研究高校计算机硬件基础课程教学
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研究高校计算机硬件基础课程教学

高校计算机硬件基础课程教学探索摘要:在计算机硬件技术基础课程中开展了“口袋实验室”的探索。为学生提供软硬件资源,在课后进行自主学习与创新,提高了教学效果。
  关键词:软件基础;教学探索;高校计算机
  1674-9324(2014)42-0165-03
   一、引言
  随着信息技术的发展,计算机硬件基础课程已经成为了理工科专业学生的必修课程,它的综合性和实践性强,是后续专业课程学习的基础。该课程是硬件和软件相结合的一门课程,在硬件设计方面,达到能设计接口电路的水平;在软件开发方面,培养学生使用汇编语言或者C语言进行程序设计的能力,达到能编写接口程序和设备驱动程序的水平。通过该课程的学习,使学生掌握计算机的基本组成结构和工作原理,更重要的是使学生掌握硬件电路设计与应用开发能力,培养学生运用理论知识解决实际理由,因此课程的实践性非常强。
  二、计算机硬件基础课程教学中存在的理由
  由于该课程教学内容比较抽象,知识点多,学生普遍反应不好学,学习起来缺乏兴趣,这样就更加大了该课程在教学上的难度。主要体现在以下几个方面:
  (一)在教学策略方面
  传统的教学策略基本以教师讲授为主,学生大多只是被动地接受。由于课程涉及的概念多、专有名词多、接口芯片多,理论基础复杂,往往使初学的学生感觉入门较难。计算机的接口设备之间通常使用汇编语言编程,而该语言属于低级语言,编程复杂,比C语言等高级语言更难掌握,单纯理论讲授使学生难以理解,会使学生觉得枯燥无味,失去学习的兴趣。由于该课程的逻辑性和完整性强,计算机的内部结构是指令系统的基础,不同的CPU采用的指令各不相同,而指令系统又是汇编语言程序设计的基础,指令掌握不好,就会给编程带来困难,各部分知识衔接紧密,一环扣一环,因此,学生必须全面地掌握各个知识点,否则将会严重地影响学习效果。该课程还有一个特点就是硬件电路图多,接口芯片应用举例多,包括各种芯片的内部结构图、时序图、硬件电路图等,接口芯片的应用不仅仅要设计硬件电路,而且要编写应用程序,画出程序流程图等。
  由于硬件学习的难度较大,因此在学生中普遍存在重视软件忽视硬件的现象。产生这种倾向的理由是多方面的:一方面是硬件课程掌握起来花费的时间多,个别学存活在急功近利的错误认识等;另一个重要的方面是硬件系列课程的教学改革力度不够,使得目前的教学策略无法与飞速发展的计算机技术接轨,无法满足学生获取新知识的需求。
  (二)在教学内容方面
  计算机硬件基础课程基本上都是以微机或者单片机为蓝本来学习计算机原理,教材内容覆盖面大。课程往往是以8086/8088、80386或是80486微机的结构为主线,首先讲不同类型微机的硬件结构以及对应的指令系统,然后是基于该系统的汇编语言程序设计,最后是各种接口芯片的结构及应用。但是由于理论学时有限,在教学过程中只能够选择一种微型机芯片或者是某种型号的单片机进行教学,为了适应微型计算机系统的飞速发展,必须改革教学内容,既要强化基础知识,又要加强对学生应用能力的培养;既要把典型的微型计算机原理和架构传授给学生,又要把计算机技术发展的最新水平和状况介绍清楚,使学生能够举一反三、触类旁通,通过学习一种典型的芯片达到对同类芯片的普遍认知,从而具备独立自主的学习能力。其次,随着信息技术的高速发展,微型计算机更新换代频繁、新产品和新技术不断涌现,硬件基础教学中的基础性和先进性、前沿性的矛盾比较突出。当今的微型计算机已经从原来的32位全面进入64位。而现在的教学中还是以16位微机为基础的。因此,该课程内容显得繁杂难学,跟不上时代。
  教学内容的改革主要思想是要增加对现代微型计算机系统的介绍。在常规教学内容的基础上,增加现代微机系统中的新技术、新应用和新策略,如USB总线技术、高速缓存Cache技术、多核技术、高性能计算机、计算机体系结构等知识的介绍,以32位微机的典型代表80486和Pentium作为基础教学内容,选用教材也应该反应这种变革,同时兼顾64位微机的介绍。这样既开阔了学生的视野,让学生能更深入地理解软、硬件结合设计系统的策略,又能增强学生将来就业的竞争性。
  (三)在实践教学方面
  由于计算机硬件基础课程是一门实践性非常强的课程,只有通过实践才能真正地理解其中的知识点,使学生不仅知其然,而且知其所以然。当今社会提倡创新能力的培养,学生如果不通过动手实践,只是死记硬背书上的理论,无法达到教学的目的。但是,由于实践教学中存在的实验设备不足、策略单一,实验内容不能达到学生能力培养的目的,再加上知识点多,学生的学习时间有限,忽视对实验结果的深入分析和理解,导致部分对实践教学
  • 文章片段:2-0165-03   一、引言  随着信息技术的发展,计算机硬件基础课程已经成为了理工科专业学生的必修课程,它的综合性和实践性强,是后续专业课程学习的基础。该课程是硬件和软件相结合的一门课程,在硬件设计方面,达到能设计接口电路的水平;在软件开发方面,培养学生使用汇编语言或者C语言进行程序设计的能力,达到能编写接口程序
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