計算機硬件課程教學和現存問題的分析

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容及教學體系進行相關改革的思路和方法。通過計算機硬件課程的建設、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量提高、有效提高學生動手操作和思維創新方面能力的目的。

關鍵詞：計算機硬件;教學;教學改革;現存問題

隨著時代的發展和社會的需求，計算機技術不斷發展和提高，各式新的處理器芯片和控制芯片陸續出現，這對高校計算機硬件領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從計算機硬件系統和軟件系統兩大部分的組成、系統的基本概念、基本部件、基本組織及基本功能著手，使學生對硬件系統的構成及其各構成部件如何通過有機連接構成整機系統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分析、設計、開發和使用能力的培養奠定基礎。在教學過程中，需要針對硬件課程教學工作進行反饋分析，及時發現實際教學中存在的問題并采取有效措施解決現存問題，完善教學課件和課程結構體系，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，為其后發展奠定良好基礎[1]。

1 ? ?課程主要教學內容及教學方法

計算機硬件類課程主要包括“數匯編語言”“計算機組成原理”“微機原理與接口技術”“數字電路”“單片機原理與應用”“計算機導論”等，主要教學目的包括了解計算機系統的基本組成原理，掌握計算機系統硬件中各功能部件的工作原理，掌握信息、數據表示與指令結構類型及指令執行原理，掌握計算機存儲程序和數據的原理以及計算機指令的編譯和執行過程，掌握計算機與外部設備之間的接口技術與原理，了解計算機外部設備的基本結構與工作原理，并可運用課程中學到的知識對計算機系統硬件進行初步設計、組裝和調試[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展背景、數據表示、數值計算、指令系統、程序設計基礎、CPU系統、存儲系統、輸入輸出系統、各個部件的組成原理、邏輯實現、設計方法及互連構成的技術，為將來從事計算機軟硬件方面的工作打下良好的基礎。

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

2 ? ?教學工作中的現存問題與教學改革思路

計算機硬件類人才培養是高校計算機專業人才培養的重要方向之一，也是適應當前社會發展的現實需要，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”現象。硬件系列的課程所涉及的知識內容較深，存有一定難度，理解起來較為困難。理論枯燥、課程內容更新慢、課程之間銜接關系不當、實驗條件和設施較為缺乏等問題漸漸消磨了學生的積極性和主動性[4]。

隨著信息技術的快速發展，計算機系統在眾多領域得到廣泛應用，這就要求教學工作不斷適應時代發展，使學生在學習基本理論的基礎上，盡可能多地接觸到最新技術。故而，如何加強學生的計算機硬件基礎、培養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用能力，如何合理調動銜接固有課程體系及多樣教學方法模式的科學設計，是目前制訂合理的教學計劃、構建適合的課程體系、改革和完善教學內容的過程中應盡快解決的主要問題[5]。

計算機系統是軟件和硬件的統一，硬件和軟件知識是相輔相成的，都包含豐富的知識內涵與先進技術。在教學中應使用“軟硬結合”的教學手段，使學生更好地掌握計算機軟硬知識，正確建立現代計算機系統的整體概念，為學生將來從事有關計算機開發應用、數字通信、工業控制、高級語言的編程設計以及多媒體技術領域的研究工作做好充分的準備。在教學內容的設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，應適當地設計一些大型的作業，并有目的地幫助學生解決實踐過程中遇到的問題。

在多數情況下，計算機課程的教學主要經過3個階段：

第一階段的教學主要任務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，培養學生的計算機文化意識。

第二階段的教學任務是使學生掌握計算機軟、硬件技術的基礎知識、基本思想和基本方法;培養學生用計算機處理問題的思維方式和利用軟硬件技術與先進工具解決本專業及相關領域中相關問題的能力。

第三階段的教學任務是進一步培養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，提高學生建構本專業及相關領域中計算機應用系統的能力。這就要求教師經常留意計算機的發展動態，及時把一些相關的新知識、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的迅速發展，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，不斷地總結教學經驗，并根據新的形勢增加新的教學內容，改進原有教學方式和教學手段，從而提高相關課程的教學水平。與此同時，同行之間交流、學習經驗也是非常重要的，教師之間應在教學改革的各個環節中共同努力，對教學大綱、教學內容、教學手段、實驗教學等方面的工作繼續不斷地交流經驗、修改完善，進一步為提高教學質量而努力。

3 ? ?充分利用現代教學手段

教師的教學手段是完成教學任務、實現教學目的的重要教學媒體，在教學過程中靈活使用多種現代教學手段的優勢是顯而易見的。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，讓傳統枯燥無味的課堂變得興趣盎然，大大激發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，可以節省出更多的課堂時間用以介紹新的內容。

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

因此，教師應在教學過程中充分發揮現代教學手段的優勢，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 ? ?結語

隨著信息技術的飛速發展、計算機應用的日益普及、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容、教學目標和教學方法等方面應該持續不斷地進行更新、調整和改進。教師應圍繞面向新世紀人才培養目標、計算機基礎教學的基本目標以及3層次教學基本要求，調整并更新教學內容、構建課程體系，為學生的自主學習和獨立思考留出足夠的時間和空間，根據實際情況把握各層次教學基本要求的深度和廣度，設置不同檔次、不同內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與教學改革工作，是需要教師群體不斷進行發展與完善的長期持續性工作。在教學工作中仍存有很多東西值得教師去研究和探索，教師群體應當在完成計算機硬件基礎教育工作的前提下，不斷探索創新，促進計算機硬件基礎教育工作的改革，以期提高學生的知識應用能力并增強學生在同質群體中的綜合競爭實力，使計算機硬件的基礎課程良好適應新世紀的教育需求。

[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.計算機組成與結構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]候寶生.“微機原理與接口技術”課程教學改革創新探討[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，2010（5）：109-139.