浅析计算机硬件基础课程教学的改革与实践

　　为满足社会的需要，培养适应21 世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才势在必行，在高等专业院校，加强学生掌握计算机理论知识和实际应用能力的培养是锻造复合型人才的重要途径。高职高专的课程体系是以学生的职业教育为主体，学生的就业为前提，讲究学以致用，因此学生实践能力的培养更显着尤为重要。
　　基于实践教育，实行职业教育，立足滨海，服务社会是天津滨海职业学院提出的教学指导方针。计算机硬件基础课程是学生利用计算机进行软件开发和网络应用的基础课程。计算机硬件基础是天津滨海职业学院信息工程系计算机专业教育教学的核心课程之一。本课程有很强的理论性和实践性。主要讲授计算机硬件的基础理论、技术和方法，和周边设备配套连接与实用。教学目的是让学生了解计算机的基本组成、硬件连接和工作原理，通过上机实践，提高学生动手能力和实践能力，为学生学习计算机相关知识做准备。
　　1 计算机硬件基础课程的教学改革
　　计算机硬件基础作为计算机应用、软件、网络等专业的计算机技术基础核心课程之一，其教学改革遵循立足实践，职业教育这一目标。计算机硬件基础课程包含了众多的计算机硬件基础知识和基本理论，而且具有很强的系统性。该课程着重培养学生的动手能力、实践能力、创新能力。
　　本课程实际上是微型计算机原理、汇编语言和微机接口技术等课程整合而来。就是要培养学生了解计算机接口技术，将各种外部部件与计算机进行连接，进而构成计算机的一套系统。这是一门基础学科，但是内容十分分散，要求知识面很广，可是我们学生大多只学习了基础的C 语言。为了克服诸多困难，建立教学体系。我们从教材，授课方式、实践实训等方面构建该课程的教学体系。其主要体现在以下方面：
　　1.1 顺应计算机发展潮流，与时俱进，及时关注计算机技术发展动态。比如将教学实验用计算机主要定位在Intel Pentium 4 以上和AMD Athlon 以上，网络设备计算机也配备的Intel 酷睿双核CPU 的微机。极大的调动了学生的积极性，相对也提高的实验的效率。及时更新教学内容，满足科技的前沿和实用性，但是，教学内容更新，并不是放弃基础内容，而是循序渐进充分考虑教学规律和教学特点，现在已是多核时代了，但绝不忽略曾经8086、8088 给我们科技带来的突破。
　　1.2 组织内容符合计算机学习规律。针对高职教育，一些未深入学习过计算机的同学，主要关心的是计算机处理芯片型号、硬盘容量、显示器大小等，因而我们在选择、组织教学内容和实施教学过程中，始终围绕计算机系统及其各大组成部分的硬件结构与工作原理这样一条主线展开，强调硬件与软件的结合，并适当淡化微机内部和芯片内部原理，而强化基于总线连接的外部接口与应用。例如我们在讲解存储器， 按照读取速度和价格排列为CPU Register、L1cache、L2 cache、RAM、Physical RAM、Hard Drives etc. 通过各部件相似组成、性质进行讲解。
　　1.3 课堂教学永远是教师与学生知识交流的重要场所。可是我们面对的现象往往是学生基础差，课本内容枯燥无味，而又缺少实物，学生理解起来困难。因为难，所以不喜欢，使学生产生厌烦心里，经过我们反复探索，改革出以下教学方法：①利用多媒体教学手段。将当今主流硬件设备，不能直接展示实物的情况下，可以利用多媒体，先了解设备的外观、性能属性，评测结果等。激发学生的学习兴趣。②计算机硬件基础课程教学内容多和课程学时少，为了使在最少课时的前提下，让学生学的更多，更好地掌握相关知识和技能。笔者多次参加诸如GE 产品发布，HP 高校产品论坛等活动，不但拓宽了眼界，还学习这些高科技公司工程师的讲授内容和风格。尤其是在有限的时间内讲解和介绍多个新产品，阐述其性能。工程师亲和、博学的演讲对我的教学工作有很强的推动。再结合学生实际，不断改进教学内容，增加知识点。在多年的教学实践的基础上，精心提炼，设计出一套完善的教学内容和流程。③现代教育理念强调以学生为中心，学生不再是一个外部信息的接受者和知识灌输的对象，他们有他们自己的选择;教师也不再是一个教书匠、读书机，他需要把知识加工、整理，还要精心设计教学内容。积极调动学生积极性，多交流，师生的互动是十分重要的。在教学过程多采用启发式的，比如在计算机故障处理，可以通过中医中的望、闻、问、切来引出问题，望(看)微机出现的状况，如黑屏、蓝屏、反复重启等;闻微机主机箱内可能因为温度过高引起短路烧焦;询问计算机使用者使用过程中进行了哪些操作;切(动手)解决出现的问题。既避免了枯燥的讲解，又加深了学生的印象，激发了学生的学习兴趣。④为尽量避免产生抵触情绪。我们建立课外兴趣小组，依托学院技能协会，为学生提供设计平台，提供丰富的教学资源，供学生自主学习，并给予适当讲解，课内外知识相结合，提高学生的学习主动性。增强学生动手能力。⑤在授课过程中，要求授课老师尽量以双语形式，学生了解和熟悉专业词汇不能少于300个。
　　2 计算机硬件基础课程的实践教学
　　计算机硬件基础课程离不开实践教学，加强实践环节是培养学生动手能力的重要方面。培养学生的实际动手能力和分析解决问题能力，具有课堂教学不可替代的作用。所以，专业的实践实训实验室是我们教学中建设的重点，学院从兄弟院校聘请专业的老师，帮助建立计算机硬件实训室，现在实训室有可供拆装设计计算机24 台(加电可启动到BIOS)，有可进行CPU 超频实验、系统安装，网络配置计算机。实训室还备有DL- Link 5124 交换机，RJ45 压线钳，Fluke DSP4000 测线仪Fluke 万用表等实验仪器。大大满足了学生实践的需要。
　　实践教学的第一目的，就是要求学生能够根据日常学习和生活需要，能够DIY一套适用的计算机。结合CPU 教学内容，当今Intel系列CPU 分为E、T、L、U 等几大类，桌面处理器和移动处理器的差别，作为桌面处理器，不同主频CPU 在文字处理，流媒体播放，多媒体制作方面的差别;相同主频下，L2 cache 不同时，上传下载时候的网络速度又有何不同?学生可以根据计算机是实际实验情况，自己去选择CPU 类型、主频等。之后是主板、显卡、内存等，最后写好配置清单，去电脑城购买这些配件，进行组装。
　　计算机组装完成后，就对其进行硬盘分区，格式化，系统安装，应用软件安装，到后期的故障处理等。遵循从简单到复杂的原则，先进行了硬件组装维护实验、之后进行接口实验以及计算机应用实验。通过完成几个教学要求的实验，开始进行稍有难度的实验，并最终完成综合的应用性实验。例如可以通过可编程I/O 接口实验，扩展到嵌入式系统的网络接口，添加寄存器定义，以太网接口驱动等。
　　3 总结
　　几年来，根据计算机硬件基础课程的特点，建设合理的课程改革方案，以学生为中心，将学生放到教学实践主体，提高他们动手能力，引导他们会思考至关重要。为此，学院和信息工程系诸位老师都做了不少工作。包括：完善教学大纲，更新教学内容，改进教学手段，加大实验室建设。由于科技进步，网络的普及，近几年来学生的计算机应用水平都有很大提升，都已经具备了不错的计算机基础。这些学生以不满足于有限课程的讲授。硬件基础教学的压力越来越大，我们将进一步探究和改进。计算机硬件建设是一个长期的过程，依旧需要同仁长期不懈的努力。