学文网计算机硬件基础知识篇1
关键词：计算机硬件 知识体系 结构框架
中***分类号：TP303-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)06-0122-01
随着社会进步和信息化时代的发展，计算机应用能力变得越来越必要。如何掌握计算机相关知识也成了大家关心的话题。在计算机的硬件知识体系中，知识点纷繁复杂，因此，构建合理的计算机硬件知识体系框架有重要意义。笔者就如何构架计算机硬件知识体系框架几点浅薄的认识：
1、计算机硬件知识体系的特点
1.1 硬件知识整体性强、富有层次性
计算机硬件知识的许多知识点都是密切相关的，相互影响的。在某个知识点的掌握程度和理解如何直接影响着对其它知识点的把握，如门阵列控制器就一知识点的学习就需要有“可编程阵列逻辑”为基础。除此之外，富有层次性也是硬件知识体系的一个重要特点。比如在计算机硬件的设计中，就需要经过三个过程，从概念结构到逻辑结构，再到物理结构，这三个模块层次分明。
1.2 计算机硬件知识体系的特征
一般而言，计算机的硬件知识点难度都不小，如在存储系统中，就会涉及局部的存储和访问，以及如何精心相关的替换算法和存储系统的应用诸多问题。同时，计算机硬件知识的理论知识和实际的要求却相差甚远，例如说电脑中都会有CPU这一核心配置，但我们却很难看到CPU的具体内部结构。
1.3 知识体系的重点和界限变化快
以往的硬件知识体系培养的是人们设计电脑硬件的能力和底层使用的硬件，而从上世纪八十年代后期开始，硬件知识体系则是以嵌入式系统的设计、软件和硬件的结合为目标。同时，硬件知识的重点也有了很大改变，同时，界限也在变化。
2、计算机硬件知识体系结构框架
2.1 计算机硬件知识的教学目标
计算机硬件知识的教学目标主要有以下三个：让学生掌握相关的计算机硬件知识，为以后的计算机软件和其他知识的学习奠定基础；学会嵌入式系统的相关技术和设计方法；形成能够直接以已有的基础知识来运用计算机。计算机硬件所研究的包括对计算机的工作原理、结构的分析和以及一些编程和技术的运用。
2.2 计算机硬件知识体系结构框架
计算机硬件的知识体系可以分成以下四种：工作原理知识系列、编程应用知识系列、组成结构知识系列和技术方法的知识系列。这四者的具体的构建方法和如何构建各有不同。比如说工作原理的知识系列通过一定手段让理论知识转化为现实，这可以通过一些相关的过程驱动、指令执行等来实现；而编程应用知识系列则不同，编程应用看重的是从基础知识到具体应用和操作的一种转变，编写程序可以通过一些特性结构、指令系统等来实现。具体来说：
工作原理的知识系列的重要内容是计算机的组成和结构方面的一些知识，它是计算机硬件的基础知识，也是重要根据。工作原理相关的主要知识包括：顺序程序驱动的含义和重要性、电脑指令的表现形式、控制器的使用以及程序设计的一些基础知识。
作为计算机硬件知识体系中的核心，组成结构方面的知识对于计算机的使用有着十分重要的意义。组成结构方面的知识涵盖了计算机的组成原理、数字逻辑和系统结构等多方面的知识，如运算器和逻辑代数等重要部件的设计方法和相关的存储系统等。
除了以上两种知识系列，编程应用知识系列也是重要的知识系列之一。编程应用是计算机硬件技术的目标之所在，介绍的是汇编语言和相关的程序设计、计算机系统结构等相关内容，如指令系统、接口芯片和微型计算机的结构等都是编程应用知识体系中的重要知识点。
此外，作为计算机硬件技术的一大思路，技术方法的知识体系的重要性越来越受到肯定。技术方法方面的知识体系主要涉及了计算机组成原理、微型计算机的组成原理和相关的接口技术等，具体的包括数字指令的种类、流水线技术和互联网的网络技术等等。
3、如何构建计算机硬件的知识体系结构
正如前面我们所提到的计算机硬件知识体系的四种系列，在构建相关的知识体系的时候也应当加以区别对待。
3.1 工作原理的知识体系的构建方法
在构建工作原理的知识体系时，应当本着从理论到实践的想法来构建。计算机硬件方面的知识有许多是理论性强，较抽象的，这就需要我们能将这个抽象转化为具体的操作。如计算模型本身是一个较抽象的概念，在这个概念的表达中，我们要加深对计算过程的程序和驱动的认识，以及加深对数字指令的和运行方面的认识，这样就能更加明白的理解诶怎样通过控制计算机中的相关元件和配备来达到计算的目的。
3.2 编程应用知识体系的构建方法
在构建编程应用知识系列的锅中中，要遵循从基础到应用的指导思想。我们直接通过给计算机指令来让机器运行，这时的计算机指令的能够和执行的基础就是计算机的外部特征，同时，机器之所以能够执行这些指令，依靠的又是在计算机里编写好了的程序，在这个基础上，计算机才能够计算和解决那些实际意义的应用难题。
3.3 组成结构知识体系的构建方法
和工作原理知识系列的构建不同的是，组成结构的知识体系应当遵循从部分到整体的方法。部分是局部的概念，要将部分纳入到整体中去。如逻辑元件是计算机系统中的最小组成单元，我们通过对逻辑元件等小的计算机器件的内部结构及其功能的认识，进一步能够加深对整个计算机操作系统的组成和功能设计等的认识，这就是通过部分认识整体的一个方面。
3.4 技术方法知识体系的构建方法
技术方法知识体系的构建应当遵循抽到到具体的转变。计算机的功能如何是计算机程序设计等的重要基础，概念性的结构较为抽象、不容易理解，而计算机的物理性结构则较为具体，因此，应当以某种逻辑形式或联系来将它们连接好。
4、结语
总之，在计算机应用如此广泛的今天，如何掌握计算机的硬件和软件方面的必备知识是我们都需要关注的问题。因此，计算机硬件知识体系的构建也日益重要。笔者相信，在不断的探索之下，计算机硬件知识体系的结构框架会越来越完整。
参考文献
计算机硬件基础知识篇2
关键词：硬件课程；内容衔接；优化整合；模块化
1 背景
计算机技术的发展是以电子技术为基础，以硬件技术为前提，这给计算机专业硬件系列基础课程内容的教学提出了更新、更高的要求。高等院校已经普遍认识到计算机专业硬件课程教学的重要性。在教学过程中，教师采用各种方式进行相关课程的教学改革，更加注重课堂教学的效果，学生学习硬件知识的主动性比以前都有所提高，这个势头令人欣喜，但是师生们共同的付出与期望回报的目标相比，还相距甚远。究其原因，课程之间内容的衔接和整体优化问题值得我们从事硬件系列基础课程教学的同行们得以深思。
目前高校计算机专业硬件系列基础课程主要包括：电子技术、数字逻辑、汇编语言程序设计、计算机组成原理、微机原理和接口技术等。这些课程虽然特点不同，各有侧重，但它们不仅存在前后衔接的层次关系，而且存在相互渗透的交叉关系。在教学过程中，由于过分强调某一门课的完整性和***性，忽略了课程之间内容的衔接和整体优化[1]，这严重影响了硬件课程教学效果的提高和专业人才培养的质量，必须采取相应的措施扭转这种倾向。近几年，我们在教学过程中针对这些问题，采取了相应的对策，收到了非常好的教学效果。
1 计算机硬件系列基础课程教学中存在的主要问题
1.1 课程间缺乏有机联系，学生不能驾驭整个知识体系
高校计算机硬件系列基础课程，学生要经过若干个学期学习，才能掌握其内容。硬件系列的每门课之间既相互联系，又相互***，各自的内容也比较多，教师在教学过程中往往只注意到每门课的重点，而没有关注各门课之间的联系[2]。对于学生而言，对各门课的知识理解尚且不深，运用也不熟练，他们只能在每门课各自的范围内看到一个个不太完整的计算机硬件系统的模型。有的课程理论性太强而显得抽象，有的则是知识点太多而容易顾此失彼，这使得学生难以将几门课程的内容相互融会贯通，无法全面了解计算机硬件系统的组成、结构及功能。
1.2 过分强调各门课的完整性和***性，部分内容交叉重复
计算机硬件系列课程从知识结构上看，它是构成计算机系统知识中物理结构及体系结构的完整的知识模块，在教学过程中应该从全局考虑，将其作为一个整体统一安排，而目前计算机硬件系列基础课程教学中，大多数教师存在过分强调每门课程的完整性和
***性，忽视了课程之间内容的衔接和知识的整体优化，导致有些教学内容重复，而有些应该讲授的内容却被忽略掉，导致教学效果不好。例如，在电子技术课程中花费大量的时间进行电路的化简、计算，却没有时间来分析二极管、三极管的特性和A/D和D/A转换的工作过程，而这些内容对计算机的后继课程是相当的重要。又如，在汇编语言程序设计课程中，教师过分强调用汇编语言如何编写复杂的循环、分支程序，如何用汇编语言来实现C中那些求最大公约数、最小公倍数以及排序、查找算法。而忽略了这门课程承担着一个重要的任务，它是为计算机组成原理、微机原理与接口技术等课程的学习提供一些基础知识，要让同学们通过这门课的学习，建立起内存的空间概念，了解指令系统如何组成，只有掌握这些知识，后继的课程学起来才能循序渐进。再如，像中断系统和存储器系统，在计算机组成原理、微机原理与接口技术、汇编语言程序设计等课程中都涉及到，而教师讲解都不完整，学生在学习过程中既感觉重复，又似懂非懂。诸如此类的问题很多，在此不一一列出。
1.3 硬件师资力量薄弱
目前，高校相当一部分计算机硬件系列基础课教师是从学校毕业直接进入高校教师队伍，他们经历读硕或读博的过程，本身接受的是精英教育，习惯从书本到书本，从理论到理论。工程实践的经历与经验较少，教师本身对工程实践经验匮乏。例如，有些从事硬件教学的教师对硬件的时钟、脉冲宽度、三态门、总线周期等基本概念及相互关系，并非全面、真正地掌握，这些直接影响硬件的课程教学，同时导致他们对教材的再处理能力下降。有的教师只能照本宣科，至于自己所讲的内容在整个课程体系中到底占据什么样的地位，有什么样的作用，都不了解。另外，学生们当初对这些年轻的高学历教师寄予厚望，实际的教学效果欠佳，严重影响了学生们的学习兴趣，自然学习硬件的积极性就下降了。
2 解决问题的途径
针对以上在硬件基础系列课程教学过程中普通存在的问题，根据我们平时在教学中的经验和体会，笔者提出以下几点建议，旨在提高硬件基础课程的教学质量，供同行们参考。
2.1 注重硬件课程之间的联系，对硬件系列课程内容进行整体优化
如果能很好地解决硬件系列基础课程内容之间衔接的问题，就可以提高授课效率，同时能改善教学效果。我们采取将相关性较强的课程组合在一起构成一些知识模块，这样能较好地解决课程内容整体优化问题。例如，将数字逻辑与电子技术合并(并非合成一门课)构成电子技术知识模块，将相关课程的教师组织在一起进行讨论，确立各门课的授课内容，构建知识的前后衔接，写出相应的教学计划和实践教学环节大纲，这样既可以使学生受到完整的电子技术综合能力设计的训练，又避免了某些内容重复讲授。又如，将汇编语言程序设计、微机原理与接口技术及计算机组成原理合并构成计算机应用技术知识模块，进行知识组合。汇编语言程序设计不再是一门***的学科，它是计算机组成原理和微机原理与接口技术等课程的先导课程，与其他课程有着密不可分的联系，通过这三门课的教学，逐步揭示计算机硬件系统的基本工作过程。如果能从整体上把握教学，就可以让学生了解硬件系统完整的工作原理，在基础层次上彻底了解硬件系统。对于这几门课程，主要整合方式有：
1) 把汇编语言程序设计和计算机组成原理结合，侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统的理论性教学[3]。这样有利于把计算机组成原理中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来，给学生打下牢固的理论基础。
2) 把汇编语言程序设计和微机原理与接口技术相结合，侧重于硬件编程能力的培养。这样有利于学生透彻地了解微机系统，并具备扎实的硬件编程能力，有利于单片机和嵌入式等后继相关课程的学习。
通过上述结合，对课程内容进行了精练，避免大量的内容重复，同时也解决了课时少和内容多之间的矛盾。
2.2 加强实践教学，拓展学生的创新思维能力和动手能力
计算机硬件系列课程教学由于课时的限制，我们采取在实验课上只安排一些重点实验，部分容易操作的实验由学生课后完成，实验课后组织同学进行分组集中汇报。近两年，我们将大二、大三的每个学期的最后一周安排成实践周，进行一些综合设计性训练。例如，大二的第一学期，我们会在电子技术和数字逻辑课程结束后，提出一些选题，将学生分组，让学生进行综合设计。同学们看到自己设计的表决器电路、信号灯控制系统，在Verilog HDL中的仿真结果和实际系统完全一致，产生巨大的成就感。再如，在汇编语言程序设计和计算机组成原理完成后的实践周里，我们的同学设计出了多条指令的微程序将其存到EPROM中，然后用汇编语言编写相关的应用程序，调用自己编写的微程序，看到预期的结果，他们终于明白了，为什么汇编中自己不能随心所欲地造指令格式。这些都证明了实验课和硬件理论课处于同等重要的地位。
学习之余，我们鼓励学生积极参加第二课堂的学习活动，组织电子设计竞赛课外活动小组，鼓励学生积极参加各种竞赛，接收本科生参与教师的科研课题，如暑期创新实验等。在近几年的电子设计大赛中，学生也收获了不少奖项。2011年10月，在安徽省“炜煌杯”大学生单片机应用技能大赛中，我院派出的6支代表队中，一支队伍取得一等奖、一支队伍取得二等奖、四支队伍取得了三等奖的好成绩，并且还荣获了最佳组织奖、团队二等奖等。
实践证明，上述做法对我们计算机专业学生扎实掌握计算机硬件系列课程的知识，提高他们的学习兴趣起到一个非常重要的作用。在近几年毕业论文的选题中，我们看到了一个非常喜人的现象，选择硬件课题的学生呈逐年上升的趋势，这说明学生们已经有实力控制硬件了。
2.3 加强师资队伍建设
要培养适应信息化社会所需要的创新人才，教师首先要有创新性，要对学科专业知识有独到认知与领悟，为此需要教学和科研相长。要做好一个教师，不能只研究教学法，最根本的是要把教的东西搞透，做到深入浅出，才能把课讲好讲活。教师好不好的标准，十分重要的一条是看他在科研上有没有成绩，课上有没有启发性的东西。有一流的科研，才有一流的教学水平。教师教学也不能锁定在一门课程上，甚至固定在一本书里，鼓励教师分别在硬件系列课程、软件系
列课程中交叉上课，进而软硬件课程交叉。
为了提高教师自身的素质，我校鼓励教师积极申报各种纵向和横向课题，通过参与科研项目，提高自己的动手能力。另外，学校有计划地把教师送到一些开发公司、企业和科研单位，直接参与计算机产品的应用开发。例如，我们多次利用暑假派出一些教师参加由计算机实验仪器生产商组织的产品研发研讨班，通过这样的研讨，教师的视角高了，对原理的理解更透了，讲起课来不再空乏无味，因为他们有来自现场的实例，有更高层次的研发视角，同学们学习相关课程的兴趣也浓了。同时，教研组安排有实力、有经验的老教师帮助经验少的年轻教师，安排年轻教师给老教师带实验、当助教，年轻教师的业务水平提高更快。
要想培养出优秀的学生，这对教师提出了更高更具体的要求:
1) 教师应具有广泛的知识面、深厚的专业知识，在科研工作中不断地提高自己的业务能力；
2) 实行开放式教学模式，将单一的课堂讲授扩大到学生自学、讨论、科研和实践中；
3) 实行启发式和讨论式的教学方法，来激励学生的求知欲和想象力，发展学生的求异思想。这些要求都是我们教师要去身体力行的。
2.4 加强协作精神的培养
计算机学科知识和技术更新速度快，需要人与人广泛地合作与交流，为此在教学工作中，我们不论年老年少，不论知识层次如何，良好的合作与协作会使我们知识更加丰富。
3 结语
计算机硬件基础知识篇3
[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***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)
计算机硬件基础知识篇4
关键词：EDA技术；计算机专业；硬件体系；实验教学
中***分类号：G642 文献标识码：A
1计算机硬件类实验教学面临的问题
计算机技术不断进步与发展，若计算机硬件类实验教学仍采用传统的实验教学模式和传统的实验平台，开设自主性、综合性、创新性实验就面临一些问题和困难。
1.1硬件设备投入高，硬件项目开发周期长
硬件实验平台的建设需要大量的资金投入，而且硬件类实验消耗很大，需要持续的资金投入做保障。此外，硬件课程建设周期也较长，硬件实验项目开发也非一蹴而就，实验教师需要完备的理论知识和扎实的电子学知识，而且需要反复的实验和长期的实践，才能自如的设计实现，这一过程比掌握一门计算机语言或一种计算机软件开发工具要难得多和慢得多。实验设备的更新速度及实验项目长周期开发难以满足新技术、新方法的更新步伐。
1.2教学实验台的设计针对性强，硬件线路相对固定，实验内容受硬件设计的制约
很多教学实验台的设计针对性强，是针对某门课程而开发设计的，硬件线路部分相对固定，其扩展性很有局限，更新实验内容受硬件设计的制约。硬件实验设备的高投入和实验器件的大消耗，在没有足够资金投入的情况下，在现有硬件设备上进行实验内容的更新，开设自主性、综合性、创新性实验难以实现。
1.3硬件实验教学彼此脱节，缺乏系统化的实验体系
计算机专业硬件类课程必修课程一般包括数字逻辑、计算机组成原理、计算机接口与通信技术、计算机体系结构、嵌入式系统设计，选修课程一般包括单片机原理及应用、数据采集、计算机控制技术等。这些课程之间彼此存在内在的联系，学生通过这些课程的学习，应当能逐步建立起整个计算机系统设计的概念，掌握计算机系统的设计技术，掌握计算机的控制应用。但在具体课程和实验安排中，却往往忽略并割裂了这种内在联系，实验内容没有从模块化、系统化的角度整体考虑计算机系统设计和控制应用的要求。因此，分析这些课程之间的内在联系，设计阶段性、模块化、系统化的实验教学内容，建立计算机硬件实验教学体系，对于培养学生的计算机系统设计能力和应用设计能力十分重要和必要。
2构建基于EDA技术的计算机硬件实验教学体系
EDA技术的迅猛发展，以及可编程逻辑器件PLD的出现及不断推旧出新，为解决上述矛盾提供了一个良好的契机。EDA技术不仅是一种先进的硬件设计技术，而且将在计算机专业的硬件体系实验教学中发挥其重要作用。采用EDA技术可以实现硬件设计软件化，其实以软件实验替代硬件实验的方法也将是计算机硬件设计技术的发展方向，在美国一些著名大学的计算机硬件实验室，包括计算机组成原理实验早已不用那种传统接插式箱式实验台，采用EDA技术进行硬件实验，通过可编程逻辑器件进行修改和重构，实现系统编程和硬件逻辑设计的软件化，设计方法较灵活。由于所有的实验都在计算机上利用软件来完成,不需连接导线，修改测试极为方便，可大大提高实验效率。与通常的实验手段相比，“软件化”实验无器件损耗，可节省实验经费，并减轻实验管理人员的维护工作量。采用EDA技术将为学生进行自主实验、综合实验和创新实验提供广阔的发展空间的同时，全面提高学生工程实践能力和学习硬件设计的兴趣。因此，构建EDA技术贯穿于计算机硬件实验教学体系十分必要。
2.1研究计算机专业硬件类课程之间的关系，设计递进层次的实验结构
要合理设置计算机实验课的结构，在强调计算机实验课之间的逻辑顺序的同时，注意知识内容的相互衔接，上下呼应，以保证学生知识的增长、学生能力的发展和社会需求三者之间的统一。建立基于EDA技术的基础设计、综合设计、应用研究设计三个递进层次的实验结构。
基础设计：主要掌握基本技能、基本方法的运用，加深对理论知识理解。例如，数字逻辑实验课程中组合逻辑和时序逻辑电路的设计，计算机组成原理实验课程中功能部件的设计，计算机接口实验课程中I/O接口部件的设计，学生用EDA软件原理***和硬件描述语言的方法在设计或描述这些功能时，必须清楚部件的结构与性能，充分理解理论知识。以基础设计实验替代验证性实验不仅让学生掌握基本技能和方法，更能透彻理解理论知识。
综合设计：综合所学的知识，应用现代化的设计思想，设计计算机的硬件系统。如将计算机组成原理、计算机接口技术与计算机体系结构实验课程结合，学生用硬件描述语言完成中断控制器、总线控制器的设计，及RISC、CISC的CPU优化设计。综合设计实验可以在单科单个实验的基础上，进一步将计算机硬件课程的实验内容打通，建立统一的平台，完成多科目的综合应用。实现更加复杂的计算机硬件系统的设计，达到对整个计算机硬件知识的融会贯通。
应用研究设计：进行软、硬件综合设计，能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例，此时的计算机硬件实验就不仅仅是单个或综合的实验教学了，而是一个总的计算机硬件应用系统的设计项目或软、硬件综合设计。学生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。如基于SOPC的嵌入式设计项目，以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的，使学生对计算机的整个硬件系统、软件环境有较全面、较系统的掌握，才能完成设计任务。
2.2以EDA技术为纽带构建阶段性、层次化的实验教学体系
仔细研究计算机专业硬件类课程之间的关系，构建阶段性、层次化、系统化的实验体系。EDA技术好比纽带，将那些分散的计算机专业硬件类课程有机地连接起来。具体可构建如下几个层次的实验:
(1) 数字逻辑层次实验
完成常用组合逻辑和时序逻辑电路的设计，以及具有一定实用功能的逻辑系统的实验。通过这些实验使学生熟悉EDA设计的的全过程。
(2) 计算机组成原理层次实验
主要完成运算器、存储器、CPU等大规模器件的设计，通过计算机的功能部件或整个计算机系统的设计实现过程，锻炼学生的工程实践能力。
(3) 计算机接口与通信技术层次实验
完成计算机I/O接口部件的设计，侧重于硬件逻辑实现，如定时/计数器、中断控制器、DMA 控制器、并行接口、串行接口和VGA显示器的控制电路等。
(4) 计算机体系结构层次实验
完成诸如RISC、CISC和总线控制器等的设计，实现计算机的各种组成部件或整机系统，追求结构的优化和性能的提高，培养学生进行性能分析和测试的能力。
(5) 嵌入式计算机系统层次
主要完成嵌入式系统的硬件、软件的设计和软硬件综合设计、多机容错系统设计、多机并行算法设计等，使学生能熟练进行嵌入式系统应用程序开发和运用嵌入式操作系统进行任务调度和管理，最终设计出一个完整的嵌入式系统。
3实现基于EDA技术的计算机硬件实验体系的措施
3.1增设EDA技术课程是当务之急
EDA技术课程以应用为主，主要介绍当前可编程逻辑器件PLD设计的主导思想和设计方法，以及PLD的体系结构、硬件描述语言HDL、EDA开发工具和数字系统的设计方法。实验教学是EDA课程的一个重要实践环节，通过一系列由浅入深的、不同层次(如基础设计型、综合设计型、应用研究型)的实验，学生可在较短时间内掌握EDA技术的原理和方法，熟悉EDA设计的全过程。
EDA是以PLD及其开发板为硬件平台，以硬件描述语言HDL和EDA技术为开发工具，以软件设计的方法实现硬件的功能。EDA课程的意义不仅仅在于教会学生掌握某种HDL语言和某种EDA工具的使用，更重要的是引导学生掌握现代数字系统设计的方法与思想，能够用形式化的方法来描述硬件电路，并能综合运用先进的EDA技术对设计进行仿真、综合和测试、验证，从而培养和提高学生的硬件设计能力。国外加州大学伯克利分校、斯坦福大学、威斯康辛大学等高校早已经在计算机专业应用EDA技术进行数字系统的设计和CPU的设计。国内著名高校近年也在计算机专业开设了EDA技术课程，开始应用EDA技术进行计算机系统的设计。在计算机领域应用EDA技术是计算机硬件设计技术的发展方向，对于还没有开设EDA技术课程或在计算机硬件系统设计还不能自如应用EDA技术的计算机专业，应该尽早增设EDA技术课程。
3.2精选实验内容，优化实验设置
精选一些基本的实验作为计算机实验的必修内容。在内容选取上，可以打破传统的模式，如以基础设计替代验证性实验，实验内容以训练的性质、层次进行分类。在实验类型的设计上，强调实验项目的设计，拟定方案、调试方法等由学生***完成，使学生在基础知识、基本方法和基本技能上得到系统的训练，提高学生的主动性。
实验教学项目的设计，应开展多种类型、多种层次、多种目的实验，如基础设计型、综合设计型、创新设计型或应用研究型。合理设置计算机实验课的结构，注意知识内容的相互衔接，前后呼应。如在计算机组成原理层次实验，学生需掌握EDA技术的原理和方法，熟悉EDA设计的全过程；在嵌入式计算机系统层次实验，学生需掌握嵌入式处理器组织结构，如NiosII CPU软核或MicroBlaze CPU软核。
3.3抓好计算机硬件师资队伍建设
要培养高质量的学生，就必须有高水平的教师。教师是实践教学改革的关键，其知识结构、业务素质、实践能力、敬业精神将影响学生久远。从事计算机硬件教学的教师需要具备丰富的计算机系统知识、扎实的理论功底、一定的工程实践经验。值得思考的是，在当今实践教学内容更新迅速，实践教学指导难度加大，社会用人单位急需实践能力强的应用型人才的情况下，高等工科院校的实践教学教师仍然被定义为“教辅人员”，在岗位津贴、晋升职称、项目申报等方面仍然处于弱势地位。这种现象与重视实践教学和提高人才培养质量并不合谐一致。需要尽快转变传统的观念，抓好计算机硬件师资队伍建设，一方面积极引进计算机硬件人才；另一方面定期进行新技术培训、实践教学方法培训；此外，加强与企业单位横向合作，鼓励老师走向社会，多参加科研项目的研究，不断更新知识，提高业务水平，为实践教学改革与应用型人才培养打下坚实的基础。
3.4建立开放式EDA实验室
可编程片上系统SOPC(System On a Programmable Chip)使得在一个芯片上实现一个完整的计算机系统成为可能。SOPC集成了硬核或软核CPU、DSP、存储器、I/O及可编程逻辑，采用基于SOPC的实验平台，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。比如软硬件协同设计实验，面向DSP等实际应用的实验，基于SOPC嵌入式系统设计实验等，使学生能够应用EDA技术完成大型硬件的原型设计，或进行创新性课题的研究。
由于PLD自身的特点，学生最初完全可以在计算机上借助于EDA工具完成设计输入、编译、仿真和综合，这样学生在普通的计算机上即可完成PLD设计的大部分工作，最后再到EDA实验室进行编程***和验证。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。
采用这种模式开设硬件系列实验，建立一个一定规模的EDA实验室，配备一定数量的SOPC实验台和配套的计算机。这并不需要很大的实验室，也无须与学生规模相配套的实验设备，在计算机上安装各种成熟高效的EDA工具，实验室作为开放式实验室，可以是实验时间开放和实验内容开放，为计算机专业学生提供一个良好的硬件环境和软件环境。EDA技术的应用贯穿于计算机硬件体系实验教学，学生的自主设计能力和创新意识将得到极大提高，这无疑对培养具有创新意识的人才有着重要的作用。
4结束语
计算机科学是一门实践性很强且发展迅猛的学科，实践环节是计算机学科建设与发展的重要组成部分。构建合理
的计算机硬件实验体系，对培养学生良好的计算机硬件基础，提高学生设计、应用计算机的能力至关重要。构建系统的EDA技术的实验教学体系，实行开放式实验教学，有利于增加新技术、新方法的实践应用；有利于随时更新实验内容，开设自主性、综合性、创新性实验。建立EDA技术的实验教学体系必将极大地推进计算机专业硬件实验教学内容和教学形式的改革，为创新人才的脱颖而出创造条件。
参考文献：
[1] 万晓冬,王友仁等. 计算机硬件系列课程体系改革探讨[J]. 电气电子教学学报,2007,(2):4-6.
[2] 郑秋梅. 计算机专业硬件系列课程的改革与实践[J]. 石油教育,2002,(2):69-71.
[3] 艾明晶. EDA课程在计算机专业硬件体系实验教学中的作用[J]. 实验技术与管理,2005,(10):88-91.
[4] 徐煜明. 计算机专业硬件教学的研究与改革[J]. 常州工学院学报,2007,(3):83-86.
计算机硬件基础知识篇5
现在，计算机技术飞速发展，我们中学计算机教育面临着严峻的挑战：一方面，硬件的不断更新使学校的计算机教育设备无法跟上发展的潮流；另一方面，层出不穷的软件使中学计算机教育无所适从。
面对这种状况，我在计算机教学中立足学校实际，在教学内容和教学设备的配置两个方面进行不断改革。计算机硬件设备发展更新虽然迅猛，但构成计算机的电子设备、机电设备、光学设备、声音设备的基本原理没变。随着计算机硬件的不断更新，中学要立足于基础教育，分档次配置计算机硬件，建立适合中学实际的计算机辅助教学、教学管理及教学实习、练习、演示环境。在配置学生用机时，要根据教学内容安排，选择能体现计算机结构基本模型，能实现所选择的计算机语言实习、练习，能进行基本软件操作的计算机配置。
在配置好学生用机的基础上，还要考虑教学演示用机的配置。科学、合理、适用的中学计算机硬件配置，既能满足中学计算机基础教育的需要，又能使有限的资金投入发挥其最大的教学效益和社会效益。中学阶段，学生应通过计算机硬件基本知识的学习，建立起正确的计算机模型，了解基本设备的功能及其简单的操作方法。这就为学生使用计算机提供了操作的基本技能，从而为以后进一步学习研究各部件打下了一定的基础。
软件是支持计算机工作的必需条件，软件使用方法的教学应把重点放在软件使用的一般规律上，着重向学生介绍如何构造软件运行的环境、如何从软件中取得帮助信息、如何使用软件的服务功能等，使学生通过中学计算机课的学习学会使用计算机软件的一般方法。
计算机硬件基础知识篇6
[关键词]中等职业教育 计算机基础教学 教学改革 公共课
计算机基础课程教学是学生掌握任何一门其他学科的重要工具和手段,计算机应用基础知识和计算机应用基本技能是21世纪新型中、高级人才知识结构的重要组成部分。因此,要提高中等职业学校的教学质量,保证中职学生的素质达到21世纪的要求,就必须深化计算机基础教学的改革,提高其教学质量。
一、计算机基础教学的任务与目标
新时期计算机专业的中职学生在毕业前应掌握的计算机应用知识与能力包括:
1.了解计算机文化的发展现状与特点,具有利用计算机解决问题的强烈意识。
2.掌握以多媒体微机为代表的软、硬件基础知识和基本操作(包括使用、安装和一般维护),了解网络的基础知识。
3.掌握程序设计的基本方法(包括结构化程序设计和面向对象的程序设计),能使用至少一种高级语言,具有初级编写和调试程序的能力。
4.了解计算机的主要应用操作(含网络模式),熟悉计算机的现代操作环境(包括单机环境和网络环境)和应用软件,具有综合运用常用软件处理日常事务的能力。
5.掌握满足本专业应用开发需要的一般知识,具有开发本专业领域内计算机应用系统的初步能力和较强的计算机自学能力。
二、层次教学是计算机基础教学的基本模式
1994年,国家高教司领导建议把计算机基础课划分为“计算机文化基础一计算机技术基础一计算机应用基础”三个层次,并为每一层次取了一个概括性的名称,使各层次的内容和教学目标更加清楚。三层次本身就构成一个完整的体系,为计算机基础教学的***课程体系的建立提供了一个科学的框架。三个层次框架中各层的作用和适用性为:
1.三层次教学中的第一层次为“入门”课,目的是引导学生认识计算机在信息社会和现代文化中的地位和作用,这是计算机基础教学的启蒙或初级教育。第二层次为“拓宽”课,培养学生利用计算机处理问题的思维方式和利用软、硬件技术与先进工具解决本专业与相关领域中一些问题的初步能力。这两个层次一起构成三层次教学的“基础与核心”。第三层次的教学目的在于结合专业的需要“深化”在某方面(或领域)的计算机应用知识,加强学生解决本专业问题的计算机应用的能力。
2.就三层次中各层的适用范围而言,文化基础课适用于各专业中职学生,技术基础课适用于理工科各专业中职学生,而应用基础课则应按专业群来设制课程,因此,计算机基础教学的三层次划分为两个阶段,即公共课阶段(包括计算机文化基础和计算机技术基础)和应用基础课阶段(计算机应用基础)。
三、选择计算机公共基础课知识单元的原则
一般来说,计算机公共基础课应指一大类(例如理工科或文科)学生普遍需要学习的课程,在设置这些课程的知识单元时,应考虑以下四个方面:
1.重在应用;
2.广度优先;
3.加强基础;
4.公共需要。
四、计算机公共基础课的总体设计
1.把“计算机文化意识”渗透到公共课中
国家高教司将三层次中的第一层取名为计算机文化基础,计算机文化已进一步深入家庭。在公共课中将计算机基本知识的讲解,普遍提升到计算机文化的高度,对树立学生的计算机文化意识具有积极的意义。
2.“程序设计”单独设课,并扩充面向对象的程序设计知识
编程是一种学习计算机科学的基本训练,程序设计至今仍是计算机求解的基础,代表计算机文化的基本特征。在公共课中仍应单独设课,并且把内容从结构化程序设计扩充到面向对象的程序设计,培养学生学会用计算机处理问题的方式来思考问题。
3.加强开发专业软件基本能力的培养
公共课中应加强软件基础知识的教学,对于计算机专业的学生,要培养他们用规范化的方法和技术进行较大软件开发的基本能力,为今后的软件开发和研制工作打下一个较好的基础。
4.将网络应用教学提到重要地位
因特网教学在计算机公共课中占有重要地位。在公共课中不仅要讲网络应用,还应讲一些必要的网络基础知识,以满足学生的需要。
5.从硬件知识扩充到接口技术
中等职业学校计算机专业的面很广,因此,硬件知识对于不同专业应有不同的侧重点。计算机公共课系列课程可定义为文化基础加技术基础。见表1。
五、计算机基础教学内容的改革
计算机科学知识与学科知识之间相辅相成、共同发展。计算机教学应安排更多的时间让学生去思考和理解更本质的方面。
如何将传统内容进行现代处理,是教材改革的一个重要问题。
1.调整、精简一些传统的教学内容
传统的教学中有大量繁杂的运算,教学时需要花费很多时间精力来进行训练,教材内容可以适当删减、调整。当然,不是不要学生练习,而是要求学生掌握基本思想、基本方法即可。
2.增加一些教学内容
现在的学生,必将走向一个更加信息化的社会,不仅要用现代技术来改进教育,而且应当适当增加一些教学内容,为学生将来进入技术社会做好准备。
六、计算机基础教学应注意的几点
1.要注意四大关系:广度与深度的关系;硬件与软件的关系;课堂教学与实验的关系;操作与应用的关系。
2.要培养学生动手能力:使用操作系统上网;软、硬件的应用;应用软件的初步开发能力。
3.要注意施教原则。学生在校的学习时间是有限的,应本着适用的(知识能力)先学,有条件(设备和师资等)先学的原则,把需要与可能统一起来,使学生在校期间能学到计算机和网络的最基本知识。
4.要使用现代化教学手段,使教学质量和教学效率双提高,使课程的趣味性和学生的积极性双提高。加快建设学校校园网,建立在网络环境下的交互式教学系统,也是势在必行。
计算机硬件基础知识篇7
关键词：计算机硬件；硬件教学；问题；对策
1 计算机硬件教学的现状分析
1.1 注重理论知识传授，忽视实践能力培养
计算机硬件教学是一门实践操作性比较强的学科，在硬件安装和日常维护中体现比较冥想。然而在实际的教育教学中，很多教师往往墨守成规，没有根据硬件教学的学科特点采用灵活多样的教学方法。一方面，教师不重视硬件课程的教学，认为硬件教学在工作和生活中缺乏实际的应用价值，这样计算机硬件教学就变成了一种摆设，教师没有专心的教授。另一方面，教师理念落后，仅仅按照传统的教学模式进行理论知识的传授，忽视学生的动手操作能力，很多学生在学习了计算机硬件课程后不会打开机箱，不知道内存条在什么位置，学生只知道概念，只能纸上谈兵，连最基本的操作都不会。注重理论知识传授，忽视实践能力培养之后导致学生在走上工作岗位之后无法适应社会的需求。
1.2 教学内容落后，教育资源不足
计算机技术随着时代的发展和社会的需求而需要不断的提升和进步，无法取得计算机硬件的核心技术，就缺乏理论与实践的有效衔接。在实际的教育教学中，存在教学内容落后，教育资源不足的问题。一是教学内容落后，学生在学校学习的计算机硬件的相关知识，与现实工作和学习中使用的计算机硬件差距很大，学生所学内容和实际的应用脱节，无法学习到关于硬件设备的最新的技术和材料，这样学生就很难在没有知识储备的情况下解决实际问题，抽象、单调、枯燥、落后的学习内容也难以激发学生的学习兴趣。二是教育资源不足，很多学校在计算机实验条件方面存在教育资源不足的情况，例如设备相对落后，师资配备不足、创新环节缺乏等，这都导致学生在实际操作过程中缺乏实践能力和创新能力。
1.3 课程体系不健全，教学缺乏系统性
计算机技术的系统性较强，是由硬件技术和软件技术构成的庞大系统。在当前的教学中整体缺乏系统性，忽视教学内容和知识之间的有效衔接。一个问题是课程体系不健全，由于师资力量的不足和教学资源不足等特点，存在自身课程体系缺乏特色和忽视学生学习能力和学习特点等问题，存在课程名称种类繁多，但是变动性大，稳定性不强等诸多问题，另一个问题是教学缺乏系统性，计算机硬件技术和软件技术本应是一个完整的系统，知识内容是相互交叉和互补的，但是由于课程体系缺乏系统性，导致这些知识内容缺乏有效衔接，学生无法建立完整的知识体系。在教学过程中由于教学衔接不够，知识点重复、缺失现象严重，这些导致了学生对于计算机硬件的结构缺乏完整认识，学生缺乏持续学习的耐性、也缺乏学习的兴趣和积极性。
2 计算机硬件教学的实践策略
2.1 加强课程体系的建设
积极建设计算机硬件教学的课程体系，能够有效实现教育教学的实用性和创新性。加强课程体系的建设，可以从以下几方面入手：一是选择合适教材。二是加强实践课程的教学。在教学过程中，要将基础知识学习和实践课程学习结合起来，实践教学的内容可分为验证性实践、设计性实践、综合性实践三个方面，验证性实践是根据实验要求和实验步骤开始试验，测试所需数据，并验证数据的合理性和正确性，这是在学习基础知识之后走向实践的第一步，这是学生学习的基础；二是设计性实践，是通过学生通过将所学的基础知识运用到实践过程中，学生自行设计试验方面，形成初步的分析问题和解决问题的能力；三是综合性实践，即学生在炎症性实践、设计性实践的基础上，灵活的运用所学计算机技术创新性的进行学习的过程。
2.2 加强实践操作的训练
计算机硬件教学离不开实践教学，有效的实践操作能够培养学生的实际动手能力和分析问题解决问题的能力。因此，必须在实际的教学过程中，加强实践操作的训练。一是加强实践教学。教师布置若干实践任务，将班级同学分成若干小组，小组成员相互合作配合来进行实践操作，教师在实际操作过程中加以有效的指导，回答学生提出的问题，从而完成正常实践教学环节。二是走向社会参加实践。学校可以根据自身的情况，与电脑公司、相关部门签订校企合作项目，接手一些计算机维修维护的任务，初期可以由教师带领学生进行参观、维护，后期可以让学生***的进行实践操作，使学生在不断的实践活动中学习到实践知识，同时还可以选派优秀学生到企业实习锻炼。
2.3 灵活运用多种教学方法
灵活多样的教学方法能够充分发挥学生的主体作用，有效提升教学质量，因此，在实际的教学过程中要注重运用多种教学方法，使学生较好掌握计算机硬件的知识和技能。一是运用计算机辅助教学。通过运用软件的建模能力，对比真实实物建模建立计算机中主板、硬盘等核心硬件，同时完成内部构造，这样能够方便教师授课，同时方便学生使用，使其真正的服务于计算机教学。二是建立虚拟化计算机硬件课程，教师可以根据学生的能力和水平，设计具有不同层次，不同难度的教学实验，以及综合课程设计，为老师和学生提供一个跨越空间和时间的实验平台，即在基于构件化的虚拟实验室系统中，学生只需实现核心算法的构件即可进行试验，其他的诸如输入输出等辅组构件将由系统提供，为学生提供课外自选实验平台，学生可以随时随地通过OG、DSGD访问虚拟实验室系统来进行试验，从而可以极大的丰富课程内容。
计算机硬件基础知识篇8
在21世纪这个知识经济时代，计算机已经成为人类学习、工作、生活不可缺少的重要工具，飞速发展的电子计算机技术，已深深地影响着社会的发展。作为培养初级技术人才的中职学校，开设计算机基础课程是时展的需要，也是人才成长的需要。作为一名计算机教师，研究教学的有效性，是一项永远的课题。下面结合我的工作实践谈谈计算机基础教学的有效措施。
一、计算机基础教学的内容
计算机应用基础教学本文由收集整理的目标是培养学生计算机基础知识应用的一门课程。主要内容根据***规定分为三个层次的教学，计算机文化基础、计算机技术基础、计算机应用基础。基础知识的学习为后续知识的应用奠定了基础，因此，计算机应用基础教学是一门十分重要的课程。任课以来，我不断探索计算机基础教学的新思路和新方法，不断了解计算机学习中学生的认知基础，既培养和促进学生的计算机操作能力，提高学生未来计算机的应用能力。通过中职计算机基础教学，使学生掌握运用这个现代化工具的能力，为以后职业生涯的发展打下坚实的基础。
二、提高计算机基础教学有效性的措施
1.提高教师自身的素质
计算机应用基础课程的教学效果与教师自身的素质有着直接关系，电脑基础知识的学习显得很枯燥，老师如何运用自己的知识储备、教学方法，培养学生的学习兴趣，与教师自身具有很大的关系，如教师的知识水平和教学能力。教学过程中，教师要把枯燥变得有趣，把静态变成动态。所以教师的表达能力是否能够激发学生的学习兴趣，是否能够深入浅出地把
转贴于
知识讲解清楚、明晰，都要求教师具有一定的知识和教学艺术。
2.利用多媒体技术教学
计算机硬件基础知识篇9
【关键词】计算机硬件；课程体系；教育改革
1计算机类学科的专业特点
1．1知识更新速度快
计算机技术发展十分迅猛，使用的范围也比较广泛。其范围有科学计算、文字信息处理、多媒体技术、工业把控等多个方面。计算机的种类根据不同的使用方式主要划分为单片机、个人计算机、工业控制机和大型计算机等。计算机技术的大量使用和迅速发展，这就需要高等学校在进行教学的时候，适当的传递新型的信息技术，让学生能够更好的适应社会。当然还是要以不增加课时数量为基础，进行针对性的教学改革，这样才可以保证在课程体系中融入新的知识内容。
1．2知识体系关联紧
计算机学科的专业基础课和专业课主要划分为软件课程和硬件课程。不但软件、硬件课程之间存在一定的联系，软件和硬件之间关系也十分密切。在现在多种多样的课程中，很多课程之间都有内在的联系。现在很多教材为了保证内容的完整性，把和专业有关但是联系不紧密的内容融合在教材中，使得很多课程内容出现重复的情况。这样就会使得学时过于紧张，这样不但阻碍了学生的积极性，还对教学效果的融合性造成了阻碍。
1．3动手能力要求高
计算机使用具有一定的实践性，不论是在进行软件学习，还是在进行硬件学习，都需要利用实践来认识和理解学习的关键内容。如果只是重视教学理论，而不注重学生的实践性，这样就会阻碍教学质量的提升。如果学生不会操作，就不能深入理解知识的实际意义。所以在课程内容安排的过程中要表现其实践性。如果理论知识较多，并且没有其实际价值，就让使用技术方面的课时白白浪费，从而阻碍教学水平的提升。
2高职硬件教学改革的措施
2．1调整课程体系
教学效果模型R=f(T，S，B)中的三个要素分别是T(Teacher)也就是老师，S(Student)也就是学生以及B(Bridge)就是我们所熟悉的中介。在这里中介主要是指教学内容和实际的教学模式，像是教学方式、教学技术、教学组织形式等。其中的教学质量R(Result)需要教学活动中的老师、学生和中介的相互配合，从而有效的提升学习质量。根据这个模型，我们可以构建一个计算机学科课程系统中介模型，也就是B=f(H，S，A)，这里面的硬件课程H(Hardware)、软件课程S(Software)和动手能力A(Application)三个元素之间也有密不可分的关系，彼此相互影响。学生在学习软件课程的时候需要硬件知识的配合，在学习硬件知识的时候还要掌握软件是怎样对硬件造成影响的，只有学生熟练的把握这些课程知识之后，才能够熟练的使用软件和硬件知识，从而研究和设计出更多的具有创造力的产品。现在的问题主要集中在，计算机专业的学生对硬件课程、实践操作能力和创新能力方面存在一定的问题。
2．2有机融合课程
转变课程系统的直接方式就是对课程内容进行相应的调节。并且把技术比较落后的或是使用数量比较少的内容从课程体系中去掉或是缩减，把一些联系紧密的课程进行有效的融合，把一些新型的技术内容及时准确的融入到课程体系中去。通过这样的方式可以让教学过程更加的顺畅，进一步提升教学质量，并且还可以用更多的空间来填补新的科学技术到课程系统中去。
2．3加强动手能力
实践操作能力的培养是计算机类专业学生所必备的因素之一。针对软件课程和硬件课程中的实践操作能力来说，两者之间是存在差别的，在学习软件课程的时候，因为很多学生都有自己的电脑，因此在进行学习的时候，感兴趣的学生可以进行实践操作。但是在进行硬件学习的时候，需要给实践操作相对应的环境和设备支撑，如果在课程安排的过程中忽视了这方面的内容，学生只是学习一些乏味的理论知识，没有进行针对性的操作训练，就会让学生对硬件课程丧失兴趣和热情。因此在课程体系中需要加强实践操作方面的能力，而且还要安排相对应的实验设备和相对应的场地。有的学校把实践的部分从理论课程中分离出来，单独设立课程。
3高职教学改革的实践
3．1教材改革是教学改革的基础
针对上面的改革方式，我们在实践训练的时候，第一步要对教材进行改革。通过研究计算机的学科特征，并且以《电路分析》、《模拟电子技术基础》和《数字电路技术基础》几门课程的内容为基础，编写出适合改革潮流的教材。在编写教材的时候，把一些所占空间较多、学生不容易理解的、计算机专业运用比较贫乏的内容进行抽象的讲解，只是对其中的概念进行简单的介绍。再者就要把有些内容进行融合，例如把电源的内容融入到二极管的使用中，对相关内容进行分析;有的内容介绍的是新型的科学技术，像是数字电路中很多都是以大规模的电路为主要案例进行分析。
3．2现代教学手段是教学改革的措施
(1)构建讨论区。在网络课件中构建“***论坛”，学生可以根据自己的实际情况，在论坛中表述自己对一些问题的看法和意见，或是利用论坛来解决学生中遇到的困难，也可以更加深入的探索一些问题。并且老师也可以通过论坛更加深入的了解和把握学生的实际状况和思想变化。(2)构建聊天室。“聊天室”是为了实时的处理问题或是进行问题的讨论，在“聊天室”中同学可以针对一些问题进行讨论，老师还可以使用聊天室进行问题的处理。站在使用的层面上来看，有的公式不容易进行详细的表述，这也是网络课件在以后急需要进行完善的地方。(3)科学合理的使用多媒体技术，多媒体技术是展现课程内容的主要方式。在电路中有很多内容和语言是传统媒体不能展现的。学生在理解方面存在一定的难度性，为了帮助学生更好的处理具有难度性的知识内容，可以利用flas把抽象的概念更加的具体化。
4结语
高职教学改革的工作时间较长、范围较广，尤其是随着科学技术的迅猛发展，教学改革也在不断的变化，还需要不断的吸取和总结经验，这样才能保证教学改革的合理进行。
参考文献:
［1］，王晓丹，王晓楠等．计算机硬件技术基础课程研究型教学模式的探索与实践［J］．计算机工程与科学，2014，36(z2):307～311．
［2］黄勤，唐丹，李楠等．融计算思维于"计算机硬件基础"课程的改革［J］．电气电子教学学报，2015(1):8～11．
计算机硬件基础知识篇10
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***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***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***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***分析问题和解决问题的能力。
实验4.系统的安装(XP和WINDOWS2000Server)(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(SisoftSandra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)***像处理软件
(2)声音
(3)播放器的安装与使用(豪杰、realPLAY、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***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.
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