計算機硬件課程教學和現(xiàn)存問題的分析

木合亞提·尼亞孜別克 古力沙吾利·塔里甫

摘 ? 要：文章對計算機硬件類課程的主要教學內(nèi)容進行了介紹，深入分析了教學過程中存在的問題，并提出針對該類課程的教學內(nèi)容及教學體系進行相關(guān)改革的思路和方法。通過計算機硬件課程的建設(shè)、實踐操作等幾個維度對如何有效促進計算機硬件類課程的教學工作進行了探索，從而達到推動教學質(zhì)量提高、有效提高學生動手操作和思維創(chuàng)新方面能力的目的。

關(guān)鍵詞：計算機硬件;教學;教學改革;現(xiàn)存問題

隨著時代的發(fā)展和社會的需求，計算機技術(shù)不斷發(fā)展和提高，各式新的處理器芯片和控制芯片陸續(xù)出現(xiàn)，這對高校計算機硬件領(lǐng)域的教學工作提出了新的要求。為達良好教學效果，教學工作的基本框架應(yīng)從計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分的組成、系統(tǒng)的基本概念、基本部件、基本組織及基本功能著手，使學生對硬件系統(tǒng)的構(gòu)成及其各構(gòu)成部件如何通過有機連接構(gòu)成整機系統(tǒng)框架的整體概念具備深入的理解與掌握能力，為學生良好的計算機系統(tǒng)分析、設(shè)計、開發(fā)和使用能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。在教學過程中，需要針對硬件課程教學工作進行反饋分析，及時發(fā)現(xiàn)實際教學中存在的問題并采取有效措施解決現(xiàn)存問題，完善教學課件和課程結(jié)構(gòu)體系，保證和滿足學生在學習過程中的各類需要，從而提高學生的學習積極性與主動性，為其后發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[1]。

1 ? ?課程主要教學內(nèi)容及教學方法

計算機硬件類課程主要包括“數(shù)匯編語言”“計算機組成原理”“微機原理與接口技術(shù)”“數(shù)字電路”“單片機原理與應(yīng)用”“計算機導論”等，主要教學目的包括了解計算機系統(tǒng)的基本組成原理，掌握計算機系統(tǒng)硬件中各功能部件的工作原理，掌握信息、數(shù)據(jù)表示與指令結(jié)構(gòu)類型及指令執(zhí)行原理，掌握計算機存儲程序和數(shù)據(jù)的原理以及計算機指令的編譯和執(zhí)行過程，掌握計算機與外部設(shè)備之間的接口技術(shù)與原理，了解計算機外部設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，并可運用課程中學到的知識對計算機系統(tǒng)硬件進行初步設(shè)計、組裝和調(diào)試[2]。

對教學工作的期望是，最終能使學生從理論和實踐兩方面掌握計算機硬件的發(fā)展背景、數(shù)據(jù)表示、數(shù)值計算、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、CPU系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、各個部件的組成原理、邏輯實現(xiàn)、設(shè)計方法及互連構(gòu)成的技術(shù)，為將來從事計算機軟硬件方面的工作打下良好的基礎(chǔ)。

課程對教師教學工作提出的要求是，教師應(yīng)做到在整體教學框架的設(shè)計中努力創(chuàng)設(shè)學生積極思維的培養(yǎng)背景，應(yīng)在教學工作中不斷激發(fā)學生的興趣、好奇、探究等情緒，使教學過程始終對學生存有吸引力，激發(fā)學生主動學習、求知，逐步提升學生的信息獲取、分析與應(yīng)用能力，并形成良好的學習策略[3]。

2 ? ?教學工作中的現(xiàn)存問題與教學改革思路

計算機硬件類人才培養(yǎng)是高校計算機專業(yè)人才培養(yǎng)的重要方向之一，也是適應(yīng)當前社會發(fā)展的現(xiàn)實需要，但是在貫穿計算機課程的教學過程中，學生普遍存在“重軟怕硬”現(xiàn)象。硬件系列的課程所涉及的知識內(nèi)容較深，存有一定難度，理解起來較為困難。理論枯燥、課程內(nèi)容更新慢、課程之間銜接關(guān)系不當、實驗條件和設(shè)施較為缺乏等問題漸漸消磨了學生的積極性和主動性[4]。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計算機系統(tǒng)在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，這就要求教學工作不斷適應(yīng)時代發(fā)展，使學生在學習基本理論的基礎(chǔ)上，盡可能多地接觸到最新技術(shù)。故而，如何加強學生的計算機硬件基礎(chǔ)、培養(yǎng)學生對硬件課程的學習興趣、提高學生對計算機硬件的認知程度與應(yīng)用能力，如何合理調(diào)動銜接固有課程體系及多樣教學方法模式的科學設(shè)計，是目前制訂合理的教學計劃、構(gòu)建適合的課程體系、改革和完善教學內(nèi)容的過程中應(yīng)盡快解決的主要問題[5]。

計算機系統(tǒng)是軟件和硬件的統(tǒng)一，硬件和軟件知識是相輔相成的，都包含豐富的知識內(nèi)涵與先進技術(shù)。在教學中應(yīng)使用“軟硬結(jié)合”的教學手段，使學生更好地掌握計算機軟硬知識，正確建立現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的整體概念，為學生將來從事有關(guān)計算機開發(fā)應(yīng)用、數(shù)字通信、工業(yè)控制、高級語言的編程設(shè)計以及多媒體技術(shù)領(lǐng)域的研究工作做好充分的準備。在教學內(nèi)容的設(shè)計和教學方式的改革方面要求教師擁有新觀點，在組織學生的實踐過程中，應(yīng)適當?shù)卦O(shè)計一些大型的作業(yè)，并有目的地幫助學生解決實踐過程中遇到的問題。

在多數(shù)情況下，計算機課程的教學主要經(jīng)過3個階段：

第一階段的教學主要任務(wù)是使學生掌握在信息化社會里能更好地工作、學習和生活必備的計算機基本知識與基本操作技能，培養(yǎng)學生的計算機文化意識。

第二階段的教學任務(wù)是使學生掌握計算機軟、硬件技術(shù)的基礎(chǔ)知識、基本思想和基本方法;培養(yǎng)學生用計算機處理問題的思維方式和利用軟硬件技術(shù)與先進工具解決本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中相關(guān)問題的能力。

第三階段的教學任務(wù)是進一步培養(yǎng)學生利用計算機獲取信息、處理信息和解決問題的意識與能力，提高學生建構(gòu)本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中計算機應(yīng)用系統(tǒng)的能力。這就要求教師經(jīng)常留意計算機的發(fā)展動態(tài)，及時把一些相關(guān)的新知識、新信息穿插在3個階段的教學過程中。在教學過程中有一定的選擇和側(cè)重，這樣才能使教學過程充滿活力，使學生在學習過程中能感受到計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，從而對學習計算機知識有迫切感。

顯而易見地，改革是一項深入而持久的工作，要求教師必須與時俱進，不斷地總結(jié)教學經(jīng)驗，并根據(jù)新的形勢增加新的教學內(nèi)容，改進原有教學方式和教學手段，從而提高相關(guān)課程的教學水平。與此同時，同行之間交流、學習經(jīng)驗也是非常重要的，教師之間應(yīng)在教學改革的各個環(huán)節(jié)中共同努力，對教學大綱、教學內(nèi)容、教學手段、實驗教學等方面的工作繼續(xù)不斷地交流經(jīng)驗、修改完善，進一步為提高教學質(zhì)量而努力。

3 ? ?充分利用現(xiàn)代教學手段

教師的教學手段是完成教學任務(wù)、實現(xiàn)教學目的的重要教學媒體，在教學過程中靈活使用多種現(xiàn)代教學手段的優(yōu)勢是顯而易見的。多媒體教學手段通過提供良好的視覺、聽覺體驗，使教學演示生動而形象，讓傳統(tǒng)枯燥無味的課堂變得興趣盎然，大大激發(fā)了學生的學習興趣并提升了學習效率，同時，還免除了教師群體大量低效、重復的體力勞動，可以節(jié)省出更多的課堂時間用以介紹新的內(nèi)容。

在教學過程中，教師還應(yīng)結(jié)合院校自身的實際設(shè)施，提倡學生對現(xiàn)代化教學技術(shù)手段的應(yīng)用，鼓勵他們積極利用校園網(wǎng)或院校提供的其他信息資源和各種音像資源，培養(yǎng)學生的自學能力、知識獲取能力和創(chuàng)新能力，促使學生綜合素質(zhì)的提高、創(chuàng)新精神的加強與興趣個性的發(fā)展。教師可以選擇一些內(nèi)容抽象、傳統(tǒng)教學難以表述或表述費時費力、學生不易理解的教學內(nèi)容采用計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，CAI）技術(shù)實現(xiàn)，這樣的教學效果比用傳統(tǒng)教學手段講解時更加形象，更易理解。

因此，教師應(yīng)在教學過程中充分發(fā)揮現(xiàn)代教學手段的優(yōu)勢，提高課堂教學的效率，本文提及的多種教學改革思路均可在多媒體教學手段中得到配合。

4 ? ?結(jié)語

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展、計算機應(yīng)用的日益普及、教學理念的逐步更新、教學手段的逐漸改善以及教學改革的不斷深入等，計算機硬件課程在講授內(nèi)容、教學目標和教學方法等方面應(yīng)該持續(xù)不斷地進行更新、調(diào)整和改進。教師應(yīng)圍繞面向新世紀人才培養(yǎng)目標、計算機基礎(chǔ)教學的基本目標以及3層次教學基本要求，調(diào)整并更新教學內(nèi)容、構(gòu)建課程體系，為學生的自主學習和獨立思考留出足夠的時間和空間，根據(jù)實際情況把握各層次教學基本要求的深度和廣度，設(shè)置不同檔次、不同內(nèi)容的課程供學生選學，把“因材施教”落到實處。

計算機硬件類課程的建設(shè)與教學改革工作，是需要教師群體不斷進行發(fā)展與完善的長期持續(xù)性工作。在教學工作中仍存有很多東西值得教師去研究和探索，教師群體應(yīng)當在完成計算機硬件基礎(chǔ)教育工作的前提下，不斷探索創(chuàng)新，促進計算機硬件基礎(chǔ)教育工作的改革，以期提高學生的知識應(yīng)用能力并增強學生在同質(zhì)群體中的綜合競爭實力，使計算機硬件的基礎(chǔ)課程良好適應(yīng)新世紀的教育需求。

[參考文獻]

[1]惠麗，吳玲.計算機硬件系列課程教學改革的研究與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2010（1）：78-79.

[2]孫榮高，畢春躍，萬忠.計算機組成與結(jié)構(gòu)課程教學中的幾點體會[J].計算機教育，2011（9）：108-110.

[3]趙潤林.計算機硬件課程體系改革的探討[J].計算機教育，2007（21）：22-24.

[4]候?qū)毶?“微機原理與接口技術(shù)”課程教學改革創(chuàng)新探討[J].計算機教育，2009（2）：60-61.

[5]周燕，何樂生，王威廉.計算機硬件系列課程教學改革探討[J].實驗科學與技術(shù)，2010（5）：109-139.