):106-107.

[5] 孙中胜,高长宝. 微机组装升级与维护[M]. 北京:清华大学出版社,2005.