高职计算机硬件教学系统性与实践性探讨

【摘  要】随着电脑的广泛应用，电脑已经發展成为了人们日常生活中必不可少的一个组成部分。在现在的高职院校教育制度体系中，计算机专业被认为是一门很重要的综合实践性很强的专业，它与信息化时代的发展紧密地相联，计算机科学和技术正在不断地更新换代，因此，对于从事计算机专业的学生，不但要求其理论知识基础扎实，还需要他们具有极强的自主动手能力。

【关键词】高职计算机硬件教学; 系统性; 实践性

引言

关于高职院校计算机教育课，培养的方向不同，所需要学习的知识点也不同，其中电脑设备与原理，硬件与软件组装、网络设备与原理这三点都是最为核心的知识点，同时，也是具有系统性、实践性比较强的关键点。对于这类的课程，仅仅依靠课堂教师的示范性讲解，只会导致学生失去兴趣。作为一门计算机专业的一项核心技术课程，要求学生们必须能够真正认识和理解一台计算机的基本工作原理和其网络的的基本运行机制，只有教材与实践相结合，学生才能真正搞懂计算机的硬件基本原理。

1.当前高职学校计算机硬件教学存在的问题

高职院校计算机的基本原理和数字电路课程作为现代计算机技术课程的重要一环，对学生综合能力的培养至关重要。但是从当前的相关教学课程内容设置情况来看，对于该部分的重视程度显然还远远不够，尤其是与硬件有关的课程仍然被认为是一个难点，其产生这种现象的根本原因可能就不外乎以下三点：

（1）计算机硬件的科学技术和设备的水平发展得异常迅速，导致当前的课程和教材及其实验基础设施均无法追赶它的发展速度。处理器的技术、储存技术以及网络的发展是迅速变幻的，由于此种快速的发展便造成理论与实践的联系性大大降低。

（2）计算机的系统结构表现出较强的系统化，但是所有相关的教学活动都没有直接对应，缺少了足够的理论实践和可操作性。目前，高职院校的电脑硬件专业课程大都是以电脑硬件课程的大纲为基础和要求来确定课程标准，而不是以电脑的整体体系架构为设计主线，因而该类型的课程存在一些问题仍然亟待创新。

（3）计算机科学的课程教育所针对的研究者和学习目标主要是那些需要具备相应的硬件设计知识和技术能力的专业学生，对于他们来说，软件的理解和掌握，是较为容易完成的，但是对于硬件的理解和掌握则往往是较为困难的，因而在课堂教学中这一部分的教学效果也非常不佳。并且当前的实验装置大多数都是由实验盒构成，不能够体现出硬件的设计理念。因而对电脑硬件进行充分的学习，对它们的工作原理进行掌握，是我们必须着重研究与突破的课题。

2.计算机硬件教学的系统性与实践性

2.1推动科学的教材体系建设

从实际情况上来看，计算机和应用类硬件课程所需要考虑的两个难点。一方面主要是由于教材中的内容分类划分混乱，内容与知识点相互重复，形成了学习的重叠性和局限性，一个简短的例子就是在微型电脑中对基本原理的知识点进行了多次的解释。另一方面，教材内容的逻辑性主要依据是它们都遵循了计算机科学的逻辑性，但却不是依照传统计算机硬件技术的逻辑性。我们应该依据现代计算机的发展观点对整个计算机硬件结构进行分析。在现代计算机技术进步和发展的阶段里，计算机的工作原理和运行过程变化较少，但它们在硬件设备上所确定的性能却会随之出现很多巨大的改变。一方面主要原因在于电子器件性能发展，所谓计算机电脑发展时期就是根据各个类型电子器件发展阶段进行差异区别与划分。而且另一个重要方面特点是，流水线和各类处理器的系统也都得到了改进和完备。由于整个计算机的一些指令系统都具有一个永恒的特性，因此它们的变动性比较轻微。

从前文中所做的研究和分析就我们可以清楚地看出，有必要按照逻辑重新编制一个关于计算机硬件教学的课程结构框架体系的设置，将计算机教学过程的具体实施过程划分成三个层次，前两个阶段的基本层次主要是以基础原理的教学实践和方法为主，到第三个层次则主要是为了体现对于计算机硬教学技术的深入研究和发展。掌握对计算机基本原理及编程语言的认识，基本原理中的内容本身就是被视为一个具有先导性的信息内容，因而它们所进行的信息内容设置必须以实际使用语言时所需要的信息量来作为主要设置依据，不要太过繁琐，否则便可能会丧失简洁度。

2.2注重课程的内容设计，追求连续性

针对计算机的各种硬件进行设计，这些是高职院校计算机专业学生应该要具备的知识和技术能力，高职院校较为注重设计技术能力的训练，在高职院校的课程当中比较多地涉及这一部分。在项目的教学设计方面要恰当地增添一些 eda 的教学内容，尤其是 isp 的教学技术极大地改善了课程的设计工作效率。另外，还要向学生讲解清楚，认识到软件编程和硬件编程两种方法之间存在着共同点。因此这门课程的教学内容不但需要充分地包括对单一软件或者是硬件知识的讲解和传授，而且还需要有利于软件和硬件相互转化的教学机制。许多硬件的功能都是可以借助于软件来发展和替代的。因此对指令和语言以及相关传输网络系统的设计来说就越加重要。良好的系统不但会促进计算机的设计效率，更是会促进整个电脑的硬件和软件以及辅助系统。而这种高度的系统化与实践性恰恰是高性能电脑的一种固定追求，合理地进行课程教学会加强学生的自主创新能力。

3.提高高职计算机专业学生实践能力的措施

3.1创新教学方式

当老师在进行课堂教学时，通常的情况下，先给学生讲解一些基本原理，然后再让学生进行一些具体的动手操作和演示，学生对于动手或者实物操作的兴趣可以说是远远超出了传统的讲授，通过这样的方式，一方面可以吸引学生们的学习兴趣，另一方面也是为了可以做到让广大学生真正地实践，毕竟理论的学习并非目的，最终还是需要靠自己的实践去检验，还可以做到让课堂上的学习不至于那么枯燥无味，学生们才会真正参与到课堂中来，与老师进行互动。

3.2实行创新实践小组式学习，设置开放式实验

实验教学不仅需要让全体学生熟练地掌握基本的計算机运算和操作，还要培养全体学生的自主学习能力与探索创新能力，计算机这个专业也是在不断地更新换代的，只要学生具备一些简易的基础知识是远远不够的，必须做到的就是要与时俱进，不断地学习新知识，所以把全体学生划分成几个小组，让每个小组根据自己小组的学习兴趣，自主选择实验的内容，在一个实验室里去进行自主的学习，通过不断的数据分析、设计和调试实验系统，对于学生的创新能力和动手技巧等方面都会有着极其重要的益处。

3.3开展校企合作

无论学生在学校里可以获取多少知识，高职教育的根本目标还是为了寻找一份工作，只有在实际的职业工作中，才能够真正地学以致用，将学校里可以获取的知识和工作中的具体实际情况相结合，实现学生的人生价值。因此，实训课程已经成为高职学校计算机课程教学的一个重要组成部分，学校和计算机教师们需要充分地挖掘校内和校外的资源，为广大学生量身定制地创造实训课程的机会，通过模拟化教学、专业岗位实习等形式为学生提供更多的专业岗位学习机会，这有利于广大学生更好地就业。

4.根据计算机硬件的系统性构建硬件实验室

为了满足人们对计算机硬件的现代化实践需求，硬件实验室是必须要做好的。它是一种对计算机硬件课堂教学设计的实践性和系统化要求。对于一个大型计算机硬件实验室的建设而言，首先我们需要进行充分考量的因素之一就是针对计算机硬件和各种基本技术原理不断地进行变形，其中所涉及的系统化和技术逐步演进的趋势以及它们所涉及的技术逐步变化与其发展的属性等这些各个方面都有影响，与此同时，还需要我们充分兼顾相应软件编写的程序。实验室由核心向外围，从简单向复杂，从传统的单机到多电脑的组装和构建，并且需要辅助配套的指令式程序系统、微型化程序和驱动模块进行设计。具体来说主要包含了以下几个的方面：（1）一个由运算器、微程序控制器、寄存器和指令系统等部分组成的 cpu 构造。（2）根据数字化存储器与其所对应的数据、地址和控制总线的设计等要求来建立一个能够进行数据存储的系统。（3）通过对外设、接口、中断、 dma 及其它与相应的接口驱动程序的设计等来建立 i / o 系统。上述这一部分主要目的在于对计算机系统进行了基础性的建立和组成，后面这一部分主要目的在于从指令系统和硬件体系架构等多个方面出发来改善和提高计算机的整体性，为我国现代计算机硬件技术的进步保证了其延展性。

5.结语

所谓计算机硬件架构的系统性是指计算机硬件技术进步和发展的一种基础性信息资源，对于现代计算机硬件课程教学来说，要有一个调整思路，坚持自己的系统性与实践化的追求，不但需要我们的学生必须熟悉并掌握良好的计算机硬件的基本原则，而且还需要其学会计算机的架构设计观点。要让学生积极地去探索计算机技术发展与研究的方法，启发他们的创造性思路。

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作者简介：吴松科（1989.06-），男，汉族，四川丹棱人，本科，助理实验师，研究方向为计算机硬件维护。