獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)改革與實(shí)踐

◎許建國(guó)

獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)改革與實(shí)踐

◎許建國(guó)

本文首先分析了獨(dú)立學(xué)院當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)實(shí)踐中存在的問題，結(jié)合長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院近年來的教學(xué)實(shí)踐，從課程體系、授課內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)等方面，對(duì)獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程的教學(xué)改革進(jìn)行了一些探索和實(shí)踐。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用在日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域不斷得到擴(kuò)展，特別是近年來各種智能技術(shù)的應(yīng)用，使得各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)人員的需求不斷增加。計(jì)算機(jī)專業(yè)現(xiàn)已成為了各高校的通用性專業(yè)，作為獨(dú)立學(xué)院，計(jì)算機(jī)硬件類課程無論是師資還是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面來看都相對(duì)薄弱，培養(yǎng)出來的計(jì)算機(jī)人才不論是從數(shù)量上還是從質(zhì)量上來看，都無法滿足市場(chǎng)的需求。

計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)中存在的問題

教學(xué)體系、內(nèi)容設(shè)置不合理。獨(dú)立學(xué)院在開辦之初，課程設(shè)置內(nèi)容很多難免照搬本部，而沒有考慮獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的生源質(zhì)量。我院早期開設(shè)的計(jì)算機(jī)硬件類課程主要包括：《電路分析基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《匯編語言程序設(shè)計(jì)》、《微機(jī)原理及接口技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》、《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用》等。這些課程的開設(shè)，其難度基本上跟電子類專業(yè)是一致的。在教學(xué)內(nèi)容上很多課程難免有重疊部分，比如中斷、接口控制方面的內(nèi)容在《微機(jī)原理及接口技術(shù)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》等課程中均有涉及。課程內(nèi)容的重疊一方面將會(huì)占用了十分有限的學(xué)時(shí)，另一方面也會(huì)使學(xué)生感到疲勞，影響學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容方面難免有些陳舊，在講授基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，又缺乏對(duì)新知識(shí)的講解、引導(dǎo)，對(duì)學(xué)生缺乏吸引力，難以激發(fā)學(xué)生的興趣。

教學(xué)內(nèi)容上“重軟偏硬”。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的兩大組成部分，二者相互依存、不可分割，共同構(gòu)成了完善科學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)體系。作為一個(gè)合格的計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備良好的計(jì)算機(jī)軟硬件開發(fā)技術(shù)、能力，但由于軟硬件課程自身特點(diǎn)不同（比如軟件系統(tǒng)開發(fā)比較容易上手，容易看到實(shí)際結(jié)果）以及獨(dú)立學(xué)院自身定位問題（多以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主），獨(dú)立學(xué)院在師資、教學(xué)設(shè)備等方面的制約，計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程的學(xué)時(shí)也被逐步壓縮，同時(shí)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室方面的建設(shè)明顯不夠，導(dǎo)致硬件類課程逐步邊緣化，相比較軟件類課程少之又少，因此“重軟輕硬”的現(xiàn)象十分普遍。

實(shí)踐教學(xué)重視不夠，缺乏創(chuàng)新。在硬件類課程教學(xué)過程中，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)同等重要，實(shí)踐教學(xué)可以讓學(xué)生更好地理解、掌握硬件知識(shí)。但是，大多數(shù)獨(dú)立學(xué)院的計(jì)算機(jī)硬件類課程教師自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，教師在授課過程中難免會(huì)出現(xiàn)沒有考慮學(xué)生的實(shí)際情況，過分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)，而忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等方面的影響，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)都是驗(yàn)證性的，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)所占的比例較小。其次，授課教師在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上缺乏整體把握，不同課程之間的實(shí)驗(yàn)缺乏必要的聯(lián)系，創(chuàng)新性不足。

計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)改革實(shí)踐

優(yōu)化課程體系，更新課程內(nèi)容。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐、總結(jié)，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院生源質(zhì)量的實(shí)際情況，首先對(duì)教學(xué)體系上進(jìn)行了優(yōu)化。在基礎(chǔ)課層面上，將《電路分析基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》和《數(shù)字電子技術(shù)》3門課進(jìn)行了整合優(yōu)化，開設(shè)了《電路和數(shù)字邏輯》，突出強(qiáng)調(diào)數(shù)字電路知識(shí)，使學(xué)生能夠理解電路處理信息的方法和技巧。在系統(tǒng)原理層面上，將《匯編語言程序設(shè)計(jì)》和《微機(jī)原理及應(yīng)用》兩門課進(jìn)行結(jié)合，以理論為主，掌握系統(tǒng)模塊原理為目的，主要讓學(xué)生深入理解處理器、存儲(chǔ)器、中斷和接口等內(nèi)容的原理。在系統(tǒng)應(yīng)用層面上，以單片機(jī)應(yīng)用為核心，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐為主。

改進(jìn)教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生興趣。“興趣是最好的老師”，只有切實(shí)提高學(xué)生對(duì)硬件類課程的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果將會(huì)事半功倍。首先，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到硬件類課程的重要性，提高他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。在每年新生入學(xué)專業(yè)介紹時(shí)，都會(huì)有教師給學(xué)生講解硬件類課程在整個(gè)課程體系中的位置、發(fā)展方向，并在學(xué)習(xí)方法上給學(xué)生一定的指導(dǎo)。其次，授課過程中，先給出實(shí)際案例，通過軟件演示的方式讓學(xué)生能看到實(shí)際結(jié)果，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣然后再深入淺出的講解相關(guān)理論知識(shí)。同時(shí)，教師需要及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，了解學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容（特別是重難點(diǎn)）的接受、理解情況。最后，積極組織學(xué)生參與到各種實(shí)踐活動(dòng)中來，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)成果得到檢驗(yàn)，提高他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力。強(qiáng)大的師資力量是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要前提，近年來，我院不斷加強(qiáng)師資建設(shè)，積極鼓勵(lì)教師申報(bào)和參與各種院級(jí)、省級(jí)教科研項(xiàng)目，提高自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，我院不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，積極為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，不斷加大設(shè)計(jì)性試驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例；另外，在實(shí)驗(yàn)課程外還通過課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培訓(xùn)。

積極引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生去學(xué)習(xí)各種新的技術(shù)（比如ZigBee技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)）；同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加學(xué)科競(jìng)賽，讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力，在近幾年參與的“賽佰特杯”全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中均有學(xué)生獲獎(jiǎng)。

本文以長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院為例分析了計(jì)算機(jī)硬件類課程教學(xué)中存在的一些問題，并在實(shí)際教學(xué)過程中從教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了一些探索；從近年畢業(yè)生就業(yè)情況和學(xué)科競(jìng)賽情況來看，這些教學(xué)改革實(shí)踐取得了一定的效果。

（作者單位：長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院）

長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院教學(xué)研究基金項(xiàng)目（JY201413）。