高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程設(shè)置的研究

戴明霞 符錫成

（海南科技職業(yè)學(xué)院，海南 海口571126）

0 引言

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外高職高專院校對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)置，分析高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中硬件課程體系存在的問(wèn)題，以計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件課程為例，結(jié)合本專業(yè)教學(xué)改革工作，按照國(guó)內(nèi)高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)以及與海南科技職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及基本要求為原則，探索如何對(duì)硬件課程進(jìn)行整合，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

1 高職院校計(jì)算機(jī)硬件課程現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程設(shè)置的現(xiàn)狀

海南科技職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件課程設(shè)置：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論、操作系統(tǒng)概論、數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、微型計(jì)算機(jī)及接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 、操作系統(tǒng)概論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)論、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等。通過(guò)海南科技職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件課程設(shè)置以及國(guó)內(nèi)外高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件課程設(shè)置比較，國(guó)內(nèi)高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程設(shè)置的現(xiàn)狀是大致相同的。

1.2 課程教學(xué)的現(xiàn)狀

海南科技職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)《微機(jī)原理》為例說(shuō)明。本課程以8088/8086PC系列微機(jī)作為主要背景機(jī)進(jìn)行教學(xué)，涉及微機(jī)硬件組成與工作原理、微機(jī)接口、微機(jī)應(yīng)用三大部分。主要以介紹整機(jī)概念為主，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)硬件的基本類型及組成，而不著重在硬件設(shè)計(jì)上，其目的是僅僅讓這類專業(yè)的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件有一個(gè)宏觀的了解。理論教學(xué)56學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)16學(xué)時(shí)。課程的特點(diǎn)是：

1）工作原理與編程方法、接口技術(shù)并重把三大部分內(nèi)容融合在一起，把匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)貫穿到接口技術(shù)以及微機(jī)應(yīng)用之中。

2）軟件與硬件結(jié)合 既講硬件原理，又講軟件設(shè)計(jì)，利用硬件和軟件相結(jié)合的方法，分析解決一些實(shí)際問(wèn)題。

3）理論與實(shí)踐結(jié)合 既講微機(jī)原理，又講上機(jī)實(shí)踐，接口的功能通過(guò)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言加以描述并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，可以使學(xué)生更好地理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的思想與概念。

這樣的一是課程設(shè)置與課程內(nèi)容編排不科學(xué)，難于適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，受傳統(tǒng)教育觀的影響，忽視職業(yè)院校特色，二是以學(xué)科為中心，導(dǎo)致課程指向與培養(yǎng)目標(biāo)的不完全一致。

2 高職院校計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)置改革的探討

2.1 計(jì)算機(jī)硬件課程(補(bǔ)上，下同)教學(xué)改革的趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的日新月異決定了專業(yè)改革的方向：

近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)，無(wú)論是硬件技術(shù)，還是軟件技術(shù)都在日新月異的發(fā)展變化著，計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生不僅希望掌握系統(tǒng)地計(jì)算機(jī)基本理論和基本知識(shí)，而且更希望了解和掌握最新的軟、硬件技術(shù)，增強(qiáng)其實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐操作技能，因此，專業(yè)的改革方向和課程設(shè)置必須體現(xiàn)這一特點(diǎn)，以滿足學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。

2.2 計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)發(fā)展及教學(xué)改革的重點(diǎn)

強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)，保證硬件設(shè)計(jì)的連續(xù)性：

計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)計(jì)能力是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必須具備的能力，在一般高職院校，很多只是注重了軟件的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，在軟件類課程的開(kāi)設(shè)中，保證軟件設(shè)計(jì)的三年不斷線，而硬件設(shè)計(jì)卻很難保證。因此，在硬件課程設(shè)計(jì)的安排上也要保證設(shè)計(jì)不斷線，使學(xué)生能真正理解計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性并能進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。

“數(shù)字電路”的課程設(shè)計(jì)是整個(gè)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，該設(shè)計(jì)能使學(xué)生正確地認(rèn)識(shí)硬件設(shè)計(jì)和軟件編程的差別，了解在硬件設(shè)計(jì)中需要考慮多種因素，比如時(shí)序、頻率、干擾等。傳統(tǒng)的數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)一般采用集成電路進(jìn)行裝聯(lián)，往往因?yàn)椴季€和連接等問(wèn)題影響設(shè)計(jì)效果，不斷發(fā)展的EDA技術(shù)實(shí)際上解決了上述問(wèn)題。因此在數(shù)字電路的課程中適當(dāng)?shù)丶尤隕DA技術(shù)，特別是ISP技術(shù)將會(huì)大大提高設(shè)計(jì)效率，同時(shí)，設(shè)計(jì)還使學(xué)生明確了軟件編程與硬件編程的相通之處?！皡R編語(yǔ)言”的課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)工作原理有了一個(gè)基本的了解后進(jìn)行的。我們認(rèn)為，該設(shè)計(jì)的目的不單是使學(xué)生掌握匯編編程的一般方法，更重要的是要使學(xué)生明白軟、硬件的互換性，即：很多用硬件實(shí)現(xiàn)的功能也可以用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述兩門課程為完整的計(jì)算機(jī)組成的設(shè)計(jì)打下了軟、硬件基礎(chǔ)，因此在計(jì)算機(jī)組成原理的課程設(shè)計(jì)中要強(qiáng)調(diào)軟、硬件的統(tǒng)一，要設(shè)計(jì)合適的指令系統(tǒng)，要能設(shè)計(jì)出比較完整的模型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只有這樣，學(xué)生才能對(duì)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。“接口技術(shù)”的課程設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)在硬件角度的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)外部設(shè)備實(shí)際上可以看成是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展因此接口芯片的編程和外設(shè)的驅(qū)動(dòng)等都從應(yīng)用層面反映了計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性。

2.2.2 根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件的系統(tǒng)性，構(gòu)件硬件實(shí)踐室

計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的實(shí)踐性最終要體現(xiàn)在實(shí)踐室的建設(shè)上，構(gòu)建硬件實(shí)踐中心是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)系統(tǒng)性的要求。計(jì)算機(jī)硬件實(shí)踐中心的建設(shè)主要考慮硬件技術(shù)基本原理的不變性、體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、技術(shù)的發(fā)展性以及硬件設(shè)計(jì)的必要性；同時(shí)還要兼顧與硬件有關(guān)的程序設(shè)計(jì)。整個(gè)實(shí)踐中心按照計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)從核心到外圍、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)建。

2.3 計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)置改革措施

2.3.1 更新教學(xué)內(nèi)容

微處理器技術(shù)發(fā)展迅速，微型計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代頻繁，新產(chǎn)品和新技術(shù)不斷涌現(xiàn).跟蹤圖書市場(chǎng)，選用最近出版的新教材作為主要教學(xué)內(nèi)容，并將最新報(bào)道的新動(dòng)態(tài)或新技術(shù)作為課堂內(nèi)容的臨時(shí)擴(kuò)充，以適應(yīng)微型計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)的發(fā)展，讓學(xué)生學(xué)到新的知識(shí)和新的技術(shù)。

2.3.2 淡化教材的作用

高職院校一般比較強(qiáng)調(diào)教材的作用，教學(xué)中要求不能脫離教材，按教材組織教學(xué)，忠實(shí)于教材的內(nèi)容。因此，在這門課程的教學(xué)中，應(yīng)淡化教材的作用，教材僅是主要參考書，并引導(dǎo)學(xué)生多讀相關(guān)的書籍和報(bào)刊。

2.3.3 強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生動(dòng)手能力

計(jì)算機(jī)硬件課程的課堂教學(xué)是以語(yǔ)言傳遞信息為主，實(shí)踐課以操作為重點(diǎn)。由于學(xué)生基礎(chǔ)不同和智商的差異，往往感到微機(jī)原理抽象、枯燥乏味、難以理解，接口技術(shù)邏輯性差、靈活性強(qiáng)，難以掌握，使有的學(xué)生失去興趣，影響教學(xué)效果.實(shí)踐課雖然有目的和要求，但學(xué)生多數(shù)是盲目練習(xí)，既不能對(duì)課堂教授知識(shí)加深理解，更不能自覺(jué)地運(yùn)用于實(shí)際中，達(dá)不到教學(xué)的目的。因此，我們?cè)诮虒W(xué)中采用以下措施，提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量：

在實(shí)踐內(nèi)容的選擇上，精選與微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的、學(xué)生感興趣的實(shí)踐內(nèi)容，作為實(shí)踐題目，并安排有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)工作。

2.3.4 教學(xué)和科研相結(jié)合

教師在以教學(xué)為主的同時(shí)，適當(dāng)開(kāi)展科研工作，形成教學(xué)、科研相互促進(jìn)的良性循環(huán)。計(jì)算機(jī)硬件課程的授課教師，在保證搞好教學(xué)的同時(shí)，參加一定科研項(xiàng)目的研制和開(kāi)發(fā)任務(wù)，并創(chuàng)造條件把一部分科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，引入到教學(xué)中去.這樣就大大地豐富了教學(xué)內(nèi)容，并且科研也為促進(jìn)教師隊(duì)伍建設(shè)，為培養(yǎng)高素質(zhì)的學(xué)生和進(jìn)一步教學(xué)改革創(chuàng)造了條件。

2.3.5 破傳統(tǒng)教學(xué)模式，強(qiáng)化素質(zhì)教育

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革要求實(shí)踐教學(xué)與指導(dǎo)方法也要相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)整，這是實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高職院校中的實(shí)踐課程是對(duì)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐方法、技能、作風(fēng)等進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練的主要渠道，它對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)的思想方法、研究問(wèn)題的方法、理論聯(lián)系實(shí)際的方法都起著開(kāi)闊思想、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神，提高素質(zhì)的重要作用。好的方法可以起到事半功倍的效果，先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)模式可架起學(xué)生由已有的知識(shí)和技能向新生的知識(shí)和技能遷移和過(guò)渡的橋梁作用，起到使學(xué)生由理想化的條件去分析解決錯(cuò)綜多變的實(shí)際問(wèn)題的探索作用，以及使教學(xué)過(guò)程成為既出成果又出人才的紐帶作用。