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计算机专业硬件系列课程体系建设方法

时间:2018-04-10 计算机毕业论文 我要投稿

  硬件课程是计算机科学与技术专业课程的主要组成部分,是培养学生实践探索兴趣,科学研究素养、工程创新能力、团队协作精神的主要手段。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

  摘要:在计算机专业的本科教学过程中,硬件相关知识的学习一向是计算机教育的重点和难点。阐述了计算机专业硬件课程教学中所面临的主要问题和困难。针对这些问题,课题组通过优化教学体系、突出认识教育、激励自主学习等方法,对硬件相关课程教学方法进行改革。本方法使学生能够系统地掌握计算机硬件的基础知识,突破教学难点,为硬件课程的教学提供新的思路和方法。

  一、概述

  随着计算机技术的迅速发展及其应用的不断深入,计算机类专业的培养方向趋于多样化。在诸多培养方向中,大部分专业是基于软件理论与应用方向的偏软件专业或软件工程专业,而在这些计算机类专业的本科课程设置中又以软件教育为主。计算机硬件相关课程具有理论性强,不易理解、应用范围广、与实际工程联系紧密等特点。扎实的硬件知识基础是计算机类人才正确理解计算机,掌握软件开发机理的关键,也是本科教育人才区别于短期培训软件开发人员的重要标志。但由于学生普遍存在着“重软轻硬”的现象,同时,目前我校的计算机硬件知识教育在知识体系和内容等方面存在着不尽如人意的地方,使得部分学生毕业后无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。其中,具体问题如下:

  1.1课程教学缺乏系统性。

  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,有些知识点缺失,这些都导致了学生的知识体系不系统、结构不健全。

  1.2缺乏创新能力的培养。

  目前我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。

  1.3在认识方面存在着重软轻硬的倾向。

  目前学生中普遍存在着重软轻硬的现象,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。针对以上问题,通过教学改革方案的实施,努力提高计算机类专业学生的硬件知识理解与应用能力,培养具备软硬件开发能力的人才。同时,注重创新能力和科学精神的培养,使学生具备创新思维与工程实践能力。

  二、硬件系列课程体系建设

  2.1建设思路。

  硬件课程体系建设的核心任务是全盘考虑各门计算机硬件课程,把他们捆绑起来,统一建设。在教学内容方面,根据学生的具体情况,修订教学大纲,既要避免课程内容重复讲授现象的发生,又要做到各门课程的无缝衔接。在教师方面,定期开展研讨活动,提高任课教师的教学水平,搞好课堂教学。在实验方面,充分利用现有实验设备,做好验证型实验的同时,加大兴趣导向的实验开发力度,努力提高学生的动手能力。

  2.2建设方法。

  本课题组采用的课程建设方法,按照“整合─分科执行─融合”三个阶段实施。在课程整合阶段,对汇编语言、计算机组成与结构、单片机、嵌入式系统设计这几门课程进行大纲及教案的修订工作,并重点在如下几方面进行整合:a.《汇编语言》和《计算机组成与结构》的整合。在《汇编语言》和《计算机组成与结构》中,侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。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。b.《汇编语言》和《单片机及接口技术》、《嵌入式系统设计》的整合。整合中侧重于硬件编程能力的培养,让学生认识到不同种芯片的指令与功能共通性。这样有利于学生透彻地了解目前普遍使用的微机系统,并具备扎实的硬件编程基本功,有利于单片机和嵌入式相关课程的学习。在分科执行阶段,依照整合阶段所确定的大纲及教案,对学生实施理论知识教育,同时结合各课程实际情况,在课堂中引入课程认识教育,使学生了解本课程在计算机学科中的地位,调动学生对硬件课程的学习积极性。在融合阶段,在实验课程中添加例如万年历电子表设计、贪吃蛇游戏机设计等集趣味性、设计性、综合性于一体的实验,注重培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。此阶段实验的特点是没有现成的模式可循,学生需要融合所学硬件相关知识,独立完成硬、软件设计和调试。

  三、结论

  本文阐述了面向计算机专业的硬件系列课程体系建设方法,本方法将硬件相关课程通过整合-分科执行-融合的过程,使计算机专业学生在理论上掌握晦涩的硬件知识,同时将硬件知识融会贯通,将所学知识应用于实验、竞赛,提高动手能力。为评价本学习系统的有效性,课题组将此系统引入了教学实践中。根据课后对学生的调查,学生普遍反映通过课程系统的建立,学生对硬件知识有了深刻的了解,学习兴趣有所提高,起到了良好的效果。

  参考文献

  [1]洪霞,李云,张炜.改革计算机硬件课程教学内容,构建科学的系列课程体系[J].实验技术与管理,2009,11:144-147.

  [2]惠丽,吴玲,于丽萍.计算机专业硬件课程体系建设的优化与改进[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2013,4:45-46.

  [3]刘新平,郑秋梅,孙士明,孙晓燕.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].计算机教育,2008,12:117-119.

  [4]惠丽,吴玲.计算机硬件系列课程教学改革的研究与实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2010,1:78-79.

  [5]邵平凡.计算机专业硬件课程体系的建设与改革[J].信息系统工程,2012,1:154-156,153.

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