计算机硬件类专业范文

时间:2023-10-25 17:33:49

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计算机硬件类专业

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关键词:计算机硬件;专业人才;培养

计算机硬件类专业人才是计算机行业所需的专业人才类型之一,其主要是培养熟悉计算机内部结构、计算机内部工作原理、操作系统、计算机网络等,具有独立承担计算机硬件的设计、应用的应用型人才,但是长期以来各高校中计算机硬件类专业发展明显落后于软件类专业,在培养目标、课程体系、教师教学等各个环节中都存在着一定的问题,因此有必要对当前计算机硬件类专业人才现状进行分析,以更好地指导实践中人才培养。

1当前各高校计算机硬件类人才培养现状

计算机硬件类人才培养是高校计算机专业人才培养的重要方向2_--,也是适应当前社会发展的现实需要,但是当前各个高校在硬件类人才培养的过程中普遍地存在着一些问题,这些问题的存在也较为严重地影响了硬件类专业人才培养质量的进一步提高,主要表现于以下几点。

1.1培养目标模糊,缺乏特色

高校中培养的计算机专业人才一般分为2类:一类是软件方面的专业人才,主要从事相关的计算机软件开发与维护、程序编写等偏软件人才,如各类软件工程师等。另一类是偏硬件方面的专业人员,主要从事计算机硬件方面的结构、工作原理、计算机硬件方面的设计与开发工作。当前我国高校在计算机硬件类专业人才的培养目标的制定上人才定位模糊,专业特色不明显,在实际的人才培养过程中“广而不精”,学生在硬件方面的专业知识不足,尤其是实际动手能力较差,不能很好地胜任计算机硬件方面的专业工作。

课程设置缺乏科学性和针对性。培养目标的不明确直接导致硬件类专业的课程设置缺乏科学性和针对性,计算机相关专业是一门发展较快的专业门类,其课程体系的设置应时刻紧跟计算机软硬件方面的技术而不断更新和发展,以便更好地服务于专业人才的培养。当前各高校中的计算机硬件类课程体系更多地面向计算机类的相关专业,如软件开发、计算机通信、自动控制等等计算机专业中的各个相关专业,而缺乏专门针对硬件类人才的计算机硬件课程体系的设置,使得硬件类专业的课程体系缺乏针对性和科学性,同时不少高校的硬件类课程内容较为陈旧庞杂,课程与课程之间在知识结构、内容等方面缺乏联系和衔接,没有及时更新现有的硬件类课程内容,课程脉络较为模糊,影响了硬件类人才培养质量。

1.2学生硬件动手能力不足

计算机硬件类专业所学的知识理论性较强,应用范围广,与实践联系十分紧密,因而对学生的实际动手能力要求极高,硬件类专业要培养的就是有较强的硬件设计、开发等方面的实际技能的应用型人才,硬件类专业的人才培养特点决定了其需要在相关实训设备、人员配备、资金等方面有较大的投入,为提高学生的动手实践能力奠定基础,然而当前高校在硬件类专业人才的培养过程中或多或少地忽视了学生实际动手能力的培养,突出表现在实验室设备不足、相关的人员不到位、理论教学和实践教学体系协调性缺失等情况,较为严重地限制了学生硬件方面实际动手能力的提高。

1.3师资不足,尤以“双师型”教师紧缺

制约高校计算机硬件类专业人才培养的另一因素是师资因素,没有高素质的教师就不可能有高素质的学生。硬件类人才培养过程中对学生实践动手能力的高要求需要有一支既精通理论又拥有硬件动手操作能力的教师队伍,然而当前高校中硬件类专业的教师大多来自各高校毕业的硕博人员,其特点是理论知识丰富却缺乏相关的实践动手能力,这也在一定程度上影响了教师对学生实践动手能力的指导,长期的理论灌输也使得学生的专业热情降低,影响了培养质量。虽然不少高校也注意到了应培养和招聘更多的计算机类“双师型”教师,但是受制于工资待遇、教师编制等现实性因素,高校硬件类专业教师师资建设依然任重而道远。

2改进高校计算机硬件类专业人才培养的措施

面对当前计算机硬件类专业人才培养过程中存在的突出性问题,有必要采取有效措施进一步改进当前硬件类专业人才培养现状,提高培养质量,笔者认为应着重从以下几个方面着手。

2.1明确培养目标

培养目标作为高校教育活动的出发点和归宿,不仅深刻地影响教育者和受教育者个人,而且也影响到整个高校和社会的发展,对课程设置、教学活动等方面具有直接的指导作用和统筹作用,因此改进高校计算机硬件类专业人才培养现状应首先从培养目标入手,应对当前高校中计算机硬件类专业人才培养目标模糊不清、缺乏特色的问题予以清理,明确硬件类专业人才的培养目标是培养熟悉计算机内部工作原理,专业从事计算机硬件类的设计、技术开发、维护等方面的实际工作的人才,要和软件类人才区别开来,明确硬件类专业人才培养定位,使得学生毕业之后可以独立从事硬件类方面的专业工作,拥有较高的实践动手能力。

2.2根据硬件类专业人才培养目标优化和改进课程设置

课程设置作为学生学习本专业知识的重要载体,其科学性、针对性如何,直接关系到培养目标能否顺利实现。面对当前计算机硬件类专业课程设置不合理、针对性不足、结构冗余、内容落后的现状,应根据计算机硬件类的最新发展趋势和硬件类人才培养目标来重构硬件类专业课程体系,设置覆盖硬件类专业内容从基础课程、核心课程到创新课程的纵向分层体系,明确基础课程、核心课程和创新课程各自的功能和内容,形成3类课程之间相互协调、相互促进的课程体系;在课程内容方面,依据计算机硬件方面的最新发展趋势和硬件类专业人才培养的总要求,合理充实现有的硬件类课程体系的内容,促使课程内容紧跟时展,夯实硬件类专业人才培养的课程基础。完善后的计算机硬件类课程体系大致如表1所示。

2.3完善现有的硬件类实践课程教学体系

完善实践教学体系应成为今后硬件类人才培养改进的重点,因其在硬件类人才培养质量的过程中有着核心和基础性的作用,在实践教学过程中,教师应坚持促进学生在知识、能力以及创新素养等协调发展的理念,以培养学生实际的动手能力为核心,在实际的教学环节中,由于种种主客观方面的原因,实践教学在硬件类人才的培养过程中的重要性被降低甚至有所忽略,因此在今后应着力于推进硬件类人才培养的实践教学改进,培养具有扎实的实践动手能力、创新意识和创新能力强的硬件类专业人才。高校应积极采取措施,推进硬件类专业学生积极参加各种校内外实训计划、顶岗实习等,实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式,从校内和校外2个方面提高学生实践动手能力。校内方面,加大对学生硬件类实验硬件建设的投入、师资配备,在课时分配、课程评价等方面向实践教学倾斜,鼓励学生积极参加各类硬件类的竞赛活动等;校外方面,积极与相关企业建立合作关系,拓展校外学生实训基地,鼓励学生利用寒暑假等时间进入企业进行顶岗实习等,因地制宜地提高学生的实际动手能力。

2.4加强师资建设,扩大“双师型”教师队伍在计算机专业教师队伍中的比例

师资队伍建设是高校人才培养的重要一环,教师素质的高低对学生素养的影响是不言而喻的,因此高校应重视加强硬件类专业教师队伍的建设问题。―方面,针对现有的教师,应鼓励他们积极通过各种途径提高实践技能,定期对教师进行专业培训,鼓励相关教师进入相关企业,参与相关产品的研发、设计等工作,鼓励有条件的教师积极申报相关课题、研究项目等,提高自身实践技能;另一方面,完善现有的教师招聘标准和教师评价办法,通过提高待遇等措施吸引拥有计算机硬件方面学科背景和专业背景的“双师型”人才进入高校任教,充实高校计算机教师队伍,提高教师群体整体专业素养水平,以更好地服务于教学。

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关键词:应用型人才;计算机软件类;课程体系;校企合作

随着“互联网+”战略的推进,特别是电子商务、服务外包等新兴信息技术产业的迅速发展,社会和产业对计算机软件人才的需求日益强盛。根据有关部门不完全统计,今后每年对IT人才的需求将突破100万,其中信息、软件、网络管理人才的需求占70%以上,而每年高等院校培养的此类毕业生数量和质量远远不能满足行业发展的需要,兼备信息技术与行业知识的复合应用型人才更是紧缺。

传统高校面向学科的专业课程体系、单一的课程教学模式和考核评价机制培养出来的软件类人才能力与企业需求还存在不小的差距,一般企业不得不花6~12个月的时间和大量的成本对毕业生进行岗前培训。如何构建面向能力需求的计算机软件类专业课程教学体系是应用型软件人才培养中的关键问题。

近年来,一些高校计算机软件类教育工作者对该问题进行了探索,但是,如何在新形势下面向能力需求建构应用型本科计算机软件人才培养专业课程体系尚未有很成功的经验。本文在深度校企合作、产教融合的基础上,提出了一种“四对接”的专业课程体系,并提出了保障课程体系改革与实施的四项举措。

一、应用型计算机软件类专业课程体系现状分析

随着社会和高校对应用型转型的认识不断提高,地方性、应用型院校对应用型人才培养的定位越来越明晰。应用型人才培养需要应用型的课程体系。目前,不少高校软件类专业课程体系还不能支撑培养目标,存在着以下问题和不足。

1.专业课程体系目标定位与产业能力需求脱节

传统高校培养的计算机软件类人才设计开发能力、创新创业能力普遍不足,不能较好地胜任新兴信息技术产业软件岗位,课程教学体系不能支撑软件岗位所需要的核心能力培养。在课程体系定位上,过分强调学科、理论基础扎实,轻视能力需求;在课程教学模式上,固封在传统教室、实验室上课实习,忽视与相关产业、企业的结合;在课程教学安排上,理论课程占比过高,实践课程占比严重不足。

2.专业课程教学内容与生产实际脱节

传统计算机软件类专业课程教学的课程目标、课程内容、环节安排、教学方法、实践途径、评价机制、质量保障等与新兴信息技术产业软件行业能力要求、技术需求、组织形式、生产过程、质量标准等严重脱节。课程目标没有与岗位技术相关细分能力要求一致;课程内容陈旧,距离当前行业流行软件开发技术距离较远,更没有与生产标准相结合;实践途径、环节安排也很少与实际软件开发过程相结合;评价机制只注重验证性的个人实践结果正确与否,而不是生产性的团队项目测试是否通过。

3.支撑资源平台与专业教学需求脱节

培养应用型软件类人才的专业课程体系需要有较好的校企合作平台支撑,需要有良好的校企合作运行机制,需要有校企合作的“双师型”教学师资队伍,需要有与软件生产对接的教学资源。而目前大部分高校的校企合作仅仅停留在校外实践基地上,只注重把学生派到企业实习,没有与企业建立起深度合作课程教学的机制,没有引入企业的师资和教学资源,不能满足教学的深层次需要,校企合作还停留在浅层的实习合作。

二、面向能力需求的应用型计算机软件类专业课程体系构建

1.专业课程体系的构建理念

针对产业需求和传统计算机软件类课程体系存在的问题,提出了“需求导向,能力核心,理实一体,工学融合”的应用型计算机软件类专业课程体系建设理念。需求导向,是以产业、行业对计算机软件类人才的实际需求为目标,兼顾毕业生的岗位适应能力和未来职业发展潜力,对课程体系进行顶层设计;能力核心,即课程体系的构建突出行业、企业实际需要的各项能力的培养;理实一体,即通盘设计理论课程与实践课程,使理论课程与实践课程融为一体;工学融合,是指与行业、企业共同设计、建设课程体系,把计算机软件产业当前生产实际的开发标准、组织形式、流行技术引入课程体系,校企共同实施课程教学。

2.面向能力需求的“四对接”专业课程w系建设

(1)能力培养与软件岗位需求对接,全面创新专业教学课程体系。经过广泛的调研和深入分析,梳理出应用型计算机软件类人才应具备三个核心能力,即“软件开发能力、业务流程分析能力、沟通与项目管理能力”。在剖析三项能力的基础上,设计全新的专业课程体系。根据三项核心能力培养的需要,建设业务流程分析、软件开发、沟通与项目管理三个能力课程群。确定课程群中各课程之间衔接关系,课程中各知识点的串接,并设置课内实验、独立项目实训、企业综合实习等实践环节。从第一、二学年的专业基础知识课程,第三学年综合应用课程到第四学年的行业相关岗位任职的职业素养课程,构建递进式培养的课程体系。

在课程学分安排方面,大幅提高实践课时和学分。独立设置的实践课程加上毕业实习等学分占到总学分的40%以上,主要核心专业课的实践课时占总课时的45%以上。

(2)课程内容与软件标准对接,深化改革专业课程教学内涵方法。从计算机软件行业岗位实际出发,根据《计算机程序设计员国家职业标准》和服务外包软件开发行业标准中的要求,将相关岗位所需的技能素质要求和技术标准细化,成为课程教学标准。学生通过“了解标准”“熟悉标准”到“使用标准”三个阶段的教学、训练和实践,毕业进入工作岗位后,能够自觉按照技术标准和工作要求规范操作。

在教学中,根据典型软件岗位技术需求结合各课程要达到的细分能力目标,对教学内容、教学方法、组织形式、评价机制等做了全面的改革。对Java/Net开发工程师、UI设计、web前端开发工程师、测试工程师等岗位技术与能力需求进行深入的分析提炼,并通过优化课程教材与实践案例把这些内容融入相关课程。将职业素养的培养融入日常教学和实践中,强调编码规范、编程习惯等基本职业规范。

(3)教学过程与开发过程对接,着力培养学生岗位胜任能力。梳理专业课程,以岗位需求的细分能力为目标,重构理论教学和实践教学过程。在专业实践教学环节方面,重构由专业认知实习、专业课内实践、独设实践课程、创新创业实践、综合项目实训、假期顶岗实践、专业毕业实习、就业岗位试用等紧密相连的八个环节组成的实践教学体系,通过理论与实践交互、校内与校外交替、学习与生产交融,实施“从初级到高级、从简单到综合、从实践到岗位”的综合实践能力递进式培养。

依托校外实践基地联盟,将“面向对象程序设计课程设计”等8门主要专业课程的实践部分或全部放在企业进行,使学生的学习过程直接与软件企业生产过程对接。“项目开发实例”以软件企业真实开发项目为案例项目,从合同签订、项目启动、设计开发到测试与验收,全程仿真模拟在企业实际操作,无缝对接软件开发实际生产过程。

(4)孵化项目与产业市场对接,着力提升学生创新创业能力。依托基地联盟,通过举办创新创业辅导报告、沙龙论坛以及开设创新创业课程等进行创新创业教育;通过组建创新创业团队、设立学生创新研发资助项目引导学生创新创业;通过设立创业孵化项目、设立创新创业工作室、支持学生注册公司等形式推进学生创新创业.依托本专业产学研“软件研发中心”及教师工作室,通过“传帮带”机制,吸引学生参与教师科研,增强学生创新创业实战能力。

为使教学项目更符合新兴信息产业软件发展方向,对接软件产业市场,选择基地联盟企业关注的、创业前景良好的开发类项目设立为创新创业资助和孵化项目。企业也将一些实际项目的开发、设计和测试等环节直接放在学校,让学生以参加项目组研发和实践的形式参与其中。

三、专业课程体系建设的保障措施

1.建设机制融合的校企合作课程体系支持平台

为支撑软件开发能力、业务流程分析能力、沟通与项目管理能力三项核心能力的培养,在全面梳理专业课程体系所需要的实验、实践平台的基础上,依托国家级校外大学生实践教育基地――东忠集团服务外包基地,全面整合完善专业实验室和校内外实践基地,搭建校企融合的计算机软件类专业课程体系教学支持平台。

为了更好地取得政府、行业、企业的支持,成立由政府主管部门、省计算机软件行业协会、省服务贸易协会、计算机软件企业等高管、专家和学校、专业领导、教授共同组成的学校计算机软件类人才培养指导委员会和实践教学指导委员会。按照“过程共管、互惠共赢、共享合作”的原则构建人才培养和实践教学共同体――计算机软件类人才培养联盟和实践基地联盟,以“供需对接、资源共享、利益共享、双赢三益”的新型紧密融合的校企合作机制在校内和企业实施人才培养。

2.依托“千百工程”共建校企融合的教学团队

依托学校“千人业师”“百业培师”的“千百工程”,建立一支跨越学科、校企融合的教学团队,共同建设课程体系,共同实施教学。企业工程师全程参与教学项目和课程设计、组织、实施、考核;学校教师担任企业项目经理、项目组成T和企业培训师,全程参与项目的研发、业务流程设计、员工培训等工作。团队教学根据不同阶段采用不同模式,在校内外理论教学和实验、实习、实训等教学环节中,采用团队合作授课、指导和考核模式;在企业顶岗实习、毕业实习和就业岗位试用阶段,采用企业分配岗位和真实项目,业师全权指导并考核、教师跟踪管理的模式。

3.以企业实际项目为基础共同开发教学资源

校企双方根据行业技术和能力需求,以企业真实项目为基础,分解课程知识点和技能需求,结合课程学习、实践的特点,构建基于课程案例资源与企业综合项目的“叶一枝一干”案例项目体系,实施教学后大大提高了学生的学习兴趣和综合实践能力。

为“数据库”“面向对象程序设计”等每门专业核心课设计了10~20个案例资源,校企共同实施理论和实践教学。企业提供、双方共同制作了用于综合项目实践课程的“人保会员管理系统”“地铁管理系统”等10个企业大型真实项目,包括各项目的计划书、需求分析说明书、概要设计说明书、测试计划书等行业标准文档。在梳理知识、技能和案例的基础上,校企双方合作开发教材和实践指导书。

4.校企合作共建新型教学质量评价和保障体系

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关键词:计算机硬件基础;课程标准;教学改革

高校工科专业开设的《计算机硬件基础》课程,是培养学生利用计算机科学使用装备、科学管理装备、科学研究装备的技术基础课程之一。该课程主要介绍计算机硬件的基础知识和基本工作原理,旨在提高学生对计算机硬件基础知识的了解和基本工作原理的认识、掌握,对于培养学生的机电设备计算机控制方法和动手操作能力方面具有较为重要的作用。

一、课程改革的必要性

计算机课程在非计算机专业中的开设是随着计算机及应用技术发展到一定阶段而提出的。在九十年代中期,其逐渐成为各工科专业基础课程,国内几乎所有院校(特别是工科院校)的大部分专业都开设了计算机硬件基础或相关的课。《计算机硬件基础》课程也是我校各专业的必修课程。

计算机硬件基础课程目的是培养学生的工程实践能力、实际动手能力和科技创新能力,特别是以应用计算机硬件为主要技术思考、分析、解决本专业领域中实际问题的能力。“计算机硬件基础”课程需要让学生更多地掌握计算机接口及其应用知识,以期能应用所学知识深刻理解实际装备的结构和工作原理,能解决实际问题,尽快适应岗位,胜任岗位。

现行的课程标准基本按照“微计算机原理、微计算机接口、微计算机应用”三个层次进行讲述。其中,微计算机原理部分安排24学时,包含4个实验学时,接口和应用部分共安排16学时,包含2个实验学时。从课时分布上看,课堂教学和实验教学都过于偏重于微计算机原理部分,这虽然有利于学生对微计算机内部工作原理的理解,但是由于接口和应用部分的课时偏少,又不利于学生掌握微计算机在实际中的应用,而实际工程应用方面的知识才是这些学生在第一任职岗位上所更需要的。

教学应该以学生为本。学生需要学什么?社会需要什么样的人才?这不仅是设置培养计划所要遵循的原则之一,也应在课程教学实施过程中得到贯彻和落实。因此,有必要对现行的课程标准进行调整,让教学内容和教学形式更加适应学生第一任职需要。

二、课程改革的内容

课程标准调整的总体思路是根据学生培养方案,在计算机硬件基础课程总课时不变的情况下,适当减少微计算机原理部分的课时,增加接口和应用部分的课时,适当增加实验课时,减少课堂教学课时,并且实验更偏重于接口和应用部分。

1、课堂教学

工科专业学生的第一任职一般都是技术管理岗位,学习和应用计算机硬件技术,主要涉及的是微机和接口芯片的外部特性,以及如何通过总线实现微机与各种接口电路及外设连接、组成微机应用控制系统等,而一般不需要进行计算机控制系统的底层开发,所以在选择、组织教学内容和实施教学过程中,应始终围绕计算机系统及其各大组成部分的硬件结构与工作原理这样一条主线展开,强调硬件与软件的结合,并适当淡化微机内部和芯片内部原理,而强化基于总线连接的外部接口与应用。

但是,在现行课程标准中,微计算机原理部分的“汇编语言指令系统”和“汇编语言程序设计”两节内容共占用16个课时。汇编语言是一门与机器语言最为接近的编程语言,掌握汇编语言程序设计的确能更加深入理解计算机工作原理,但是汇编语言不同于高级语言,其指令多且难记。虽然学生已经学习并初步掌握了C语言程序设计,有一定的计算机语言程序设计基础,汇编语言程序对其而言也是晦涩难懂,编写汇编程序更是困难。所以要想掌握汇编语言,学生还是要花大量的时间和精力。对于这些专业的学生来说,《计算机硬件基础》课程的目的是让学生能掌握计算机接口及其应用的知识,花过多的精力学习汇编语言不仅不能突出重点,而且在今后的实际工作中,绝大部分学生都不会再用到汇编语言知识,白白浪费了时间和精力,得不偿失。因此,应降低学生对本门课程中“汇编语言指令系统”和“汇编语言程序设计”相关内容的学习要求,并相应减少其所占的课时数。

另外,现行课程标准中“微计算机接口和应用”部分因课时较少,讲述的内容更多还是在接口芯片的原理和性能上,对接口的实际应用仅详细讲述了“8255A并行接口芯片”,而8251A串行接口芯片也仅仅是简单介绍其主要结构、性能和用途,并没有着重讲述其具体应用。而“数/模转换”、“模/数转换”、“计数器”、“单片机”等常见的典型接口及应用都只作为自学内容,也没有安排专门的实验学时帮助学生理解相关接口知识,所以课程结束后,很多学生对计算机在实际中应用了解得还不够。因此,很有必要将这些比较典型的接口芯片及其应用列入课堂教学,以增强学生对计算机在实际中应用的形式和方法有比较深入的理解。要多结合舰艇动力装置和机械控制类的接口等在舰艇上的应用实例,让学生熟悉接口控制技术在本专业的应用,并要及时跟踪最新装备,将其与本门课程相关的技术应用引入课堂,开拓学生的视野,增强学生的学习兴趣。

2、实验教学

现行课程标准中安排了3个实验,共6个学时,其中有两个实验是为学生深入理解微计算机指令系统和汇编程序设计相关知识而设置的,另外一个实验是为了让学生运用课堂学习的知识,结合具体硬件,熟悉计算机系统在实际中的应用。

根据课程改革思路,在课堂教学内容偏重于接口和应用部分的同时,不仅要增加实验课时,还要让实验教学也应偏重于接口和应用。因此,可将本门课程的实验数量调整为4个,共6个学时,微计算机原理部分占用1个实验,而接口和应用部分占用3个实验,在保留原有的8255A并行接口控制实验的基础上,增加8251A串口接口通信控制、数/模转换和模/数转换等多种接口应用型实验。

3、考试评价

现行课程标准采用考试与平时成绩相结合的方式,考试一般采用开卷的形式,占课程总成绩的80%,平时成绩占10%,实验成绩占10%。但是目前,在广大学生中存在重理论轻实践,重考试轻实验的现象。为督促学生重视实验教学,应要求学生重视实验报告,启发学生创新思维,鼓励学生认真总结实验经验,杜绝抄袭他人实验程序和实验结果等现象,并应在适当增加实验课时的同时也要增加实验在最终成绩重的比重,与此同时,需要完善学生实验考核成绩评定,充分调动学生对实验教学的积极性,达到学生实验动手能力的成绩在总评成绩中占合理比例。所以,将课程总评成绩分为卷面成绩70%,实验成绩20%,平时成绩10%三部分。

三、设立不同的课程标准

计算机硬件基础课程是我校各专业的专业基础必修课程。全校各专业,无论是电类专业还是非电类专业,课程名称统一称为“计算机硬件基础”,但是实际课程教学实施过程中,根据学生学历层次和专业情况不同,执行的课程标准并不相同。于是出现了同一门课程,执行的课程标准却不同,严格来讲,课程标准不同的课程不是同一门课程。因此,很有必要将该课程根据所执行课程标准不同将课程名称加以区分,让课程名称更加规范。

就我校目前实际情况,各工科专业都开设了“计算机硬件基础”课程,有部分专业是非电类专业,其课程标准与其它电类专业的课程标准差异较大。因此可以将电类专业开设的计算机硬件基础课程名称改为“计算机硬件基础I”,将非电类专业开设的计算机硬件基础课程名称改为“计算机硬件基础II”。这样可以明确不同专业所开设的课程也不同,而不再出现同一门课,课程标准确不同的现象,从学校层面上规范了课程名称。

四、结束语

由于计算机的应用已经涉及各个领域,但是应用层面和方式差别很大,所以在“计算机硬件基础”课程教学实施过程中,确有必要根据学生的专业不同来合理组织教学内容,使其与本专业学生学习计算机的目的相适应,制定不同的课程标准。教员根据课程的教学任务和要求,结合教学的具体内容,以教学原则为指导,通过对教学内容和教学模式进行改革,以先进的理论创造性地组织教学,将以往“要学生学”改变成“学生要学”,充分发挥学生的创造性思维学习和能动性,提高该课程的教学效果。

[参考文献]

[1]陈立刚等. “计算机硬件技术基础”课程创新教学改革的实践[J].电气电子教学学报,2009, 31(9):109-112

[2]吕海燕等.《计算机硬件基础实验》教学模式研究与实践[J].计算机技术与发展,2011,21(5):238-245

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随着高等职业教育改革的不断深入与发展,实践教学日益成为教学改革的重要环节。可以说,实践教学质量的好坏直接影响着一门课程的教学效果――实践教学能够把一些枯燥的理论知识更直观地呈现在同学们的面前,使学生对理论知识更容易理解和吸收,加深同学们的系统印象,并且通过理论联系实际,提高同学们的动手能力。[1]随着计算机应用的不断普及,学生动手组装计算机的热情也在不断高涨,加上兼容PC机以其低廉的价格(相对于品牌机)而深受在校大学生的喜爱,学生通过《计算机组装与维护》课程的学习,不仅能掌握计算机硬件的理论知识,更为自己能独立组装计算机(DIY)而对该课程产生了浓厚的兴趣。

目前,很多高校开始把《计算机组装与维护》作为选修或开放实验课程来开设,其目的是为了培养学生的实践动手能力,掌握一技之长。然而,现行的理论或实验教材从编写到出版,需经过较长时间,但计算机的各个部件在不断升级,性能日益提高,由此带来了计算机新技术、新产品与相对滞后的教材内容相矛盾。要使学生跟上硬件发展的步伐,传统的实验教学内容和考核方式已不能适应课程发展的需要,要使实验内容跟上市场计算机硬件的变化,引起学生对该门课程兴趣,对该课程的实验内容和考核方式的改革势在必行。因此,安徽商贸职业技术学院(以下简称“我院”)对计算机类专业开设的《计算机组装与维护》课程进行了全面

改革,以提高该门课程的教学质量,通过实践取得了一定教学效果。

一、课程教学形式的改革

本门课程的目标是让学生掌握计算机硬件的基本知识和基础理论,能用所学知识选购和组装计算机,具备计算机软、硬件安装、调试和维护的基本技能。本门课程的特点有:(1)课程内容多、知识面广,包括计算机组成部件、硬件安装、硬件测试、系统BIOS设置、优化、硬盘的分区规划、软件安装、计算机日常维护;(2)知识更新快,具有鲜明的时代特征。新知识、新产品不断出现,只有不断更新教学(实验)内容才能满足学生了解新产品和新技术的愿望,做到与时俱进;(3)课程注重实践,根据该课程的特点,要达到学习的效果和课程的目的,必须通过大量的实践教学环节来完成。我院计算机类专业《计算机组装与维护》在2009年以前都是开设一个学期,每周开设4课时。受限于实验室场地的开设,实验课必须分组分批进行,大部分课时只都在课堂中讲解计算机硬件及性能参数、介绍计算机组装维护的理论知识,实践课时较少,学生动手能力不强。另外,在开设《计算机组装与维护》课程的前期已经开设《计算机基础》课程,在这门课程中已经简单讲解了计算机硬件的基本组成及其工作原理,在《计算机组装与维护》中再次介绍这部分内容,造成了内容重复。鉴于此,

我院在开设《计算机组装与维护》课程的专业中,适当调整该门课的教学计划,将本门课程由原来开设一学期,每周开设4课时,调整为开设一周《计算机组装与维护》实训课,授课地点全部改为计算机组装与维护实验室。并且在这一周中,减少在前期课程中已经介绍的理论内容的课时,增加动手实践课时,通过实物介绍各个部件及安装方法等内容,以实际操作考核代替理论考试,强调人人动手,培养学生的独立动手能力。简言之,通过一系列的改革,有效地提高了学生的动手能力,达到了预期的教学效果。此外,一般的教材从编写到征订再到课堂,难以跟上计算机技术日新月异的发展,不能让同学们及时了解计算机发展状况,导致教学与实践脱节,甚至误导学生,不能起到很好的教学效果。因此,笔者认为可通过自编实训教材,及时补充、更新、修订教材内容,使教材案例贴近生活,内容贴近前沿技术,充分调动学生学习兴趣,真正让学生学以致用,以适合高等教育培养目标和发展方向。

二、教学方法的更新

《计算机组装与维护》主要锻炼和培养学生理论与实践巧妙结合的能力,需要学生在熟悉了解理论知识的基础上,亲自动手操作。[2]以前的教学方法比较单一,传统的“填灌式”讲授法难以让学生理解、掌握计算机组装与维护的技能,甚至会导致同学们厌学,教学目标难以实现。因此,在本门课程的教学过程中,教师应对计算机组装及其维护整个过程,由浅入深,从感性到理性再到感性,详细介绍各个部件的工作原理、性能特点、安装注意事项,软件安装与调试,数据备份等。最终要求同学们不仅能够组装、维护实验室内的各种机器,也能对当前流行的计算机进行安装维护,还能适应日新月异的计算机发展。因此,上述教学要求就需要依赖于灵活多样的教学方法。

(一)充分利用现代多媒体教学技术

多媒体技术具有清晰明了、图文并茂、富有真实感的优点,在本门课程的讲解中,可以利用多媒体课件、展台直观地将课本中的理论知识和部件实物清楚地展现,从而在短时间内加深同学们对新知识新模块新技能的理解和记忆,以取得更好的教学效果。其次,通过多媒体教学也能有效地提高同学们学习兴趣和激情,在教学过程中,能够更好地集中同学们的注意力。

随着科技日新月异的发展,计算机更新换代很快。计算机组装实验室中不可能及时更新当前主流设备,那同学们如何才能了解当前主流设备的性能与价格呢?我们可以充分利用网络资源,通过各类计算机硬件介绍的网站,给学生详细讲解各类器件的参数、性能、价格。

因受实验场地等因素限制,在讲解计算机组装过程中,同学们全部围绕在任课教师身边,只有站在老师边的少部分同学能够看清楚老师的每个组装细节。针对这个问题,可以在开课前拍摄一段关于计算机组装的教学视频,然后通过投影逐步讲解,对于重点难点可以放慢速度或者回放进行重点讲解。通过自拍教学视频,老师讲得轻松,学生学得明白。

因实验室内可供学生拆卸的机器不多,特别是当前流行的计算机,很难保证人手一台。且由于学生在教学初期对计算机不够熟悉,虽然教师讲解了计算机组装方法,但学生在实际实训操作中,还不能完全掌握计算机组装的一些要领,常出现一些违规操作,导致一些重要器件的损坏。这既加大了实验室经费,又使学生有了畏惧心理。对此,在计算机组装初期、BIOS设置、硬盘分区、操作系统安装与调试、系统备份等实验中,可以通过Flash、3DMAX等多媒体软件,设计形象生动的计算机组装与维护仿真实验室,大幅节约实训成本。另外,同学们可以通过虚拟实验室,可以随时随地的完成实验。待同学们基本掌握了相关技能后,再利用实物动手实践。通过二者有机结合,进一步提升学生动手能力。

(二)积极运用项目教学法

项目教学法是以任务驱动的教学模式,能够有效地提高学生的学习兴趣,引导学生积极思考问题,主动参与实验。我们可以将同学们3-4分为人一组,将《计算机组装与维护》课程分成计算机硬件组装、操作系统安装、应用软件安装与调试、杀毒软件安装、数据恢复与硬盘分区、操作系统备份与恢复等六项实训任务。每个小组成员明确项目任务,积极思考任务实施步骤,然后有条不紊地开展实验任务,在任务实施中受阻时相互讨论,分析、解决问题,最后检查任务完成情况。通过项目教学法有利于实验的正常开展,明显提高教学效率,并在培养同学们技能水平的同时增强同学们的团队精神和协作能力。

(三)采用故障设置法

《计算机组装与维护》的教学重点是解决实际使用计算机时遇到的各类问题。任课教师可带领学生梳理、总结各类硬件故障、软件故障的提示,再在实训中人为设置一些计算机故障,按照故障检测方法进行查找分类,直至故障排除。[3]可以将同学们生活中有故障的计算机拿到课堂上统一讲解。通过故障设置、排查、解决加深学生的印象,帮助学生收集整理经验,进一步提升同学们的实际动手能力。

应注意的是,虽然笔记本电脑与台式机工作原理相同,但两者的内部结构还存在相当大的差别。因此,笔者认为应在实训课程中,加大笔记本电脑硬件内容的介绍和操作。

三、施行单项实验项目考核

笔者认为,本门课程可以分为计算机硬件组装、操作系统安装、应用软件安装与调试、杀毒软件安装、数据恢复与硬盘分区、操作系统备份与恢复等六项实验项目内容。每次对单个实验项目内容进行考核,实训结束再将各个实验项目考核得分汇总,得出最终成绩。拆分实验项目进行单独计分,目的只有一个,就是通过实践的练习,确实把教学大纲规定的教学要求落到实处,使学生能在轻松学习的基础上掌握一项技能,体现学以致用的原则。通过这种考核办法有效激发了学生的学习兴趣,进而避免学生为考核而死记硬背理论知识,反而忽略锻炼实际动手能力的弊端。

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【关键词】计算机组装维护,虚拟现实,软件安装S

1引言

《计算机组装维护》课程是计算机类专业高职学生必修的一门专业基础课,动手实践性很强。课程内容主要涉及计算机硬件的选择、安装与调试、软件系统的安装与维护、常用维护工具软件的使用等。在现实的实践教学环境中,由于经费有限,实验室的硬件跟不上,仪器设备陈旧老化且数量不足,不能满足教学的需要,往往是教师示范多,学生动手少的教学方式,保证不了学生的动手机会。而一个虚拟的实训系统,可以很好的解决以上问题,通过虚拟实训系统的应用,对于教师课堂教学有利,也有利于学生进行实践,熟悉更多的硬件,很快掌握技能,同时可以节约大量经费。

2虚拟仿真系统设计

采用3DMAX、sketchup、VRML、Java等技术,设计虚拟仿真教学系统。模拟计算机组装与维护课程中的计算机硬件部分的安装调试,如CPU、主板、内存、风扇、硬盘安装调试实训;计算机操作系统的安装与测试、应用软件的安装等实训。动态仿真实验交互过程和实验现象,达到虚拟实验的沉浸感、真实感和交互性。

1)模型的建立,采用3D模型,画面真实,动态仿真实验交互过程和实验现象。利用sketchup软件可以非常方便的建立硬件的3D模型,同时可以利用goole3D模型库里的现有模型,再利用3Dsmax建立各种复杂计算机硬件(如CPU、主板)三维物体,再将这些物体导出为VRML文件, 导入VRML文件中进行二次开发,从而形成丰富多彩的虚拟现实世界,构建三维场景。

2)使用Java和VRML技术实现组装过程的交互。利用Java编程语言进行二次开发,使整个场景具有交互性,利于教学使用让学习者可以随意的漫游在虚拟的实验场景中了解组装维护的全过程,而不用担心多次实验而损坏实际的计算机硬件设备。

3)提供计算机组装维护过程的视频和学习资料,供学习者进行学习,以便熟悉整个组装维护过程,从而可以自己动手操作实践,很快掌握技能。

4)错误提示功能,可以针对学习者在实践过程中的错误操作问题给予适时的提示,并对出现错误的地方提供相关资料,使学习者避免出现操作错误。

5)硬件设备库,将通过软件做好的模型导入到硬件设备库,实训时可以对硬件进行选择,从而组装成一整的机子。库中不仅保存设备的3D模型数据,还保存各个部件的相关技术参数资料,学习者可以通过虚拟仿真系统了解各个部件的种类,特性和功能。

3虚拟仿真系统在实践教学中的重要意义

1)节省实验经费,丰富实验资源。利用虚拟现实系统,可以弥补因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的不足,丰富实验资源,虚拟实验环境可以获得与真实实验一样的体会,丰富了学生感性认识,加深对教学内容的理解。

2)实验内容可紧跟科学发展步伐。传统实验教学实验项目多为验证性实验,总是滞后于学科发展。虚拟实验技术的发展,给实验教学改革注入了新的活力。它不但可以有效营造一个跟技术发展同步的实验环境,还可以具有适当的超前性。实验环境虚拟化,实验过程可以突破物理上时间和空间的限制。以前因时空限制而无法实现的实验项目,现在就可以通过虚拟技术进行模拟实验。

3)实验教学手段多样化。虚拟实验的出现,为实验教学改革提供了条件。教师可以采取灵活的教学方法,实行个性化教学。通过网络虚拟实验教学,学生可以灵活控制学习时间,不受实验室关闭和开放的影响,不受书本的约束,自主地选择自己所需的实验内容。同时,实验考核也可多样化,通过网络考核与实际考核相结合,更能真实评价学生的能力。利用虚拟实验远程系统,将实验设备、教学内容(包括理论教学)、教师辅导和学习者的思考、实验操作等融为一体,克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的因素。

4)更利于培养学习兴趣与能力。由于虚拟实验利用多媒体技术来模拟真实实验环境,使得整个实验过程具有游戏的特点,将群体式学习、协作式学习、竞赛式学习的模式灵活应用,可以激发学生浓厚的学习兴趣。其次,在虚拟实验中。学生可以很方便地通过改变实验参数分析不同的实验结果。这有利于培养学生的科学意识和创新精神。

通过虚拟的实验室进行实验,既可以缩短实验的时间,又可以获得直观、真实的效果,还能对那些不可见的结构原理和不可重组的精密设备进行仿真实训,避免真实实验操作带来的各种危险。并且,虚拟实验具有先进性和共享性,易扩充。易于改变教学项目,减少设备投入经费,使教学内容在虚拟的环境中不断更新。使实验实践及时跟上技术的发展。

参考文献:

[1]陈小红.基于仿真软件的虚拟实验室设计与应用[D] .上海:上海师范大学,2010

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关键词:计算机 英语 学习 说课稿

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2014)09-0172-02

一、说教材

本课书选自人民邮电出版社中等职业学校计算机系列教材《计算机专业英语》(第三版),计算机是中职学校学生们最喜爱的课程之一,本课内容与同学们的生活息息相关。本课书占据课本的主导地位也是训练学生听、说、读、写的好素材。本课书单词难度不大,中职学生在初中阶段及日常生活中有不部分单词均有学习,有一定基础。该课分为两个课时,今天讲授第一课时。

本课程是根据中职计算机专业教学制定的,是计算机专业的一门专业课,又是基础英语的后继课程,课程的内容是介绍有关计算机的专业知识,对计算机的实际应用有一定的指导意义。本课程的教学目的旨在培养学生阅读与本专业有关的英文科技资料的能力,并为翻译专业英文资料打好基础。在实际的应用中运用计算机的专业英语,更好、更有效地利用计算机解决实际问题。

课程性质:《计算机专业英语》是计算机应用类专业的必修专业课,是综合计算机知识和英语运用能力的课程,是计算机应用类专业学生的一门重要工具课,是学生掌握公共英语的基础上进一步提高专业英语阅读、理解能力的有效途径。

教学目标:

1.知识目标

了解:英语表达的计算机简单概念;一部分英语专业词汇。复习计算机配件单词,能够听、说本课简单句子。

理解:课文中的语法点,巩固基础英语已学过的语法知识,理解语法现象;对出现的科技英语中常见的现象进行分析讲解;不再进行系统的语法教学,而侧重于通过课文注解。

2.能力目标

掌握:能熟练的阅读专业文章;能借助词典笔译难度一般的专业文章,译文基本无误。能够听、说计算机配件单词、短句,能够复述课文关键词。

熟练掌握:学会使用科技英汉词典,能根据上下文比较正确地选择词义。

3.情感目标

通过听、说、读、写训练,培养学生对计算机的喜爱,教会学生掌握听、说、读、写技能和策略。

二、说重点

根据中等职业学校英语课程对中职学生阅读能力的要求,本课重点为提高学生对计算机组织内容的认识,能够读、写出本课相关关键词。

教学要求:

1.总体要求

采用启发式、讨论式、案例分析教学等多种方式,充分利用多媒体现代化教学手段,整体优化教学过程和教学内容,调动学生学习积极性;分析与总结相结合,对讲授内容及时总结,对重点内容深入分析,深入浅出,循序渐进。贯彻精讲的原则,注重三基内容的讲解,突出重点,照顾一般,图文并貌,重在基本概念的理解;贯彻理论和实践相结合的原则,给学生出一定量的思考题、案例题,并要求学生完成一定的作业,以提高学生对计算机专业英语课程基本概念和理论技巧的深入理解。

2.具体要求

介绍计算机专业英语的基础知识,包括专业英语中的词汇特点以及阅读和翻译计算机专业资料的方法、技巧;介绍计算机软件知识,内容包括数据结构、数据库、操作系统成绩设计语言和软件工程知识;重点介绍计算机硬件知识,包括计算机硬件基础、计算机系统结构、处理器、存储器以及输入输出技术;介绍计算机网络相关知识,内容包括计算机网络、互联网、网络安全、电子商务和远程教育。

三、说难点

听、说、读、写能力提高,用英语表达相关计算机配件的单词/对话。

《计算机专业英语》是专业用途的英语课程,旨在提高计算机专业学生实际使用英语与计算机领域外业务英语中的交际能力。

课程的教学原则和教学方法:

1.课堂教学中使用讲授与提问的双向交流法;

2.《计算机专业课》以计算机硬件、计算机软件、计算机网络、英语为基础原则;

3.理论与实践相结合的原则;

4.讲解法与自学想结合的原则;

5.传统学习方法与上网学习相结合的原则。

四、说教法

为了完成教学目标,培养学生阅读能力,热情参与,教师采用的教法分别为A、B两面。

A、热身法:通过多媒体课件为学生创设更真实、生动地语言环境,激发他们主动参与地积极性。

B、听说法:听录音,学习跟读,提高学生阅读能力。

五、说学法

学法指导是依据课程标准,针对学生特点,为使学生爱学、会学、学好而进行的指导。

A、合作法:全班以小组为单位进行听录音跟朗读。

B、体验法:请学生根据多媒体屏幕呈现的计算机配件进行英语练习,激发学生学习主动意识。

说学法要说清楚,首先要明确本课要求学生掌握怎样的学习方法;其次,为什么要掌握这个学习方法;再次,怎样指导学生去掌握好这个学习方法。

以便在学习的过程中培养学生的良好的学习习惯与学习情趣。

六、说教学过程

在教学过程中,我使用的教具有:Recorder、cards、multi-media.

Stage1:

Step1:导入环节。根据中职生年龄上的特点,注重实践,喜欢表演的特点,课前播放一首同学们熟悉的英文歌《Lemon tree》,全班同学在老师带领下合唱,营造良好课堂氛围。

Step2:自由对话。让同学们进行简单英语对话练习。

S1:How are you? S2:Fine,thanks.

S1:Do you like English? S2:Very much.

Stage2:

Step1:利用课件,呈现计算机配件,引出《Computer organization》课题。

Step2:将本课中课前练习4幅简单计算机配件图投影出来,请每组派同学将答案说出。

Step3:给学生听录音,对文中大意有初步了解,指导学生记录录音中的关键词。

Stage3:教师通过板书展示本节课6个生词音标,并亲自示范发音位置,以便学生易于掌握,达到良好教学效果。

Stage4:

Step1:师生课堂互动。通过教师示范朗读、学生跟读,正确地语音、语调是学生学习英语的基础,因此教师有意识地去培养学生的阅读习惯和发音。

Step2:小组对话练习。以小组竞赛形式,激励学生大胆说英语。

Step3:模拟对话练习。邀请学生进行情景模拟训练,本环节尊重学生为主体地位,教师注意学生的语音、语调。

S1:Hi,Tom,What is your new pc’s brand?

S2: It’s IBM thinkpad.

七、家庭作业

完成课本课后练习中的词汇搭配及英译汉的练习。英语作业分口头和笔头两种。对语言学习来说,朗读、记忆、背诵等课后作业十分重要。

八、板书设计

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【关键词】课程体系;课时分配;专业互补;专业发展

一、专业课程体系和专业培养目标的密切关系

计算机专业是一个涵盖内容非常丰富的专业。从硬件基础到程序,从接口技术到操作系统,从网络分类到信息安全……这些都是需要深入探讨的东西。这一情况决定了:我们的计算机专业只能是专精一项,不可能有面面俱到的专长。这就引来这样一个问题:高校需要培养什么样的特长计算机类学生?为了培养这样的学生,计算机课程由哪些基础、专业课程,按照怎样逻辑体系组成,或者同样的课程设置学时是否相同?这就是要讨论的课程体系。

二、现有高职高专计算机的课时分配问题探讨

高职高专计算机从一开始就提出打造软件工程师的口号,十分强调程序动手力的培养。根据这一培养目标和计划,各高校在制定课程体系时加大了向具体语言课程倾斜的力度,提出实验,课程设计,综合设计,项目实习等一系列强调动手的课程方案。但这样一来,对传统的计算机类课程设置提出了新的问题:

1.如何对有限的课时进行重新规划,将理论与实践、基础课与专业课、硬件类和软件类课程有机结合起来。

2.虽然高职高专总体要求是弱化理论教学,强调实践技能培养。但计算机是工科类专业,不少程序语言需要长期的训练和培养才能达到专业应用的高度,走马观花式的学齐硬件,软件专业基础课,动辄要求学生掌握5-6门程序语言,是否有竹篮打水之嫌——在计算机领域日益求专不求多的社会需求下,对目前的教学思路和教学方法提出了更多的质疑。

三、专业互补性研究

1.计算机专业要合理规划学习范围。计算机专业本来就是硬件技术和软件技术结合的产物,硬件技术的发展,越来越强调嵌入式,大规模集成电路的应用,也就是说,计算机硬件的技术其实站在电子技术的高端。软件技术,第四代语言全面替代第三代语言,软件与硬件完全脱离了关系。这是计算机技术最为特殊的情况,由于电子的高端技术难度极大,所有高校都选择以软件技术为突破口,力求让学生掌握几门过硬的程序语言。这其实违背了计算机学习的基本规律,虽然计算机应用以第四代语言为主,但是计算机驱动却仍然需要低级语言来编写,当前强调功能的高级语言让程序设计动不动就上千、万行代码堆叠,使得程序员变成了机器式的书写工具;而低级语言涉及到有限的硬件基础知识,却仍然只有少部分技术人员掌握驱动的开发技术。这充分说明,计算机专业不能断章取义,只学软件,不学硬件,只学高端,不学低端。

2.计算机专业要认真研究专长方向。当前计算机专业已经是各个高职高专必开的专业了,但是培养什么样的计算机人才,需要多哪些功夫?有些高校致力于企业项目的培养,有些高校致力于经典程序员的培养,有些高校希望找到一条依靠学生自我吸收发展的成长之路。不管如何,当前计算机的需求林林总总,只要有所针对,都能找到各自的专业生存空间。计算机领域博大而精深,各种软硬件人才都是计算机领域的应用人才,不能以偏见和成见,把程序员的培养看作是计算机培养的唯一出路。

四、专业的发展

作为高职高专,既要跟紧社会步伐,又要正视学科发展规律,不能盲目求新求快,打乱专业布局和学科思路,这就必然要求专业课程结构体系具有客观性,继承性和延续性。

专业发展可以分为纵向发展和横向发展。纵向发展指专业理论深度,专业实践方案以及专业课程体系的优化和提高;横向发展指由此及彼的带动性发展,分支式发展。专业发展是有自己客观规律的,即纵向发展是横向发展的客观基础,只有深挖专业潜力,进行长时间的艰苦探索和实践,才能把专业办好,积累丰富的相关经验,积累丰富的专业成果,由质变引起新的量变。

高职高专院校当然希望专业保持“新鲜活力”,以求更好的适应企业和社会需求;但也要客观认识自身的办学基础,不要盲目跟风,从客观出发,从实际出发,循序渐进的发展,以应用计算机专业为基础,逐步扩展出算法工程,云计算系统等市场性更强的新专业。

参考文献:

[1]陈雁,严隽高.职业大学计算机技术教学改革方案与特点[J].苏州职业大学学报,2001.

[2]谢景新,赵燕芳.计算机专业课程教改的探讨[J].河北农业大学学报,2003-9

[3]计算机工程教学团队的建设与研究.全国高等院校计算机科学与工程类专业教学会议文献,计算机工业出版社,2009.

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摘要: 《计算机组装与维护》是一门实践操作技能较强的课程,要求学生通过动手操作掌握电脑的组装与维护技术、操作系统的安装、常见故障的诊断和分析,培养学生思考问题、解决问题的能力。根据《计算机组装与维护》课程的特点,采用哪种教学方法更能让学生理解和掌握计算机组装与维护技能是一个值得高职教师研究和探讨的问题。基于项目化的课程教学方式,遵循设计导向的现代职业教育指导思想,在《计算机组装与维护》中采用这一教学方式可以取到良好的教学效果。

关键词:组装维护 项目化 教学改革

一、引言

《计算机组装与维修》课程是高职院校计算机类专业教学计划中不可或缺的一门重要课程。该课程主要内容有计算机硬件设备的外观、性能指标、选购策略;计算机组装的步骤;BIOS设置、操作系统的安装;操作系统的设置与优化和计算机的日常维护;计算机常见故障及诊断方法等,是一门理论与实践紧密结合,注重动手能力培养的课程。由于该课程的内容与学生自己采购、使用、维护计算机以及毕业后的工作紧密相联,受到大多数学生的重视。

二、课程教学改革思路

首先是教师要改革教育思想、观念,提高对高职教育的重要性和必要性的认识。认识有多高,行动就有多自觉。要以培养学生的职业核心能力为导向构建教学内容。摒弃普通高等教育中强调书本为中心、课堂为中心、教师为中心的模式。其次学生也要转变观念,在这方面学院和老师要起指导作用。要向学生介绍高等职业教育的特点,特别强调学习的主动性,注重培养动手能力。只有注重教师和学生两个方面,在教学的过程中,师生才会自觉地按照高职教育的特点和规律去实践。

三、课程教材改革思路

目前我国的高职教育发展迅速,进入到一个新的历史阶段,其特点是学校规模大、数量多、专业设置广、办学条件好和招生人数多。但作为高职院校核心建设项目之一的教材建设,却远远落后于高等职业教育发展的步伐,高职教材的选定成为决定高职教育质量的重要因素之一。课程的知识更新周期非常短,时代特征鲜明。据笔者在多家出版社网站上了解的情况,该课程教学效果较好的高职教材并不多。教材的编写不能脱离实际。编写者要首先深入了解市场对该技术的需要,调查计算机组装和维修行业所具备的核心职业技能,经过分析和总结,制定出高职教学中所需要的课程标准和教学大纲,最后分解出课程学习单元。教材应以项目化或任务驱动方式为主,要以计算机硬件和技术的发展为依据,尽量保证教材内容与市场同步;注重教材内容的知识性和新颖性。

四、课程实训室建设思路

建立专门的计算机组装维护实训室,配备所需的实验器材,建立和完善该实训室管理制度。具体来说就是要实行学生实验小组负责制,实验前登记每个小组所领到实训设备,实验完成后按照登记表如数归还,出现丢失情况的由该小组全体成员负责;指派经验丰富的实训老师配合理论老师完成实验教学工作。通过以上措施,使学生有足够的实训条件来掌握本门课程所要求的实践动手能力,为最终具备计算机组装维护人员的职业核心技能打下坚实的基础。

另外,可适当安排学生走出校园,到本地的电脑市场了解计算机硬件技术最新的发展状况、专业从事计算机组装维修工作岗位的基本状况、现今IT行业的机遇与挑战;也可以聘请一些计算机组装维修行业的技术人员给学生做专题讲座,谈谈该行业应具备的基本职业技能和素养,分析行业前景和就业情况。通过这种耳濡目染的现场接触,对学生观念的更新、今后的学习方向、步入社会后职业定位和选择都有好处。

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关键词: EDA技术 高职电类专业硬件课程体系教学改革 应用 作用

当今社会已进入了信息化的社会,硬件技术是信息技术发展的基石,硬件技术的发展推进了整个信息技术的飞速发展。在高职电类专业教学中,硬件类课程一直是整个教学的核心主干课程,随着大规模集成电路技术的飞速发展,新器件、新组件、新概念及新的分析方法不断涌现,硬件类课程的教学面临着新的挑战。本文根据EDA技术课程教学的实际经验,论述了EDA技术在高职电类专业硬件课程体系教学改革中的应用,主要探索EDA技术在课程体系设置、实践性教学和学生创新能力培养等方面的作用。

1.EDA概述

EDA(Electronic Design Automation)技术是以计算机为平台、以EDA软件工具为开发环境、以硬件描述语言为设计语言,以ASIC(Application Specific Integrated Circuits)为实现载体的电子产品自动化设计过程。它可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化,逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。EDA 技术的应用可以大大降低电子系统设计的工作量和难度,降低成本,同时可编程逻辑器件的使用能够大大减少系统芯片的数量,缩小系统体积,提高系统的可靠性,EDA 技术已经成为电子系统设计的先进手段。

2.硬件类课程融合EDA 技术的必要性

2.1硬件类课程融合EDA 技术是课程本身发展的需要。

21世纪的电子系统将是以计算机技术为核心的片上复杂系统,系统设计人员将成为集成电路的主要设计者。但长期以来,我国大多数高职电类专业有关计算机硬件课程仍沿用传统课程模式,课程教学内容上仍比较注重各门课程教学内容的理论性和系统性,没有考虑硬件课程之间彼此存在的内在联系。在设计方法上仍习惯使用电路图来描述系统的连接关系,停留在传统的设计方法上,不适合复杂的、规模大的数字系统的实现。随着可编程逻辑器件和EDA 技术的出现,数字系统功能实现及系统的设计方法发生了革命性的变化,因此改革和整合传统的教学内容,将EDA 技术引入到硬件类课程的教学中,建立硬件课程之间的内在联系,设计阶段性的模块化、系统化的教学内容,建立新的硬件课程教学体系,对于培养学生的硬件系统设计能力就十分重要和必要。

2.2硬件类课程中融合EDA 技术是培养学生自主创新能力的需要。

目前随着可编程逻辑器件性价比的不断提高和开发软件功能的不断完善,在涉及通信、国防、航天、医学、工业自动化、仪器仪表和计算机应用等领域的电子系统设计工作中,EDA 技术的含量正急剧上升,各行业对自己的专用集成电路的开发研制需求日益迫切,因此非常有必要把EDA 技术引入到硬件类课程中,培养学生适应现代数字系统设计的能力,开阔学生的视野,培养学生的创新意识和创新能力,为其今后就业或创业奠定一个良好的基础。

3.EDA 技术融合到硬件类课程的方法

3.1重构科学的课程体系。

将EDA融合到硬件类课程的目的是让学生在校期间学习到当今先进的电子电路设计技术,开拓视野,提高工程应用能力。另外,用EDA软件平台进行硬件电路设计,冲破了孤立地理解、学习软件和硬件的思维模式,提高了他们综合运用所学知识的能力。高职电类专业硬件类课程对应用EDA技术的全过程要统筹考虑,整合成为科学的课程体系。为此,我们以专用集成电路芯片应用为最终目标,以能力培养为宗旨,重新构建了高职电类专业硬件系列课程体系。在该系列课程体系中,以“硬件技术基础”和“EDA技术”为基础主干部分,以其它几门课程为应用和提高部分,形成了一套系列化的硬件教学体系。该系列课程从体系结构上划分为三个层次:基础层、系统层和应用层。在该三层体系结构中,基础层为“电路、模拟电子技术和数字电子技术”课程,它们是硬件系列课程的技术基础,是必修的前续课;在系统层中,以硬件技术基础和EDA技术课程为主,辅之以配套的实践性课程,是硬件课程体系中最重要的课程;应用层中,主要以EDA技术和嵌入式技术为核心,设置了“数字系统设计”、“单片机技术”等课程,且每门课程都配有相应的实践性环节。

3.2改革教学内容和教学体系。

传统的课程体系是电路原理―器件―硬件搭试―制作样机。引入EDA技术后的新的体系应是电路原理―仿真―实验制作。对分立器件的阐述越来越少,要求越来越低,部分教学内容在课程之间应进行重新划分或缩减,如数字电路中脉冲电路可划归模拟电子。对于高职电类专业的整个EDA教学过程来说,还应分层次确定目标。专业基础课作为第一层次,通过EDA教学达到的目标是分析为主,设计为辅。相关课程设计和部分专业要上升到第二层次,即以设计为主。毕业设计作为第三层次,要求全面地掌握EDA工具,最终要达到“留板(PCB板)”或“流片(专用集成电路芯片)”的水平。

EDA技术使每门硬件类课程的教学内容、教学重点都应作一定的改变。如电路原理课程,电路分析中技巧性的解题方法可不作要求,令师生头痛的复杂性难题可由仿真软件去解决,教学的重点完全放到电路的一般原理、定理、定律和基本分析方法上。教学内容变化最大的是数字电路课程,PLD技术的引入彻底改变了传统的课程内容,使得该课程的重点由分析转为设计,不仅涉及硬件,而且涉及软件编程,使软硬件设计高度渗透,紧密结合。

硬件技术基础课程大体相当于过去的“微机原理”、接口技术等课程,但有许多不同之处,其中最重要的区别是,不以某一个计算机为背景,而是集中阐述各计算机共同的基本原理,特别注重系统的概念和接口的设计,并不断增添关于新技术的内容,使教学体系具有先进性和实用性。“单片机技术”是一门实用性和应用性很强的课程,该课程在原来介绍的单片机的原理及其应用的基础上,增加了嵌入式系统的内容,课程内容包括单片机原理、单片机测控系统应用、嵌入式系统技术三大模块组成,使学生对当前嵌入式系统的发展及应用有所了解。“数字系统设计”课程主要从拓宽学生的知识面,提高学生的应用能力和工程应用能力出发,课程内容主要包括数字系统设计的基本方法和数字系统设计的工程应用实例。在这些课程中,都涉及到硬件系统的设计,在设计我们应充分应用EDA设计方法,把EDA技术融合到相应的硬件系统设计中去。

3.3加强EDA教学实验环境建设,改革教学和实验手段。

3.3.1硬件类课程的重要特点之一是工程性、实际性很强,因此实验教学是课程教学的一个很重要的环节。近年来,高职电类专业硬件课程实验教学改革取得了一些进展,但进展缓慢,主要体现在以下两个方面。

3.3.1.1从实验教学内容看,电子信息类专业在实验的开设上,只考虑了增加实验学时,增大综合性、设计型实验比例,但这无法从根本上满足培养创新型人才的需要。

3.3.1.2从实验平台建设来看,一方面是产业发展所带来的对高职电类专业人才的巨大需求,使得这类专业教育资源的严重匮乏,其中尤以投入相对较大的实验教学条件的匮乏更为突出。另一方面是以某门课程为对象建设的实验环境无法最大化利用;平台的局限,严重制约了该类专业的发展,成为人才培养的瓶颈。

因此,利用EDA技术,改革高职电类专业的实验模式,研究硬件类课程之间的关系,设计系统的实验教学体系,对培养具有创新能力的高素质应用型人才将起决定性作用。

3.3.1.3EDA技术可以将那些分散的硬件类课程有机地连接起来,构建涵盖硬件课程的阶段性、层次化的、系统的实验体系。具体可构建如下层次的实验教学体系。第一层次为基础层实验,涉及常用电路的分析和设计,包括功能验证型实验、一些常规的设计性实验等。第二层次为系统层次实验,能够实现硬件系统的各种组成部件或整机系统,追求硬件系统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。第三层次为应用层次实验,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,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。

3.3.3在不同的学习阶段,学生学习了相应的硬件类课程后,就可以采用EDA技术,自行设计与本课程相关的电路,通过此过程,学生的自主设计能力和创新意识将得到极大提高。将EDA技术的应用贯穿于硬件课程的实验教学中,主要有以下作用。

3.3.3.1EDA技术的应用是高职电类专业硬件体系实验教学的一个重要补充,通过设计的描述、软件仿真和时序分析,学生可以深化所学的硬件知识,更透彻地了解这些硬件的功能和结构,起到硬件体系实验教学的一个重要补充作用。

3.3.3.2解决了硬件设备台套数紧张与学生规模日益扩大之间的矛盾,由于EDA技术的特点,学生最初完全可以在计算机上借助EDA工具完成设计输入、编译、仿真和综合,最后再到实验台上进行编程下载和验证。在实验平台上,学生能够完成涉及多门硬件类课程的实验。采用这种模式,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,实现了硬件资源的集约化利用。

3.3.3.3有利于随时更新硬件实验内容,开设自主性、综合性、创新性实验,硬件技术的发展日新月异,传统的实验装置无法紧跟其发展,而借助于EDA技术,教师可以跟踪先进技术的发展,把EDA技术融合到其他硬件课程中,多开设一些自主性、综合性、创新性实验。不仅如此,EDA软件还可以充分发挥学生的想象力和创造力设计出他们感兴趣的电路来,而不会受客观条件的约束,使学生能够应用EDA技术完成硬件的原型设计,也可进行设计工具方面创新课题的研究,这无疑对培养创新性人才起着重要的作用。

4.结语

EDA技术以其鲜明的时代特征、不可阻挡的科技诱惑走入我们的教学,并为开放性实验室建设提供了一种强有力的辅助手段,EDA技术必将给学生以极大的创造空间,强化学生在教学活动中的主体地位,有利于学生创新思维和创新能力的培养,有利于学生个性和才能的全面发展。通过EDA技术和硬件系列课程体系融合的实践,我校培养的学生也受到人才市场的欢迎。EDA技术是一种精神,更是一种理念,特别对以培养“应用型”人才为主导的高职院校,必须抓住当前大好时机,采用新技术、新方法来培养学生、锻炼学生,为创新人才的脱颖而出创造条件。

参考文献:

[1]朱正伟等.EDA技术及其应用.清华大学出版社,2006.

[2]夏益民. 电子设计自动化技术发展对电子类专业教学的影响. 广东工业大学学报(社会科学版),2005,(9):242-246.

[3]谢云等. 现代电子技术实践课程指导. 北京:机械工业出版社,2003:193-220.

[4]田建艳,夏路易. EDA 支持下的电子技术教学实践. 教育理论与实践,2005,(6):54-55.

篇10

关键词:高职高专 计算机 专业设置

所谓高职,可以用三句话来概括:它是高等教育;它是职业技术教育;它是职业技术教育的高等阶段。作为高职院校的学生,应该侧重于技能和实际动手能力的培养。就目前情况而言,高职高专院校的计算机基础课教学思路和教学方法已经有些滞后,不能很好地适应现代高职高专院校计算机基础课程培养目标的需要,因此,非常有必要对现有的教学思路和方法进行改革。

高职高专院校计算机基础课程教学的目的是使学生了解计算机的基础知识,掌握计算机的基本操作和使用,培养学生在计算机上使用现成软件的能力。计算机技术发展的速度已经超过了教育发展的速度,对每一位计算机教师来说,探讨、研究计算机课程的教学思路和方法比教学内容本身更为重要。高职高专计算机教学的指导思想是以学生为主体,教会学生自主地学习,从应试教育转变为素质教育,提高学生的自学能力、动手能力和创新精神。

一、计算机类专业设置现状调查

2l世纪,计算机技术发展迅猛,网络化、智能化、多媒体化程度越来越高。行业的飞速发展催生和带动了行业教育的发展。目前,我国几乎所有的高职高专院校都开设了计算机类专业,为社会培养了大批计算机专业人才。然而,计算机类专业的迅猛发展也导致了专业教学中一些问题的出现。我对高职高专院校的计算机专业设置情况进行了调查,调查结果显示,开设计算机网络专业的占89.6%,开设计算机应用技术专业的占69.3%,开设软件技术专业的占65.5%,开设计算机信息管理专业的占41.1%,开设计算机多媒体技术专业的占37.9%,开设通讯技术专业的占27.6%,开设计算机控制技术专业的占17.2%,另外,还有少数学校设置了图形图像与制作、动漫设计与制作、计算机系统维护、网络系统管理、计算机硬件与外设、电脑艺术设计、应用电子技术等专业,有些学校在一个专业中还同时开设若干专业方向。

这些数据表明,目前我国计算机类专业设置在一定程度上存在如下问题:一是专业设置没有统一标准,随意性较大;二是专业方向过于细化,不利于计算机专业人才的培养和毕业生就业;三是专业培养目标和定位不十分明确,存在一定的模糊性。

人才培养规格不清晰是困扰当前高职高专计算机类专业人才培养和使用结构性矛盾的重要症结。现全国高职高专院校中计算机及相关专业的在校生有100多万人,每年毕业生人数达数十万,不少学生感到就业难,不适应工作岗位。而与此同时,又有很多计算机行业的相关岗位招聘不到合适的人才,特别是软件行业和应用领域的中下端实用性人才更为紧缺。这种状况源于高职高专计算机类专业人才培养规格不高,目标不清。

高职高专院校目前开设的有关计算机技术的专业和方向达数十个,但教学计划标明的培养目标和规格过于宽泛和笼统,缺少对行业中本专业领域相关职业岗位的分析,培养目标与企业需求不十分匹配。通过对相关企业的调查发现,70.3%的企业强调高职高专学生应有一门技术专长和相关行业的基础知识;59.5%的企业认为高职高专学生相对中职学生应具备更好的文字表达及撰写本专业技术文件或报告的能力;58.4%的企业更看重毕业生的敬业精神;51.4%的企业认为高职高专毕业生所学知识针对性不强,太偏重理论,有本科知识专科化的倾向。

二、改革课程的考核模式并加强学生综合应用能力的培养

传统的计算机考试只是促使学生在考前强化记忆一些死的知识,不能有效地考查学生实际的计算机应用能力。因此,计算机基础课程的考试除了对最基本的知识进行上机理论考试外,更重要的要考查学生的实际操作应用能力和遇到新问题时的应变处理能力。考试方法可以多样化,增加一些实际问题,让学生去独立思考,设计出解决问题的思路和步骤。高职高专院校计算机基础课的考试虽然在笔试的基础上增加了上机操作考试,但仍没有跳出传统模式的框框,仍然是统一的考题,唯一的标准答案。这样会束缚学生的思维,不能真正考查学生的能力。所以,在考核方式上不要拘泥于形式,增加一些解决实际问题的考查,要让考核充分显示出学生掌握知识的程度、学生的操作技能、创造力、想象力等。

三、设置实用且突出专长的课程