【摘? 要】隨著電腦的廣泛應(yīng)用，電腦已經(jīng)發(fā)展成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊粋€組成部分。在現(xiàn)在的高職院校教育制度體系中，計算機專業(yè)被認為是一門很重要的綜合實踐性很強的專業(yè)，它與信息化時代的發(fā)展緊密地相聯(lián)，計算機科學(xué)和技術(shù)正在不斷地更新?lián)Q代，因此，對于從事計算機專業(yè)的學(xué)生，不但要求其理論知識基礎(chǔ)扎實，還需要他們具有極強的自主動手能力。

【關(guān)鍵詞】高職計算機硬件教學(xué); 系統(tǒng)性; 實踐性

引言

關(guān)于高職院校計算機教育課，培養(yǎng)的方向不同，所需要學(xué)習(xí)的知識點也不同，其中電腦設(shè)備與原理，硬件與軟件組裝、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與原理這三點都是最為核心的知識點，同時，也是具有系統(tǒng)性、實踐性比較強的關(guān)鍵點。對于這類的課程，僅僅依靠課堂教師的示范性講解，只會導(dǎo)致學(xué)生失去興趣。作為一門計算機專業(yè)的一項核心技術(shù)課程，要求學(xué)生們必須能夠真正認識和理解一臺計算機的基本工作原理和其網(wǎng)絡(luò)的的基本運行機制，只有教材與實踐相結(jié)合，學(xué)生才能真正搞懂計算機的硬件基本原理。

1.當(dāng)前高職學(xué)校計算機硬件教學(xué)存在的問題

高職院校計算機的基本原理和數(shù)字電路課程作為現(xiàn)代計算機技術(shù)課程的重要一環(huán)，對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。但是從當(dāng)前的相關(guān)教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)置情況來看，對于該部分的重視程度顯然還遠遠不夠，尤其是與硬件有關(guān)的課程仍然被認為是一個難點，其產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因可能就不外乎以下三點：

（1）計算機硬件的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的水平發(fā)展得異常迅速，導(dǎo)致當(dāng)前的課程和教材及其實驗基礎(chǔ)設(shè)施均無法追趕它的發(fā)展速度。處理器的技術(shù)、儲存技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是迅速變幻的，由于此種快速的發(fā)展便造成理論與實踐的聯(lián)系性大大降低。

（2）計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較強的系統(tǒng)化，但是所有相關(guān)的教學(xué)活動都沒有直接對應(yīng)，缺少了足夠的理論實踐和可操作性。目前，高職院校的電腦硬件專業(yè)課程大都是以電腦硬件課程的大綱為基礎(chǔ)和要求來確定課程標(biāo)準(zhǔn)，而不是以電腦的整體體系架構(gòu)為設(shè)計主線，因而該類型的課程存在一些問題仍然亟待創(chuàng)新。

（3）計算機科學(xué)的課程教育所針對的研究者和學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是那些需要具備相應(yīng)的硬件設(shè)計知識和技術(shù)能力的專業(yè)學(xué)生，對于他們來說，軟件的理解和掌握，是較為容易完成的，但是對于硬件的理解和掌握則往往是較為困難的，因而在課堂教學(xué)中這一部分的教學(xué)效果也非常不佳。并且當(dāng)前的實驗裝置大多數(shù)都是由實驗盒構(gòu)成，不能夠體現(xiàn)出硬件的設(shè)計理念。因而對電腦硬件進行充分的學(xué)習(xí)，對它們的工作原理進行掌握，是我們必須著重研究與突破的課題。

2.計算機硬件教學(xué)的系統(tǒng)性與實踐性

2.1推動科學(xué)的教材體系建設(shè)

從實際情況上來看，計算機和應(yīng)用類硬件課程所需要考慮的兩個難點。一方面主要是由于教材中的內(nèi)容分類劃分混亂，內(nèi)容與知識點相互重復(fù)，形成了學(xué)習(xí)的重疊性和局限性，一個簡短的例子就是在微型電腦中對基本原理的知識點進行了多次的解釋。另一方面，教材內(nèi)容的邏輯性主要依據(jù)是它們都遵循了計算機科學(xué)的邏輯性，但卻不是依照傳統(tǒng)計算機硬件技術(shù)的邏輯性。我們應(yīng)該依據(jù)現(xiàn)代計算機的發(fā)展觀點對整個計算機硬件結(jié)構(gòu)進行分析。在現(xiàn)代計算機技術(shù)進步和發(fā)展的階段里，計算機的工作原理和運行過程變化較少，但它們在硬件設(shè)備上所確定的性能卻會隨之出現(xiàn)很多巨大的改變。一方面主要原因在于電子器件性能發(fā)展，所謂計算機電腦發(fā)展時期就是根據(jù)各個類型電子器件發(fā)展階段進行差異區(qū)別與劃分。而且另一個重要方面特點是，流水線和各類處理器的系統(tǒng)也都得到了改進和完備。由于整個計算機的一些指令系統(tǒng)都具有一個永恒的特性，因此它們的變動性比較輕微。

從前文中所做的研究和分析就我們可以清楚地看出，有必要按照邏輯重新編制一個關(guān)于計算機硬件教學(xué)的課程結(jié)構(gòu)框架體系的設(shè)置，將計算機教學(xué)過程的具體實施過程劃分成三個層次，前兩個階段的基本層次主要是以基礎(chǔ)原理的教學(xué)實踐和方法為主，到第三個層次則主要是為了體現(xiàn)對于計算機硬教學(xué)技術(shù)的深入研究和發(fā)展。掌握對計算機基本原理及編程語言的認識，基本原理中的內(nèi)容本身就是被視為一個具有先導(dǎo)性的信息內(nèi)容，因而它們所進行的信息內(nèi)容設(shè)置必須以實際使用語言時所需要的信息量來作為主要設(shè)置依據(jù)，不要太過繁瑣，否則便可能會喪失簡潔度。

2.2注重課程的內(nèi)容設(shè)計，追求連續(xù)性

針對計算機的各種硬件進行設(shè)計，這些是高職院校計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)該要具備的知識和技術(shù)能力，高職院校較為注重設(shè)計技術(shù)能力的訓(xùn)練，在高職院校的課程當(dāng)中比較多地涉及這一部分。在項目的教學(xué)設(shè)計方面要恰當(dāng)?shù)卦鎏硪恍?eda 的教學(xué)內(nèi)容，尤其是 isp 的教學(xué)技術(shù)極大地改善了課程的設(shè)計工作效率。另外，還要向?qū)W生講解清楚，認識到軟件編程和硬件編程兩種方法之間存在著共同點。因此這門課程的教學(xué)內(nèi)容不但需要充分地包括對單一軟件或者是硬件知識的講解和傳授，而且還需要有利于軟件和硬件相互轉(zhuǎn)化的教學(xué)機制。許多硬件的功能都是可以借助于軟件來發(fā)展和替代的。因此對指令和語言以及相關(guān)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計來說就越加重要。良好的系統(tǒng)不但會促進計算機的設(shè)計效率，更是會促進整個電腦的硬件和軟件以及輔助系統(tǒng)。而這種高度的系統(tǒng)化與實踐性恰恰是高性能電腦的一種固定追求，合理地進行課程教學(xué)會加強學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

3.提高高職計算機專業(yè)學(xué)生實踐能力的措施

3.1創(chuàng)新教學(xué)方式

當(dāng)老師在進行課堂教學(xué)時，通常的情況下，先給學(xué)生講解一些基本原理，然后再讓學(xué)生進行一些具體的動手操作和演示，學(xué)生對于動手或者實物操作的興趣可以說是遠遠超出了傳統(tǒng)的講授，通過這樣的方式，一方面可以吸引學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也是為了可以做到讓廣大學(xué)生真正地實踐，畢竟理論的學(xué)習(xí)并非目的，最終還是需要靠自己的實踐去檢驗，還可以做到讓課堂上的學(xué)習(xí)不至于那么枯燥無味，學(xué)生們才會真正參與到課堂中來，與老師進行互動。

3.2實行創(chuàng)新實踐小組式學(xué)習(xí)，設(shè)置開放式實驗

實驗教學(xué)不僅需要讓全體學(xué)生熟練地掌握基本的計算機運算和操作，還要培養(yǎng)全體學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與探索創(chuàng)新能力，計算機這個專業(yè)也是在不斷地更新?lián)Q代的，只要學(xué)生具備一些簡易的基礎(chǔ)知識是遠遠不夠的，必須做到的就是要與時俱進，不斷地學(xué)習(xí)新知識，所以把全體學(xué)生劃分成幾個小組，讓每個小組根據(jù)自己小組的學(xué)習(xí)興趣，自主選擇實驗的內(nèi)容，在一個實驗室里去進行自主的學(xué)習(xí)，通過不斷的數(shù)據(jù)分析、設(shè)計和調(diào)試實驗系統(tǒng)，對于學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手技巧等方面都會有著極其重要的益處。

3.3開展校企合作

無論學(xué)生在學(xué)校里可以獲取多少知識，高職教育的根本目標(biāo)還是為了尋找一份工作，只有在實際的職業(yè)工作中，才能夠真正地學(xué)以致用，將學(xué)校里可以獲取的知識和工作中的具體實際情況相結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)生的人生價值。因此，實訓(xùn)課程已經(jīng)成為高職學(xué)校計算機課程教學(xué)的一個重要組成部分，學(xué)校和計算機教師們需要充分地挖掘校內(nèi)和校外的資源，為廣大學(xué)生量身定制地創(chuàng)造實訓(xùn)課程的機會，通過模擬化教學(xué)、專業(yè)崗位實習(xí)等形式為學(xué)生提供更多的專業(yè)崗位學(xué)習(xí)機會，這有利于廣大學(xué)生更好地就業(yè)。

4.根據(jù)計算機硬件的系統(tǒng)性構(gòu)建硬件實驗室

為了滿足人們對計算機硬件的現(xiàn)代化實踐需求，硬件實驗室是必須要做好的。它是一種對計算機硬件課堂教學(xué)設(shè)計的實踐性和系統(tǒng)化要求。對于一個大型計算機硬件實驗室的建設(shè)而言，首先我們需要進行充分考量的因素之一就是針對計算機硬件和各種基本技術(shù)原理不斷地進行變形，其中所涉及的系統(tǒng)化和技術(shù)逐步演進的趨勢以及它們所涉及的技術(shù)逐步變化與其發(fā)展的屬性等這些各個方面都有影響，與此同時，還需要我們充分兼顧相應(yīng)軟件編寫的程序。實驗室由核心向外圍，從簡單向復(fù)雜，從傳統(tǒng)的單機到多電腦的組裝和構(gòu)建，并且需要輔助配套的指令式程序系統(tǒng)、微型化程序和驅(qū)動模塊進行設(shè)計。具體來說主要包含了以下幾個的方面：（1）一個由運算器、微程序控制器、寄存器和指令系統(tǒng)等部分組成的 cpu 構(gòu)造。（2）根據(jù)數(shù)字化存儲器與其所對應(yīng)的數(shù)據(jù)、地址和控制總線的設(shè)計等要求來建立一個能夠進行數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)。（3）通過對外設(shè)、接口、中斷、 dma 及其它與相應(yīng)的接口驅(qū)動程序的設(shè)計等來建立 i / o 系統(tǒng)。上述這一部分主要目的在于對計算機系統(tǒng)進行了基礎(chǔ)性的建立和組成，后面這一部分主要目的在于從指令系統(tǒng)和硬件體系架構(gòu)等多個方面出發(fā)來改善和提高計算機的整體性，為我國現(xiàn)代計算機硬件技術(shù)的進步保證了其延展性。

5.結(jié)語

所謂計算機硬件架構(gòu)的系統(tǒng)性是指計算機硬件技術(shù)進步和發(fā)展的一種基礎(chǔ)性信息資源，對于現(xiàn)代計算機硬件課程教學(xué)來說，要有一個調(diào)整思路，堅持自己的系統(tǒng)性與實踐化的追求，不但需要我們的學(xué)生必須熟悉并掌握良好的計算機硬件的基本原則，而且還需要其學(xué)會計算機的架構(gòu)設(shè)計觀點。要讓學(xué)生積極地去探索計算機技術(shù)發(fā)展與研究的方法，啟發(fā)他們的創(chuàng)造性思路。

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作者簡介：吳松科（1989.06-），男，漢族，四川丹棱人，本科，助理實驗師，研究方向為計算機硬件維護。