计算机硬件的概念精选(九篇)
前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的计算机硬件的概念主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。
第1篇：计算机硬件的概念范文
关键词:计算机硬件技术;教学改革;实验教学
计算机硬件技术基础课程是普通高等学校理工科专业的一门重要计算机技术基础课程,也适合非理工科的其他专业学生选修。早在2006年,教育部高教司就明确提出了该课程是针对大学非计算机专业理工类本科生设置的6门典型核心课程之一。它是学生学习和掌握计算机硬件基础知识、了解计算机硬件发展、熟悉硬件原理及接口技术的主要课程。
1课程现状和问题分析
根据教育部关于计算机基础教育“三个层次”的教学思想,计算机硬件技术基础由微型计算机原理和微机接口技术等课程整合而来,因此自2006年以来,该课程的教学内容和实践环节一直延续着原有课程的体系。与此同时,计算机硬件在过去的50年里以摩尔定律(晶体管的集成度每18个月翻1番)高速发展,以CPU为代表的计算机硬件更新换代十分迅速,新的接口层出不穷,使该课程的教学内容和实践环节与学生成长和熟悉的环境严重脱节[1-2],具体表现在以下3个方面:
第一,课程内容过于专业,教学要求和学生基础有一定差距。微型计算机原理和微机接口技术等课程主要针对大三或大四学生开设,而以这两门课程内容为基础的计算机硬件技术基础课程主要面向大一和大二学生,目的是进行计算机基础教育。由于面向群体不同,原有课程内容和实践环节过于专业,不适合计算机硬件入门级教学。
我们随机选取了高等教育出版社、机械工业出版社和中国铁道出版社2005年之后出版(含再版)的5本教材。经过统计,3本教材以较多篇幅介绍Intel 8086系列处理器指令和接口结构,其中4本含有较多的汇编语言知识。然而,Intel 8086和汇编语言等知识对于低年级非计算机专业学生过于深奥和枯燥,非计算机专业低年级学生很难理解。
第二,课程内容过于陈旧,实验环节无法吸引学生们的兴趣。我们调研了国内多所高校相关课程的教学状况,课程实验方案主要包括两种,即结合计算机硬件实验箱和利用PC机进行拆装实验。
基于实验箱的课程实验往往以DOS、汇编语言、8255a、数码管显示和数模转换等实验为主,这些内容继承了微型计算机原理的实验内容,对于大一和大二学生来说,离他们熟悉的硬件环境较远,缺少趣味。以PC机为平台的计算机拆装类实验一般会受到学生的欢迎,具有一定吸引力,但计算机拆装较为浅显,与课程内容结合效果不足,不能使学生对计算机硬件的原理有深入理解。尽管如此,考虑到学生的兴趣,将PC机作为入门级实验平台应是课程实验改革的方向。
第三,计算机基础课程的性质使课程无法照顾到各专业的需求。传统教学和实验内容不区分学生的专业属性,对于理工科专业来说,课程实验难度较低,缺乏学习兴趣;对于非理工科专业来说,课程实验难度较高,无暇关注更深入内容。为此,课程实验改革应该考虑学生的专业特点,实验为基本实验和可选实验,因材(专业)施教[3-4]。
实践教学是高等教育课程的重要组成部分,实践教学应努力贯彻以学生为主体,教师为主导,坚持知识传授、能力培养、素质教育协调发展的实验教学理念。结合计算机硬件技术基础课程的实际情况,课程实验教学改革势在必行。
2教学改革内容
北京理工大学计算机公共基础课教学团队(国家级教学团队)在充分调研该课程讲授现状的基础上,于2010年度开展了教学改革。核心思想是以克服学生对硬件的恐惧心理为目的,以计算机硬件经典技术和新发展为主要内容,辅助开放和自由的实验教学平台,重点在于改革课程实验内容。
基于上述思想,课程实验的改革从3个方面开展:教学组织、实验方案和实验场地。
首先,在教学组织上,我们增大了实验比例,占到整个学时的25%。同时,教学内容以“基本概念+基本部件”方式组织,如表1的第2-6章。例如,第3章内容为“存储系统与存储器”,其中存储系统是基本概念,学生理解起来有一些抽象,需要课堂讲授;而存储器则是基本部件,可以采取实践教学,学生在实验中认识硬盘、Flash存储器、光存储器等设备,更容易将存储系统和实际硬件有机关联起来,取得更好的教学效果。
其次,在课程实验方案上,考虑到大一、大二学生对硬件的陌生程度,我们采取了“基本实验+提高实验”的模式。基本实验的目的是让学生对计算机硬件有基本的熟悉,克服对硬件的畏惧心理。提高实验的目的则是结合某一章节内容,通过题目引导和激发学生的兴趣,调动他们的积极性,使其深入了解计算机硬件,部分候选方案如表2所示。
最后,为了达到实践教学目的,依托学校的支持,我们建立了能够同时为120人提供实验的场地,并在课程授课期间同步向学生自由开放。
3课程实验改革实践
以北京理工大学2010年度的教学为实验样本,学生来源于大一和大二两个年级,共计122名,其中包含34名大一学生和88名大二学生。学生分布在36个专业,共12个学院,以理工科专业为主,如图1所示。该课程以全校公选课形式提供,限制人数为120人(额外2人为留学生),共32学时,包含8个课程实验学时。
结合课程实验改革内容,我们向全体学生发放了无记名调查问卷,全部学生提交了有效问卷,我们获得了一批有价值的反馈信息。
对于课程学时和实验课程学时问题,大一与大二学生的反馈建议如图2所示。由图可以看出,如果计算机硬件技术基础安排在大一下学期,学生只学过计算机基础课程,对硬件知识学习的渴望比较强烈,32个学时相对较少。如果安排在大二下学期,学生会比较有针对性地听课,32个学时较为合理。
图3给出了学生针对实验学时的反馈意见,横坐标是实验学时数,纵坐标是人数。可见,75%的学生们希望实验学时在8～11之间,即实验课时占到总课时的25%～34%。
针对一些高校开展的“计算机拆装”实验,我们对学生的支持度进行了调查。有100%的大一学生和98%的大二学生认为“计算机拆装”实验很有必要,得到了学生的广泛支持,实验效果如图4所示。
从图4可以看出,计算机硬件技术基础课程实验应该以学生常见的PC机及扩展实验组成,这就指明了该课程实验改革的方向。
由于实验场地建设等问题,本次教改实践让学生选择完成1项基本实验和1项提高实验。对于全部课程实验方案安排,请学生就欢迎程度排序,结果如表3所示。
从表3可以看出,在基本实验方案中,“计算机拆装”和“计算机硬件故障诊断”实验最受学生欢迎。此外,“操作系统安装”和“网络连通性测试”等与学生密切相关的实验也很受欢迎。从基本实验方案的设计初衷上来看,上述内容达到了预期效果,有效地激发了学生的学生兴趣,并帮助其克服了对硬件的恐惧心理。
在提高实验方案中,“U盘高级操作”和“硬盘数据的恢复”与生活比较贴近,最受学生欢迎。此外,由于大部分学生是理工科类学生,从未来专业发展角度讲,“驱动程序设计”和“单片机开发”也得到了学生支持。这样的实验内容涵盖较多,在该课程中能够帮助学生建立基本的概念即可。
而一些传统实验,例如“串行通信建立和测试”、“8086指令集实验”等,没有激发学生的学习兴趣。应该说,这两个实验的专业性更强,但对于大一、大二学生来说,专业性强的实验不容易让学生掌握基本原理和规律,不利于学生克服畏难心理。
4结语
针对计算机硬件技术基础课程,结合北京理工大学2010年度教学改革实践,我们认为实验课时占总课时30%左右时的教学效果最好。在课程实验中,以PC机为主的硬件实验受到了学生欢迎。除了一些高校开展的“计算机拆装”实验外,更多实验得到了实践。从反馈效果来看,本文提出的实验方案能够有效调动学生的积极性,具有良好的效果。
注:本课程相关教学内容、教学课件通过互联网开放。
参考文献:
[1] 陈立刚,徐晓红,彭学锋.“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(9):109-112.
[2] 樊友洪,邓韧,张敏. 非计算机专业“计算机硬件技术基础”课程教学实践探索[J]. 高教论坛,2009(2):75-77.
[3] 杨素敏,张政保,寇应展.《计算机硬件基础》课程教学内容和教学模式改革的探讨[J]. 中国教育信息化,2009(10):38-39.
[4] 邹逢兴. 关于创新计算机硬件技术基础课程教学的实践和思考[J]. 计算机教育,2004(2):81.
Innovation in the Experiments for Computer Hardware Fundamentals
SONG Tian, LI Feng-xia
(School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)
第2篇：计算机硬件的概念范文
关键词：计算机硬件；动画演示；化整为零；以教促学
在当今世界，以高速度、多核为代表的处理器芯片层出不穷，高性能的计算机硬件产品不断涌现，这给计算机硬件类课程的教学带来了新的挑战和高的要求。然而，传统的教学方法和教学模式存在着一些不足和缺陷，需要对其进行创新性的教学改革，才能满足社会发展的需要。笔者结合计算机硬件类课程实施过程中遇到的问题和实际情况，再结合多年教学经验，提出了采用综合性创新教学方法和分层次分级教学模式教学改革的一些想法。
1 传统教学的不足与缺陷
1）理论知识抽象，难以阐述和分析。
计算机硬件类课程主要讲授与计算机相关硬件的性能特点和应用方法。由于计算机硬件非常小巧，无法将其作为实物进行现场展示，同时，内部采用先进技术，难于理解，因此，造成了相关课程存在理论知识抽象，学生难以理解的问题。
2）理论教学与实践教学无法衔接，相互独立。
教师在理论课上只把理论知识讲授清楚，无法与对应的实践教学联系起来，造成了理论与实践相互独立、无法衔接的问题。众所周知，要想让学生更好地掌握课程知识点，必须让其做好实践活动，自己动手并且同时开动脑筋才能对课上讲解的理论知识有更加深入的理解和感受，才能有收获，否则，就是让学生走马观花，浪费时间。
3）学生学习兴趣不高，创新能力差。
由于计算机硬件类课程的理论知识非常抽象，能够动手进行开发应用非常困难。因此，学生会产生严重的畏难情绪，产生“学了到底有什么用”“还不如学一两种软件编程语言更加实用”的想法。于是，学生学习兴趣不高，做实验的时候应付了事，不自己动脑筋，更不会去创新和摸索，从而引发自主创新能力差的问题。
2 综合性创新教学方法
计算机硬件类课程讲授的内容绝大部分是抽象的概念和理论，有公式推导、逻辑分析，内容上不相同，形式上也不一样，那么就必须采用不同的方法针对性地进行教学。结合传统教学方法的特性，可以采用以下几种基础性的创新教学方法进行综合性使用，更好地改善课堂教学的实施效果，更能达到预期的教学目标。综合性创新教学方法包含的内容如图1所示。
1）动画演示。
针对计算机硬件类课程中的抽象问题，如芯片的内部结构、机制的工作原理等，尽可能多的将其做成Flas，或者三维模型，让课堂讲述的每一个理论知识点尽可能动起来，让学生看到的不再是生硬的文字描述，而是与之对应的动态的流程演示。这样展示后，学生会感到非常的形象、直观，问题理解起来也非常容易。
例如，在讲计算机硬件的中断机制时，如果仅从概念上讲授，学生一定会感到比较枯燥，而且难以理解，无法建立对新鲜知识的好奇感。因此，笔者没有仅仅从理论上进行分析和描述，而是将一个计算机外部设备的中断过程，制作成一个Flash小动画，将中断过程的每一个阶段，分别依次表达出来，使一个复杂的工作过程变成一个按时间发展的小故事。同时，又将计算机中断方式与其他的控制方式进行对比，用直方图或饼图的形式进行比较，让学生非常形象地理解其中的规律以及使用它的原因，达到非常好的教学效果。学生的学习兴趣也非常高，有的甚至将日常生活中的事物也按照这种动画演示的方式自己表现出来，这给笔者留下了深刻的印象。
2）化整为零。
谚语说：“罗马不是一日建成的”。笔者在进行计算机硬件类课程的教学实施之前，有很多学生说：“计算机硬件真难学”“计算机硬件就是一座罗马城”，都感觉自己很难在短时间内学会，从而望洋兴叹，甚至有打退堂鼓的意思。为了消除他们对此课程的畏难情绪，让他们充分感受计算机硬件的乐趣，笔者在课程的实施过程中将比较难懂、复杂生硬的地方进行化整为零的分解。将一个难的大问题分解成若干个简单的小问题，同时使难度呈阶梯式增长，慢慢地呈现给学生，然后带着学生一步一步地上楼梯。当将若干个简单问题全部解决后，一个大的问题也就迎刃而解了。
例如，在讲计算机硬件的组成结构时，如果将一个大的硬件框架展示给学生，势必会给他们带来复杂生硬的印象，而且知识内容繁多，无法同时全部理解。因此，笔者将计算机硬件从功能上进行分解，如可以分为CPU、总线、存储器和外部接口设备等，也可以继续分解下去，让一个非常复杂的难问题，变成一个个简单的小问题，然后再针对这些小问题，逐一进行详细阐述，配合动画演示的方法，让学生非常容易地理解其中的规律和特点。当所有的小知识点讲解完成以后，学生对计算机硬件的完整结构也就有了一个整体的认识。这就相当于将一个大馒头掰成很多小份，让学生一口一口吃，最终把大馒头整个吃下去，却并不感觉难以下咽。
3）类比。
在计算机硬件类课程的教学过程中，普遍存在概念生硬、机制难懂的现象，那么如何能够让学生更好地理解其中的原理，这是教师必须要考虑的重要问题。其中，类比教学法非常有用，将学生没有接触过的生硬问题与他们日常生活中的切身事物联系起来，进行类比分析。由于他们能够理解身边事物的规律，借此也能类比理解相同原理的计算机硬件问题。
例如，在讲计算机内部的存储器时，可以将存储单元类比成二个个小房子，每一个房子有一个主人，主人可以进入也可以出去，将其对应为存储器的写和读。由于存储器的寻址非常复杂，机制繁多，我们可以将其对应成房子的门牌号：寻址就是找门牌号。门牌的编号方式就是存储器的编址方法。这样，学生感到一个非常抽象的概念居然和自己身边的房子联系起来了，只要能够正确地找到需要居住的房子，自然就能够找到存储器的地址。
4）案例。
一系列复杂的知识问题如果仅靠生硬的文字和图形进行描述，教学效果未必会很理想。因此，为了提高教学效果，可以引入一些常见的综合性案例进行辅助教学。由于案例里面包含了和理论知识类似的基础性知识，因此可以采用类比的方法，只要学生理解了案例，自然就比较容易理解与之对应的理论知识。
例如，在讲计算机硬件中的定时器接口芯片时，可以使用“神州九号”火箭发射的教学案例。火箭发射过程中需要用到计时功能，尤其是发射前最后30s读数时间，正是大家最关心最紧张的时候。在课堂上可以播放火箭发射案例的视频，让学生充分地感觉到定时和计数工作的重要性，并很好地理解其中的基本原理。通过该案例，学生也能比较容易地理解定时器接口芯片的工作原理。
5）以教促学。
“教是最高形式的学习”，这是笔者长期作为教师所深深体会到的。如果一个人可以达到“教”的水平，就代表他一定学习地非常透彻，非常好。在教学活动中也可以采用这种教学方法，让若干个学生组成一个小组，将计算机硬件体系中几个小的知识点分配给几个学习小组，让他们在学习过某一知识点一段时间后给全班学生讲授其中的规律和特点。这种方法会让学生以一种全新的方式来对待学习，大大激发他们的思维活动，使学生充当教师的角色，学生不仅乐于其中，还可以提高自己的自信心和表达能力，在逻辑思维能力和资料搜集能力等很多方面都会有较大的提升。
3 分层次分级教学模式
在课程教学过程中，学生的理解层次和自身特点完全不一样。我们绝不能按照一个层次的标准进行教学，这样做只会满足具有生态分布特点的所有学生中的一部分达到教学目标，而其他大部分的学生却达不到教学要求，因此需要进行分层次分级教学。
1）分层次分级原则。
根据学生自身特点的不同，可以将其分为3级：基础较差的学生作为A级；经过努力能够完成教学要求的学生作为B级；能够轻松理解和消化授课内容的学生作为C级，如图2所示。
2）分层次分级的教学目标。
针对A级学生应该抓住基础、促进巩固，只要求其掌握课程规定的重点内容即可；针对B级的学生应该抓住深度、融会贯通，要求其除掌握重点内容外，还应适当对与重点有关的知识点内容进行融汇和延伸；针对C级的学生应该立足前沿、拓展思维，要求其除了掌握重难点内容以外，还应加大学科的宽度和深度，以拓展其视野，丰富其知识底蕴。
3）多层次的教学方法。
在教学实施过程中应采用多层次的教学方法。教学针对面不仅是某一级，而是让各层次各级的学生接受起来都不觉得困难。对于基础性的内容采用“低起点、多台阶、多反馈”的策略，在方法上要“精讲多练、多反复、多联系”；对于应用性的内容采用“慢变化、重能力、勤反馈”的教学策略，在方法上要“学讲结合，合理兼顾”；对于拓展性的内容采用“多启发、重创新”的教学策略，在方法上要“适当讲解、兼顾自学”。
4）分层次分级教学的实施过程。
在进行分层次分级教学的实施过程中，针对A级学生要尽可能采用动画演示、化整为零和类比的教学方法，将基础性的知识内容形象直观地展示给学生，让其较为容易地理解和掌握。在进行相对较难的知识内容教学实施时，可以尽可能多的采用化整为零和类比的方法，将较复杂难懂的知识内容分解成一个个容易理解的小的知识块。同时，将抽象的问题与日常熟悉的生活事物类比起来，引入一些大家都知道的故事、事件作为教学案例。
针对B级或C级学生，可以创设一些合作课题，让其进行协作和交流。其中，可以选择一些合适的主题，为学生创建一个场景，通过讨论交流、发现问题和解决问题等一系列活动，使学生获得知识、技能和自信心。但是，根据每一级学生的具体情况，选题难度要适中；讨论分组也需注意人员搭配，保证每组都有一名C级学生；教师需要根据讨论情况分阶段进行小结引导，控制讨论进程，保证讨论效果。另外，如果教学内容的难度达到了B或者C级学生的自学水平，就可以将若干个学生组成一个小组，让其进行相关内容和资料的搜集和整理并在准备好后上讲台给大家讲解，达到以教促学的教学目的。
第3篇：计算机硬件的概念范文
关键词:考研;计算机组成原理;课程改革;教学方法
2009年以前计算机考试是各个学校自己命题,根据各个学校对考生的要求和学校老师的研究方向确定不同的考试科目。一般从数据结构、组成原理、操作系统、计算机网络这四门课中挑选两到三门来考。不同学校的试题难度相对不同学校的学生存在有非客观的因素。为使学生在计算机专业课考试中有一个客观的评价,教育部针对这个问题提出了统考科目。众所周知,计算机学科整个课程体系粗略可以分为软件理论和硬件理论两部分。“数据结构”是软件课程的基础,“计算机组成原理”是硬件课程的基石。在这两门课程的基础上,操作系统讲述的是如何使计算机展现给用户强大而易用的功能。随着网络应用的兴起,计算机网络运行基本原理也显得越发重要起来。因此,将这四门课被选定为计算机专业研究生入学考试考查的课程还是比较科学的。计算机专业考研统考给我们的计算机教学提出了新的要求。
1 “计算机组成原理”考研大纲解析
1.1大纲考查目标
首先我们要知道考研大纲的考查目标,大纲中明确指出了课程的考查目标为:
(1) 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念。
(2) 理解计算机系统层次化结构概念,熟悉硬件与软件之间的界面,掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。
(3) 能够运用计算机组成的基本原理和基本方法,对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析,并能对一些基本部件进行简单设计。
1.2大纲解析
从大纲的考查目标以及近两年的真题中可以看出“计算机组成原理”课程的教学内容不仅要传授有关硬件设计的课本知识,更要重视理论知识与实践过程的结合,将知识综合灵活运用,重视学生综合能力和创新能力的训练和培养。本课程应该着重培养学生关于计算机硬件系统方面的3种能力:即计算机硬件系统的认知能力、设计能力与创新能力。课程主要通过对计算机各功能部件的组成及运行原理的分析、讲解和配套实验,培养学生对计算机硬件的系统级认知能力。通过对数据的机器表示、运算方法及运算部件的组成等知识点的讲解和实验,使学生掌握计算机的运算特征;通过指令系统的相关知识,使学生掌握计算机系统汇编级的结构特征和基本操作描述方法;通过存储系统的详细讲解和实验,使学生能从容量、速度和成本的角度理解多层次存储系统的组织结构和工作原理;通过CPU及控制单元的功能和结构的详细分析,结合指令执行控制的深入讲解和实验,使学生理解计算机系统指令执行的实质和控制单元的基本实现方法;通过总线、输入输出接口及外部设备等知识的讲解,使学生了解计算机系统内部、计算机系统与外部的交互方式。
2教学方法探讨
2.1教学内容设计
通过对大纲及其所涉及的知识点的分析来看,“计算机组成原理”考研大纲首先要求学生了解各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念。也就是要求学生既能够从全局或宏观的角度掌握计算机硬件系统的整体结构和工作原理,又能从局部或微观的角度理解计算机各个部件的工作过程和交互方式。任课教师不但要使学生清晰地了解所学内容在课程知识结构中的位置以及和其他部分之间的关系,还要使学生对所学内容具有清晰的脉络和思路,这对学生全面地掌握本课程的知识具有十分重要的作用。因此,有必要研究并实践一种有效的教学模式,使学生从微观层面掌握课程知识单元、从宏观层面建立该课程知识体系,进而培养学生关于计算机硬件系统的认知能力、设计能力和创新能力[1]。
在实践中,我们从知识与能力两个层次,课堂与实验两个环节对“计算机组成原理”课程与实验体系进行了详细设计,采用自顶向下的教学思路,建立了一种从整体功能推进到局部组成、从微观实现抽象到宏观结构的层次化课程内容设计模式。通过提出问题、分析问题、分析功能需求、探讨解决思路、总结功能特征、介绍设计与实现细节的教学内容展开模式,分别对存储系统、计算单元、控制单元和输入输出系统的教学内容进行设计,贯彻局部组成体现整体功能、微观实现体现宏观结构的教学内容设计思路,同时突出“功能分析”和“结构设计”两条主线。
2.2教学方法
在实际教学过程中,有些学生,甚至老师认为各硬件课程之间的衔接并不紧密,互不相干。有的教师讲到的知识点如果用到了前导课程的知识,很多老师在这里就只是一笔带过,没有将前导课的知识点和本课程衔接和过渡起来,而知识之间的贯穿、联系去靠学生自己去领悟,这样的教学效果可想而知。因为课程与课程之间的联系内容对同学们对旧知识的加深和对新知识的理解起着非常重要的作用,教师明确将这种衔接和过渡告诉学生,学生才能在大脑里形成一个严密完整、一环扣一环的硬件体系[2]。
在培养学生对计算机硬件的系统级认知能力的基础上,我们通过对运算部件、存储系统、指令系统、控制单元、整机硬件系统的设计方法等知识的讲解,结合相应设计实验,培养学生对计算机硬件系统的理解和设计能力。在设计能力培养的具体方式上,可通过课堂讲授、课后练习、配套实验等形式分层次实现。如课堂讲授可重点介绍系统和部件的设计方法和设计过程等内容;课后练习可进行框架性设计;配套实验可围绕规范、典型的模型系统,从功能部件的实现开始,直至最终设计出一台具备基本运算能力和存储能力、支持有限指令集的计算机设备。从而达到验证功能部件和系统的功能,掌握必要的硬件描述语言、设计工具及仿真环境,体验计算机硬件系统的设计过程,掌握相关硬件设计技术与方法等目的。
课堂教学和实验应着力培养学生的创新意识和创新能力,在培养学生认知和设计能力的基础上,通过对计算机硬件系统不同阶段面临的问题及其技术发展的分析和探讨,体会在特定的技术条件下的创新思维;针对计算机硬件系统面临的新问题和新需求,结合新技术向学生介绍该领域的技术发展趋势,引领学生突破思维定势,以此培养学生的创新意识。通过集成计算机组成原理、操作系统、编译技术等课程知识内容的综合课程设计,培养学生的基本创新能力。
3教学方法实践
在教学中笔者还有意识地运用以下一些方法。
3.1多媒体教学
“计算机组成原理”传统的教学方法是采用粉笔加黑板的教学方式,教学手段单一。很多工作过程都发生在芯片内部,看不见也摸不着,内容很抽象,而且电路图、时序图也非常多。如果总是空讲或是单凭老师在黑板上画是远远不能满足授课需要的。要解决这个问题,就得充分利用现代的多媒体手段,上课的时候通过多媒体课件,使同学们有一个直观的、感性的认识,同时扩大学生的知识面。比如:要讲解CPU执行指令的时候,最好制作一个能反映 CPU每一步工作流程的动画,动画生动地反映了计算机指令被执行的详细过程,指令如何流动,数据如何获取,结果如何存放。这样就能使同学们直观地获得感性认识,同时也加深了大家对理论知识的理解和记忆。
3.2启发式教学
启发式教学是指教师有意识地提出一些现象或问题去引导学生思考。例如,讲解加法器的时候引导学生思考:ALU内部有加法器,那么有减法器吗?教师进一步引导:补码出现的意义是什么,补码如何实现减变加?经过启发引导,学生把前后两个看似孤立的知识点有机联系在一起,构成完整的知识体系。
3.3类比教学
类比教学是在授课过程中将一些概念、策略和思想等与现实生活中的生动事例进行关联、类比。使学生更容易理解和牢固掌握教学内容、抓住关键思想。例如:为了便于理解指令寻址方式,用生活事例类比:你想找张三,如果张三与你在同一办公室,在办公室可直接找到他,这相当于立即数寻址;如果张三与你不在同一单位,但你知道他的家庭地址。根据地址到张三家可以找到他,这是直接寻址:如果你不知道张三的地址,但是你知道李四的地址,而李四知道张三的地址,可以通过李四找到张三,这就是间接寻址。再如,把存储层次中的映像规则与阅览室的位置分配进行类比;把局部性原理与衣柜里存放什么衣服以及电脑的桌面放什么图标相关联;把流水线技术与工业流水线进行类比等[3]。
还有在讲述计算饥存储系统时,学生对Cache在计算机系统中的作用不能准确把握,此时可以列举:假没学生要找一个同学的电话号码,一个途径是从整个城市的电活号码薄中去查,另一个途径是在自己随身携带的手机通讯录中去查,显然在手机通讯录中去查会快得多。这例子形象地说明了在Cache中获取数据会比在主存中获取数据更快,另外也说明了Cache的另一个特点:虽然存储容量有限,但所存储的信息是较常用的。又例如教学总线宽度的慨念,可借助于城市道路宽度来类比说明。
3.4根据教材内容补充最新的实用知识
计算机技术的迅速发展和教材的出版周期的不协调,使得教材中部分知识显得较老或过时,这也是造成学生学习兴趣不高的原因之一。因此,教学过程的每一环节,都尽量补充一些当前最新技术的发展情况和新型元器件的介绍。让学生不但能在该课程中学习到理论知识,还能开阔眼界并学习到实用的知识,从而有效提高学习积极性[4]。如:在讲述内存的存储单元工作原理和读写工作周期时,也可以补充一些与当前流行的计算机内存的相关知识,如SDRAM、DDR、DDRII等,以及内存工作参数如PC150、DDR266、DDRII800等。又如:讲存储器时,也可以补充ROM、PROM、EPROM、EEPROM,使学生在比较中了解这几种存储器的区别和发展历史。在输入输出系统教学中,需要指出哪些技术和设备已经过时,让学生清楚了解输入输出系统的发展过程。同时补充一些当前最新的输入输出设备的发展、技术和性能,如 U盘和串行硬盘存储系统、液晶显示系统等。由于这些最新的技术和产品是学生经常接触到的,相关知识容易吸引他们的兴趣,让学生清楚地理解教材内容究竟有哪些实际应用,可以让学生在学习理论知识的同时也学到一些与实践和应用相关的知识。这样,使学生对知识的记忆不再孤立,而能进行关联记忆,产生较好的教学效果。
4结语
总体来说“计算机组织原理”课程的难度还是较高,在计算机专业课里占到45分。在学习的时候要特别注意以下几点,第一要正确理解大纲的基本概念,掌握概念的一些要点;第二把概念和原理联系起来,不要孤立学习某一部分,要关联起来,因为计算机各个部件之间本来就是一个相互联系的整体;第三要把握重点、难点,主次分清。
以上是笔者在多年“计算机组成原理”教学改革摸索过程中的一些心得体会,归纳起来就是:通过合理组织硬件课程的知识内容,使它们详略得当,突出重点;充分结合实际,引入当前的许多实例来丰富学习的内容,提高同学们的学习兴趣;采用新的教学方法,使用多种教学工具充分调动同学们学习的积极性和主动性,提高学生对计算机组成的实际分析、设计和动手操作能力。通过以上这几个方面来提高课程的教学水平和教学质量,促进课程的建设与发展。在教授知识的同时,作为教师也应该不断学习提高,加强学科科研,立足教学,只有这样教师才能把“计算机组成原理”课程讲好,学生才能更加深入地理解和掌握课程内容,对考研大纲所要求的各个知识点才能更加融会贯通,当然也能够取得较为理想的考试成绩。
参考文献:
[1] 刘旭东,熊桂喜. “计算机组成原理”的课程改革与实践[J]. 计算机教育,2009(7):74-76.
[2] 杨振华.“计算机组成原理”课程改革探索[J]. 中国电力教育,2008(23):119-120.
[3] 王志晓,夏战国,王凯.《计算机组织与体系结构》教学改革与探索[J].福建电脑,2009(2):213-214 .
[4] 王勇,黄贤英.“计算机组成原理”的教学方法[J]. 重庆工学院学报:自然科学,2008,22(3):167-170.
Discussion of Teaching Method to the Principles of Computer Organization
under the Environment of National Unified Exams
WANG Ding-lei
(Anyang Normal University, Anyang 455002, China)
第4篇：计算机硬件的概念范文
（一）计算机硬件的概念
计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的物理装置总称。这些物理装置按系统结构要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。
（二）计算机硬件结构特点
以目前最为经典的冯·诺依曼型计算机为架构来说，计算机硬件主要包括：CPU、存储设备、输入输出设备、总线、其他部件。具体介绍如下：1.CPU也称中央处理器，是计算机最重要的组成部分，用来对数据进行各种逻辑运算，是计算机的执行单位。2.存储设备具有记忆功能，分为内存和外村。内存也称主存储器，与CPU直接相连，是计算机中的工作存储器，存取速度快，但存储容量小；外存也称辅助存储器，容量大，例如计算机硬盘、光盘、U盘等。3.输入输出设备简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁。其中输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，如鼠标、键盘、扫描仪；输出设备是指能把计算机处理结果显示出来的设备，如显示器、打印机、绘图仪。4.总线是连接CPU、内存、外存、输入、输出设备的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。其他部件也很重要，影响着计算机的日常使用，如主板、显卡、声卡、网卡、物理加速器等。
二、计算机硬件系统组成
（一）控制设备。计算机的控制中心由控制设备担当，控制器根据人们事先给定的指令，通过自身功能将指令传达给其他部件，有条不紊地控制着计算机其他各个部分的正常运作。在整个计算机系统中，控制器有着指挥的作用，它的功能对计算机的自动化程度有深远影响。
（二）存储设备。内存储器和外存储器构成了计算机的存储设备，经常把它称为存储器。内存储器是由半导体等材料做成的，并由电路和CPU相连接。计算机进行相关工作时，首先要把用户需要的程序或者相关数据装入内存，然后CPU到内存中读取相关的指令与数据，运算结果的处理上，CPU会将结果写入内存。所谓的外存储器，就是用户用来放置需要长期保存的数据，这也是外存储器的一大优点。
（三）运算设备。所谓的运算设备，就是计算机在运算过程中要用到的，并且能够根据不同的运算、算数装置进行各种算数处理，使数据信号得到全面处理的设备。在人们的日常生活中，运算设备的使用范围较广，它能够使复杂困难的计算变得简单，极大地节约了工作的时间，并提高相关工作的效率，同时也提高了计算机运算的准确性。
（四）输入设备。计算机与人之间所进行的会话是靠计算机中的输入设备完成的，输入设备是接受人的命令或接收数据时需要的必备设备，它的主要功能是将各种信息传输到计算机，再由内部设备进行相关处理。常用的输入设备包括键盘、鼠标等工具，另外，常用到的输入形式有数据、程序等。
（五）输出设备。输出设备主要功能是将计算机内部处理过的信息输出计算机，并将计算机处理的结果以一种人们能够看懂的方式输出的设备。要想得到一个精确地计算结果，必须要借助计算机相关的输出设备。然而，输入设备是将人为的命令以及编程等以计算机能够识别的语言输入到计算机内部当中，供计算机存储以及计算或者进行输出等。
三、如何对计算机硬件设备进行维护
（一）对硬件进行日常维护
计算机硬件是PC的重要组成部分，更是核心部分，对硬件设备做好日常维护，才能保证计算机的正常稳定运行。在对硬件进行维护时应该遵循硬件和软件兼顾的原则。计算机软件和硬件设备相辅相成，软件的正常运行对硬件设备有良好的促进作用。此外，要注意为计算机营造一个良好的工作环境，注意定期对计算机中的各种设备进行除尘。一个干净的工作环境可以增加计算机设备的使用寿命，降低故障发生的概率。
（二）对硬件维护的具体内容
对计算机维护人员来说，对硬件故障进行正确的判断是维护工作中的重要内容。维护人员要结合计算机的内部情况和外部问题对其进行综合分析，准确定位故障位置，从而及时解决问题。判断故障方法：首先，检查电源情况。要认真观察计算机本身的电源、插座或者电源线是否出现故障。其次，检查系统是否正常。硬件设备由计算机系统支配，所以需要检查计算机的系统问题。
（三）硬件维护的步骤
第一，要定期对计算机硬件进行检查，要注意电磁干扰方面的影响问题。第二，安排合理的检查顺序，做到从软件到硬件的检查。因为很多的硬件故障都是由软件引起的，所以要先检查软件的情况，这样可以有效提高工作的效率。第三，注重对电源的检查。电源的性能好坏直接影响计算机的正常工作，如果电源出现损坏，就会导致计算机无法稳定运行。所以在检查时，维修人员要先确定电源没有问题了，再对其他部件进行检查。
四、计算机硬件的维护原则、内容及一般步骤
（一）计算机硬件的维护原则
计算机硬件有其敏感性和特殊性特征，因此维护保养显得尤其重要。在维护计算机硬件时，要遵循以下基本原则：第一，确保软件和硬件兼容、匹配的原则。计算机软件和硬件是相互联系的两方面，不兼容的软件和硬件会对计算机硬件造成极大的伤害。第二，确保计算机有良好的运行环境。首先，保证计算机电压的稳定，使计算机硬件远离频繁跳槽或者电压不稳的电路环境中；其次，定期清理计算机灰尘；再次，及时更新计算机硬件，确保计算机整体功能的协调运转。
（二）计算机硬件的维护内容
在维护计算机硬件故障时，要尽可能选择科学的手段和方法。计算机维护人员要切实提高自身素质，对计算机运行状态进行综合判断和分析，科学确定故障原因和位置，及时妥善处理好各种计算机问题。系统或者电源问题会在一定程度上造成计算机硬件故障，就电源而言，可以对电源线和电源接口进行检查；而就系统而言，要熟悉各种硬件故障。
（三）计算机硬件维护的步骤
维护计算机硬件时要遵循如下步骤：第一，定期检查。及时检查计算机硬件，发现潜在风险和问题，从根源上避免硬件损坏。第二，在检查过程中遵循先软件后硬件的基本原则。大部分情况下，计算机硬件故障都是由软件故障引发的。第三，主机检查在外部设备检查之后进行。第四，首先从电源检查开始，接着进行其他部件的常规检查。
五、对计算机硬件进行故障排查的方法
对计算机硬件进行故障排查的方法有直接观察法、最小系统法、对最小系统进行逐步增减法、组件替换法、组件比较法、隔离尝试法六种。直接观察法即对硬件的工作环境及本身的配置状况进行观察。一旦出现无法正常工作的情况，则可判断是最基本的运行所需要的软硬件出现了问题，可以进行故障隔离。如果要判断出现问题的硬件与状态良好的硬件，在配置与环境设置方面有哪些区别，也可以直接对两整的计算机展开对比。隔离尝试法即通过屏蔽可能导致问题发生的软硬件，来判断是否存在软硬件之间的冲突，进而解决问题。在具体隔离过程中，可以通过卸载或停止运行的方式来屏蔽软件，通过禁用设置或将该硬件驱动程序卸载的方式来屏蔽硬件。
六、结束语
第5篇：计算机硬件的概念范文
关键词：计算机硬件课程；教学改革；教学资源；教学方法
1.背景
计算机硬件课程是计算机专业的重要课程，是深入了解和掌握计算机基本工作原理以及建立整个计算机知识体系结构必不可少的部分。计算机硬件类课程一方面需要对计算机内部CPU结构、各种寄存器、存储器、指令系统以及指令的执行过程等非常清楚，而且需要掌握和记忆的内容较多，知识点也非常分散；另一方面，硬件课程的实验要复杂得多，需要有相应的硬件平台支撑，而硬件平台一般由专门实验室提供，学生很难拥有自己的硬件学习平台，无形中就疏远了硬件课程的学习，再加上没有运用有效的硬件课程教学方法，进一步加剧“重软件轻硬件”的现状。因此，当前高校计算机专业硬件课程的教学存在两难的境地：教师难教，学生难学。如何提高计算机硬件课程的教学效果，实现学生愿意学和教师乐于教，成为当前大多高校亟待解决的问题。
2.计算机专业硬件课程体系结构
随着信息技术的快速发展，计算机专业开设的课程也在不断调整，但涉及计算机硬件的课程相对稳定，只是在内容上有所更新，这给计算机硬件教学带来一定的便利，不需要大范围地调整课程体系。
根据当前普通高校计算机专业硬件课程的开设情况，并结合安徽理工大学计算机专业的培养计划和课程设置，计算机硬件课程体系一般包括4个层次：一是前导课程，如电路原理、电子技术基础、数字逻辑等；二是核心专业基础课程，如计算机组成原理、汇编语言程序设计等；三是主干专业基础课程，如微机原理与接口技术（或微型计算机技术）、计算机体系结构等；四足高级应用层次的课程，如DSP原理与应用、嵌入式系统与应用、计算机控制技术、CPU设计、EDA技术与应用等。
计算机硬件课程4层体系结构如图1所示其中第2、3层是和计算机密切相关的，也是大多计算机专业都开设的核心课程，在课程设置上基本保持稳定。第4层高级应用课程与计算机应用技术发展现状因各高校的具体情况而有所不同，各有其侧重点。第2层次和第3层次课程之间的递进关系如图2所示，其中，汇编语言程序设计和微机原理及接口技术课程有的学校将其合而为一，但为了突出和加强硬件编程，也可以单独开设，让学生更为深入地了解高档微机的指令系统以及编程技术。
3.计算机硬件课程教学改革探索
3.1交叉内容合理整合
近年来，高校为了适应市场需求，提升学生的就业竞争力，各专业新增开设了很多课程，使得其他课程的教学学时大为缩减，很难按照原有的教学计划进行。如安徽理工大学计算机组成原理课程由64学时缩减为48学时，计算机原理与接口技术由48学时缩减为38学时，计算机体系结构由40学时缩减为26学时，在这样大幅缩减教学课时的情况下，如何做到保证教学质量和主要教学内容不能减少甚至还需要增加新内容，对任课教师提出了严峻挑战。为了解决学时少和教学内容多的矛盾，我们对硬件类主要专业基础课的教学内容进行了全面梳理，对不同课程中出现的重复内容进行反复研究和讨论，并对相关内容的讲解深度和学时作了重新安排。
在此过程中，以计算机组成原理为基础，对相关课程的交叉内容进行梳理和整合，主要体现在以下几个方面：
（1）计算机组成原理课程的主要目标是建立计算机整机系统概念，掌握构成计算机系统5大部件的基本组成原理，重点介绍运算器、控制器、存储器以及指令系统的设计。因此，有关数据表示和运算规则是运算器设计部分的重要内容，需要详细深入讲解，在其他课程中就不再介绍。
（2）计算机指令系统部分，由于计算机组成原理针对的是计算机共性问题，侧重指令系统的设计，因此该部分内容在其他课程的侧重不同，仍需要根据课程性质不同分别介绍；但在教学过程中学时数可以适当缩减，如果开设了汇编语言程序设计课程，则在微机原理与接口技术课程中就不需要介绍指令系统内容。
（3）存储系统是计算机5大组成部分之一，计算机组成原理课程对存储器系统的组成、主存储器的连接和控制等都进行系统而深入的介绍，因此，相关内容其他课程中不需要介绍。
（4）输入输出系统也是计算机组成原理中重点内容之一，相关内容在微机原理与接口技术以及计算机体系结构课程中就不需要重点介绍，但涉及数据传输的接口芯片应用和编程等仍需要详细介绍。
通过对硬件基础课中内容的梳理和整合，可以节省大量的学时数，也理清了各课程之间关系，即计算机组成原理侧重于运算器、控制器、存储器、指令系统的设计以及各部分的组成；微机原理与接口技术侧重于CPU工作原理以及常用接口芯片、设备与主机的接口连接方法等；计算机体系结构侧重于计算机系统的性能评价、流水技术和并行处理技术等。为了进一步打破教学过程中各课程之间的独立性，对硬件基础课程进行捆绑式教学和研究，构建硬件课程模块，成立专门硬件课程的教学团队，定期开展硬件课程之间的研讨和交流，让每一位任课教师清楚地知道每门课程教学内容的侧重点，从整体上把握课程教学的思路和各门课程之间的衔接关系、
3.2教学资源多维建设
教学资源建设是专业建设的重要环节，也是课程教学质量的重要保证。教学资源建设主要包括师资、实验设备、网络教学平台、教材、实习基地等建设。结合安徽理工大学计算机专业硬件课程教学资源建设实践，具体有以下几个方面。
（1）高水平教学团队建设：在计算机硬件课程教学团队建设过程中，有计划有针对性地对任课教师进行多方面的实践培训，如组织部分教师利用假期到相关的高校和企业参加硬件设计应用培训班；通过与一些高新技术企业建立良好合作关系，任课教师可以参与企业项目开发等，进一步提升教师的硬件设计和应用水平。
（2）硬件课程教学设备建设：计算机硬件课程教学需要专门的实验平台，也是学生进行实践的物质基础。在硬件试验设备方面，需要结合自身的办学条件，有计划有步骤地引进和更新硬件教学设备，并充分利用现有的设备资源，不断提高教师的实验指导水平。目前安徽理工大学计算机硬件专业实验室配备有启东东疆DJ-CPTH超强型计算机组成原理和系统结构实验系统、西安唐都TD-MD16位和TD-PITE32位微机原理及接口技术试验系统、北京达盛EL-DSP+ARM多功能综合实验开发系统硬件平台等。实验室专门人员和任课教师全程参与硬件平台建设，邀请实验设备厂家技术人员进行专门的技术指导和培训，在现有硬件平台基础上，自己动手开发出一系列设计性实验，作为学生的选做实验内容。
（3）网络教学资源和平台建设：充分利用网络的方便性，组织任课教师将课程的多媒体课件、难点问题的动画演示、教学重点难点、课后习题的解题思路、疑难问题解答等放置到专门的网站，考虑到部分考研学生的需求，开辟了考研专题栏目，通过网络平台可以及时和学生进行交流，学生也可以通过邮件的方式和任课教师交流。
（4）特色精品教材建设：硬件课程教材的选取非常重要，好的教材便于学生在课下自学和复习，教师也可以将精力集中在主要和重点内容的讲解上；在吸收好教材精华的基础上，着手组织基本功过硬的教师编写精品教材。
（5）实践基地建设：参与实践是锻炼学生真正学以致用的重要环节，通过和中国电子第八研究所、安徽徽斯特电子科技有限公司以及淮南煤矿集团公司等建立良好合作关系，为学生创造更好的硬件实习环境和实习场所。
3.3教学方法综合运用
随着计算机和网络技术的发展，多媒体教学已经是最为普遍的一种教学方法，要根据课程教学内容充分利用好多媒体教学的优势。除了多媒体教学方法之外，还需要探讨多种有效的教学方法。首先，类比教学方法是计算机课程教学过程中的有效方法之一，通过将课本中难于理解的概念或理论与生活中的例子进行形象化类比，能使学生不但易于理解而且记忆深刻，是一种行之有效的教学方法。其次，运用启发式教学方法可以引导学生逐步深入思考，实现课程内容环环相扣，进而充分调动学生的积极性和参与度。如通过对课程内容采用设问的方式，每引入一个新内容，先采用设问的方式，让学生进行几分钟的思考，然后由教师通过内容的讲解来共同解答设问的问题，这样学生会带着问题思考和听讲，有效提高教学效果。再者，采用任务驱动法，能够让学生在学习和听课过程中有的放矢，听课的目的是解决问题，如计算机组成原理课程在讲解运算器构成部分，可以采用任务驱动的方法，让学生自行设计多位加法器或乘法器等，在任务的驱动下学生的学习热情和积极性明显提高。
实践中，教学方法需要根据课程的性质和内容不断地探索和创新，任何一门课程的教学方法都不是一成不变和唯一的，根据教学内容的不同，综合运用好多种教学方法能够有效提高教学效果，培养学生学习兴趣，提高学生的学习热情和积极性，对计算机硬件课程的教学大有裨益，也是破解计算机硬件教学效果不理想的有效途径。
3.4重视实践教学环节
实践教学是计算机硬件课程教学中的重要环节，每门课程一般都配有适当的实验，有些课程还设有课程设计环节，有效利用实验课时间和提高效率尤为重要。目前普遍存在的现状是：对于验证性实验，学生上课基本上是在实验箱上连线，运行出现实验指导书上的实验结果就万事大吉，学生的实验报告基本雷同，没有更深入地探讨实验的原理以及可能出现的问题等；对于综合性实验学生大多感到难度大，与实际应用脱节，没有教师的指导很难顺利完成。改变这种现状主要有以下几个方面。
（1）任课教师引导学生对实验课要有充分认识：由教师在课堂上将理论课教学和实验内容结合起来，让学生明白为什么上实验课，实验课的目的是什么，让学生在上实验课前思考实验过程中可能会出现什么问题以及解决办法等，不至于学生到实验室时还没搞清楚做什么。
（2）充分利用优秀学生资源：让一些成绩好且学有余力的学生帮助和指导动手能力相对差一点的学生，学生之间的沟通和交流往往效果会更好。
（3）实验内容和实际应用相结合：设置一些具有创新和综合性强的实验，并尽可能和实际应用结合起来，让学生通过做实验感到实用价值和具有成就感。如在计算机接口实验中，可让学生利用实验箱的硬件资源设计一款交通信号灯的控制系统，或设计一款集环境参数采集、报警和显示系统等，让学生看到课本学到的知识在现实生活中确实能够发挥作用。
（4）增加实验课在课程中的考核比重：由于实验课内容考核比重偏小甚至不计分，导致部分学生不重视实验课，而只关心理论课的考试成绩。有效解决办法是增加实验课在课程考核中的比例，比重可提高到20%～30%，实验考核可由教师组织分组，通过提问和答辩，其他组学生参与打分的办法。
（5）提高学生对硬件课程学习的热情和积极性：兴趣是最好的老师，培养学生学习兴趣非常重要的一点是让学生参与到科研活动当中，让其感受到硬件设计成果带来的成就感。教师可以根据自身的科研课题情况，积极吸收对课题感兴趣的学生参与到课题研究中，并充分利用校级、省级和国家级科技竞赛平台，鼓励学生积极参与各种电子竞赛，提高学生对硬件知识的认识和应用水平，进而激发学生学习热情。
第6篇：计算机硬件的概念范文
关键词：运算器；控制器；输入设备；输出设备；存储器
中图分类号：G427 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2012）05-074-1
运用类比的方法来教学，把抽象陌生的东西与大家熟知事物相类比，这就能让抽象的东西具体形象化，陌生的东西变得熟悉化，可以让学习的人易于理解和接受。利用这一优点，让计算机的硬件结构同人脑功能结构相类比，进行计算机硬件结构的讲解，每次都能收到很好的效果。
教材在讲解计算机硬件结构时，笔者通常给出下图（图-1），依次讲解（图-1）中的硬件部件及其之间的关系。笔者在教学中，由“计算机”被人称为“电脑”引出与人的“大脑”关系。既然是“脑”，那么必具备“脑”的某些共同特点。在课堂教学中笔者首先从“脑”字入手，分析人脑功能结构，用投影打出下图（图-2）：结合（图-2），具体分析如下：
人脑的内部，大脑是核心，它是由负责思维和记忆两大部分组成，其中思维部分由运算部分、协调控制部分组成。如果人只有一个单独的脑，很显然是不能进行思维的。大脑要思维，就必须有感觉器官――由它提供信息原材料（眼、耳、鼻、舌、身）。大脑思维的结果要让别人知道，就必须有能运动器官――它们是大脑思维的输出设备（人的嘴说话、手写字或其它手势等），于是便有图-2的人脑功能结构图。
通过图-2与图-1对比，不难发现，电脑硬件结构与人脑的功能结构是何等的相似。电脑本身最重要是电脑的内部设备，它相当于人脑的大脑内部设备有中央处理器(包括运算器、控制器)、内存储器，其中运算器相当于人脑的负责思维运算的部分，控制器相当于人脑的协调控制部分，内存储器相当于人脑负责记忆部分。同样电脑如果要“思维”，也必须有设备为它提供信息原材料――我们称之为输入设备，这些输入设备就相当于人的眼、耳、鼻、舌、身。电脑思维的结果要让别人知道，就必须输出设备――比如显示器、打印机等，它们的作用就相当于人的嘴在说话，手在写字。
在这里，书本同人的大脑是什么关系呢?可以想象，书本是信息的载体，可以起到辅助大脑记忆作用。在电脑里有没有硬件同书本功能相似的设备呢?有，它在电脑的硬件中被称为：辅助存储器或叫外存储器，常见的：磁盘、光盘。
就人脑的记忆而言，可以记忆很长时间但不会忘记的信息(这些信息不随时间改变而改变，例如：记忆自己的名字等)，也可记忆零时信息(这些信息很快就会被忘记)。电脑里问的记忆是个是也是这样的呢?可以这么说：很相似。电脑的内存储器中有：只读存储器、随机存储器之分。其中只读存储器中的信息一般是不能改变的，而随机存储器的信息，可随时改变，最明显特点是断电后，随机存储器的信息将不复存在。
通过以上类比分析，笔者给出图-3，再讲解计算机的硬件结构，各种问题就迎刃而解了。
第7篇：计算机硬件的概念范文
关键词：课内外一体化；计算机硬件；教学改革；教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：B
计算机硬件系列课程是高校计算机科学与技术专业的重要组成部分，在计算机学科中有着举足轻重的地位和作用。但目前对大多数高校而言又是很薄弱的部分，其主要原因之一就是本科教学改革整体上在压缩课内学时，将时间回归给学生自主支配，但信息量必须保证不能减少。这样，学生有了更多的属于自己的时间，但又不知道如何支配，特别是实践性很强的计算机硬件课程，学生不知道应该去实验室做什么，甚至害怕自己进实验室。
“课内外一体化”是课堂教学与学生课外活动之间相互协作的新教学模式，最初源自大学体育、音乐课程，后来延伸到学生素质拓展等实践性很强的教学环节中，目的是强化学生的实践能力，是一种建立在理论教学基础之上，通过压缩课内学时、增加课外时间，以学生自觉、自主学习为主，由教师引导与监督相结合的教学方式。
针对计算机硬件技术发展极其迅速，硬件系列课程教学内容多、信息量大、硬件教学实践性强、而各课程课内学时少等特点，计算机学院于2004年将“课内外一体化”教学模式引入计算机硬件教学，通过近3年的改革实践，初步取得了好的成效。现阶段，学校在统一修订2008版教学计划，我们想将课内外一体化模式在计算机硬件教学中的改革继续深入，现愿与各位同行进行探讨与交流。
1计算机硬件课程体系和课程内容的改革
1.1硬件课程体系的改革
进入21世纪以后，计算机硬件技术虽然进一步在加速发展，但仔细分析计算机技术发展过程，对于计算机专业来说，发展更多的是体现在应用层面，即与计算机硬件紧密相关的接口与外设技术；至于计算机硬件技术的基本原理和工作过程并没有大的变化。这是因为计算机技术的发展主要体现在两个方面：一是电子元器件的发展，计算机发展阶段的划分就是根据电子元器件的发展来进行的。计算机更新换代的主要标志，除了计算机系统结构方面的改进和计算机软件的发展外，电子元器件的更新是主要的因素，而电子元器件是属于电子技术的范畴，所以不作讨论；二是计算机性能的提升，计算机的指令系统及相应的汇编语言是计算机硬件技术中偏软部分，由于计算机硬件基本原理的不变性，所以它们的变化较小。
目前，高校计算机科学与技术专业硬件系列课程普遍设置了数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、微机接口技术、计算机体系结构、嵌入式系统等课程。这些课程设置虽然相对独立，但课程和所提供的教材内容划分不明确，相互重叠现象比较严重。譬如有关微型计算机基本原理和指令系统的内容，在多门课程教材中都有出现。
基于以上原因，我们在2008版教学计划中重新修订了计算机硬件教学体系，如图1所示，具体包括理论教学和实验教学、课内教学和课外教学，目的是将硬件系列课程作为一个整体统一考虑，建立一个完整的、系统的课程内容体系，这对提高教学质量和压缩学时都非常有力。
课程体系按课程内容分为三层，第一层中的“数字逻辑与数字系统”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程，但它是计算机硬件系统的技术基础，是必修的前续课；第二层中的3门课是硬件系列中重要的课程，其中“计算机组成原理”课程与“微机原理与汇编语言”课程中的汇编语言部分内容有交叉，两门课中哪门先作为前续课，各学校并不统一，我们是将微机原理与汇编语言课程作为了计算机组成原理的前续课；在第三层的应用层中，既可以是微机接口技术方面的应用，也可以是嵌入式技术方面的应用。这些课程都配有相应的实验环节，具体的教学计划安排如表1所示。
1.2硬件课程内容的改革
为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的设计和开发能力，在该系列课程教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性，既要重视计算机硬件的基础内容，又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此，我们对系列课程的教学内容和教学体系进行了改革创新。
(1)“数字逻辑与数字系统”课程内容在重点讲述传统的数字电路内容基础上，弱化器件，增加与EDA有关的内容。
(2)“计算机组成原理”课程内容在重点讲述CPU、存储系统、系统总线、输入／输出系统的基础上，要强调系统的设计。
(3) 对“微机原理与汇编语言”和“接口技术及应用”两门课，在优化原有基本内容的基础上，增加了高档微机系统涉及的部分内容，形成由三大模块组成的课程体系：①基本模块，主要以16位8086为背景组成的微机系统作为核心内容，这样可以保持较长的稳定教学时间，确保教学内容的相对稳定性和基本教学质量；②提高模块，重点以Pentium处理器为核心内容的，以跟上新技术发展的速度。主要讲解CPU的保护模式、Pentium处理器的结构、超标量流水线体系结构的特点、高速缓冲存储器(Cache)和虚拟存储器、Flash闪速存储器以及现代PC机的总线技术等等；③应用模块，以微机接口技术为主要内容，包括中断技术概念、Pentium处理器的中断处理、典型接口芯片的工作原理及应用。课程教学既保留了国内目前广泛采用的16位微机系统的基本内容，又紧跟了时代的发展，使教学体系具有先进性和实用性。
(4)“嵌入式系统体系结构”和“嵌入式系统开发与应用”两门课，以目前流行的32位ARM为核心，主要学习嵌入式系统开发基础、嵌入式系统应用软件设计、嵌入式基本硬件接口、嵌入式操作系统移植及应用，并适当学习嵌入式系统复杂的实用模块开发例程等内容。
对于以上课程，每门课程中都增加了实验学时，加强了实验操作，有的课程还独立开设了实验课，目的是加强学生动手能力、培养学生综合设计创新能力和实际应用工程开发能力。
2课内外一体化教学模式的实施
将课内外一体化教学模式引入计算机硬件教学，使课内外有机地结合起来，浑然一体，可收到好的教学效果。
2.1课堂教学手段和教学方法的改革
计算机硬件课内教学是指每门硬件课程在教学计划中规定的教学时内的教学，教学形式主要是课堂，内容主要包括基础理论知识和课内实验，基础理论知识的讲授充分利用了现代化教学手段，在教学方法上采用了案例式、启发式等教学方法。
由于计算机硬件系列课程中涉及的各类硬件结构复杂，课程内容多，学生不易理解，因此，我们对每门硬件关课程不仅仅开发了内容充实、富于变化的电子教案，而且还对部分较抽象、难以理解的内容开发了CAI教学课件，在课堂上充分利用计算机的多媒体功能，通过动画技术、动态模拟、图形等手段，帮助学生更好地理解教学内容，增大课堂信息量，提高教学质量。如对“微机原理与汇编语言”课程中的时序和寻址方式、指令系统部分，“计算机组成原理”课程中的CPU组成与机器指令执行等部分，都采用了动画形式，如图2所示为push指令执行前后的动画演示界面。同时，课件也挂在了学校的BB网站上，以作为课程教学的辅助手段。
计算机硬件系列课程同其他计算机课程相比，总的来说除了零碎之外，还比较枯燥和抽象，理论性强，学生接受起来较困难。所以在课堂上我们改变了原来的“灌输式”、“一言堂”的教学方法，而是将传统的教学方法与多媒体教学方法结合起来，根据具体的教学内容，采用合适的教学方法。譬如在讲“计算机组成原理”课时，从“为什么我们在编辑文件时掉电，文件会丢失?”来说明计算机存储系统的工作原理；在讲到虚拟存储器的页面寻址、页表的作用时，把页表比作一本书的目录，通过查目录的索引(虚页地址)，来得到对应内容的页码(实页地址)。同时，在讲授过程中还重视激发学生的学习兴趣，增加与学生的互动性，如对“计算机组成原理”课，可以从就业考研方面、从“微机原理”和“计算机组成原理”的不同，“计算机组成原理”和“汇编语言”、“数字逻辑与数字系统”、“操作系统”的关系等来说明该课程的重要性及在计算机专业的地位。
2.2课外教学的改革创新
计算机硬件课外教学是在课堂教学的基础上进行的，具体包括课外作业、课外实验、课程设计(大作业)、毕业实习、毕业设计和科技活动等，充分利用学校的BB网络平台，采用多种教学形式。
2.2.1开展网络教学
每门硬件课程都充分利用学校的BB网络平台，组建了自己的网络课程，在网上进行课外教学。内容除了挂接有教学大纲、实验大纲、实验指导书、课外作业、电子教案、CAI课件等基本信息媒体，供学生在课外进行自主化学习外，针对硬件器件的飞速发展，还对该领域中的新概念、新思想、新技术等最新参考资料和有用网站也挂在了网上，另外，还通过“讨论板”实现师生或同学间的网上交流和学习。如课外作业，规定每门课每章至少有5道题的作业量，学生在一周之内在网上提交，教师在网上直接进行点评；对正在教学的课程，教师每周须有1－2个论坛题目供学生讨论，针对与课程有关的内容，每个学生随时都可提出问题，也可回答问题。这样进一步调动了学生的积极性和主动性，加深了他们对课程内容重点、难点的理解，也扩充了知识面。如图3所示为“微机原理与接口技术”网络课程的部分图示。
2.2.2强化实践教学
因为实践教学对硬件系列课程非常重要，因此，实践教学是硬件课程课外教学的重点。计算机学院规定，对每门有实验的硬件课程，除正常教学时数中的实验外，都必须有20时的课外实验，让学生在课外必须完成。每门课在实验内容上都分为三个层次：验证性实验、设计性实验和综合性实验。其中验证性实验和部分简单设计性实验原则上规定在课内完成，有纸质的或电子版的实验指导书，但我们也正在尝试利用网络将这部分实验改为探索性实验，目的是进一步培养学生探索硬件知识的能力。20时的课外实验主要完成有难度的设计性实验。
课程设计(或大作业)是对一门课程知识的综合性应用，是硬件课程的主要实践环节。我们对“计算机组成原理”、“微机原理与汇编语言”、“接口技术及应用”、“嵌入式系统开发与应用”4门课程安排有课程设计，时间安排在该门课程结束后学期末的最后2~3周，将学生分成若干组，每组3~4人共同完成一个题目，但每人有自己的子题目，在教师的指导下完成。如：“交通智能灯的设计”、“基于ARM的智能家居监控系统设计”、“数据采集及温度控制设计”，用汇编语言设计实现“计算器”、“模拟霓虹灯”、“打字练习”等，都是04级本科生做设计型、综合型实验的结果。这样既培养了同学之间的团队合作精神，也培养了学生综合应用该门课程知识的能力。
毕业实习是为毕业设计准备的，在第7个学期的学期末最后5周，为计算机专业的学生中对硬件感兴趣、学习基础较好的学生提供，采取开放性实验的条件，内容是结合老师的科研，布置一些与实际工程应用有关的设计性、研究探索性或综合应用性实验任务。近年来，硬件方面的毕业设计题目虽然较少，选硬件题目的学生也相对软件较少，但通过毕业实习和毕业设计，这些真正搞硬件的学生毕业就业好，后劲也很足。近两年来搞的毕业设计题目有：“基于GPRS的TCP/IP的研究与实现”、“基于CY7C68013的数据传输模块主机端程序设计与实现”、“短消息群发系统设计与实现”、“基于短消息的家居监控系统”、“基于Linux操作系统的视频采集卡驱动程序设计”等等。
2.2.3加强实验室管理与建设
实验室的管理与建设关系到实验教学质量的提高，所以我们首先加强了硬件实验室建设。在学校的大力支持下，在原有的80台微机，80台清华大学计算机组成原理实验仪，各40台16位和32位唐都西安电子微机接口实验仪，20台华中科技大学ARM嵌入式系统实验仪的基础上，又新增加了高档微机40台，“MFID－USB多功能微机原理与接口实验平台”10台，“MFPT多功能微机接口实训平台”20台，“MF－PCC计算机组成原理教学实验系统”10台，“ARM10嵌入式教学实验系统”50台，实验环境的改善为硬件实验提供了有力的保障。
在实验管理方面也制定出了一套较为完整的管理制度和岗位责任制度。包括“实验室管理规定”、“实验室工作人员岗位责任”、“实验室安全制度”、“学生实验守则”等。通过这些制度的切实贯彻执行，使每位实验教师都明确自己的职责，并且将实验室繁杂的各项工作，如实验的准备，仪器的维护、维修、管理，实验教学方法的研究，硬件设备的改进，软件的开发及实验内容的改革等都与本职工作量挂钩，以充分发挥大家的积极性。同时也使大部分学生对实验更加重视，对实验设备更加爱护和了解。
同时，在课外实验时间上我们也予以保证，走开放性的实验室管理制度，计算机硬件实验室全天除正常的教学外，其余时间全部免费向学生开放，这给师生提供了极大的方便，便于学生集中进行实验或设计，保障学生有“练武的平台”。
3改革考核方法
考试是教学评价的重要手段，不同的考试内容、考试题型、考试方式，对学生的学习积极性和创造性有很大的影响，也是老师和学生都比较关心的问题。那具体怎样考试，考试的比例如何分配，老师并没有决定的权力，应根据不同的课程来定。根据硬件课程的特点，若以实验占一定比例，再以书面考试对基本知识、基本理论进行考核是最为理想的方式，但比例上应有所不同。以“计算机组成原理”为例，因其理论性较强，还是考研科目，所以应以书面考试的比例为主，适当加入实验考核的比例；对于“微机原理与汇编语言”或者“嵌入式体系结构”等偏重于实践应用的课，实验和理论考试的比例就基本上应当是1:1了；而对于“嵌入式开发与应用”等足属于应用性的课程，就应以平时做实验和最后的设计为主来进行考核了。即在考核上要改变传统单纯地靠答卷考试的模式，而采用 “综合化”的考核方法，课程最后总分成绩的考核包含多个方面，具体为：平时学习表现(指考勤、提问和课外作业)，实验(指实验考勤、课内外的实验报告、程序设计与调试过程、实验结果演示)，最后卷面成绩等，各部分的比例分配应根据各门课程而定。
这样，对实践性强的硬件课程来说，可从思想深处克服学生重理论轻实践的现象，也只有将实验成绩作为学生考试成绩的一部分才能真正有效地提高学生实验的积极性，对学生实践能力和创新能力的培养有着积极的推动作用，能真正掌握学生学习知识的全面情况。
4结束语
课内外一体化教学学习空间大，弹性强，能让学生在理想的环境与氛围中担任不同角色，大大调动了学生学习的兴趣和积极性，使学生变被动学习为主动参与，在参与过程中使学生树立起了终身学习制，对学生的创新精神和实践能力培养具有显著的作用。课内外一体化教学模式的改革和实践，是我们在计算机硬件教学改革进程中的一个阶段性成果，有待进一步探讨和完善，希望有关专家和同行能提出宝贵的意见。
参考文献
[1] 易法令等. 计算机硬件教学的系统性与实践性探讨[J]. 理工高教研究,2005,(1):83-84.
[2] 李露蓉. 网络环境下计算机教学模式探究[J]. 教学与管理,2007:133-134.
[3] 琚生根等. 计算机硬件实验教学的探究与改革[J]. 实验科学与技术,2006,(5):65-67.
第8篇：计算机硬件的概念范文
一、计算机组装与维修在教学上存在的主要问题
由于计算机组装与维修相对于软件来说，教学知识概念比较抽象，不动手操作很难让学生理解，这就导致了当前学生们普遍的“喜软件、怕硬件”的情绪。同时，由于许多软件教学课程实践中并没有和硬件产生必要的联系，这让一些计算机专业学生产生轻视硬件组装课程学习。在计算机硬件组装与维修的教学实践中，很大程度的受到课时因素、场地因素、资金因素等多种因素的制约，把本应在探索和实践中进行理解和消化的教学内容，局限在书本上的讲解，这样生硬的、传统的教学方式不符合学生的认识规律，也不容易调动学生的主动学习意识，这些就是当前计算机硬件组装教学所面临的最严重的问题。
二、计算机硬件组装与维修教学的原则
（一）充分运用项目教学法
在教学中，根据社会的实际需求，主要采用项目教学来构建教学模式。所谓的项目教学法是基于学生的自主性、探索性学习为基础，采用类似科学研究及实践的方法，促进学生主动发展的一种新型的教学方法。在教学活动中，教师需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生，在老师的引导下，以团队合作的方式，按照实际工作由学生完成项目、制定计划，或分工完成整个项目。在项目教学和学习过程中，注重的不是最终结果，而是学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等。
（二）将理论和实践操作进行有机结合
学生系统地学习相关知识，必须及时复习和做习题，了解自己还有其他不懂或不明白的问题等，然后通过回答问题来解决。同时，老师要进行归纳总结，把知识系统化。学生也可通过电话等方式得到老师与同学的帮助。这样，学生所学知识才会融会贯通。因为将理论和实践操作进行有机结合是以计算机科技发展为基础进行硬件组装教学的首要原则。
（三）灵活应用多媒体手段，激发学生主动学习欲望
孔子说过：“知之者不如好知者，好知者不如乐知者”。学习兴趣是学生学习积极性的核心因素。可见，正如人们常说的，兴趣是一个人的最好老师，它引导着人们走向成功。学生好奇心强，求知欲强。多媒体计算机以特有的感染力，通过声情并茂的文字、图像、声音、动画等形式对学生形成刺激，吸引学生的注意力，唤起学生的学习兴趣，进而使他们主动参与到学习中去。
（四）尽多的安排实训课时
计算机硬件组装与维修教学的内容知识、方法步骤都能死记硬背而记牢，但当进行实际操作时往往就变得不着头绪，不能很好地把学到的理论知识结合到实践中去。依据学生职业能力培养的基本要求，以真实工作任务为依据整合教学内容。教、学、做相结合，理论与实践一体化。不断增设大量的实践教学环节，校内实训与校外社会实践相结合。因此，要尽学校最大的努力多安排计算机硬件组装与维修的实训课程，这样在学生巩固所学理论知识的同时还大大提高了学生的动手能力、实践能力，为以后就业工作实践打下了坚实的基础。
三、完善考核体系
在传统的计算机硬件组装考核中，学生的成绩基本都是由实践操作报告来进行分数评定的，这样得出的分数与该学生的实际操作能力有很大出入。在计算机组装与维修实操课中，过程性测试以完成实际操作项目为考核内容，根据学校的教学情况合理的安排项目分数，关注学生的知识复忆能力。老师还可以把纪律、学习主动性、回答问题情况、卫生、出勤等作为考核，同时，还能培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。
四、建立虚拟计算机实验室
计算机硬件组装与维修除了课堂理论教学，还有大量的实验教学，实验教学是教学活动的重要环节，实验教学和课堂理论教学相辅相成。实验室主要对课程的理论作出科学验证或展开演绎，让学生加深对理论的认识，由于在实验教学中设备容易在操作中损坏，在不同程度上影响到学生动手能力的培养。因此，虚拟的计算机硬件设备解决了这些问题，虚拟的设备是不会有磨损和消耗的，这样极大地方便了学生。在学习硬件维修中不担心自己损坏硬件设备了，可以放心大胆的练习计算机硬件维修技术。
第9篇：计算机硬件的概念范文
关键词：计算机教学；操作要求；计算机课堂
目前在我国各个阶段都已经开展了计算机的教学，然而在计算机的教学中存在的问题很多，很多学生对于计算机课程的态度也发生了改变，众多的不利于学生学习计算机课程因素都与教师的教学方法有个直接的关系，计算机课程是一门对于实际操作要求非常高的课程，所以教师应该如何在课堂上进行操作就显得非常重要，计算机教师在课堂上对学生的引导方式和对计算机的使用方式会给学生带来很大的影响，所以在计算机的教学中教师的实际操作非常重要，应该不断的改善优化。
1. 计算机教学现状
计算机硬件实验教学是计算机学科中的一门核心的基础课程，在我国的整体计算机软硬件课程中起着支撑的作用，可以帮助学生理解一些计算机的硬件系统组成以及工作原理，从而不断培养学生对计算机硬件结构的分析和设计开发能力。
目前计算机教学模式主要以教师灌输为主，学生缺乏足够的批判性和创新思维，而且实践经验较少，很难将课堂所学理论知识运用到实践中去。例如在计算机组成这样的教学中，课堂上简单起见我们采用的教学模型主要是以16位机为主，而我们生产和生活实践中以32位机为主，现在64位技术也在不断的普及，所以对于教学问题的分析要更加的全面。另外，计算机硬件教学所选用的教材必须既要能讲述清楚一些重要概念、原理、结构，而且必须脱离具体机型，可以让学生了解一般计算机的系统结构。
随着信息时代的到来，我们的各种观念都在发生巨大的转变，因此计算机教学观念也要发生相应的变化，必须改变传统的以教师为主导的课堂，充分发挥学生的主体地位。另外要加强实验在教学中的重要性，将一些抽象、难懂的概念与学生日常生活中较为熟悉的事件或食物进行类比，给予学生充分的思考时间，充分调动学生的积极性。
由于计算机硬件教学的实践性很强，因此必须加强实验教学的重要性，而且实验教学的质量高低直接关系到学生的动手能力的提高，关系到学生是否能够培养理论联系实际的能力，对于学生的分析、解决问题以及独立工作能力的提高都有着十分重要的作用。因此在基础教学的基础上，我们应该将理论教学与实验教学两手抓，两手都要硬，适当增加实验教学的课时数，而且要构建全新的实验体系，将实验分为：基础性实验、综合性实验、研究性实验三个层次。在实验的设计上，可以将开放式实验与封闭式实验相结合，让学生可以根据自己所学的专业知识对一些实验进行自主的设计，从而学以致用，将自己所学与实践相结合，不断培养自己的综合技能，提高自身动手和创新能力。
基础实验是针对一些基本操作的理论课程，主要是各个课程的分解部分，操作中可能会解决一些小的问题，但是不能独自完成大的操作要求。综合性实验是实用性操作，在实验中注重的是各个基础性实验的结合，综合来完成大的任务。研究性实验是更为深层次的实验，主要是对于原理的研究，对于源程序的开发等。
2. 加强教师课堂操作的措施
计算机硬件实验教学的质量对教学实验设备的依赖性非常强，因此要想提高教学的质量必须不断改善教学设备的性能和数量，从而改善实验环境，达到提高教学质量的目的。目前中职学校中实验设备和师资力量不足，也就使学生无法充分接触到一些设备，有的甚至是三四个人合用一台，因此实验教学无法取得预期的效果，为了能让学生亲身实践体验实验，我们采取分批上课的方法来解决这个困难，即一个实验分成8～10批,确保一个学生一台设备,同时将学生与设备编号对应.这样学生能有足够的时间完成实验内容，而且能够独立冷静地去面对解决试验中遇到的问题。教师在实验课程中也能够更好辅导学生,学生与设备配对后,更能保留学生的实验结果，发现学生的不足和优点，同时为实验设备的管理也提供了方便.不过这种教学方法也存在自己的问题，那就是对师资力量要求较高，上课的课时数也会增多。
计算机硬件实验教学过程的构建是一个逐步建设的过程，从而加强对课程体系系统性和完整性的构建。在这个过程中，实验教学的课程设置不应该间断，相反应该不断提高其难度，内容应该逐步递进，从而可以达到硬件实践训练层次化、系统化的目的，并且不断加强学生的硬件动手能力。实验教学内容的改革主要可以分为4种：验证型、设计型、综合型以及探索型，这四部分内容的难易度由浅入深，贯穿于整个实验课程中，一般实验课程主要由50%的验证实验、20%的设计实验、20%的综合实验、10%的探索实验组成，从而形成了一个“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式，其中验证性实验使为了加强学生的理论基础知识，设计性实验是让学生了解一些基本的电路设计及其调试方法，综合性实验的是为了培养学生的一些综合应用能力，提高他们分析问题和解决问题的能力，而探索型实验的设置目的主要在于培养学生的自主能力，让他们能够独立地设计一些课题，并且不断查阅大量的资料，独立地分析问题和解决问题，在这个过程中培养自身的创新能力，最终使得整个硬件实验教学课程能够达到整体性和系统性的统一。另外，验证性课程的布置，教师可以根据学生的实际情况，设计一些预实验方案，在课堂上，除了验证教材上的一些实验内容还可以验证自己编写设计的实验方案，从而充分调动学生的积极性和主观能动性。比如计算机硬件拆卸和组装实验,不仅要做实验教学内容规定拆卸和组装作的操作步骤、注意事项,还要求学生自己根据实践操作去探索怎样的拆卸和安装操作更不会损坏硬件设备,寻找别的拆卸和组装作的操作步骤、方法，从而加深对计算机整个硬件体系的理解。总之，加强学生自主的实践过程可能会遇到一定的困难，但 是却对学生形成一定的吸引力，只要学生持之以恒，就一定能够充分地应付这些实验操作，从而不断提高自身的操作技能。
3. 从教学操作中拓展学生计算机学习的思路
学生实践能力和创新能力的培养主要是在硬件实验室中得到培养的，因此加强对实验室的建设与管理可以帮助学生水平的提高以及学校声望的不断提高。要想提高实验室的教学效果，有一个很关键的因素就是必须不断加强对实验资料的整理，主要是一些实验教学资料以及设备档案的整理。
每门硬件实验课程都要结合理论课程认真组织研究，以基本原理为基础进行实验设计,同时对基本原理进行扩充和结合,从而设计出一套由浅入深的综合性、设计性实验教学体系,结合一系列教学资料进行修改，例如相应的实验教学讲义、实验教案、参考实验报告等，最终形成一套让学生认可的实验资料。
硬件实验室的开放可以不断加大学生接触设备的几率，提高学生的实践机会。由于硬件实验课程相对来说比较复杂，学生无法单纯地依据教学大纲去真正理解和独立完成实验的内容，因此要求实验室简单的开放必须灵活，让学生可以有选择、有计划地去安排自己的实验，从而提高自身的主动性。另外，硬件课程相对来说也是比较抽象的，让学生多加接触实验设备有助于学生更直观地去理解和掌握一些硬件的原理和构成，而且还能够根据自己的兴趣爱好，自主地设计一些课程以外的实验内容，从而不断提升实验的效果。例如,我们设立数字电路、计算机组成原理和微机接口等开放实验室,对学生做到实验设备开放、元器件开放.这样吸引学生参与实践,学生均表现出较强的学习兴趣和创造能力,取得良好的教学效果。
为了不断提高中职学生的创新精神、实践能力以及面对就业竞争压力，我们必须加大对中职学生的项目设计和创业的支持力度。在一项调查统计中我们发现，有将近20%的中职学生有很明显地项目设计的欲望，教师针对这种情况必须给予不同程度的支持和鼓励，给学生提供机会，让他们参与到教师的可养活动中去，从而不断提高自身的项目设计和创新能力。让学生参加这些项目设计创新活动，不仅可以帮助他们不断巩固自己的所学理论知识，而且可以不断激发学生的项目开发能力，不断发掘学生的潜能，培养他们的兴趣，发挥主观能动性。当然，由于学生的时间、精力和经验都比较少,失败也很常见,既使有些实验项目无法达到预期的效果，但是只要学生在试验中能够学习到一些知识，并且分析问题和解决问题的能力得到提高，那么实验的目的就算已经达到了。我们经常就不同的设计项目成立不同的学生研发小组,集中对于失败的实例进行讲解、分析和讨论,重新设计,探索新实验方案.对于成功的实例也要进行讨论,进一步修改完善,以期待达到最佳效果.通过这一措施促进了个性发展,为学生营造一个活泼主动、开放交流的学习环境和氛围,创造一个具有项目设计能力、创新意识的发展平台。
计算机教学要避免以往的那种松散的教学形式，教师通过课堂上一些具体的操作来实现对学生的引导和管理，这种引导要通过正确的实际操作来完成，让学生积极的融入到课程的教学操作中来，而不是去做一些无关的事情，在这方面还需要计算机教师做出更大的投入。
参考文献：
[1]韩锡斌,程建钢;构建大学网络教学环境的两个主要问题[J];中国远程教育;2005年04期
