计算机硬件课程范文
时间：2023-10-24 18:01:06
导语：如何才能写好一篇计算机硬件课程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 (2007) 24-0008-02
在计算机科学与技术专业的课程体系中，无论是专业基础课、专业课还是专业选修课，基本可以分为两条主线：一是软件课程体系；另一个就是硬件课程体系。一般来说，计算机软件课程在计算机专业中基本能够得到重视和加强。而计算机硬件课程体系相对比较薄弱。随着电子技术和社会经济建设的发展，计算机科学与技术与电子科学技术相互渗透和融合、硬件软件化和软件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SOC、SOPC等技术的出现，计算机软、硬件的融合日益显著和成熟，加强计算机硬件课程的建设、硬件课程体系及新的实验平台的建设显得越来越重要和必要。
1计算机硬件课程教学思路的改革
计算机硬件课程包括：数字逻辑电路设计、计算机组成原理、微机原理与接口技术、计算机系统结构、单片机原理与应用、嵌入式系统、计算机维护、EDA技术等。传统的计算机硬件课程主要任务是讲授计算机的工作原理，以配合计算机软件课程的教学。而技术的发展需要软硬结合、软件硬件化或交融，硬件课程教学的任务不但要学生了解计算机结构、原理，而且要用硬件描述语言进行部件及应用系统的设计。结合软件知识，能够设计计算机应用系统，尤其是嵌入式系统的应用日益普及，应用范围迅速扩大，要培养学生综合设计能力。除此以外，计算机的维护也是学生能力的培养的一个方面。
本教学成果是对计算机硬件课程进行体系改革及教学内容的梳理，确定硬件课程系列中基础层、系统层、应用层分别要讲授的知识和学生应该掌握的能力，以及各层之间的衔接和关联的内容，如图1所示。制定教学大纲、实验大纲、课程设计大纲等教学文件，教改项目的研究，教材、实验指导书编写，实验室建设。教案、多媒体课件的制作。
图1 计算机硬件课程结构
在基础层，主要是“数字逻辑电路设计”课程的建设，从99年开始对该课程教学内容进行了改革，编写出版了教材，引入可编程器件、ABEL语言，改造实验设备，在2001年获得江苏省教学成果二等奖。2002年该课程获得江苏省二类优秀课程。在此基础上，进一步对教学内容进行梳理，配合计算机组成原理的课程改革，将硬件描述语言从ABEL改为VHDL，引入FPGA技术的介绍及实验项目，又更新了实验设备，在2004年重修编写出版了教材和编写了实验指导书。主要思路是让学生掌握数字电路的基本知识和现代设计方法，能够设计一般的数字逻辑部件及简单的数字系统。所以在课程结束后安排了1.5周的课程设计，学生可以在FPGA芯片上运用VHDL语言设计如电子钟、交通灯控制器、电梯控制器等简单的数字系统。
在系统层，该层有“计算机组成原理”、“微机原理与接口技术”、“系统结构”。其中“计算机组成原理”课程是最主要的硬件课程，该课程一直是我们教研教改的重点。采用多媒体、网络等多种教学方式，课件文字精炼、图文结合、动画丰富、重点突出，培养学生自我学习、自主学习的能力。实践教学中突出设计能力和创新意识的培养。采用基于FPGA的实验设备，通过设计与教材紧密结合的实验教材和课程设计教材，形成了完整的相关课程教材系列，连贯性好。着重训练学生的设计能力，激发学生学习兴趣和创新思维。该课程在2006年被评为江苏大学一类精品课程。课程的教学主页(/subject/zcyl/)上的教学文档、资料、课件、实验指导等齐全。“微机原理与接口技术”课程原来以从16位CPU的机型讲授，根据目前技术的发展，改成以32位CPU的机型讲授，并且在2005年更新了实验设备和实验指导书。
在应用层，由前二层主要课程的课程设计及专业选修课、综合课程设计组成，主要在3个方面的应用：数字系统的设计，运用硬件描述语言设计计算机接口及整个应用系统，如“EDA技术”；计算机应用系统设计，包括硬件电路、应用软件。“单片机应用”、“嵌入式系统”课程就是培养学生系统设计能力，单片机教学采用了C8051F系列单片机芯片，他是在系统编程的SOC(system of chip)芯片， 编写出版了专门的教材、设计了专用的实验设备、编制了实验指导书。“嵌入式系统”也专门定制了ARM7、ARM9、ARM10的试验设备和编写了实验指导书；另外一个方面就是计算机的维护，根据目前的教学条件，开辟了专用的计算机维修实验室，面向全校开设了计算机维护的选修课，2005年编写出版了计算机维护的专用教材。
2特色教材建设
在明确了硬件课程教学目的和思路的基础上，开展相关课程的教材建设，组织课程自编教材与选用精品教材相结合，近几年出版了4本教材，由于大多数“数字逻辑”方面的教材是重点讲授数字电路原理，作为后续课程的技术基础。所有我们组织力量编写了《数字逻辑电路设计》教材，增加了硬件描述语言的设计方法、在系统可编程器件的技术，精简了传统的设计部分，99年在东南大学出版所出版，2004年进行了修改，增加了VHDL硬件描述语言的设计内容、FPGA器件的内容以及VHDL语言设计数字系统的实例，在清华大学出版社出版，已经三次印刷，在全国范围的高校中得到使用。在“单片机原理及应用”课程的教材方面，由于目前我们使用了最新的片上系统(SOC)型的单片机进行教学、实验，所有实验内容均可以直接运用到实际的工程项目中，传统的单片机教材已不能满足要求，2004年参编了《单片机原理与应用》，由机械工业出版社出版，加进了部分内容。我们自己又编写了合适教学要求的教材《C8051F单片机原理及应用》，2006年在中国电力出版社出版。由于计算机技术发展太快，“计算机维护”课程一直没有合适的教材，我们组织编写了《计算机系统高级维护教程》，2005年在中国科技大学出版社出版。
3开放实验平台建设
2004年获得中央与地方共建高校实验室建设项目“计算机基础实验室建设”的支持，及时更新了相关课程的实验设备，大部分的实验设备都是任课老师根据技术的最新发展提出实验设备的功能结构，由厂商定做的。几款实验设备目前已作为该生产厂家的定型产品销售到很多其他学校。设计了实验项目和实验内容，编写实验指导书。2005年省高教所教改项目“开放实验室信息查询系统”通过省级鉴定。建设了实验教学网站(202.195.167.4:8080)、教学专用的ftp，学生可以随时随地获得教学资源。改革了学生做实验的模式，集体实验和分散预约相结合(学生可以在任何地点、时间通过网络进入实验网站进行预约)，提前预习实验内容，写好实验报告的“静态”(实验项目、实验原理、内容、实验设备等等)部分后，再到实验室开始做实验，在实验过程中完成实验报告的“动态”(实验调试过程、出现的问题、解决方法、实验结果、分析等)部分。提高了实验效果，激发了学生实验兴趣。
4结束语
本文介绍了计算机硬件课程的教学思路的改革，通过近几年的实践，取得了成效。建立了老中青的课程教师梯队，备课，出卷、改卷，有一支过硬的、每人能任2门以上主要硬件课程的主讲教师队伍。硬件课程中有2门获省级2类优秀课程，一门获校级一类优秀课程，有3项教研项目通过省级鉴定，多项相关科研项目通过省级鉴定并获得省、市级科技进步奖。获得多项校级教案、教学质量、优秀教师、讲课比赛等奖项。出版教材4部，发表教研教改论文12篇。有2名本教学成果成员指导的07届学生，所做的硬件应用的毕业设计论文被评为校优秀论文。
作者简介：
鲍可进(1958-)，男，江苏靖江人，副教授。研究方向：嵌入式计算与应用
通信地址：江苏镇江学府路301号 江苏大学计算机学院。邮编212013
E-mail：
篇2
关键词：VerilogHDL；数字逻辑；计算机组成原理；计算机硬件
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)07-1682-02
Analysis on Fusion in VerilogHDL and Computer Hardeware Subject
CHENG Gui-hua，QI Xue-mei，LUO Yong-long, ZUO Kai-zhong
(College of Mathematics and Computer Science,Anhui Normal University, Wuhu 241000, China; Engineering Technology Research Center of Network and Information Security, Anhui Normal University，Wuhu 241000, China)
Abstract: In this paper,it is analyzed with modern electronic product design technology and Describing methods and characteristics of circuit system in VerilogHDL, according recent years teaching practice, combining the characteristics of computer speciality, experience and understanding are summarized with verilogHDL into "digital logic" and "principles of computer organization" teaching methods.
Key words: VerilogHDL;digital logic; Computer Organization Principle;computer hardware
1概述
随着计算机技术和电子技术的飞速发展，EDA技术的兴起与应用使计算机硬件设计的理念与方法发生了巨大变化。计算机硬件课程的教学应紧随技术前沿，将EDA[1]关键技术和核心内容引入硬件课程教学，有利于学生掌握计算机硬件设计、制造、调试和运行维护等多方面的技能；培养和训练学生的动手能力、创新能力；提高计算机专业毕业生的“硬”功夫。
EDA的关键技术之一是采用硬件描述语言（HDL）描述电路系统，通过开发工具进行功能仿真、综合、优化、布线后可转换为FPGA码流文件[2]，通过FPGA实现电路功能。对于FPGA来说，常用的HDL有VHDL和Verilog HDL[3],因VerilogHDL在门级描述的底层具有更强的功能，且具有类似于C语言的表达风格而被广泛选用。
“数字逻辑”是计算机专业的硬件基础课程，“计算机组成原理”是计算机专业的硬件主干课程，起承上启下的作用[4]，将VerilogHDL纳入“数字逻辑”和“计算机组成原理”教学计划，并贯穿于整个教学过程，是目前计算机硬件课程教学的主流方向，更有利于提高学生创新能力与综合素质。
2 VerilogHDL与“数字逻辑”课程融合
2.1重构数字逻辑教学内容
随着技术的进步，绝大部分电子产品采用了数字技术，电子产品的设计利用VerilogHDL完成。因此，数字逻辑课程应弱化中小规模集成电路芯片内部电路、触发器内部工作原理、状态化简、异步时序内容的教学，精简布尔代数和卡若图传统化简方法的教学；应结合VerilogHDL描述电路系统的方法与特点，重新组织数字逻辑课程教学内容。
VerilogHDL采用系统结构的设计思想、自顶向下的设计方法设计电路，可逐个模块分别描述、仿真与优化，简化整个电子系统的设计与实现。因此，“数字逻辑”课程的教学应突出功能模块设计的特点，强化芯片外部逻辑功能和时序特性的分析，FPGA原理的讲解与应用。在教学中以逻辑代数与VerilogHDL为基础，综合应用“自顶向下”，和“自底向上”的方法设计和实现教学案例。教学案例可选用计算机中的基本逻辑部件[5]，如译码器、编码器、数据选择器、比较器、加法器组合逻辑与多功能移位寄存器、计数器、存储器时序逻辑等基础知识。通过课程的学习，初步建立计算机基本逻辑部件设计的概念，为后续硬件课程的学习奠定基础。
为巩固理论知识，可适当安排中小规模集成电路芯片设计应用性实验，如用138译码器设计端口寻址电路，用三态门和寄存器设计数据端口。然后，可安排基于VerilogHDL的功能模块的设计，通过FPGA完成超前进位加法器、串并转换、数码显示控制、优先级管理等计算机计基本模块的功能。实验教学采用开放模式[6]，实验时间开放、实验环境开放、实验方案开放，教师重在实验方案上给予个性化的指导、激发学生的学习兴趣、注重学习动机的引导与思维方式的培养；加大实验考核的力度，考核实验方案的灵活性、学员对实验原理理解的深度及实验的可扩展性。
2.2适时引入VerilogHDL
在计算机专业领域，基于FPGA设计实现运算器、控制器、存储器、I/O接口、甚至整个计算机已很常见，因此在“数字逻辑”教学过程适时引入VerilogHDL，使两者融为一体至关重要。
首先，合理安排讲课顺序。将VerilogHDL的讲解安排在时序逻辑之后，结合基本逻辑电路图的分析与设计讲解VerilogHDL的相关知识，以便学生首先建立逻辑电路的概念，然后再将VerilogHDL与逻辑电路建立关联，深入了解VerilogHDL描述电路的必要性与优越性。
其次，重点讲解VerilogHDL与C语言的区别与联系。计算机专业的学生在一年级开始学习C语言，经过训练已具备良好的C语言编程经验与能力，而VerilogHDL具有C语言的表达风格，对于VerilogHDL的语法知识，学生容易掌握和理解，同时也容易混淆。
VerilogHDL与C语言的本质区别：一是VerilogHDL的描述必须与逻辑电路紧密联系，要求学生对所要描述的电路的功能、输入、输出、时序、状态转换等信息要有全面透彻的了解，通过分析与VerilogHDL程序对应的电路图讲解输入变量的赋值方法、解读输出变量、时序及状态转移等信息；二是语句执行机制不同,C语言完全是顺序执行机制，VerilogHDL的语句有顺序和并行机制之分，并行机制中语句描述的电路功能模块同时运行、与语句的先后顺序无关。
VerilogHDL与C语言的关联性：VerilogHDL主要针对硬件电路进行描述，算法表达不方便，而C语言因使用广泛，相应C语言的开发环境也就更加完善。因此,C语言与VerilogHDL可以互相配合使用，即利用VerilogHDL对硬件描述的精准性，借助C语言开发环境的完整性，快速高效设计电路系统。利用C语言的灵活性、查错功能强的特点设计功能正确的模块，然后将程序改为并行结构的程序段，调试正确后，再用VerilogHDL关键字替换C语言关键字，进入VerilogHDL环境，进行编译、仿真，并比较两种模块的输出结果，以便及时发现错误，重复上述过程直到正确为止。
最后，精心设计教学案例。教学案例的选择应综合考虑学生的兴起和课程的延续性。为激发学生的学习兴趣，可用VerilogHDL设计控制器使布置在圆周上的若干个发光二极管逆时针、顺时针或闪烁点亮且其时间间隔是可调的；为保持课程的延续性，可用VerilogHDL设计ALU、寄存器堆、多功能移位寄存器、单脉冲发生器等计算机计本逻辑功能部件，为“计算机组成原理”课程的学习奠定基础。
3 VerilogHDL与“计算机组成原理”课程融合
计算机组成原理是计算机专业硬件主干课程，在整个课程体系中起着承上启下的作用，课程中涉及的知识面广，有些理论抽象难懂，将课程中难点与重点整合为教学案例，利用VerilogHDL进行描述，通过设计、调试、仿真与模块功能的实现可使学生深入理解课程中的重点难点，为后续课程的学习打下基础。
在计算机组成原理课程中融入VerilogHDL，重点是教学案例的设计，难易适中兼具渐进性和系统性。首先，利用VerilogHDL描述运算器，综合ALU、寄存器堆、多功能移位寄存器功能模块，再增加少量的状态寄存器即可完成，难度适中，同时充分利用数字逻辑课程中已实现的案例，通过调试、仿真使学生更好地理解运算器的工作原理；其次，利用VerilogHDL描述存储器；最后，利用VerilogHDL描述微程序控制器，微程序控制器是计算机组成原理课程的一个难点，由于微程序控制单元看不见、摸不着，涉及许多概念，如：微程序入口地址、微指令格式、下址等概念难以理解，通过设计、调试、下载和验证过程，可以深刻理解微程序控制计算机的本质，了解软硬件协同工作的原理，建立整机的概念。
4结束语
近年来，计算机硬件设计的理念与方法变化巨大，对计算机硬件课程的教学提出了更高的要求。实践证明，将VerilogHDL融入计“数字逻辑”和“计算机组成原理”课程教学过程，可以培养了学生理论联系实际的的能力，通过训练使学生掌握计算机硬件设计、制造、调试和运行维护方面的技能，提高学社实践与创新的能力。
随着计算机和电子技术的进步，计算机硬件课程的教学仍然还有很多工作值得我们去研究和实践，只有不断探索与总结才能有效地提高实验教学质量，使计算机硬件课程教学紧跟技术前沿。
参考文献：
[1]鲁鹏程,易小琳,方娟,等.在计算机组成原理课程中培养学生动手实践能力[J].计算机教育,2011(12):52-54.
[2]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程[M].2版.北京：北京航空航天大学出版社，2008.
[3]彭保,范婷婷,马建国.基于Verilog语言的FPGA设计[J].微计算机信息2004,20(10):80-82.
[4]唐朔飞.计算机组成原理[M].2版.北京:高等教育出版社,2006.
篇3
本文对计算机硬件课程体系及内容中存在的问题和不足进行了分析和讨论，提出了一些教改思路和方法。
一、当前硬件课程体系中存在的问题
目前硬件教学中主要存在的问题是：教材知识相对落后，学生无法学以致用，即教材无法激发学生的学习积极性；缺乏实践环节，实验条件差，学生无法锻炼实践能力，教师更无法鼓励和激发其创新能力；学生电子技术方面的理论基础较差，其对硬件的分析理解能力受到一定限制，学习困难较大。总体上讲，目前国内计算机硬件教学的状况不容乐观，重视这一问题，改革相应的教学体系和内容是非常必要的。导致当前状况的原因是多方面的，总的来说有以下几个方面。
首先，在认识和条件方面，国内的计算机教育存在着重软轻硬和急功近利的倾向。由于基础软件教学实施起来相对容易，实用性强，设备投资较小，有立竿见影之效果，甚至学生通过自己购买的微机即可完成多数软件课程的学习；而硬件课程的教学实施比较困难，设备投资大，通常每门课程需要配备专门的实验设备，相应辅助设备（如示波器等）的价格相对昂贵，实验设备的维护工作量较大，对实验室辅导和维护人员的要求也比较高。限于各方面的条件，国内多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足，这导致了计算机硬件课程在教学上的不足。
其次，硬件知识特点和教学内容落后。从客观上来说，计算机硬件知识存在不直观，讲述起来抽象、枯燥，学生学习起来不太容易的现象。其中，“计算机组成原理”、“计算机体系结构”这两门课程的内容比较抽象，一般教材都与实际联系不紧密，再加上现有硬件实验的可视性差、直观性差，致使学生对硬件知识的理解存在困难。而“微型计算机原理”、“计算机外部设备”等课程的教材内容过于陈旧，无法调动学生的积极性，教学效果较差。
再次，课程缺乏足够的系统性。计算机是一个由硬件和软件组成的庞大的复杂系统，计算机知识有着很强的系统性。而在目前的教学中，硬件课程知识与软件课程知识之间缺乏足够的交叉和互补，学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用。另外，在硬件课程之间也缺乏充分的衔接，有些知识点重复，有些知识点缺失，这些都导致了学生的知识体系结构不健全。
最后，缺乏足够的实践训练。计算机应用是一门实践性很强的学科，学生必须具备足够的动手实践能力和社会竞争力才能满足社会要求。而在计算机硬件教学中，实践教学时间严重不足，绝大多数学生不具备基本电路设计、调试和实现的能力。一方面是实验条件和设施的严重缺乏，另一方面是课程考试评价体系（包括社会各类计算机考试评价体系）中对硬件实践能力的不重视。
根据计算机硬件教学体系中存在的一些主要问题，改革教学内容的先进性、加强教学体系的系统性、增加并提高实践教学知识和内容已成为国内各高校计算机专业迫在眉睫的任务。
二、提高硬件知识的先进性
由于计算机硬件技术发展非常迅猛，而国内多数高校的主要教学内容基本还停留在十年前的水准,尤其是“微型计算机及接口技术”的课程内容，基本是以8086/8088 CPU为主体进行讲述，而学生在实验室使用的却都是CPU为Pentium Ⅲ 以上的微机；学生在高级编程中希望了解分页分段存储管理技术，而教学中却只讲述分段内存管理技术。因此，学生会对教学的内容感到疑惑、反感甚至是厌恶。
许多客观条件原因限制计算机硬件教学内容的更新。其一，计算机硬件发展太快，真正能反映当今世界微机领域新技术的微机原理教材太少，相应的实验设备和条件几乎没有。其二，最新的硬件知识往往包含许多较复杂的技术，学生较难学习和理解，由于组织和实施教学的难度非常大，许多教师偏向于讲述旧的知识。其三，新知识的过快更新给许多教师带来了巨大的工作量和工作压力，熟悉并掌握新的教学知识和内容往往需要几年时间的摸索和实践，因此教师往往跟不上新技术的发展。
要解决这个问题，首先要改进计算机硬件教材。计算机硬件的教材应是先进的、能反映目前世界微机领域内硬件新技术、新成就的知识。例如“微机原理及接口技术”的教材至少应涵盖目前世界上微机领域内最先进的知识及技术，像分支转移预测技术、超标量执行技术、微机的流水线操作技术、高速缓冲存储器技术、虚拟存储器技术（分段存储管理技术和分页存储管理技术）、浮点数据处理技术、高速总线传输技术等。正是这些技术，为微型计算机提供了卓越的性能，并构成了各种高性能软件的载体。
考虑到教学安排的层次性和循序渐进的要求，可以在教材中有选择地加入部分旧的知识结构。例如“微机原理”教材可以将8086/8088 CPU作为模型机，删除那些过于陈旧的知识，用8086CPU的结构和基本电路为学生建立微型计算机的概念，然后引入当前的一些新技术和知识。
由于历史原因，国内多数高校微机原理教学均以Intel公司的处理器为讲述对象，而欧美等国一般以Motorola、Alpha或MIPS处理器作为讲述对象。从技术的先进性上讲，前者不如后者，如果希望与国际接轨，部分有条件的高校可以考虑直接采用国外著名教材。
三、保持教学内容的系统性
硬件和软件知识是相辅相成的，它们都包含丰富的知识和先进的技术。计算机硬件知识必须对计算机的体系结构、组成及其核心技术进行系统的描述，以使学生能学到先进的硬件知识。硬件知识的学习对学生理解计算机软件的工作有着非常大的帮助，尤其是系统软件和底层软件。而学到计算机软件知识后，再学习计算机硬件知识，会对软件的载体――硬件、硬件组成、硬件的工作原理以及软件是怎样依附于硬件的全过程有一个飞跃的认识。只有这样，学生的计算机知识才能达到一个完美的统一，他们才能学到计算机的系统知识，而不是残缺的计算机知识，最终达到对计算机系统软、硬件基本知识的融会贯通。
而目前计算机软硬件教学之间却基本分离，教师之间缺乏足够的沟通。学生尽管学习了一些计算机硬件接口知识，但在使用高级语言对硬件进行编程时却无从下手；尽管学习了操作系统和网络技术等课程，却不知道在嵌入式系统如何应用相关理论。当需要综合运用软硬件知识来解决问题时，多数学生都是一筹莫展。这些都说明，在计算机教学体系中软硬件课程间的结合存在问题，学生的知识结构缺乏完整性和系统性。
因此，必须在软硬件课程的教学内容中进行适当的穿插。例如“操作系统”课程中的CPU调度、内存管理与“计算机组成原理”和“计算机系统结构”课程中的许多知识都密不可分，在理论课程教学中提及相应课程知识，可以引导学生思考，建立必要的知识关联。在“微机原理及接口技术”的课程中，可以加入一些利用高级语言对硬件进行编程的实例，既可激发学生的兴趣，又可提高学生对硬件的编程能力。
另外，计算机硬件课程之间还存在重叠和互补的关系，教学中也应注意相互次序和互补，以保证教学知识的系统性和完备性。
篇4
关键词：软件基础;教学探索;高校计算机
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）42-0165-03
一、引言
随着信息技术的发展，计算机硬件基础课程已经成为了理工科专业学生的必修课程，它的综合性和实践性强，是后续专业课程学习的基础。该课程是硬件和软件相结合的一门课程，在硬件设计方面，达到能设计接口电路的水平;在软件开发方面，培养学生使用汇编语言或者C语言进行程序设计的能力，达到能编写接口程序和设备驱动程序的水平。通过该课程的学习，使学生掌握计算机的基本组成结构和工作原理，更重要的是使学生掌握硬件电路设计与应用开发能力，培养学生运用理论知识解决实际问题，因此课程的实践性非常强。
二、计算机硬件基础课程教学中存在的问题
由于该课程教学内容比较抽象，知识点多，学生普遍反应不好学，学习起来缺乏兴趣，这样就更加大了该课程在教学上的难度。主要体现在以下几个方面：
（一）在教学方法方面
传统的教学方法基本以教师讲授为主，学生大多只是被动地接受。由于课程涉及的概念多、专有名词多、接口芯片多，理论基础复杂，往往使初学的学生感觉入门较难。计算机的接口设备之间通常使用汇编语言编程，而该语言属于低级语言，编程复杂，比C语言等高级语言更难掌握，单纯理论讲授使学生难以理解，会使学生觉得枯燥无味，失去学习的兴趣。由于该课程的逻辑性和完整性强，计算机的内部结构是指令系统的基础，不同的CPU采用的指令各不相同，而指令系统又是汇编语言程序设计的基础，指令掌握不好，就会给编程带来困难，各部分知识衔接紧密，一环扣一环，因此，学生必须全面地掌握各个知识点，否则将会严重地影响学习效果。该课程还有一个特点就是硬件电路图多，接口芯片应用举例多，包括各种芯片的内部结构图、时序图、硬件电路图等，接口芯片的应用不仅仅要设计硬件电路，而且要编写应用程序，画出程序流程图等。
由于硬件学习的难度较大，因此在学生中普遍存在重视软件忽视硬件的现象。产生这种倾向的原因是多方面的：一方面是硬件课程掌握起来花费的时间多，个别学生存在急功近利的错误认识等;另一个重要的方面是硬件系列课程的教学改革力度不够，使得目前的教学方法无法与飞速发展的计算机技术接轨，无法满足学生获取新知识的需求。
（二）在教学内容方面
计算机硬件基础课程基本上都是以微机或者单片机为蓝本来学习计算机原理，教材内容覆盖面大。课程往往是以8086/8088、80386或是80486微机的结构为主线，首先讲不同类型微机的硬件结构以及对应的指令系统，然后是基于该系统的汇编语言程序设计，最后是各种接口芯片的结构及应用。但是由于理论学时有限，在教学过程中只能够选择一种微型机芯片或者是某种型号的单片机进行教学，为了适应微型计算机系统的飞速发展，必须改革教学内容，既要强化基础知识，又要加强对学生应用能力的培养;既要把典型的微型计算机原理和架构传授给学生，又要把计算机技术发展的最新水平和状况介绍清楚，使学生能够举一反三、触类旁通，通过学习一种典型的芯片达到对同类芯片的普遍认知，从而具备独立自主的学习能力。其次，随着信息技术的高速发展，微型计算机更新换代频繁、新产品和新技术不断涌现，硬件基础教学中的基础性和先进性、前沿性的矛盾比较突出。当今的微型计算机已经从原来的32位全面进入64位。而现在的教学中还是以16位微机为基础的。因此，该课程内容显得繁杂难学，跟不上时代。
教学内容的改革主要思想是要增加对现代微型计算机系统的介绍。在常规教学内容的基础上，增加现代微机系统中的新技术、新应用和新方法，如USB总线技术、高速缓存Cache技术、多核技术、高性能计算机、计算机体系结构等知识的介绍，以32位微机的典型代表80486和Pentium作为基础教学内容，选用教材也应该反应这种变革，同时兼顾64位微机的介绍。这样既开阔了学生的视野，让学生能更深入地理解软、硬件结合设计系统的方法，又能增强学生将来就业的竞争性。
（三）在实践教学方面
由于计算机硬件基础课程是一门实践性非常强的课程，只有通过实践才能真正地理解其中的知识点，使学生不仅知其然，而且知其所以然。当今社会提倡创新能力的培养，学生如果不通过动手实践，只是死记硬背书上的理论，无法达到教学的目的。但是，由于实践教学中存在的实验设备不足、方法单一，实验内容不能达到学生能力培养的目的，再加上知识点多，学生的学习时间有限，忽视对实验结果的深入分析和理解，导致部分对实践教学内容失去兴趣，往往难以把实验的内容应用在后续的学习和工作中。因此，当前的实践教学无法培养学生必要的设计、创新能力，无法使学生感受到所学知识的应用价值，有必要在这一基础上进行能力培养的扩展。以为国家培养合格人才为目标，重视实践教学的作用，改进教学内容，把实践教学放到和理论教学同等重要的地位。
现在的硬件基础实验多为验证性实验，缺乏综合性实验和设计性实验。学生往往是照抄书上的程序，然后在实验设备上运行来观察运行结果，没有充分发挥学生的创新思维能力，更无法提高学生自主学习获取知识的能力，因此教学效果不理想。目前大，多数高校计算机硬件基础课程都是采用某种类型芯片的实验箱进行，而这些实验箱提供的实验内容为固定模块化的组织形式，学生只需要连接较少的导线，输入现成的程序就可以完成实验，由于实验内容和方法的局限性，学生处于被动接受的地位，从而使学生无法发挥主动性和创造性。
三、基于“口袋实验室”的实践教学新模式
以往学生做硬件类实验都必须在硬件基础实验室里进行，用到的实验器材包括面包板、电源、万用表、示波器等，但是由于实验仪器陈旧、老化，实验内容落后于技术的不断发展。而且由于学生人数远远多于实验设备数，往往是几个学生一组做一个实验。甚至有时候由老师将实验过程和结果向学生展示，而学生得不到充分的应用实验设备的机会。随着新技术的发展，目前的小型硬件开发板已经可以通过USB接口连接到电脑上，再配合图形界面的闪存编程器和调试工具等就能完成硬件基础实验，让学生的实验不再局限于在传统的实验室进行。
国内一些高校已经开始推行“口袋实验室”的教学创新，口袋实验室是将名片大小的实验板卡发到每个学生的手上，装在口袋里可以随身携带，随时操作，在完成各种基本实验的基础上，激发学生的兴趣，发挥学生的独创精神。清华大学、华中科大、浙江大学等国内名牌高校已经开始大力推行口袋实验室的实践和创新，其他高校也紧随其后。比如，华中科技大学电信系的150名学生每人拿到了德州仪器（TI公司）捐赠的一块能揣进口袋，仅有名片大小的LaunchPad开发板，学生可以在寝室、图书馆等地轻松做实验。清华大学学生则获得了Xilinx公司捐赠的Spartan 3开发板。浙江大学的学生以分组的模式开展，每个小组使用一块开发板。为使学生真正掌握所学内容，不设实验室实验，学生分组后发给实验板和软件，课下自行安排，不设统一的作业，由分组学生自行讨论后制定设计课题，以发挥学生的创造性和积极性。不设笔试性考核，进行全部学生参加的各组自选课题大作业演示和答辩，期末的答辩和演示成为教和学的最好检查。国内其他一些高校也开始了口袋实验室的创新尝试，使用的开发板大多以Xilinx，Altera公司的FPGA板卡为主。
借鉴其他高校的成功经验，我们在计算机硬件基础课程的教学过程中开展了“口袋实验室”的创新研究，按照方案制定、授课实践、形成结果、总结推广的步骤实施。其中，方案的制定需要决定硬件开发板的选型和配套开发软件，由于FPGA芯片具有静态可重复编程以及动态系统重构的特性，可以像软件一样通过编程来修改硬件的功能。学生可以通过硬件描述语言完成各种数字电路到高性能CPU的设计。使用FPGA还可以缩短设计时间，特别是当电路有少量改动时，FPGA的优势更加突出，因此，采用FPGA芯片进行口袋实验室的选型优势较为明显。与开发板配套的软件资源丰富，并且要提供丰富的实例以供学习分析。除了给学生提供硬件开发板和配套的软件以外，编写基于FPGA的硬件实验参考教材供学生学习参考。开发板的管理采取学生分组借用的方式，建立损坏赔偿机制，促使学生养成认真细致的工作作风。学生可以选择在宿舍、机房、实验室等场合进行实验。
在实验内容的设计上分为三个类型，验证性实验、设计性实验和综合性实验。紧贴硬件基础课程的理论教学过程，要求学生完成存储器设计实验，I/0中断实验、输入输出接口实验、A/D和D/A实验等基本理论实验。并且及时更新实验内容，循序渐进地培养学生的实际动手能力，为学生开展自主创新活动提供条件。为此，可以将多个独立的验证性实验内容组合成一个综合实验的方式来实现，如将5255并行芯片、8254定时器及8259的中断实验，综合成一个由中断及定时器控制的彩灯循环显示电路的综合设计性实验，培养学生的系统设计能力和独立工作能力。还可以利用当前应用广泛的PCI、USB线以及Windows驱动程序编写等内容，要求学生分组进行设计课题的制作，设计课题由学生自选题目，该题目可以与每年进行的全国大学生电子设计大赛项结合，以发挥学生的创造性和积极性。对于综合性和创新性实验，学生需要撰写实验报告，总结个人实验的结果和体会，通过实验报告的撰写可以培养学生对科技活动的总结能力，科技论文的写作能力。并且采取课堂汇报的方式，由学生讲解、演示，教师提问的方式进行考核。学生通过课题设计熟悉用语言实现数字系统的多种方法，学会工程调试的基本思想，理解数字系统设计的整体概念，体会团队合作的重要性。使学生具有了一定的软硬件开发能力，还可以让学生了解当前计算机应用领域的先进技术，接受新的设计思想和方法，培养学生自主创新能力，可以更好地适应今后的工作和学习，达到良好的实验效果。
四、结束语
计算机硬件基础课程是一门理论性和实践性都很强的课程。随着计算机技术的不断发展，课程的内容也产生了很多新的元素，这就要求改进传统的实践教学模式以适应素质教育和鼓励创新能力培养的要求。基于口袋实验室的计算机硬件课程教学模式可以在学时数有限的约束条件下，为达到较好的教学效果提供支持，体现学生自主学习的新思路。解决计算机硬件基础课程重理论、轻实践的弊端，改善硬件类课程实验设备不足、教学力量薄弱的瓶颈，增强学生的动手能力。
参考文献：
[1]刘多文.关于计算机硬件实验教学改革的思考[J].电脑知识与技术，2010，（19）.
[2]熬志光.非计算机专业“计算机硬件技术基础”课程教学研究[J].计算机教育，2009，（10）.
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关键词：实践教学；案例项目任务驱动；创新能力
为培养高素质创新人才，提高学生创新能力和就业竞争力，各大高校都非常重视实践教学，并将其课时设置大幅提升，在有些高校中甚至已经超过了理论教学课时量，同时学校在科研和设备投入方面也给予了大量倾斜。但受传统教学理念的影响，实践课程的设置过分依赖理论教学，实验内容仍以验证性和演示性实验为主，教师在实践教学过程中处于中心地位，学生被动地跟随教师的思路进行实验方法和技能的学习。因此，学生的主观能动性和创新能力难以有效发挥。
计算机硬件课程是计算机专业的重要分支，是软件课程学习的基础，对学生实际动手能力与创新能力的培养起着举足轻重的作用。鉴于计算机硬件课程本身的复杂性，学生在硬件实践课程的学习中存在着畏难情绪，同时硬件实践教学改革滞后，教学方法陈旧，实践课程与快速的计算机信息技术发展严重脱节，学生对计算机硬件实践课程学习的主观能动性不够，学习效果不佳，为此笔者探讨案例项目任务驱动教学法在计算机硬件实践教学中的应用，引导学生重视硬件课程，以提高学生学习兴趣，切实地提高学生实际动手能力、创新意识和就业核心竞争力。
1、基于案例项目任务驱动的教学方法
案例教学法基于启发式教学理念，寓教学内容和知识点于具体案例，结合典型案例的剖析，引导学生主动解决案例所遇到的问题，培养学生分析和解决问题的能力，发挥学生的学习主观能动性。项目教学法则是依托实际项目，融教学知识点于具体项目，学生在完成项目的过程中，学习教学大纲中设置的知识点，由于项目完成需要小组人员的通力合作，利于增强学生的团队意识，提高其自主创新能力。而任务驱动教学法是以学生作为学习主体，结合自己分担任务模块的完成，建构知识体系，极大地发挥了学生的学习主观能动性。上述3种教学方法已在当前教学实践中获得了良好的教学效果，但多以单一课程作为研究对象，教学方案设计过分依赖所选案例、项目和任务，且教学内容与设计案例、项目和任务严重脱节，影响了教学方法的效果。同时3种教学方法在培养学生创新能力和发挥学生主观能动性等方面各有侧重，为此，笔者以计算机硬件课程系统为研究对象，融3种教学方法于一体，以学生喜闻乐见的“案例”为“引导”，以“实际项目”为“主线”，寓课程知识点于项目实施的每个任务模块，“驱动”学生在完成任务的同时，建构理论体系。
2、基于案例项目任务驱动的计算机硬件实践课程的实施
2.1 计算机硬件课程实践教学内容的优化设置
计算机专业硬件课程主要有“模拟电路”、“数字电路”、“计算机组成原理”、“微型计算机原理”、“单片机原理及应用”以及“嵌入式系统”等。由于课程之间在内容上存在交叉部分，我们需要深入分析和研究计算机硬件课程的教学任务，按照硬件课程体系培养能力结构的要求，优化整合硬件课程实践教学的内容，将其分为电子技能训练教学内容、计算机系统训练教学内容、单片机与嵌入式系统教学内容3个部分，而每个部分又可分为验证性、综合性和创新性3个层次。
电子技能训练教学内容是计算机硬件课程实践教学的基础，主要以验证性和综合性试验为主，通过验证性试验巩固深化教学内容。综合性试验则是以学生熟知的案例（如设计系统电源、放大电路以及信号采集调理电路等）驱动学生综合解决系统级任务课题，提高学生综合解决问题的能力。实践教学平台包括基于Proteus仿真试验平台和自主性创新试验平台2种类型，其中基于Proteus仿真试验平台用于模拟电子电路运行机理，验证和巩固课堂教学知识点；而自主性创新试验平台是在教师引导下，学生自主搭建电子线路，从而加深其对课堂知识点的理解，提高其动手能力，激发学生的科研探究兴趣。
计算机系统训练教学内容多以综合性和创新性实验为主，主要设计内容包含处理器设计和计算机控制系统设计等方面，采用基于EDA试验平台和自主性创新试验平台2种类型。其中基于EDA试验平台的实验主要用于训练学生自主设计CPU的能力，强化其计算机底层理论体系，以便使学生建立整机的概念，优化软件编程效率。创新性试验平台则是基于实际的计算机控制系统，由学生自主地完成某一控制系统的设计，深化学生理解计算机专业硬件课程的重要性，激发学生对计算机硬件专业课程学习兴趣。
单片机与嵌入式系统教学内容主要以自主性创新试验为主，主要是对计算机硬件课程知识体系的综合检测。其试验平台多以教师实际承担的科研项目和电子设计大赛题目为主，项目具有较强的时效性和复杂性特点，易于提高学生参与课题的主观能动性，可作为计算机硬件实践课程的项目资源。学生在教师的任务分配下，独立完成自己所承担的任务，在任务完成过程中建构自己的知识体系。
2.2 项目资源的优化选择
计算机硬件课程实践教学项目资源的选择应以培养学生的创新能力为首要目的。所选项目应尽量涵盖教学大纲要求内容，同时项目还需具备一定的难度和时效性。为此，我们必须深入分析计算机硬件实践教学内容，获取相关知识点，并将其融于项目实施过程，使学生在解决项目实施过程中所遇到的问题时，掌握和深化课程知识点。
项目资源优化选择的原则有3个：①鉴于计算机硬件课程实践教学内容由电子技能训练内容、计算机系统训练教学内容和单片机与嵌入式系统教学内容3部分组成，项目资源需融合上述3种教学内容所涉及知识点，并充分涵盖相关教学内容；②项目资源内容需紧跟信息技术的发展方向，应有较强的时效性，易于激发学生学习的积极性；③项目在实施过程中所遇到的问题难度应适中，最后实验结果要明显，易于激发学生强烈的成就感。
我们以单片机与嵌入式系统教学内容为例说明项目资源优化选择原则。项目资源选择“基于单片机的智能车控制系统的设计”，包括软、硬件2部分，其中硬件部分包括了电源部分、硬件滤波部分、信号采集调理放大部分、数模转换部分、控制电路部分等电子电路部分，基本涵盖了模拟电路和数字电路的基本教学知识点；软件部分涵盖了定时器控制、中断应用、键盘使用、AD转换等，基本涵盖了微机原理和单片机原理的相关知识内容，且相关知识点均为硬件课程教学内容的基本知识点，难度适中。通过项目的实施，智能车可实现快速避障运行，易于激发学生的学习兴趣。智能车快速避障功能是智能机器人研究领域的热点，具有强烈的时代背景。此项目的开发经历，对于学生就业以及进一步深造都具有较强的指导意义。
2.3 实践案例的合理剖析
项目分解要注意与实践教学内容相结合，分解后的案例模块在功能上要保持一定的完整性，且各模块之间具有一定的渐进性、扩展性，这样可逐步引发学生的学习兴趣，避免产生畏惧和抵触情绪。我们需要针对每一个案例模块，进行有效地评价和优化，分析每个案例模块所运用的知识点、用到或可能替代的相关算法以及相关联的案例模块等，并实现和演示。
我们以“基于单片机的智能车控制系统的设计”为例，说明实践案例剖析过程。“基于单片机的智能车控制系统的设计”可分解成：智能车系统的电源模块、智能车系统信号调理模块、智能车系统显示模块、智能车系统速度控制模块、智能车系统循迹模块和智能车红外避障控制模块等典型案例。上述案例直接由实际智能车系统分解而成，功能上具有完整性，难度逐步加大，具有一定渐进性，且各案例均涉及计算机硬件课程相关知识点，譬如智能车红外避障控制模块包括硬件电子电路和软件设计部分，硬件电子电路设计部分还有模拟电子的信号推挽放大电路、12C总线扩展、中断硬件电路设计等，软件设计部分包括数字滤波设计信号、定时器设定控制周期、中断避障判定等。这样，一个案例就涉及了计算机专业硬件课程的相关知识点，便于学生在项目实施过程中，强化理论知识的学习，激发学习兴趣。
2.4 具体任务分配
案例剖析完毕后，我们必须指导学生将所选项目分解成相应的任务，使其与案例密切相关，并通过“模仿”、利用教学资源等学习方式完成任务，同时引导学生按照课堂上的案例步步深入，每完成一个任务，就将该任务“组装”进来，最终“组装”成一个完整的项目应用程序。结合“基于单片机的智能车控制系统的设计”剖析完成的案例，以任务的形式下达给各试验小组，分别用相关案例给各实验小组分配相关任务，因此会有智能车电源模块实验小组、智能车系统信号调理实验小组、智能车系统显示实验小组、智能车系统速度控制实验小组、智能车系统循迹控制实验小组以及智能车红外避障控制实验小组。各小组人员的具体任务进一步被分解，使得每一个学生都承担一定的具体任务。每位学生的责任明确，自己任务的完成都是项目完成必不可少的部分，使每位学生充分意识到团队合作的重要性，提高学生学习的主观能动性和创新能力。
2.5 客观评价体系的优化设置
具体任务下达以后，学生便进入动手操作环节，充分地发挥了学生的主体能动作用。为有效防止学生任务完成过程中出现困惑和畏难情绪，教师需要做好正确的引导，但必须时刻坚持“学生为主导”的教学理念，仅需在解决途径和思路上给予指导。学生在具体任务完成过程中建构自己的理论体系。项目完成时，每位同学需对自己所完成的任务进行总结和评价，并接受教师和学生的提问，教师做出点评。各实验小组都要对自己所承担的任务进行评价，这不仅对目标达成的结果作出判断，还对小组成员目标达成的情况作出分析评价。学生通过参与自己学习成果的评价，认识到自己的智力潜能，利于激发学生的科研热情。教师依据各小组评价、任务完成过程、设计方案、调试过程、实验报告等部分，按一定的比例计算出学生最终的考评成绩。
篇6
关键词：一体化教学；计算机组装与维护
以就业为导向，培养技能型人才是技工学校的办学目标。长期以来，受普通教育学科体系课程教学方式的影响，许多技校在教学上仍沿袭传统学科课程的教学模式，虽有实训环节的教学，但仍偏重于学科理论体系的完整传授，理论和实践有所脱节，而一体化教学模式将理论与实践教学有机地融为一体，成为培养技能型人才科学有效的教学模式。
技校《计算机组装与维护》课程的实践性非常强，除了一些计算机基础知识以外，主要是对计算机日常使用中出现的故障，包括软、硬件故障的排除，这需要学生掌握一定的计算机软、硬件基本知识，积累排除故障的经验。现就如何实施《计算机组装与维护》课程一体化教学，谈谈一些个人的看法。
1.深刻认识教学对象
技校学生是我们的教学对象，现在技工学生都是经过高中学校几次筛先之后才到技校来读书，有甚者连中考都没有参加，很多是被父母“逼”着来读书的。但从多元智能的观点来看，这些学生与同龄的普通高中学生相比，在智能结构与智能类型方面存在着本质的区别，总体来讲，他们是以形象思维为主的具有另类智力特点的青少年，而以形象思维为主者可以培养成技术型、技能型、技艺型的人才。这就决定了不能用培养抽象思维能力的课程和教学方法来培养以形象思维为主的学生，以一体化的教学模式更适合这些学生。
2.开发任务式的一体化课程
现行的教材大多数还是按学科课程思想编写的，偏重于学科体系逻辑结构的陈述，解决“是什么”、“为什么”的问题，这与培养职业型人才要解决的“怎样做”、“怎样做更好”问题不相适应，给教师的教和技校学生的学都带来很多不便，不符合学生形象思维的特点。因此按照完成任务过程的顺序，建立在现代行动体系教学基础上，能呈现实际工作过程的理论与实践相结合的一体化课程。最好能够做到学了就能用的效果。如在《计算机组装与维护》课程中，内存条接口与主板上的DIMM接口接触不良，整个计算机系统都无法使用，就连开机都不能， 在这种情况下，教师先要求学生用眼睛看和耳朵听，眼睛看显示器屏幕没有任何字符，耳朵听主机箱内有“嘟，嘟，都”的声音，而且这些声音是一直响，利用这种现象可以告诉学生计算机的内存有故障。在教学过程中，在学生使用的计算机上设置这样的故障，学生本来就是很想用计算机，现在连开机都不能，一般学生都想知道为什么不能开机，怎样才能解决这个问题，这时老师加以点拔，学生新自操作，果然问题对他们来说觉得好容易，这样，学生只要操作过一次，他就会记得很深，而且下次遇到这种问题就轻而易举的去解决。
开发任务式一体化课程的关键在于设计案例，应注意以下几个方面：
（1）教师要根据教学大纲和教学要求设计案例，案例必须典型，要能涵盖课程的相关知识点，并且要把相关知识点作适当的描述和解释；（2）案例要具有实践性和情景性，要与现实中的工作过程相吻合；（3）案例应具有针对性，教师应针对学生的接受能力来选择或设计教学案例；（4）案例实施过程有学生和老师的互动性；（5）案例必须成系统，在整个课程教学过程中用到的大部分案例之间应该相互联系，前后连贯，由易到难地编排。
为了提高学生的技能水平，除了精心编写教学案例以外，还要设计大量供学生进行上机操作的案例习题库，让学生在大量的上机练习中不断强化计算机硬件和软件的操作技能。
3.建立一体化计算机教室
传统计算机课程的教室安排是分为两部分：多媒体教室和计算机房。通常老师讲解部分是在多媒体教室进行，学生上机实践部分是在计算机房进行。由于技校计算机课程大多是具体操作，在多媒体教室讲了的操作步骤，等学生上机房操作时又忘记了，老师又要重新讲，这样浪费时间，事倍功半，教学效果不好。这种理论与实践分割的教学场地安排，与以培养操作技能为主的技校教学不相适应，不符合技校学生形象思维的智力特点。
因此要打破理论课与实践课地点分离的传统授课模式，建设一体化计算机教室。因为《计算机硬件组装与维护》课程与一盘应用软件操作的课程不一样，所以一体化教室要具有分屏系统（硬件维修和维护需要）、网络系统（基本网络维护需要）以及多媒体教学软件系统（软件维护需要），上课时老师一边讲授如何操作及操作方法和步骤并通过分屏系统演示给每个学生看（学生一人一台主机和两台显示器，显示器一台接主机，一台接分屏系统），学生一边看和听一边可以在自己的计算机上进行操作，实现边讲边练；通过多媒体教学软件教师机可控制学生机，把教师机的屏幕演示内容投射到各学生机的屏幕上，这个功能也可以实现老师边讲解，学生边操作，也可以将某位学生的操作演示给其他学生看，进行师生互动。这样教师就可以随时将理论教学与实践操作训练穿行，这种教学活动可以更好地将知识与技能紧密联系，增强学生的直观体验，激发学生的学习兴趣，达到提高教学质量和效果的目的。
在这样的学习情境中，学生处在一个真实互动的学习环境中，有助于促进学生获得对一个知识领域的生成性理解，助学生实现对自我学习行动的反思。教师在这样一个学习情境中对学生学习过程中出现的难点、问题以及失误、挫折能及时地做出积极反应，帮助学生修正自我建构的路径和方向。所以，建立在现代行动体系教学基础上的教学场地建设，是事半功倍的。
4.在教学组织形式上实行班内分层，强化分组合作学习
由于技校学生文化基础参差不齐，计算机基础也有很大的差异，有的同学计算机基础很好，而有的同学根本就没有操作过计算机，在教学中容易形成有些学生“吃不饱”，大部分学生“吃不了”的状况，不可能满足学生个性发展的需求，甚至会让一部分学生丧失学习信心，因为教师所讲对他们来说简直是天书，听不懂，看不懂。因此要做到因材施教，优化教学过程，就可以采用分层教学法。具体做法是依据学生的原有计算机基础，将 班内的学生按一定比例分为一、二、三层，一层是成绩优秀的学生，二层是中等的学生，三层是基础差的学生。然后成立多个学习小组，每个小组由成绩优秀的一层学生担任组长，安排2～3名三层学生，其余为二层学生。在上述一体化计算机教室内按小组安排座位，同一组的学生坐在一起，便于讨论、合作。这种分层分组要注意：（1）要体现组内异质、组间同质原则；（2）各组内男女比例要均衡；（3）组内学生个性要互补。
教师在授课时，以三层为教学起点，重点面向二层，同时准备1～2个具有一定难度的案例题目供一层学生练习。学生在上机操作时，教师下来指导，同时各小组组长在完成自身任务的前提下也要帮助指导本小组的其他成员，他们在帮助别人的过程中，其实也进一步巩固和提高了自己，同一小组成员之间也可互相帮助。这样既培养了学生的团队协作精神，也优化了教学效果，弥补了教师个别指导时间不够的问题。实施分层合作教学模式，在学习小组中同学间可取长补短，表达自己的想法和寻求别人帮助，可以极大地调动学生的学习积极性，增强学习的自信心。
通过开发课程案例式一体化课程、建立一体化计算机教室、采用班内分层的教学组织形式，基本上可以形成课程理论实践紧密联系的一体化教学体系。一体化教学能有效地将课堂和实践结合起来，将技能实践融入课堂教学，让学生直接在课堂上学到今后就业所必须的操作技能，变被动学习为主动参与，调动了学生学习的积极性与主动性，增强了学生的实践能力，符合职业教育的规律。因此，在计算机类课程的教学中引入一体化教学，对提高教学效果，增强学生的计算机实践操作技能，都具有积极的意义。
参考文献：
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关键词:硬件类课程;创新能力;教学改革;实践教学
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
随着计算机网络与通信技术、集成电路技术和计算机软、硬件软件技术的飞速发展,我国高等院校计算机专业教育的内容与形式都发生了很大的变化。如何跟上飞速发展的计算机科学与技术,培养具有创新能力的高素质计算机专业人才,是高校计算机专业教育面临的新挑战。
计算机是一个由硬件系统和软件系统组成的复杂系统。随着现代计算机系统的功能逐渐增强,对计算机专业人员硬件知识的要求也越来越高。作为计算机专业的核心课程之一,硬件类课程在培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力等方面具有非常重要的作用。但由于目前国内高校计算机教育中普遍存在着“重软轻硬”的现象,使得计算机专业在硬件课程的设置、知识体系和教学内容等方面存在着诸多不尽人意的地方,教学质量难以保证,致使许多计算机专业毕业生的硬件设计与动手能力较差,根本无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。本文针对目前国内高校计算机专业教学中普遍存在的问题和不足进行探讨,结合自己多年的教学经验,提出了硬件类课程教学改革和学生创新能力培养的几点想法。
2存在的主要问题
计算机硬件类课程的内涵十分丰富,主要包括:电工与电子技术、数字逻辑、计算机组成与体系结构、汇编语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机及应用、嵌入式系统等。这些课程虽然特点不同、内容各有侧重,但普遍存在工程实践性强,应用技术含量高,课程内容抽象难学的特点,影响了硬件类课程的教学效果。目前国内高等院校计算机专业硬件类课程教学中主要存在以下几方面的问题。
2.1专业设置普遍“重软轻硬”
硬件和软件是计算机系统不可或缺的两大组成部分,二者相互依存,不可分割。与之相对应,硬件类课程和软件类课程也相辅相成,构成了完整、科学的计算机专业知识体系。计算机的软硬件设计技能是一个合格的计算机专业毕业生本应具备的基本技能。但由于硬件类课程和软件类课程各自不同的特点,使得硬件类课程的教学对师资、设备乃至学生的学习基础与学习能力等方面的要求相对软件类课程要高,国内多数高校限于师资、设备、资金等各方面条件的制约,硬件类课程能砍掉的尽量砍掉,不能砍掉的课程也尽量压缩课时,在硬件类课程的教学及实验室建设方面明显不足,导致多数高校软件类课程课时相对较多而硬件类课程课时相对较少,在专业设置方面“重软轻硬”的现象比较严重。不少计算机专业的学生只将注意力和兴趣集中在各种编程环境、开发工具、数据库、计算机网络的集成技术上面,对于硬件技术的学习和应用研究不感兴趣或忘而生畏。
甚至有的学者也认为,计算机专业的学生可以“只要用键盘、鼠标就能演奏出各种美妙的音乐”。这种认识对于我国培养自主创新型人才是极为不利的。
2.2硬件类课程教材与教学内容相对陈旧,课程体系有待完善
随着科学技术的迅猛发展,计算机更新换代频繁,新产品、新技术不断涌现。在计算机专业的教学中,如不及时引入新知识,很容易造成教学内容滞后。目前许多高校在制订硬件类课程的教学计划时,主要根据本校的设备性能和师资水平来选择教材与教学内容,这就不可避免地造成了很多教学内容相对陈旧,与当前主流的计算机硬件技术差距太大,与实际应用严重脱节,对学生缺少吸引力,难以激发学生的学习兴趣。比如国内多数高校《数字逻辑》教材的内容还是以中、小规模集成电路为主,而对大规模、超大规模集成电路的内容很少涉及;《微机原理与接口技术》则以80x86系列微机为背景,以8259、8255等芯片的讲解为重点,而对在应用领域处于主流地位的ARM、DSP、FPGA等新型技术涉及较少。这种教学内容与现实技术脱节的现状严重影响了计算机硬件类课程的教学质量。另外,由于计算机硬件类课程体系不够完善,导致有些内容在多门课程中重复出现,如数制在“数字逻辑”、“汇编语言”、“计算机组成与体系结构”、“单片机”等课程中均要讲到;再如有关中断、接口控制方面的内容在“计算机组成原理”、“汇编语言”、“微机原理与接口技术”、“单片机”等课程中均有涉及。教学内容的重叠一方面占用了有限的教学学时;另一方面也会使学生感到疲劳,并对课程设置产生不满情绪,影响学习效果。
2.3重视课堂教学,轻视实践教学,缺乏创新能力的培养
计算机硬件类课程是实践性很强的学科,学生必须具备足够的实践动手能力才能适应社会的需求。相对于仅需要一台电脑、几本书及相应的软件应用平台就可进行软件类课程的学习,硬件课程实践教学的实施比较困难,设备投资大,通常每门课程需要配备专门的实验设备和相应辅助设备,且对实验辅导和设备维护人员的要求也比较高。多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足,实践教学的课时过少,而且验证性实验占绝大多数,造成学生硬件动手能力普遍低下,其创造力无法得到训练,导致了计算机硬件课程在实践教学上的不足。从而出现了“重理论、轻实践、重考分、轻能力”的现象,这不利于学生扎实地掌握硬件知识,也无益于学生动手能力的提高,必须通过深化硬件课程的教学改革加以改进。
2.4各门课程间的有机联系不足,学生无法驾驭整个知识体系
现代计算机系统的功能越来越强,计算机软、硬件的界限日渐模糊,许多软、硬件的实现可以相互转化。而在目前的计算机教学中,硬件知识与软件知识间缺乏足够的联系和交叉互补,学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用,也就不能形成完整的知识体系,更无法做到软、硬件知识融会贯通。另外,由于前面所提到的计算机硬件类课程要在不同的学期内开设,各门课程间既有联系又各自相互独立,加之内容繁琐,受课时数等因素的限制,在硬件课程的教学中往往只注重各自的重点而无法顾及到各门课程间的联系,导致学生无法对计算机硬件系统有一个完整的认识,出现“只见树木不见森林”的现象。其次,硬件类课程间缺乏充分的衔接,如“数字逻辑”、“计算机组成与体系结构”、“汇编语言”与“微机原理与接口技术”等课程内容的关联很难统一,有些知识点多门课程中重复,而有些知识点缺失,导致学生知识的增长没有渐进性、系统性。所有这些都导致了学生的专业知识体系不够健全。
2.5学生对硬件课程的学习兴趣普遍不高
由于计算机硬件类课程体系庞大,内容繁杂,原理层面的内容较多,学生对抽象的原理和复杂的硬件电路很不适应,容易使人感到抽象、繁琐、空洞、枯燥,而无从下手。其次,学生对硬件课程的了解不够全面,认为硬件课程只是学习计算机的内部工作原理,在计算机应用中无关紧要,认识不到硬件技术在应用方面的重要性,再加上相应的实践环节难以保证、课程考试评价体系中对硬件实践能力的重视不够,导致学生在学习中缺乏积极性。
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《计算机应用基础》课程是面向我院所有专业学生的一门公共基础必修课程。课程主要介绍办公软件的应用，还需要学生掌握计算机硬件、软件的基本使用，并要求同学们在此基础上具备一定的拓展能力，以便顺利承接各专业后续课程和计算机综合应用领域前沿知识，是一门动手实践能力要求极强的课程。该门课程受众广、实践性强、课程要求高，是除学生专业知识外，在职场上用到最广泛的技能之一。课程在教学内容设置、教学硬件配备和教学方法改革上，要紧贴社会需要，而在考核上又要精准有效，保证学生能够顺利掌握相关知识点，促使学生综合提高自身的操作技能发展。
2课程的教学现状
2.1学生计算机应用操作能力基础较差
学生入学时，受到地域、教育经历、家庭背景和个人兴趣爱好的影响，使他们的计算机应用能力有较大的差距。根据我院近几年的生源来看，在学生中进行调查分析后约有71.9%的学生反映自己的计算机操作水平不太熟练，其中的23.8%表示很不熟练。在授课过程中，有些同学从没接触过计算机，所以当他们在实际上课中面对计算机时会产生恐惧，害怕跟不上进度，或者遇到困难时就一直抱怨退缩。有的同学虽然用过计算机，但主要是用来玩游戏或上网，所以他们对一些办公软件操作还是不熟悉，甚至因为长期使用计算机键盘不规范的操作，使得有些同学在打字录入时指法错误，需要授课过程中不停的纠正。而近几年随着高职生源基础知识素质的整体下降，即使这中间有中职对口招生的增长，他们在中职已经学习过了一些计算机的知识，但总体上学生的接受能力还是处于下降的趋势。
2.2单一的考核方式不能全面反映出学生的掌握程度
在过去，本门课程通常采用平时成绩和高校计算机等级考试（广西考区）作为考核的标准。在试卷的知识分布、试题的数量和难度来说，都无法准确判断学生对课程掌握情况。虽然我院每次考试都有90%以上的通过率，通过率一直处于全区前列，但从学生的实际掌握程度来看，离社会实际工作差距仍然巨大。这其中包括很多高分通过考试的学生，他们的实际操作水平还是存在严重欠缺。
2.3授课实现全机房环境实训
该门课程实践性极强，教学内容90%都离不开操作。随着近几年教学环境不断改善，实训设备配备相对充足，使得这门课的授课完全在计算机应用技术实训室下进行。相比传统教室授课，再统一到机房实训的模式，直接在机房授课，教学更直观，学生接受到实践、消化巩固知识更高效。
2.4用人单位对学生计算机应用能力要求越来越高
用人单位大多实现了办公自动化，即使没有自己的OA系统，很多文件的处理也离不开计算机。这就要求高职学生无论是何种专业的都必须掌握计算机操作技能。为了更好的了解学生对课程在教学需求、教学内容和考核形势上的要求。我们对毕业生和在校生进行了抽样调查中，其中有效问卷240份。从统计结果来看，97.1%认为开设本门课程有必要，而在毕业生中，100%的学生认为有必要开设这门课程。
3改革措施
3.1深化教学改革，完善教学设计
“学以致用”是我们在教学中一贯的目标，学生在实际工作需要什么，我们就尽量调整教学内容来满足需求。所以在理实一体化的教学环境中，案例设计就需要突出更多的实用性。通过反复的实践，我们对课程重新进行了教学设计，并以Word和PowerPoint模块进行说明。
3.2课程考核从单一考试转变为模块化考试
根据教学内容的设置，我们将实际使用最多的办公软件的三个部分和打字速度作为课程的考核模块，即打字速度、Word、Excel、（PowerPoint+Windows）四个模块考核，每个模块占总成绩25%。每个模块在考试类型上有了很大的改革，Word、Excel以任务式命题方式，而PowerPoint是任务式和创新性结合的命题方式。在Word、Excel中的难度较原来采用的高校计算机等级考试难度更高。在PowerPoint中，通过提供一些素材，在完成题目基本要求外，自行对演示文稿进行美化设计。除了办公软件的教学内容外，在平时练习中，加入打字练习，并加以考核，从而引导学生主动提高打字速度。
3.3模块化考试穿插于教学过程
模块化考试是将原本集中统一的考试，穿插在教学过程中进行。考试不再是终结性的评价，而是在教学过程中及时诊断学生技能上掌握的情况，并反馈给学生，以便于他们在课程学习过程中就能改正自己的问题。原则上，在每个模块教学完成后，会进行一次模块考试。随着考核方式的改革，本门课教学的老师更注重实操能力培养，而学生的能力考核注重在平时积累上，有效地减少老师和学生在课程评价中纠纷，使课程考核更加透明公开。
3.4模块化考试全程上机考核
考试改革后，取消了原来的理论考试，所有的模块全部实现上机操作考核。学生不需要在考试前单纯的死记硬背了，但他们要在平时的课堂教学中多做多练才能在模块考试中能够更好更快的完成题目。
4改革成效和存在问题
4.1学生的打字速度明显提高
通过在计算机应用基础课程教学过程中加入打字练习后，学生的打字速度比训练前进步很大。课程学习前，学生打字30字/分钟以上的占调查人数的53.1%；，而对毕业生调查时，100%的学生打字在30字/分钟以上，其中75%的被调查者打字速度提升到了60字/分钟以上。
4.2参加技能比赛硕果累累
我院学生在参加2013年全国技能活动周南宁区市属职业院校学生职业技能大赛中，五名参赛学生囊括了比赛前五名的佳绩。在2014年参赛时，也分获了该项比赛的一、二、三等奖。成绩在所有参赛院校里，可谓名列前茅。
4.3职业资格证书取得率高
高等职业院校在教学过程中贯穿职业教育，学生的双证书获得率是体现职业教育特性的重要参考标准。我们课程设计紧贴社会实用需求，并与职业资格证书考核内容挂钩。学生在参加职业资格证书考试时适应快，减轻他们的考证压力。我院在组织学生参加“计算机操作员”职业资格项目认证考试时，学生一次性通过率长期保持在90%以上。
4.4课程课时逐年压缩
随着职业教育2+1改革，学生在校学习的时间缩短，校外实习的时间加长。在校期间需要将理论和实训授课内容全将讲完，就需要对课程进行一定的调整。大部分系部选择压缩公共基础课来弥补专业课时间不够的问题。计算机应用基础课程本身要求高，但课时也被缩减严重。在教学目标要求不变的情况，难度也进一步增高。
4.5学生层面上存在一定抵触
模块化考试在考核深度和难度上都有进一步的提高。学生通过考试就需要不断的适应考试的要求，掌握很多的知识，对他们来说取得课程学分难度加大了。因此相比原来的考试，加大难度的模块化考试在在校生群体中显然不那么受欢迎。当然，与此同时，毕业生调查中还是非常认同本门课程的。
5总结
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关键词：中等职业教育；计算机应用基础；专业情境；汽配专业；教学实践
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）01-0138-02
Secondary Vocational School "Computer Application Foundation" Course Teaching Practice Research ― Tieling Technician Institute as an Example
HAO Ying， XU Yue
（Liaoning Engineering Vocational College， Tielling 112008， China）
Abstract： The computer application base is a public basic course of secondary vocational schools， the main content is using the office method and some basic knowledge of computer. But because of the different professional characteristics， in the basic computer application scope is also different， and the requirements with different professional students having basic computer application ability also have difference. According to the aspect of basic computer application situation， creating situation for different professional computer basic application course not only can stimulate students' interest in learning， can also be combined with professional knowledge in order to apply it. To Tieling technician institute as an example， this paper discusses the secondary vocational "computer application foundation" course teaching practice.
Key words： secondary vocational education；computer application basis；Professional situation；Auto parts professional；teaching practice
当前，既掌握牢固的专业能力，又能利用计算机处理实际工作中问题的毕业生越来越受到企业和用人单位的欢迎。学生在掌握本专业知识的同时还要拥有熟练的计算机操作能力。《计算机应用基础》课程作为中等职业院校各专业普遍开设的一门公共必修课，各个专业的学生对于这门课程的学习也应该越加重视。在对毕业学生的回访中发现，有些学生正是因为能够很好地利用所掌握的计算机应用基础知识解决实际工作问题而得到了工作机会。下面将从企业调研及毕业生回访、毕业生应具备的计算机基础应用能力、根据专业设置情境教学、汽车维修专业的情境教学设计四个方面来阐述《计算机应用基础》课程的分专业教学实践。
1 企业调研及毕业生回访
为了掌握汽车装配专业毕业生在实习工作过程中应用哪些计算机基础知识处理问题的实际情况，了解社会、行业以及企业对非计算机专业人才掌握计算机的理论知识、动手能力和相关职业素质的基本要求，开展了企业调研及毕业生回访工作。[1]同时，还针对非计算机专业开设的《计算机应用基础》课程标准是否适合用人单位的实际需求，以及企业、员工在工作过程中的双向满意度等做了考察。经过调研和回访，将以企业实际应用为导向设计适应汽车维修专业的《计算机应用基础》课程情境教学，为铁岭技师学院不同专业确定分专业的《计算机应用基础》课程标准打下良好的基础，提高学生的计算机基础应用的综合素质与社会竞争力。
本次主要调研对象是铁岭地区专用车生产基地的企业，包括铁岭地区的5家汽车修理厂和3家汽车4S店，单位性质均为民营企业。 主要调查企业对新招聘的毕业生岗位设置情况以及各岗位对掌握计算机基础应用能力的需求情况。调研和回访共经历五个步骤：1）拟好调研提纲、方案，设计好调查问卷。2）到企业分别与新入职的毕业生和管理层进行访谈，做好记录。3）到工作区实地观察毕业生的工作情况，了解企业员工的工作环境、工作内容和所需要掌握的技能，然后发放调查问卷。4）回收问卷，收集相关的资料，做好数据分析，绘制数据表格和分析图等。5）分析结果。
2 毕业生应具备的计算机基础应用能力
通过到企业走访、进行问卷调查及查看企业招聘数据中可以看出，在企业中计算机基础的应用主要用于对事务的处理，这也是对计算机的最基本的应用，具体包括文字处理、个人日程安排、行文办公、函件处理、文档资料管理、编辑排版、电子报表、人事管理、工资管理，以及其他事务处理。[2]涉及的主要计算机技术包括文字处理、数据处理、电子报表处理以及图像图形的处理技术等内容。这些事务通常使用诸如Microsoft Office等办公软件即可处理，与学校所设置的课程内容一致。
经过以上分析，确定了我院非计算机专业中职学生在学完《计算机应用基础》这门课程后，应具备以下能力：1）基础能力：即计算机的思维能力，应该有较强的分析具体的企业实际问题，并利用掌握的计算机基础应用的技术解决实际问题的能力。2）应用能力：主要有熟练的应用计算机硬件系统和操作系统的能力，有效应用计算机操作系统及安装的应用软件进行企业的文档、图片和数据处理能力，能对计算机具有管理和维护能力。3）团队协作和组织能力：主要是沟通能力，包括表达、交流和通讯能力，与其他成员协同工作能力，项目的筹划安排能力，组织和管理能力。4）适应能力：主要是指适应社会环境的能力，使自己专业技能与学科发展保持同步。
3 根据专业设置情境教学
情境教学法是为了达到教学目的，针对具体教学内容和不同专业学生的特点，引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，并使学生的心理机能得到发展的教学方法。[3]一般情境教学都以案例为载体，以专业特点为依据，架设与其相关的教学情境，以中等职业院校铁岭技师学院汽车维修专业的《计算机应用基础》课程为例，在教学中创建出与汽车维修专业相关的需要计算机知识的任务，让学生通过完成这样的任务，既学习了计算机知识，又提前实践了本专业的知识。在中职院校中《计算机应用基础》课程是一门操作性、应用性比较强的公共课，是学生接触电脑基础知识课程的途径，但是涉及的知识点并不简单，学生完全可以通过学好这门课走上工作岗位。因此我把这门课和学生的专业联系起来。[4]让学生在一个专业问题中学习计算机知识，再用计算机知识解决这个问题，如用Excel办公软件制作一张汽车配件报价表格。这样不但激发了学生的学习积极性，也交给了学生工作中如何快速解决问题的技能，在学中用，在用中学。
4 汽车维修专业的情境教学设计
根据汽车维修专业的特点，将汽车维修专业的《计算机应用基础课程》设定为三个主情境模式（如图1）和12个子情境模式，分别为word实训子情境（如图2）、Excel实训子情境（如图3）和PowerPint实训子情境（如图4）。涉及的主要内容包括文字处理Word、表格处理Excel、幻灯片制作PowerPoint。这些情境模式分别用丰富的例子贯通整个教学。[5]例如在Word教学过程中，将教学情境设置为底盘安装，学生在实训过程中通过借助计算机完成部分实习任务。汽车维修专业情境结构图如下：
图1 主情境
图2 word实训子情境
图3 excel实训子情境
图4 PowerPoint实训子情境
在完成上诉任务后，能够完成下列既定的教学目标：1）利用Word制作表格，联系了Word中的表格部分和边框底纹设置等知识内容；插入图片掌握了图文混排的知识点；制作流程图掌握了自选图形的绘制。2）Excel表格的制作；使用Excel公式、函数、数据透视表统计分析数据，利用图表实现对数据的直观显示。3）演示文稿的制作，包括幻灯片的使用以及各种对象的简单操作。
通过对铁岭技师学院汽车维修班学生的实践教学，取得了较理想的成效，目前在企业实习的学生，在计算机基础应用方面普遍得到了企业的认可。[6]这就证明了以就业为导向、以能力为本位、加强公共课的专业特性及优化课程标准，能为社会提供具备良好的职业道德、较强的职业能力和高素质的劳动者。
参考文献：
[1] 孟国强，张胜宾.新加坡南洋理工学院“教学工厂”模式下的教学实施分析[J].职业教育研究，2012（7）. （下转第142页）
（上接第139页）
[2] 谢丽辉. “校、企、地”文化融合视野下石化高技能人才培养模式探究[J].教育与职业，2012（10）.
[3] 徐涵.德国学习领域课程方案的基本特征[J].教育发展研究，2008（1）：69-71.
[4] 赵志群.对工学结合课程的认识（二）[J].职教论坛，2008（2）：1.
篇10
[关键词] 高职教育；工作过程；项目任务；教学改革
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 16. 078
[中图分类号] G71 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）16- 0132- 03
课程项目化已经成为当前高职教育课程改革的方向， 构建以真实项目开发为载体，以职业岗位能力为导向的课程体系；通过分析实际工作过程、提炼典型工作任务、转化为学习领域、设计出学习情境，以任务驱动等行为引导改革教学模式与方法；针对课程进行项目化、模块化、案例化、任务分解的课程设计，符合高等职业教育发展规律，容易激发学生学习兴趣，培养学生综合应用专业知识能力，提高人才培养质量，达到综合培养学生的职业意识与职业技能的目的。
1 高职计算机应用类课程项目任务教学改革的必要性
目前高职计算机类课程项目化教学仍然存在很多问题，虽然突破了传统的以理论为中心的教学模式， 但很多课程只是把课程项目化理解为案例教学，各案例之间不存在关联，没有按实际项目规划案例群；项目开发和设计不够合理，缺乏实践性教学环节的有力支撑以及“双师型”教师严重匮乏。针对高职计算机应用类课程特点，结合工作过程与相关职业能力，进一步深入实施工作过程导向的项目任务教学改革显得尤为重要。
2 高职计算机应用类课程项目任务教学设计
2.1 构建以岗位职业能力为导向的岗位课程群，创新高技能人才培养
在承担国家社会科学基金“十一五”规划（教育学科）国家级课题子课题：《高职高专计算机类课程改革的研究》基础上，以科研带动专业建设，结合工作过程与相关职业能力进行分析，针对计算机职业岗位（群）的工作实际设计出科学的项目任务和职业能力目标，再对课程体系进行结构分析，完成课程设置，实现课程目标主动对接岗位群工作过程和任务所需职业能力的目标，以满足人才培养目标和职业岗位需要。
2.2 课程设计模块化原则
确定出核心课程后，按照教育学相关理论从纵向上对课程之间的先后、主次等关系进行了分析。同时在基于工作过程的理念下，以项目开发为主线，横向上确定课程之间的平行与整合关系，最终形成了”层次推进式”的模块化课程体系。模块化教学模式与传统教学模式的最大区别在于打破了学科的理论和知识体系，将必须掌握的理论知识点和各种单项技能融入各职业能力模块中。从各职业能力模块出发，设置课程体系。即以职业岗位要求为目标，以从事目标职业岗位所需的核心职业能力出发，将每一岗位的职业能力进行详细分解，提炼出若干任务（知识点和技能单元），围绕生产流程或工作流程，将传统课程进行重新整合，最终按照岗位群要求，以模块化方式重构核心主干课程体系。
3 课程项目任务教学改革实施策略
以工作岗位职业能力为引导，以培养职业能力和职业素质为本位的课程观完善学习领域岗位课程群设计，修订高职计算机应用专业教学方案与课程标准，由知识本位向能力本位转化，将知识划分转向工作项目任务划分，建设形成特色鲜明的“361”实践教学模式，编写高职计算机类项目任务案例系列教材，并推进与之相适应的基于过程的形成性考核评价模式、建设立体化教学资源，践行教师“双师”、学生“双证”制度，以赛促学，显著提高了教学效果，促进学生实际动手与实践能力，提高学生岗位职业竞争力。
3.1 编写高职特色“项目任务驱动”系列教材，强化能力培养主线
在多年来充分研究高职计算机相关岗位能力和教学模式的基础上，探索出高职计算机类课程“项目化、模块化、实践化”的课程建设思路，基于多年课程改革与建设积累，整理历年课程讲稿，于2008年开始经过几年时间呕心沥血编写《高职高专计算机类课程改革规划教材》，突破传统教材、教学法的诸多弊端，教材进行任务驱动教学的课改理念，其编著思路、任务样本均位于同行前列。提出并实现了计算机类课程“项目的模块化分解、目标任务驱动式教学法”的教学模式和学材式教学资源整合方法，教学实施教、学、练、做四位一体化，大大提高了学生的实际动手能力。并于2010年荣获第三届自治区哲学社会科学优秀成果政府奖三等奖。
3.2 创新教学模式与教学方法，提高课堂教学效果
3.2.1 教学模式采用理论与实践相融合的“教、学、练、做”一体化模式
培养和训练学生对知识点和技能点的掌握；通过实践练习使学生全面、准确地理解与掌握教学大纲的内容与操作要求，掌握老师课堂上所讲的教学内容。
3.2.2 课程实施通过实际任务驱动
在具体教学过程中，以实际任务引领，并以任务驱动来完成整个教学过程。在任务中涵盖教学的基本要求和从事实际工作所需要的知识和技能，让学生介入完成实际工作任务，在完成任务后取得明确的成果作品，让自主获取新的成果成为进一步激发学习热情的动力。
3.2.3 创建“361”教学模式
经过多年的教学摸索，创建“361”式教学模式（三段、六步、一综合开放案例）“三段一体”的学习过程：教学实施分为前期、中期、后期3个阶段，形成了由浅入深、案例有小到大、逐步提高的过程。“六步法”课程教学环节：课程教学全部在多媒体网络机房进行，“教、学、练、做”完全融合。整个教学过程分为“总任务的导入 > 逐个完成由模仿型总任务切分而成的子任务，与此同步逐步完成开放型任务 > 最后完成两个总任务（获取学习成果）”的过程，辅以课余参与实际项目开发的锻炼与提高。每个情境由提出任务>任务分析>确定实施方案>任务实施>在任务实实施过程中的检查与指导>完成任务后的评价及拓展训练等环节构成。一综合开放案例：在课程末尾、学生根据所学知识，模仿制作案例的基础上、充分发挥学生主观能动性、自主选题、自主设计开发制作开放性综合案例。
3.2.4 教学方法多样化
课堂教学采用项目教学法、实践教学采用任务驱动型教学法、启发式教学方法、实际案例教学法、头脑风暴法相结合。
3.3 基于过程的形成性评价模式，有效控制教学质量
改革本课程的课程成绩考评，采取“基于过程控制的形成性考核”方式，将过程考核贯穿于整个教学过程，并采取有效的过程控制。将课程教学及考核分为平时、阶段和综合3部分。同时采用“阶段循环考试法”，也就是学生进行考核后，如学生对本人完成任务情况不满意允许进一步完善，可以重新考核的“阶段循环考试法”，打破了一考定终身的状况。
3.4 引项目入校园，完善实训实践教学
从职业岗位能力的培养和职业资格考核入手，建立完整的实践教学体系，制定出实践教学的相关文件，加强实训室建设，开放实训平台，以校企合作的教育模式实现岗位与课程相对接，引进项目进入到实际教学中，建立项目式的教学组织方式，推进以项目课程为主题的课程改革，培养学生合作精神，从而实现学校、企业、学生三方共赢。
3.5 以赛促学，实施“双证书”制度，提高人才培养质量
依托课程优势，大力推行“双证书”制度，以赛促学，组织学生参加各级各类比赛。将职业技能赛事融入到教学内容中，在比赛中增强学生竞争意识，检验学生应用能力，展示学生的风采，提高学生学习兴趣，促进专业技能与企业岗位 “零距离”接轨，提高了就业竞争力。荣获全国“挑战杯”大赛、自治区高职技能大赛等奖项10余项。
3.6 打造 “双师型”教学团队建设，适应高职教学
高职高专的计算机专业教学改革，既要对课程和教材进行改革，还要灵活的设置教学教法，对老师的要求也提出了新标准，要求教师走入企业走入实践，以应对新形势新要求，技师与教师双师型的专业人才，更加适合高职的教学工作。
制定“双师型”教师队伍建设规划，健全师资队伍发展的政策与措施。加强教师团队、兼职教师资源库、教学名师、专业教学能手和教坛新秀 “五项工程”建设。积极引进具有双师素质的专业技术人员和管理人员到教研室任教，充实教师队伍。以教师整体素质提高为中心，以“双师型”教师队伍建设为重点，培养、引进、聘请相结合，校企互通，共同打造素质优良、结构合理、专兼结合的“双师型”优秀专业教学团队。
加强对在职教师的培养和培训力度，在不断提高他们学历层次和理论水平的同时，有计划地让教师到生产、建设、管理、服务第一线或学校紧密型实训基地和产学研结合基地实际锻炼（或工作）一段时间，以提高实践教学技能，逐步成为双师素质的教师。教学团队教师100%具有“双证书”，提高了教师的职业能力和教学驾驭能力，切实提高人才培养质量。荣获教学名师、青年教师技能大赛、教案评比等各类奖项21项。
4 结 语
高职计算机应用类课程项目任务教学改革重视对学生实际能力培养，激发了学生的学习兴趣，课堂讨论热烈，使教学效果得到了改善，学生的实践操作能力明显得到提高。学生的学习主动性与积极性明显增强，职业能力明显提高。使计算机应用型、高技能型人才培养得到了有力和长效的质量保障，提高了课堂教学效果，提高教学质量，同时也为高职培养应用型高技能人才提供可操作的教学模式与方法。
主要参考文献
[1]孔英，褚晓广.基于案例项目任务驱动的计算机硬件课程实践教学[J].计算机教育，2013（6）.
[2]代菲菲. 基于“导入项目及任务驱动”教学理念的高职计算机教学应用研究[J]. 软件导刊，2012（7）.
