摘要：通過(guò)對(duì)普通本科院校計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)中現(xiàn)存的問(wèn)題的深入分析，針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程的特點(diǎn)和現(xiàn)有的教學(xué)體制和模式，探討性提出提高計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)質(zhì)量的一些對(duì)策。

關(guān)鍵詞：硬件；課程體系；教學(xué)；教材

中圖分類(lèi)號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 21-0023-02

目前高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科計(jì)算機(jī)教學(xué)可以分為三個(gè)層次：計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)包括計(jì)算機(jī)的基本概念、軟硬件基本知識(shí)和計(jì)算機(jī)的基本使用方法；計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)指軟件技術(shù)基礎(chǔ)和硬件技術(shù)基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、語(yǔ)言、通信和網(wǎng)絡(luò)原理，等；計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)指本專(zhuān)業(yè)常用軟、硬件的應(yīng)用技術(shù)。在這三個(gè)層次中，硬件基礎(chǔ)課程占有重要的地位，無(wú)論是軟件開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還是工業(yè)控制等計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，都必須掌握計(jì)算機(jī)的工作原理，對(duì)硬件支持非常了解。由于目前高校計(jì)算機(jī)教育中普遍存在著“重軟輕硬”的現(xiàn)象，使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)在硬件課程的設(shè)置、教學(xué)知識(shí)體系和內(nèi)容等方面存在著諸多不盡人意的地方，教學(xué)質(zhì)量難以保證，多數(shù)學(xué)生的硬件能力都比較差，基本無(wú)法勝任計(jì)算機(jī)硬件方面的相關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用工作。對(duì)此本文對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)體系及內(nèi)容中存在的問(wèn)題和不足進(jìn)行了分析和討論，提出了一些教改思路和方法。

1計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)體系中出現(xiàn)的問(wèn)題及原因

目前硬件教學(xué)中主要存在的問(wèn)題首先是計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展速度太快，教材知識(shí)相對(duì)落后，學(xué)生無(wú)法學(xué)以致用；其次是實(shí)驗(yàn)條件差，缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生無(wú)法鍛煉實(shí)踐能力，學(xué)習(xí)困難較大，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。導(dǎo)致當(dāng)前狀況的原因是多方面的，總的來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)方面。

(1) 認(rèn)識(shí)方面的偏離：目前計(jì)算機(jī)教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學(xué)生對(duì)硬件課程的了解甚少，認(rèn)為硬件課程只是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作原理，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中無(wú)關(guān)緊要，認(rèn)識(shí)不到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性，再加上相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以保證、課程考試評(píng)價(jià)體系(包括社會(huì)各類(lèi)計(jì)算機(jī)考試評(píng)價(jià)體系)中對(duì)硬件實(shí)踐能力的不重視，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏積極性。

(2) 設(shè)備條件方面的不足：硬件課程的教學(xué)實(shí)施比較困難，設(shè)備投資大，通常每門(mén)課程需要配備專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和相應(yīng)輔助設(shè)備，且對(duì)實(shí)驗(yàn)室輔導(dǎo)和維護(hù)人員的要求也比較高。多數(shù)高校在硬件課程及實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)方面都明顯不足，實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間過(guò)少，而且驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占絕大多數(shù)，造成學(xué)生硬件動(dòng)手能力普遍低下，其創(chuàng)造力無(wú)法得到訓(xùn)練，這導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)硬件課程在教學(xué)上的不足。其中的客觀原因是學(xué)校缺乏足夠的物質(zhì)條件和經(jīng)費(fèi)，沒(méi)有條件開(kāi)展自主創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)；而其中的主觀原因是實(shí)踐能力在考試評(píng)價(jià)體系中所占比例過(guò)小，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作積極性不高，指導(dǎo)能力也有限。另外，部分理論教學(xué)教師和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師之間缺乏足夠的交流與溝通。

(3) 在教材方面的欠缺：一般教材都與實(shí)際聯(lián)系不緊密，且教材知識(shí)相對(duì)落后，許多客觀條件原因限制計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容的更新。其一，計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展太快，真正能反映當(dāng)今世界微機(jī)領(lǐng)域新技術(shù)的微機(jī)原理教材太少，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件幾乎沒(méi)有。其二，計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)存在不直觀，最新的硬件知識(shí)往往包含許多較復(fù)雜的技術(shù)，講述起來(lái)抽象、枯燥，教學(xué)方法可視性和直觀性差，致使學(xué)生對(duì)硬件知識(shí)的理解存在困難，學(xué)習(xí)起來(lái)不太容易，教學(xué)效果較差。由于組織和實(shí)施教學(xué)的難度非常大，許多教師偏向于講述舊的知識(shí)。其三，新知識(shí)的過(guò)快更新給許多教師帶來(lái)了巨大的工作量和工作壓力，熟悉并掌握新的教學(xué)知識(shí)和內(nèi)容往往需要幾年時(shí)間的摸索和實(shí)踐，因此教師往往跟不上新技術(shù)的發(fā)展。

(4) 課程教學(xué)系統(tǒng)性方面的不完整：課程教學(xué)系統(tǒng)缺乏足夠的系統(tǒng)性，各相關(guān)課程以及教材之間的分工與銜接不夠規(guī)范。其一，硬件課程知識(shí)與軟件課程知識(shí)之間缺乏足夠的交叉和互補(bǔ)，學(xué)生無(wú)法深入理解計(jì)算機(jī)的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用；其二，在硬件課程之間缺乏充分的銜接，有些知識(shí)點(diǎn)重復(fù)，有些知識(shí)點(diǎn)缺失；其三，缺乏足夠的實(shí)踐訓(xùn)練。其四，內(nèi)容多和時(shí)間少的矛盾突出。這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)不健全。

根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)體系中存在的一些主要問(wèn)題，加強(qiáng)教學(xué)體系的系統(tǒng)性、提高硬件教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生水平、改革教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，已成為各高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)迫在眉睫的任務(wù)。

2提高硬件課程教學(xué)質(zhì)量的對(duì)策

2.1提高認(rèn)識(shí)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是硬件和軟件的統(tǒng)一，計(jì)算機(jī)工作的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是以硬件為基礎(chǔ)執(zhí)行程序的過(guò)程，所有硬件的工作都是軟件驅(qū)動(dòng)的結(jié)果，而計(jì)算機(jī)的優(yōu)良性能是通過(guò)復(fù)雜的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)換取的。只有對(duì)軟件的載體——硬件、硬件組成、硬件的工作原理理解才能對(duì)軟件是怎樣依附于硬件的全過(guò)程有一個(gè)飛躍的認(rèn)識(shí)，最終達(dá)到對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件基本知識(shí)的融會(huì)貫通。因此，在各硬件課程開(kāi)設(shè)時(shí)，應(yīng)首先給學(xué)生介紹該門(mén)課程的主要內(nèi)容、該門(mén)課程在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)當(dāng)中的地位、與相關(guān)課程的關(guān)系，建立起與軟件之間的聯(lián)系。同時(shí)介紹該課程在實(shí)際工作中的應(yīng)用及應(yīng)必備的知識(shí)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)硬件課程的興趣，讓學(xué)生真正感覺(jué)到，這門(mén)課離自己的生活并不遙遠(yuǎn)。另一方面，在開(kāi)設(shè)各門(mén)硬件課程時(shí)，可開(kāi)設(shè)相關(guān)課程的專(zhuān)題講座及相關(guān)的學(xué)術(shù)報(bào)告，以使學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用，通過(guò)對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品的了解，開(kāi)闊學(xué)生的視野。其次加大實(shí)踐能力在考試評(píng)價(jià)體系中所占比例，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)硬件實(shí)踐的重視。從而改變大學(xué)課堂上“重軟輕硬”的現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展，使其具備一個(gè)IT時(shí)代大學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本素質(zhì)。

2.2正確處理內(nèi)容先進(jìn)性與教學(xué)適用性的關(guān)系

由于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展非常迅猛，保持先進(jìn)性與實(shí)用性的統(tǒng)一，并力求做到兩者的統(tǒng)一，適時(shí)跟蹤學(xué)科技術(shù)發(fā)展、更新教學(xué)內(nèi)容是必要的。首先作為課程教學(xué)，應(yīng)盡量選用能反映目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就，能體現(xiàn)出知識(shí)性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性的計(jì)算機(jī)硬件教材，重點(diǎn)要突出基本原理思想和基本方法技術(shù)的闡述，以使學(xué)生能學(xué)到先進(jìn)的硬件知識(shí)。其次又要重視其實(shí)用性的一面，盡量拉近學(xué)校教育與社會(huì)上流行技術(shù)、流行產(chǎn)品、流行工具的距離，著力培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的思維方式和利用硬件、軟件技術(shù)與先進(jìn)工具解決本學(xué)科專(zhuān)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力，以及將來(lái)獨(dú)立獲取、掌握新知識(shí)、跟蹤計(jì)算機(jī)技術(shù)新發(fā)展、新應(yīng)用的能力。使課程的組織內(nèi)容符合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的固有規(guī)律、學(xué)科的內(nèi)涵及聯(lián)系，以及人的認(rèn)知規(guī)律?？梢酝ㄟ^(guò)在系列課程教學(xué)中引入課程設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)大賽和科技創(chuàng)新活動(dòng)，以及社會(huì)實(shí)踐實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)解決。

2.3 保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性

硬件和軟件知識(shí)是相輔相成的，它們都包含豐富的知識(shí)和先進(jìn)的技術(shù)。計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)必須對(duì)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的描述，以使學(xué)生能學(xué)到較系統(tǒng)的先進(jìn)硬件知識(shí)。因此，首先在計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)中完善教學(xué)大綱，加強(qiáng)教師之間的溝通，注意課程之間的相互銜接，注意知識(shí)點(diǎn)的重疊和互補(bǔ)，以保證教學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性和完備性。其次要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟硬件教學(xué)之間的勾通，對(duì)軟硬件課程的教學(xué)內(nèi)容中進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇┎?。在“微機(jī)原理及接口技術(shù)”和“單片機(jī)原理及應(yīng)用”的課程中，可以加入一些利用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)硬件進(jìn)行編程的實(shí)例。在“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”的課程中，聯(lián)系“操作系統(tǒng)”課程中I/O管理、內(nèi)存管理、CPU調(diào)度等知識(shí)，以引導(dǎo)學(xué)生思考，建立必要的知識(shí)關(guān)聯(lián)，最終達(dá)到對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(軟件、硬件)基本知識(shí)融會(huì)貫通的目的。同時(shí)解決好內(nèi)容多和時(shí)間少的矛盾，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)內(nèi)涵豐富，學(xué)時(shí)少和內(nèi)容多、要求高將是一個(gè)一直要面對(duì)的主要矛盾，要解決這個(gè)矛盾，一要靠系列課程內(nèi)外體系的整體優(yōu)化，找到一種相對(duì)來(lái)說(shuō)能動(dòng)態(tài)跟上計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展步伐的教學(xué)和教材新模式；二要靠課程各教學(xué)環(huán)節(jié)功能的統(tǒng)一運(yùn)籌、合理調(diào)動(dòng)和多種教學(xué)方法模式的科學(xué)設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌配合；三要靠課堂教學(xué)的數(shù)字化、現(xiàn)代化。

2.4重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生必須具備足夠的動(dòng)手實(shí)踐能力和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力才能滿(mǎn)足社會(huì)要求。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科階段的實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了重要作用。因而一方面必須增加對(duì)硬件實(shí)踐設(shè)備的投資，并鼓勵(lì)教師自主開(kāi)發(fā)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)施，盡可能建設(shè)一些與本校教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)條件相匹配的實(shí)驗(yàn)條件；另一方面加強(qiáng)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；還要改變現(xiàn)有的硬件實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系，增加教學(xué)實(shí)踐的內(nèi)容，尤其是創(chuàng)新類(lèi)和設(shè)計(jì)類(lèi)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，并開(kāi)設(shè)硬件綜合設(shè)計(jì)的課程。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)改革，筆者在實(shí)踐中作了初步的嘗試，對(duì)推進(jìn)課堂教學(xué)建設(shè)，改革課程教學(xué)體系，改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高課程的整體教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量起了一定的推動(dòng)作用。

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收稿日期：2007-07-09

作者簡(jiǎn)介：趙潤(rùn)林(1960—)，山西省平縣人，大學(xué)學(xué)歷，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。