計(jì)算機(jī)硬件的概念精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的計(jì)算機(jī)硬件的概念主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)硬件技術(shù);教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程是普通高等學(xué)校理工科專業(yè)的一門重要計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)課程,也適合非理工科的其他專業(yè)學(xué)生選修。早在2006年,教育部高教司就明確提出了該課程是針對大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)理工類本科生設(shè)置的6門典型核心課程之一。它是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識、了解計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展、熟悉硬件原理及接口技術(shù)的主要課程。

1課程現(xiàn)狀和問題分析

根據(jù)教育部關(guān)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育“三個(gè)層次”的教學(xué)思想,計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)由微型計(jì)算機(jī)原理和微機(jī)接口技術(shù)等課程整合而來,因此自2006年以來,該課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)一直延續(xù)著原有課程的體系。與此同時(shí),計(jì)算機(jī)硬件在過去的50年里以摩爾定律(晶體管的集成度每18個(gè)月翻1番)高速發(fā)展,以CPU為代表的計(jì)算機(jī)硬件更新?lián)Q代十分迅速,新的接口層出不窮,使該課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)與學(xué)生成長和熟悉的環(huán)境嚴(yán)重脫節(jié)[1-2],具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:

第一,課程內(nèi)容過于專業(yè),教學(xué)要求和學(xué)生基礎(chǔ)有一定差距。微型計(jì)算機(jī)原理和微機(jī)接口技術(shù)等課程主要針對大三或大四學(xué)生開設(shè),而以這兩門課程內(nèi)容為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程主要面向大一和大二學(xué)生,目的是進(jìn)行計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育。由于面向群體不同,原有課程內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)過于專業(yè),不適合計(jì)算機(jī)硬件入門級教學(xué)。

我們隨機(jī)選取了高等教育出版社、機(jī)械工業(yè)出版社和中國鐵道出版社2005年之后出版(含再版)的5本教材。經(jīng)過統(tǒng)計(jì),3本教材以較多篇幅介紹Intel 8086系列處理器指令和接口結(jié)構(gòu),其中4本含有較多的匯編語言知識。然而,Intel 8086和匯編語言等知識對于低年級非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生過于深?yuàn)W和枯燥,非計(jì)算機(jī)專業(yè)低年級學(xué)生很難理解。

第二,課程內(nèi)容過于陳舊,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)無法吸引學(xué)生們的興趣。我們調(diào)研了國內(nèi)多所高校相關(guān)課程的教學(xué)狀況,課程實(shí)驗(yàn)方案主要包括兩種,即結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)箱和利用PC機(jī)進(jìn)行拆裝實(shí)驗(yàn)。

基于實(shí)驗(yàn)箱的課程實(shí)驗(yàn)往往以DOS、匯編語言、8255a、數(shù)碼管顯示和數(shù)模轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)為主,這些內(nèi)容繼承了微型計(jì)算機(jī)原理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對于大一和大二學(xué)生來說,離他們熟悉的硬件環(huán)境較遠(yuǎn),缺少趣味。以PC機(jī)為平臺的計(jì)算機(jī)拆裝類實(shí)驗(yàn)一般會(huì)受到學(xué)生的歡迎,具有一定吸引力,但計(jì)算機(jī)拆裝較為淺顯,與課程內(nèi)容結(jié)合效果不足,不能使學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件的原理有深入理解。盡管如此,考慮到學(xué)生的興趣,將PC機(jī)作為入門級實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)是課程實(shí)驗(yàn)改革的方向。

第三,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的性質(zhì)使課程無法照顧到各專業(yè)的需求。傳統(tǒng)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不區(qū)分學(xué)生的專業(yè)屬性,對于理工科專業(yè)來說,課程實(shí)驗(yàn)難度較低,缺乏學(xué)習(xí)興趣;對于非理工科專業(yè)來說,課程實(shí)驗(yàn)難度較高,無暇關(guān)注更深入內(nèi)容。為此,課程實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)該考慮學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)為基本實(shí)驗(yàn)和可選實(shí)驗(yàn),因材(專業(yè))施教[3-4]。

實(shí)踐教學(xué)是高等教育課程的重要組成部分,實(shí)踐教學(xué)應(yīng)努力貫徹以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),堅(jiān)持知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程的實(shí)際情況,課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢在必行。

2教學(xué)改革內(nèi)容

北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)(國家級教學(xué)團(tuán)隊(duì))在充分調(diào)研該課程講授現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,于2010年度開展了教學(xué)改革。核心思想是以克服學(xué)生對硬件的恐懼心理為目的,以計(jì)算機(jī)硬件經(jīng)典技術(shù)和新發(fā)展為主要內(nèi)容,輔助開放和自由的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,重點(diǎn)在于改革課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

基于上述思想,課程實(shí)驗(yàn)的改革從3個(gè)方面開展:教學(xué)組織、實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)場地。

首先,在教學(xué)組織上,我們增大了實(shí)驗(yàn)比例,占到整個(gè)學(xué)時(shí)的25%。同時(shí),教學(xué)內(nèi)容以“基本概念+基本部件”方式組織,如表1的第2-6章。例如,第3章內(nèi)容為“存儲系統(tǒng)與存儲器”,其中存儲系統(tǒng)是基本概念,學(xué)生理解起來有一些抽象,需要課堂講授;而存儲器則是基本部件,可以采取實(shí)踐教學(xué),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識硬盤、Flash存儲器、光存儲器等設(shè)備,更容易將存儲系統(tǒng)和實(shí)際硬件有機(jī)關(guān)聯(lián)起來,取得更好的教學(xué)效果。

其次,在課程實(shí)驗(yàn)方案上,考慮到大一、大二學(xué)生對硬件的陌生程度,我們采取了“基本實(shí)驗(yàn)+提高實(shí)驗(yàn)”的模式。基本實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件有基本的熟悉,克服對硬件的畏懼心理。提高實(shí)驗(yàn)的目的則是結(jié)合某一章節(jié)內(nèi)容,通過題目引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)他們的積極性,使其深入了解計(jì)算機(jī)硬件,部分候選方案如表2所示。

最后,為了達(dá)到實(shí)踐教學(xué)目的,依托學(xué)校的支持,我們建立了能夠同時(shí)為120人提供實(shí)驗(yàn)的場地,并在課程授課期間同步向?qū)W生自由開放。

3課程實(shí)驗(yàn)改革實(shí)踐

以北京理工大學(xué)2010年度的教學(xué)為實(shí)驗(yàn)樣本,學(xué)生來源于大一和大二兩個(gè)年級,共計(jì)122名,其中包含34名大一學(xué)生和88名大二學(xué)生。學(xué)生分布在36個(gè)專業(yè),共12個(gè)學(xué)院,以理工科專業(yè)為主,如圖1所示。該課程以全校公選課形式提供,限制人數(shù)為120人(額外2人為留學(xué)生),共32學(xué)時(shí),包含8個(gè)課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。

結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)改革內(nèi)容,我們向全體學(xué)生發(fā)放了無記名調(diào)查問卷,全部學(xué)生提交了有效問卷,我們獲得了一批有價(jià)值的反饋信息。

對于課程學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)問題,大一與大二學(xué)生的反饋建議如圖2所示。由圖可以看出,如果計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)安排在大一下學(xué)期,學(xué)生只學(xué)過計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,對硬件知識學(xué)習(xí)的渴望比較強(qiáng)烈,32個(gè)學(xué)時(shí)相對較少。如果安排在大二下學(xué)期,學(xué)生會(huì)比較有針對性地聽課,32個(gè)學(xué)時(shí)較為合理。

圖3給出了學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的反饋意見,橫坐標(biāo)是實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù),縱坐標(biāo)是人數(shù)?？梢?75%的學(xué)生們希望實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)在8～11之間,即實(shí)驗(yàn)課時(shí)占到總課時(shí)的25%～34%。

針對一些高校開展的“計(jì)算機(jī)拆裝”實(shí)驗(yàn),我們對學(xué)生的支持度進(jìn)行了調(diào)查。有100%的大一學(xué)生和98%的大二學(xué)生認(rèn)為“計(jì)算機(jī)拆裝”實(shí)驗(yàn)很有必要,得到了學(xué)生的廣泛支持,實(shí)驗(yàn)效果如圖4所示。

從圖4可以看出,計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)應(yīng)該以學(xué)生常見的PC機(jī)及擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)組成,這就指明了該課程實(shí)驗(yàn)改革的方向。

由于實(shí)驗(yàn)場地建設(shè)等問題,本次教改實(shí)踐讓學(xué)生選擇完成1項(xiàng)基本實(shí)驗(yàn)和1項(xiàng)提高實(shí)驗(yàn)。對于全部課程實(shí)驗(yàn)方案安排,請學(xué)生就歡迎程度排序,結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出,在基本實(shí)驗(yàn)方案中,“計(jì)算機(jī)拆裝”和“計(jì)算機(jī)硬件故障診斷”實(shí)驗(yàn)最受學(xué)生歡迎。此外,“操作系統(tǒng)安裝”和“網(wǎng)絡(luò)連通性測試”等與學(xué)生密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)也很受歡迎。從基本實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)初衷上來看,上述內(nèi)容達(dá)到了預(yù)期效果,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)生興趣,并幫助其克服了對硬件的恐懼心理。

在提高實(shí)驗(yàn)方案中,“U盤高級操作”和“硬盤數(shù)據(jù)的恢復(fù)”與生活比較貼近,最受學(xué)生歡迎。此外,由于大部分學(xué)生是理工科類學(xué)生,從未來專業(yè)發(fā)展角度講,“驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)”和“單片機(jī)開發(fā)”也得到了學(xué)生支持。這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋較多,在該課程中能夠幫助學(xué)生建立基本的概念即可。

而一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),例如“串行通信建立和測試”、“8086指令集實(shí)驗(yàn)”等,沒有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。應(yīng)該說,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的專業(yè)性更強(qiáng),但對于大一、大二學(xué)生來說,專業(yè)性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)不容易讓學(xué)生掌握基本原理和規(guī)律,不利于學(xué)生克服畏難心理。

4結(jié)語

針對計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程,結(jié)合北京理工大學(xué)2010年度教學(xué)改革實(shí)踐,我們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課時(shí)占總課時(shí)30%左右時(shí)的教學(xué)效果最好。在課程實(shí)驗(yàn)中,以PC機(jī)為主的硬件實(shí)驗(yàn)受到了學(xué)生歡迎。除了一些高校開展的“計(jì)算機(jī)拆裝”實(shí)驗(yàn)外,更多實(shí)驗(yàn)得到了實(shí)踐。從反饋效果來看,本文提出的實(shí)驗(yàn)方案能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,具有良好的效果。

注:本課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)課件通過互聯(lián)網(wǎng)開放。

參考文獻(xiàn):

[1] 陳立剛,徐曉紅,彭學(xué)鋒.“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”課程創(chuàng)新教學(xué)改革的實(shí)踐[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2009(9):109-112.

[2] 樊友洪,鄧韌,張敏. 非計(jì)算機(jī)專業(yè)“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)實(shí)踐探索[J]. 高教論壇,2009(2):75-77.

[3] 楊素敏,張政保,寇應(yīng)展.《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革的探討[J]. 中國教育信息化,2009(10):38-39.

[4] 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):81.

Innovation in the Experiments for Computer Hardware Fundamentals

SONG Tian, LI Feng-xia

(School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)

第2篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；動(dòng)畫演示；化整為零；以教促學(xué)

在當(dāng)今世界，以高速度、多核為代表的處理器芯片層出不窮，高性能的計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，這給計(jì)算機(jī)硬件類課程的教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)和高的要求。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式存在著一些不足和缺陷，需要對其進(jìn)行創(chuàng)新性的教學(xué)改革，才能滿足社會(huì)發(fā)展的需要。筆者結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件類課程實(shí)施過程中遇到的問題和實(shí)際情況，再結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出了采用綜合性創(chuàng)新教學(xué)方法和分層次分級教學(xué)模式教學(xué)改革的一些想法。

1 傳統(tǒng)教學(xué)的不足與缺陷

1）理論知識抽象，難以闡述和分析。

計(jì)算機(jī)硬件類課程主要講授與計(jì)算機(jī)相關(guān)硬件的性能特點(diǎn)和應(yīng)用方法。由于計(jì)算機(jī)硬件非常小巧，無法將其作為實(shí)物進(jìn)行現(xiàn)場展示，同時(shí)，內(nèi)部采用先進(jìn)技術(shù)，難于理解，因此，造成了相關(guān)課程存在理論知識抽象，學(xué)生難以理解的問題。

2）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)無法銜接，相互獨(dú)立。

教師在理論課上只把理論知識講授清楚，無法與對應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)聯(lián)系起來，造成了理論與實(shí)踐相互獨(dú)立、無法銜接的問題。眾所周知，要想讓學(xué)生更好地掌握課程知識點(diǎn)，必須讓其做好實(shí)踐活動(dòng)，自己動(dòng)手并且同時(shí)開動(dòng)腦筋才能對課上講解的理論知識有更加深入的理解和感受，才能有收獲，否則，就是讓學(xué)生走馬觀花，浪費(fèi)時(shí)間。

3）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，創(chuàng)新能力差。

由于計(jì)算機(jī)硬件類課程的理論知識非常抽象，能夠動(dòng)手進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用非常困難。因此，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的畏難情緒，產(chǎn)生“學(xué)了到底有什么用”“還不如學(xué)一兩種軟件編程語言更加實(shí)用”的想法。于是，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)付了事，不自己動(dòng)腦筋，更不會(huì)去創(chuàng)新和摸索，從而引發(fā)自主創(chuàng)新能力差的問題。

2 綜合性創(chuàng)新教學(xué)方法

計(jì)算機(jī)硬件類課程講授的內(nèi)容絕大部分是抽象的概念和理論，有公式推導(dǎo)、邏輯分析，內(nèi)容上不相同，形式上也不一樣，那么就必須采用不同的方法針對性地進(jìn)行教學(xué)。結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方法的特性，可以采用以下幾種基礎(chǔ)性的創(chuàng)新教學(xué)方法進(jìn)行綜合性使用，更好地改善課堂教學(xué)的實(shí)施效果，更能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。綜合性創(chuàng)新教學(xué)方法包含的內(nèi)容如圖1所示。

1）動(dòng)畫演示。

針對計(jì)算機(jī)硬件類課程中的抽象問題，如芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機(jī)制的工作原理等，盡可能多的將其做成Flas，或者三維模型，讓課堂講述的每一個(gè)理論知識點(diǎn)盡可能動(dòng)起來，讓學(xué)生看到的不再是生硬的文字描述，而是與之對應(yīng)的動(dòng)態(tài)的流程演示。這樣展示后，學(xué)生會(huì)感到非常的形象、直觀，問題理解起來也非常容易。

例如，在講計(jì)算機(jī)硬件的中斷機(jī)制時(shí)，如果僅從概念上講授，學(xué)生一定會(huì)感到比較枯燥，而且難以理解，無法建立對新鮮知識的好奇感。因此，筆者沒有僅僅從理論上進(jìn)行分析和描述，而是將一個(gè)計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的中斷過程，制作成一個(gè)Flash小動(dòng)畫，將中斷過程的每一個(gè)階段，分別依次表達(dá)出來，使一個(gè)復(fù)雜的工作過程變成一個(gè)按時(shí)間發(fā)展的小故事。同時(shí)，又將計(jì)算機(jī)中斷方式與其他的控制方式進(jìn)行對比，用直方圖或餅圖的形式進(jìn)行比較，讓學(xué)生非常形象地理解其中的規(guī)律以及使用它的原因，達(dá)到非常好的教學(xué)效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也非常高，有的甚至將日常生活中的事物也按照這種動(dòng)畫演示的方式自己表現(xiàn)出來，這給筆者留下了深刻的印象。

2）化整為零。

諺語說：“羅馬不是一日建成的”。筆者在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件類課程的教學(xué)實(shí)施之前，有很多學(xué)生說：“計(jì)算機(jī)硬件真難學(xué)”“計(jì)算機(jī)硬件就是一座羅馬城”，都感覺自己很難在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)，從而望洋興嘆，甚至有打退堂鼓的意思。為了消除他們對此課程的畏難情緒，讓他們充分感受計(jì)算機(jī)硬件的樂趣，筆者在課程的實(shí)施過程中將比較難懂、復(fù)雜生硬的地方進(jìn)行化整為零的分解。將一個(gè)難的大問題分解成若干個(gè)簡單的小問題，同時(shí)使難度呈階梯式增長，慢慢地呈現(xiàn)給學(xué)生，然后帶著學(xué)生一步一步地上樓梯。當(dāng)將若干個(gè)簡單問題全部解決后，一個(gè)大的問題也就迎刃而解了。

例如，在講計(jì)算機(jī)硬件的組成結(jié)構(gòu)時(shí)，如果將一個(gè)大的硬件框架展示給學(xué)生，勢必會(huì)給他們帶來復(fù)雜生硬的印象，而且知識內(nèi)容繁多，無法同時(shí)全部理解。因此，筆者將計(jì)算機(jī)硬件從功能上進(jìn)行分解，如可以分為CPU、總線、存儲器和外部接口設(shè)備等，也可以繼續(xù)分解下去，讓一個(gè)非常復(fù)雜的難問題，變成一個(gè)個(gè)簡單的小問題，然后再針對這些小問題，逐一進(jìn)行詳細(xì)闡述，配合動(dòng)畫演示的方法，讓學(xué)生非常容易地理解其中的規(guī)律和特點(diǎn)。當(dāng)所有的小知識點(diǎn)講解完成以后，學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件的完整結(jié)構(gòu)也就有了一個(gè)整體的認(rèn)識。這就相當(dāng)于將一個(gè)大饅頭掰成很多小份，讓學(xué)生一口一口吃，最終把大饅頭整個(gè)吃下去，卻并不感覺難以下咽。

3）類比。

在計(jì)算機(jī)硬件類課程的教學(xué)過程中，普遍存在概念生硬、機(jī)制難懂的現(xiàn)象，那么如何能夠讓學(xué)生更好地理解其中的原理，這是教師必須要考慮的重要問題。其中，類比教學(xué)法非常有用，將學(xué)生沒有接觸過的生硬問題與他們?nèi)粘Ｉ钪械那猩硎挛锫?lián)系起來，進(jìn)行類比分析。由于他們能夠理解身邊事物的規(guī)律，借此也能類比理解相同原理的計(jì)算機(jī)硬件問題。

例如，在講計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲器時(shí)，可以將存儲單元類比成二個(gè)個(gè)小房子，每一個(gè)房子有一個(gè)主人，主人可以進(jìn)入也可以出去，將其對應(yīng)為存儲器的寫和讀。由于存儲器的尋址非常復(fù)雜，機(jī)制繁多，我們可以將其對應(yīng)成房子的門牌號：尋址就是找門牌號。門牌的編號方式就是存儲器的編址方法。這樣，學(xué)生感到一個(gè)非常抽象的概念居然和自己身邊的房子聯(lián)系起來了，只要能夠正確地找到需要居住的房子，自然就能夠找到存儲器的地址。

4）案例。

一系列復(fù)雜的知識問題如果僅靠生硬的文字和圖形進(jìn)行描述，教學(xué)效果未必會(huì)很理想。因此，為了提高教學(xué)效果，可以引入一些常見的綜合性案例進(jìn)行輔助教學(xué)。由于案例里面包含了和理論知識類似的基礎(chǔ)性知識，因此可以采用類比的方法，只要學(xué)生理解了案例，自然就比較容易理解與之對應(yīng)的理論知識。

例如，在講計(jì)算機(jī)硬件中的定時(shí)器接口芯片時(shí)，可以使用“神州九號”火箭發(fā)射的教學(xué)案例。火箭發(fā)射過程中需要用到計(jì)時(shí)功能，尤其是發(fā)射前最后30s讀數(shù)時(shí)間，正是大家最關(guān)心最緊張的時(shí)候。在課堂上可以播放火箭發(fā)射案例的視頻，讓學(xué)生充分地感覺到定時(shí)和計(jì)數(shù)工作的重要性，并很好地理解其中的基本原理。通過該案例，學(xué)生也能比較容易地理解定時(shí)器接口芯片的工作原理。

5）以教促學(xué)。

“教是最高形式的學(xué)習(xí)”，這是筆者長期作為教師所深深體會(huì)到的。如果一個(gè)人可以達(dá)到“教”的水平，就代表他一定學(xué)習(xí)地非常透徹，非常好。在教學(xué)活動(dòng)中也可以采用這種教學(xué)方法，讓若干個(gè)學(xué)生組成一個(gè)小組，將計(jì)算機(jī)硬件體系中幾個(gè)小的知識點(diǎn)分配給幾個(gè)學(xué)習(xí)小組，讓他們在學(xué)習(xí)過某一知識點(diǎn)一段時(shí)間后給全班學(xué)生講授其中的規(guī)律和特點(diǎn)。這種方法會(huì)讓學(xué)生以一種全新的方式來對待學(xué)習(xí)，大大激發(fā)他們的思維活動(dòng)，使學(xué)生充當(dāng)教師的角色，學(xué)生不僅樂于其中，還可以提高自己的自信心和表達(dá)能力，在邏輯思維能力和資料搜集能力等很多方面都會(huì)有較大的提升。

3 分層次分級教學(xué)模式

在課程教學(xué)過程中，學(xué)生的理解層次和自身特點(diǎn)完全不一樣。我們絕不能按照一個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)，這樣做只會(huì)滿足具有生態(tài)分布特點(diǎn)的所有學(xué)生中的一部分達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，而其他大部分的學(xué)生卻達(dá)不到教學(xué)要求，因此需要進(jìn)行分層次分級教學(xué)。

1）分層次分級原則。

根據(jù)學(xué)生自身特點(diǎn)的不同，可以將其分為3級：基礎(chǔ)較差的學(xué)生作為A級；經(jīng)過努力能夠完成教學(xué)要求的學(xué)生作為B級；能夠輕松理解和消化授課內(nèi)容的學(xué)生作為C級，如圖2所示。

2）分層次分級的教學(xué)目標(biāo)。

針對A級學(xué)生應(yīng)該抓住基礎(chǔ)、促進(jìn)鞏固，只要求其掌握課程規(guī)定的重點(diǎn)內(nèi)容即可；針對B級的學(xué)生應(yīng)該抓住深度、融會(huì)貫通，要求其除掌握重點(diǎn)內(nèi)容外，還應(yīng)適當(dāng)對與重點(diǎn)有關(guān)的知識點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行融匯和延伸；針對C級的學(xué)生應(yīng)該立足前沿、拓展思維，要求其除了掌握重難點(diǎn)內(nèi)容以外，還應(yīng)加大學(xué)科的寬度和深度，以拓展其視野，豐富其知識底蘊(yùn)。

3）多層次的教學(xué)方法。

在教學(xué)實(shí)施過程中應(yīng)采用多層次的教學(xué)方法。教學(xué)針對面不僅是某一級，而是讓各層次各級的學(xué)生接受起來都不覺得困難。對于基礎(chǔ)性的內(nèi)容采用“低起點(diǎn)、多臺階、多反饋”的策略，在方法上要“精講多練、多反復(fù)、多聯(lián)系”；對于應(yīng)用性的內(nèi)容采用“慢變化、重能力、勤反饋”的教學(xué)策略，在方法上要“學(xué)講結(jié)合，合理兼顧”；對于拓展性的內(nèi)容采用“多啟發(fā)、重創(chuàng)新”的教學(xué)策略，在方法上要“適當(dāng)講解、兼顧自學(xué)”。

4）分層次分級教學(xué)的實(shí)施過程。

在進(jìn)行分層次分級教學(xué)的實(shí)施過程中，針對A級學(xué)生要盡可能采用動(dòng)畫演示、化整為零和類比的教學(xué)方法，將基礎(chǔ)性的知識內(nèi)容形象直觀地展示給學(xué)生，讓其較為容易地理解和掌握。在進(jìn)行相對較難的知識內(nèi)容教學(xué)實(shí)施時(shí)，可以盡可能多的采用化整為零和類比的方法，將較復(fù)雜難懂的知識內(nèi)容分解成一個(gè)個(gè)容易理解的小的知識塊。同時(shí)，將抽象的問題與日常熟悉的生活事物類比起來，引入一些大家都知道的故事、事件作為教學(xué)案例。

針對B級或C級學(xué)生，可以創(chuàng)設(shè)一些合作課題，讓其進(jìn)行協(xié)作和交流。其中，可以選擇一些合適的主題，為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)場景，通過討論交流、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題等一系列活動(dòng)，使學(xué)生獲得知識、技能和自信心。但是，根據(jù)每一級學(xué)生的具體情況，選題難度要適中；討論分組也需注意人員搭配，保證每組都有一名C級學(xué)生；教師需要根據(jù)討論情況分階段進(jìn)行小結(jié)引導(dǎo)，控制討論進(jìn)程，保證討論效果。另外，如果教學(xué)內(nèi)容的難度達(dá)到了B或者C級學(xué)生的自學(xué)水平，就可以將若干個(gè)學(xué)生組成一個(gè)小組，讓其進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容和資料的搜集和整理并在準(zhǔn)備好后上講臺給大家講解，達(dá)到以教促學(xué)的教學(xué)目的。

第3篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞:考研;計(jì)算機(jī)組成原理;課程改革;教學(xué)方法

2009年以前計(jì)算機(jī)考試是各個(gè)學(xué)校自己命題,根據(jù)各個(gè)學(xué)校對考生的要求和學(xué)校老師的研究方向確定不同的考試科目。一般從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這四門課中挑選兩到三門來考。不同學(xué)校的試題難度相對不同學(xué)校的學(xué)生存在有非客觀的因素。為使學(xué)生在計(jì)算機(jī)專業(yè)課考試中有一個(gè)客觀的評價(jià),教育部針對這個(gè)問題提出了統(tǒng)考科目。眾所周知,計(jì)算機(jī)學(xué)科整個(gè)課程體系粗略可以分為軟件理論和硬件理論兩部分?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是軟件課程的基礎(chǔ),“計(jì)算機(jī)組成原理”是硬件課程的基石。在這兩門課程的基礎(chǔ)上,操作系統(tǒng)講述的是如何使計(jì)算機(jī)展現(xiàn)給用戶強(qiáng)大而易用的功能。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的興起,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行基本原理也顯得越發(fā)重要起來。因此,將這四門課被選定為計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試考查的課程還是比較科學(xué)的。計(jì)算機(jī)專業(yè)考研統(tǒng)考給我們的計(jì)算機(jī)教學(xué)提出了新的要求。

1 “計(jì)算機(jī)組成原理”考研大綱解析

1.1大綱考查目標(biāo)

首先我們要知道考研大綱的考查目標(biāo),大綱中明確指出了課程的考查目標(biāo)為:

(1) 理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式,具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。

(2) 理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)概念,熟悉硬件與軟件之間的界面,掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識和基本實(shí)現(xiàn)方法。

(3) 能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法,對有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問題進(jìn)行計(jì)算、分析,并能對一些基本部件進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)。

1.2大綱解析

從大綱的考查目標(biāo)以及近兩年的真題中可以看出“計(jì)算機(jī)組成原理”課程的教學(xué)內(nèi)容不僅要傳授有關(guān)硬件設(shè)計(jì)的課本知識,更要重視理論知識與實(shí)踐過程的結(jié)合,將知識綜合靈活運(yùn)用,重視學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。本課程應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)方面的3種能力:即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的認(rèn)知能力、設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新能力。課程主要通過對計(jì)算機(jī)各功能部件的組成及運(yùn)行原理的分析、講解和配套實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件的系統(tǒng)級認(rèn)知能力。通過對數(shù)據(jù)的機(jī)器表示、運(yùn)算方法及運(yùn)算部件的組成等知識點(diǎn)的講解和實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的運(yùn)算特征;通過指令系統(tǒng)的相關(guān)知識,使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)匯編級的結(jié)構(gòu)特征和基本操作描述方法;通過存儲系統(tǒng)的詳細(xì)講解和實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能從容量、速度和成本的角度理解多層次存儲系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和工作原理;通過CPU及控制單元的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析,結(jié)合指令執(zhí)行控制的深入講解和實(shí)驗(yàn),使學(xué)生理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)指令執(zhí)行的實(shí)質(zhì)和控制單元的基本實(shí)現(xiàn)方法;通過總線、輸入輸出接口及外部設(shè)備等知識的講解,使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部的交互方式。

2教學(xué)方法探討

2.1教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

通過對大綱及其所涉及的知識點(diǎn)的分析來看,“計(jì)算機(jī)組成原理”考研大綱首先要求學(xué)生了解各部件的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)構(gòu)以及相互連接方式,具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。也就是要求學(xué)生既能夠從全局或宏觀的角度掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理,又能從局部或微觀的角度理解計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的工作過程和交互方式。任課教師不但要使學(xué)生清晰地了解所學(xué)內(nèi)容在課程知識結(jié)構(gòu)中的位置以及和其他部分之間的關(guān)系,還要使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容具有清晰的脈絡(luò)和思路,這對學(xué)生全面地掌握本課程的知識具有十分重要的作用。因此,有必要研究并實(shí)踐一種有效的教學(xué)模式,使學(xué)生從微觀層面掌握課程知識單元、從宏觀層面建立該課程知識體系,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的認(rèn)知能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力[1]。

在實(shí)踐中,我們從知識與能力兩個(gè)層次,課堂與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)對“計(jì)算機(jī)組成原理”課程與實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),采用自頂向下的教學(xué)思路,建立了一種從整體功能推進(jìn)到局部組成、從微觀實(shí)現(xiàn)抽象到宏觀結(jié)構(gòu)的層次化課程內(nèi)容設(shè)計(jì)模式。通過提出問題、分析問題、分析功能需求、探討解決思路、總結(jié)功能特征、介紹設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容展開模式,分別對存儲系統(tǒng)、計(jì)算單元、控制單元和輸入輸出系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì),貫徹局部組成體現(xiàn)整體功能、微觀實(shí)現(xiàn)體現(xiàn)宏觀結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路,同時(shí)突出“功能分析”和“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”兩條主線。

2.2教學(xué)方法

在實(shí)際教學(xué)過程中,有些學(xué)生,甚至老師認(rèn)為各硬件課程之間的銜接并不緊密,互不相干。有的教師講到的知識點(diǎn)如果用到了前導(dǎo)課程的知識,很多老師在這里就只是一筆帶過,沒有將前導(dǎo)課的知識點(diǎn)和本課程銜接和過渡起來,而知識之間的貫穿、聯(lián)系去靠學(xué)生自己去領(lǐng)悟,這樣的教學(xué)效果可想而知。因?yàn)檎n程與課程之間的聯(lián)系內(nèi)容對同學(xué)們對舊知識的加深和對新知識的理解起著非常重要的作用,教師明確將這種銜接和過渡告訴學(xué)生,學(xué)生才能在大腦里形成一個(gè)嚴(yán)密完整、一環(huán)扣一環(huán)的硬件體系[2]。

在培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件的系統(tǒng)級認(rèn)知能力的基礎(chǔ)上,我們通過對運(yùn)算部件、存儲系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、控制單元、整機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等知識的講解,結(jié)合相應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的理解和設(shè)計(jì)能力。在設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的具體方式上,可通過課堂講授、課后練習(xí)、配套實(shí)驗(yàn)等形式分層次實(shí)現(xiàn)。如課堂講授可重點(diǎn)介紹系統(tǒng)和部件的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過程等內(nèi)容;課后練習(xí)可進(jìn)行框架性設(shè)計(jì);配套實(shí)驗(yàn)可圍繞規(guī)范、典型的模型系統(tǒng),從功能部件的實(shí)現(xiàn)開始,直至最終設(shè)計(jì)出一臺具備基本運(yùn)算能力和存儲能力、支持有限指令集的計(jì)算機(jī)設(shè)備。從而達(dá)到驗(yàn)證功能部件和系統(tǒng)的功能,掌握必要的硬件描述語言、設(shè)計(jì)工具及仿真環(huán)境,體驗(yàn)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程,掌握相關(guān)硬件設(shè)計(jì)技術(shù)與方法等目的。

課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,在培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知和設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)上,通過對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)不同階段面臨的問題及其技術(shù)發(fā)展的分析和探討,體會(huì)在特定的技術(shù)條件下的創(chuàng)新思維;針對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)面臨的新問題和新需求,結(jié)合新技術(shù)向?qū)W生介紹該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢,引領(lǐng)學(xué)生突破思維定勢,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。通過集成計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、編譯技術(shù)等課程知識內(nèi)容的綜合課程設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的基本創(chuàng)新能力。

3教學(xué)方法實(shí)踐

在教學(xué)中筆者還有意識地運(yùn)用以下一些方法。

3.1多媒體教學(xué)

“計(jì)算機(jī)組成原理”傳統(tǒng)的教學(xué)方法是采用粉筆加黑板的教學(xué)方式,教學(xué)手段單一。很多工作過程都發(fā)生在芯片內(nèi)部,看不見也摸不著,內(nèi)容很抽象,而且電路圖、時(shí)序圖也非常多。如果總是空講或是單憑老師在黑板上畫是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足授課需要的。要解決這個(gè)問題,就得充分利用現(xiàn)代的多媒體手段,上課的時(shí)候通過多媒體課件,使同學(xué)們有一個(gè)直觀的、感性的認(rèn)識,同時(shí)擴(kuò)大學(xué)生的知識面。比如:要講解CPU執(zhí)行指令的時(shí)候,最好制作一個(gè)能反映 CPU每一步工作流程的動(dòng)畫,動(dòng)畫生動(dòng)地反映了計(jì)算機(jī)指令被執(zhí)行的詳細(xì)過程,指令如何流動(dòng),數(shù)據(jù)如何獲取,結(jié)果如何存放。這樣就能使同學(xué)們直觀地獲得感性認(rèn)識,同時(shí)也加深了大家對理論知識的理解和記憶。

3.2啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)是指教師有意識地提出一些現(xiàn)象或問題去引導(dǎo)學(xué)生思考。例如,講解加法器的時(shí)候引導(dǎo)學(xué)生思考:ALU內(nèi)部有加法器,那么有減法器嗎?教師進(jìn)一步引導(dǎo):補(bǔ)碼出現(xiàn)的意義是什么,補(bǔ)碼如何實(shí)現(xiàn)減變加?經(jīng)過啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生把前后兩個(gè)看似孤立的知識點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系在一起,構(gòu)成完整的知識體系。

3.3類比教學(xué)

類比教學(xué)是在授課過程中將一些概念、策略和思想等與現(xiàn)實(shí)生活中的生動(dòng)事例進(jìn)行關(guān)聯(lián)、類比。使學(xué)生更容易理解和牢固掌握教學(xué)內(nèi)容、抓住關(guān)鍵思想。例如:為了便于理解指令尋址方式,用生活事例類比:你想找張三,如果張三與你在同一辦公室,在辦公室可直接找到他,這相當(dāng)于立即數(shù)尋址;如果張三與你不在同一單位,但你知道他的家庭地址。根據(jù)地址到張三家可以找到他,這是直接尋址:如果你不知道張三的地址,但是你知道李四的地址,而李四知道張三的地址,可以通過李四找到張三,這就是間接尋址。再如,把存儲層次中的映像規(guī)則與閱覽室的位置分配進(jìn)行類比;把局部性原理與衣柜里存放什么衣服以及電腦的桌面放什么圖標(biāo)相關(guān)聯(lián);把流水線技術(shù)與工業(yè)流水線進(jìn)行類比等[3]。

還有在講述計(jì)算饑存儲系統(tǒng)時(shí),學(xué)生對Cache在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用不能準(zhǔn)確把握,此時(shí)可以列舉:假?zèng)]學(xué)生要找一個(gè)同學(xué)的電話號碼,一個(gè)途徑是從整個(gè)城市的電活號碼薄中去查,另一個(gè)途徑是在自己隨身攜帶的手機(jī)通訊錄中去查,顯然在手機(jī)通訊錄中去查會(huì)快得多。這例子形象地說明了在Cache中獲取數(shù)據(jù)會(huì)比在主存中獲取數(shù)據(jù)更快,另外也說明了Cache的另一個(gè)特點(diǎn):雖然存儲容量有限,但所存儲的信息是較常用的。又例如教學(xué)總線寬度的慨念,可借助于城市道路寬度來類比說明。

3.4根據(jù)教材內(nèi)容補(bǔ)充最新的實(shí)用知識

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和教材的出版周期的不協(xié)調(diào),使得教材中部分知識顯得較老或過時(shí),這也是造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高的原因之一。因此,教學(xué)過程的每一環(huán)節(jié),都盡量補(bǔ)充一些當(dāng)前最新技術(shù)的發(fā)展情況和新型元器件的介紹。讓學(xué)生不但能在該課程中學(xué)習(xí)到理論知識,還能開闊眼界并學(xué)習(xí)到實(shí)用的知識,從而有效提高學(xué)習(xí)積極性[4]。如:在講述內(nèi)存的存儲單元工作原理和讀寫工作周期時(shí),也可以補(bǔ)充一些與當(dāng)前流行的計(jì)算機(jī)內(nèi)存的相關(guān)知識,如SDRAM、DDR、DDRII等,以及內(nèi)存工作參數(shù)如PC150、DDR266、DDRII800等。又如:講存儲器時(shí),也可以補(bǔ)充ROM、PROM、EPROM、EEPROM,使學(xué)生在比較中了解這幾種存儲器的區(qū)別和發(fā)展歷史。在輸入輸出系統(tǒng)教學(xué)中,需要指出哪些技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)過時(shí),讓學(xué)生清楚了解輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展過程。同時(shí)補(bǔ)充一些當(dāng)前最新的輸入輸出設(shè)備的發(fā)展、技術(shù)和性能,如 U盤和串行硬盤存儲系統(tǒng)、液晶顯示系統(tǒng)等。由于這些最新的技術(shù)和產(chǎn)品是學(xué)生經(jīng)常接觸到的,相關(guān)知識容易吸引他們的興趣,讓學(xué)生清楚地理解教材內(nèi)容究竟有哪些實(shí)際應(yīng)用,可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)也學(xué)到一些與實(shí)踐和應(yīng)用相關(guān)的知識。這樣,使學(xué)生對知識的記憶不再孤立,而能進(jìn)行關(guān)聯(lián)記憶,產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。

4結(jié)語

總體來說“計(jì)算機(jī)組織原理”課程的難度還是較高,在計(jì)算機(jī)專業(yè)課里占到45分。在學(xué)習(xí)的時(shí)候要特別注意以下幾點(diǎn),第一要正確理解大綱的基本概念,掌握概念的一些要點(diǎn);第二把概念和原理聯(lián)系起來,不要孤立學(xué)習(xí)某一部分,要關(guān)聯(lián)起來,因?yàn)橛?jì)算機(jī)各個(gè)部件之間本來就是一個(gè)相互聯(lián)系的整體;第三要把握重點(diǎn)、難點(diǎn),主次分清。

以上是筆者在多年“計(jì)算機(jī)組成原理”教學(xué)改革摸索過程中的一些心得體會(huì),歸納起來就是:通過合理組織硬件課程的知識內(nèi)容,使它們詳略得當(dāng),突出重點(diǎn);充分結(jié)合實(shí)際,引入當(dāng)前的許多實(shí)例來豐富學(xué)習(xí)的內(nèi)容,提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣;采用新的教學(xué)方法,使用多種教學(xué)工具充分調(diào)動(dòng)同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生對計(jì)算機(jī)組成的實(shí)際分析、設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作能力。通過以上這幾個(gè)方面來提高課程的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)課程的建設(shè)與發(fā)展。在教授知識的同時(shí),作為教師也應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)提高,加強(qiáng)學(xué)科科研,立足教學(xué),只有這樣教師才能把“計(jì)算機(jī)組成原理”課程講好,學(xué)生才能更加深入地理解和掌握課程內(nèi)容,對考研大綱所要求的各個(gè)知識點(diǎn)才能更加融會(huì)貫通,當(dāng)然也能夠取得較為理想的考試成績。

參考文獻(xiàn):

[1] 劉旭東,熊桂喜. “計(jì)算機(jī)組成原理”的課程改革與實(shí)踐[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2009(7):74-76.

[2] 楊振華.“計(jì)算機(jī)組成原理”課程改革探索[J]. 中國電力教育,2008(23):119-120.

[3] 王志曉,夏戰(zhàn)國,王凱.《計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)》教學(xué)改革與探索[J].福建電腦,2009(2):213-214 .

[4] 王勇,黃賢英.“計(jì)算機(jī)組成原理”的教學(xué)方法[J]. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué),2008,22(3):167-170.

Discussion of Teaching Method to the Principles of Computer Organization

under the Environment of National Unified Exams

WANG Ding-lei

(Anyang Normal University, Anyang 455002, China)

第4篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

（一）計(jì)算機(jī)硬件的概念

計(jì)算機(jī)硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的物理裝置總稱。這些物理裝置按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體為計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

（二）計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

以目前最為經(jīng)典的馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)為架構(gòu)來說，計(jì)算機(jī)硬件主要包括：CPU、存儲設(shè)備、輸入輸出設(shè)備、總線、其他部件。具體介紹如下：1.CPU也稱中央處理器，是計(jì)算機(jī)最重要的組成部分，用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種邏輯運(yùn)算，是計(jì)算機(jī)的執(zhí)行單位。2.存儲設(shè)備具有記憶功能，分為內(nèi)存和外村。內(nèi)存也稱主存儲器，與CPU直接相連，是計(jì)算機(jī)中的工作存儲器，存取速度快，但存儲容量??；外存也稱輔助存儲器，容量大，例如計(jì)算機(jī)硬盤、光盤、U盤等。3.輸入輸出設(shè)備簡稱I/O設(shè)備，是計(jì)算機(jī)與外界聯(lián)系的橋梁。其中輸入設(shè)備是指能向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入信息的設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀；輸出設(shè)備是指能把計(jì)算機(jī)處理結(jié)果顯示出來的設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)、繪圖儀。4.總線是連接CPU、內(nèi)存、外存、輸入、輸出設(shè)備的一組物理信號線及其相關(guān)的控制電路，是計(jì)算機(jī)中用于在各部件間運(yùn)載信息的公共機(jī)構(gòu)。其他部件也很重要，影響著計(jì)算機(jī)的日常使用，如主板、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、物理加速器等。

二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成

（一）控制設(shè)備。計(jì)算機(jī)的控制中心由控制設(shè)備擔(dān)當(dāng)，控制器根據(jù)人們事先給定的指令，通過自身功能將指令傳達(dá)給其他部件，有條不紊地控制著計(jì)算機(jī)其他各個(gè)部分的正常運(yùn)作。在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，控制器有著指揮的作用，它的功能對計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化程度有深遠(yuǎn)影響。

（二）存儲設(shè)備。內(nèi)存儲器和外存儲器構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的存儲設(shè)備，經(jīng)常把它稱為存儲器。內(nèi)存儲器是由半導(dǎo)體等材料做成的，并由電路和CPU相連接。計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)工作時(shí)，首先要把用戶需要的程序或者相關(guān)數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存，然后CPU到內(nèi)存中讀取相關(guān)的指令與數(shù)據(jù)，運(yùn)算結(jié)果的處理上，CPU會(huì)將結(jié)果寫入內(nèi)存。所謂的外存儲器，就是用戶用來放置需要長期保存的數(shù)據(jù)，這也是外存儲器的一大優(yōu)點(diǎn)。

（三）運(yùn)算設(shè)備。所謂的運(yùn)算設(shè)備，就是計(jì)算機(jī)在運(yùn)算過程中要用到的，并且能夠根據(jù)不同的運(yùn)算、算數(shù)裝置進(jìn)行各種算數(shù)處理，使數(shù)據(jù)信號得到全面處理的設(shè)備。在人們的日常生活中，運(yùn)算設(shè)備的使用范圍較廣，它能夠使復(fù)雜困難的計(jì)算變得簡單，極大地節(jié)約了工作的時(shí)間，并提高相關(guān)工作的效率，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)運(yùn)算的準(zhǔn)確性。

（四）輸入設(shè)備。計(jì)算機(jī)與人之間所進(jìn)行的會(huì)話是靠計(jì)算機(jī)中的輸入設(shè)備完成的，輸入設(shè)備是接受人的命令或接收數(shù)據(jù)時(shí)需要的必備設(shè)備，它的主要功能是將各種信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再由內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行相關(guān)處理。常用的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)等工具，另外，常用到的輸入形式有數(shù)據(jù)、程序等。

（五）輸出設(shè)備。輸出設(shè)備主要功能是將計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理過的信息輸出計(jì)算機(jī)，并將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果以一種人們能夠看懂的方式輸出的設(shè)備。要想得到一個(gè)精確地計(jì)算結(jié)果，必須要借助計(jì)算機(jī)相關(guān)的輸出設(shè)備。然而，輸入設(shè)備是將人為的命令以及編程等以計(jì)算機(jī)能夠識別的語言輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部當(dāng)中，供計(jì)算機(jī)存儲以及計(jì)算或者進(jìn)行輸出等。

三、如何對計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)

（一）對硬件進(jìn)行日常維護(hù)

計(jì)算機(jī)硬件是PC的重要組成部分，更是核心部分，對硬件設(shè)備做好日常維護(hù)，才能保證計(jì)算機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。在對硬件進(jìn)行維護(hù)時(shí)應(yīng)該遵循硬件和軟件兼顧的原則。計(jì)算機(jī)軟件和硬件設(shè)備相輔相成，軟件的正常運(yùn)行對硬件設(shè)備有良好的促進(jìn)作用。此外，要注意為計(jì)算機(jī)營造一個(gè)良好的工作環(huán)境，注意定期對計(jì)算機(jī)中的各種設(shè)備進(jìn)行除塵。一個(gè)干凈的工作環(huán)境可以增加計(jì)算機(jī)設(shè)備的使用壽命，降低故障發(fā)生的概率。

（二）對硬件維護(hù)的具體內(nèi)容

對計(jì)算機(jī)維護(hù)人員來說，對硬件故障進(jìn)行正確的判斷是維護(hù)工作中的重要內(nèi)容。維護(hù)人員要結(jié)合計(jì)算機(jī)的內(nèi)部情況和外部問題對其進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)確定位故障位置，從而及時(shí)解決問題。判斷故障方法：首先，檢查電源情況。要認(rèn)真觀察計(jì)算機(jī)本身的電源、插座或者電源線是否出現(xiàn)故障。其次，檢查系統(tǒng)是否正常。硬件設(shè)備由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支配，所以需要檢查計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)問題。

（三）硬件維護(hù)的步驟

第一，要定期對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行檢查，要注意電磁干擾方面的影響問題。第二，安排合理的檢查順序，做到從軟件到硬件的檢查。因?yàn)楹芏嗟挠布收隙际怯绍浖鸬模砸葯z查軟件的情況，這樣可以有效提高工作的效率。第三，注重對電源的檢查。電源的性能好壞直接影響計(jì)算機(jī)的正常工作，如果電源出現(xiàn)損壞，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法穩(wěn)定運(yùn)行。所以在檢查時(shí)，維修人員要先確定電源沒有問題了，再對其他部件進(jìn)行檢查。

四、計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)原則、內(nèi)容及一般步驟

（一）計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)原則

計(jì)算機(jī)硬件有其敏感性和特殊性特征，因此維護(hù)保養(yǎng)顯得尤其重要。在維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件時(shí)，要遵循以下基本原則：第一，確保軟件和硬件兼容、匹配的原則。計(jì)算機(jī)軟件和硬件是相互聯(lián)系的兩方面，不兼容的軟件和硬件會(huì)對計(jì)算機(jī)硬件造成極大的傷害。第二，確保計(jì)算機(jī)有良好的運(yùn)行環(huán)境。首先，保證計(jì)算機(jī)電壓的穩(wěn)定，使計(jì)算機(jī)硬件遠(yuǎn)離頻繁跳槽或者電壓不穩(wěn)的電路環(huán)境中；其次，定期清理計(jì)算機(jī)灰塵；再次，及時(shí)更新計(jì)算機(jī)硬件，確保計(jì)算機(jī)整體功能的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)內(nèi)容

在維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件故障時(shí)，要盡可能選擇科學(xué)的手段和方法。計(jì)算機(jī)維護(hù)人員要切實(shí)提高自身素質(zhì)，對計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷和分析，科學(xué)確定故障原因和位置，及時(shí)妥善處理好各種計(jì)算機(jī)問題。系統(tǒng)或者電源問題會(huì)在一定程度上造成計(jì)算機(jī)硬件故障，就電源而言，可以對電源線和電源接口進(jìn)行檢查；而就系統(tǒng)而言，要熟悉各種硬件故障。

（三）計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的步驟

維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件時(shí)要遵循如下步驟：第一，定期檢查。及時(shí)檢查計(jì)算機(jī)硬件，發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)和問題，從根源上避免硬件損壞。第二，在檢查過程中遵循先軟件后硬件的基本原則。大部分情況下，計(jì)算機(jī)硬件故障都是由軟件故障引發(fā)的。第三，主機(jī)檢查在外部設(shè)備檢查之后進(jìn)行。第四，首先從電源檢查開始，接著進(jìn)行其他部件的常規(guī)檢查。

五、對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行故障排查的方法

對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行故障排查的方法有直接觀察法、最小系統(tǒng)法、對最小系統(tǒng)進(jìn)行逐步增減法、組件替換法、組件比較法、隔離嘗試法六種。直接觀察法即對硬件的工作環(huán)境及本身的配置狀況進(jìn)行觀察。一旦出現(xiàn)無法正常工作的情況，則可判斷是最基本的運(yùn)行所需要的軟硬件出現(xiàn)了問題，可以進(jìn)行故障隔離。如果要判斷出現(xiàn)問題的硬件與狀態(tài)良好的硬件，在配置與環(huán)境設(shè)置方面有哪些區(qū)別，也可以直接對兩整的計(jì)算機(jī)展開對比。隔離嘗試法即通過屏蔽可能導(dǎo)致問題發(fā)生的軟硬件，來判斷是否存在軟硬件之間的沖突，進(jìn)而解決問題。在具體隔離過程中，可以通過卸載或停止運(yùn)行的方式來屏蔽軟件，通過禁用設(shè)置或?qū)⒃撚布?qū)動(dòng)程序卸載的方式來屏蔽硬件。

六、結(jié)束語

第5篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件課程；教學(xué)改革；教學(xué)資源；教學(xué)方法

1.背景

計(jì)算機(jī)硬件課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要課程，是深入了解和掌握計(jì)算機(jī)基本工作原理以及建立整個(gè)計(jì)算機(jī)知識體系結(jié)構(gòu)必不可少的部分。計(jì)算機(jī)硬件類課程一方面需要對計(jì)算機(jī)內(nèi)部CPU結(jié)構(gòu)、各種寄存器、存儲器、指令系統(tǒng)以及指令的執(zhí)行過程等非常清楚，而且需要掌握和記憶的內(nèi)容較多，知識點(diǎn)也非常分散；另一方面，硬件課程的實(shí)驗(yàn)要復(fù)雜得多，需要有相應(yīng)的硬件平臺支撐，而硬件平臺一般由專門實(shí)驗(yàn)室提供，學(xué)生很難擁有自己的硬件學(xué)習(xí)平臺，無形中就疏遠(yuǎn)了硬件課程的學(xué)習(xí)，再加上沒有運(yùn)用有效的硬件課程教學(xué)方法，進(jìn)一步加劇“重軟件輕硬件”的現(xiàn)狀。因此，當(dāng)前高校計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程的教學(xué)存在兩難的境地：教師難教，學(xué)生難學(xué)。如何提高計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)學(xué)生愿意學(xué)和教師樂于教，成為當(dāng)前大多高校亟待解決的問題。

2.計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程體系結(jié)構(gòu)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的課程也在不斷調(diào)整，但涉及計(jì)算機(jī)硬件的課程相對穩(wěn)定，只是在內(nèi)容上有所更新，這給計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)帶來一定的便利，不需要大范圍地調(diào)整課程體系。

根據(jù)當(dāng)前普通高校計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程的開設(shè)情況，并結(jié)合安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃和課程設(shè)置，計(jì)算機(jī)硬件課程體系一般包括4個(gè)層次：一是前導(dǎo)課程，如電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字邏輯等；二是核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，如計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)等；三是主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，如微機(jī)原理與接口技術(shù)（或微型計(jì)算機(jī)技術(shù)）、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等；四足高級應(yīng)用層次的課程，如DSP原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、CPU設(shè)計(jì)、EDA技術(shù)與應(yīng)用等。

計(jì)算機(jī)硬件課程4層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示其中第2、3層是和計(jì)算機(jī)密切相關(guān)的，也是大多計(jì)算機(jī)專業(yè)都開設(shè)的核心課程，在課程設(shè)置上基本保持穩(wěn)定。第4層高級應(yīng)用課程與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀因各高校的具體情況而有所不同，各有其側(cè)重點(diǎn)。第2層次和第3層次課程之間的遞進(jìn)關(guān)系如圖2所示，其中，匯編語言程序設(shè)計(jì)和微機(jī)原理及接口技術(shù)課程有的學(xué)校將其合而為一，但為了突出和加強(qiáng)硬件編程，也可以單獨(dú)開設(shè)，讓學(xué)生更為深入地了解高檔微機(jī)的指令系統(tǒng)以及編程技術(shù)。

3.計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)改革探索

3.1交叉內(nèi)容合理整合

近年來，高校為了適應(yīng)市場需求，提升學(xué)生的就業(yè)競爭力，各專業(yè)新增開設(shè)了很多課程，使得其他課程的教學(xué)學(xué)時(shí)大為縮減，很難按照原有的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行。如安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理課程由64學(xué)時(shí)縮減為48學(xué)時(shí)，計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)由48學(xué)時(shí)縮減為38學(xué)時(shí)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)由40學(xué)時(shí)縮減為26學(xué)時(shí)，在這樣大幅縮減教學(xué)課時(shí)的情況下，如何做到保證教學(xué)質(zhì)量和主要教學(xué)內(nèi)容不能減少甚至還需要增加新內(nèi)容，對任課教師提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了解決學(xué)時(shí)少和教學(xué)內(nèi)容多的矛盾，我們對硬件類主要專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了全面梳理，對不同課程中出現(xiàn)的重復(fù)內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)研究和討論，并對相關(guān)內(nèi)容的講解深度和學(xué)時(shí)作了重新安排。

在此過程中，以計(jì)算機(jī)組成原理為基礎(chǔ)，對相關(guān)課程的交叉內(nèi)容進(jìn)行梳理和整合，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）計(jì)算機(jī)組成原理課程的主要目標(biāo)是建立計(jì)算機(jī)整機(jī)系統(tǒng)概念，掌握構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5大部件的基本組成原理，重點(diǎn)介紹運(yùn)算器、控制器、存儲器以及指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，有關(guān)數(shù)據(jù)表示和運(yùn)算規(guī)則是運(yùn)算器設(shè)計(jì)部分的重要內(nèi)容，需要詳細(xì)深入講解，在其他課程中就不再介紹。

（2）計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)部分，由于計(jì)算機(jī)組成原理針對的是計(jì)算機(jī)共性問題，側(cè)重指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此該部分內(nèi)容在其他課程的側(cè)重不同，仍需要根據(jù)課程性質(zhì)不同分別介紹；但在教學(xué)過程中學(xué)時(shí)數(shù)可以適當(dāng)縮減，如果開設(shè)了匯編語言程序設(shè)計(jì)課程，則在微機(jī)原理與接口技術(shù)課程中就不需要介紹指令系統(tǒng)內(nèi)容。

（3）存儲系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)5大組成部分之一，計(jì)算機(jī)組成原理課程對存儲器系統(tǒng)的組成、主存儲器的連接和控制等都進(jìn)行系統(tǒng)而深入的介紹，因此，相關(guān)內(nèi)容其他課程中不需要介紹。

（4）輸入輸出系統(tǒng)也是計(jì)算機(jī)組成原理中重點(diǎn)內(nèi)容之一，相關(guān)內(nèi)容在微機(jī)原理與接口技術(shù)以及計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程中就不需要重點(diǎn)介紹，但涉及數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌谛酒瑧?yīng)用和編程等仍需要詳細(xì)介紹。

通過對硬件基礎(chǔ)課中內(nèi)容的梳理和整合，可以節(jié)省大量的學(xué)時(shí)數(shù)，也理清了各課程之間關(guān)系，即計(jì)算機(jī)組成原理側(cè)重于運(yùn)算器、控制器、存儲器、指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及各部分的組成；微機(jī)原理與接口技術(shù)側(cè)重于CPU工作原理以及常用接口芯片、設(shè)備與主機(jī)的接口連接方法等；計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)側(cè)重于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評價(jià)、流水技術(shù)和并行處理技術(shù)等。為了進(jìn)一步打破教學(xué)過程中各課程之間的獨(dú)立性，對硬件基礎(chǔ)課程進(jìn)行捆綁式教學(xué)和研究，構(gòu)建硬件課程模塊，成立專門硬件課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，定期開展硬件課程之間的研討和交流，讓每一位任課教師清楚地知道每門課程教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)，從整體上把握課程教學(xué)的思路和各門課程之間的銜接關(guān)系、

3.2教學(xué)資源多維建設(shè)

教學(xué)資源建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，也是課程教學(xué)質(zhì)量的重要保證。教學(xué)資源建設(shè)主要包括師資、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、教材、實(shí)習(xí)基地等建設(shè)。結(jié)合安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程教學(xué)資源建設(shè)實(shí)踐，具體有以下幾個(gè)方面。

（1）高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)：在計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)過程中，有計(jì)劃有針對性地對任課教師進(jìn)行多方面的實(shí)踐培訓(xùn)，如組織部分教師利用假期到相關(guān)的高校和企業(yè)參加硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用培訓(xùn)班；通過與一些高新技術(shù)企業(yè)建立良好合作關(guān)系，任課教師可以參與企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)等，進(jìn)一步提升教師的硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平。

（2）硬件課程教學(xué)設(shè)備建設(shè)：計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)需要專門的實(shí)驗(yàn)平臺，也是學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐的物質(zhì)基礎(chǔ)。在硬件試驗(yàn)設(shè)備方面，需要結(jié)合自身的辦學(xué)條件，有計(jì)劃有步驟地引進(jìn)和更新硬件教學(xué)設(shè)備，并充分利用現(xiàn)有的設(shè)備資源，不斷提高教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)水平。目前安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)硬件專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配備有啟東東疆DJ-CPTH超強(qiáng)型計(jì)算機(jī)組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、西安唐都TD-MD16位和TD-PITE32位微機(jī)原理及接口技術(shù)試驗(yàn)系統(tǒng)、北京達(dá)盛EL-DSP+ARM多功能綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)硬件平臺等。實(shí)驗(yàn)室專門人員和任課教師全程參與硬件平臺建設(shè)，邀請實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠家技術(shù)人員進(jìn)行專門的技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)，在現(xiàn)有硬件平臺基礎(chǔ)上，自己動(dòng)手開發(fā)出一系列設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，作為學(xué)生的選做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（3）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和平臺建設(shè)：充分利用網(wǎng)絡(luò)的方便性，組織任課教師將課程的多媒體課件、難點(diǎn)問題的動(dòng)畫演示、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)、課后習(xí)題的解題思路、疑難問題解答等放置到專門的網(wǎng)站，考慮到部分考研學(xué)生的需求，開辟了考研專題欄目，通過網(wǎng)絡(luò)平臺可以及時(shí)和學(xué)生進(jìn)行交流，學(xué)生也可以通過郵件的方式和任課教師交流。

（4）特色精品教材建設(shè)：硬件課程教材的選取非常重要，好的教材便于學(xué)生在課下自學(xué)和復(fù)習(xí)，教師也可以將精力集中在主要和重點(diǎn)內(nèi)容的講解上；在吸收好教材精華的基礎(chǔ)上，著手組織基本功過硬的教師編寫精品教材。

（5）實(shí)踐基地建設(shè)：參與實(shí)踐是鍛煉學(xué)生真正學(xué)以致用的重要環(huán)節(jié)，通過和中國電子第八研究所、安徽徽斯特電子科技有限公司以及淮南煤礦集團(tuán)公司等建立良好合作關(guān)系，為學(xué)生創(chuàng)造更好的硬件實(shí)習(xí)環(huán)境和實(shí)習(xí)場所。

3.3教學(xué)方法綜合運(yùn)用

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，多媒體教學(xué)已經(jīng)是最為普遍的一種教學(xué)方法，要根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容充分利用好多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。除了多媒體教學(xué)方法之外，還需要探討多種有效的教學(xué)方法。首先，類比教學(xué)方法是計(jì)算機(jī)課程教學(xué)過程中的有效方法之一，通過將課本中難于理解的概念或理論與生活中的例子進(jìn)行形象化類比，能使學(xué)生不但易于理解而且記憶深刻，是一種行之有效的教學(xué)方法。其次，運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)方法可以引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，進(jìn)而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和參與度。如通過對課程內(nèi)容采用設(shè)問的方式，每引入一個(gè)新內(nèi)容，先采用設(shè)問的方式，讓學(xué)生進(jìn)行幾分鐘的思考，然后由教師通過內(nèi)容的講解來共同解答設(shè)問的問題，這樣學(xué)生會(huì)帶著問題思考和聽講，有效提高教學(xué)效果。再者，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和聽課過程中有的放矢，聽課的目的是解決問題，如計(jì)算機(jī)組成原理課程在講解運(yùn)算器構(gòu)成部分，可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)多位加法器或乘法器等，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性明顯提高。

實(shí)踐中，教學(xué)方法需要根據(jù)課程的性質(zhì)和內(nèi)容不斷地探索和創(chuàng)新，任何一門課程的教學(xué)方法都不是一成不變和唯一的，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，綜合運(yùn)用好多種教學(xué)方法能夠有效提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，對計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)大有裨益，也是破解計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)效果不理想的有效途徑。

3.4重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，每門課程一般都配有適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，有些課程還設(shè)有課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，有效利用實(shí)驗(yàn)課時(shí)間和提高效率尤為重要。目前普遍存在的現(xiàn)狀是：對于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生上課基本上是在實(shí)驗(yàn)箱上連線，運(yùn)行出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果就萬事大吉，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本雷同，沒有更深入地探討實(shí)驗(yàn)的原理以及可能出現(xiàn)的問題等；對于綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)生大多感到難度大，與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，沒有教師的指導(dǎo)很難順利完成。改變這種現(xiàn)狀主要有以下幾個(gè)方面。

（1）任課教師引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課要有充分認(rèn)識：由教師在課堂上將理論課教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合起來，讓學(xué)生明白為什么上實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課的目的是什么，讓學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課前思考實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)出現(xiàn)什么問題以及解決辦法等，不至于學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室時(shí)還沒搞清楚做什么。

（2）充分利用優(yōu)秀學(xué)生資源：讓一些成績好且學(xué)有余力的學(xué)生幫助和指導(dǎo)動(dòng)手能力相對差一點(diǎn)的學(xué)生，學(xué)生之間的溝通和交流往往效果會(huì)更好。

（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合：設(shè)置一些具有創(chuàng)新和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，并盡可能和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，讓學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)感到實(shí)用價(jià)值和具有成就感。如在計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)中，可讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)箱的硬件資源設(shè)計(jì)一款交通信號燈的控制系統(tǒng)，或設(shè)計(jì)一款集環(huán)境參數(shù)采集、報(bào)警和顯示系統(tǒng)等，讓學(xué)生看到課本學(xué)到的知識在現(xiàn)實(shí)生活中確實(shí)能夠發(fā)揮作用。

（4）增加實(shí)驗(yàn)課在課程中的考核比重：由于實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容考核比重偏小甚至不計(jì)分，導(dǎo)致部分學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課，而只關(guān)心理論課的考試成績。有效解決辦法是增加實(shí)驗(yàn)課在課程考核中的比例，比重可提高到20%～30%，實(shí)驗(yàn)考核可由教師組織分組，通過提問和答辯，其他組學(xué)生參與打分的辦法。

（5）提高學(xué)生對硬件課程學(xué)習(xí)的熱情和積極性：興趣是最好的老師，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣非常重要的一點(diǎn)是讓學(xué)生參與到科研活動(dòng)當(dāng)中，讓其感受到硬件設(shè)計(jì)成果帶來的成就感。教師可以根據(jù)自身的科研課題情況，積極吸收對課題感興趣的學(xué)生參與到課題研究中，并充分利用校級、省級和國家級科技競賽平臺，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各種電子競賽，提高學(xué)生對硬件知識的認(rèn)識和應(yīng)用水平，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

第6篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞：運(yùn)算器；控制器；輸入設(shè)備；輸出設(shè)備；存儲器

中圖分類號：G427 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2012）05-074-1

運(yùn)用類比的方法來教學(xué)，把抽象陌生的東西與大家熟知事物相類比，這就能讓抽象的東西具體形象化，陌生的東西變得熟悉化，可以讓學(xué)習(xí)的人易于理解和接受。利用這一優(yōu)點(diǎn)，讓計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)同人腦功能結(jié)構(gòu)相類比，進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的講解，每次都能收到很好的效果。

教材在講解計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)時(shí)，筆者通常給出下圖（圖-1），依次講解（圖-1）中的硬件部件及其之間的關(guān)系。筆者在教學(xué)中，由“計(jì)算機(jī)”被人稱為“電腦”引出與人的“大腦”關(guān)系。既然是“腦”，那么必具備“腦”的某些共同特點(diǎn)。在課堂教學(xué)中筆者首先從“腦”字入手，分析人腦功能結(jié)構(gòu)，用投影打出下圖（圖-2）：結(jié)合（圖-2），具體分析如下：

人腦的內(nèi)部，大腦是核心，它是由負(fù)責(zé)思維和記憶兩大部分組成，其中思維部分由運(yùn)算部分、協(xié)調(diào)控制部分組成。如果人只有一個(gè)單獨(dú)的腦，很顯然是不能進(jìn)行思維的。大腦要思維，就必須有感覺器官――由它提供信息原材料（眼、耳、鼻、舌、身）。大腦思維的結(jié)果要讓別人知道，就必須有能運(yùn)動(dòng)器官――它們是大腦思維的輸出設(shè)備（人的嘴說話、手寫字或其它手勢等），于是便有圖-2的人腦功能結(jié)構(gòu)圖。

通過圖-2與圖-1對比，不難發(fā)現(xiàn)，電腦硬件結(jié)構(gòu)與人腦的功能結(jié)構(gòu)是何等的相似。電腦本身最重要是電腦的內(nèi)部設(shè)備，它相當(dāng)于人腦的大腦內(nèi)部設(shè)備有中央處理器(包括運(yùn)算器、控制器)、內(nèi)存儲器，其中運(yùn)算器相當(dāng)于人腦的負(fù)責(zé)思維運(yùn)算的部分，控制器相當(dāng)于人腦的協(xié)調(diào)控制部分，內(nèi)存儲器相當(dāng)于人腦負(fù)責(zé)記憶部分。同樣電腦如果要“思維”，也必須有設(shè)備為它提供信息原材料――我們稱之為輸入設(shè)備，這些輸入設(shè)備就相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、舌、身。電腦思維的結(jié)果要讓別人知道，就必須輸出設(shè)備――比如顯示器、打印機(jī)等，它們的作用就相當(dāng)于人的嘴在說話，手在寫字。

在這里，書本同人的大腦是什么關(guān)系呢?可以想象，書本是信息的載體，可以起到輔助大腦記憶作用。在電腦里有沒有硬件同書本功能相似的設(shè)備呢?有，它在電腦的硬件中被稱為：輔助存儲器或叫外存儲器，常見的：磁盤、光盤。

就人腦的記憶而言，可以記憶很長時(shí)間但不會(huì)忘記的信息(這些信息不隨時(shí)間改變而改變，例如：記憶自己的名字等)，也可記憶零時(shí)信息(這些信息很快就會(huì)被忘記)。電腦里問的記憶是個(gè)是也是這樣的呢?可以這么說：很相似。電腦的內(nèi)存儲器中有：只讀存儲器、隨機(jī)存儲器之分。其中只讀存儲器中的信息一般是不能改變的，而隨機(jī)存儲器的信息，可隨時(shí)改變，最明顯特點(diǎn)是斷電后，隨機(jī)存儲器的信息將不復(fù)存在。

通過以上類比分析，筆者給出圖-3，再講解計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，各種問題就迎刃而解了。

第7篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞：課內(nèi)外一體化；計(jì)算機(jī)硬件；教學(xué)改革；教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

計(jì)算機(jī)硬件系列課程是高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要組成部分，在計(jì)算機(jī)學(xué)科中有著舉足輕重的地位和作用。但目前對大多數(shù)高校而言又是很薄弱的部分，其主要原因之一就是本科教學(xué)改革整體上在壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)，將時(shí)間回歸給學(xué)生自主支配，但信息量必須保證不能減少。這樣，學(xué)生有了更多的屬于自己的時(shí)間，但又不知道如何支配，特別是實(shí)踐性很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)硬件課程，學(xué)生不知道應(yīng)該去實(shí)驗(yàn)室做什么，甚至害怕自己進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。

“課內(nèi)外一體化”是課堂教學(xué)與學(xué)生課外活動(dòng)之間相互協(xié)作的新教學(xué)模式，最初源自大學(xué)體育、音樂課程，后來延伸到學(xué)生素質(zhì)拓展等實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，目的是強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，是一種建立在理論教學(xué)基礎(chǔ)之上，通過壓縮課內(nèi)學(xué)時(shí)、增加課外時(shí)間，以學(xué)生自覺、自主學(xué)習(xí)為主，由教師引導(dǎo)與監(jiān)督相結(jié)合的教學(xué)方式。

針對計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展極其迅速，硬件系列課程教學(xué)內(nèi)容多、信息量大、硬件教學(xué)實(shí)踐性強(qiáng)、而各課程課內(nèi)學(xué)時(shí)少等特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)學(xué)院于2004年將“課內(nèi)外一體化”教學(xué)模式引入計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)，通過近3年的改革實(shí)踐，初步取得了好的成效。現(xiàn)階段，學(xué)校在統(tǒng)一修訂2008版教學(xué)計(jì)劃，我們想將課內(nèi)外一體化模式在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中的改革繼續(xù)深入，現(xiàn)愿與各位同行進(jìn)行探討與交流。

1計(jì)算機(jī)硬件課程體系和課程內(nèi)容的改革

1.1硬件課程體系的改革

進(jìn)入21世紀(jì)以后，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)雖然進(jìn)一步在加速發(fā)展，但仔細(xì)分析計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程，對于計(jì)算機(jī)專業(yè)來說，發(fā)展更多的是體現(xiàn)在應(yīng)用層面，即與計(jì)算機(jī)硬件緊密相關(guān)的接口與外設(shè)技術(shù)；至于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的基本原理和工作過程并沒有大的變化。這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是電子元器件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)發(fā)展階段的劃分就是根據(jù)電子元器件的發(fā)展來進(jìn)行的。計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代的主要標(biāo)志，除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)和計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展外，電子元器件的更新是主要的因素，而電子元器件是屬于電子技術(shù)的范疇，所以不作討論；二是計(jì)算機(jī)性能的提升，計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)及相應(yīng)的匯編語言是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)中偏軟部分，由于計(jì)算機(jī)硬件基本原理的不變性，所以它們的變化較小。

目前，高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)硬件系列課程普遍設(shè)置了數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、匯編語言、微機(jī)接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)等課程。這些課程設(shè)置雖然相對獨(dú)立，但課程和所提供的教材內(nèi)容劃分不明確，相互重疊現(xiàn)象比較嚴(yán)重。譬如有關(guān)微型計(jì)算機(jī)基本原理和指令系統(tǒng)的內(nèi)容，在多門課程教材中都有出現(xiàn)。

基于以上原因，我們在2008版教學(xué)計(jì)劃中重新修訂了計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)體系，如圖1所示，具體包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課內(nèi)教學(xué)和課外教學(xué)，目的是將硬件系列課程作為一個(gè)整體統(tǒng)一考慮，建立一個(gè)完整的、系統(tǒng)的課程內(nèi)容體系，這對提高教學(xué)質(zhì)量和壓縮學(xué)時(shí)都非常有力。

課程體系按課程內(nèi)容分為三層，第一層中的“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”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；第二層中的3門課是硬件系列中重要的課程，其中“計(jì)算機(jī)組成原理”課程與“微機(jī)原理與匯編語言”課程中的匯編語言部分內(nèi)容有交叉，兩門課中哪門先作為前續(xù)課，各學(xué)校并不統(tǒng)一，我們是將微機(jī)原理與匯編語言課程作為了計(jì)算機(jī)組成原理的前續(xù)課；在第三層的應(yīng)用層中，既可以是微機(jī)接口技術(shù)方面的應(yīng)用，也可以是嵌入式技術(shù)方面的應(yīng)用。這些課程都配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，具體的教學(xué)計(jì)劃安排如表1所示。

1.2硬件課程內(nèi)容的改革

為了使學(xué)生在學(xué)過該系列課程后具備較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)能力，在該系列課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上體現(xiàn)出基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性，既要重視計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)內(nèi)容，又要結(jié)合當(dāng)今電子與計(jì)算機(jī)的最新發(fā)展。為此，我們對系列課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系進(jìn)行了改革創(chuàng)新。

(1)“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程內(nèi)容在重點(diǎn)講述傳統(tǒng)的數(shù)字電路內(nèi)容基礎(chǔ)上，弱化器件，增加與EDA有關(guān)的內(nèi)容。

(2)“計(jì)算機(jī)組成原理”課程內(nèi)容在重點(diǎn)講述CPU、存儲系統(tǒng)、系統(tǒng)總線、輸入／輸出系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

(3) 對“微機(jī)原理與匯編語言”和“接口技術(shù)及應(yīng)用”兩門課，在優(yōu)化原有基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加了高檔微機(jī)系統(tǒng)涉及的部分內(nèi)容，形成由三大模塊組成的課程體系：①基本模塊，主要以16位8086為背景組成的微機(jī)系統(tǒng)作為核心內(nèi)容，這樣可以保持較長的穩(wěn)定教學(xué)時(shí)間，確保教學(xué)內(nèi)容的相對穩(wěn)定性和基本教學(xué)質(zhì)量；②提高模塊，重點(diǎn)以Pentium處理器為核心內(nèi)容的，以跟上新技術(shù)發(fā)展的速度。主要講解CPU的保護(hù)模式、Pentium處理器的結(jié)構(gòu)、超標(biāo)量流水線體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、高速緩沖存儲器(Cache)和虛擬存儲器、Flash閃速存儲器以及現(xiàn)代PC機(jī)的總線技術(shù)等等；③應(yīng)用模塊，以微機(jī)接口技術(shù)為主要內(nèi)容，包括中斷技術(shù)概念、Pentium處理器的中斷處理、典型接口芯片的工作原理及應(yīng)用。課程教學(xué)既保留了國內(nèi)目前廣泛采用的16位微機(jī)系統(tǒng)的基本內(nèi)容，又緊跟了時(shí)代的發(fā)展，使教學(xué)體系具有先進(jìn)性和實(shí)用性。

(4)“嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)”和“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用”兩門課，以目前流行的32位ARM為核心，主要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)、嵌入式基本硬件接口、嵌入式操作系統(tǒng)移植及應(yīng)用，并適當(dāng)學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜的實(shí)用模塊開發(fā)例程等內(nèi)容。

對于以上課程，每門課程中都增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)操作，有的課程還獨(dú)立開設(shè)了實(shí)驗(yàn)課，目的是加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用工程開發(fā)能力。

2課內(nèi)外一體化教學(xué)模式的實(shí)施

將課內(nèi)外一體化教學(xué)模式引入計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)，使課內(nèi)外有機(jī)地結(jié)合起來，渾然一體，可收到好的教學(xué)效果。

2.1課堂教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革

計(jì)算機(jī)硬件課內(nèi)教學(xué)是指每門硬件課程在教學(xué)計(jì)劃中規(guī)定的教學(xué)時(shí)內(nèi)的教學(xué)，教學(xué)形式主要是課堂，內(nèi)容主要包括基礎(chǔ)理論知識和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，基礎(chǔ)理論知識的講授充分利用了現(xiàn)代化教學(xué)手段，在教學(xué)方法上采用了案例式、啟發(fā)式等教學(xué)方法。

由于計(jì)算機(jī)硬件系列課程中涉及的各類硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，課程內(nèi)容多，學(xué)生不易理解，因此，我們對每門硬件關(guān)課程不僅僅開發(fā)了內(nèi)容充實(shí)、富于變化的電子教案，而且還對部分較抽象、難以理解的內(nèi)容開發(fā)了CAI教學(xué)課件，在課堂上充分利用計(jì)算機(jī)的多媒體功能，通過動(dòng)畫技術(shù)、動(dòng)態(tài)模擬、圖形等手段，幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，增大課堂信息量，提高教學(xué)質(zhì)量。如對“微機(jī)原理與匯編語言”課程中的時(shí)序和尋址方式、指令系統(tǒng)部分，“計(jì)算機(jī)組成原理”課程中的CPU組成與機(jī)器指令執(zhí)行等部分，都采用了動(dòng)畫形式，如圖2所示為push指令執(zhí)行前后的動(dòng)畫演示界面。同時(shí)，課件也掛在了學(xué)校的BB網(wǎng)站上，以作為課程教學(xué)的輔助手段。

計(jì)算機(jī)硬件系列課程同其他計(jì)算機(jī)課程相比，總的來說除了零碎之外，還比較枯燥和抽象，理論性強(qiáng)，學(xué)生接受起來較困難。所以在課堂上我們改變了原來的“灌輸式”、“一言堂”的教學(xué)方法，而是將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法結(jié)合起來，根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，采用合適的教學(xué)方法。譬如在講“計(jì)算機(jī)組成原理”課時(shí)，從“為什么我們在編輯文件時(shí)掉電，文件會(huì)丟失?”來說明計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)的工作原理；在講到虛擬存儲器的頁面尋址、頁表的作用時(shí)，把頁表比作一本書的目錄，通過查目錄的索引(虛頁地址)，來得到對應(yīng)內(nèi)容的頁碼(實(shí)頁地址)。同時(shí)，在講授過程中還重視激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加與學(xué)生的互動(dòng)性，如對“計(jì)算機(jī)組成原理”課，可以從就業(yè)考研方面、從“微機(jī)原理”和“計(jì)算機(jī)組成原理”的不同，“計(jì)算機(jī)組成原理”和“匯編語言”、“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“操作系統(tǒng)”的關(guān)系等來說明該課程的重要性及在計(jì)算機(jī)專業(yè)的地位。

2.2課外教學(xué)的改革創(chuàng)新

計(jì)算機(jī)硬件課外教學(xué)是在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，具體包括課外作業(yè)、課外實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)(大作業(yè))、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和科技活動(dòng)等，充分利用學(xué)校的BB網(wǎng)絡(luò)平臺，采用多種教學(xué)形式。

2.2.1開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

每門硬件課程都充分利用學(xué)校的BB網(wǎng)絡(luò)平臺，組建了自己的網(wǎng)絡(luò)課程，在網(wǎng)上進(jìn)行課外教學(xué)。內(nèi)容除了掛接有教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、課外作業(yè)、電子教案、CAI課件等基本信息媒體，供學(xué)生在課外進(jìn)行自主化學(xué)習(xí)外，針對硬件器件的飛速發(fā)展，還對該領(lǐng)域中的新概念、新思想、新技術(shù)等最新參考資料和有用網(wǎng)站也掛在了網(wǎng)上，另外，還通過“討論板”實(shí)現(xiàn)師生或同學(xué)間的網(wǎng)上交流和學(xué)習(xí)。如課外作業(yè)，規(guī)定每門課每章至少有5道題的作業(yè)量，學(xué)生在一周之內(nèi)在網(wǎng)上提交，教師在網(wǎng)上直接進(jìn)行點(diǎn)評；對正在教學(xué)的課程，教師每周須有1－2個(gè)論壇題目供學(xué)生討論，針對與課程有關(guān)的內(nèi)容，每個(gè)學(xué)生隨時(shí)都可提出問題，也可回答問題。這樣進(jìn)一步調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，加深了他們對課程內(nèi)容重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解，也擴(kuò)充了知識面。如圖3所示為“微機(jī)原理與接口技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課程的部分圖示。

2.2.2強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

因?yàn)閷?shí)踐教學(xué)對硬件系列課程非常重要，因此，實(shí)踐教學(xué)是硬件課程課外教學(xué)的重點(diǎn)。計(jì)算機(jī)學(xué)院規(guī)定，對每門有實(shí)驗(yàn)的硬件課程，除正常教學(xué)時(shí)數(shù)中的實(shí)驗(yàn)外，都必須有20時(shí)的課外實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在課外必須完成。每門課在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上都分為三個(gè)層次：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和部分簡單設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)原則上規(guī)定在課內(nèi)完成，有紙質(zhì)的或電子版的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，但我們也正在嘗試?yán)镁W(wǎng)絡(luò)將這部分實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，目的是進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生探索硬件知識的能力。20時(shí)的課外實(shí)驗(yàn)主要完成有難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

課程設(shè)計(jì)(或大作業(yè))是對一門課程知識的綜合性應(yīng)用，是硬件課程的主要實(shí)踐環(huán)節(jié)。我們對“計(jì)算機(jī)組成原理”、“微機(jī)原理與匯編語言”、“接口技術(shù)及應(yīng)用”、“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用”4門課程安排有課程設(shè)計(jì)，時(shí)間安排在該門課程結(jié)束后學(xué)期末的最后2~3周，將學(xué)生分成若干組，每組3~4人共同完成一個(gè)題目，但每人有自己的子題目，在教師的指導(dǎo)下完成。如：“交通智能燈的設(shè)計(jì)”、“基于ARM的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“數(shù)據(jù)采集及溫度控制設(shè)計(jì)”，用匯編語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“計(jì)算器”、“模擬霓虹燈”、“打字練習(xí)”等，都是04級本科生做設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。這樣既培養(yǎng)了同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)合作精神，也培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用該門課程知識的能力。

畢業(yè)實(shí)習(xí)是為畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備的，在第7個(gè)學(xué)期的學(xué)期末最后5周，為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生中對硬件感興趣、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的學(xué)生提供，采取開放性實(shí)驗(yàn)的條件，內(nèi)容是結(jié)合老師的科研，布置一些與實(shí)際工程應(yīng)用有關(guān)的設(shè)計(jì)性、研究探索性或綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)任務(wù)。近年來，硬件方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目雖然較少，選硬件題目的學(xué)生也相對軟件較少，但通過畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，這些真正搞硬件的學(xué)生畢業(yè)就業(yè)好，后勁也很足。近兩年來搞的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目有：“基于GPRS的TCP/IP的研究與實(shí)現(xiàn)”、“基于CY7C68013的數(shù)據(jù)傳輸模塊主機(jī)端程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”、“短消息群發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”、“基于短消息的家居監(jiān)控系統(tǒng)”、“基于Linux操作系統(tǒng)的視頻采集卡驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)”等等。

2.2.3加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理與建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室的管理與建設(shè)關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高，所以我們首先加強(qiáng)了硬件實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。在學(xué)校的大力支持下，在原有的80臺微機(jī)，80臺清華大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)儀，各40臺16位和32位唐都西安電子微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)儀，20臺華中科技大學(xué)ARM嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀的基礎(chǔ)上，又新增加了高檔微機(jī)40臺，“MFID－USB多功能微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)平臺”10臺，“MFPT多功能微機(jī)接口實(shí)訓(xùn)平臺”20臺，“MF－PCC計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”10臺，“ARM10嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”50臺，實(shí)驗(yàn)環(huán)境的改善為硬件實(shí)驗(yàn)提供了有力的保障。

在實(shí)驗(yàn)管理方面也制定出了一套較為完整的管理制度和崗位責(zé)任制度。包括“實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)定”、“實(shí)驗(yàn)室工作人員崗位責(zé)任”、“實(shí)驗(yàn)室安全制度”、“學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則”等。通過這些制度的切實(shí)貫徹執(zhí)行，使每位實(shí)驗(yàn)教師都明確自己的職責(zé)，并且將實(shí)驗(yàn)室繁雜的各項(xiàng)工作，如實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，儀器的維護(hù)、維修、管理，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的研究，硬件設(shè)備的改進(jìn)，軟件的開發(fā)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革等都與本職工作量掛鉤，以充分發(fā)揮大家的積極性。同時(shí)也使大部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)更加重視，對實(shí)驗(yàn)設(shè)備更加愛護(hù)和了解。

同時(shí)，在課外實(shí)驗(yàn)時(shí)間上我們也予以保證，走開放性的實(shí)驗(yàn)室管理制度，計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室全天除正常的教學(xué)外，其余時(shí)間全部免費(fèi)向?qū)W生開放，這給師生提供了極大的方便，便于學(xué)生集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)，保障學(xué)生有“練武的平臺”。

3改革考核方法

考試是教學(xué)評價(jià)的重要手段，不同的考試內(nèi)容、考試題型、考試方式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性有很大的影響，也是老師和學(xué)生都比較關(guān)心的問題。那具體怎樣考試，考試的比例如何分配，老師并沒有決定的權(quán)力，應(yīng)根據(jù)不同的課程來定。根據(jù)硬件課程的特點(diǎn)，若以實(shí)驗(yàn)占一定比例，再以書面考試對基本知識、基本理論進(jìn)行考核是最為理想的方式，但比例上應(yīng)有所不同。以“計(jì)算機(jī)組成原理”為例，因其理論性較強(qiáng)，還是考研科目，所以應(yīng)以書面考試的比例為主，適當(dāng)加入實(shí)驗(yàn)考核的比例；對于“微機(jī)原理與匯編語言”或者“嵌入式體系結(jié)構(gòu)”等偏重于實(shí)踐應(yīng)用的課，實(shí)驗(yàn)和理論考試的比例就基本上應(yīng)當(dāng)是1:1了；而對于“嵌入式開發(fā)與應(yīng)用”等足屬于應(yīng)用性的課程，就應(yīng)以平時(shí)做實(shí)驗(yàn)和最后的設(shè)計(jì)為主來進(jìn)行考核了。即在考核上要改變傳統(tǒng)單純地靠答卷考試的模式，而采用 “綜合化”的考核方法，課程最后總分成績的考核包含多個(gè)方面，具體為：平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)(指考勤、提問和課外作業(yè))，實(shí)驗(yàn)(指實(shí)驗(yàn)考勤、課內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果演示)，最后卷面成績等，各部分的比例分配應(yīng)根據(jù)各門課程而定。

這樣，對實(shí)踐性強(qiáng)的硬件課程來說，可從思想深處克服學(xué)生重理論輕實(shí)踐的現(xiàn)象，也只有將實(shí)驗(yàn)成績作為學(xué)生考試成績的一部分才能真正有效地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，對學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著積極的推動(dòng)作用，能真正掌握學(xué)生學(xué)習(xí)知識的全面情況。

4結(jié)束語

課內(nèi)外一體化教學(xué)學(xué)習(xí)空間大，彈性強(qiáng)，能讓學(xué)生在理想的環(huán)境與氛圍中擔(dān)任不同角色，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與，在參與過程中使學(xué)生樹立起了終身學(xué)習(xí)制，對學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)具有顯著的作用。課內(nèi)外一體化教學(xué)模式的改革和實(shí)踐，是我們在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)改革進(jìn)程中的一個(gè)階段性成果，有待進(jìn)一步探討和完善，希望有關(guān)專家和同行能提出寶貴的意見。

參考文獻(xiàn)

[1] 易法令等. 計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的系統(tǒng)性與實(shí)踐性探討[J]. 理工高教研究,2005,(1):83-84.

[2] 李露蓉. 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下計(jì)算機(jī)教學(xué)模式探究[J]. 教學(xué)與管理,2007:133-134.

[3] 琚生根等. 計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探究與改革[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2006,(5):65-67.

第8篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

一、計(jì)算機(jī)組裝與維修在教學(xué)上存在的主要問題

由于計(jì)算機(jī)組裝與維修相對于軟件來說，教學(xué)知識概念比較抽象，不動(dòng)手操作很難讓學(xué)生理解，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)。在計(jì)算機(jī)硬件組裝與維修的教學(xué)實(shí)踐中，很大程度的受到課時(shí)因素、場地因素、資金因素等多種因素的制約，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、傳統(tǒng)的教學(xué)方式不符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，也不容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)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)重的問題。

二、計(jì)算機(jī)硬件組裝與維修教學(xué)的原則

（一）充分運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法

在教學(xué)中，根據(jù)社會(huì)的實(shí)際需求，主要采用項(xiàng)目教學(xué)來構(gòu)建教學(xué)模式。所謂的項(xiàng)目教學(xué)法是基于學(xué)生的自主性、探索性學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，采用類似科學(xué)研究及實(shí)踐的方法，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)發(fā)展的一種新型的教學(xué)方法。在教學(xué)活動(dòng)中，教師需要解決的問題或需要完成的任務(wù)以項(xiàng)目的形式交給學(xué)生，在老師的引導(dǎo)下，以團(tuán)隊(duì)合作的方式，按照實(shí)際工作由學(xué)生完成項(xiàng)目、制定計(jì)劃，或分工完成整個(gè)項(xiàng)目。在項(xiàng)目教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中，注重的不是最終結(jié)果，而是學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力及團(tuán)隊(duì)精神和合作能力等。

（二）將理論和實(shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識，必須及時(shí)復(fù)習(xí)和做習(xí)題，了解自己還有其他不懂或不明白的問題等，然后通過回答問題來解決。同時(shí)，老師要進(jìn)行歸納總結(jié)，把知識系統(tǒng)化。學(xué)生也可通過電話等方式得到老師與同學(xué)的幫助。這樣，學(xué)生所學(xué)知識才會(huì)融會(huì)貫通。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)展為基礎(chǔ)進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的首要原則。

（三）靈活應(yīng)用多媒體手段，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)欲望

孔子說過：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者”。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的核心因素。可見，正如人們常說的，興趣是一個(gè)人的最好老師，它引導(dǎo)著人們走向成功。學(xué)生好奇心強(qiáng)，求知欲強(qiáng)。多媒體計(jì)算機(jī)以特有的感染力，通過聲情并茂的文字、圖像、聲音、動(dòng)畫等形式對學(xué)生形成刺激，吸引學(xué)生的注意力，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而使他們主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中去。

（四）盡多的安排實(shí)訓(xùn)課時(shí)

計(jì)算機(jī)硬件組裝與維修教學(xué)的內(nèi)容知識、方法步驟都能死記硬背而記牢，但當(dāng)進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)往往就變得不著頭緒，不能很好地把學(xué)到的理論知識結(jié)合到實(shí)踐中去。依據(jù)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本要求，以真實(shí)工作任務(wù)為依據(jù)整合教學(xué)內(nèi)容。教、學(xué)、做相結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化。不斷增設(shè)大量的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，校內(nèi)實(shí)訓(xùn)與校外社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合。因此，要盡學(xué)校最大的努力多安排計(jì)算機(jī)硬件組裝與維修的實(shí)訓(xùn)課程，這樣在學(xué)生鞏固所學(xué)理論知識的同時(shí)還大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力，為以后就業(yè)工作實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、完善考核體系

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝考核中，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。在計(jì)算機(jī)組裝與維修實(shí)操課中，過程性測試以完成實(shí)際操作項(xiàng)目為考核內(nèi)容，根據(jù)學(xué)校的教學(xué)情況合理的安排項(xiàng)目分?jǐn)?shù)，關(guān)注學(xué)生的知識復(fù)憶能力。老師還可以把紀(jì)律、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、回答問題情況、衛(wèi)生、出勤等作為考核，同時(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒁唤z不茍的科學(xué)實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。

四、建立虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室

計(jì)算機(jī)硬件組裝與維修除了課堂理論教學(xué)，還有大量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂理論教學(xué)相輔相成。實(shí)驗(yàn)室主要對課程的理論作出科學(xué)驗(yàn)證或展開演繹，讓學(xué)生加深對理論的認(rèn)識，由于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)備容易在操作中損壞，在不同程度上影響到學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。因此，虛擬的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備解決了這些問題，虛擬的設(shè)備是不會(huì)有磨損和消耗的，這樣極大地方便了學(xué)生。在學(xué)習(xí)硬件維修中不擔(dān)心自己損壞硬件設(shè)備了，可以放心大膽的練習(xí)計(jì)算機(jī)硬件維修技術(shù)。

第9篇：計(jì)算機(jī)硬件的概念范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)教學(xué)；操作要求；計(jì)算機(jī)課堂

      目前在我國各個(gè)階段都已經(jīng)開展了計(jì)算機(jī)的教學(xué)，然而在計(jì)算機(jī)的教學(xué)中存在的問題很多，很多學(xué)生對于計(jì)算機(jī)課程的態(tài)度也發(fā)生了改變，眾多的不利于學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程因素都與教師的教學(xué)方法有個(gè)直接的關(guān)系，計(jì)算機(jī)課程是一門對于實(shí)際操作要求非常高的課程，所以教師應(yīng)該如何在課堂上進(jìn)行操作就顯得非常重要，計(jì)算機(jī)教師在課堂上對學(xué)生的引導(dǎo)方式和對計(jì)算機(jī)的使用方式會(huì)給學(xué)生帶來很大的影響，所以在計(jì)算機(jī)的教學(xué)中教師的實(shí)際操作非常重要，應(yīng)該不斷的改善優(yōu)化。

1. 計(jì)算機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)學(xué)科中的一門核心的基礎(chǔ)課程，在我國的整體計(jì)算機(jī)軟硬件課程中起著支撐的作用，可以幫助學(xué)生理解一些計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)組成以及工作原理，從而不斷培養(yǎng)學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)開發(fā)能力。

目前計(jì)算機(jī)教學(xué)模式主要以教師灌輸為主，學(xué)生缺乏足夠的批判性和創(chuàng)新思維，而且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，很難將課堂所學(xué)理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去。例如在計(jì)算機(jī)組成這樣的教學(xué)中，課堂上簡單起見我們采用的教學(xué)模型主要是以16位機(jī)為主，而我們生產(chǎn)和生活實(shí)踐中以32位機(jī)為主，現(xiàn)在64位技術(shù)也在不斷的普及，所以對于教學(xué)問題的分析要更加的全面。另外，計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)所選用的教材必須既要能講述清楚一些重要概念、原理、結(jié)構(gòu)，而且必須脫離具體機(jī)型，可以讓學(xué)生了解一般計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

隨著信息時(shí)代的到來，我們的各種觀念都在發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變，因此計(jì)算機(jī)教學(xué)觀念也要發(fā)生相應(yīng)的變化，必須改變傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的課堂，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。另外要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要性，將一些抽象、難懂的概念與學(xué)生日常生活中較為熟悉的事件或食物進(jìn)行類比，給予學(xué)生充分的思考時(shí)間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

由于計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng)，因此必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量高低直接關(guān)系到學(xué)生的動(dòng)手能力的提高，關(guān)系到學(xué)生是否能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，對于學(xué)生的分析、解決問題以及獨(dú)立工作能力的提高都有著十分重要的作用。因此在基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩手抓，兩手都要硬，適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)數(shù)，而且要構(gòu)建全新的實(shí)驗(yàn)體系，將實(shí)驗(yàn)分為：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，可以將開放式實(shí)驗(yàn)與封閉式實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)生可以根據(jù)自己所學(xué)的專業(yè)知識對一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主的設(shè)計(jì)，從而學(xué)以致用，將自己所學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，不斷培養(yǎng)自己的綜合技能，提高自身動(dòng)手和創(chuàng)新能力。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是針對一些基本操作的理論課程，主要是各個(gè)課程的分解部分，操作中可能會(huì)解決一些小的問題，但是不能獨(dú)自完成大的操作要求。綜合性實(shí)驗(yàn)是實(shí)用性操作，在實(shí)驗(yàn)中注重的是各個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，綜合來完成大的任務(wù)。研究性實(shí)驗(yàn)是更為深層次的實(shí)驗(yàn)，主要是對于原理的研究，對于源程序的開發(fā)等。

2. 加強(qiáng)教師課堂操作的措施

計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量對教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的依賴性非常強(qiáng)，因此要想提高教學(xué)的質(zhì)量必須不斷改善教學(xué)設(shè)備的性能和數(shù)量，從而改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。目前中職學(xué)校中實(shí)驗(yàn)設(shè)備和師資力量不足，也就使學(xué)生無法充分接觸到一些設(shè)備，有的甚至是三四個(gè)人合用一臺，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法取得預(yù)期的效果，為了能讓學(xué)生親身實(shí)踐體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，我們采取分批上課的方法來解決這個(gè)困難，即一個(gè)實(shí)驗(yàn)分成8～10批,確保一個(gè)學(xué)生一臺設(shè)備,同時(shí)將學(xué)生與設(shè)備編號對應(yīng).這樣學(xué)生能有足夠的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且能夠獨(dú)立冷靜地去面對解決試驗(yàn)中遇到的問題。教師在實(shí)驗(yàn)課程中也能夠更好輔導(dǎo)學(xué)生,學(xué)生與設(shè)備配對后,更能保留學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足和優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)為實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理也提供了方便.不過這種教學(xué)方法也存在自己的問題，那就是對師資力量要求較高，上課的課時(shí)數(shù)也會(huì)增多。

計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的構(gòu)建是一個(gè)逐步建設(shè)的過程，從而加強(qiáng)對課程體系系統(tǒng)性和完整性的構(gòu)建。在這個(gè)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程設(shè)置不應(yīng)該間斷，相反應(yīng)該不斷提高其難度，內(nèi)容應(yīng)該逐步遞進(jìn)，從而可以達(dá)到硬件實(shí)踐訓(xùn)練層次化、系統(tǒng)化的目的，并且不斷加強(qiáng)學(xué)生的硬件動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革主要可以分為4種：驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型以及探索型，這四部分內(nèi)容的難易度由淺入深，貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程中，一般實(shí)驗(yàn)課程主要由50%的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、20%的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、20%的綜合實(shí)驗(yàn)、10%的探索實(shí)驗(yàn)組成，從而形成了一個(gè)“驗(yàn)證型-設(shè)計(jì)型-綜合型-探索型”的多層次實(shí)踐教學(xué)模式，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使為了加強(qiáng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生了解一些基本的電路設(shè)計(jì)及其調(diào)試方法，綜合性實(shí)驗(yàn)的是為了培養(yǎng)學(xué)生的一些綜合應(yīng)用能力，提高他們分析問題和解決問題的能力，而探索型實(shí)驗(yàn)的設(shè)置目的主要在于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力，讓他們能夠獨(dú)立地設(shè)計(jì)一些課題，并且不斷查閱大量的資料，獨(dú)立地分析問題和解決問題，在這個(gè)過程中培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力，最終使得整個(gè)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程能夠達(dá)到整體性和系統(tǒng)性的統(tǒng)一。另外，驗(yàn)證性課程的布置，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一些預(yù)實(shí)驗(yàn)方案，在課堂上，除了驗(yàn)證教材上的一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還可以驗(yàn)證自己編寫設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。比如計(jì)算機(jī)硬件拆卸和組裝實(shí)驗(yàn),不僅要做實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容規(guī)定拆卸和組裝作的操作步驟、注意事項(xiàng),還要求學(xué)生自己根據(jù)實(shí)踐操作去探索怎樣的拆卸和安裝操作更不會(huì)損壞硬件設(shè)備,尋找別的拆卸和組裝作的操作步驟、方法，從而加深對計(jì)算機(jī)整個(gè)硬件體系的理解?？傊?，加強(qiáng)學(xué)生自主的實(shí)踐過程可能會(huì)遇到一定的困難，但 是卻對學(xué)生形成一定的吸引力，只要學(xué)生持之以恒，就一定能夠充分地應(yīng)付這些實(shí)驗(yàn)操作，從而不斷提高自身的操作技能。

3. 從教學(xué)操作中拓展學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的思路

學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要是在硬件實(shí)驗(yàn)室中得到培養(yǎng)的，因此加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理可以幫助學(xué)生水平的提高以及學(xué)校聲望的不斷提高。要想提高實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)效果，有一個(gè)很關(guān)鍵的因素就是必須不斷加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)資料的整理，主要是一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料以及設(shè)備檔案的整理。

每門硬件實(shí)驗(yàn)課程都要結(jié)合理論課程認(rèn)真組織研究，以基本原理為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),同時(shí)對基本原理進(jìn)行擴(kuò)充和結(jié)合,從而設(shè)計(jì)出一套由淺入深的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,結(jié)合一系列教學(xué)資料進(jìn)行修改，例如相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)講義、實(shí)驗(yàn)教案、參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，最終形成一套讓學(xué)生認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)資料。

硬件實(shí)驗(yàn)室的開放可以不斷加大學(xué)生接觸設(shè)備的幾率，提高學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)。由于硬件實(shí)驗(yàn)課程相對來說比較復(fù)雜，學(xué)生無法單純地依據(jù)教學(xué)大綱去真正理解和獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，因此要求實(shí)驗(yàn)室簡單的開放必須靈活，讓學(xué)生可以有選擇、有計(jì)劃地去安排自己的實(shí)驗(yàn)，從而提高自身的主動(dòng)性。另外，硬件課程相對來說也是比較抽象的，讓學(xué)生多加接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備有助于學(xué)生更直觀地去理解和掌握一些硬件的原理和構(gòu)成，而且還能夠根據(jù)自己的興趣愛好，自主地設(shè)計(jì)一些課程以外的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而不斷提升實(shí)驗(yàn)的效果。例如,我們設(shè)立數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)組成原理和微機(jī)接口等開放實(shí)驗(yàn)室,對學(xué)生做到實(shí)驗(yàn)設(shè)備開放、元器件開放.這樣吸引學(xué)生參與實(shí)踐,學(xué)生均表現(xiàn)出較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力,取得良好的教學(xué)效果。

為了不斷提高中職學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力以及面對就業(yè)競爭壓力，我們必須加大對中職學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和創(chuàng)業(yè)的支持力度。在一項(xiàng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn)，有將近20%的中職學(xué)生有很明顯地項(xiàng)目設(shè)計(jì)的欲望，教師針對這種情況必須給予不同程度的支持和鼓勵(lì)，給學(xué)生提供機(jī)會(huì)，讓他們參與到教師的可養(yǎng)活動(dòng)中去，從而不斷提高自身的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生參加這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)創(chuàng)新活動(dòng)，不僅可以幫助他們不斷鞏固自己的所學(xué)理論知識，而且可以不斷激發(fā)學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)能力，不斷發(fā)掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)他們的興趣，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。當(dāng)然，由于學(xué)生的時(shí)間、精力和經(jīng)驗(yàn)都比較少,失敗也很常見,既使有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無法達(dá)到預(yù)期的效果，但是只要學(xué)生在試驗(yàn)中能夠?qū)W習(xí)到一些知識，并且分析問題和解決問題的能力得到提高，那么實(shí)驗(yàn)的目的就算已經(jīng)達(dá)到了。我們經(jīng)常就不同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目成立不同的學(xué)生研發(fā)小組,集中對于失敗的實(shí)例進(jìn)行講解、分析和討論,重新設(shè)計(jì),探索新實(shí)驗(yàn)方案.對于成功的實(shí)例也要進(jìn)行討論,進(jìn)一步修改完善,以期待達(dá)到最佳效果.通過這一措施促進(jìn)了個(gè)性發(fā)展,為學(xué)生營造一個(gè)活潑主動(dòng)、開放交流的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍,創(chuàng)造一個(gè)具有項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識的發(fā)展平臺。

計(jì)算機(jī)教學(xué)要避免以往的那種松散的教學(xué)形式，教師通過課堂上一些具體的操作來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的引導(dǎo)和管理，這種引導(dǎo)要通過正確的實(shí)際操作來完成，讓學(xué)生積極的融入到課程的教學(xué)操作中來，而不是去做一些無關(guān)的事情，在這方面還需要計(jì)算機(jī)教師做出更大的投入。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓錫斌,程建鋼;構(gòu)建大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境的兩個(gè)主要問題[J];中國遠(yuǎn)程教育;2005年04期