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计算机硬件基础精选(九篇)

计算机硬件基础

第1篇:计算机硬件基础范文

摘要:传统的计算机硬件基础课教学已不适应现代科学技术的发展和社会对人才的需求,本文结合计算机专业的特点,从课程内容、教学体系、教学方法等方面总结了在硬件基础课教学改革中所取得的实际经验和体会。

关键词:硬件基础课;教学改革;整合课程

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

计算机硬件教学的先修课程是“电路分析”、“模拟电子学”和“数字逻辑与数字系统”。由于历史原因,这些课程大多由电子系开设,是以理论研究为目的的课程体系,存在教学内容陈旧,课程体系老化,理论论述多,占用学时多,前后衔接不好等问题,给后续计算机硬件课的理论教学和实践教学带来了诸多困难和被动。而计算机专业与其他专业相比较,少有的几个优势之一就是对计算机硬件结构的掌握。因此,结合计算机专业的具体情况,在教学体系、教学内容和教学方法等方面对硬件基础课程进行必要的改革就显得尤为重要。

2整合内容、精缩课时

1) 现代科学技术的发展日新月异,计算机技术的发展更是突飞猛进。在大学本科阶段,除了要给学生传授基础理论知识外,还要讲授新技术、新理论,这就使得各高校不断压缩某些传统基础课的课时,增设一些新的课程。在这种形式下,硬件基础课的课程体系和教学内容亟待更新。

2) 课程体系的构建是以理论知识为架构,以实际应用为目标,教学内容则应紧密结合专业核心能力对理论知识的要求。综合时展、专业结构和课程体系的总体考虑,从98年起我们就根据计算机专业的特点,逐渐建立完善了一套硬件基础课的课程体系。首先,在课程内容的组织与建设方面,注重了先修课和后续课程的关系,做到内容上不重复,知识点上不脱节。其次,教学内容力图反映时代的发展,技术的进步。通过编写出版《电路与电子学基础》、《数字逻辑与数字系统》两本教材重新划分课程内容,精缩学时,将原有的64学时的“电路分析”和64学时的“模拟电子学”这两门课程整合为课内48学时、实验20学时的“电路电子学”课程,重新划分、补充了“数字逻辑与数字系统”(课内48学时、实验20学时、三周课程设计)的教学内容。

(1) “电路与电子学”课程。在电路分析部分不再追求研究线性电路的理论体系完整性,删除了部分传统教学内容,只保留直流分析、交流分析和动态电路三大部分。在直流分析中,删掉了“电路分析”教学中关于支路电流法和回路电流法的内容,保留电路系统分析法中的被广泛用于机辅分析的节点电压法。在交流分析中,删除了三相电路内容,而对通信中的谐振电路则详细讲解。动态电路的分析中,只通过一个简单的RC充电回路让学生了解时域分析的基本步骤,而将重点放在三要素法和RC无源微积分电路上。在“模拟电子学”部分,去掉了半导体器件导电原理和反馈的方框图计算法,精简了阻容耦合放大电路(包括多级放大)、小信号动态图解法、差分电路分析等。相应地加强了有源器件MOS管、电流源电路和系统稳定性的介绍,课程着重讲解集成运放的应用。在讲解由运放构成的有源积分电路时,与前面的无源积分电路做比较,这样有助于学生理解并牢固掌握两种电路各自的特点。实践证明,学生在做电子竞赛时对这两种电路的使用都非常恰当。

(2) “数字逻辑与数字系统”课程。教学内容删除了数字电路中各种触发器电路的内部结构和传统设计方法中的设计技巧,精简了中规模器件的内部逻辑介绍,缩减了卡诺图和逻辑简化内容。由于计算机专业的硬件课程“微机原理与接口技术”中将介绍A/D、D/A转换,故这一部分内容就不出现在“数字逻辑”课程的教学中。将教学重点放在各类触发器的逻辑功能触发条件、集成电路外部功能、可编程器件和EDA技术上,要求教会学生如何通过查找器件手册了解器件功能和使用要点。由于计算机硬件中三态门、OC门的重要性,课程加强了对其逻辑功能及应用的举例说明。

(3) 改革组课方式。逻辑门电路是传统“数字逻辑”教学中最难的一章,由于门电路的原理要涉及到电路、模拟电子学等方面的知识,因此在讲述这一部分内容时,必须帮助同学复习有关的知识。在改革课程体系时,我们打破传统的教学体系,将这一部分内容放在“电路电子学”课程中,在讲述半导体器件后引入逻辑门电路,如MOS管可以具有开关和受控源两种类型的功能,根据器件所给偏置条件的不同,在模拟电路中可作为放大器件或在数字电路中作为开关器件。课堂上的师生互动证明,经过这样的调整,学生对有关门电路的问题就很容易理解掌握。通过合理地整合教学内容,改变了过去把电路模型与实际器件(如受控源和晶体管)、开关与放大作用、模拟与数字等研究对象截然割裂的组课方式,而是将它们有机地融合,找出共性和个性,讲清个性,突破难点,这样便于以统一的观点使学生建立完整的概念〔1〕。

3软硬结合与时共进

1) 当前国内计算机专业的普遍现象是“过软”,即强调软件编程,而学生的硬件动手能力非常薄弱。在计算机科学技术飞速发展的今天,计算机系统的软硬件界限开始变得模糊,且采用软件方法来设计硬件, FPGA、VHDL、DSP技术带来了全新设计理念与结构体系,与之相应EDA技术和ISP器件在教学、科研等领域应用越来越广泛。在这种软硬件逐渐融合的背景下,计算机学科的硬件基础课程必须要反映出这种时代的发展。

2)EDA技术分为三级:以PSPICE、EWB、Multisim等为软件平台的仿真分析类辅助设计技术为初级;以MaxPlus II、Quartus II等为软件平台,以FPGA/CPLD为硬件系统目标芯片的电子系统设计EDA技术为第二级;以NC Simulator、Virtuso、Diva等为软件设计开发平台、以集成电路芯片版图设计为目标的ASIC芯片设计为最高级〔2〕。EDA技术的前两级都与计算机硬件基础课密切相关,因此在进行课程体系改革时,应结合实践性教学环节,根据“基础型、应用型、综合型、创新型”的循序渐进的实验课程教学体系,将EDA技术分层次地引入设置在教学中:

(1) 第一级――首先在“电路电子学”教材各章的最后一节给出PSPICE对本章典型电路的仿真实例,教材最后一章加入可编程模拟器件ispPAC。其次,增加了20学时的Multisim仿真及电路设计实验。通过仿真实验,将教学中的难点用直观的图形和曲线表述,降低了数学难度。如通过对模拟放大电路的仿真,可以直接观察到改变电路参数所导致的波形失真,学生就很容易理解并掌握静态工作点变化对放大电路性能的影响。最后,利用仿真平台生动直观方便的特点,让学生掌握先设计、后仿真、再实际的设计方法和理念,在此基础上,将以往的一些验证实验提升为综合设计实验。对每一个实验都要求虚实结合,虚实互动,通过这种训练,极大地提高了设计的成功率。计算机专业的学生取得北京市大学生电子竞赛的3个一等奖,更多的二、三等奖证明,整合后“电路电子学”的教学改革取得了成效。

(2) 第二级――传统的“数字逻辑”课程体系以逻辑代数为基础,采用自底向上(DOWN-TOCTOP)的设计方法,教学内容以门电路-中规模集成电路-大规模集成电路-数字系统为顺序排列。导致学生在学习前面局部知识的时候,缺乏整体系统概念,只会 “搭积木”拼凑式的设计,当后续“组成原理”课程要建立整机、系统这些非常重要的概念时,前面所学的一个个分散的知识点不能被融会贯通〔3〕。现代数字系统的设计以硬件编程语言为基础,采用自顶向下(TOP-TO-DOWN)的设计方法,因此数字电路的教学体系必须重新构建。第二级的EDA技术包含三方面内容:(1)大规模可编程逻辑器件;(2)硬件描述语言;(3)软件开发工具。所以在“数字逻辑与数字系统”的教学体系上,应以逻辑代数与VHDL语言并行为基础,强调自顶向下的设计理念和层次化设计方法,以系统为对象,用VHDL语言描述,在EDA软件平台上,自上而下、逐步细化,最终完成整个系统的设计。依据整体“自顶向下”,细节“自底向上”的教学模式,在教学内容组织上,先给出数字系统的整体架构及逻辑系统的三大部件:存储、处理、控制,让学生有全局、整体的认识。在讲述逻辑系统的每一具体部件时, 仍然遵循“由浅入深,循序渐进”的原则,采用传统的“自底向上”的教学组织方法。在实践教学的综合设计部分中,要求学生必须按照从顶层抽象描述向底层结构描述,最后到可实现的硬件单元描述这一过程进行数字系统的设计。通过这种教学改革,学生的知识结构趋于合理,满足对软硬件结合的人才的需求。

4注重衔接 承前启后

在计算机硬件基础课的教学中,首先应注重介绍该门课程的主要内容、在计算机专业中的地位及与相关课程的关系,激发学生的学习兴趣。其次,应注重与后续课程的衔接。由于当代大学生在入学时就具备了计算机使用的基本知识,因此在授课过程中,要有意识地用计算机硬件电路作为基础课的授课案例。如“电路电子学”课程中,在集成运放构成的比较器一节,就可给出比较器在A/D转换中的应用举例,再指出A/D、D/A是计算机接口中的重要单元电路,这样就埋下一条线索,与后续课程的知识相联系。在“数字逻辑与数字系统”课程中所给出的案例都要尽可能为后续课程使用,如从键盘等引出编码的概念和编码器的作用;在讲三态门时,可进一步给出物理上总线的概念,解释当译码和读写信号设计错误时,CPU访问存储单元数据总线严重冲突会造成死机的原因;在存储逻辑一章,介绍完寄存器队列(FIFO)的逻辑结构后,可让学生设计寄存器堆栈(LIFO)的逻辑电路图。在该课程的实践教学中,所给出的设计题目包括总线缓存器、全加器、键盘扫描电路、硬件控制器等计算机的基本功能部件。通过这种方法引导学生思考,建立必要的知识关联及整体概念,最终达到对计算机硬件系统基本知识融会贯通的目的。实践证明,这种训练对于今后的“组成原理”课程和“嵌入式系统”设计都打下了坚实的基础。

5黑板、多媒体、EDA仿真

高校的教学手段基本都采用多媒体。多媒体图文并茂、生动有趣,但很容易变成另一种形式的照本宣科或“填鸭式”教育。在教学中要综合多种教学手段,注意针对不同的教学内容去寻求最佳的表述方式:黑板+粉笔、电子教案、实物投影、动画课件、虚拟电路。计算机硬件基础课教学内容多,知识点杂,不容易理解。对于较难理解或学生有争议不明白的问题,传统的“粉笔+黑板”有其独特的灵活性,既可以表述学生课堂思维的过程,又有利于师生交流互动。在课间让学生自己摆设实物投影,增强学生的感性知识,课间的学习气氛仍生气勃勃。录像CD和动画课件则留给学生自己观看。计算机硬件基础课程的实践性强、信息量大、EDA设计技术应用广泛。在授课时通过EDA仿真将验证实验与理论教学相结合,解决理论与实践的时空分离弊端,通过提问、思考、演示、总结等一系列步骤,循序渐进,调动学生参与教学的积极性,充分发挥学生的主动性。值得注意的是,在此过程中,教师一定要掌控好演示进程,既不能影响教学进度,又要协调好单位时间教学信息量与学生接受理解能力之间的矛盾。

6结束语

硬件基础课的教学改革,涉及课程多、学术性和技术性强,是一项系统工程,需要教师付出不懈的努力,不断学习新技术,及时更新教学内容,完善教学方法,才能更好地提高教学质量,更好地培养适应社会的发展人才。

参 考 文 献

第2篇:计算机硬件基础范文

摘要:本文介绍了非计算机专业硬件课程的现状和内容的设计情况,探讨了如何在硬件教学中改革教学法和教学手段,培养学生的学习兴趣和动手能力,从而提高学生自主学习,主动分析问题、解决问题的能力,真正达到学有所得,学有所用。

关键词:非计算机专业;硬件教学;引线法;案例教学

中图分类号:G642

文献表示码:B

1引言

“计算机硬件技术基础”课程是工科专业的必修课程,课程的任务是通过对微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接等知识的学习,使学生掌握分析问题、解决问题的方法,结合上机实践,使学生掌握计算机硬件基础知识和简单的硬件设计知识,为培养和提高学生的动手实践能力和以后学习其他计算机知识打下基础。

2硬件课程现状分析及教学内容

2.1现状分析

对于非计算机专业的硬件课程的教学,不同于计算机专业的硬件教学。

(1) 学时较少,任务繁重。本课程内容实际上包括计算机专业的“汇编语言”、“微机原理”和“接口技术”三门课程,虽然是基础的教学,但内容非常多,对于非计算机专业的学生来说要利用较少的学时而面面俱到,学精学透,不可能也不现实,但要想真正的能让学时系统的掌握课程的精华也不能任意的割舍,因此如何精选内容、调动学生积极性显得非常重要。

(2) 基础薄弱,惧怕学习。学习硬件课程之前要求学生掌握电子电路等先修课程,对于非计算机专业的学生来说他们通常只学习了文化基础和C语言,因此基础相对薄弱。学生害怕计算机硬件的学习,书发下来,一翻看内容就对它产生了恐惧的心里,尤其是去打听上届的师兄、师姐,如果以前不及格的学生多,他们会产生心理负担很重,还没学就患得患失,学习的目的就是为了及格,很难去培养学生的分析问题和解决问题能力,更不用说创造能力。

(3) 毫无兴趣,学习无用。学生对于硬件的学习毫无兴趣、枯燥乏味,由于许多硬件知识没有实物对应,比较抽象,逻辑性强,理解起来有一定困难,因为不喜欢,所以不懂,因为不懂,所以更不喜欢,形成了强式恶性循环。硬件更新很快,现在都是奔腾6的时代了,还讲8086/8088,觉得内容陈旧,毫无兴趣。辛辛苦苦学习下来,觉得毫无用处,根本提不起一丁点的兴趣,学文化基础能懂得电脑的操作,学习C语言还能考个计算机等级证书,学了硬件课程,如果以后不从事电子电路设计,没有任何用处,即使从事电子电路设计所有的知识也要从头开始。

为了解决上述问题,必须要精心设计讲课内容,充分调动学生积极性,让学生自己去发现,去学习,必须真正的把授之以鱼改为授人以渔。

2.2内容简介

为了使学生能从应用角度出发,在理论和实践上掌握微机的发展、微机系统的基本组成和工作原理、存储系统的层次结构、汇编语言程序设计以及接口电路的应用,建立微机系统的整体概念,并考虑到学生本身的特点,本课程学时和内容安排如下:

本课程共48学时,其中讲课28学时,上机实验20学时,上机的内容基本上是以汇编语言为主。课程内容包括:计算机基础知识、数字电路基础、中央处理器CPU、存储器、8086汇编语言指令系统、汇编语言程序设计、I/O接口和总线、中断系统、DMA控制器和典型的接口芯片、模数(A/D)和数模(D/A)转换共11章教学内容。课下组织学生去学计算机的组装、当前芯片最新发展技术动向、单片机原理和设计,以作业的形式组织学生学习和研究。对学生能力培养的有如下要求:

(1) 对计算机系统有更完整的认识;

(2) 掌握微型计算机的结构、工作原理及接口知识;

(3) 掌握汇编语言基本知识,具有一定编程能力;

(4) 能解决实际工作中遇到的计算机硬件方面的问题。

3教学过程的探究

3.1目标明确,确立学习信心

为了能使学生有学习的信心,首先让学生明确,课程内容的特点,只要努力肯定能学明白,能学懂,战略上蔑视敌人,战术上重视敌人。加大平时的得分比例,使学生重视平时的学习和平时作业的完成,让学生不必背着怕不及格的负担去学习,让学生知道只要学就能学会,只要学就不必担心期末的考试的问题。良好的心理是成功的一半,让学生有好的心理暗示,正向的暗示和引导学生去完成硬件课程的学习。万事开头难,给学生一个好的积极向上的开头,良好的开始是成功的一半,有了两半的成功,相信自己一定能学好的。

3.2教学内容采用引线法,神奇化易

华罗庚曾经说过:“神奇化易是妙算,易化神奇不足提”。对于教学内容采用引线法,把硬件的内容穿成串,让学生通过一根线,把所有的内容连起来,使学生有信心和毅力把硬件知识掌握和理解。

教学的主线就是CPU,CPU也是计算机的核心,真正的中央处理单元,通过对CPU的前因(来源)后果(应用)的描述,把整个知识联系起来,把复杂的问题简单化,掌握本质,理解精华。课程内容线图如图1:

3.3实验内容采用案例教学

汇编语言的实验部分采用案例教学法:把所有的实验分成4个案例,案例1顺序程序设计,案例2分支程序设计,案例3循环程序设计,案例4综合程序设计,每个案例包含3个小模块,第一个是老师讲解领着学生去完成,第二个是学生自己完成,教师进行指导,第三个是课下作业,完成后要求写成实验报告,实践证明这种方法取得了好教学效果。除了完成四个案例对应的实验报告,鼓励学生根据自己的能力编一些优秀的作品,由于学生的本身条件制约,虽然学生的作品水平一般,但学生认为收获很大,起到了良好的教学效果。

汇编语言调试环境采用Emu8086。Emu8086是纯Windows环境下的调试工具,集编辑、编译、调试等功能于一身,可以方便的操作,容易看到内存的变化、寄存器的变化,利用他可以隐藏汇编语言的低层细节,把重点精力放到对语言本身的理解和掌握上,入门更快,掌握更好,质量更高。Emu8086的界面如图2。

3.4课外作业突出培养兴趣,走出去,带回来

利用学生对计算机组装感兴趣这一特点,充分利用资源优势,培养学生学习兴趣。沈阳市三好街是中国四大计算机市场之一,派学生去调研了解计算机硬件的最新、最准确、最及时的行情和了解如何对硬件进行组装,并且让学生去选听焦老师的硬件组装课程,使学生在“庖丁解牛”之前先知道一下牛的形状,实践证明这对学生对课程的总体认识起到关键的作用。

精心设计和布置课外作业,因势利导,有利于对硬件知识的把握。如让学生分组调研最新的CPU类型等作业的布置。鼓励学生参加课外活动小组,这学期我班就有一名学生被选入东北大学机器人竞赛的团队里,参加2009年在日本举行的世界机器人大赛。

3.5充分利用网络资源

东北大学计算机中心是省级教学示范中心,拥有先进的计算机和网络的资源优势,充分利用网络资源,找到自己需要的资料。

网上交流,有不会的问题的及时反映出来,及时解答。利用文化基础或C语言的网络平台可以下载课件和提问,2009年我校的毕博blackboard平台对所有教师开放,利用这一平台建设硬件的课程体系,将会起到更为理想的作用和效果。

Baidu是你永远的老师,随时有不会的问题,随时问这个老师,他会告诉你所有的答案。学习积极性和兴趣非常重要,兴趣是最好的学习动力,百度是学生永远的老师,让学生充分利用一个兴趣和一个永远的老师,培养了学生自主学习、查找资料的能力,也提高了学生的分辨是非的能力,起到了事半功倍的效果。

3.6建立考试题库,把好质量关

对于学生的最终成绩包括实验报告、平时作业,当然还包括了最后的期末考试。建立了硬件考试系统的题库,

随机选择考题,通过考试系统来检验学生的学习效果。考试结果表明学生取得了好的成绩,没有不及格的情况发生。

4总结

通过对课程内容的设计,对学生的兴趣的调动,学生变被动为主动,让学生去调研,不仅顺利的完成了教学任务,使学生能发现问题,思考问题,进而解决问题,学生反映良好,取得了好的成绩,学生通过率达到了100%,消除了不及格的问题。

参考文献:

[1] 高晓兴,焦明海. 计算机硬件技术基础[M]. 北京:清华大学出版社,2008.

第3篇:计算机硬件基础范文

石泽全

(名山 石泽全)

随着计算机技术日新月异的飞速发展,中学计算机教育面临着严峻的挑战。一方面,硬件的不断更新使学 校的计算机教育设备无法跟上发展的潮流;另一方面,层出不穷的软件使中学计算机教育无所适从。面对这种 状况,中学计算机教育必须摆正位置,在教学内容和教学设备的配置两个方面都立足于基础教育,才能适应现 代化的需要。

计算机硬件设备发展更新虽然迅猛,但构成计算机的电子设备、机电设备、光学设备、声音设备的基本原 理没变,计算机对数据进行处理的数学基本知识没变,布尔代数的基本理论、逻辑电路的基本原理,依旧是当 今计算机的理论基础。中学计算机硬件基础知识的教学应该以布尔代数的基本知识和逻辑电路的基本原理为基 础,建立计算机的硬件结构模型,这不仅体现了计算机硬件结构的一般规律,也符合学生掌握知识的水平。中 学阶段学生通过计算机硬件基本知识的学习,建立起正确的计算机模型,了解基本设备的功能及其简单的操作 方法,为学生使用计算机提供操作的基本技能,就为以后进一步学习研究各部件打下了一定的基础。

软件是支持计算机工作的必须条件,如何编制软件的程序设计原理和方法在中学计算机教学中占有十分重 要的位置。在中学计算机程序设计原理和方法的教学中,要体现计算机处理问题的一般规律及数据结构最常用 的一般方法。目前计算机的语言种类数以百计,但就语言构成的程序结构而言,都包括了顺序、分支和循环等 基本结构,数据结构中以数值型数据、字符型数据和数组等数据为基本类型,程序设计的方法以自顶向下,逐 步求精为主。这些是程序设计原理和方法中最基本的内容,是中学计算机教学中应该突出体现的基本知识。

中学计算机程序设计原理和方法的教学不应以某种计算机语言为蓝本进行介绍。原理和方法是基础,具体 的语言应用是该基础知识的应用环境,如果我们忽略了这种主次关系,不仅脱离了中学基础教育为学生传授基 础知识的特点,也使学生今后的发展受到限制。当然中学计算机程序设计原理和方法的教学脱离具体语言进行 也是不现实的,因此,选择适当的计算机语言说明有关原理也是必要的。

第4篇:计算机硬件基础范文

关键词:EDA技术;计算机专业;硬件体系;实验教学

中图分类号:G642 文献标识码:A

1计算机硬件类实验教学面临的问题

计算机技术不断进步与发展,若计算机硬件类实验教学仍采用传统的实验教学模式和传统的实验平台,开设自主性、综合性、创新性实验就面临一些问题和困难。

1.1硬件设备投入高,硬件项目开发周期长

硬件实验平台的建设需要大量的资金投入,而且硬件类实验消耗很大,需要持续的资金投入做保障。此外,硬件课程建设周期也较长,硬件实验项目开发也非一蹴而就,实验教师需要完备的理论知识和扎实的电子学知识,而且需要反复的实验和长期的实践,才能自如的设计实现,这一过程比掌握一门计算机语言或一种计算机软件开发工具要难得多和慢得多。实验设备的更新速度及实验项目长周期开发难以满足新技术、新方法的更新步伐。

1.2教学实验台的设计针对性强,硬件线路相对固定,实验内容受硬件设计的制约

很多教学实验台的设计针对性强,是针对某门课程而开发设计的,硬件线路部分相对固定,其扩展性很有局限,更新实验内容受硬件设计的制约。硬件实验设备的高投入和实验器件的大消耗,在没有足够资金投入的情况下,在现有硬件设备上进行实验内容的更新,开设自主性、综合性、创新性实验难以实现。

1.3硬件实验教学彼此脱节,缺乏系统化的实验体系

计算机专业硬件类课程必修课程一般包括数字逻辑、计算机组成原理、计算机接口与通信技术、计算机体系结构、嵌入式系统设计,选修课程一般包括单片机原理及应用、数据采集、计算机控制技术等。这些课程之间彼此存在内在的联系,学生通过这些课程的学习,应当能逐步建立起整个计算机系统设计的概念,掌握计算机系统的设计技术,掌握计算机的控制应用。但在具体课程和实验安排中,却往往忽略并割裂了这种内在联系,实验内容没有从模块化、系统化的角度整体考虑计算机系统设计和控制应用的要求。因此,分析这些课程之间的内在联系,设计阶段性、模块化、系统化的实验教学内容,建立计算机硬件实验教学体系,对于培养学生的计算机系统设计能力和应用设计能力十分重要和必要。

2构建基于EDA技术的计算机硬件实验教学体系

EDA技术的迅猛发展,以及可编程逻辑器件PLD的出现及不断推旧出新,为解决上述矛盾提供了一个良好的契机。EDA技术不仅是一种先进的硬件设计技术,而且将在计算机专业的硬件体系实验教学中发挥其重要作用。采用EDA技术可以实现硬件设计软件化,其实以软件实验替代硬件实验的方法也将是计算机硬件设计技术的发展方向,在美国一些著名大学的计算机硬件实验室,包括计算机组成原理实验早已不用那种传统接插式箱式实验台,采用EDA技术进行硬件实验,通过可编程逻辑器件进行修改和重构,实现系统编程和硬件逻辑设计的软件化,设计方法较灵活。由于所有的实验都在计算机上利用软件来完成,不需连接导线,修改测试极为方便,可大大提高实验效率。与通常的实验手段相比,“软件化”实验无器件损耗,可节省实验经费,并减轻实验管理人员的维护工作量。采用EDA技术将为学生进行自主实验、综合实验和创新实验提供广阔的发展空间的同时,全面提高学生工程实践能力和学习硬件设计的兴趣。因此,构建EDA技术贯穿于计算机硬件实验教学体系十分必要。

2.1研究计算机专业硬件类课程之间的关系,设计递进层次的实验结构

要合理设置计算机实验课的结构,在强调计算机实验课之间的逻辑顺序的同时,注意知识内容的相互衔接,上下呼应,以保证学生知识的增长、学生能力的发展和社会需求三者之间的统一。建立基于EDA技术的基础设计、综合设计、应用研究设计三个递进层次的实验结构。

基础设计:主要掌握基本技能、基本方法的运用,加深对理论知识理解。例如,数字逻辑实验课程中组合逻辑和时序逻辑电路的设计,计算机组成原理实验课程中功能部件的设计,计算机接口实验课程中I/O接口部件的设计,学生用EDA软件原理图和硬件描述语言的方法在设计或描述这些功能时,必须清楚部件的结构与性能,充分理解理论知识。以基础设计实验替代验证性实验不仅让学生掌握基本技能和方法,更能透彻理解理论知识。

综合设计:综合所学的知识,应用现代化的设计思想,设计计算机的硬件系统。如将计算机组成原理、计算机接口技术与计算机体系结构实验课程结合,学生用硬件描述语言完成中断控制器、总线控制器的设计,及RISC、CISC的CPU优化设计。综合设计实验可以在单科单个实验的基础上,进一步将计算机硬件课程的实验内容打通,建立统一的平台,完成多科目的综合应用。实现更加复杂的计算机硬件系统的设计,达到对整个计算机硬件知识的融会贯通。

应用研究设计:进行软、硬件综合设计,能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例,此时的计算机硬件实验就不仅仅是单个或综合的实验教学了,而是一个总的计算机硬件应用系统的设计项目或软、硬件综合设计。学生以接近于实际应用环境,完成高质量综合设计为训练手段,使学生建立系统的概念与工程的概念。如基于SOPC的嵌入式设计项目,以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的,使学生对计算机的整个硬件系统、软件环境有较全面、较系统的掌握,才能完成设计任务。

2.2以EDA技术为纽带构建阶段性、层次化的实验教学体系

仔细研究计算机专业硬件类课程之间的关系,构建阶段性、层次化、系统化的实验体系。EDA技术好比纽带,将那些分散的计算机专业硬件类课程有机地连接起来。具体可构建如下几个层次的实验:

(1) 数字逻辑层次实验

完成常用组合逻辑和时序逻辑电路的设计,以及具有一定实用功能的逻辑系统的实验。通过这些实验使学生熟悉EDA设计的的全过程。

(2) 计算机组成原理层次实验

主要完成运算器、存储器、CPU等大规模器件的设计,通过计算机的功能部件或整个计算机系统的设计实现过程,锻炼学生的工程实践能力。

(3) 计算机接口与通信技术层次实验

完成计算机I/O接口部件的设计,侧重于硬件逻辑实现,如定时/计数器、中断控制器、DMA 控制器、并行接口、串行接口和VGA显示器的控制电路等。

(4) 计算机体系结构层次实验

完成诸如RISC、CISC和总线控制器等的设计,实现计算机的各种组成部件或整机系统,追求结构的优化和性能的提高,培养学生进行性能分析和测试的能力。

(5) 嵌入式计算机系统层次

主要完成嵌入式系统的硬件、软件的设计和软硬件综合设计、多机容错系统设计、多机并行算法设计等,使学生能熟练进行嵌入式系统应用程序开发和运用嵌入式操作系统进行任务调度和管理,最终设计出一个完整的嵌入式系统。

3实现基于EDA技术的计算机硬件实验体系的措施

3.1增设EDA技术课程是当务之急

EDA技术课程以应用为主,主要介绍当前可编程逻辑器件PLD设计的主导思想和设计方法,以及PLD的体系结构、硬件描述语言HDL、EDA开发工具和数字系统的设计方法。实验教学是EDA课程的一个重要实践环节,通过一系列由浅入深的、不同层次(如基础设计型、综合设计型、应用研究型)的实验,学生可在较短时间内掌握EDA技术的原理和方法,熟悉EDA设计的全过程。

EDA是以PLD及其开发板为硬件平台,以硬件描述语言HDL和EDA技术为开发工具,以软件设计的方法实现硬件的功能。EDA课程的意义不仅仅在于教会学生掌握某种HDL语言和某种EDA工具的使用,更重要的是引导学生掌握现代数字系统设计的方法与思想,能够用形式化的方法来描述硬件电路,并能综合运用先进的EDA技术对设计进行仿真、综合和测试、验证,从而培养和提高学生的硬件设计能力。国外加州大学伯克利分校、斯坦福大学、威斯康辛大学等高校早已经在计算机专业应用EDA技术进行数字系统的设计和CPU的设计。国内著名高校近年也在计算机专业开设了EDA技术课程,开始应用EDA技术进行计算机系统的设计。在计算机领域应用EDA技术是计算机硬件设计技术的发展方向,对于还没有开设EDA技术课程或在计算机硬件系统设计还不能自如应用EDA技术的计算机专业,应该尽早增设EDA技术课程。

3.2精选实验内容,优化实验设置

精选一些基本的实验作为计算机实验的必修内容。在内容选取上,可以打破传统的模式,如以基础设计替代验证性实验,实验内容以训练的性质、层次进行分类。在实验类型的设计上,强调实验项目的设计,拟定方案、调试方法等由学生独立完成,使学生在基础知识、基本方法和基本技能上得到系统的训练,提高学生的主动性。

实验教学项目的设计,应开展多种类型、多种层次、多种目的实验,如基础设计型、综合设计型、创新设计型或应用研究型。合理设置计算机实验课的结构,注意知识内容的相互衔接,前后呼应。如在计算机组成原理层次实验,学生需掌握EDA技术的原理和方法,熟悉EDA设计的全过程;在嵌入式计算机系统层次实验,学生需掌握嵌入式处理器组织结构,如NiosII CPU软核或MicroBlaze CPU软核。

3.3抓好计算机硬件师资队伍建设

要培养高质量的学生,就必须有高水平的教师。教师是实践教学改革的关键,其知识结构、业务素质、实践能力、敬业精神将影响学生久远。从事计算机硬件教学的教师需要具备丰富的计算机系统知识、扎实的理论功底、一定的工程实践经验。值得思考的是,在当今实践教学内容更新迅速,实践教学指导难度加大,社会用人单位急需实践能力强的应用型人才的情况下,高等工科院校的实践教学教师仍然被定义为“教辅人员”,在岗位津贴、晋升职称、项目申报等方面仍然处于弱势地位。这种现象与重视实践教学和提高人才培养质量并不合谐一致。需要尽快转变传统的观念,抓好计算机硬件师资队伍建设,一方面积极引进计算机硬件人才;另一方面定期进行新技术培训、实践教学方法培训;此外,加强与企业单位横向合作,鼓励老师走向社会,多参加科研项目的研究,不断更新知识,提高业务水平,为实践教学改革与应用型人才培养打下坚实的基础。

3.4建立开放式EDA实验室

可编程片上系统SOPC(System On a Programmable Chip)使得在一个芯片上实现一个完整的计算机系统成为可能。SOPC集成了硬核或软核CPU、DSP、存储器、I/O及可编程逻辑,采用基于SOPC的实验平台,使学生调试、验证自己的设计项目成为可能,为学生的自主实验提供广阔的发展空间。比如软硬件协同设计实验,面向DSP等实际应用的实验,基于SOPC嵌入式系统设计实验等,使学生能够应用EDA技术完成大型硬件的原型设计,或进行创新性课题的研究。

由于PLD自身的特点,学生最初完全可以在计算机上借助于EDA工具完成设计输入、编译、仿真和综合,这样学生在普通的计算机上即可完成PLD设计的大部分工作,最后再到EDA实验室进行编程下载和验证。借助EDA技术学生能完成涉及多门硬件类课程的实验,在不同的学习阶段,学生学习了相应的硬件课程后,就可以采用EDA技术,自行设计与本课程相关的实验设计或复杂应用系统设计。

采用这种模式开设硬件系列实验,建立一个一定规模的EDA实验室,配备一定数量的SOPC实验台和配套的计算机。这并不需要很大的实验室,也无须与学生规模相配套的实验设备,在计算机上安装各种成熟高效的EDA工具,实验室作为开放式实验室,可以是实验时间开放和实验内容开放,为计算机专业学生提供一个良好的硬件环境和软件环境。EDA技术的应用贯穿于计算机硬件体系实验教学,学生的自主设计能力和创新意识将得到极大提高,这无疑对培养具有创新意识的人才有着重要的作用。

4结束语

计算机科学是一门实践性很强且发展迅猛的学科,实践环节是计算机学科建设与发展的重要组成部分。构建合理

的计算机硬件实验体系,对培养学生良好的计算机硬件基础,提高学生设计、应用计算机的能力至关重要。构建系统的EDA技术的实验教学体系,实行开放式实验教学,有利于增加新技术、新方法的实践应用;有利于随时更新实验内容,开设自主性、综合性、创新性实验。建立EDA技术的实验教学体系必将极大地推进计算机专业硬件实验教学内容和教学形式的改革,为创新人才的脱颖而出创造条件。

参考文献:

[1] 万晓冬,王友仁等. 计算机硬件系列课程体系改革探讨[J]. 电气电子教学学报,2007,(2):4-6.

[2] 郑秋梅. 计算机专业硬件系列课程的改革与实践[J]. 石油教育,2002,(2):69-71.

[3] 艾明晶. EDA课程在计算机专业硬件体系实验教学中的作用[J]. 实验技术与管理,2005,(10):88-91.

[4] 徐煜明. 计算机专业硬件教学的研究与改革[J]. 常州工学院学报,2007,(3):83-86.

第5篇:计算机硬件基础范文

在通讯技术、电子技术、计算机技术高速发展的推动下,计算机逐渐普及并成为了人们生活中不可或缺的部分。然而在计算机硬盘工作中,可能会发生硬盘软故障,导致硬盘数据丢失,为用户及企业造成损失。在分析计算机软故障数据丢失的基础上,探究计算机硬盘软故障数据恢复技术。实践证明,数据恢复技术的应用,可以有效避免数据丢失所引起的损失,现实意义重大。

【关键词】

计算机;硬盘;软故障;数据恢复技术

引言

计算机硬盘存具备存储功能,极大方便了用户数据存储。然而将信息作为数据存储于计算机硬盘之中,一旦硬盘出现故障问题,则可能会导致数据丢失,造成较大损失。基于此,提出计算机硬盘数据恢复技术,保障用户数据安全,实现计算机应用效益。

一、计算机硬盘软故障数据丢失概述

用户在将需要存储的信息以数据形式存储在计算机硬盘中,以硬盘为基础,由此,硬盘其安全性,直接影响着数据信息存储的安全与可靠性。硬盘故障,主要表现为硬故障与软故障两种形式。本文重点探究硬盘软故障下的数据丢失问题。硬盘软故障,指的是其逻辑故障问题,这种故障在应用中较为常见。引起其逻辑故障的因素较多,如计算机操作错误、侵入病毒、计算机网络黑客攻击、突然断电、系统瘫痪与文件损坏等,这些问题的存在,均可能会引起数据丢失,引起计算机软故障。软故障问题发生后,计算机系统启动异常,硬盘数据读写存在着错误,或无法找到或无法打开文件,文档中信息则为乱码。为此,提出对计算机硬盘软故障下的数据恢复技术分析,降低或避免数据丢失所引起的损失。

二、基于计算机硬盘软故障基础的数据恢复技术

在进行硬盘软故障条件下数据恢复之前,需要认知计算机数据存储的基础原理及其存储形式,并为数据恢复提供基础。硬盘属于计算机数据存储的重要设备,在没有将计算机硬盘分区之前,多需要对硬盘执行格式化操作,在此基础上进行主导区与逻辑区划分,并对硬盘数据进行设置,引导程序及相关参数组成计算机系统访问引导区,硬盘纪录标准以参数为准,数据存储则采取二进制方式。在计算机硬盘软故障发生后,会引起数据丢失,为此,提出数据丢失的恢复技术,实现数据恢复,其恢复技术主要为:

(一)计算机硬盘引导区数据丢失的恢复技术

计算机引导区,其数据恢复技术,同时也属于其主扇区数据恢复技术,其数据丢失多表现为硬盘相关参数可检测,却提示错误信息。为此,可以首先对故障原因进行分析。考虑是否硬盘主扇区存在坏区,导致系统无法有效识别与引导。虽然在故障条件下计算机操作系统无法进行引导区访问,然而其数据并没有存在丢失及损坏。为此,进行引导区数据恢复,可以在软驱条件下执行命令进行恢复。具体操作方式为:应用计算机软盘启动方式,输入“c”,通过Fdisk/mbr命令,实现对引导区程序代码的重写,重写操作不会对系统数据造成损坏,可以实现数据恢复。这种数据恢复技术实际操作简单方便,在数据恢复量较小的情况下,采取这种方式可以节约时间,对于因病毒问题引起的数据丢失恢复存在着一定效果,如采取命令方式无法有效恢复数据,则可以通过Fixmbr软件,进行硬盘数据恢复。

(二)计算机硬盘分区数据恢复技术

硬盘分区数据恢复技术,是建立于逻辑分区故障基础上的数据恢复技术,主要解决硬盘数据存储量丢失问题。如在计算机D盘中,其逻辑分区正常值设置为15G,然而引软故障问题的存在,系统显示D盘逻辑分区仅为10G或更少,数据显示存在异常。这种故障属于较为严重的故障问题,逻辑硬盘分区错误或损坏,是引起这类故障的主要原因。解决这类问题,多是通过进行备份后分区表重新写入,或从故障硬盘参数硬盘中提取相关参数,并进行数据恢复。除此之外,还可以通过软件进行硬盘分区,执行自动回复,具体而言为:应用扇区查找方式,查找损坏扇区与参数相同的扇区,通过硬盘恢复软件或数据恢复软件,实现对计算机硬件的分区恢复,如较为典型的Disk Genius软件,可以在DOS命令下进行运行,其数据恢复效果较好。

(三)计算机磁盘坏道数据恢复技术

在计算机应用中,常发挥磁盘坏道问题,这是因为在计算机运行中,其硬盘长时间处于读写状态,对于磁盘磁头与磁道产生一定影响。或用户在应用计算机时操作不当,频繁进行磁盘压缩操作等,均会引起磁盘坏道问题。针对磁道损坏问题,可以通过采取磁盘修复技术进行处理,也可以应用磁道修复专业软件,有效修复磁盘。引磁坏道存在着不可逆性,为避免坏道引起数据丢失,用户应规范操作,避免因磁盘问题引起坏道。

(四)计算机DBR故障数据恢复技术

DBR作为一种信息代码存在于格式化程序中,DBR损坏故障发生后,操作硬盘时无法打开并显示没有进行格式化,这种状况下,无法进入到磁盘中访问数据,用户则多执行格式化操作。DBR为程序故障,解决这种故障的方法,较为简单的方式为执行高级格式化,此外,还可以通过完整格式化,快速格式化来解决,然而其方法应用不仅不可以恢复数据,还会引起数据更多丢失。为恢复数据,可以通过Win Hex,对DBR模板进行改写,直接进入扇区进行恢复,在解决无法打开磁盘问题的基础上,恢复数据。

三、结语

计算机逐渐成为人们工作与生活的重要部分,依靠计算机硬盘进行数据存储为人们带来了极大方便,然而一旦硬盘出现故障问题,则可能会导致硬盘数据丢失,为用户带来一定损失。本文针对计算机硬盘软故障,对软故障条件下计算机硬盘数据恢复进行分析,重点对计算机硬盘引导区数据丢失、硬盘分区、磁盘坏道、DBR故障等的数据恢复进行探讨。采取数据恢复技术,有效恢复数据,降低损失,实际应用意义重大。

参考文献:

第6篇:计算机硬件基础范文

关键词: 《计算机组成原理》 硬件实践教学 课程体系 教学方法 工程化实践教学

在我国大多数高校的计算机课程教学中,《计算机组成原理》作为一门重要的理论和硬件基础课程,其中的实践环节(硬件实践实验)占较大的比重。目前,不少高校的计算机专业在《计算机组成原理》的理论教学和实践实验中普遍存在“重软轻硬”现象[1],使得学生对计算机组成的理论和硬件的结合理解流于表面,特别是在理论和硬件实践教学中,教学内容和硬件实验设备严重落后于当前工业界的最新技术发展,使得培养出的学生严重不符合社会企业的需求,即无论是在理论理解方面,还是在硬件实践方面,都不足以承担计算机硬件方面的设计与开发工作。因此,如何适应工业界对毕业生理论和实践能力不断增强的需求,改革《计算机组成原理》及相关课程体系,提高计算机理论和硬件教学水平,提高学生对理论的理解和实践动手能力已成为当前高校计算机专业教学面临的重要课题。

1.当前《计算机组成原理》课程教学存在的主要问题

当前,我校在计算机类、电子类、物联网类、软件工程类专业均开设了《计算机组成原理》课程,理论教学内容、目标基本一致,但硬件实践教学存在问题,主要表现在以下三个方面:

(1)偏重理论教学,忽视或轻视硬件实践教学,硬件实践课时被迫删减。

在《计算机组成原理》课程中,理论是基础,但是要深入理解计算机基本原理及体系结构等理论必须结合硬件实践[1]。但是硬件实践实验教学由于培养目标、培养方案、教学大纲及硬件实践教学设备等,很多高校普遍在计算机专业的教学中轻视硬件实践教学的建设,理论教学占很大比重,总学时确定后,硬件实践教学课时只能被迫删减,以至于无法保证硬件实践教学的质量,导致学生学习硬件知识和动手实践的积极性不高,最终的结果就是理论和实践相分离,理论知识没有深入的理解,实践能力没有得到很好的培养。

(2)理论和实践教学内容陈旧,课程计划没有与时俱进。

当前,大多数国内高校的计算机类专业,硬件系列课程均包含如下课程:《数字逻辑电路》、《计算机组成原理》(《计算机组成与结构》)、《微机原理及接口技术》、《计算机体系结构》等。这些课程开设选用的教材大多内容相近,部分理论仍停留在5年甚至10年以前,知识陈旧,与当前工业界的实际应用脱节,和现代快速发展的计算机硬件研究和开发技术形成明显的差距。比如有的硬件课程教学中以74181等淘汰的部件芯片为教学模型,即使学会也只能在课堂上用到,对将来的工作没有什么作用,直接导致对学生缺少吸引力,教学效果不甚理想。另外,这一系列硬件相关课程之间重复的知识点较多,在课程系列安排计划上缺乏统一性和合理性。

(3)硬件实践教学环节不够重视,缺少工程化设计和开发能力及创新能力的培养。

现代计算机硬件设计和研发均已采用软件和硬件设计相结合的方式,并大量使用优秀的工具软件进行开发和仿真,以及使用硬件开发板进行验证和优化。在实际教学中,由于硬件实践教学比理论和软件仿真实验教学要复杂得多,因此很多教师在教学过程中仍沿用过时的软件仿真和硬件实验方法,并且学生在学习过程中除了进实验室外,在日常学习中无法进行硬件实验或为硬件实验做足够的准备。另外,目前大多数高校计算机专业的硬件实验设备仍停留在“插线板”时代,只能让学生手动连接铜线进行简单的验证性和基础性实验,如要进行相关创新能力培养的实验,其复杂度过高,绝大多数学生无法完成。

2.《计算机组成原理》课程建设和改革的具体措施

(1)引进计算机硬件的现代设计和研发技术,培养学生的工程化研发能力。

《计算机组成原理》课程一大部分教学内容围绕CPU的各个部件展开,但现有的教学内容严重落后于现代工业芯片研发技术。为跟上时代的步伐,我们引进当下大多数企业采用芯片研发流程和设计语言和工具。具体而言,针对CPU的各个部件教学,我们引进Logisim[2]和Verilog[3]教学,以仿真的方式向学生展示如何设计选择器、加法器、寄存器、存储器、控制器等部件,以及这些部件间如何组合及连接。在此基础上,我们进一步加入单周期MIPS[4]CPU工程化设计方法的教学,介绍如何组合选择器、加法器、寄存器、存储器、控制器等部件以构成简单但功能完善即能完成基本加减、移位、分支、跳转等功能的单周期CPU。

为进一步提高学生的工程化硬件实践能力,还引进Xilinx公司的FPGA开发板,加入如何使用FPGA开发板的实验教学内容,并指导学生把已完成的MIPSCPU设计下载到FPGA上,以真实的硬件实验验证自己的设计,并对现有的设计做相应的优化。

(2)加强理论和硬件实践教学的结合,提高学生对理论的理解和对硬件实践的能力。

在《计算机组成原理》课程教学中,理论和硬件知识是相辅相成的,但目前计算机教学中普遍偏重理论讲解,硬件实践仅仅是验证性实验,其对理论的深入理解并无多大帮助。特别是理论知识对学生来说是一个个单独的知识点,彼此之间不能够贯通起来加深对计算机整体硬件系统的理解[5]。比如,学生学习了选择器、寄存器、加法器、存储器等理论知识,但不知道如何使用Verilog等硬件编程语言在FPGA等开发板上实现这些部件。另外,学生在学习CPU控制部件理论后,无法用现有的老旧芯片如74181等把CPU各个部件组合起来,只能依赖现成的已把CPU各个部件组合连接好的硬件开发板,不了解如何用Verilog等硬件编程语言直接把CPU的各个部件组合以构成完整可运行的CPU。因此,在《计算机组成原理》教学中应注意理论和硬件实践开发间的结合,使学生掌握更完整的理论知识和硬件实践能力,通过硬件实践提高其对理论的理解,通过理论学习指导硬件实践实验,提高其计算机系统理论和硬件协同能力。

(3)调整计算机硬件系列课程的教学内容,优化课程体系和课程间的衔接。

为适应新加入的Logisim、Verilog、XilinxFPGA开发板等教学内容,我们适当调整计算机硬件系列课程之间的教学内容。比如对《数字电子技术基础》课程,经过学院硬件教学团队的协商沟通,适当加入Logisim,Verilog等硬件编程语言的教学内容,并在部分实验中加入Logisim和Verilog语言实现部分电路。在《汇编语言程序设计》课程教学中,针对MIPSCPU设计,加入MIPS汇编语言的学习。在实验安排中,加入适当的MIPS汇编练习。总而言之,为了适应新的教学内容和方法,加强硬件系列课程体系结构建设,完善教学计划,对硬件系列课程如《数字电子技术基础》、《计算机组成原理》、《微机原理及应用》和《汇编语言程序设计》等课程进行融合、优化,既避免知识点的重复教学,又加强课程间教学内容的衔接,保证计算机硬件教学的连续性和完整性[6]。

(4)探索硬件系列课程教学方法,提高教师团队的整体教学水平。

为加强计算机硬件系列课程教师团队的协调沟通和建设,使相互关联课程的授课教师有更多的合作和协作,定期开展硬件系列课程的教研活动,从整体上协商计算机硬件系列课程的教学,逐步形成一支由具有较高教学科研水平的教授领衔,并搭配有一定数量的副教授和讲师的计算机硬件系列课程教学团队[5],从而保证计算机硬件系列课程建设的连续性。

为了充分发挥青年教师的主观能动性,我们积极改革传统的教学方法,借助扬州大学的网络教学平台,积极探索研究性教学,利用“任务驱动”的教学方法,将实际教学内容分成一个个具体的任务,并引导学生在网络教学平台上参与讨论和解决任务,使得学生在讨论和交流中解决问题,并逐步引导学生深入理解和掌握教学内容。该教学方法可以大大提高大部分学生的主动性、积极性及团体合作能力。此外,在网络教学中注重和学生的在线交流和互动,通过论坛交流和答疑、在线任务测试等多种手段,促进学生的彼此交流和学习,提高课堂教学效率。

(5)丰富教学资源建设,引进企业培训和提高教师实践教学能力。

在引进新的教学内容的同时,依托扬州大学网络教学平台,对《计算机组成原理》课程的教学资源如Logsim、Verilog参考资料、教学课件、教学视频、硬件实践实验指导资料、习题等全部加入网络教学平台,构建丰富的网络教学资源[6-7],使得学生的学习不受时间和空间的限制,在课堂教学以外的时间根据自己的实际情况合理安排课程学习。

另外,围绕课程建设和教学内容的改革,我们积极联系相关硬件研发企业,邀请其到学校直接对学生进行指导。例如Verilog硬件编程语言学习和使用经验分享、XilinxFPGA开发板的使用讲解和现场指导,并且根据企业实际研发需求,向学生进行针对性的授课和指导。

3.结语

《计算机组成原理》课程具有很强的理论性、实践性和实用性,其中CPU相关的知识涉及本科和研究生各个层次,如何让该课程不再仅仅停留在理论知识的学习是该课程建设和改革必须解决的问题。通过引进符合工业界当前流行技术的教学内容和方法,积极引导学生通过自学和合作,接触当前最新的硬件编程语言、硬件设计软件和FPGA开发技术,并尝试调动学生学习的主动性,培养实践动手能力,让学生更好地协作、沟通,从而提高学生对理论知识的理解和硬件实践的能力。另外,近几年我院通过对计算机专业硬件系列课程进行优化和改革,解决硬件系列课程之间缺乏沟通、相互独立、知识点重复或者缺乏衔接等一系列问题[4],加强硬件系列课程间的联系,保证计算机硬件系列课程间的连续性和完整性。

参考文献:

[1]陈辉,李敬兆,等.计算机专业硬件课程教学改革探索[J].计算机教育,2014(5),39-42.

[2]Logisim.https:///wiki/Logisim.

[3]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程.北京航空航天大学出版社,2008.

[4]斯威特曼.MIPS体系结构透视.机械工业出版社,2007.

[5]刘昌华,管庶安,等.基于CC2005的计算学科硬件类课程教学改革探索[J].计算机教育.计算机教育,2009(10).

[6]黄伟,冯径.《计算机硬件技术基础》课程教学改革探索[J].现代计算机,2011(5):36-37.

[7]葛桂萍,李云,等.《微机原理及应用》精品课程建设的探索与研究[J].科技创新导报,2014(30):151-152.

基金项目:

国家自然科学基金青年基金(编号:61502412),项目负责人,01/2016-12/2018。

江苏省自然科学基金青年基金(编号:BK20150459),项目负责人,07/2015-06/2018。

第7篇:计算机硬件基础范文

关键词:高职院校;计算机基础;课程改革

高职院校计算机基础课程教学现状

随着计算机技术、通信技术和信息技术的快速发展,人类已进入信息时代,计算机的应用日趋广泛,在家庭、单位及各行各业中,计算机操作已经成为人们工作、生活的一部分,各企事业用人单位对高职院校不同类别专业毕业生的计算机基本操作能力的要求也日益提高。随着信息技术的发展,个人信息素质和信息技术能力已成为当代大学生知识结构中不可缺少的重要组成部分,成为企业选择人才的重要标准之一,这就对高职院校计算机基础课程的教学设置、质量和水平提出了新的要求。目前,多数高职院校计算机基础课程的教学内容整体上分为两部分。一部分是计算机理论基础,使学生了解计算机的历史、发展和现状,掌握计算机的基本知识和工作原理,培养学生对计算机整体的认知,并了解基本常识;另一部分是计算机软件的实际应用,培养学生利用计算机获取信息、处理信息和解决问题的意识和能力,具体体现为Windows操作系统及Office办公软件的运用。这样的教学体系没有随着时代的发展而产生变化,也没有按照高职院校一贯坚持的“以服务为宗旨,以就业为导向”的办学方针进行改革。

现行的教学计划培养出的学生已经不能满足企业单位用人的标准,针对目前就业市场对毕业生计算机能力提出的高标准、严要求,高职院校应对计算机基础课程教学体系进行深入的分析研究,同时应对计算机基础课程在教学模式上推陈出新,提出相应的改革方案,达到使高职教育培养的人才更好地适应未来社会信息技术发展趋势的目的。

影响计算机基础课程教学效果的原因

我国现阶段的高职教育受各种因素的影响,往往忽视计算机基础课程的教学工作,导致所培养的人才与社会需求相脱节。高职院校的前身是职业大学、独立设置的成人高校及部分高等专科学校,经过体制改革,成为高职院校。然而,这些学校计算机基础课程的软、硬件水平却迟迟无法提高,难以适应社会需求,如计算机机房的硬件配置、实训课程的软件安装等方面存在着设备老化,软件更新不够及时的宿疾,同时教学课程计划也没有针对时代变化的具体情况作出相应的调整。计算机基础课程设置的目的是加强学生在计算机现代信息科学和信息技术方面的教育,提高实际操作能力,并针对各个专业的学生因材施教,培养学生对计算机软件的应用能力,体现学生在计算机业务方面的高素质和综合能力。虽然一些高职院校对计算机基础教育设施投入了不小的财力,但在观念上不能紧跟时代的步伐,认识肤浅,因而导致计算机教学的形式主义倾向。鉴于这种状况,笔者根据近几年的计算机基础课程教学经验,对高职院校计算机基础教育存在的问题进行了分析,以期推进高校计算机基础课程的教学改革。

我国不同地区的教学条件差异较大,影响了学生学习效果高职院校的实验室机房应力求有较完备的设施,包括计算机、路由器、交换机、HUB集线器、网卡等设备。这部分设备根据实验室的具体情况进行安装调试,其主要目的是满足计算机基础课程对计算机硬件与软件的要求。除此之外,还应达到国家计算机等级考试一级软、硬件使用要求的标准。因为大部分职业院校的计算机基础课程教学都是围绕国家计算机等级考试安排的,计算机实验室应根据国家等级考试中心提供的机房硬件配置进行组建,这样可以为学生提供等级考试上机的模拟环境,提高学生在计算机等级考试中上机测试的学习成绩。但是,考虑到我国区域经济发展极度不平衡,部分高职院校尤其是在经济发展相对落后的西部地区,资金上的限制导致不能对计算机机房建设进行大规模的投入,致使计算机机房设备和应用软件的版本得不到更新,或机房内计算机的数量不足。由于计算机软、硬件条件不能充分满足计算机基础课程的教学条件,使学生在学习计算机基础课程时,不能很好地进行实践操作,严重影响了学生计算机实际操作水平的提高。

部分中小学实验室软、硬件配置落后,与高职教育水平相脱节笔者曾经对某所高职院校做过一个调查,结果显示,45%的生源来自农村,这部分学生的计算机基础知识及对计算机硬件的认知程度各不相同,计算机应用能力更是参差不齐。我国的义务教育虽然已基本普及信息技术教育——计算机操作课程,但是,在部分地区,由于教学经费条件方面的限制,基础教育硬件设施建设严重滞后。例如,在义务教育阶段,部分学校的机房设备仍停留在80386、80486的水平上,应用软件仍停留在MSDOS的水平上,与现在计算机基础教学中广泛应用的硬件设施和软件存在一定差距。因此,当这部分学生进入高职院校学习时,难以在第一时间掌握应知、应会、应操作的计算机基础知识。这就要求计算机基础课程的教学起点必然向下推移,加大对偏远地区学校教学设备的投入,教学目标也要相应地加以调整。

教师在教学工作中存在弊端计算机基础课程是高职院校所有专业的基础课程,其教学目标定位应该随着社会用人标准和计算机技术发展的变化不断改革,并与各个专业领域的实际工作内容接轨,重点是着力培养学生对计算机硬件感性上的认识和软件功能的使用,培养学生根据企业工作的实际情况,利用计算机软件分析问题的能力。但是,在具体教学中,教师未能适应计算机技术时展的潮流,计算机基础课程的教学计划没有在根本上得到改变。同时,教师对学生掌握计算机技术的基本情况也缺乏了解,只是死板机械地完成计算机基础课程的教学目标,导致一部分学生只能死记硬背计算机基础理论知识,没有掌握相应的实践操作能力,在就业后,还需要企业进行再次培训,部分企业甚至可能因此辞退学生。

计算机基础课程教学改革的途径

针对存在的问题,笔者认为,计算机基础课程教学目标应根据不同类型学生的文化基础及社会单位对毕业生的要求进行相应的改革。

优化计算机基础课程教学体系计算机基础课程教学首先应教会学生从感性上认识计算机软件使用,然后通过后续课程逐步进行理论知识的教学,在理论教学的同时,要加强实践教学,实践教学要将企业应用计算机的实际工作内容添加到课程当中。要改变传统教学中Office系列软件菜单命令的教学方法,设计一套以实践操作为主、以理论教学为辅的教学方法,实践操作应由浅入深,有较强的实用性、技巧性,能使学生接触到实际工作中需要应用的内容。

计算机实践教学采取任务驱动式教学法任务驱动教学本质上是通过“任务”诱发、加强和维持学习者的成就动机,成就动机是学生学习和完成任务的真正动力系统。任务是学习的桥梁,驱动学生完成任务的不是教师也不是任务,而是学习者本身,更进一步说是学习者的成就动机。因此,任务并不是静止和孤立的,其指向应是学习者成就动机的形成,即任务是一个由外向内的演化过程,是以成就动机的产生为宗旨的。任务驱动就是通过“任务内驱”走向“动机驱动”的过程。在实践教学中,要以“双师型”教师和外聘行业企业专家为主体,通过任务诱发、加强和维持学生的成就动机。从完成某一任务着手,引导学生提出实际的问题或目标,引起学生对某一实际操作的兴趣,再通过讨论、讲解或操作,使之完成预计任务,从而学会相关的理论或技能。在这种方法的实际应用中,既可突出实践,又可激发学生的学习兴趣,还可以消除学生对理论学习望而生畏的情绪,在师生共同研究、讨论和完成任务的过程中实现教学目标。

将社会用人标准融入教学内容我国高职教育的指导思想是以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的道路。人才培养应满足企业在生产、建设、管理、服务等方面对高等技术应用型专门人才的需求。面对职业教育的培养特色,应将行业企业对员工的标准及企业实际工作内容作为人才培养的标准,融入教学计划当中,让学生在校期间就可以体会企业工作的实际内容,提前进入社会工作状态。与此同时,行业、企业及学校应共同合作,研究并确定教学大纲、人才定位、培养方案及质量考核体系,让用人单位和行业专家参与到学院人才培养及课程建设过程中,以形成产学研深度结合、校企互动的教育教学体系。

时代的发展要求高职计算机专业的教师在日常的教学工作中,不断积累课程教学经验,掌握课程以外的计算机应用知识,并定时到一线企事业单位了解企业要求,从而积累更多的计算机相关理论知识,更好地为教育教学服务。

参考文献

[1]田枫.关于高职院校《计算机应用基础》课程教学改革的建议[J].商业经济,2009,(11):26-27.

[2]王炎华.高职《计算机应用基础》课程教学改革与创新[J].中国校外教育(理论),2009,(1):126.

[3]范黎丽.关于高职计算机应用基础课程教学改革的思考[J].科技信息,2009,(24):154.

[4]陈桂珍.高职计算机应用基础课程教学改革探索与实践[J].福建电脑,2009,(3):189-190.

第8篇:计算机硬件基础范文

关键词:硬件 软件 网络使用

计算机基础作为一门公共基础课程,是中职院校学生的一门必修课。此课程一般包括计算机硬件、输入法学习、操作系统(WINXP或WIN7)、办公软件使用和互联网基础知识。一般教师在教此门课程时,基本照本宣科。很多学生学完本课程后,连基本的计算机等级考试都过不了,使得本课程失去了教学的意义。本文探讨了如何改革学习内容,提高教学质量,使课程发挥应有的作用。

一、增加实际操作教学内容

在进入校门之前,中职院校的新生都已会一些计算机知识,但仅限于上个网页,打个游戏,聊下QQ。在学校学习了一段时间后,新生也会在回家后购买计算机。在计算机基础这门课程里,介绍计算机软硬件这部分的内容,已经是陈旧得不能再陈旧了,远远跟不上现实中的硬件更新速度,导致学生学到的硬件架构知识完全无用。在购买自己的计算机时,学生经常被商家蒙得晕头转向,却无计可施。所以在教学中,教师应该根据当时所流行的硬件种类、性能(包括参数)、名称,对资料进行一定的收集整理,然后在课堂上进行教学。内容包括图片演示、参数比较、视频讲解、硬件测试软件的使用。这样可以让学生建立起一定的硬件知识架构,在购买的过程中,能识别一定的硬件参数,减少受骗几率。另外,在课后可以适当地布置作业,作业的内容就是让学生去电脑市场查找自己想要的电脑型号与对应的价格,再回到课堂上,对学生带回来的型号与价格进行点评、分析,从而使得学生认识到各种型号的区别,为自己真正选择电脑打下一定基础。

二、讲解操作系统

在介绍完电脑硬件这部分内容之后,需要讲解的就是操作系统部分。现今流行的操作系统就是WIN XP与WIN 7系统了,WIN 7占据了大部分的市场,WINXP已经在慢慢淡出市场。现下新出的硬件,比如固态硬件等,都只有在WIN 7下才能良好运转。在操作系统的教学中,除了基本的操作,如复制、粘贴等基本的工具使用以外,还应该加入对操作系统设置的讲解,如用户管理、进程管理、服务管理、设备管理和驱动程序的安装。很多时候,学生在使用计算机的过程中,总是抱怨计算机很慢很卡,动不动就认为计算机出了故障。其实很多时候,都是使用操作系统不当造成的,如一开机就有五六个窗口跳出来。所以我们在教学中可以加入以下内容,第一,安装软件的时候要看清楚提示,不要乱装插件,不需要开机时就启动的软件,就不让开机启动。第二,认识操作系统的进程与服务,知道如何开启与关闭服务。第三,了解设备管理器,如果设备没有驱动或驱动程序安装错误(出现黄色感叹号),应当如何下载正确的驱动,进行安装。在详细地讲解了这部分知识后,学生操作计算机的能力就会又上一个台阶。

三、针对“考证”的教学

考证是中职院校学生的一项重要内容,其中一个与计算机能力相关的就是“计算机职业技能鉴定考试”。其中,办公软件的试题占了较大的比重。在教材中虽然也讲解了办公软件的使用操作技巧,但是在考试当中,学生还是不能很顺利地完成应试。经过分析,笔者发现,主要是平时讲的例子与考试不相符,上机练习少。我们在教学过程中,应该多讲解往年考试的真题,并让学生多练习。一般学生在看教师操作的时候觉得很容易,自己练习起来时,却因为某个功能找不到而出现操作错误,这是因为学生很难将操作一次性全部记下,所以我们提倡将教师自己做题的过程用屏录软件录下来,保存为一般的通用视频格式,如AVI、RMVB之类。除了上课的演示,再让学生将操作视频拷回自己的电脑上,进行复习演练。通过以上练习,可以有效提高学生在考试中的做题正确率。

四、互联网知识教学

现在大学生寝室用得最多的网络设备就是两样,一是普通版交换机,二是无线路由器。交换机没有什么需要讲解的内容,接上网线、插上电源就可以使用,而无线路由器我们可以讲解一下,如何设置上网账号,如何设置无线加密功能,如何设置内置防火墙功能。另外,可以讲解一下网上交易要注意的事项,如何识别安全购物网站,进行安全的电子商务交易。讲解安装网络防火墙,设置一些常用的网络规则,抵御木马软件的攻击。

第9篇:计算机硬件基础范文

关键词:计算机维护;实训;技能;计算机教室;虚拟机

随着社会的进步和科学技术的飞速发展,尤其是计算机技术的迅猛发展和互联网应用的普及,计算机在各行各业的应用越来越广泛,现在,我们不论是学习、生活,还是工作、娱乐,都离不开计算机。如何让计算机更好、更安全地工作?如何让计算机避免出现不必要的故障?如何让计算机尽快从故障中恢复到正常工作状态?就要求使用者具备一定的计算机维护能力,出现常见故障时可以及时排除,计算机维护教育就是培养学生计算机维护基本技能的课程。

1高校开设计算机维护教育的必要性

伴随我国教育机制的改革,教育理念的转变,高等院校经过近几年的扩展,高等教育已成为我国的国民教育,现在半数以上的应届高中毕业生都有机会接受本科以上的高等教育,而进入高等院校就读的学生中有95%以上是非计算机专业的学生,在中国高等院校计算机基础教育课程体系(2008)中,非计算机专业的计算机基础教育课程内容主要讲授如何使用计算机,包括文字处理等办公软件的应用、互联网的基本应用、数据库的基本知识、多媒体应用技术等,只有极少数的准计算机专业才开设“计算机维护”选修课程。[1-2]

计算机知识和应用技术要想充分发挥作用,必须有一个前提,就是至少要有一台可以正常使用的计算机,甚至是一套正常运行的计算机系统。现代计算机的硬件集成度非常高,出现故障的概率越来越小,计

算机系统中硬件故障只占不到10%;计算机软件是人类智力活动的结果,随着计算机软件的规模和功能越来越大,参与开发的人员越来越多,潜在的错误不可避免,加上一些恶意的计算机病毒程序在网上肆意传播等,在客观上决定了计算机可能会出现各种各样的故障。如果计算机使用人员的安全防范知识缺乏、安全防范意识薄弱、使用习惯不合理,会使得计算机出现故障的概率更高。

计算机已经是我们生活工作中不可或缺的工具,出现故障就会影响我们正常的学习、生活和工作。虽然各类职业技术院校在计算机相关专业中开设了计算机的组装、维护与维修等相关课程,培养了计算机维护与维修方面的专业技术人才,但是依然无法满足迅速增长的维护需求,计算机普及率的稳步上升也带来计算机维护工作量的迅速上升,而且每次出现故障都找专业维护人员,不仅费时、费力、费钱,也不能及时解决故障。

高等院校的学生都具有一定的计算机基础知识,只要对他们进行适当地指导,他们很容易学会计算机维护的基本技能。由于非计算机专业的计算机基础教育不包括计算机维护教育,我们以全校公共选修课的形式在我校开设了“计算机维护”课程,讲授计算机维护的基本技能。

2高校“计算机维护”课程的教学目的

“计算机维护”是一门理论性、实践性、应用性

作者简介:李思伟(1967-),男,江苏南京人,系统分析师,本科,研究方向为计算机系统运行维护和软件系统分析。

相结合的课程,课时少,任务重,在这种情况下不可能培养出全能的计算机维护的专业人才,我们只希望通过本课程的学习使每个学生都具备一定的计算机维护的基本技能,具体如下:

能够正确的识别计算机的硬件,掌握硬件的技术参数,以及各硬件对计算机系统性能的影响,要求达到板卡级就可以,能够根据不同的应用需求合理的配置硬件。

能够对BIOS进行基本的设置、对硬盘分区和格式化,能够独立安装Windows操作系统和应用软件。

能够对安装好软件的计算机进行基本的性能优化和安全优化。

能够使用常用的计算机维护工具,能够熟练的备份和恢复计算机系统。

能够进行局域网的简单维护,包括组建局域网、局域网文件和打印机共享、接入互联网等,会使用互联网搜索引擎寻找未知故障的解决方法。

3高校“计算机维护”课程的教学内容

课程的教学内容主要包括3个方面知识和计算机维护的3个层次。

3个方面知识包括计算机硬件、软件和网络。

(1) 硬件部分主要讲授硬件的基本组成部件,各功能部件的主要功能和性能参数指标,各功能部件在计算机系统中的功能以及对计算机系统总体性能的影响,通过不同用途的计算机系统案例讲解彼此之间的关系。

(2) 软件部分首先讲授操作系统、应用软件、工具软件之间的依存关系,软件的安装、主要作用、使用方法。

(3) 网络部分讲授局域网、互联网的基本概念,组建局域网、接入互联网的常用方法,局域网文件和打印机共享等常用的网络服务,使用互联网搜索引擎寻找未知故障的解决方法。

计算机维护的3个层次包括可用、好用和快速恢复。

(1) 可用是指会合理地选购硬件、安装软件、接入网络,让计算机可以用起来。

(2) 好用是指通过优化配置使计算机运行的更快,正确配置安全软件和安全策略使计算机系统运行得更安全。

(3) 快速恢复是指系统出现故障不能正常工作时,通过系统还原、镜像备份恢复的方法,使计算机系统能够尽快恢复到正常工作状态。

计算机维护的课程全部在计算机教室授课,采用一人一机,在教学过程中,实践操作部分的内容都让学生和教师在VMware虚拟机上同步操作,不能及时跟上的同学可以根据配套的教学录像进行操作,教师也会及时的给予指导。

4高校“计算机维护”课程的教材

当前“计算机维护”课程教材内容滞后严重,究其原因,首先是计算机技术的发展日新月异,新技术、新产品、新应用等层出不穷;其二是教材的编写、出版、征订、使用的周期过长。

起初我们在选择教材时,尽量选择最新出版,内容最前沿,最实用、最贴近现实生活的教材,在备课时再增加新内容以弥补教材内容的不足,在教学中,为了能跟上计算机技术的快速发展,就要不断地更换教材,同一本教材的更新达不到要求,就更换不同的教材。但随之带来新的问题是:不同的教材编写时侧重点不同、内容的顺序不同,备课的工作量大,内容容易混淆,而且即使是最新出版的、内容最前沿的教材与当前流行的计算机技术之间仍然有半年以上的时间差。

基于以上的原因,我们决定自行编写教学讲义,参考以前使用过的计算机维护教材,确定计算机维护课程的基本框架,原理部分参照计算机维护、操作系统、计算机组成原理等教材编写,硬件选配案例、操作系统和应用软件安装与使用、常用计算机维护工具软件的使用等结合当前流行的技术编写,编写的讲义尽量详细,原理部分基本达到计算机维护教材的水平,硬件选配案例选择当前流行的硬件搭配,按照不同的应用需求组成不同的方案,同时,详细比较不同的方案所能达到的计算机性能和需要付出的经济代价。编写操作系统和应用软件安装与使用、常用计算机维护工具软件的使用等操作部分,强调图文并茂,在主要的操作部分还配有清晰直观的教学录像。为了紧跟计算机技术的发展,编写教学讲义以学期为周期进行更新,编写好的教学讲义放在教学Web服务器上,供学生自行阅读,便于学生预习。

笔者在学校负责计算机教室的维护工作,兼管办公计算机及网络的维护工作,有时指导学生维护他们的计算机,有丰富的计算机维护工作经验,编写的教学讲义实用、贴近实际生活、紧跟计算机技术的流行趋势,在教学中应用起来得心应手,学生也从中学到很多实用的技能,深受学生的喜爱,取得较好的教学效果。

5“计算机维护”课程的教学、实训环境的

建设

“计算机维护”课程有其特殊性,对教学和实训环境的要求高,实训操作还具有一定的破坏作用,好的环境可以使教学和实训事半功倍,不合理的环境不仅达不到教学和实训的效果,还会影响其它课程的教学和实训,增加计算机教室的维护工作量。我们在长期的计算机教室维护工作中和计算机维护教学中总结了一套行之有效的方法,

首先要建立一个固定的硬环境,我校计算机教室采用海光硬盘保护卡,配置为每次开机后自动恢复系统,这样做可以保证前一个使用者的任何操作不会对后一个使用者产生任何影响,只要重新开机,计算机系统的状态都是相同的。我校为计算机教室配置了投影仪、无线扩音系统等多媒体教学设备,便于教师展示图文并茂的教案,也可以播放教学录像,无线扩音系统可以保证教师在教室任何地方讲话都很清晰。

其次建立了一个软环境,计算机教室安装了凌波多媒体网络教室软件,方便了师生互动,在实训操作时,在教师机上就可以看到所有学生机的操作情况,发现问题可以及时地给予指导,也可以把指导的情况及时地投影到大屏幕上,甚至可以广播到每一个学生机的显示器上,清晰高效;计算机教室在每台计算机上安装了VMware虚拟机软件,这个软件可以模拟真实的计算机,在这个模拟的计算机上,可以像操作真实的计算机一样进行BIOS设置、硬盘分区与格式化、安装操作系统、试用各种软件等大部分“计算机维护”课程的实训操作,而且在虚拟计算机上的操作不会影响到真实的计算机系统,我们还利用屏幕录像机软件结合VMware虚拟机软件制作了实训操作的屏幕录像,清晰直观,VMware虚拟机软件的合理运用给“计算机维护”的实训操作提供了极大的方便。[3]

另外计算机教室还配置了网络服务器,存放了教学讲义、实训操作的屏幕录像等教学资源,供学生随时调用。

6高校开设“计算机维护”教育存在的问题

首先,学生计算机基础相差较大。由于课程是公共选修课,全校的学生可以自由选修,我校的学生来自全国各地,不同的地区、不同的学校和不同的生活环境使得他们计算机维护技能参次不齐、水平不一,有的已经具备计算机维护的基本技能,而本课程主要讲授的就是计算机维护的基本技能,这部分学生选修这门课就浪费了学习时间和教学资源。针对这种情况,我们开发了一个测试软件放在教学Web服务器上,测试内容类似于本课程结束的考核内容,让学生选修本课程前自行进行测试,对已经具备计算机维护基本技能的学生建议他们不要选修本课程,而不具备计算机维护的基本技能的学生经过本课程的系统学习后,都能掌握计算机维护的基本技能。

其次,对任课教师的要求较高。计算机技术日新月异,计算机硬件、软件产品更新速度快、周期短,加上网上计算机病毒的侵袭,新的故障类型层出不穷,给计算机维护工作带来巨大的挑战。计算机维护工作需要一定理论水平作为基础,更需要具有丰富的实践经验,包括计算机硬件、软件、网络等各方面的内容。高校的教师大多数是从学校到学校,具有较好的理论水平,参与计算机维护工作的机会较少,动手能力有所欠缺,缺乏计算机维护工作的实践经验。为了解决这一情况,保证教学效果,我们采取一些措施加强教师的计算机维护工作的实践:(1)我们要求教师参与学校各部门的办公、教学等计算机的日常维护工作;(2)鼓励教师适当地为学生提供计算机维护服务,提高自身实践能力;(3)定期组织教师相互交流计算机维护工作经验。通过努力,我们建立了一支相对稳定的综合素质较高的教师队伍。

第三,高校计算机维护教育不属于《中国高等院校计算机基础教育课程体系(2008)》,计算机维护是计算机正常工作的基础,是其它计算机应用的前提。希望接受计算机维护教育的需求大,而作为公共选修课,“计算机维护”的受众面小、课时少、任务重。一方面我们将继续努力,为高校计算机维护教育添砖加瓦,另一方面,希望有关部门将计算机维护教育加入中国高等院校计算机基础教育课程体系,成为高校的计算机基础必修课,在高校推广计算机维护教育。

7结语

本文结合实际的教学工作提出了在高校开展计

算机维护教育的必要性,同时指出“计算机维护”教学中需要学习的3个方面的计算机基本知识以及计算机维护工作中需要达到的3个层次及为实现教学目标需要打造的硬件和软件环境,对教学中学生基础、师资队伍、教材建设等方面的存在的问题也提出了自己的看法,希望有关部门将“计算机维护”列为高校的计算机基础必修课,在高校推广。

参考文献:

[1] 高等院校计算机基础教育改革课题研究组. 中国高等院校计算机基础教育课程体系(2008)[M]. 北京:清华大学出版社,2008.

[2] 黄永红. 高校应加强计算机基本维护教育[J]. 廊坊师范学院学报:自然科学版,2008,8(4):54-55.

[3] 马星光,刘仁权,李书珍,等. 运用虚拟化技术构建开放式计算机实验环境[J]. 计算机教育,2009(10):172-174.

The Research of Teaching on Computer Maintenance in Universities

LI Si-wei

(Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing 211171, China)