計算機硬件課程論文大全11篇

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篇（1）

1.1在教學過程中都要以軟件來當做平臺在計算機軟件教學過程中，老師們所教的以及學生們所學的都是要依賴軟件本身，老師在教學的過程中主要是對計算機的操作和語言語法的講解，學生在學習的過程當中也主要是對計算機軟件的掌握和利用計算機軟件來完成一些相關的設計任務，或者是能夠掌握到一種語句的編程方法。可以說老師的教學和學生學習都是要以軟件為載體的。

1.2計算機軟件具有著操作性以及實踐性在計算軟件課程當中，主要是以學生掌握軟件的操作以及應用編程為目標，在實際的教學過程中，學生們只有積極的去參與，在學習中多動手動腦，身臨其境的去體驗，才能對計算機軟件這門課程在學習的過程中取得良好的效果，不是僅僅依靠著聽課就能夠?qū)W習好這門課程。

1.3在教學中具有著一定的交互性在計算機軟件課程教學過程中，主要是以計算作為基礎，在教學的過程當中主要是強調(diào)對軟件的操作以及演示，而學生以及老師要對計算機的每一次操作都要有著相應的反饋結(jié)果。所以，在計算機軟件教學的過程中包含了學生、老師以及計算機之間的一個動態(tài)交互特性。

2多媒體教學所具有的特點和缺點

隨著科技的進步，多媒體教學逐漸成為了一種重要的教學手段，與傳統(tǒng)的教學相比，多媒體教學具有以下的特點：

⑴表現(xiàn)力和可視效果得到加強，多媒體具有的試聽功能可以提高教學的感染力，吸引學生的注意。

⑵容易控制，每章的內(nèi)容可以快速的找到，教師可以很容易的掌握。

⑶節(jié)約時間，老師講解題時，可以提前編寫，節(jié)約了在黑板上書寫的時間。以上的的這些優(yōu)點使得老師更喜愛用多媒體教學，然而，事物都是有兩方面的，對于軟件類課程來說，這種多媒體教學就不怎么使適用，原因有以下幾點：

1）多媒體教學確實節(jié)約了一些時間，但在一些編程類課程上，當講解到編程方法時，老師親自動手在黑板上編寫比給學生們直接展示效果要好得多。

2）在多媒體教學過程中，知識傳播的速度很快，學生不一定能跟上老師的速度，所以學生接受知識信息的的效果也未必理想。

3在教學過程中的方法

在教學過程中，根據(jù)軟件類課程的特點，如果僅僅只是把PPT教學來作為多媒體教學形式來講授軟件類課程，在教課的過程當中并不會取到一個良好的效果。這是因為計算機軟件這門課程在操作的過程中具有著較強的操作性，如果在教學的過程中只是采用傳統(tǒng)的按部就班的方式來教學，那么學生在學習效果和效率方面都不會很理想。我們在計算機當中要安裝著教學過程中所需要的軟件，以此來作為多媒體教學的輔助手段，在軟件的安裝過程中，我們要直觀的向?qū)W生展示安裝的過程。對于書本當中的一些例題，可以在計算機當中直接的展示給學生看，并且可以在原有的例題上面進行一些修改，在一些比較容易出錯的地方以及一些容易混淆的程序上給學生們做對比的展示，在適當?shù)臅r候，可以有目的的運行一些出錯的程序，并且針對這個程序的結(jié)構來給學生們進行講解原因以及改正的方法。這樣學生在以后的程序編寫過程中可以根據(jù)編譯的情況自己就能夠找出錯誤的原因并且能夠加以修改。在計算機軟件教學的過程中，具體有著以下的幾個方法：

3.1教學環(huán)境多媒體教室一般都采用投影儀的模式，對與這樣的模式，在投影儀的亮度以及屏幕大小方面一定要注意，以此來保證學生們可以舒適的看到屏幕上面的內(nèi)容。另外一方面，使用投影儀時最好不要占用到整個黑板，適當?shù)牧舫鲆徊糠挚臻g，以便教師在講解時可以把一些重點和難點書寫在黑板上。

3.2演示課件時要具有交換性首先，在軟件課程制作時要注意知識性以及美觀性的相結(jié)合，其次，在軟件的切入時要注意界面。這樣可以更好的把軟件的操作和理解相結(jié)合到一個文件當中來對學生進行展示，在運行的過程當中，通過對不同或者是相同的例題分析，可以更好的交會給學生透過問題的具體形式，來抽象的表現(xiàn)出本質(zhì)特征，從而也能夠更好的培養(yǎng)出學生舉一反三的能力，使教學的效果也能夠得到明顯的改善。最后，在使用PPT教學時可以更好的節(jié)省老師的板書時間，往往會使一堂課的內(nèi)容信息量相當大，學生在接受的過程中也會比較吃力。在多媒體這個強大的教學平臺支持下，我們便可以很容易的實施這樣的教學辦法。

3.3通過使用案例教學在計算機課程當中，軟件的語法以及知識點相對比較零散，在教學過程中，我們需要通過對各種例題來建立知識點之間的聯(lián)系，以此來方便學生的記憶。可以通過使用案例教學的方法在解決實際的問題當中，通過對軟件的每項功能以及操作，使得學生可以更好的理解為何提供這些功能，以及功能之間的操作有何聯(lián)系。

篇（2）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0141-02

對計算機偏軟專業(yè)而言，在教學培養(yǎng)目標方面，掌握必要的計算機硬件基礎知識非常重要，能促進培養(yǎng)全面發(fā)展的、具有扎實功底的系統(tǒng)設計和開發(fā)的高級人才，但具體開設哪些硬件課程？在本科的哪些階段開設？學生需要掌握哪些硬件知識？掌握到什么程度？具備哪些硬件實踐能力？這些問題都是培養(yǎng)方案中需要切實解決的、非常重要的問題。

《計算機硬件技術基礎》是我院軟件工程、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課程，其目的是對于計算機偏軟專業(yè)如軟件工程、信息安全等只需要通過一門計算機課程精煉的學習，就能夠掌握必備的計算機基本的硬件知識，從而培養(yǎng)具有扎實硬件基礎的 高級設計開發(fā)人員。

該文通過該課程的定位分析，圍繞課程體系、教學內(nèi)容、教學方法、實踐教學、考核方法等方面對該課程的教學改革進行了一系列的探索和實踐。

1 課程的定位

本課程定位在大專院校計算機偏軟專業(yè)如軟件工程專業(yè)、軟件學院各專業(yè)、網(wǎng)絡工程專業(yè)、信息安全專業(yè)等對計算機硬件基礎需要有一定了解，同時也無需安排多學時、多門課程的教學要求，以《計算機組成原理》課程教學大綱為主線，涵蓋數(shù)字邏輯與設計、微型計算機與接口技術和計算機系統(tǒng)結(jié)構等相關硬件課程的內(nèi)容并進行有機的銜接，達到一門課程完成對計算機硬件系統(tǒng)涉及內(nèi)容講解的目標。課程圍繞如何理解和構建一臺簡單的計算機硬件系統(tǒng)為目標，全面而系統(tǒng)地講解計算機組成的工作原理，同時以最具代表性的Intel 8086為背景，簡要講述微處理器及常用的接口電路的原理，并從計算機系統(tǒng)結(jié)構的角度講述了提高計算機系統(tǒng)性能的各種方法和技術[1]。

目前，這門課程安排在大一的下學期開設，先導課為《計算機導論》，共80課時，除了理論教學和實驗教學之外，還安排了一周的課程設計。

2 課程改革的具體措施

2.1 重視課程內(nèi)容的建設，突出應用性

《計算機硬件技術基礎》課程涉及的知識點非常多，且內(nèi)容比較抽象、枯燥，難以理解。內(nèi)容主要涉及到《數(shù)字電路》《計算機組成原理》《微機原理及應用》《計算機系統(tǒng)結(jié)構》等四門課程的相關內(nèi)容，通過調(diào)整教學大綱，減少重復度，把上述四門課程整合為一門課程《計算機硬件技術基礎》[2]，從而通過一門課程的學習，就能覆蓋計算機偏軟專業(yè)所需掌握的硬件知識；同時對教學內(nèi)容進行優(yōu)化和調(diào)整，精煉教學內(nèi)容，突出重點，以注重能力培養(yǎng)為目標，重點講述計算機組成的工作原理，并強調(diào)微機原理及接口技術的應用。另外，增加目前廣泛使用的32位機的硬件技術，確保教學內(nèi)容與時俱進，激發(fā)學生的學習興趣。

2.2 改善教學手段、改革教學方法

不斷改革教學方法和教學手段，改變傳統(tǒng)的灌輸式教學模式，根據(jù)教學內(nèi)容，提倡啟發(fā)式、討論式教學方式，在教學過程中，注意學生學習能力的個體化差異，注重因材施教。另外，在課程教學中積極探索研究性教學方法，改變傳統(tǒng)教學以教師為主的現(xiàn)象，體現(xiàn)以學生為主導，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生自主式、探究式學習能力。

2.3 加強實踐教學、提升動手能力

該課程的實踐教學環(huán)節(jié)除了實驗教學之外，還安排了一周的課程設計。在實驗教學環(huán)節(jié)，改革實驗教學內(nèi)容與體系，不斷更新實驗項目、實驗內(nèi)容；在課程設計環(huán)節(jié)，突出綜合性、應用性，不斷提高學生的動手能力、實踐能力。

2.4 改革考核方法、實行“教考分離”

改革傳統(tǒng)考試中的“誰任教，誰出卷”的考核方法，課程組通過多次研討，規(guī)范課程的教學大綱、重點、難點，建立《計算機硬件技術基礎》試題數(shù)據(jù)庫，并每年更新10%的試題，每次考試前根據(jù)題型、知識點、難度等從試題庫中抽題組卷，從而對課程實行“教考分離”，避免了任課教師不同，試卷的要求和難度不同的情況。課程考核后，課程組還需進一步對試卷進行分析和對課程進行考試后的總結(jié)，并以此促進下一輪課程教學質(zhì)量的提高。

2.5 依托網(wǎng)絡教學平臺、豐富網(wǎng)絡教學資源

在課程建設的同時，不斷加強網(wǎng)絡教學平臺的建設，制作了多媒體課件，并逐步完成課堂教學視頻的制作。依托揚州大學網(wǎng)絡教學平臺，本課程的教學資源如教學大綱、教案、課件、教學視頻、實驗指導、習題等全部上網(wǎng)，并設置了疑難解答[3]。通過網(wǎng)絡教學平臺，彌補了課堂教學受時間、空間控制的不足，方便了師生間的交流，提高了教學效果。另外，制定了網(wǎng)絡教學資源更新計劃，更新比例要求每年不低于10%。

2.6 強化師資隊伍的建設、不斷提高教學水平

結(jié)構合理的師資隊伍是課程建設的關鍵，是合格人才培養(yǎng)的基礎和保證。通過成立《計算機硬件技術基礎》課程組，建立了一支由教學水平高、工程能力強的、教授領銜的，副教授、講師等教師組成、老中青搭配的硬件教學團隊[4]，保證了課程建設的連貫性。課程組注重培養(yǎng)骨干教師，尤其加強對青年主講教師的培養(yǎng)，積極鼓勵青年教師參加各類學術會議和培訓，通過老教師指導、課程組研討、督導聽課、學生反饋等手段不斷提升教師的教學水平，同時鼓勵青年教師積極參與企業(yè)工程項目，提高工程實踐能力，以實踐促進教學。

3 成效

近幾年來，課程組對《計算機硬件技術基礎》課程不斷進行深入的改革與探索，在課程建設方面開展了一系列工作，取得了以下成效。

3.1 整合教學內(nèi)容、優(yōu)化課程體系

針對計算機偏軟專業(yè)的培養(yǎng)要求，課程組通過多次研討，對該專業(yè)所需掌握的硬件知識進行歸納、整理，并重新制定了教學大綱。在課程的內(nèi)容方面，圍繞“硬件”這條線，整合了《數(shù)字電路》《計算機組成原理》《微機原理及應用》《計算機系統(tǒng)結(jié)構》等四門課程的相關內(nèi)容，減少了重復度，突出了重點，突出了應用性，同時在教學中穿插介紹當前最新的計算機知識點，確保教學內(nèi)容與時俱進。

3.2 構建了多層次的實踐教學體系

本課程實踐性、應用性比較強，為加強課程的實踐教學，構建了課程實驗、課程設計等多層次的實踐教學體系。在實驗環(huán)節(jié)，主要完成數(shù)字邏輯實驗、計算機部件實驗、微機接口等方面實驗，為提升學生的動手能力，在實驗項目設計方面，既有簡單的驗證性實驗，又有一定難度的設計性實驗和綜合性實驗，通過實驗難度的不斷提高，循序漸進地培養(yǎng)學生的思考能力、創(chuàng)新能力。在課程設計環(huán)節(jié)，突出應用性，把匯編程序、FPGA、硬件設計等內(nèi)容結(jié)合起來，進一步培養(yǎng)了學生的動手能力和綜合能力。

3.3 加強了實驗室的建設

現(xiàn)有的硬件技術基礎實驗設備比較落后，遠遠滯后于現(xiàn)代計算機技術的發(fā)展，通過多方調(diào)研，及時維護現(xiàn)有實驗設備，同時更新、引進先進的硬件設備，從而大大改善了實驗室的硬件設備，實現(xiàn)教學與時俱進，為培養(yǎng)高質(zhì)量的人才奠定必要的基礎。為滿足對學生課后開放實驗室的需求，同時為提高實驗室設備的技術含量和使用效率，下一步，將制定創(chuàng)新性、開放式實驗室規(guī)劃及開放計劃，鼓勵學生利用課余時間到實驗室來積極參與實驗及科研項目，從而進一步加強學生的動手能力、綜合能力[5] 。

3.4 強化了教材建設

為配合課程體系、教學內(nèi)容的改革，課程組結(jié)合多年的教學經(jīng)驗，編寫了兼具“實用”和“創(chuàng)新”特色的教材《計算機硬件技術基礎》，2011年由機械工業(yè)出版社出版。本教材共分為11章，第一章概述；第二章介紹數(shù)字電路與邏輯設計的基本知識；第三章至第八章重點講述了計算機組成原理的內(nèi)容，介紹了運算器部件、存儲器部件、控制器部件、總線和指令系統(tǒng)等；第九章到第十章以Intel 8086微處理器為背景，講述了微型計算機的基本原理以及常用的接口電路及其使用方法；第十一章討論了指令流水線、多處理機系統(tǒng)等基本概念和工作原理[1]。

通過對全書內(nèi)容進行精心編排，使得教材內(nèi)容銜接流暢、深淺適當、通俗易懂；覆蓋知識面寬、敘述簡練、重點突出；滿足了一門課程涵蓋計算機硬件系統(tǒng)涉及內(nèi)容的講解要求。目前該教材在我院軟件工程專業(yè)已使用四輪，學生使用效果較好，后續(xù)還將繼續(xù)對教材內(nèi)容進行更新，確保教學內(nèi)容與時俱進。

4 結(jié)語

《計算機硬件技術基礎》是一門理論性、實踐性都很強的課程，如何針對不同專業(yè)的培養(yǎng)目標，適應不同層次學生的教學要求，做到因材施教，提高學生創(chuàng)新能力，課程改革是關鍵，該課程為計算機偏軟專業(yè)的學生通過一門課程的學習，掌握必備的硬件知識作了有益的探索。在課程教學過程中，由于涉及知識點較多，要注意突出重點，強化應用，另外在教學過程中要及時反映硬件發(fā)展的新技術，做到與時俱進。

參考文獻

[1] 李云，葛桂萍.計算機硬件技術基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[2] 孫德文.計算機硬件課程改革與建設探討[C]//大學計算機課程報告論壇論文集.2006.

篇（3）

自上世紀末90年代末開始計算機科技技術的發(fā)展日新月異，與之同步的計算機硬件技術也在不斷順應著計算機軟件系統(tǒng)進行著高速的改朝換代，從而達到匹配其需求的目的。時至今日，隨著人機互動系統(tǒng)的不斷完善與普及，各種新穎的輸入/輸出硬件不斷的刷新市場，這都給計算機硬件組裝的教學工作提出了新的挑戰(zhàn)，如何使計算機硬件教學順應計算機科技的發(fā)展是擺在計算機教育工作者面前的一個嶄新的課題。

1 當前計算硬件組裝教學上存在的主要問題

由于計算機硬件組裝教學相對于軟件教學來說，教學知識概念比較繁復，而且一些硬件與具有著高集成化的特點，這就是說計算機硬件在教學內(nèi)容本身上就存在著學習的硬傷，再加上教學時許多問題比較抽象，如果不親自動手操作很難讓學生產(chǎn)生認同感，這就導致了當前學生們普遍的“喜軟（件）怕硬（件）”的情緒。同時，由于許多軟件教學課程實踐中并沒有和硬件產(chǎn)生必要的聯(lián)系，這就容易讓一些計算機專業(yè)學生產(chǎn)生輕視硬件組裝課程學習的心理。而且計算機硬件組裝的教學實踐中，往往受到課時因素、場地因素、資金因素等客觀因素的制約，把本應在探索和實踐中進行理解和消化的教學內(nèi)容，局限在書本上的講解，這樣生硬的“演繹式”教學方式不符合學生的認識規(guī)律，也不容易調(diào)動學生的主動學習意識，這些就是當前計算機硬件組裝教學所面臨的最嚴重問題。

2 計算機硬件科技發(fā)展的背景

從學生的就業(yè)形式上來考慮，學生們所學習的計算機硬件組裝知識，必須是計算機產(chǎn)品最前沿的產(chǎn)品，所以制定計算機硬件組裝教學實踐并不是一個靜態(tài)的過程，而是要時刻關注計算機市場動態(tài)，了解計算機硬件技術的最新發(fā)展以及相應配件的換代情況。但這對于計算機學校的財力要求比較高，要盡量協(xié)調(diào)資源，盡量避免用廢棄教學機或是淘汰落后品來進行計算機硬件組裝教學實踐的情況發(fā)生。同時，從2010年對我國計算機維修市場的調(diào)查統(tǒng)計中顯示，只有5%的硬件維修任務是出在硬件實質(zhì)損傷維修/維護上，也就是說有95%的的硬件故障任務用簡單的更新/更換硬件方法得到解決，粗糙而浪費資源，這客觀反映出當前我國計算機硬件市場急需硬件專業(yè)技術人才，這也為計算機硬件組裝教學工作提供了動力。

3 以計算機科技發(fā)展為基進行硬件組裝教學的原則

3.1 將理論和實踐操作進行有機結(jié)合

首先由于計算機硬件組裝教學所涉及到的教學內(nèi)容，如：電子電路基礎、各電子元配件（包括電阻、電容等）工作原理、相關硬件的匹配原理等都是具有著極強知識性和極強實踐性的知識內(nèi)容，需要通過多課時、多層次的實訓教學才能達到理想化的教學目的。因為將理論和實踐操作進行有機結(jié)合是以計算機科技發(fā)展為基進行硬件組裝教學的首要原則。

3.2 以學生就業(yè)需求為教學目的

隨著當前計算機專業(yè)學生就業(yè)形式的日趨嚴峻，以就業(yè)為主導向的職業(yè)人才培養(yǎng)教育形式已經(jīng)成為了專業(yè)人才培養(yǎng)的核心思路。同樣的，計算機硬件行業(yè)也迫切需要適合計算機科技發(fā)展需求的高素質(zhì)、高聚合性、技能過硬的復合型人才，要達到這樣的人才培養(yǎng)效果，在計算機硬件組裝教學設計初期，就要以學生的就業(yè)需求為教學根本原則進行設計。

4 針對計算機科技發(fā)展的計算機硬件組裝實訓改革措施歸納

4.1 靈活應用調(diào)研/多媒體手段，激發(fā)學生主動學習欲望

不可否認的事實是，當前學生學習計算機硬件組裝課程時，絕大多數(shù)是被動式學習，只能通過機械的反復操作，反復記憶達到一種，“心里沒記住，但手卻記住了”的操作熟練狀態(tài)。這種方式很容易造成對計算機硬件組裝學習的厭惡或抵觸情緒。所以在具體教學實踐中，要盡量的多利用多媒體手段，（當然如果能找到硬件實物則更為理想）模擬制作相應的硬件實體課件，使學生產(chǎn)生興趣，主動的作到知識點與實物結(jié)合。同時，要盡量用多媒體課件代替相對枯燥的板書教學，讓學生在單位時間內(nèi)盡量多的獲得信息量，如果多媒體課件制作的工作量比較大，可以進行全體教師的調(diào)配，大家分章節(jié)制作課件，然后串換使用，這樣用多媒體手段進行的演示操作可以使枯燥的硬件裝機內(nèi)容盡量生動地展示給學生，有效地調(diào)動學生的求知欲望。而且還要盡量多安排學生在課余時間做一些相關的硬件信息調(diào)研或市場調(diào)研任務，這樣學生在進行實際調(diào)研過程中客觀了解到所接觸到硬件的價值所在，有助于學生對硬件的理解和記憶。

4.2 盡最大努力多安排實訓課時

計算機硬件組裝教學最忌諱的教學效果，就是培養(yǎng)出的學生“眼高手低”，所有的操作知識步驟都能靠著反復死背而記牢，但當進行實際操作或是出現(xiàn)一些靈活問題時就變得不著頭緒。因此，要盡學校最大的努力多安排計算機硬件組裝的實訓課程，這樣在學生鞏固所學習理論知識的同時還大大提高了學生的動手能力，為以后就業(yè)工作實踐打下了堅實的基礎。

4.3 給學生多提供實踐操作的機會

學校可以根據(jù)自身的情況，與專業(yè)公司協(xié)商，承接一些計算機硬件維修任務。初期讓學生在老師的帶領下完成任務，后期達到獨立完成維修任務的目的。這樣通過具體的問題，學生可以用心的思考所學過的知識技能，并將其用在實處；將課堂上所學到的技能代入到實際存在的故障中，將實訓課程的內(nèi)容和社會中所存在的相關問題相結(jié)合，讓學生在這樣的環(huán)境中鍛煉成長。并可以和市場上一些專業(yè)公司合作，推薦一些在實踐操作中比較優(yōu)秀的學生，去該公司進行實習，進一步刺激學生的學習積極性，將學習與以后走入社會生存聯(lián)系到一起，讓學生對自己的人生提前作出規(guī)劃。

4.4 考核體系的完善

在傳統(tǒng)的計算機硬件組裝考核體系中，學生的成績基本都是由實踐操作報告來進行分數(shù)評定的，這樣得出的分數(shù)與該學生的實際操作能力有很大出入，因為考核所進行的操作部分題目大多是驗證型題目，學生比較容易通過完成，這樣所得出的分數(shù)不能客觀評價學生的計算機硬件組裝能力。因此為了針對計算機科技的發(fā)展需求，對于計算機硬件組裝教學的考核體系也應當系統(tǒng)化，比如制定相應的計算機硬件組裝維護考核標準，或是組織學生參加一些國家統(tǒng)一的認證考試，比如：全國計算機信息高新技術考試（即通常說的CITT）、信息產(chǎn)業(yè)部推出的硬件工程師認證考試等等。

5 虛擬實訓室的建立，符合計算機科技發(fā)展需求

前文已經(jīng)提到過根據(jù)計算機硬件科技發(fā)展的情況，學校應該及時更新實訓用計算機硬件材料，但這樣的更新耗損非常巨大，尤其現(xiàn)在計算機職業(yè)院校多為私立辦學形式，這種理想化的硬件組裝實訓形式無法達到。所以虛擬實訓室這種以軟件替代硬件的高科技形式就得以發(fā)展了，通過市場調(diào)研將最新的硬件配件進行編程模擬，這樣在簡化實驗操作程序的同時，也大大彌補了實訓資源的不足。而且突破了傳統(tǒng)的計算機硬件裝機實訓教學過分受到時間和空間制約的事實，完成了教學模式的更新。在對市場上新出現(xiàn)的硬件產(chǎn)品進行編程虛擬時，一定要與模擬實體保持一致，對于設備的接口、具體操作法要完整的用多媒體形式進行模擬，讓學生達到身臨其境的效果。

但必須要強調(diào)的是，普通的計算機職業(yè)院校是無法達到硬件模擬高度仿真指標的，因此，虛擬實訓室不能完全的代替實物實訓教學活動。

同時，虛擬實訓室是一個依賴硬件實物模擬單元和操作模擬程序存在的實驗場所，它從根本上解決了由于經(jīng)費緊張而無法實現(xiàn)的硬件元器件無法更新的情況，而且由于他是虛擬系統(tǒng)操作，其實訓效率遠遠超過了實物實訓，而且由于其實驗所用單元完全虛擬，將不會受到規(guī)格和品種不全的限制。但由于要求實訓過程的逼真，其中各個硬件單元組裝教學的過程必須用連續(xù)動畫效果表示，這些動畫的制作非常繁瑣。最后要強調(diào)的就是，虛擬實訓所操作的效果都是將操作進行理想化模式進行的，在和實際操作接軌時可能會出現(xiàn)手動失誤或操作缺憾等問題，所以它并不能代替實物實訓。

參考文獻

篇（4）

關鍵詞：硬件課程群；實驗體系；實驗內(nèi)容；實踐能力

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

我校計算機專業(yè)自99級開始進行了較大規(guī)模的擴招，但由于師資力量跟不上、實驗條件和實驗內(nèi)容相對落后等原因，造成計算機硬件教育存在層次單一、教學內(nèi)容滯后、理論與實踐脫節(jié)等問題，學生普遍存在著“重軟怕硬”的現(xiàn)象，畢業(yè)后硬件設計能力差，軟件開發(fā)缺少后勁。為提高學生的硬件動手能力，增強畢業(yè)生的社會適應性，學院自2002年開始進行計算機硬件課程群建設及相應的硬件課程群實驗體系建設，包括“計算機組成原理”等九門硬件課程及5門相關的實踐課程。本文對我院計算機硬件課程群實驗體系建設及硬件實踐教學環(huán)節(jié)的改革進行了探討與總結(jié)。

1構建科學完整的硬件課程群實驗體系

在原有的課程體系下，我院為本科生開設的硬件實驗教學課程有“數(shù)字邏輯實驗”、“計算機組成實驗”、“微機接口實驗”、“單片機實驗”。由于實驗條件的限制，各課程實驗內(nèi)容相對獨立，綜合性、系統(tǒng)性較差；尚有部分硬件主干課程沒有對應的實驗課程，如系統(tǒng)結(jié)構。實驗課程體系存在諸多問題。

(1) 缺乏對學生系統(tǒng)設計能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的硬件設計和軟件設計相分離的設計方法成為阻礙設計和實現(xiàn)復雜、大規(guī)模系統(tǒng)的關鍵因素。系統(tǒng)平臺的搭建、軟硬件的協(xié)同設計驗證和軟硬件功能模塊的可重用性已成為現(xiàn)階段設計方法的熱點。培養(yǎng)學生具有系統(tǒng)設計的思想成為當務之急。

(2) 缺乏對學生可編程芯片設計能力及EDA技術的培養(yǎng)。可編程芯片與EDA技術是現(xiàn)代電子設計的發(fā)展趨勢，將可編程芯片設計及EDA技術引入實驗教學中是時展的需要。

(3) 缺乏綜合性的實踐課程，學生的創(chuàng)新能力發(fā)揮受限。由于實驗條件限制，原有的多數(shù)實驗是基于純硬件邏輯設計的，只是在面包板上用器件構建小系統(tǒng)，功能擴展性差；并且只能開設數(shù)量有限、技術含量較低的實驗，學生無法開展自主的綜合性設計，無法進行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

為此，經(jīng)過充分調(diào)研和論證，我院首先從修改03級教學計劃入手，對課程體系中的多門課程進行了調(diào)整，同時理順各門課程間的關系，構建起了新的硬件課程體系。該課程體系由必修課程、選修課程及配套實踐三部分組成。必修課包括“組成原理”、“接口技術”、“系統(tǒng)結(jié)構”等基礎課程。為適應社會需求，在選修課中刪去原有的“診斷與容錯”等一些過時的課程，增加“數(shù)據(jù)采集”、“計算機控制技術”、“嵌入式系統(tǒng)”等社會需求較強、實用價值高的應用性課程，同時新開了“模型機設計與組裝”、“硬件綜合實踐”等實踐課程。在07版教學計劃中，又新增了“DSP原理與應用”、“嵌入式系統(tǒng)實踐”等新課程，保證課程體系的實用性與先進性。

硬件系列課程從體系結(jié)構上劃分為三個層次：基礎層、應用層和提高層，其課程間的關系如圖1所示。基礎層為“數(shù)字電路”與“組成原理”。“數(shù)字電路”課程雖然在教學體系上不屬于計算機硬件系列課程，但它是計算機硬件系統(tǒng)的技術基礎，是必修的前續(xù)課；“組成原理”介紹計算機的基本組成和工作原理，解決整機概念；通過“電工電子實習”與“模型機設計與組裝”兩門實踐課程，強化學生的硬件動手能力。在應用層中，通過“接口技術”介紹應用層的接口和相關外設，以“嵌入式系統(tǒng)”等四門實用性強的課程作為選修課，每門課程都配有相應的實驗環(huán)節(jié)，并通過“硬件綜合實踐”、“嵌入式系統(tǒng)實踐”強化學生對基礎知識的掌握和綜合應用。提高層為“系統(tǒng)結(jié)構”及“性能測試與分析”實踐課程，通過學習和實踐，能夠使學生比較全面地掌握計算機系統(tǒng)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構、基本分析方法、基本設計方法和性能評價方法，并建立起計算機系統(tǒng)的完整概念。

在硬件課程群實驗體系建設過程中，突出強調(diào)課程體系的系統(tǒng)性和完備性。從第1學期到第7學期硬件實驗不斷線，層次逐步提高，實驗內(nèi)容銜接連貫。注意各硬件實踐的相互次序和互補，使硬件實踐訓練層次化、系列化，以此來系統(tǒng)強化學生的硬件動手能力。同時調(diào)整各課程的開設順序，理順每門課與前導課和后續(xù)課之間的關系，從而保證硬件課程體系的系統(tǒng)性和完備性。

注：所有必修課程與選修課程均開設課內(nèi)實驗，包括驗證實驗(20%)、設計實驗(80%)；實踐課程單獨開設，包括綜合實驗(80%)、探索實驗(20%)。

2改革實驗教學內(nèi)容與模式

計算機硬件系列課程的重要特點之一是工程性、實踐性強。為了使學生在學過該系列課程后具備較強的實際動手能力和計算機應用系統(tǒng)的開發(fā)能力，應在實驗教學內(nèi)容的設置上體現(xiàn)出基礎性、系統(tǒng)性、實用性和先進性，既要重視計算機硬件的基礎內(nèi)容，又要結(jié)合當今電子與計算機的最新發(fā)展。為此，我們對該硬件系列課程的實驗教學內(nèi)容和教學模式進行了改革創(chuàng)新。

2.1優(yōu)化實驗內(nèi)容，引進實驗新技術，提高硬件設計的效率和興趣

隨著計算機硬件技術的日益發(fā)展，各種各樣的微處理器不斷更新，功能不斷增強，以FPGA為代表的數(shù)字系統(tǒng)現(xiàn)場集成技術取得了驚人的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)設計也逐步成為主流。為了使學生跟上時代潮流，了解最新技術，需要不斷引入新設備、新技術，提高硬件設計的效率和興趣。如更新的“組成原理”和“系統(tǒng)結(jié)構”實驗臺，通過RS232串口與PC機相連，可在PC機上編程并向系統(tǒng)裝載實驗程序，還可在PC機的圖形界面下進行動態(tài)調(diào)試并觀察實驗的運行，使學生像設計軟件一樣來設計硬件，做到了硬件設計軟件化，大大提高了硬件設計的效率和興趣。“模型機設計與組裝”，將CPLD和FPGA等技術引入，用CPLD來設計復雜模型機。“匯編語言”和“接口技術”補充Windows下設備驅(qū)動程序的設計與實現(xiàn)，增加PCI、USB的應用等內(nèi)容。“系統(tǒng)結(jié)構”通過局域網(wǎng)組建小型的微機機群，研究探索多處理機操作系統(tǒng)，試驗并行程序的運行與任務分配調(diào)控等功能。為適應當前嵌入式芯片的迅速普及應用，新開設了“嵌入式系統(tǒng)設計”課程設計。針對學生已學過多門硬件課程，但仍不能完成一個完整的、可獨立工作的計算機系統(tǒng)設計問題，新開設了“硬件綜合實踐”，使同學親自體會設計一臺微型計算機系統(tǒng)的全過程。

2.2建立“驗證型－設計型－綜合型－探索型”的多層次實踐教學模式

在實驗教學內(nèi)容的改革上，本著“加強基礎、拓寬專業(yè)、注重實踐、提高素質(zhì)”的方針，將實驗項目分為4類，即驗證型、設計型、綜合型、探索型,實驗項目由淺入深，循序漸進。在所有硬件必修和選修課程中，全部開設課內(nèi)實驗。課內(nèi)實驗由驗證實驗(20%)、設計實驗(80%)組成。所有實踐課程都單獨開設實驗，包括綜合實驗(80%)、探索實驗(20%)。這樣，課內(nèi)課程中開設“驗證型”和“設計型”的實驗，在后續(xù)課程設計中，開設“綜合型”和“探索型”的實驗，形成“驗證型－設計型－綜合型－探索型”的多層次實踐教學模式，系統(tǒng)強化學生的綜合設計和硬件動手能力。

在驗證型實驗中，注重使學生鞏固基本理論，進一步掌握基本概念和基本技能。在設計型的實驗中，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、設計能力和動手實踐能力。在這一類實驗中，以學生動手為主，教師輔導為輔，只給定實驗的課題及達到的目的，中間過程需學生自己去查閱資料和設計方案，直至最后調(diào)試完成。在綜合型實驗中，注重培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力，使學生受到更為實際、更加全面的科學研究的訓練。綜合實驗的特點是沒有現(xiàn)成的模式可循，學生需要獨立完成硬、軟件設計和調(diào)試。在調(diào)試過程中，學生自己動手分析解決實驗中出現(xiàn)的問題，雖然有一定的難度和深度，但對學生很有吸引力，能使學生從應付實驗變?yōu)橹鲃訉嶒灒粌H提高了基本操作技能，也發(fā)揮了學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。課程設計的部分內(nèi)容屬于探索型實驗，學生可以自主選擇感興趣的課題及相關開發(fā)工具，寫出設計書，交給指導教師審核后實施。在這一過程中，學生需要查閱大量的資料，培養(yǎng)了學生的自學能力、研究設計能力、獨立分析問題及解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2.3確立“系列化硬件實踐訓練”方案

硬件實踐訓練由“課程實驗－課程設計－綜合訓練－畢業(yè)設計”四個系列組成。課程實驗――所有硬件課程都開設。課程設計――在“嵌入式系統(tǒng)”、“組成原理”等重點課程中開設，在這些課程的課內(nèi)實驗中進行部件或模塊實驗，在課程設計中進行綜合性、創(chuàng)新性設計。綜合訓練――通過“硬件綜合實踐”展開。該課程安排在大四開設，是一門綜合性設計實踐課程，也是對前面所學課程的一個全面應用和總結(jié)，在硬件課程群建設中起著“總練兵”的作用。通過讓學生親自設計一臺小型計算機控制系統(tǒng)，包括計算機的各個部件和功能，“麻雀雖小，五臟俱全”，旨在讓學生真真切切感受到如何設計一個可獨立工作的計算機系統(tǒng)，強化和提高學生的綜合實踐能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。畢業(yè)設計――每年精選一定數(shù)量的硬件畢業(yè)設計題目，提供實驗場所、設備及材料，讓對硬件感興趣的同學去實現(xiàn)自己的設計，放飛自己的理想。學生以接近于實際應用環(huán)境，完成高質(zhì)量綜合設計為訓練手段，以掌握計算機硬件結(jié)構與應用系統(tǒng)設計作為主要訓練目的，使學生對計算機的整個硬件系統(tǒng)有較全面、較系統(tǒng)的掌握。要求學生能夠根據(jù)需要設計出一定規(guī)模的計算機硬件應用系統(tǒng)實例，從模板設計、制作、總線的走向、計算機部件選取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、運算能力的調(diào)試、結(jié)果正誤的判斷分析等流程的設計到具體的制作，直至最后寫出畢業(yè)論文，使學生建立系統(tǒng)的概念與工程的概念。

3結(jié)束語

上述改革取得了令人滿意的效果。大學生對計算機硬件實驗課程學習的興趣增強了，實驗室開放期間，有更多的學生走進了硬件實驗室。在畢業(yè)設計時，有更多的學生選擇了與計算機硬件系統(tǒng)設計和開發(fā)相關的課題。學生做完硬件綜合實習和硬件畢業(yè)設計課題后，普遍充滿自豪感和成就感，感到硬件設計及底層軟件開發(fā)不再可怕。通過這樣的訓練，提高了其綜合設計能力和創(chuàng)新能力，同時也鍛煉了他們的團隊合作精神，步入單位就能直接勝任計算機應用系統(tǒng)設計、開發(fā)的工作，實現(xiàn)高校、學生、用人單位等各方面的多贏。同時我們也應該看到，隨著新技術的不斷發(fā)展，計算機硬件系列課程及其實驗體系的建設和實驗內(nèi)容的改革是一項長期不懈的工作，需要不斷完善。

參考文獻

[1] 羅家奇,李云,葛桂萍等. 計算機硬件系統(tǒng)實驗教學改革的研究[J]. 實驗室研究與探索,2007,26(8):98-99.

篇（5）

1.1 計算機知識儲備量不足

目前，各高校都開設有計算機課程，但仍不能滿足本科畢業(yè)論文實踐的需求。對于本科畢業(yè)論文，主要會用到Office辦公軟件中的Word、Excel、PowerPoint(PPT，Internet文獻數(shù)據(jù)庫，以及文獻管理軟件等。雖然各高校一般都開設有計算機基礎類課程，介紹MicrosoftWindows、Office軟件、Internet的使用，但所授內(nèi)容還不能滿足本科畢業(yè)論文實踐的需要。在畢業(yè)論文寫作時，畢業(yè)生往往感到Word文檔的編排非常的麻煩，需要花費相當?shù)木蜁r間，也給指導老師增添了不少指導負擔。同樣，Excel、PowerPoint、Internet的使用也不盡如人意。除此之外，還有部分軟件知識在已有課程中完全沒有涉及，如文獻管理軟件的使用等。

1.2 計算機硬件設施不足

計算機資源不足嚴重影響畢業(yè)論文的撰寫。學生可利用的計算機資源主要有三種：自有計算機，學校計算機，網(wǎng)吧計算機。對自有計算機而言，雖有調(diào)查表明大學生電腦的擁有率已達到50%左右，但對于大多數(shù)來自農(nóng)村的大學生而言，他們的電腦擁有率依然很低。對學校計算機而言，雖然各學校都建立有計算機房，但相比于龐大的學生群體，學校計算機依然不能滿足學生需求，而且學校計算機主要用于教學使用，學生的使用有時間限制。在這種情況下，許多學生不得不求助于網(wǎng)吧，而網(wǎng)吧一般不安裝OFFICE辦公軟件，更不會安裝如AutoCAD這種專業(yè)軟件，也無法訪問學校圖書館數(shù)據(jù)庫。與此同時，畢業(yè)論文的撰寫時間比較集中，往往在一兩個月內(nèi)完成，特別是臨近答辯的幾天里，幾千畢業(yè)生需要計算機修訂論文，計算機的緊張程度可想而知。因而，學生在畢業(yè)論文撰寫過程中，常遇到?jīng)]有計算機可以使用的情況。

1.3 計算機使用缺乏指導

學生進行計算機操作時，缺乏足夠的指導。由于高校擴招，學生數(shù)量急劇增大而教師數(shù)量增加緩慢，導致師生比偏高，嚴重影響教學質(zhì)量。作為公共基礎課程，幾千名學生的教學工作，往往由十多名教師來完成，師生比甚至高達1:250，很難說學生可以充分得到教師的指導在畢業(yè)論文進行階段，也同樣遇到師生比過高的問題，經(jīng)常遇到一個老師同時指導十幾名學生的現(xiàn)象，教師指導任務重，很難保證指導質(zhì)量。

2.本科畢業(yè)論文實踐中計算機應用需求

2.1 WORD大型文檔編排

畢業(yè)論文是一種較長的文檔，編排難度相對較大般而言，畢業(yè)論文字數(shù)要求5000字以上，頁數(shù)一般在10頁以上，編排的版式幾乎與出版社正規(guī)出版的書籍類似。這對于平時很少利用Word軟件的學生而言，具有很大的難度，需要重新學習Word的編排技巧。在論文寫作過程中，也容易出現(xiàn)論文排版上的各種問題。

目前，文檔編排軟件很多，但一般采用Mi-crosoftWord完成.對于Word排版問題，應著重解決以下幾方面的問題：①頁面設置；②文字格式的設置；③樣式的應用；④分節(jié)的設置；⑤頁眉頁腳的設置；⑥圖表的繪制；⑦公式的錄入；⑧自動生成目錄。

2.2 Excel表、圖與統(tǒng)計分析

對于大多數(shù)的畢業(yè)論文，都會涉及插入圖表，以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。除文科類論文較少涉及圖表知識外，理工科、農(nóng)科、醫(yī)學等學科的大部分畢業(yè)論文，都會涉及圖表的制作以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。在畢業(yè)論文寫作過程中，部分學生對圖表的制作很是陌生，甚至不知道標準的圖表要求是什么，因而做出來的圖表不僅不美觀，而且也不符合要求。Excel還具有統(tǒng)計分析功能，不僅方便快捷，而且準確可靠，但不少同學不知道Excel具有統(tǒng)計學功能，更不會使用。他們往往采用手算的方法來進行統(tǒng)計分析，耗時耗力，而且還容易出錯。

圖表與統(tǒng)計分析，不僅可以采用Excel，也可以采用更為專業(yè)的軟件，如Origin制圖、Sigmaplot制圖、SAS統(tǒng)計分析、SPSS統(tǒng)計分析等，但以Excel更為方便。對于Execl圖表與統(tǒng)計，應著重解決以下幾方面的問題：①Excel表格的制作(特別是三線表的制作）；②Excel圖表的制作；③Excel函數(shù)與公式；④Excel統(tǒng)計分析工具。除此之外，也可以介紹Origin、Sigmaplot、SAS、SPSS等軟件的使用。

文檔演示畢業(yè)論文答辯時，_般采用PPT展示其研究課題。答辯過程主要包含兩部分，學生陳述和老師提問。學生的自主陳述過程，不僅需要其精彩的陳述，更需要映襯陳述的多媒體展示。目前，大多數(shù)學生往往直接將論文內(nèi)容粘貼到PPT當中，卻不知如何精簡和美化，結(jié)果導致PPT臃腫，條理不清晰，沒有層次感。導致這一情況的直接原因就是學生缺乏PPT制作的技巧。

對于PPT的制作，應著重解決以下幾方面的問題：①整體結(jié)構設計；②頁面布局設計；③色彩搭配設計；④演講內(nèi)容提煉；⑤媒體元素設置；⑥動態(tài)效果設置；⑦播放策略。

2.4 INTERNET文獻檢索

Internet是獲取科技信息非常方便的渠道。畢業(yè)論文的實踐不是閉門造車，而是他人研究成果的繼續(xù)。因而在研究之前需要查閱大量的文獻。文獻資料主要分為兩種資料：文本資料和電子資料。大部分的研究成果是以期刊論文、會議報告、學位論文等形式最先展示出來的，而這部分資料目前基本都被相關數(shù)據(jù)庫所收錄，存儲在數(shù)據(jù)服務器上。利用互聯(lián)網(wǎng)技術，可以非常方便地查閱到所需要的資料。

對于Internet文獻檢索，應著重解決以下幾方面的問題：①主要中文期刊數(shù)據(jù)庫；②主要英文期刊數(shù)據(jù)庫；③其它類型數(shù)據(jù)庫（如：電子圖書、電子報紙、會議論文、學位論文、標準、專利等）；④檢索策略；⑤檢索技巧。

2.5 ENDNOTE文獻管理

在畢業(yè)論文撰寫過程中，根據(jù)撰寫需要，要對參考文獻進行插入、移動、刪除等各種管理操作。本科畢業(yè)論文的參考文獻數(shù)量一般在20篇左右，而研究生畢業(yè)論文的參考文獻數(shù)量可達100篇以上，對于如此多的文獻，如果采用人工管理的方式，不僅工作量巨大，而且非常容易出錯。通過專業(yè)的文獻管理軟件，可以非常方便地對參考文獻進行處理。文獻管理類軟件有多種，如：醫(yī)學文獻王、風^-express、Endnote、Referencemanager、Notefirst等。不同軟件有自己的特點和優(yōu)勢，重點推薦Endnote文獻管理軟件，當然像Notefrst這種推出時間較短的國內(nèi)免費軟件，也有不錯的口碑。

以Endnote文獻管理軟件為例，應著重解決以下幾方面問題：①參考文獻格式標準；②創(chuàng)建End-note圖書館；③文獻信息錄入；④Word中使用文獻格式模板設置；⑥高級應用。

3.本科畢業(yè)論文實踐中的計算機應用指導

3.1 加強計算機教育課程建設

通過調(diào)整課程設置和課程內(nèi)容，引入相關計算機教育內(nèi)容。同時，提高教學質(zhì)量和水平，加強學生計算機實踐能力的培養(yǎng)。在《計算機基礎》課程中，要將Office辦公軟件引入到課程中，并要達到一定的應用水準。在《試驗設計與統(tǒng)計分析》課程中，可以引入Excel和SAS等軟件知識。在《文獻檢索》課程中，可以引入Internet的使用，數(shù)據(jù)庫查詢和Endnote軟件等知識。在其它專業(yè)課程中，凡涉及到計算機內(nèi)容的，也要盡可能進行上機訓練，提高計算機應用能力。

3.2 加強計算機專業(yè)知識講座

通過專題講座的形式，講解畢業(yè)論文實踐過程中所使用的軟件知識。在畢業(yè)論文撰寫期間，可以通過專題講座，具有針對性地進行輔導。因此，學生可以及時的了解相關知識，并立即加以應用。除了現(xiàn)場的講座形式外，還可以利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，建立網(wǎng)上學習平臺，將學習資源放在網(wǎng)絡上，學生可以隨時查詢相關計算機應用知識。

3.3 加強計算機硬件建設

加大計算機硬件設施的投入力度，優(yōu)化計算機機房管理，提高計算機利用效率。根據(jù)學校人數(shù)和計算機使用的實際情況，合理投入資金進行計算機房的建設，增加計算機的臺套數(shù)。其次，制定合理的管理措施，適當延長計算機房的使用時間，提高計算機房的利用效率，減少計算機的非學習性占用。

3.4 加強指導老師的指導職責

制定畢業(yè)論文指導教師的考核體系，強化指導教師的責任意識，督促教師加強對學生的指導。從學校和學院兩個層次，學校層次要做好畢業(yè)論文指導的全面工作，同時要對計算機應用指導工作提出明確統(tǒng)_的要求，學院則有必要對學校的規(guī)定做出具體的安排和實施辦法。

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中圖分類號:G424文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)11-2694-02

Researching on Architecture of Computer Hardware-experimentation Teaching

ZOU Yi, XU Yu-ming, WEI Shu-di, LI Lang, JIAO Ge

(Hengyang Normal University, Hengyang 421008, China)

Abstract: Analyzing and researching the current status of computer hardware experimental teaching, then explored and proposed the way to how to establish a scientific and rational experimental architecture, experimental platform and evaluation methods in terms of teaching of computer hardware experimentation for the current existing issues.

Key words: hardware-experimentation; experimental architecture; computer teaching

計算機實驗教學是計算機專業(yè)一個重要的教學內(nèi)容之一,實驗教學的質(zhì)量與人才培養(yǎng)的質(zhì)量有著密不可分的關系。合理的實驗體系是高質(zhì)量實驗教學的關鍵。高質(zhì)量的實驗設計,綜合性和創(chuàng)新的實現(xiàn),都需要對實驗體系進行梳理。本文從我校計算機硬件實驗課程教學的現(xiàn)狀出發(fā),對計算機硬件實驗教學體系進行初步的研究與探索。

1 當前計算機硬件實驗教學存在的問題分析

目前,國內(nèi)大多數(shù)高等院校在實驗教學模式和手段上,主要存在以下幾個方面的問題:

1) “教師課堂演示,學生分組實驗”的教學模式根深蒂固。這樣不利于調(diào)動學生的積極性,而且學生分組實驗時,又形成一名組員動手,其他成員觀看的局面,更不利于大多數(shù)學生動手能力的鍛煉。

2) 實驗內(nèi)容陳舊,與實際應用脫節(jié);具體實驗的過程嚴格按照教材進行,缺乏靈活性;另外學科本身的特點也給學生的學習帶來一定困難。

3) 針對每門具體課程單獨設置實驗及單獨提供實驗環(huán)境。一方面很難使學生對其前導課程所完成的基礎能力做要求,同時也很難兼顧到其后續(xù)課程。各門課程各自為戰(zhàn),實驗設置缺乏連貫性、整體性、系統(tǒng)性,相互間缺少有效的貫通;另一方面實驗環(huán)境重復建設,實驗資源得不到充分利用。

計算機技術不斷進步與發(fā)展,如果硬件實驗教學仍停留在傳統(tǒng)的實驗教學模式和實驗平臺上,那么要實現(xiàn)開設自主性、綜合性、創(chuàng)新性實驗的目標將只能成為空談。計算機學科的課程內(nèi)容具有很強的交叉性和相關性,特別是硬件課程,因而計算機硬件實驗課程更是面臨著諸多問題。比如,硬件設備投入高,項目開發(fā)周期長的問題。硬件實驗平臺的建設需要大量的資金投入,而且硬件類實驗消耗很大,需要持續(xù)的資金投入做保障。此外,硬件課程建設周期也較長,硬件實驗項目開發(fā)也非一蹴而就,實驗教師需要完備的理論知識和扎實的電子學知識,而且需要反復的實驗和長期的實踐,才能自如的設計實現(xiàn),這一過程比掌握一門計算機語言或一種計算機軟件開發(fā)工具要難得多和慢得多。同時,實驗設備的更新速度及實驗項目長周期開發(fā)難以滿足新技術、新方法的更新步伐。

另外,教學實驗設計針對性強,硬件線路相對固定,實驗內(nèi)容受硬件設計的制約的問題。很多教學實驗臺的設計針對性強,是針對某門課程而開發(fā)設計的,硬件線路部分相對固定,其擴展性很有局限,更新實驗內(nèi)容受硬件設計的制約。硬件實驗設備的高投入和實驗器件的大消耗,在沒有足夠資金投入的情況下,在現(xiàn)有硬件設備上進行實驗內(nèi)容的更新,開設自主性、綜合性、創(chuàng)新性實驗難以實現(xiàn)。

其次,硬件實驗教學彼此脫節(jié),缺乏系統(tǒng)化的實驗體系的困難。計算機專業(yè)硬件類課程必修課程一般包括數(shù)字邏輯、計算機組成原理、單片機原理、計算機體系結(jié)構,選修課程一般包括計算機接口與通信技術、嵌入式系統(tǒng)設計等。這些課程之間彼此存在內(nèi)在的聯(lián)系,學生通過這些課程的學習,應當能逐步建立起整個計算機系統(tǒng)設計的概念,掌握計算機系統(tǒng)的設計技術,掌握計算機的控制應用。但在具體課程和實驗安排中,卻往往忽略并割裂了這種內(nèi)在聯(lián)系,實驗內(nèi)容沒有從模塊化、系統(tǒng)化的角度整體考慮計算機系統(tǒng)設計和控制應用的要求。

綜上所述,分析這些課程之間的內(nèi)在聯(lián)系,設計階段性、模塊化、系統(tǒng)化的實驗教學內(nèi)容,建立計算機硬件實驗教學體系,對于培養(yǎng)學生的計算機系統(tǒng)設計能力和應用設計能力十分重要且必要。

2 構建科學完整的硬件課程實驗體系

2.1 硬件課程實驗體系

首先從教學計劃入手,在現(xiàn)已構建的硬件課程體系基礎上展開研究。新構建的課程體系由必修課程、選修課程及實踐課程三部分組成。必修課包括“匯編語言”、“數(shù)字邏輯”、“微機原理”、“組成原理”、“單片機原理”、“系統(tǒng)結(jié)構”等基礎課程,另外,為適應社會需求,在選修課除原有的“微機故障診斷與維護”課程外,增加“嵌入式系統(tǒng)設計”等社會需求較強、實用價值較高的應用性課程,同時計劃將 “硬件課程設計”實踐課程的開設時間提前至大三下學期,以保證課程體系的有效性、實用性、先進性。

硬件系列課程從體系結(jié)構上劃分為三個層次:基礎層、應用層和提高層,其課程間的關系如圖1所示。

基礎層為“數(shù)字邏輯” 、“匯編語言”與“組成原理”,在第三學期結(jié)束前開設。“數(shù)字邏輯”課程是計算機硬件系統(tǒng)的技術基礎,是必修的前續(xù)課;“匯編語言”作為硬件編程的基礎語言,是硬件設計的根本;“組成原理”介紹計算機的基本組成和工作原理,解決整機概念;其中匯編語言與組成原理均開設課內(nèi)實驗,在學習整機構成的同時,強化學生的硬件動手能力。

應用層為“單片機”、“微機原理”等必修課程,以及“接口技術”等選修課程,可開設在第四學期到第六學期間,通過 “單片機”介紹單片機的組成和特點,以及應用領域,使學生了解單片機技術的發(fā)展趨勢;“微機原理”介紹微型計算機體系結(jié)構以及微型計算機各個組成部分等內(nèi)容;并以“接口技術” 、“硬件課程設計” 等實用性強的課程作為選修課,每門課程都配有相應的實驗,強化學生對基礎知識的掌握和應用。

提高層為“系統(tǒng)結(jié)構”等課程,在第六學期到第七學期間開設。通過學習和實踐,能夠使學生比較全面地掌握計算機系統(tǒng)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構、基本分析方法、基本設計方法和性能評價方法,并建立起計算機系統(tǒng)的完整概念。同時展開“嵌入式系統(tǒng)設計”實踐課程,從整體上強化學生的理論知識與綜合應用能力。

因此,在硬件課程實驗體系構建過程中,突出強調(diào)課程體系的系統(tǒng)性和完備性。從第2學期到第7學期硬件實驗層次逐步提高,實驗內(nèi)容銜接連貫。注意各硬件實踐的相互次序和互補,使硬件實踐訓練層次化、系列化,以此來系統(tǒng)強化學生的硬件動手能力。同時調(diào)整各課程的開設順序,理順每門課與前導課和后續(xù)課之間的關系,從而保證硬件課程體系的系統(tǒng)性和完備性。

2.2 計算機硬件實驗平臺

在硬件開發(fā)平臺的設計上綜合各個階段的不同需求,構建多層次的實驗環(huán)境,提高實驗效率,促進學生的創(chuàng)新思維,進行創(chuàng)新式構建實驗。兼顧對畢業(yè)設計的實驗環(huán)境以及本科生創(chuàng)新性研究活動實驗體系的支持,結(jié)合軟件設計的方法和手段(即硬件設計軟件化)構建靈活多樣的硬件實驗平臺。此外,實驗平臺設計要具有層次性,并且考慮課程間內(nèi)容交叉和互補。

傳統(tǒng)的實驗裝置支持相對簡單的連線類的實驗,這類實驗只能使用中小規(guī)模的集成電路器件。設計大規(guī)模的實驗幾乎是不可能的,因為大規(guī)模的實驗用中小規(guī)模的芯片來實現(xiàn)費時、費力,且受面包板等空間和實驗裝置能提供的電源限制。使用HDL 語言,如AHDL、VHDL 和Verilog 等,通過EDA 工具軟件設計各種規(guī)模的數(shù)字電子系統(tǒng)是目前工程師的設計潮流。通過EDA 和CPLD/FPGA 仿真器能完成計算機硬件課程的各類實驗。

根據(jù)我院實際情況,現(xiàn)采用一款低成本綜合實驗裝置,該實驗板是基于一個支持實時仿真的16/32位的ARM7 TDMI-S CPU的微控制器,可實現(xiàn)各種工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)等方面的應用,通過擴充板可以滿足大部分的實驗要求。

2.3 多形式的實驗考核體制

為了更好地展開硬件實驗教學,對學生的實驗設計展開情況進行檢查和考核,需要有相應的科學合理的實驗考核方法對應。在文中所建立的實驗體系中,實驗的考核主要通過以下幾種形式。

1) 動態(tài)考核:對實驗過程中的主要環(huán)節(jié)進行跟蹤、記錄、評價,并作為最終成績考核的主要依據(jù)。這就改變了傳統(tǒng)的根據(jù)實驗結(jié)果和報告打分的體制,更能反應學生的實際能力。

2) 實驗報告:實驗結(jié)束后,要求學生撰寫實驗報告,以總結(jié)個人實驗結(jié)果,明晰實驗思路,實現(xiàn)知識的融合、升華和再學習。通過實驗報告的撰寫可以培養(yǎng)學生對科技活動的總結(jié)能力,科技論文的寫作能力,使學生的科研素養(yǎng)得到初步鍛煉。

3) 答辯機制:對于綜合設計型,特別是創(chuàng)新研究型實驗,前兩種考核機制存在明顯的不足,因此需要引入新的機制來評價學生所做工作及取得的成績。可通過學生講解、演示,教師提問和回答,課程設計報告撰寫三個步驟來進行考核。

參考文獻:

[1] 陳妍,王換招.高等學校計算機硬件實驗教學體系改革研究與探索[J].Computer Education,2008(8).

[2] 蔣景華.麻省理工學院培養(yǎng)創(chuàng)新人才特色的做法的分析研究[J].實驗技術與管理,2006,23(6):1-4.

篇（7）

隨著信息時代的飛速發(fā)展，計算機的應用已經(jīng)普及到社會的各個領域，并成為人們生活、工作以及學習中不可或缺的電子產(chǎn)品。計算機在給人們帶來便利的同時，也會在使用中出現(xiàn)各種故障，嚴重影響人們的生活、工作和學習。因而，我國中等職業(yè)學校計算機應用專業(yè)普遍開設了《計算機組裝與維修》課程，以能更好地拓展學生計算機的日常維護和獨立拆裝知識，提高學生的動手能力。該課程實用性較強、內(nèi)容豐富、知識更新較快，注重實踐能力的培養(yǎng)。結(jié)合自己的教學實際，筆者談談在中職院校如何開展這門課程的教學。

一、中職計算機組裝與維護教學現(xiàn)狀

（一）教學培養(yǎng)目標脫離市場需求

中職學校計算機硬件組裝維修專業(yè)學生的就業(yè)方向是從事計算機及周邊產(chǎn)品的組裝與維護工作、計算機產(chǎn)品銷售及售后服務等工作。我們在實際工作中經(jīng)常看到這種現(xiàn)象：計算機專業(yè)的畢業(yè)生往往對計算機硬件知識一竅不通，對計算機軟硬件上出現(xiàn)的一些簡單故障束手無策。而一些電腦市場或電腦維修店的工作人員往往沒有什么計算機學歷，但是他們對計算機組裝與維修非常熟練。這種現(xiàn)象讓我們意識到我們的教學培養(yǎng)出來的學生不適應市場的需求。

（二）教材內(nèi)容滯后，與市場計算機發(fā)展的速度脫節(jié)

目前計算機技術的發(fā)展速度驚人，計算機硬件的更新速度極快。但是，現(xiàn)有的計算機組裝與維護類教材盡管也在努力地更新內(nèi)容，但由于教材從編寫到出版需要一定的時間，教材的滯后性難以避免。很多教材在編寫兩三年后，可能其中所列舉的很多例子已經(jīng)完全被淘汰，近年來出現(xiàn)的新技術、新理念、新技巧也沒有涉及，甚至敘述的一些理論與現(xiàn)行的計算機技術相悖，最終使得中職計算機組裝與維護教學質(zhì)量大打折扣。

（三）實訓設備落后，實訓教學效果不盡人意

計算機組裝與維護課程的教學目標主要是讓學生能夠完成對計算機的組裝以及調(diào)試，在碰到計算機故障時能及時、正確地診斷并解決。但是，由于實訓設備落后的影響，使得學生在上實訓課時積極性不高，大部分中職學校實訓課的教學效果并不理想，從而不同程度地降低了中職計算機組裝與維護教學的質(zhì)量。

（四）考核方式單一，效果不理想

計算機組裝與維護的考試形式大多為筆試和實踐相結(jié)合，并且成績以筆試分數(shù)為主。因此，大多數(shù)學生為了讓成績合格，把大部分時間和精力花費在識記課本中的相關知識與概念，而忽視實踐與操作，最終導致計算機組裝與維護課程的教學只停留在理論階段，難以達到理想的教學效果，不能適應社會的需求。

（五）教學方法不合理，效果不顯著

計算機硬件組裝與維護是一門實踐性很強的課程。而目前，大多數(shù)中職學校在進行該課程的教學時，仍然實行以“以黑板、粉筆、投影儀”為主要工具，以教師的講授為主，學生只是負責掌握一些概念和基礎理論，并沒有重視實踐教學，導致學生只會理論知識，而碰到計算機故障時就滿頭霧水、一臉茫然。

二、中職計算機組裝與維護教學方法探討

（一）利用多媒體課件演示與實物展示相結(jié)合的教學方法，完成理論知識的教學

從教學內(nèi)容來看，教師首先要介紹組裝計算機的主要硬件設備：主板、CPU、內(nèi)存、顯卡、外設、機箱電源等的工作原理、分類、性能指標及其選購、組裝、維護保養(yǎng)等。如果用傳統(tǒng)的方法講授，大多數(shù)學生會感覺內(nèi)容枯燥、乏味，學生的學習積極性不高，學習效果也不好。為此，我們可以使用多媒體課件配合實物展示的方式來教學。先通過多媒體課件中的相關圖片、視頻等讓學生對基本理論知識有一個了解，然后再通過實物展示，讓學生認識各個硬件以及他們的安裝過程、各種參數(shù)的設定方法，最后讓學生親自動手操作。這樣不僅能夠提高學生的學習主動性，而且能夠提高學習效果，鍛煉學生的動手能力。

（二）加強實踐教學，提高學生解決問題能力和動手操作能力

《計算機組裝與維護》是一門實踐性很強的課程，因此，教學中我們應該加強實踐環(huán)節(jié)。在實踐教學中我們要根據(jù)學生實際情況，因材施教，分組分層教學，將學生分成若干個小組，分別讓學生獨立完成計算機硬件組裝、操作系統(tǒng)安裝、故障查找與處理等實踐項目。

（三）積極改進教材內(nèi)容，解決教學內(nèi)容滯后的問題

教材應該盡量選擇最新出版、內(nèi)容前沿和實用的教材。另外，我們可以在深入了解市場的前提下，借助互聯(lián)網(wǎng)，以當前計算機軟硬件發(fā)展技術為依據(jù)，自行編寫適合本校學生學習的校本教材，這樣不僅可以保證教材內(nèi)容與時代同步，而且可以自己編制科學合理的實踐部分。

（四）改革考試模式，真正提高學生解決計算機故障的能力

本課程考試模式改革的目的旨在加強學生技能培養(yǎng)，以引導和培養(yǎng)學生解決問題和動手操作的能力。故考核時要以實踐為主，理論為輔。考試前教師先建立本課程的考試項目庫，項目內(nèi)容涉及計算機組裝、測試、維護和維修等方面。考試時，讓每個學生隨機抽取一個項目，學生先口頭陳述本操作項目的原理、方法、步驟和過程等，并回答教師的相關提問，教師可對其陳述情況進行打分，這將作為理論成績;然后學生再動手操作，操作完成后教師再根據(jù)完成情況打分，這將作為實踐成績。最后教師以操作與理論7：3的比例給學生評定本課程的最紅成績。這樣不僅能夠讓學生重視操作實踐部分，也可以提高學生解決計算機實際故障的能力。

中職教育的目的就是為社會培養(yǎng)技能型人才，所以更強調(diào)學生上崗所需的實際動手能力。為此，在《計算機組裝與維修》課程教學中，我們應該大膽探索和總結(jié)，改革傳統(tǒng)教學模式，把學生實踐操作能力真正放在教學的重要位置，培養(yǎng)適應企業(yè)需求的學生，以期實現(xiàn)教學與企業(yè)需求更好的結(jié)合。

參考文獻：

[1]許力航.計算機組裝與維護課程教學中存在的問題及對策[J].遼寧高職學報，2011（01）.

[2]陳國先主編.計算機組裝與維修.電子工業(yè)出版社，2014（8）.

篇（8）

本研究旨在了解科技大學生信息素養(yǎng)中計算機基礎能力與全球標準差異性，嘗試建立一種運用全球共通性信息素養(yǎng)的檢驗平臺，以評估臺灣地區(qū)科技大學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力是否達到國際標準，并提供給產(chǎn)業(yè)界在人力資源發(fā)展規(guī)劃者、教育界在實際教學領域工作者及教育和信息能力培養(yǎng)的相關單位，了解科技大學生信息素養(yǎng)中計算機基礎能力的整體概況，并將信息素養(yǎng)中計算機基礎能力具有顯著影響的學生背景因素，作為教育行政機關及學校在規(guī)劃大學生信息素養(yǎng)的計算機基礎能力相關課程設計、研習進修、檢測的參考，也可成為產(chǎn)業(yè)界對于人力資源招聘、培育、發(fā)展等規(guī)劃的參考依據(jù)。希望制定出信息素養(yǎng)中計算機基礎能力培養(yǎng)目標，提升臺灣地區(qū)高級人力資源信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力達到全球標準，強化國際競爭能力。

1.1研究動機

二十一世紀是知識經(jīng)濟時代，快速且正確掌握信息并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹R者，即掌握最大的優(yōu)勢與競爭力(許淑蓮，2004)。科技大學生是臺灣地區(qū)產(chǎn)業(yè)界高級人力資源的重要來源，在此知識經(jīng)濟時代，信息素養(yǎng)能力成為現(xiàn)代科技大學生必須具備的核心能力之一，而計算機基礎能力又是信息素養(yǎng)能力中最基礎的一環(huán)。因此，產(chǎn)業(yè)界除了解科技大學生信息素養(yǎng)中計算機基礎能力中差異外，還要在全球化競爭的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，隨時和全球人力資源的信息素養(yǎng)作比較，以了解臺灣地區(qū)高級人力資源與其他國家或地區(qū)之間的落差。因此，運用全球共通的信息素養(yǎng)能力標準，檢驗臺灣地區(qū)科技大學生信息素養(yǎng)中計算機基礎能力是有必要的。本研究具有下述三個動機：

(1) 應對全球化的競爭時代

信息化的社會中，培養(yǎng)民眾具備信息知識與應用能力，已成為各國教育發(fā)展的重點，各國陸續(xù)推動相關的信息教育計劃，為其邁向二十一世紀的發(fā)展奠基(邱德青，2005)。

(2) 提升科技大學生信息素養(yǎng)的計算機基礎能力

信息教育是培養(yǎng)使用者能利用計算機工具將所搜尋的信息作進一步篩選與分析整理，成為有用的信息，并有效地養(yǎng)成學習者創(chuàng)造思考及問題解決能力(何榮桂，1999)。而教育信息化就是要利用現(xiàn)代信息科技的輔助來促進教育發(fā)展，提升科技大學生的信息素養(yǎng)，以適應世界信息化發(fā)展的潮流和臺灣地區(qū)信息化建設的步伐。

(3) 與國際接軌的信息科技―計算機基礎能力

從1994年至2005年，有一些專家學者對信息能力作過研究介紹(戴建耘、吳正達、張明文、鄭福昌，2006)，但僅限于問卷方式，且較偏向理論，欠缺實證性與全球性的比較，尚未發(fā)現(xiàn)其運用國際標準為實施平臺并以數(shù)據(jù)為證據(jù)的實證研究分析與比較。因此，本研究希望用實證性研究的方法，從國際化標準的信息能力指針檢測來建立評估模式，探討科技大學生在全球信息科技素養(yǎng)標準的情形。

2.2研究目的

本研究的目的是要探討臺灣地區(qū)科技大學生在全球共通性信息素養(yǎng)的計算機基礎領域中三項能力指針的信息素養(yǎng)能力的差異性；以學生背景變量進行統(tǒng)計分析，以評估影響計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力的因素。具體而言，本研究之研究目的如下：

(1) 評估各系學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力

基于全球信息素養(yǎng)能力標準，檢測科技大學生在計算機基礎領域及其領域中的三個指針所顯示的信息能力程度的差異性。

(2) 評估學生背景變量對計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力的影響

以科技大學生的計算機基礎領域成績表現(xiàn)，評估有哪些學生背景變量會影響信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力。

2文獻探討

2.1產(chǎn)學合作

有別于一般的產(chǎn)學合作模式，本研究通過產(chǎn)業(yè)界、教育學術界及國際認證界三方面的國際性產(chǎn)學合作模式，運用全球化標準的檢測工具，進行以全球化數(shù)據(jù)為基礎的實證分析、比較與評估研究。

學校教育除了加強理論與實務結(jié)合，同時也要讓學生對產(chǎn)業(yè)界有寬廣的視野，培養(yǎng)學生在進入產(chǎn)業(yè)界前的基本能力，以創(chuàng)造工作機會(Chaffanjon, 1994)。產(chǎn)學合作系結(jié)合學校教學資源及企業(yè)技術資源的合作策略，以達成共同培養(yǎng)技術人力的目的(江義年，2000)。全球競爭力愈來愈激烈，企業(yè)已不能長期立于不敗之地(Steele, 1989)，因此需要刺激合作來增進公司利益(Hamel & Prhahlad, 1994)。

近年來，臺灣地區(qū)的產(chǎn)業(yè)界和教育學術界對于經(jīng)由國際產(chǎn)學合作，進行人力資源評估與培育的分工與合作模式，已逐漸開始產(chǎn)生共識，通過此國際性產(chǎn)學合作模式，其研究結(jié)果將為產(chǎn)業(yè)界、教育學術界及國際認證界三方所共享，將研究的價值層面提升到國際化平臺。

2.2信息素養(yǎng)能力

社會轉(zhuǎn)型與信息科技迅速的發(fā)展和擴充引發(fā)了全球性的教育改革，信息通訊科技教育不能停留在保存知識和應用技術的層面，而是走向善用信息的信息素養(yǎng)(戴建耘等，2006)。培養(yǎng)將來能在學習型社會中“掌握信息的成功自學者”成為信息通訊科技教育的首要任務，能夠獲得和使用信息更是每位世界公民的基本權利(WSIS, 2006)。為此，各國紛紛將ICT (Information and Communication Technology)教育課程轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⑺仞B(yǎng)的培養(yǎng)，以建構學生處理信息的知識(Bereiter, 2002)。聯(lián)合國于2005年推動科技善用者(Power Users of Technology)計劃，善用信息與網(wǎng)絡通訊科技(ICT)成為世界各國二十一世紀的關鍵指針之一。

信息素養(yǎng)已然是現(xiàn)代科技大學生必須具備的一項重要專業(yè)知能，然而我們至今尚未有具備全球標準與信效度的檢測工具，來檢測科技大學生在全球信息素養(yǎng)標準的各項能力。

2.3IC3計算器綜合能力考核國際認證

全球教學研究與考試管理中心Certiport與全球信息素養(yǎng)委員會GDLC(Global Digital Literacy Council ) 在2001年共同邀集各國信息、教育、行業(yè)企業(yè)專業(yè)人士，進行建立全球信息素養(yǎng)能力標準與計算機綜合應用能力認證考核的可行性研究與發(fā)展工作。科技的變遷快速，全球化的ICT能力標準項目，需要動態(tài)地、不斷地更新，才能符合實際教學、工作與生活上的需要。有鑒于此，Certiport平時收集或征求考生、教師、學者專家以及企業(yè)界用人單位的意見，每兩年作一次版本的更新，讓全球的信息素養(yǎng)ICT能力標準項目能動態(tài)式、不斷地調(diào)整與更新(戴建耘，2005)。至今，計算機綜合能力考核IC3證照通行全球超過128個國家和地區(qū)。全球參加Certiport全球認證測驗中心至2007年12月已經(jīng)超過500萬人次，每月約有八萬人左右參加考試。

IC3計算機綜合應用能力考核國際認證分成三大領域(Domain)作為學習與能力評估與考核的依據(jù)，分別是計算機基礎(Computing Fundamentals)、常用應用軟件(Key Applications)、網(wǎng)絡應用與安全(Living Online)，請參考表一。計算機基礎含有3個能力指標；常用應用軟件含有4個能力指標；網(wǎng)絡應用與安全含有4個能力指標(戴建耘、思遞波，2008)。

3研究設計與實施

3.1研究方法與對象

本研究對象為臺灣地區(qū)的輔英科技大學信息管理系、保健營養(yǎng)系以及物理治療系三個系一年級學生，共127位學生為取樣對象。先以敘述性統(tǒng)計分析學生背景資料，并以通行超過128國家，已有500余萬考生接受考試的Certiport全球計算機綜合能力測驗平臺，進行科技大學生在計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力考試；藉由與Certiport的產(chǎn)學合作，運用Certiport的全球化龐大的成績數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)探勘，擷取出需求數(shù)據(jù)，繼之以單因子變異數(shù)分析vANOVAw，檢定不同系所學生，在IC3計算機基礎領域的各個指標能力成就表現(xiàn)是否有顯著差異，以獲知各系所學生在計算機基礎領域之各項指針能力的信息素養(yǎng)能力特性，并比較三個系之間的差異；再將調(diào)查問卷所得的學生背景變量數(shù)據(jù)，以多元回歸統(tǒng)計來分析有哪些背景變量因素能夠影響信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力。本研究將所得的資料以統(tǒng)計軟件包SPSS 10.0 進行統(tǒng)計分析。

3.2研究限制

(1) 本研究只選取輔英科技大學信息管理系、保健營養(yǎng)系以及物理治療系一年級學生為研究樣本，因此，針對本研究結(jié)果與發(fā)現(xiàn)的推論須謹慎。

(2) 影響信息素養(yǎng)能力的因素很多，本研究參考歷年文獻(戴建耘等，2006)后，選擇以性別、年齡、每周使用計算機時數(shù)、計算機課程修課情形、接觸計算機的年數(shù)等學生背景資料來進行研究。

(3) 本研究采用國際認證IC3計算機綜合應用能力標準中的計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力為本研究之范圍，對于IC3的其他不同領域之信息素養(yǎng)能力，不納入本研究范圍。

3.3研究工具

全球信息素養(yǎng)能力檢測工具很多，由于本研究期望了解輔英科技大學學生與國際信息素養(yǎng)能力標準差異情形，故必須選定具有全球公信力及具備全球數(shù)據(jù)庫之國際認證檢測工具。根據(jù)全球認證專業(yè)研究與管理中心Certiport對于IC3(Internet and Computing Core Certifications)計算機綜合能力認證所進行的信效度檢驗報告顯示，IC3具備信效度vCertiport，2003w；這也可從戴建耘(2005)的研究報告中獲得一致的結(jié)果。所以本研究采用IC3計算機綜合能力認證為本研究之檢測工具。

3.4研究架構

本研究參考近年來學者探討信息素養(yǎng)相關文獻數(shù)據(jù)及博碩士論文(郭碧明，2003)、(柯云娥，2006)、(謝宜芳，2002)、(魏令芳，2002)、(林麗娟，2002)，其采用的研究方法，僅限于以問卷方式為主，尚未發(fā)現(xiàn)其運用國際標準為實施平臺、以數(shù)據(jù)為證據(jù)的實證研究分析與比較。本研究以全球信息科技素養(yǎng)標準IC3國際認證的計算機基礎領域檢測成績及領域中的操作系統(tǒng)、計算機軟件與計算機硬件等三項個別能力指標的正確率，來了解各系學生在信息素養(yǎng)能力上有無顯著差異；并以性別、年齡、每周使用計算機時數(shù)、計算機課程修習情形、接觸計算機的年數(shù)等背景變量進行多元回歸分析，以評估影響計算機基礎領域信息素養(yǎng)能力的因素。并期望此研究結(jié)果能提供教育機關規(guī)劃大學生信息素養(yǎng)能力研習進修、檢測的參考。本研究之觀念性架構如圖1 所示。其中成績搜集服務器與成績資料倉儲為Certiport考試中心所提供的資源，經(jīng)由數(shù)據(jù)挖掘技術，提供本研究所需的學生信息能力相關數(shù)據(jù)，用以和學生基本數(shù)據(jù)所提供的背景變量進行統(tǒng)計分析之用，以計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力成績?yōu)橐雷冺棧W生背景變量當自變項，進行包括指標成績與成績表現(xiàn)等進一步的分析與比較工作。

圖1本研究架構圖

4資料分析與討論

4.1學生各項背景資料

學生各項背景變數(shù)計有：性別、年齡、每周使用計算機時數(shù)、接觸計算機的年數(shù)、計算機課程修習情形。學生各項背景資料經(jīng)敘述性統(tǒng)計分析之結(jié)果如表二所示。

4.2各系學生在IC3信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力表現(xiàn)

表三列出各系學生在IC3信息素養(yǎng)的計算機基礎能力表現(xiàn)，以信息管理系表現(xiàn)最佳，通過人數(shù)16人，達34.8%；物理治療系表現(xiàn)最差，通過人數(shù)只有7人，達15.6%。因此需特別加強物理治療系學生在此領域的信息素養(yǎng)能力教育。但是以信息管理專業(yè)角度來看，未通過計算機基礎領域能力考驗的比例高達65.2%，也是值得留意的現(xiàn)象。

4.3各系學生在IC3計算機基礎領域及三項能力指標的差異性

表四與表五列出各系學生在IC3計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力成績及其領域的三項能力指標之平均值與標準差，以及進一步以單因子變異數(shù)分析法分別對IC3計算機基礎領域及3項能力指標進行分析的結(jié)果。從兩個表中得知三個系學生在“計算機基礎”(F=8.65, p

4.4學生背景變量對計算機基礎信息素養(yǎng)能力的影響

為了了解哪些學生背景變項會對信息素養(yǎng)的計算機基礎能力造成影響，本研究針對性別、年齡、每周使用計算機時數(shù)v時數(shù)w、計算機課程修習情形v學分w以及接觸計算機的年數(shù)v年數(shù)w等學生背景變項，以多元回歸分析來評估其對信息素養(yǎng)之計算機基礎能力成績vYw是否有顯著的預測力，標準化后如方程式(1)，所得分析結(jié)果如表六所示：

Y= －.068×[性別]－.224×[年齡1]－.087×[年齡2]＋.058×[時數(shù)1]＋.110×[時數(shù)2]－.199×[學分1]＋.025×[學分2]－.256×[年數(shù)1]－.114×[年數(shù)2] (1)

就方程式(1)得知，3個對信息素養(yǎng)的計算機基礎能力成績具有顯著預測力的背景變項分別為計算機課程修習情形v學分1w、接觸計算機的年數(shù)v年數(shù)1w與年齡v年齡1w，而其對計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力的影響程度大小順序為：接觸計算機的年數(shù)為首，年齡次之，計算機課程修習情形為末。性別與每周使用計算機時數(shù)因其回歸系數(shù)的絕對值皆小于 .2，相對小于其他背景變項的回歸系數(shù)絕對值，對信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力成績較沒有顯著的預測力。

5結(jié)論與建議

5.1國際產(chǎn)學合作模式的研究優(yōu)點

以往使用的信息素養(yǎng)能力檢驗工具，因施測的對象與地理范圍受到局限，對于學生信息素養(yǎng)能力的研究，只能與臺灣地區(qū)其他學生作比較，無法提升至全球平臺上進行全球性比較。通過與國際認證產(chǎn)業(yè)及國際信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)學合作模式，能夠使用具備國際公信力、信效度的檢驗工具，基于全球信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力標準，探討臺灣地區(qū)科技大學生信息素養(yǎng)中計算機基礎能力相對于全球方面的成就定位狀況，并了解與分析科技大學生在不同計算機基礎能力上程度與就讀系所之間的差異關系。這種通過國際產(chǎn)學合作將研究范圍擴及全球平臺位階的模式，具有以下特點：

(1) 解決了局限于臺灣地區(qū)的研究限制，將研究國際化，并可將研究的信效度提升至國際位階領域。

(2) 可探討研究對象于全球共通水準平臺上的表現(xiàn)比較。如本研究的結(jié)果，可得知輔英科技大學學生基于全球信息素養(yǎng)的計算機基礎能力標準，所表現(xiàn)的信息素養(yǎng)的計算機基礎能力。經(jīng)由此種測評的研究模式與結(jié)果，可協(xié)助該校或教育界、信息能力培養(yǎng)單位與產(chǎn)業(yè)界了解科技大學生在全球范圍中的表現(xiàn)，更為有效、正確地認識與研討出信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力的教學與培養(yǎng)重點。

(3) 將臺灣地區(qū)研究樣本加入國際樣本中，增進總樣本的多樣性與國際化，提升全球性評量的信效度，這是一種雙贏互利的結(jié)果。如本研究采用國際認證為研究的檢測工具，強化IC3國際認證的樣本多樣性與國際性，也優(yōu)化IC3評量尺度的信效度。

5.2研究結(jié)論與建議

采用“Internet and Computing Core Certifications(IC3)-計算機綜合能力考核國際認證”來分析輔英科技大學三個系所學生得知：僅26%學生通過IC3認證檢驗，達到全球標準，其中又以信息管理系的通過率最高。信息管理系在計算機基礎領域與操作系統(tǒng)、計算機軟件以及計算機硬件等3項能力指標表現(xiàn)最佳，保健營養(yǎng)系次之，物理治療系殿后。但是信息管理系學生的計算機基礎領域通過率也僅達34.8%，值得再深入研究。以單因子變異數(shù)分析法分別對IC3基礎領域及三項能力指標進行分析，得知在計算機基礎領域以及操作系統(tǒng)和計算機硬件兩個能力指針都具有顯著差異。再進一步以事后比較法分析，得知信息管理系在計算機基礎領域以及操作系統(tǒng)和計算機硬件兩個能力指針表現(xiàn)都優(yōu)于物理治療系。其中，又以物理治療系學生的表現(xiàn)較弱。本研究選擇計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力成績?yōu)橐雷冺棧W生背景變量當自變項投入于多元回歸模式中分析，得知計算機課程修習情形、接觸計算機的年數(shù)與年齡三個變項達到對計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力成績有顯著的預測力，為其主要影響因素。分析以上結(jié)果，對于本研究樣本的信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力狀況，提出以下結(jié)論與建議：

(1) 學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力普遍低落，達到全球標準的人數(shù)不到三成，顯示臺灣地區(qū)在培養(yǎng)科技大學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力方面的努力，仍然需要加強，建議透過以下作為，提升學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力：

* 教育行政機構與學校合作，通過施行獎勵措施與執(zhí)行證照認證，鼓勵學生參與國際信息素養(yǎng)能力認證檢測，獲得國際認證，提升整體學生達到國際標準的合格率。

(2) 信息科技相關學系的科技大學生相對于其他非信息科技類系所大學生，其信息素養(yǎng)的計算機基礎能力有較佳表現(xiàn)，又以計算機操作系統(tǒng)和計算機硬件兩個能力有著顯著的表現(xiàn)差異。建議通過以下作為，提升學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力：

* 學校探討分析信息科技相關科系與非信息科技相關科系在計算機基礎能力方面的課程差異，并且適當安排課程，盡量縮短兩者間在計算機基礎能力方面的課程差異，特別是計算機操作系統(tǒng)和計算機硬件兩方面的相關課程。

(3) 計算機課程學習情形、接觸計算機的年數(shù)與年齡三個學生背景變量，對科技大學生計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力有顯著影響。學生學習越多計算機課程、接觸計算機的歷史越長久及越年輕人群，其計算機基礎領域的信息素養(yǎng)能力有較佳表現(xiàn)。建議通過以下作為，提升學生信息素養(yǎng)中的計算機基礎能力：

* 學校增加學生學習計算機相關課程的時數(shù)。

* 教育行政機關通過制定教育政策，提早學生接受計算機相關教育課程或活動的年齡層，以增長學生接觸計算機的年數(shù)與提早學習計算機相關課程或參與相關活動，認識與使用計算機相關科技。

最后，期望此研究結(jié)果能提供教育行政機關與學校規(guī)劃科技大學生信息素養(yǎng)能力相關課程設計、研習進修、檢測的參考，也可成為產(chǎn)業(yè)界于人力資源招聘、培養(yǎng)、發(fā)展等規(guī)劃的參考依據(jù)。而后續(xù)研究方向建議可針對其他信息素養(yǎng)能力領域和能力指標作實證研究，完成全面信息素養(yǎng)能力的研究。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）42-0165-03

一、引言

隨著信息技術的發(fā)展，計算機硬件基礎課程已經(jīng)成為了理工科專業(yè)學生的必修課程，它的綜合性和實踐性強，是后續(xù)專業(yè)課程學習的基礎。該課程是硬件和軟件相結(jié)合的一門課程，在硬件設計方面，達到能設計接口電路的水平;在軟件開發(fā)方面，培養(yǎng)學生使用匯編語言或者C語言進行程序設計的能力，達到能編寫接口程序和設備驅(qū)動程序的水平。通過該課程的學習，使學生掌握計算機的基本組成結(jié)構和工作原理，更重要的是使學生掌握硬件電路設計與應用開發(fā)能力，培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題，因此課程的實踐性非常強。

二、計算機硬件基礎課程教學中存在的問題

由于該課程教學內(nèi)容比較抽象，知識點多，學生普遍反應不好學，學習起來缺乏興趣，這樣就更加大了該課程在教學上的難度。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）在教學方法方面

傳統(tǒng)的教學方法基本以教師講授為主，學生大多只是被動地接受。由于課程涉及的概念多、專有名詞多、接口芯片多，理論基礎復雜，往往使初學的學生感覺入門較難。計算機的接口設備之間通常使用匯編語言編程，而該語言屬于低級語言，編程復雜，比C語言等高級語言更難掌握，單純理論講授使學生難以理解，會使學生覺得枯燥無味，失去學習的興趣。由于該課程的邏輯性和完整性強，計算機的內(nèi)部結(jié)構是指令系統(tǒng)的基礎，不同的CPU采用的指令各不相同，而指令系統(tǒng)又是匯編語言程序設計的基礎，指令掌握不好，就會給編程帶來困難，各部分知識銜接緊密，一環(huán)扣一環(huán)，因此，學生必須全面地掌握各個知識點，否則將會嚴重地影響學習效果。該課程還有一個特點就是硬件電路圖多，接口芯片應用舉例多，包括各種芯片的內(nèi)部結(jié)構圖、時序圖、硬件電路圖等，接口芯片的應用不僅僅要設計硬件電路，而且要編寫應用程序，畫出程序流程圖等。

由于硬件學習的難度較大，因此在學生中普遍存在重視軟件忽視硬件的現(xiàn)象。產(chǎn)生這種傾向的原因是多方面的：一方面是硬件課程掌握起來花費的時間多，個別學生存在急功近利的錯誤認識等;另一個重要的方面是硬件系列課程的教學改革力度不夠，使得目前的教學方法無法與飛速發(fā)展的計算機技術接軌，無法滿足學生獲取新知識的需求。

（二）在教學內(nèi)容方面

計算機硬件基礎課程基本上都是以微機或者單片機為藍本來學習計算機原理，教材內(nèi)容覆蓋面大。課程往往是以8086/8088、80386或是80486微機的結(jié)構為主線，首先講不同類型微機的硬件結(jié)構以及對應的指令系統(tǒng)，然后是基于該系統(tǒng)的匯編語言程序設計，最后是各種接口芯片的結(jié)構及應用。但是由于理論學時有限，在教學過程中只能夠選擇一種微型機芯片或者是某種型號的單片機進行教學，為了適應微型計算機系統(tǒng)的飛速發(fā)展，必須改革教學內(nèi)容，既要強化基礎知識，又要加強對學生應用能力的培養(yǎng);既要把典型的微型計算機原理和架構傳授給學生，又要把計算機技術發(fā)展的最新水平和狀況介紹清楚，使學生能夠舉一反三、觸類旁通，通過學習一種典型的芯片達到對同類芯片的普遍認知，從而具備獨立自主的學習能力。其次，隨著信息技術的高速發(fā)展，微型計算機更新?lián)Q代頻繁、新產(chǎn)品和新技術不斷涌現(xiàn)，硬件基礎教學中的基礎性和先進性、前沿性的矛盾比較突出。當今的微型計算機已經(jīng)從原來的32位全面進入64位。而現(xiàn)在的教學中還是以16位微機為基礎的。因此，該課程內(nèi)容顯得繁雜難學，跟不上時代。

教學內(nèi)容的改革主要思想是要增加對現(xiàn)代微型計算機系統(tǒng)的介紹。在常規(guī)教學內(nèi)容的基礎上，增加現(xiàn)代微機系統(tǒng)中的新技術、新應用和新方法，如USB總線技術、高速緩存Cache技術、多核技術、高性能計算機、計算機體系結(jié)構等知識的介紹，以32位微機的典型代表80486和Pentium作為基礎教學內(nèi)容，選用教材也應該反應這種變革，同時兼顧64位微機的介紹。這樣既開闊了學生的視野，讓學生能更深入地理解軟、硬件結(jié)合設計系統(tǒng)的方法，又能增強學生將來就業(yè)的競爭性。

（三）在實踐教學方面

由于計算機硬件基礎課程是一門實踐性非常強的課程，只有通過實踐才能真正地理解其中的知識點，使學生不僅知其然，而且知其所以然。當今社會提倡創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學生如果不通過動手實踐，只是死記硬背書上的理論，無法達到教學的目的。但是，由于實踐教學中存在的實驗設備不足、方法單一，實驗內(nèi)容不能達到學生能力培養(yǎng)的目的，再加上知識點多，學生的學習時間有限，忽視對實驗結(jié)果的深入分析和理解，導致部分對實踐教學內(nèi)容失去興趣，往往難以把實驗的內(nèi)容應用在后續(xù)的學習和工作中。因此，當前的實踐教學無法培養(yǎng)學生必要的設計、創(chuàng)新能力，無法使學生感受到所學知識的應用價值，有必要在這一基礎上進行能力培養(yǎng)的擴展。以為國家培養(yǎng)合格人才為目標，重視實踐教學的作用，改進教學內(nèi)容，把實踐教學放到和理論教學同等重要的地位。

現(xiàn)在的硬件基礎實驗多為驗證性實驗，缺乏綜合性實驗和設計性實驗。學生往往是照抄書上的程序，然后在實驗設備上運行來觀察運行結(jié)果，沒有充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新思維能力，更無法提高學生自主學習獲取知識的能力，因此教學效果不理想。目前大，多數(shù)高校計算機硬件基礎課程都是采用某種類型芯片的實驗箱進行，而這些實驗箱提供的實驗內(nèi)容為固定模塊化的組織形式，學生只需要連接較少的導線，輸入現(xiàn)成的程序就可以完成實驗，由于實驗內(nèi)容和方法的局限性，學生處于被動接受的地位，從而使學生無法發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性。

三、基于“口袋實驗室”的實踐教學新模式

以往學生做硬件類實驗都必須在硬件基礎實驗室里進行，用到的實驗器材包括面包板、電源、萬用表、示波器等，但是由于實驗儀器陳舊、老化，實驗內(nèi)容落后于技術的不斷發(fā)展。而且由于學生人數(shù)遠遠多于實驗設備數(shù)，往往是幾個學生一組做一個實驗。甚至有時候由老師將實驗過程和結(jié)果向?qū)W生展示，而學生得不到充分的應用實驗設備的機會。隨著新技術的發(fā)展，目前的小型硬件開發(fā)板已經(jīng)可以通過USB接口連接到電腦上，再配合圖形界面的閃存編程器和調(diào)試工具等就能完成硬件基礎實驗，讓學生的實驗不再局限于在傳統(tǒng)的實驗室進行。

國內(nèi)一些高校已經(jīng)開始推行“口袋實驗室”的教學創(chuàng)新，口袋實驗室是將名片大小的實驗板卡發(fā)到每個學生的手上，裝在口袋里可以隨身攜帶，隨時操作，在完成各種基本實驗的基礎上，激發(fā)學生的興趣，發(fā)揮學生的獨創(chuàng)精神。清華大學、華中科大、浙江大學等國內(nèi)名牌高校已經(jīng)開始大力推行口袋實驗室的實踐和創(chuàng)新，其他高校也緊隨其后。比如，華中科技大學電信系的150名學生每人拿到了德州儀器（TI公司）捐贈的一塊能揣進口袋，僅有名片大小的LaunchPad開發(fā)板，學生可以在寢室、圖書館等地輕松做實驗。清華大學學生則獲得了Xilinx公司捐贈的Spartan 3開發(fā)板。浙江大學的學生以分組的模式開展，每個小組使用一塊開發(fā)板。為使學生真正掌握所學內(nèi)容，不設實驗室實驗，學生分組后發(fā)給實驗板和軟件，課下自行安排，不設統(tǒng)一的作業(yè)，由分組學生自行討論后制定設計課題，以發(fā)揮學生的創(chuàng)造性和積極性。不設筆試性考核，進行全部學生參加的各組自選課題大作業(yè)演示和答辯，期末的答辯和演示成為教和學的最好檢查。國內(nèi)其他一些高校也開始了口袋實驗室的創(chuàng)新嘗試，使用的開發(fā)板大多以Xilinx，Altera公司的FPGA板卡為主。

借鑒其他高校的成功經(jīng)驗，我們在計算機硬件基礎課程的教學過程中開展了“口袋實驗室”的創(chuàng)新研究，按照方案制定、授課實踐、形成結(jié)果、總結(jié)推廣的步驟實施。其中，方案的制定需要決定硬件開發(fā)板的選型和配套開發(fā)軟件，由于FPGA芯片具有靜態(tài)可重復編程以及動態(tài)系統(tǒng)重構的特性，可以像軟件一樣通過編程來修改硬件的功能。學生可以通過硬件描述語言完成各種數(shù)字電路到高性能CPU的設計。使用FPGA還可以縮短設計時間，特別是當電路有少量改動時，F(xiàn)PGA的優(yōu)勢更加突出，因此，采用FPGA芯片進行口袋實驗室的選型優(yōu)勢較為明顯。與開發(fā)板配套的軟件資源豐富，并且要提供豐富的實例以供學習分析。除了給學生提供硬件開發(fā)板和配套的軟件以外，編寫基于FPGA的硬件實驗參考教材供學生學習參考。開發(fā)板的管理采取學生分組借用的方式，建立損壞賠償機制，促使學生養(yǎng)成認真細致的工作作風。學生可以選擇在宿舍、機房、實驗室等場合進行實驗。

在實驗內(nèi)容的設計上分為三個類型，驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。緊貼硬件基礎課程的理論教學過程，要求學生完成存儲器設計實驗，I/0中斷實驗、輸入輸出接口實驗、A/D和D/A實驗等基本理論實驗。并且及時更新實驗內(nèi)容，循序漸進地培養(yǎng)學生的實際動手能力，為學生開展自主創(chuàng)新活動提供條件。為此，可以將多個獨立的驗證性實驗內(nèi)容組合成一個綜合實驗的方式來實現(xiàn)，如將5255并行芯片、8254定時器及8259的中斷實驗，綜合成一個由中斷及定時器控制的彩燈循環(huán)顯示電路的綜合設計性實驗，培養(yǎng)學生的系統(tǒng)設計能力和獨立工作能力。還可以利用當前應用廣泛的PCI、USB線以及Windows驅(qū)動程序編寫等內(nèi)容，要求學生分組進行設計課題的制作，設計課題由學生自選題目，該題目可以與每年進行的全國大學生電子設計大賽項結(jié)合，以發(fā)揮學生的創(chuàng)造性和積極性。對于綜合性和創(chuàng)新性實驗，學生需要撰寫實驗報告，總結(jié)個人實驗的結(jié)果和體會，通過實驗報告的撰寫可以培養(yǎng)學生對科技活動的總結(jié)能力，科技論文的寫作能力。并且采取課堂匯報的方式，由學生講解、演示，教師提問的方式進行考核。學生通過課題設計熟悉用語言實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的多種方法，學會工程調(diào)試的基本思想，理解數(shù)字系統(tǒng)設計的整體概念，體會團隊合作的重要性。使學生具有了一定的軟硬件開發(fā)能力，還可以讓學生了解當前計算機應用領域的先進技術，接受新的設計思想和方法，培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新能力，可以更好地適應今后的工作和學習，達到良好的實驗效果。

四、結(jié)束語

計算機硬件基礎課程是一門理論性和實踐性都很強的課程。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，課程的內(nèi)容也產(chǎn)生了很多新的元素，這就要求改進傳統(tǒng)的實踐教學模式以適應素質(zhì)教育和鼓勵創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。基于口袋實驗室的計算機硬件課程教學模式可以在學時數(shù)有限的約束條件下，為達到較好的教學效果提供支持，體現(xiàn)學生自主學習的新思路。解決計算機硬件基礎課程重理論、輕實踐的弊端，改善硬件類課程實驗設備不足、教學力量薄弱的瓶頸，增強學生的動手能力。

參考文獻：

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計算機實驗教學是計算機及相關專業(yè)課程的重要組成部分，通過實際的上機操作，要讓學生不僅僅是熟悉計算機的基礎理論知識，更重要的是使學生掌握實際的計算機操作技能。

要達到這樣的目的，除了在教學過程中要將計算機課程的各項知識點融入到實訓項目中去，實現(xiàn)理論與實際相結(jié)合，提高學生的學習興趣，強化學生的操作技能，增強學生對知識的理解和運用能力外，作為計算機實驗室的管理人員要全面掌握學生的上課情況高校，全方位監(jiān)管網(wǎng)絡上所有計算機的使用情況，嚴格規(guī)范學生在實驗期間的網(wǎng)絡使用行為，引導學生合理利用上機實驗時間，協(xié)助上課教師完成實踐教學任務，從而更好的為計算機實驗教學做好輔助服務。

高校計算機實驗室的管理工作十分的瑣碎，為了能夠更加方便的進行實驗室的管理，就必須實現(xiàn)以下幾個功能：

1．計算機實驗室管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單機整體監(jiān)控，實驗管理人員通過網(wǎng)絡上的任一臺電腦上就可以監(jiān)控和管理整個網(wǎng)絡上所有的學生計算機，包括跨網(wǎng)段的計算機，這樣可以使的計算機管理變的更加方便。

2．實驗期間學生的計算機使用行為要有詳細日志記錄，主要包括屏幕日志、上網(wǎng)日志和程序使用日志，以記錄學生的上機操作行為，有效避免學生在實驗室進行與學習無關事情，并為可能發(fā)生的各種問題的責任認定保留必要的證據(jù)記錄。

3．游戲及非法應用程序限制，可以有效的禁止學生在實驗室實踐期間玩游戲以及使用非法應用程序的情況的發(fā)生，有效的提高學生的學習效率，防止計算機病毒的傳播。

4．計算機屏幕能夠做到實時監(jiān)控，實驗室管理員可以隨機實時監(jiān)控學生計算機的客戶端屏幕，了解當前學生的計算機使用情況，這樣更容易掌握學生的上課情況。

5．設備硬件資產(chǎn)發(fā)生異動時可以及時報警，當機房計算機硬件資產(chǎn)發(fā)生非正常改動或變化時報警高校，從而保障公共財產(chǎn)安全，可以避免學校公共財產(chǎn)的損失。

6．IP管理，管理人員可以管理整個局域網(wǎng)內(nèi)的計算機IP地址的分配，確保學生計算機實現(xiàn)IP地址固定，以盡量減少IP地址沖突的現(xiàn)象的發(fā)生。

計算機實驗室管理軟件可以很好的解決了以上這些問題，它讓實驗室管理者可以全面的實時的掌握上課期間局域網(wǎng)中計算機的使用情況，嚴格規(guī)范學生的上網(wǎng)行為，并引導學生合理利用上機時間，協(xié)助任課教師更好的完成計算機實踐教學任務。

計算機實驗室管理軟件按其功能模塊來劃分可分為：

1．記錄模塊

它可以精準記錄上網(wǎng)日志、程序日志、屏幕日志等信息，并且為記錄的內(nèi)容提供詳盡的查詢分析工具。例如管理員可以查看每個學生的上網(wǎng)日志，其中就包括了訪問人，訪問網(wǎng)址，訪問時間以及是否允許訪問等信息，從這些信息中可以了解學生在上網(wǎng)沖浪時的操作和其所訪問的網(wǎng)絡對象是否健康；程序日志則是記錄了學生在上課期間在本機所運行的所有程序，包括訪問人，訪問程序，訪問時間，是否允許等信息，可以從記錄中可以看出學生是否在上課期間進行與學習無關事情；屏幕日志則是根據(jù)管理員事先設置好的間隔時間來保存學生端計算機的屏幕圖像的截圖，為可能發(fā)生的各種問題的責任認定保留必要的圖像證據(jù)

2．過濾封堵模塊

在提供全方位的記錄日志同時，計算機實驗室管理系統(tǒng)還具備程序禁用、網(wǎng)址過濾、端口過濾、IP過濾等具有特色攔截功能的過濾封堵模塊。這些功能可以有效的規(guī)范學生上課期間使用計算機的行為。例如程序過濾功能可以禁止學生端計算機運行管理人員事先設定的禁用程序高校，這樣可以有效的控制學生在上課時間玩游戲和上網(wǎng)聊天；網(wǎng)速控制功能可以控制學生端計算機的上網(wǎng)帶寬，從而杜絕學生在計算機上使用BT、迅雷等軟件進行海量下載，惡意占用網(wǎng)絡帶寬資源，影響學校其他部門的網(wǎng)絡的正常使用；網(wǎng)絡禁用功能可以依照實驗課程對網(wǎng)絡環(huán)境的要求，決定學生端計算機是否需要在上課期間開通網(wǎng)絡環(huán)境；網(wǎng)址模式功能則分為禁止模式和允許模式兩種，當選擇禁止模式時，學生不能訪問管理人員在禁止網(wǎng)站庫中加入的網(wǎng)址，其他網(wǎng)址則正常訪問，當選擇允許模式時，學生只允許訪問管理員在允許網(wǎng)站庫中加入的網(wǎng)址，其他網(wǎng)址則不能訪問。這樣做可以控制學生的上網(wǎng)瀏覽的對象，防止學生瀏覽網(wǎng)絡上的不健康內(nèi)容，而且可以防止計算機病毒的網(wǎng)絡傳播；端口禁用功能可以關閉或打開指定的計算機端口，可以在只需要使用局域網(wǎng)的情況下設置關閉計算機訪問外網(wǎng)的端口，這樣可以即斷開了實驗室計算機與因特網(wǎng)的連接，又不影響上課期間其對校內(nèi)FTP服務器的訪問。

3．遠程控管模塊

通過遠程控管模塊實驗室管理人員可以在上課期間實時監(jiān)控學生端計算機的屏幕，及時的發(fā)現(xiàn)學生在使用計算機中所出現(xiàn)的各種問題，在發(fā)現(xiàn)問題后，管理人員可以通過遠程控管模塊中的遠程操作功能，關機、重啟、注銷出問題的計算機，并且可以鎖定和解鎖該計算機的桌面高校，進而可以及時的解決出現(xiàn)的問題。

4．應用管理模塊

在該模塊中，我們主要使用了其中的三個功能：

（1）資產(chǎn)管理功能：

高校的計算機硬件資源最少都是數(shù)以百計的，多的則更多，因此對于計算機實驗室的管理人員來講管理好這些學校的公共資產(chǎn)可不是一件輕松的工作。有了資產(chǎn)管理功能后，當實驗室中計算機硬件資產(chǎn)發(fā)生非正常改動或變化時管理端可以及時的發(fā)出警報，管理人員可以第一時間進行查看和處理，這樣就可以保障學校公共財產(chǎn)安全，從而避免學校公共財產(chǎn)的損失，也減輕了管理人員的工作壓力。

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現(xiàn)今《計算機文化基礎》課程是大學各專業(yè)學生必修的公共基礎課程,是學習其他課程和計算機相關技術課程的基礎課。授課對象為全校各專業(yè)本科生,課程類別為通識教育中的計算機類。

根據(jù)教育部的教學基本要求,本課程的教學內(nèi)容突出基礎性、應用性和實踐性。旨在通過本課程的學習,使學生達到:了解計算機基礎知識,掌握計算機系統(tǒng)的組成和基本工作原理,具有較好地使用Windows操作系統(tǒng)平臺的能力,掌握Office主要辦公軟件Word 、Excel、PowerPoint 和FrontPage的使用方法,了解計算機網(wǎng)絡的基礎知識,掌握信息獲取方法,同時要求學生達到浙江省高校非計算機專業(yè)學生計算機等級考試的一級水平。最終培養(yǎng)學生應用計算機和網(wǎng)絡的基本能力和思維方法,為學生走向社會和后繼計算機技術課程的學習打下必要的基礎,使學生成為時代需要的復合型人才。

作為計算機基礎課程教師,在教學過程中發(fā)現(xiàn)一系列問題,比如即使理論課教學安排的很充實,按要求完成大綱內(nèi)容,同時學生在期末考試中也能順利通過考試,但在平時的實踐應用環(huán)節(jié)還是不能夠達到應用要求。諸如畢業(yè)設計時論文指導老師所反映學生的WORD應用水平不過關,目錄自動生成、頁眉頁腳設置等等操作不熟練,甚至有些同學不會應用;在EXCEL制表過程中函數(shù)不會應用,效率較低;電腦出現(xiàn)故障無法排除導致工作無法進行……

為什么會出現(xiàn)這一些列問題呢?計算機的課程設置成效又體現(xiàn)在哪里呢?本人在承擔計算機教學任務的同時承擔了計算機技能競賽office辦公自動化實訓課程,認為在教學過程中應提高文化基礎課程的授課難度,把相應的競賽題目引入到課堂中,提升學生的學習興趣,達到更好的教學效果。接下來我將針對這個問題,把我在教學課堂過程中的一些做法和大家分享。

Office主要包括Word,Excel,Powerpoint,Access等,是辦公常用的軟件,大多數(shù)企事業(yè)單位都用的。我們的大多數(shù)同學在初中和高中也都曾學過,這樣對于我們的授課有了很大的難度。如果還和高中教學一樣針對于Word進行窗口介紹、文檔創(chuàng)建、格式化文檔、分欄、頁眉頁腳等等功能理論講解的話,沒有幾個人會投入到課堂中。學過的東西再次進行教學常常無法提起學生的興趣,所以找到一個興奮點切入是問題的關鍵。

首先,提出問題:我們同學在每學期結(jié)束,學校都會有成績單寄給家長和本人的是吧?那么我們課堂上兩個班級有90多名同學,全校有2萬多人,這些成績單是如何生成的呢?通過Word就可以解決這個問題,高中階段大家都學過這個Office組件,那么請大家思考一下,如何批量生成成績單?

此時,同學們的注意力就被吸引到了課堂上,因為這是一個非常實用而又有難度的問題。這時引入Word的教學,介紹Word的常用功能,結(jié)合具體的實例達到更好的教學效果。批量生成成績單用到的是Word的郵件合并功能,歷屆的計算機技能競賽都曾涉及到。

之后,布置作業(yè):利用Word的郵件合并功能,批量制作四六級準考證。讓學生舉一反三,熟練掌握知識點并學會在日常工作生活中的應用。

在Excel教學過程中,首先引入問題:班級同學每學期末都要有成績單,為了更好的觀察班級的學習成績,同一學年之間要建立直觀的圖表、數(shù)據(jù)透視圖;要求出平行班中課程的平均分、最高分、最低分及名次。這時分別會用到Excel里的Average、Max、Min、Rank等函數(shù)。把這些知識點實例化,并融合到同一道例題里面,提起了同學的學習興趣。在講到Left、Right和Mid函數(shù)時引入身份證求解的問題。如身份證號為:330126198203121610,利用函數(shù)在Excel中求出此人的出生年月、性別和年齡。

針對于計算機硬件教學,可以借助于組裝維護實驗室,讓學生親自拆裝機器逐一認識計算機內(nèi)部構造,從而達到既定的教學效果。由于高中階段計算機教學主要以應用為主,很多同學對于計算機硬件知之甚少,如CPU、內(nèi)存、硬盤、主板、風扇、電源等等計算機硬件都沒有見過。借助于實物的展示并配合各種參數(shù)的介紹讓學生更直觀的認識計算機,這部分內(nèi)容可以結(jié)合計算機的發(fā)展史來介紹。同時,把不同階段的硬件產(chǎn)品收集起來形成對比,讓他們直觀感受到計算機的發(fā)展速度和演變過程。在硬件熟悉的基礎上,設置故障,從而講述如何排除計算機硬件故障。

對于計算機文化基礎的授課方法,還要積極探索能夠激發(fā)學生學習興趣的有效途徑。由于此課程學生在高中階段有所接觸,所以提高現(xiàn)今文化基礎的授課難度,引入技能競賽相關題目,提高課程的實用價值很值得借鑒。

參考文獻:

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