探索计算机硬件类课程实践教学改革
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计算机组成原理课程教学的改革与实践随着信息技术的迅猛发展,计算机已经成为了现代社会的重要组成部分,计算机组成原理也成为了计算机相关专业的重要课程。
传统的计算机组成原理课程往往存在着理论与实践脱节、教学内容陈旧、学生学习兴趣不高等问题,急需进行教学改革与实践。
本文将围绕计算机组成原理课程的教学改革与实践展开讨论,从课程内容、教学方法、实践活动等方面进行分析,以期为相关教育工作者提供一些建议和启示。
一、课程内容的更新传统的计算机组成原理课程内容往往偏重于硬件的基本原理和结构,对于计算机的软件、网络等方面内容涉及较少。
随着计算机技术的不断进步,软件与硬件的相互关联日益密切,学生需要了解计算机系统的整体结构与运行机制。
在课程内容的更新方面,应该加强对软件、网络、存储等方面的介绍,使学生在学习计算机组成原理课程的能够更全面地了解计算机系统的工作原理与运行机制。
二、教学方法的改革传统的计算机组成原理课程教学方法较为单一,主要以理论讲解、课堂讨论为主,实践环节较少。
学生在课堂上往往只是被动地接受知识,难以真正理解和掌握课程内容。
教学方法的改革十分必要。
可以引入案例分析、项目实践等教学方法,让学生通过实际操作去深入理解计算机组成原理课程的知识点,提高他们的实际操作能力。
可以利用互联网和多媒体技术,设计一些互动性强的教学课件和课程资源,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
三、实践活动的丰富计算机组成原理课程的实践环节十分重要,可以通过实验、仿真、项目实践等形式,使学生在实际操作中掌握课程内容。
在教学中,可以利用虚拟实验室和仿真软件,设计一些与课程内容相关的实验,让学生通过实际操作去感受计算机硬件的运行原理。
可以开展一些与计算机组成原理相关的项目实践活动,让学生在实际项目中应用所学知识,培养其实际操作能力和创新精神。
四、课程评价的多样化传统的计算机组成原理课程评价方式往往以笔试为主,难以全面反映学生的能力和水平。
在教学改革与实践中,应提倡多样化的评价方式,可以通过实验报告、项目成果、开放性问题等形式对学生进行评价,使评价更加客观全面。
计算机体系结构课程教学改革实践计算机体系结构是计算机科学与技术专业中的一门基础课程,其教学内容主要涵盖计算机硬件和软件之间的相互关系以及计算机系统的组成和工作原理。
近年来,随着计算机技术的不断发展和应用的广泛推广,计算机体系结构的教学也面临着许多新的挑战和问题。
为了更好地适应计算机行业的需求和培养高素质的计算机专业人才,需要对计算机体系结构课程的教学进行改革实践。
计算机体系结构教学应该注重理论与实践相结合。
传统的计算机体系结构课程主要侧重于理论知识的传授,对于学生的动手能力和实际操作能力培养较少关注。
实际上,计算机体系结构的学习需要通过实际操作和实验来加深理解和巩固知识。
在教学中应加大对实践环节的重视,通过实验操作、案例分析和项目实践等方式,引导学生将理论知识运用到实际问题中,增强学生的动手能力和实际操作能力。
计算机体系结构教学应注重培养学生的创新能力和问题解决能力。
计算机体系结构的学习需要学生具备良好的分析问题和解决问题的能力。
传统的计算机体系结构课程注重的是教授学生硬件设计和指令集结构等基本概念和知识,对于学生的创新能力和问题解决能力培养较少关注。
在教学中应引入一些实际问题和案例,鼓励学生进行讨论和思考,培养学生的创新能力和问题解决能力。
计算机体系结构教学应注重培养学生的团队合作精神和实际操作能力。
计算机体系结构的学习需要学生具备较强的团队合作能力,因为计算机体系结构的设计和实现往往需要多个人共同合作完成。
传统的计算机体系结构课程往往以个人为单位进行学习和评估,对于学生的团队合作能力培养较少关注。
在教学中应引入一些团队项目和实践活动,鼓励学生进行团队合作,培养学生的团队合作精神和实际操作能力。
计算机体系结构教学应注重实际应用和跨学科的融合。
计算机体系结构不仅仅是一个理论性的学科,更是与其他学科密切相关的工程学科。
在教学中应注重计算机体系结构与其他学科的融合,在教学内容和实践活动中引入一些实际应用和案例,使学生能够将所学知识应用到实际工程中,并能够与其他学科进行跨学科合作,提高学生的综合素质和创新能力。
浅谈中职计算机硬件课程教学方法改革(宜宾市商业职业中等专业学校四川宜宾644000)【摘要】计算机硬件是一门相对比较枯燥的课程,同时由于学生缺乏动手能力的培养与训练,总是以理论知识占课程的大部分,毕业后走上工作岗位,即使面临一些简单的操作方面的问题也无从下手。
本文就计算机硬件课程的教学方法提出一些改革和创新。
分别就计算机辅助工具,任务驱动教学法,建立虚拟实验室和创新的考核方式几个方面谈谈自我的观点。
【关键词】计算机硬件教学方法任务驱动考核方式现代中职计算机教学课程安排中计算机硬件基础是一门必修课程,是奠定计算机学科的基础,怎样让计算机硬件课程更加生动,让学生能够很快的接受和掌握知识一直是老师们关注的话题。
许多中职学校由于计算机硬件设备的不齐全,没有组建相对独立的计算机硬件实训室,总是在教室里空洞的进行纸上谈兵,让学生机械式的接受知识,缺乏互动性,不能很好的提高学生的动手能力和互动能力。
本文就计算机硬件课程的教学方法提出一些改革和创新。
一、利用计算机辅助教学工具提高学生的兴趣,弥补教学设备不足。
充分利用多媒体教学手段,教师提前进行市场调查,做好教学教案的准备,将当今主流硬件设备在不能直接展示实物的情况下,可以利用多媒体,先了解设备的外观、性能属性,评测结果等。
激发学生的学习兴趣;教师可以把计算机硬件的组装过程或者是计算机硬件的各种设备事前做成多媒体演示系统,学生可以通过反复观看学习增强对硬件的认识,提高学习的积极性。
我们也可以用3ds max强大的建模功能,建立出计算机中的”cpu”、硬盘、显卡、主板等核心硬件,并且每一个硬件完全对比真实实物建模,内部构造也要建模完成,这样就可以节省大量资金和使用空间,可能刚开始做这些硬件模型需要一定的时间,但是一劳永逸,这些虚拟的模型造价远远低于真实硬件的价格,并能得到同样的教学效果。
只需要一个u盘,你就可以拥有一个计算机硬件设备实验室,便于教师随身携带,去不同场合教学使用。
探索计算机硬件类课程实践教学改革
我校的计算机硬件类课程包括计算机硬件技术基础、微机原理与接口技术和单片机/嵌入式系统设计等,它是计算机基础教育的核心课程,更是自动化、仿真等以电为主专业的重要必修基础课。
近年来,我们结合本校的人才培养实践和国家级精品课程计算机硬件技术基础建设,对计算机硬件类课程实践环节教学进行改革,将实践教学作为课程的重要内容和理论教学的延伸,建立与课程体系和课程内容改革相配套的创新型实践教学体系,并在此基础上,进一步探索实验室建设和改革。
1 实践教学体系改革
我校是国内最早按课内实验、课内课程设计和课外电子设计实践相结合建立计算机硬件实践教学体系的高校之一。
但随着计算机技术的迅猛发展和新时期人才培养目标的变化,对计算机硬件类课程的理论和实践教学都提出了新的要求。
为此,我们结合本校人才培养实践,对原有计算机硬件实践教学体系和实验内容进行不断的完善和改革,以适应新时期创新人才培养的需要。
1) 优化实验内容
一方面,针对课内实验学时相对较少的现实,将课内实验分为功能认知性和自主设计性两类实验。
自主设计性实验主要安排在课内时间完成,对功能认知性实验,则在课堂上讨论,鼓励学生课外完成,以缓解实验多和课时少的矛盾。
另一方面,加强微机接口技术与各种执行
机构和传感器的联系,改革和完善硬件实验内容,使之紧贴课程内容建设,具有自动化、仿真等专业应用背景。
2) 分层次和有区别开展实践教学
我校计算机硬件类课程授课对象多,不同专业对象培养目标和教学要求均有所区别。
为了适应不同对象教学需求,我们结合学校人才培养计划,将教学对象分为电为主理工科、非电为主理工科和学历合训三类,在此基础上建立分层次实践教学体系。
我们根据不同对象和专业特点,实现分层次和有区别地开展实践教学。
( 1) 对非电为主理工科类和学历合训类专业,教学内容主要包括课内自主设计性实验和微机接口与应用综合设计。
课内实验、课内课程设计或课外电子设计实践均以 C 语言编程实现,不讲授汇编语言程序设计,以满足课时大幅减少的需求。
( 2) 对以电为主的理工科类专业,则在完成课内自主设计性实验和微机接口与应用综合设计的基础上,增设一门单片机/嵌入式系统设计课程,以培养学生应用单片机/嵌入式系统等主流微机技术解决武器装备信息化和自动化领域实际问题的能力。
对课内实验要求以汇编语言编程,但对课内课程设计和课外电子设计实践则强调以汇编和C 语言混合编程,体现实际工程开发的特点。
( 3) 对课内自主设计性实验和微机接口与应用综合设计,不同层次教学对象的实验内容和要求均有所不同。
3) 完善开放性实验环境
开放型选题实验是发挥学生主观能动性,拓展课程基本实验与课程设
计,有效利用专业应用背景进行研究型学习的重要实践环节我院建立了以机器人和典型武器装备等为控制对象的创新实践教学基地,支撑学生进行课外科技活动,如大学生创新基金项目和各级各类电子设计竞赛活动等。
形成一个具有自动化和仿真专业特色的,能满足课内实验、课程设计与课外创新实践需要的计算机硬件技术综合实践教学体系。
4) 完善实践教材
我们特别注重实践教材的建设,先后编著出版了一系列在国内同领域有重大影响、体现素质教育创新教育思想的实践教材,如《计算机硬件技术基础实验教程》、《微型计算机原理与接口技术实验指导》和《微机原理与接口技术经典实验案例集》。
2 实践教学实施方法改革
1) 科学设计实验内容、创新实验模式通过科学设计实验内容和合理安排实验,形成由浅入深、由简单到复杂、由被动模仿到主动设计的实践模式。
我们从内容上将实验分为基本型、综合型和探究型三类,课内实验主要从基本型和综合型实验项目中选题,课程设计则主要从综合型和探究型实验项目中选题。
从实施安排上,我们遵循从简单到复杂的原则,顺序渐进。
对原理性和单个可编程接口芯片等基本实验,可通过对理论和实验教材给出的案例模仿完成,并保存实验结果; 对多芯片综合实验和基于控制对象的应用型实验,可将实验分解成多个基于单个接口芯片实现的部分,
并安排在前面实验中实现,而后在已做实验的基础上层层组合来完成复杂功能。
2) 适当采用合作实验教学模式
实践表明,对一些实际动手能力较差的学生,学生间交流可以增加他们的自信,所以在课内实践教学中,将能力强的与相对较差的学生分为一组,利用学生间的相互交流和帮助,实现以好带差的合作模式。
这种模式强调学生间的互助,而非代替他人完成,最终实验仍需一人一组验收完成。
另一方面,能力强的学生往往有各自的特长,在课外电子设计实践/竞赛中,将具有不同能力优势的学生分为一组合作攻关( 如硬件设计能力强的与软件编程能力强的分为一组) ,可以实现优势互补。
3) 坚持教授和主讲教师参与指导实验
这样做的好处是,任课教师的亲历能较快、较好且较真实地发现、反馈教学中存在的问题,以便及时地微调教学进度和内容安排。
教授参与指导使教学实施更有的放矢,也有利于在教学实践中不断改革和完善实验内容。
4) 改革考核验收方法
我们将实践环节与课程考核统筹考虑、一体化设计。
具体做法是,实验根据任务要求验收,但不直接评价给分,而是将实验/课程设计内容纳入课程考核试卷: 从已做实验中选取一个综合性较强、但难度适中的实验项目作为考试题实验重做题,并给出硬件、软件均有错误的实验答案,要求学生从中查找并纠正错误。
3 实验室建设改革的探索
1) 不断提升硬件实验平台
在实验平台建设上,我们以改革需求牵引,改革方案驱动,坚持教授策划,主讲教师参与,采用自制和采购相结合的模式不断提升实验平台。
我们自研了第一代PC 机硬件实验平台; 以自研定制方式,与专业厂家合作研制了第二代PC 机硬件实验平台、单片机控制实验平台; 此后根据深化教学改革的需求,进一步自研定制了第三代硬件实验平台。
第三代平台融合当前主流微机开发技术,支持基于PC 开发平台,也可支持基于单片机/嵌入式开发平台开展实践教学,同时与各种传感器和执行机构紧密联系。
既可满足计算机硬件类和控制类课程实践教学的需求,又能支持学生进行研究性和探索性学习。
2) 将科研成果转化为教学资源
结合我校在机器人领域和武器装备研究领域取得的科研成果,我们构建了以机器人和典型武器装备为控制对象,具有自动化及仿真专业应用背景的创新实践教学基地。
支撑学生参加以机器人为背景的各类学科竞赛,从而取得了包括CCTV 机器人大赛亚军等一系列佳绩。
3) 创新实验教学管理模式
结合计算机硬件技术基础国家精品课程建设,进一步完善计算机硬件虚拟实验,我们开发与实践教学改革思路相适应的实验室管理系统。
实行了虚拟实验准备、网上实验预约、现场实际动手、设备自动管理、过程自动监控的运行管理模式。
实现实验室在时间上、空间上和实验项目上全面开放。