摘要：通過對普通本科院校計算機硬件課程教學中現(xiàn)存的問題的深入分析，針對計算機硬件課程的特點和現(xiàn)有的教學體制和模式，探討性提出提高計算機硬件課程教學質(zhì)量的一些對策。

關(guān)鍵詞：硬件；課程體系；教學；教材

中圖分類號：G64 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 21-0023-02

目前高校計算機專業(yè)本科計算機教學可以分為三個層次：計算機文化基礎(chǔ)、計算機技術(shù)基礎(chǔ)和計算機應用基礎(chǔ)。計算機文化基礎(chǔ)包括計算機的基本概念、軟硬件基本知識和計算機的基本使用方法；計算機技術(shù)基礎(chǔ)指軟件技術(shù)基礎(chǔ)和硬件技術(shù)基礎(chǔ)，包括計算機組成原理、操作系統(tǒng)、微機原理與接口技術(shù)、語言、通信和網(wǎng)絡原理，等；計算機應用基礎(chǔ)指本專業(yè)常用軟、硬件的應用技術(shù)。在這三個層次中，硬件基礎(chǔ)課程占有重要的地位，無論是軟件開發(fā)、網(wǎng)絡技術(shù)還是工業(yè)控制等計算機技術(shù)的應用，都必須掌握計算機的工作原理，對硬件支持非常了解。由于目前高校計算機教育中普遍存在著“重軟輕硬”的現(xiàn)象，使得計算機應用專業(yè)在硬件課程的設(shè)置、教學知識體系和內(nèi)容等方面存在著諸多不盡人意的地方，教學質(zhì)量難以保證，多數(shù)學生的硬件能力都比較差，基本無法勝任計算機硬件方面的相關(guān)設(shè)計和應用工作。對此本文對計算機硬件課程教學體系及內(nèi)容中存在的問題和不足進行了分析和討論，提出了一些教改思路和方法。

1計算機硬件課程教學體系中出現(xiàn)的問題及原因

目前硬件教學中主要存在的問題首先是計算機硬件發(fā)展速度太快，教材知識相對落后，學生無法學以致用；其次是實驗條件差，缺乏實踐環(huán)節(jié)，學生無法鍛煉實踐能力，學習困難較大，無法激發(fā)學生的學習積極性和創(chuàng)新能力。導致當前狀況的原因是多方面的，總的來說有以下幾個方面。

(1) 認識方面的偏離：目前計算機教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學生對硬件課程的了解甚少，認為硬件課程只是學習計算機的內(nèi)部工作原理，在計算機應用當中無關(guān)緊要，認識不到硬件技術(shù)在應用方面的重要性，再加上相應的實踐環(huán)節(jié)難以保證、課程考試評價體系(包括社會各類計算機考試評價體系)中對硬件實踐能力的不重視，導致學生在學習中缺乏積極性。

(2) 設(shè)備條件方面的不足：硬件課程的教學實施比較困難，設(shè)備投資大，通常每門課程需要配備專門的實驗設(shè)備和相應輔助設(shè)備，且對實驗室輔導和維護人員的要求也比較高。多數(shù)高校在硬件課程及實驗條件建設(shè)方面都明顯不足，實踐教學的時間過少，而且驗證性實驗占絕大多數(shù)，造成學生硬件動手能力普遍低下，其創(chuàng)造力無法得到訓練，這導致了計算機硬件課程在教學上的不足。其中的客觀原因是學校缺乏足夠的物質(zhì)條件和經(jīng)費，沒有條件開展自主創(chuàng)新性實踐活動；而其中的主觀原因是實踐能力在考試評價體系中所占比例過小，實驗指導教師的工作積極性不高，指導能力也有限。另外，部分理論教學教師和實驗指導教師之間缺乏足夠的交流與溝通。

(3) 在教材方面的欠缺：一般教材都與實際聯(lián)系不緊密，且教材知識相對落后，許多客觀條件原因限制計算機硬件教學內(nèi)容的更新。其一，計算機硬件發(fā)展太快，真正能反映當今世界微機領(lǐng)域新技術(shù)的微機原理教材太少，相應的實驗設(shè)備和條件幾乎沒有。其二，計算機硬件知識存在不直觀，最新的硬件知識往往包含許多較復雜的技術(shù)，講述起來抽象、枯燥，教學方法可視性和直觀性差，致使學生對硬件知識的理解存在困難，學習起來不太容易，教學效果較差。由于組織和實施教學的難度非常大，許多教師偏向于講述舊的知識。其三，新知識的過快更新給許多教師帶來了巨大的工作量和工作壓力，熟悉并掌握新的教學知識和內(nèi)容往往需要幾年時間的摸索和實踐，因此教師往往跟不上新技術(shù)的發(fā)展。

(4) 課程教學系統(tǒng)性方面的不完整：課程教學系統(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，硬件課程知識與軟件課程知識之間缺乏足夠的交叉和互補，學生無法深入理解計算機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，有些知識點重復，有些知識點缺失；其三，缺乏足夠的實踐訓練。其四，內(nèi)容多和時間少的矛盾突出。這些都導致了學生的知識體系結(jié)構(gòu)不健全。

根據(jù)計算機硬件教學體系中存在的一些主要問題，加強教學體系的系統(tǒng)性、提高硬件教學質(zhì)量和學生水平、改革教學內(nèi)容，以適應社會發(fā)展的需要，已成為各高校計算機專業(yè)迫在眉睫的任務。

2提高硬件課程教學質(zhì)量的對策

2.1提高認識

計算機系統(tǒng)是硬件和軟件的統(tǒng)一，計算機工作的過程，實質(zhì)上是以硬件為基礎(chǔ)執(zhí)行程序的過程，所有硬件的工作都是軟件驅(qū)動的結(jié)果，而計算機的優(yōu)良性能是通過復雜的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)換取的。只有對軟件的載體——硬件、硬件組成、硬件的工作原理理解才能對軟件是怎樣依附于硬件的全過程有一個飛躍的認識，最終達到對計算機系統(tǒng)軟、硬件基本知識的融會貫通。因此，在各硬件課程開設(shè)時，應首先給學生介紹該門課程的主要內(nèi)容、該門課程在計算機專業(yè)當中的地位、與相關(guān)課程的關(guān)系，建立起與軟件之間的聯(lián)系。同時介紹該課程在實際工作中的應用及應必備的知識，以激發(fā)學生學習硬件課程的興趣，讓學生真正感覺到，這門課離自己的生活并不遙遠。另一方面，在開設(shè)各門硬件課程時，可開設(shè)相關(guān)課程的專題講座及相關(guān)的學術(shù)報告，以使學生深入理解計算機的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用，通過對新技術(shù)和新產(chǎn)品的了解，開闊學生的視野。其次加大實踐能力在考試評價體系中所占比例，以促進學生對硬件實踐的重視。從而改變大學課堂上“重軟輕硬”的現(xiàn)象。實現(xiàn)學生的全面發(fā)展，使其具備一個IT時代大學生必備的基礎(chǔ)知識和基本素質(zhì)。

2.2正確處理內(nèi)容先進性與教學適用性的關(guān)系

由于計算機硬件技術(shù)發(fā)展非常迅猛，保持先進性與實用性的統(tǒng)一，并力求做到兩者的統(tǒng)一，適時跟蹤學科技術(shù)發(fā)展、更新教學內(nèi)容是必要的。首先作為課程教學，應盡量選用能反映目前計算機領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就，能體現(xiàn)出知識性、先進性和系統(tǒng)性的計算機硬件教材，重點要突出基本原理思想和基本方法技術(shù)的闡述，以使學生能學到先進的硬件知識。其次又要重視其實用性的一面，盡量拉近學校教育與社會上流行技術(shù)、流行產(chǎn)品、流行工具的距離，著力培養(yǎng)學生利用計算機處理問題的思維方式和利用硬件、軟件技術(shù)與先進工具解決本學科專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問題的能力，以及將來獨立獲取、掌握新知識、跟蹤計算機技術(shù)新發(fā)展、新應用的能力。使課程的組織內(nèi)容符合計算機基礎(chǔ)教育的固有規(guī)律、學科的內(nèi)涵及聯(lián)系，以及人的認知規(guī)律。可以通過在系列課程教學中引入課程設(shè)計，鼓勵學生參加電子設(shè)計大賽和科技創(chuàng)新活動，以及社會實踐實習、畢業(yè)設(shè)計等綜合性實踐環(huán)節(jié)來解決。

2.3 保持教學內(nèi)容的系統(tǒng)性

硬件和軟件知識是相輔相成的，它們都包含豐富的知識和先進的技術(shù)。計算機硬件知識必須對計算機的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進行系統(tǒng)的描述，以使學生能學到較系統(tǒng)的先進硬件知識。因此，首先在計算機硬件課程教學中完善教學大綱，加強教師之間的溝通，注意課程之間的相互銜接，注意知識點的重疊和互補，以保證教學知識的系統(tǒng)性和完備性。其次要加強計算機軟硬件教學之間的勾通，對軟硬件課程的教學內(nèi)容中進行適當?shù)拇┎?。在“微機原理及接口技術(shù)”和“單片機原理及應用”的課程中，可以加入一些利用高級語言對硬件進行編程的實例。在“計算機組成原理”和“計算機系統(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，以引導學生思考，建立必要的知識關(guān)聯(lián)，最終達到對計算機系統(tǒng)(軟件、硬件)基本知識融會貫通的目的。同時解決好內(nèi)容多和時間少的矛盾，計算機硬件技術(shù)內(nèi)涵豐富，學時少和內(nèi)容多、要求高將是一個一直要面對的主要矛盾，要解決這個矛盾，一要靠系列課程內(nèi)外體系的整體優(yōu)化，找到一種相對來說能動態(tài)跟上計算機硬件發(fā)展步伐的教學和教材新模式；二要靠課程各教學環(huán)節(jié)功能的統(tǒng)一運籌、合理調(diào)動和多種教學方法模式的科學設(shè)計、統(tǒng)籌配合；三要靠課堂教學的數(shù)字化、現(xiàn)代化。

2.4重視實驗和實踐環(huán)節(jié)

計算機應用是一門實踐性很強的學科，學生必須具備足夠的動手實踐能力和社會競爭力才能滿足社會要求。計算機專業(yè)本科階段的實踐教學對學生理論學習、實踐能力、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硬件實踐設(shè)備的投資，并鼓勵教師自主開發(fā)一些實驗設(shè)施，盡可能建設(shè)一些與本校教學特點和教學條件相匹配的實驗條件；另一方面加強綜合性和設(shè)計性實驗；還要改變現(xiàn)有的硬件實踐教學評價體系，增加教學實踐的內(nèi)容，尤其是創(chuàng)新類和設(shè)計類的實踐環(huán)節(jié)，并開設(shè)硬件綜合設(shè)計的課程。

3結(jié)束語

對計算機硬件課程教學改革，筆者在實踐中作了初步的嘗試，對推進課堂教學建設(shè)，改革課程教學體系，改進教學方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，提高課程的整體教學水平和教學質(zhì)量起了一定的推動作用。

參考文獻

[1] 李玲娟，鄭彥，王紹橡. 計算機課程新模式的探討與實踐[J ]. 南京郵電學院學報(社會科學版) ，2002，3 .

[2] 鐘樂海，王朝斌，唐新國. 高等師范院校計算機科學與技術(shù)專業(yè)計算機硬件教學改革. 四川師范學院學報(自然科學版) ，2003.

[3] 王元亮. 計算機教育與素質(zhì)教育[J] . 云南師范大學學報，2000.

收稿日期：2007-07-09

作者簡介：趙潤林(1960—)，山西省平縣人，大學學歷，副教授，研究方向：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及應用。