時(shí)間：2023-06-04 10:46:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞EDA技術(shù);硬件基礎(chǔ)課;教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1引言
在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,EDA技術(shù)帶來了全新的硬件設(shè)計(jì)理念與結(jié)構(gòu)體系,其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。歐美國家工科大學(xué)普遍要求計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必須掌握一種硬件描述語言,國家教委指導(dǎo)委員會(huì)提議:“EDA技術(shù)是電子技術(shù)類教學(xué)改革的重要方向”。作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的硬件基礎(chǔ)課程,“電路與電子學(xué)”、“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”的教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)有意識(shí)地將EDA技術(shù)和PLD器件納為教學(xué)計(jì)劃,將EDA工具貫穿整個(gè)教學(xué)過程,這樣才能保證教學(xué)內(nèi)容緊跟前沿技術(shù)的發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)。
2重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容
EDA技術(shù)分為三個(gè)層次,如圖1所示。將EDA技術(shù)引入教學(xué)內(nèi)容時(shí),必須按照此層次循序漸進(jìn),與之相應(yīng)的課程體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。當(dāng)完成該課程體系的學(xué)習(xí)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生應(yīng)該能掌握現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和方法,具備熟練應(yīng)用相關(guān)軟硬件工具的能力。要在學(xué)時(shí)不變甚至減少的硬件基礎(chǔ)課教學(xué)中引入EDA技術(shù),就必須根據(jù)專業(yè)學(xué)科的特點(diǎn),在傳統(tǒng)內(nèi)容與新技術(shù)、理論教學(xué)與課堂實(shí)踐中進(jìn)行優(yōu)化側(cè)重,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。
(1) 重構(gòu)“電路與電子學(xué)”(大一下學(xué)期)。
計(jì)算機(jī)專業(yè)“電路與電子學(xué)”教學(xué)內(nèi)容的廣度、難度可以比電子工程專業(yè)稍弱,但如果加大EDA的教學(xué)內(nèi)容,則同樣可以提升學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力。因此,課堂教學(xué)刪除了部分傳統(tǒng)內(nèi)容,去掉了支路電流法、回路電流法、三相電路、半導(dǎo)體器件導(dǎo)電原理、反饋的方框圖計(jì)算法;精簡了阻容耦合放大電路(包括多級(jí)放大)、小信號(hào)動(dòng)態(tài)圖解法、差分電路分析等內(nèi)容。
根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),相應(yīng)加強(qiáng)了直接耦合放大電路、電流源電路和系統(tǒng)穩(wěn)定性的教學(xué)內(nèi)容。此外,增加了20學(xué)時(shí)的Multisim仿真及電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課,學(xué)生在課余時(shí)間完成設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證,在有限的實(shí)驗(yàn)室課時(shí)內(nèi)只進(jìn)行硬件的接線、調(diào)試工作,這樣既節(jié)約了課時(shí),又提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。EDA技術(shù)與傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,提供了一種全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。通過訓(xùn)練,學(xué)生基本掌握了設(shè)計(jì)-仿真D實(shí)際的現(xiàn)代模擬電路設(shè)計(jì)方法,為下一步可編程邏輯器件的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
(2) 重構(gòu)“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”(大二上學(xué)期)
隨著技術(shù)的進(jìn)步,90%以上電子產(chǎn)品采用了數(shù)字技術(shù),這個(gè)領(lǐng)域的一般教科書都因摩爾定律而縮短了它的適用期。因此,“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程必須舍棄一些陳舊內(nèi)容用以講授新知識(shí)、新方法。課堂教學(xué)刪除了門電路、555電路、中規(guī)模集成芯片和觸發(fā)器的內(nèi)部電路、狀態(tài)化簡、編碼技巧、異步時(shí)序、可編程器件PLA、PAL、GAL應(yīng)用等內(nèi)容;精簡了卡諾圖和布爾代數(shù)化簡等傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)方法。
教學(xué)中始終強(qiáng)調(diào)外部邏輯功能和時(shí)序特性的描述與分析,突出EDA技術(shù)和數(shù)字邏輯功能模塊的設(shè)計(jì),增加了數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化、可編程邏輯器件CPLD/FPGA的原理與應(yīng)用、有限狀態(tài)機(jī)理論等內(nèi)容。在教學(xué)中以邏輯代數(shù)與VHDL語言并行為基礎(chǔ),依據(jù)整體“自頂向下”,細(xì)節(jié)“自底向上”的教學(xué)模式。整個(gè)課程中的用例多取自于計(jì)算機(jī)基本邏輯部件,如譯碼器、運(yùn)算器、移位器、計(jì)數(shù)器,直到存儲(chǔ)器、控制器,最后給出數(shù)字系統(tǒng)的實(shí)例DCPU的邏輯構(gòu)成。通過該課程的學(xué)習(xí),初步建立了CPU的設(shè)計(jì)理念,為將來“組成原理與結(jié)構(gòu)”、硬核嵌入式系統(tǒng)(ARM、MIPS)、軟核嵌入式系統(tǒng)(NiosII)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
為鞏固基礎(chǔ)知識(shí),實(shí)踐教學(xué)首先安排中小規(guī)模集成芯片的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),而不是簡單驗(yàn)證,如用三態(tài)門構(gòu)成總線,用譯碼器設(shè)計(jì)端口尋址電路,用74LS163、74LS148及七段發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)顯示電路等。之后,安排基于EDA技術(shù)的邏輯功能模塊的設(shè)計(jì),如用FPGA/CPLD實(shí)現(xiàn)譯碼器、加法器、計(jì)數(shù)器監(jiān)視電路等。為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,在大二結(jié)束的小學(xué)期里,安排有三周的課程設(shè)計(jì),要求用EDA技術(shù)完成五個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),包括頻率計(jì)、電子鐘、鍵盤掃描電路、交通信號(hào)燈控制器和數(shù)字音樂播放器。實(shí)踐課都是開放式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可自主選擇器件,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案,改變了計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課“按圖接線、查線排故、測看結(jié)果”的實(shí)驗(yàn)過程。此外,嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收制度及考核標(biāo)準(zhǔn),如考核工具是否熟練使用,設(shè)計(jì)方案是否靈活多變等,都有效減少了設(shè)計(jì)抄襲現(xiàn)象的發(fā)生。
3EDA教學(xué)點(diǎn)設(shè)置
EDA技術(shù)所涉及的內(nèi)容較多,對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)掌握軟件工具的能力很強(qiáng),EDA工具的使用只需要給學(xué)生相關(guān)內(nèi)容的PPT即可,不用額外花費(fèi)課時(shí)講解。但是,如何根據(jù)專業(yè)學(xué)科特點(diǎn),在有限的課堂教學(xué)中將EDA技術(shù)合理切入到理論教學(xué)中,使兩者有機(jī)地融為一體卻是至關(guān)重要的。
(1)Pspice/Multisim仿真平臺(tái)切入到“電路與電子學(xué)”課程
通常,在理論教學(xué)完成一段時(shí)間后才會(huì)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),這樣導(dǎo)致學(xué)生當(dāng)時(shí)在課堂上被激發(fā)出的興趣及靈感逐漸消退。在“電路與電子學(xué)”課堂中及時(shí)切入EDA仿真平臺(tái),既可以增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),活躍課堂氣氛,又能夠?qū)⒔虒W(xué)中的難點(diǎn)用直觀的圖形和曲線表述,降低教學(xué)難度,加深對(duì)理論概念的理解,起到了事半功倍的作用。在該課程中,仿真平臺(tái)的切入點(diǎn)有以下四處:
第一,在直流分析中通過EDA仿真平臺(tái)確定戴維南等效電路。首次介紹Pspice/Multisim時(shí),應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生對(duì)仿真軟件產(chǎn)生極大的興趣,可以在講仿真的前一次課中埋下伏筆,布置一道有難度的課后習(xí)題,使學(xué)生先進(jìn)行分析。上課時(shí)使用EDA仿真,當(dāng)瞬間分析出戴維南等效電阻和端口開路電壓時(shí),學(xué)生們都非常驚奇。此后,當(dāng)遇到難題,或?qū)Υ鸢府a(chǎn)生疑問時(shí),利用EDA工具仿真就成為了習(xí)慣。當(dāng)然,仿真軟件絕不能代替理論分析,要求作業(yè)中必須有分析步驟就可以保證這一點(diǎn)。
第二,根據(jù)我校的特色,考慮到通信系統(tǒng)中諧振電路的重要性,在交流分析中,仿真了諧振頻率特性曲線,幫助學(xué)生理解掌握品質(zhì)因數(shù)、帶寬、諧振頻率三者之間的關(guān)系。
第三,在放大電路一章中,利用EDA仿真軟件易于改變電路參數(shù)值的特點(diǎn),觀察電路在不同靜態(tài)工作點(diǎn)下產(chǎn)生的非線性失真。實(shí)踐證明,雖然教學(xué)內(nèi)容精簡了小信號(hào)動(dòng)態(tài)圖解法的理論分析,但學(xué)生依然能很清楚地掌握電路參數(shù)的變化對(duì)放大性能的影響。
第四,仿真RC正弦波振蕩器電路,觀察輸出由小到大起振并穩(wěn)定在某一幅值的全過程,觀察反饋電阻Rf對(duì)輸出波形的影響。若Rf值稍大,電路不起振或振幅較小;Rf值稍小,則出現(xiàn)非線性失真。這種直觀的圖形加深了學(xué)生對(duì)信號(hào)發(fā)生電路的理解和對(duì)運(yùn)放構(gòu)成的非線性應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。
(2)VHDL/QuartusII 切入“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；硬件技術(shù)；思考
前言
硬件是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，而硬件技術(shù)的發(fā)展決定著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)水準(zhǔn)與完善水平，對(duì)國內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。在計(jì)算機(jī)的硬件組成看，運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備是主要構(gòu)件，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，發(fā)揮其獨(dú)特的作用。通過對(duì)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展與完善，其技術(shù)水平得到明顯的提高。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)知識(shí)內(nèi)容后，我能夠?qū)υ摷夹g(shù)有著進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，并進(jìn)行深入的思考。
1計(jì)算機(jī)硬件的構(gòu)成及作用
軟件設(shè)施、硬件設(shè)施是構(gòu)成計(jì)算機(jī)的重要部分，以硬件為例，其構(gòu)成也相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)計(jì)算機(jī)的有效運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。首先，運(yùn)算器，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工與處理，借助控制器，可以與存儲(chǔ)器之間相互轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息。這是CPU的重要部件，對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)揮著重要影響，也是決定計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率的關(guān)鍵。其次，控制器，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制指揮中心，與運(yùn)算器共同組成中央處理器，可分析系列指令，并根據(jù)指令而發(fā)出控制命令信號(hào)，促進(jìn)計(jì)算機(jī)各部件的協(xié)調(diào)工作。可見，控制器如同人體的大腦或中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行發(fā)揮重要作用。再次，存儲(chǔ)器，相當(dāng)于記憶裝置，能夠?qū)τ脩舻谋４嫘畔⒆x取。通常，存儲(chǔ)器是由主存、輔存兩部分組成，計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)信息內(nèi)容大多在主存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)。最后，輸入和輸出設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與人交互的重要部件［1］。
2計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)分析
2．1開發(fā)技術(shù)：當(dāng)前，開發(fā)技術(shù)主要表現(xiàn)在嵌入式硬件平臺(tái)開發(fā)方面。該平臺(tái)為嵌入式微芯片提供工作場所，借助處理器和系統(tǒng)設(shè)備，使其能夠正常運(yùn)作。對(duì)于嵌入式的計(jì)算機(jī)硬件，由嵌入式處理器、控制器、數(shù)字信號(hào)處理器等組成，可將計(jì)算機(jī)硬件的工作效率提升層次。其中嵌入式控制器發(fā)揮重要作用，其在單片機(jī)的內(nèi)部芯片中具有諸多功能，如集成總線、脈寬調(diào)制輸出等，不僅能夠降低控制器的成本，而且其體積下，有利于計(jì)算機(jī)朝著為控制的方向發(fā)展。在計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)水平提高中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的開發(fā)力度，縮小其體積，同時(shí)也加強(qiáng)其工作能力，達(dá)到提升計(jì)算機(jī)硬件整體性能的目的［2］。
2．2加速技術(shù)：近年來，計(jì)算機(jī)硬件加速技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，能夠提高計(jì)算機(jī)的處理速度。加速技術(shù)主要有：Huffman算法、XML、像素光照計(jì)算、CUDA等硬件加速技術(shù)，利用硬件模塊代替軟件算法，能夠發(fā)揮影響速度快的優(yōu)勢(shì)，對(duì)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行快速處理，達(dá)到提高計(jì)算機(jī)工作效率的目的。計(jì)算機(jī)硬件加速技術(shù)研究中，可借助芯片、處理器等硬件元件，用以解決CPU的諸多問題，減小CPU的壓力，使其能夠運(yùn)行其他程序。就我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)看，硬件加速技術(shù)是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)未來發(fā)展的重要方向，技術(shù)人員能夠在該方面有著突破性進(jìn)展，有利的促進(jìn)我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程［3］。
2．3硬件存儲(chǔ)技術(shù)：從存儲(chǔ)技術(shù)看，是計(jì)算機(jī)得以在社會(huì)眾多行業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用的重要技術(shù)支持，伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的提高，存儲(chǔ)技術(shù)也逐漸實(shí)現(xiàn)突破。目前，常見的計(jì)算機(jī)硬件存儲(chǔ)技術(shù)主要包括：首先，DAS技術(shù)，其存儲(chǔ)設(shè)備在連接裝置的作用下，可以直接連接計(jì)算機(jī)，具有操作簡單、成本低廉、性能良好的優(yōu)勢(shì)和安全性低、擴(kuò)展性差的劣勢(shì)。其次，NAS技術(shù)，這是專門為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)而開發(fā)和研究的新型服務(wù)器，具有獨(dú)立的PC服務(wù)器，盡管其擴(kuò)展性能良好，但數(shù)據(jù)傳輸速度并未達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，而且在使用過程中，單點(diǎn)故障相對(duì)較多，對(duì)計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行有影響。最后，SAN技術(shù)，可以形成存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，其擴(kuò)展能力較強(qiáng)，而且數(shù)據(jù)信息的傳輸速度十分快，但應(yīng)用該技術(shù)的成本相對(duì)較高，且對(duì)技術(shù)水平的要求更高。
2．4故障診斷技術(shù)：在計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)行中，可能發(fā)揮故障，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)故障加以合理的定位及檢測。為能夠及時(shí)開展故障診斷工作，可設(shè)置自動(dòng)診斷的程序，只需要在數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)、診斷控制系統(tǒng)的條件下，方可實(shí)現(xiàn)。在此過程中，相關(guān)人員構(gòu)建故障模型，進(jìn)行硬件數(shù)據(jù)測試，并輸入精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)部創(chuàng)造“詞典”，在計(jì)算機(jī)硬件發(fā)生故障時(shí)，則啟動(dòng)自動(dòng)診斷程序，針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)而形成一份初步診斷報(bào)告，供技術(shù)人員參考。隨著科學(xué)技術(shù)水平的飛躍發(fā)展，計(jì)算機(jī)體積越來越小，但其構(gòu)件越趨復(fù)雜多樣，增加故障診斷難度，通過發(fā)展故障診斷技術(shù)，可以提高計(jì)算機(jī)硬件故障診斷工作的效率，這對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有利［4］。
2．5運(yùn)行維護(hù)技術(shù)：運(yùn)行維護(hù)技術(shù)是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的重要組成部分，通過有效開展計(jì)算機(jī)的維護(hù)工作，能夠使計(jì)算機(jī)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)。就計(jì)算機(jī)硬件的元件看，主板、顯卡、內(nèi)存、硬盤比較容易出現(xiàn)故障，一旦故障產(chǎn)生，則影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，因而用戶應(yīng)定期檢測故障，對(duì)硬件部件開展必要的檢查、保養(yǎng)工作，可延長計(jì)算機(jī)硬件的使用壽命。例如，對(duì)于風(fēng)扇部件，應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行清潔，避免灰塵積累過多而影響風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。另外，機(jī)主還應(yīng)定期檢查內(nèi)存及做好殺毒工作，為計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施提供有利的運(yùn)行環(huán)境。
結(jié)論
現(xiàn)階段，我國計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)水平不斷提高，有力的推動(dòng)著計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。我學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)知識(shí)的過程中，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)硬件技術(shù)有更多的理解，有助于為我以后學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。國內(nèi)的計(jì)算機(jī)技術(shù)研究道路上，必將以硬件技術(shù)知識(shí)為依托，從而加大技術(shù)研發(fā)力度，為國內(nèi)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程創(chuàng)造有利的條件。該技術(shù)未來發(fā)展中，開發(fā)技術(shù)、加速技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、故障診斷技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)也將占據(jù)主導(dǎo)地位和發(fā)揮導(dǎo)向作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：信息化進(jìn)程；計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科；工業(yè)化產(chǎn)業(yè)；持續(xù)自主創(chuàng)新
中圖分類號(hào)：TP3-4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 02-0000-02
Continuous Independent Innovation of the Construction of Computer Hardware Disciplines in the Process of Information
Gong Kun
(Guangdong AIB Polytechnic,Guangzhou510507,China)
Abstract:At present,China's information industry is also in constant rapid development of the process of development of information technology,computer hardware disciplines to join the ranks of its development,and has long adhered to the sustainable development of the innovation concept.This paper first introduces the process of development of information technology,and then analyze the main principles of construction of the discipline of computer hardware innovation,adhere to the last clear exposition of the discipline of computer hardware,the positive measures taken by the continuing innovation in the construction of
Keywords:Information technology processes;Discipline of computer hardware;Industrialization industry;Continuous innovation
一、信息化進(jìn)程的概況
信息化的概念主要產(chǎn)生在19世紀(jì)末二十世紀(jì)初，它主要開始應(yīng)用在財(cái)稅的信息方面，國家財(cái)政部和國稅總局根據(jù)工作實(shí)際， 已經(jīng)構(gòu)建和完善了政府財(cái)政（稅收）管理信息系統(tǒng)，即“金財(cái)工程”和“金稅工程”。我國的信息化經(jīng)過多年的發(fā)展以來，財(cái)稅信息化建設(shè)取得顯著的成績，初步建立起了電子財(cái)稅，整體化，以“集中收支”和稅友征管軟件為核心，以大型數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，電子化科學(xué)管理，更高效，推動(dòng)信息化時(shí)代的新的篇章。
隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科已經(jīng)不斷的更新?lián)Q代，并融合到了企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營管理中，信息化的進(jìn)程中計(jì)算機(jī)硬件也在此發(fā)揮著越來越重要的作用，給人們的生活也帶來更多的便利。
從圖表1中我們能看到計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也反映了信息化的促進(jìn)作用，為計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科的持續(xù)的自主創(chuàng)新提供了應(yīng)有動(dòng)力。
圖標(biāo)1：計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)
二、計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)要遵循的原則
（一）創(chuàng)新發(fā)展原則
創(chuàng)新發(fā)展是轉(zhuǎn)型升級(jí)新動(dòng)力。要學(xué)會(huì)對(duì)信息化創(chuàng)新發(fā)展的學(xué)習(xí)，要堅(jiān)持計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科創(chuàng)新的發(fā)展原則，以創(chuàng)新發(fā)展來促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件的學(xué)科建設(shè)、為計(jì)算機(jī)的學(xué)科建設(shè)的提供更好的創(chuàng)新的原則和理念。
（二）低碳發(fā)展原則
低碳發(fā)展是構(gòu)建工業(yè)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必備因素。把節(jié)能減排作為信息化與工業(yè)化融合的重要切入點(diǎn)，加快低碳發(fā)展原則的不斷深入、計(jì)算機(jī)硬件的學(xué)科建設(shè)發(fā)展也會(huì)不斷的推進(jìn)，逐漸完成低消耗、可循環(huán)、可持續(xù)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)歷程，保證信息化高速發(fā)展進(jìn)程中的計(jì)算機(jī)硬件的不斷持續(xù)發(fā)展的步伐。
（三）智能發(fā)展原則
智能發(fā)展是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的新體系。如何把智能發(fā)展原則更好的貫徹到計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)中，是我們應(yīng)該努力做到的事情。加強(qiáng)智能化的發(fā)展為企業(yè)發(fā)展提供了更多的智力支持和智能保證。計(jì)算機(jī)硬件的要持續(xù)發(fā)展就必須堅(jiān)持智能發(fā)展原則。
（四）和諧發(fā)展原則
和諧發(fā)展是推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件建設(shè)的有利環(huán)境。要認(rèn)真的發(fā)展企業(yè)的引導(dǎo)作用，指引企業(yè)將計(jì)算機(jī)硬件建設(shè)作為企業(yè)發(fā)展策略的重要組成部分，要切實(shí)的發(fā)揮和調(diào)動(dòng)方方面面的作用，保證和諧原則的落實(shí)。提高信息化進(jìn)程中計(jì)算機(jī)硬件建設(shè)發(fā)展的步伐。
三、計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)長期發(fā)展的措施
（一）推進(jìn)創(chuàng)新“兩化”深度融合
推進(jìn)創(chuàng)新“兩化”深度融合是堅(jiān)持自主創(chuàng)新長期發(fā)展的措施之一，要建立創(chuàng)新“兩化”深度融合的工作機(jī)制，完善企業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施，合理的對(duì)企業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，堅(jiān)持中央企業(yè)首席信息官制度，完善企業(yè)計(jì)算機(jī)硬件的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，構(gòu)建和諧的有效的企業(yè)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科機(jī)制。不斷地鼓勵(lì)國家的各個(gè)企事業(yè)單位計(jì)算機(jī)硬件機(jī)制的合理的創(chuàng)建，要不間斷地指引國家的各個(gè)企事業(yè)單位，根據(jù)自己地區(qū)的特殊情況確立計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的完善。引導(dǎo)和支持民營企業(yè)的創(chuàng)新“兩化”深度融合。堅(jiān)持自主創(chuàng)新長期發(fā)展，就要推進(jìn)創(chuàng)新“兩化”深度融合，才能更好的加快計(jì)算機(jī)硬件建設(shè)明天發(fā)展的歷程。
（二）開展典型示范工作
開展典型示范工作是計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科堅(jiān)持自主創(chuàng)新長期發(fā)展的措施之二。在國家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地建設(shè)中，圍繞改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)開展典型示范工作。特別是發(fā)展生產(chǎn)業(yè)和促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科的發(fā)展，推進(jìn)“兩化”深度融合典型示范發(fā)展的路線。組織開展以促進(jìn)“兩化”深度融合為主題的活動(dòng)，大力宣傳各地區(qū)、各行業(yè)和典型企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)和有效做法。積極通過媒體、網(wǎng)上展示和博覽會(huì)等形式擴(kuò)大推廣計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科的范圍和深度。
（三）完善計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科體系
完善計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科體系是堅(jiān)持自主創(chuàng)新長期發(fā)展的措施之三。要積極的組織，行業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科培訓(xùn)和發(fā)展計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科的規(guī)劃和計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)維和專業(yè)培訓(xùn)為一體的計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展體系。發(fā)展和完善一批面向工業(yè)行業(yè)的低成本、安全可靠的計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)平臺(tái)。組織實(shí)施企業(yè)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)，提升行計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)中的解決方案。開展“兩化”融合帶動(dòng)國產(chǎn)硬件發(fā)展試點(diǎn)示范工作。堅(jiān)持自主創(chuàng)新長期發(fā)展，就要完善計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)體系，才能更好的加快計(jì)算機(jī)硬件建設(shè)信息服務(wù)的健全發(fā)展。
（四）培養(yǎng)創(chuàng)新性人才
培養(yǎng)創(chuàng)新性人才是計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的持續(xù)自主創(chuàng)新的必要前提。不同的時(shí)代造就不同的人才，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)普遍高速發(fā)展的時(shí)代，伴隨著信息技術(shù)的不斷更新發(fā)展，有些企業(yè)提出了人才培訓(xùn)的措施，不斷的培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，使其為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)有新的發(fā)展。科學(xué)修訂信息領(lǐng)域國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，積極推進(jìn)行業(yè)職業(yè)技能鑒定工作和高技能人才選拔工作。鼓勵(lì)開展信息技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新、應(yīng)用示范、人才培訓(xùn)和評(píng)估認(rèn)證等領(lǐng)域的國際交流與合作，支持國內(nèi)相關(guān)組織和企業(yè)參與相關(guān)領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂。
（五）強(qiáng)化信息化和生產(chǎn)業(yè)的融合
強(qiáng)化信息化和生產(chǎn)業(yè)的融合，就要建立實(shí)用、高效的計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科數(shù)據(jù)庫等公共服務(wù)項(xiàng)目，提高資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。鼓勵(lì)企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)劃發(fā)展，企業(yè)要加對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)的引導(dǎo)。推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件的在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用。合理的整合計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的資源，完善信息化和生產(chǎn)的融合，不斷的發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、保證信息化市場的為計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備發(fā)展中提供更多信息技術(shù)來源。強(qiáng)化信息化和生產(chǎn)業(yè)的融合也會(huì)為計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的持續(xù)自主創(chuàng)新提供更好的技術(shù)支援。
（六）推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)發(fā)展
推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)是信息化進(jìn)程中的持續(xù)自主創(chuàng)新的主要任務(wù)。強(qiáng)化計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)規(guī)劃方案，提高計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)中的培訓(xùn)，其是為了更好地推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)，完善計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的持續(xù)自主創(chuàng)新的服務(wù)功能相對(duì)落后，要明確對(duì)其計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)發(fā)展方向，大力支持計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)，在服務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)的廣泛運(yùn)用，以此同時(shí)，要規(guī)范信息化領(lǐng)域服務(wù)的招投標(biāo)行為，為計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的持續(xù)自主創(chuàng)新提供一定的信息支持和保障。
（七）不斷強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)的使用
積極推動(dòng)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是計(jì)算硬件技術(shù)研發(fā)取得突破，積極面向新的國際化發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷的需求、不斷地為推動(dòng)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供了發(fā)展平臺(tái)。主要針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)化發(fā)展、物流事業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范。提高物聯(lián)設(shè)置、智能技術(shù)、傳感器等其他的應(yīng)用系統(tǒng)的研究以及其產(chǎn)業(yè)化。積極推動(dòng)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，為計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的持續(xù)自主創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
四、總結(jié)
信息化進(jìn)程中計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的持續(xù)自主創(chuàng)新，我們以工業(yè)的信息化發(fā)展為例，提出了創(chuàng)新“兩化”深度融合推進(jìn)機(jī)制、組織廣泛開展典型示范工作、加快發(fā)展和完善行業(yè)信息化服務(wù)體系、加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)和國際交流、加強(qiáng)信息化與生產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、加強(qiáng)信息化與生產(chǎn)業(yè)融合、加快和規(guī)范信息服務(wù)業(yè)發(fā)展、積極推動(dòng)云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等七個(gè)方面的措施。隨著信息化進(jìn)程的推進(jìn)，創(chuàng)新能力成為高層次人才的必備的基礎(chǔ)素質(zhì)。學(xué)校作為高層次人才的培養(yǎng)基地，要重點(diǎn)對(duì)人才的培養(yǎng)建立計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)，只有具備了一流的學(xué)科水平，才能培養(yǎng)和造就高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才，才能促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的科學(xué)技術(shù)水平的研究；為了計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)在信息化進(jìn)程中創(chuàng)新的持續(xù)發(fā)展，就必須認(rèn)真的遵守計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的原則，就必須采取堅(jiān)持自主創(chuàng)新長期發(fā)展的措施，才能更好的為計(jì)算機(jī)硬件學(xué)科建設(shè)的不斷持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)維護(hù)；硬件維護(hù)；維護(hù)原則；維護(hù)方法
1計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)的原則
計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)的原則有很多，以下從做好日常清潔工作、秉持由易到難原則、優(yōu)先進(jìn)行外部維護(hù)、保持電壓電流穩(wěn)定等方面出發(fā)，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)的原則進(jìn)行了分析。
1.1做好日常清潔工作
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)首先應(yīng)當(dāng)做好日常清潔工作。維護(hù)人員首先應(yīng)當(dāng)在具體檢測之前進(jìn)行清潔工作。其次，根據(jù)大量的維護(hù)工作實(shí)際來看，在計(jì)算機(jī)維護(hù)過程中如果環(huán)境存在著一定的問題則很有可能會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件及相關(guān)設(shè)備造成嚴(yán)重的影響，例如高溫、污漬以及灰塵等因素的影響是不容忽視的。與此同時(shí)，維護(hù)人員在做好日常清潔工作時(shí)應(yīng)當(dāng)以全面的清潔工作來為接下來的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
1.2秉持由易到難原則
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)秉持著由易到難的原則。維護(hù)人員首先需要做到由簡單到困難，然后從一般到特殊來進(jìn)行維護(hù)工作。其次，維護(hù)人員可從簡單故障著手來找到故障發(fā)生的原因,然后再逐層的進(jìn)行深入排查。與此同時(shí)，維護(hù)人員在秉持由易到難原則的過程中應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮大概率的故障問題和普遍性或共有性的故障問題,然后再進(jìn)一步的考慮小概率故障問題，從而能夠有效的提升維護(hù)工作的靈活性。
1.3優(yōu)先進(jìn)行外部維護(hù)
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)需要優(yōu)先進(jìn)行外部維護(hù)。維護(hù)人員首先應(yīng)當(dāng)考慮計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，然后再對(duì)主機(jī)外設(shè)故障進(jìn)行排查。其次，在許多計(jì)算機(jī)維護(hù)的實(shí)例中我們可以發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)過程中外設(shè)故障問題很容易忽略掉。因此這意味著維護(hù)人員在開展具體維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)先考慮外部設(shè)備的故障問題及其可能性，并且在外部設(shè)備檢測完成以后再考慮主機(jī)中的故障問題可能性。與此同時(shí)，維護(hù)人員在優(yōu)先進(jìn)行外部維護(hù)的過程中需要對(duì)于主機(jī)進(jìn)行全面的檢測與維護(hù)，從而能夠在此基礎(chǔ)上確保整個(gè)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。
1.4保持電壓電流穩(wěn)定
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)注重保持電壓電流的穩(wěn)定性。維護(hù)人員首先應(yīng)當(dāng)認(rèn)真的考慮電源與靜態(tài)故障發(fā)生的概率。其次，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)于靜態(tài)故障進(jìn)行分析，然后在此基礎(chǔ)上再考慮其可能存在的動(dòng)態(tài)故障問題，從而能夠避免觸電事故和硬件設(shè)備損壞等問題的出現(xiàn)。
2計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)的方法
計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)的方法許多諸多內(nèi)容的有效支持，以下從做好系統(tǒng)還原工作、增強(qiáng)主機(jī)維護(hù)力度、硬盤與光驅(qū)維護(hù)方法、顯示器的日常維護(hù)、鼠標(biāo)鍵盤維護(hù)方法等方面出發(fā)，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)的方法進(jìn)行了分析。
2.1做好系統(tǒng)還原工作
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)首先應(yīng)當(dāng)做好系統(tǒng)還原工作。計(jì)算機(jī)維護(hù)人員首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)具體維護(hù)方法的研究。其次，計(jì)算機(jī)維護(hù)人員如果使用系統(tǒng)本身所帶的系統(tǒng)，則其還原方法主要表現(xiàn)在以下操作程序上，因此這意味著維護(hù)人員只有熟練的掌握還原軟件的使用方法，才能夠做好相應(yīng)的系統(tǒng)還原工作。與此同時(shí)，維護(hù)人員在做好系統(tǒng)還原工作時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇“安全模式”按鈕進(jìn)入安全模式狀態(tài)，然后在進(jìn)行接下來的操作，從而能夠確保維護(hù)操作的安全性與可靠性。
2.2增強(qiáng)主機(jī)維護(hù)力度
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)著眼于增強(qiáng)主機(jī)維護(hù)力度。工作人員首先應(yīng)當(dāng)盡可能地避免隨意的熱拔插，從而能夠切實(shí)的保證設(shè)備持續(xù)接觸和防止靜電。其次，工作人員如果不注意安全方面的事項(xiàng)則很容易造成主板細(xì)小設(shè)備的損壞。與此同時(shí)，工作人員在增強(qiáng)主機(jī)維護(hù)力度的過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)于板卡表面、接插件以及散熱扇等部件予以及時(shí)的清潔。在擦拭過程中工作人員一定要注意避免在主機(jī)的內(nèi)部殘留各種雜物，以免發(fā)生短路故障并且還需要注意不能使接線與風(fēng)扇等運(yùn)動(dòng)部件相接處，從而能夠以防接線對(duì)風(fēng)扇運(yùn)行造成影響并且切實(shí)的減少電磁干擾出現(xiàn)的概率。
2.3硬盤與光驅(qū)維護(hù)方法
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)需要選擇合適的硬盤與光驅(qū)維護(hù)方法。眾所周知硬盤與光驅(qū)的維護(hù)方法很多。維護(hù)人員在對(duì)這些方法的選擇與挑選過程中應(yīng)當(dāng)考慮到光驅(qū)的數(shù)據(jù)信息和硬盤存儲(chǔ)設(shè)備的實(shí)際情況，例如硬盤對(duì)計(jì)算機(jī)用戶而言非常重要，由于其非常的脆弱，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)。其次，由于大量的灰塵也會(huì)對(duì)激光頭的功能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此這意味著維護(hù)人員在進(jìn)行全面維護(hù)的過程中應(yīng)當(dāng)保證光驅(qū)的清潔性，例如維護(hù)人員可以利用棉簽蘸取少量的酒精進(jìn)行擦拭，激光頭一定不能沾酒精，然后通過細(xì)心的擦拭后，就能夠減少灰塵對(duì)于光驅(qū)使用壽命造成的不良影響。
2.4顯示器的日常維護(hù)
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)需要做好顯示器的日常維護(hù)工作。維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)清醒的認(rèn)識(shí)到如果顯示器上的灰塵太多，則不僅會(huì)影響顯示效果，而且會(huì)對(duì)使用者的視力造成損傷。因此維護(hù)人員在對(duì)顯示器進(jìn)行維護(hù)時(shí)最為重要的就是做好防塵工作與除塵工作。其次，工作人員可以在顯示器上外加一個(gè)防塵罩來進(jìn)行簡易的防塵工作。與此同時(shí)，維護(hù)人員在顯示器的日常維護(hù)過程中需要確保除塵工作具有專業(yè)清潔工具的支持，而不能夠簡單的用水貨酒精進(jìn)行擦拭，這主要是因?yàn)樗那鍧嵭Ч⒉幻黠@，而酒精則會(huì)對(duì)液晶顯示器產(chǎn)生腐蝕傷害。因此維護(hù)人員需要以專業(yè)的設(shè)備來提升顯示器維護(hù)的有效性。
2.5鼠標(biāo)鍵盤維護(hù)方法
工作人員在計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇高效的鼠標(biāo)鍵盤維護(hù)方法。維護(hù)人員首先需要對(duì)于鍵盤的彈性進(jìn)行相應(yīng)的測試，在這一過程中維護(hù)人員需要注意不要讓異物掉到鍵盤縫中，并且要避免將水等液體灑到鍵盤之上，容易引起短路。其次，此外維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)將其放在光滑的桌面上、保證其平整度和清潔性。與此同時(shí)，維護(hù)人員在進(jìn)行鼠標(biāo)鍵盤維護(hù)的過程中當(dāng)出現(xiàn)故障問題時(shí)，可以拆開檢查，通過清洗嘗試解決之，從而能夠有效的提高鼠標(biāo)與鍵盤燈電腦重要配件的使用壽命。
3結(jié)束語
計(jì)算機(jī)硬件全面維護(hù)需要維護(hù)人員具有豐富的維護(hù)技巧，因此技術(shù)人員在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件的全面維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)著眼于顯示器、主機(jī)和其他配件的維護(hù)，從而能夠在此基礎(chǔ)上提升計(jì)算機(jī)維護(hù)工作的全面性。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新人才；教學(xué)改革
文章編號(hào)：1672-5913（2013）03-0046-04
中圖分類號(hào)：G642
0 引言
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)主要面向軟件工程、信息安全等專業(yè)開設(shè)，它是計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中最為重要的教學(xué)內(nèi)容之一。通過計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等多方面的技能。學(xué)生利用VHDL以及波形圖等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和中間環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證，可以訓(xùn)練自身對(duì)計(jì)算機(jī)底層技術(shù)的創(chuàng)新技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。
隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）和可編程邏輯器件（PLD）技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外高校普遍采用硬件描述語言進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行功能仿真，最后下載到編程邏輯器件中進(jìn)行測試。哈爾濱工程大學(xué)于2005年在黑龍江省率先引進(jìn)了單片大規(guī)模FPGA來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這種方法將使實(shí)驗(yàn)過程從“驗(yàn)證為主”轉(zhuǎn)變到以“設(shè)計(jì)為主”，有助于提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力。
目前，計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的突出特點(diǎn)是仿真實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)過于復(fù)雜。從編程到測試，再到實(shí)時(shí)測試的過程過于繁瑣，學(xué)生不易掌握。教師往往需要花費(fèi)大量的課時(shí)，講解QUARTS軟件的基本使用方法以及FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理，這就大大降低了計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
互動(dòng)式計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)將主要研究如何通過多媒體教學(xué)手段以及教師學(xué)生互動(dòng)交流等方式，使學(xué)生在脫離實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境下，快速掌握軟件系統(tǒng)及硬件平臺(tái)的使用技巧，提高計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生培養(yǎng)效果。
1 國內(nèi)外現(xiàn)狀、水平與發(fā)展趨勢(shì)
目前，歐美發(fā)達(dá)國家的理工科大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)普遍重視硬件類課程實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生必須掌握一種硬件描述語言，會(huì)使用先進(jìn)的EDA工具進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和測試。美國、日本、新加坡等國早在20世紀(jì)90年代初期，就開展了有關(guān)互動(dòng)式輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究。利用多媒體、教師個(gè)人網(wǎng)站等多種電子交互手段，提高教師知識(shí)傳授和學(xué)生間技術(shù)交流的效果，達(dá)到課內(nèi)外同步教學(xué)的目標(biāo)。
互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要解決大量基礎(chǔ)知識(shí)的講授以及基本技能問題驗(yàn)證占用有限課時(shí)的問題，目的是有效降低教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。日本、韓國在互動(dòng)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)上具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，在多所高等學(xué)校進(jìn)行推廣，如日本北海道大學(xué)、韓國釜山大學(xué)等均建有獨(dú)立的互動(dòng)實(shí)驗(yàn)門戶或交互系統(tǒng)。
我國的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展相對(duì)較晚，近年來，隨著大批實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)以及高校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革與研究的逐步重視，包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)在內(nèi)的許多高校都陸續(xù)開展了對(duì)互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的研究。目前我們將重點(diǎn)闡述如何通過互動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，縮短學(xué)生理解基礎(chǔ)知識(shí)、熟悉設(shè)備使用的時(shí)間，最終獲得理想的教學(xué)效果。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
2.1計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的重要性
嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，因其軟硬件可裁減，已受到歐美發(fā)達(dá)國家的廣泛關(guān)注。哈爾濱工程大學(xué)依據(jù)當(dāng)今國際電子設(shè)計(jì)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)能力的普遍認(rèn)同標(biāo)準(zhǔn)，集中強(qiáng)化學(xué)生嵌入式開發(fā)技術(shù)技能的培養(yǎng)。
為此，我們?yōu)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)勾畫了以數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)為終結(jié)的，包含計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)部件實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)組成實(shí)驗(yàn)為一體的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程群。要求本科生從大學(xué)第四學(xué)期到第七學(xué)期硬件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不斷線、銜接連貫、層次提高；強(qiáng)調(diào)各門課程明確分工、分層次培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立組織硬件實(shí)驗(yàn)的能力、軟件仿真驗(yàn)證能力和測量儀器使用能力。
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)是該課程群針對(duì)軟件工程、信息安全等專業(yè)設(shè)置的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊緊圍繞計(jì)算機(jī)組成原理，兼顧VHDL描述語言、數(shù)字邏輯有關(guān)組合、時(shí)序邏輯電路的有關(guān)知識(shí)；每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元，可進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和測試，同時(shí)，所有的實(shí)驗(yàn)單元又能夠組成一個(gè)有機(jī)的整體，完成一個(gè)基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
基于上述原因，哈爾濱工程大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（下簡稱“實(shí)驗(yàn)中心”）選用GW-48系列SOPC/EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)完成一系列基本單元實(shí)驗(yàn)和模型計(jì)算機(jī)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，掌握計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的功能和設(shè)計(jì)方法，也更加直觀地掌握計(jì)算機(jī)各主要部件的工作原理。實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)不但使學(xué)生更加深刻地理解了計(jì)算機(jī)組成原理理論知識(shí)，而且還能使他們?cè)赩HDL語言、EDA軟件工具和FPGA的應(yīng)用方面獲得大量實(shí)用的技術(shù)。
2.2“三化結(jié)合，四個(gè)并舉”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念
“三化結(jié)合”的教學(xué)理念：構(gòu)建軟硬件一體化實(shí)驗(yàn)環(huán)境有利于培養(yǎng)學(xué)生軟硬件綜合素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)綜合化有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容系統(tǒng)化有利于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想和能力，為較好地實(shí)現(xiàn)“理論教學(xué)注重基礎(chǔ)，實(shí)踐教學(xué)注重能力，創(chuàng)新教學(xué)注重個(gè)性”的目標(biāo)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四個(gè)并舉的教學(xué)理念：
1）工學(xué)并舉。
工程教育與經(jīng)濟(jì)建設(shè)相結(jié)合，按照工程教育專業(yè)認(rèn)證要求調(diào)整實(shí)踐育人目標(biāo)；按照卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃建立面向校企合作的實(shí)踐育人體系。
理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合，修訂2009版人才培養(yǎng)方案，加強(qiáng)理論課程與實(shí)踐課程內(nèi)容的相互融合，打造科學(xué)合理的實(shí)踐育人平臺(tái)。
科學(xué)研究與社會(huì)服務(wù)相結(jié)合，以ACM人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班為依托，培養(yǎng)拔尖人才，打通進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究模式；提高科技創(chuàng)新普及率，增加學(xué)生接觸社會(huì)、服務(wù)社會(huì)的鍛煉機(jī)會(huì)，提高社會(huì)實(shí)踐能力。
開辟提高實(shí)踐教學(xué)辦學(xué)水平、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的“三結(jié)合”辦學(xué)道路。
2）點(diǎn)面并舉。
以數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)為例，實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)階段：①組合邏輯實(shí)驗(yàn)階段采用虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境與現(xiàn)場器件驗(yàn)證操作相結(jié)合方式；②時(shí)序邏輯實(shí)驗(yàn)階段采用實(shí)際器件操作與理論研究相結(jié)合方式；③創(chuàng)新設(shè)計(jì)階段采用自主設(shè)計(jì)與教師指導(dǎo)相結(jié)合方式。不同的實(shí)驗(yàn)類型和階段，采用不同的授課方式和教學(xué)設(shè)備資源。
3）教研并舉。
將科研資源有機(jī)融合，科研實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室全部面向?qū)W生開放，遴選科研團(tuán)隊(duì)教師納入兼職教師序列，研究生助教充實(shí)教學(xué)輔助力量，科研方向助力推動(dòng)科技創(chuàng)新，提高學(xué)生的科學(xué)研究水平；積極開展面向教學(xué)輔助系統(tǒng)的科學(xué)研究，開設(shè)MATLAB等科研工具與科研方法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，鼓勵(lì)學(xué)生參與科研實(shí)踐，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新的能力。夯實(shí)教師隊(duì)伍和教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)，教學(xué)科研相互促進(jìn)，共同推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)發(fā)展。
做到“教學(xué)-科研-創(chuàng)新-服務(wù)”一線牽，從教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問題，并凝練問題；在創(chuàng)新中探索問題，并剖析問題；以科研來處理問題，并解決問題；由服務(wù)來普及“問題”，并消除“問題”。
4）建改并舉。
以軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程和信息安全四個(gè)專業(yè)為依托，分別建設(shè)國家工程實(shí)踐教育中心、實(shí)驗(yàn)教學(xué)基地、工程師培養(yǎng)基地、校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地等。
加大計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)力度，特別是文化平臺(tái)的建設(shè)，設(shè)立圖靈文化長廊、計(jì)算機(jī)歷史展廳、計(jì)算機(jī)技術(shù)展廳以及實(shí)驗(yàn)中心宣傳展廳，強(qiáng)調(diào)“格物窮理、知行合一”的辦學(xué)思想。
面向軟硬件實(shí)驗(yàn)課程，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放系統(tǒng)建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與實(shí)踐課程建設(shè)。
面向創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)及教學(xué)，與科研密切聯(lián)系，結(jié)合科研方向，依托計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程兩個(gè)一級(jí)學(xué)科，設(shè)立集成科研團(tuán)隊(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)新平臺(tái)，即物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)與信息安全創(chuàng)新平臺(tái)、機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)、軟件工程創(chuàng)新平臺(tái)和ACM/ICPC創(chuàng)新平臺(tái)。
2.3計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
由于計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)主要面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以外專業(yè)開設(shè)，參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生絕大多數(shù)未學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯等基礎(chǔ)課程。為此，按照計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程群的整體安排，考慮到知識(shí)點(diǎn)的傳承，我們制定了由邏輯電路到重要部件，最終回歸基本模型機(jī)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路。具體內(nèi)容見表1。
3 互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
3.1互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)考核方式
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法的多樣性決定了考核方式的多樣化，考核方式應(yīng)能真實(shí)地反映學(xué)生的理論水平和實(shí)驗(yàn)技能水平。為此，課程組提出了“3+5+2互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)成績考核方式”。其突出特點(diǎn)在于將“生寫師查、生做師察、生疑師答”三種交互方式貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)考核過程中。
1）生寫師查。突出預(yù)習(xí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用，預(yù)習(xí)成績占總成績的30%，預(yù)習(xí)報(bào)告是學(xué)生對(duì)于教師所教授理論知識(shí)理解和掌握程度的直觀體現(xiàn)。教師查看預(yù)習(xí)報(bào)告，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，從而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
2）生做師察。實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)收集是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，占總成績的50%。教師通過現(xiàn)場觀察和抽查的方式，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行全面考核，包括：①是否遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則；②設(shè)計(jì)能力；③分析、解決問題能力；④對(duì)理論設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)能力等。
3）生疑師答。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果的總結(jié)，它反映了學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的概括總結(jié)能力，占總成績的20%。對(duì)于學(xué)生的疑惑和操作難題，教師有必要進(jìn)行針對(duì)性解答和輔導(dǎo)。
上述多角度的師生互動(dòng)方式，考核了學(xué)生的真實(shí)水平，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量，達(dá)到了實(shí)踐創(chuàng)新的培養(yǎng)目標(biāo)。
3.2互動(dòng)式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)是：①減輕教師繁重的教學(xué)指導(dǎo)任務(wù)，提高師生互動(dòng)頻率和次數(shù)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量；②降低設(shè)備使用的冗余時(shí)間，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的靈活性和創(chuàng)新型，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)。由此，互動(dòng)式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。
互動(dòng)式虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是以虛擬現(xiàn)實(shí)為技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程建立起來的，以加強(qiáng)師生互動(dòng)、挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能、節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)為目的。教學(xué)平臺(tái)依托于校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源不足、實(shí)驗(yàn)室開放與日常學(xué)習(xí)任務(wù)沖突等問題，實(shí)現(xiàn)最大負(fù)荷情況下的多人數(shù)在線虛擬實(shí)驗(yàn)。
互動(dòng)式虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部運(yùn)行結(jié)構(gòu)如圖l所示。該教學(xué)平臺(tái)不受場地和教學(xué)課時(shí)限制，學(xué)生可根據(jù)自身基礎(chǔ)，完成任何基于虛擬元器件的邏輯電路，并在FPGA平臺(tái)上給予實(shí)現(xiàn)。借助于該教學(xué)平臺(tái)，教師能夠靈活考查學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理的掌握程度、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度以及技術(shù)創(chuàng)新的拓展程度。
3.3互動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革反饋
為了檢驗(yàn)互動(dòng)式計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革效果，實(shí)驗(yàn)中心對(duì)全校159名學(xué)生進(jìn)行了“互動(dòng)式計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果”調(diào)查問卷。
從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，89.5%的學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)完全理解了相關(guān)理論知識(shí)；91.2%的學(xué)生可以熟練運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，92.6%的學(xué)生能獨(dú)立完成或在教師提示下完成應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，96.2%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)考研或就業(yè)有較大幫助；94.3%的學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)置合理，能滿足需求。很多學(xué)生反映新修訂的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容注重能力培養(yǎng)，加強(qiáng)了老師與學(xué)生的溝通，特別是增強(qiáng)了對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使其終生受益。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 硬件組裝 硬件維護(hù) 關(guān)鍵技術(shù)
隨著社會(huì)發(fā)展以及信息技術(shù)不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)成為生活與工作中的必需品。但是計(jì)算機(jī)使用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，需要不斷提升計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)等的技術(shù)，才能更好的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中，計(jì)算機(jī)硬件是其重要的運(yùn)行設(shè)備，怎樣對(duì)計(jì)算機(jī)中硬件設(shè)備組裝以及維護(hù)是當(dāng)下計(jì)算機(jī)應(yīng)用中非常重視的問題。不斷提升計(jì)算機(jī)硬件組裝與維護(hù)技術(shù)，推動(dòng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展。
1 計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)概述
計(jì)算機(jī)在我們生活中的應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)在工作中以及生活中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提供了很多的方便，計(jì)算機(jī)是一種利用網(wǎng)路信息技術(shù)支撐下的設(shè)備。計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)運(yùn)行中的重要?jiǎng)恿Γ?jì)算機(jī)的硬件主要是根據(jù)電子以及電子原件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，計(jì)算機(jī)主要是由這些機(jī)械內(nèi)容組成，這些計(jì)算機(jī)硬件大部分為物理裝置，將這些物理裝置全部集中在一起組合計(jì)算機(jī)硬件。計(jì)算機(jī)中的主機(jī)箱以及各種外部設(shè)置等，都是計(jì)算機(jī)硬件中的一部分，并且在主機(jī)箱的內(nèi)部包含各種主板以及在內(nèi)存、硬盤驅(qū)動(dòng)器、電源等，這些是構(gòu)成主機(jī)箱的重要部件，再者是電腦的顯示屏以及基本的鼠標(biāo)以及鍵盤等，利用主機(jī)箱中的連接口將這些設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。
2 計(jì)算機(jī)硬件組裝具體步驟
計(jì)算機(jī)的\行需通過對(duì)硬件的組裝實(shí)現(xiàn)，在硬件組裝過程中，需要根據(jù)具體的組裝程序以及組裝的固定步驟實(shí)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)組裝過程中主要分為以下步驟：
首先需要根據(jù)計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱為中心展開，將計(jì)算機(jī)主機(jī)箱的箱蓋打開，利用螺絲將主機(jī)箱的主板與機(jī)箱之間進(jìn)行固定安裝，同時(shí)將電源進(jìn)行安裝，機(jī)箱需要依靠電源才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，因此電源非常重要。在電腦主機(jī)箱的機(jī)箱內(nèi)側(cè)設(shè)有安裝的螺絲孔，根據(jù)螺絲孔的數(shù)量準(zhǔn)備螺絲，對(duì)其進(jìn)行安裝。在安裝過程中，一定要保證安裝電源的風(fēng)扇需要在電腦機(jī)箱的外側(cè)，這樣才能發(fā)揮出計(jì)算機(jī)機(jī)箱風(fēng)扇的散熱功能。緊接著是對(duì)CPU進(jìn)行安裝，CPU的安裝需要根據(jù)主機(jī)箱中的具體進(jìn)行安裝，值得注意的是計(jì)算機(jī)中的CPU是主機(jī)箱的核心運(yùn)行硬件，這種CPU在形態(tài)上比較特殊，不僅做工精細(xì)，并且非常脆弱，因此在進(jìn)行組裝過程中，必須根據(jù)具體的位置進(jìn)行細(xì)心的安裝，一定要防止大力的安裝，這樣會(huì)造成嚴(yán)重的CPU損害。計(jì)算機(jī)主機(jī)箱中具有自身的散熱器，但是在CPU運(yùn)行中，因?yàn)镃PU本身熱量就比較大，在運(yùn)行中更是會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，因此在安裝過程中一定要在CPU的背后安裝上散熱硅膠風(fēng)扇，同時(shí)將小風(fēng)扇放在螺絲或是機(jī)箱蓋的掛鉤上。與此同時(shí)，為了保證風(fēng)扇電源的穩(wěn)定，將其自身的電線與計(jì)算機(jī)機(jī)箱的主板進(jìn)行連接。
其次是計(jì)算機(jī)硬件中內(nèi)存的安裝，內(nèi)存的安裝需要將其放在主板的插槽中，為了更好的實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的安裝，主板的插槽設(shè)計(jì)期間在兩邊設(shè)計(jì)出掛扣，主要的目的是能夠穩(wěn)定的固定住內(nèi)存條。但是在內(nèi)存條安裝過程中，一定要將內(nèi)存條與插槽之間的邊緣對(duì)其，這樣能夠進(jìn)一步保證內(nèi)存條的垂直。內(nèi)存條安裝之后需要對(duì)硬盤進(jìn)行安裝，硬盤是驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的重要設(shè)備，在安裝硬盤的過程中，一定要保證硬盤與主機(jī)箱之間的固定，利用螺絲將其固定在機(jī)箱的前端，并且，根據(jù)電腦機(jī)箱的距離進(jìn)行合理設(shè)置，將其中的計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)線以及硬盤的電源線等連接在主機(jī)箱電源中，保證計(jì)算機(jī)硬盤功能的發(fā)揮，更夠更好的對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的讀取。
最后是計(jì)算機(jī)安裝的主機(jī)顯卡，顯卡主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)機(jī)箱中的主板上，根據(jù)卡槽的位置將其壓在卡槽中，并且進(jìn)行固定。接下來是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件中的控制線進(jìn)行安裝，控制線對(duì)計(jì)算機(jī)主機(jī)箱的指示燈以及開機(jī)鍵以及重啟鍵、機(jī)箱主板的接口等進(jìn)行控制，并且根據(jù)正負(fù)極進(jìn)行科學(xué)的區(qū)分。在主機(jī)線安裝之后再對(duì)機(jī)箱的外部設(shè)備進(jìn)行安裝，外部設(shè)備主要包含顯示器、鼠標(biāo)以及計(jì)算機(jī)鍵盤、計(jì)算機(jī)音箱等，最后在進(jìn)行電源的安裝，安裝完電源之后保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行之后，在對(duì)系統(tǒng)等進(jìn)行操作。
3 計(jì)算機(jī)硬件組裝的故障維護(hù)
3.1 硬盤維護(hù)
計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中需要硬盤作為基礎(chǔ)才能正常工作，但是在計(jì)算機(jī)管理中硬盤也是最容易出現(xiàn)故障之一，在正常的計(jì)算機(jī)硬盤出現(xiàn)故障期間，主要是對(duì)其直接更換即可，但是在很多時(shí)候，直接將計(jì)算機(jī)硬盤更換掉是不能理想的解決其中存在的問題，需要根據(jù)實(shí)際的硬盤問題進(jìn)行分析與研究，探索出最理想的狀態(tài)。根據(jù)不同的問題，進(jìn)行不同的分析。很多時(shí)候計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)扁平信號(hào)線或是計(jì)算機(jī)電源接觸不良等現(xiàn)象造成計(jì)算硬盤出現(xiàn)問題，若是遇到這種狀況就需要根據(jù)故障，首先關(guān)閉計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱，將其打開之后進(jìn)行詳細(xì)的檢查，檢查其中是否存在電源接觸不良或是電源有沒有出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象，檢查計(jì)算機(jī)機(jī)箱中的驅(qū)動(dòng)器能否正常運(yùn)行，在進(jìn)行不斷詳細(xì)查看之后在對(duì)硬盤進(jìn)行處理。
3.2 CPU維護(hù)
計(jì)算機(jī)中的CPU太短的時(shí)間或是使用過長的時(shí)間都會(huì)對(duì)CPU造成影響，若是計(jì)算機(jī)CPU出現(xiàn)故障，不能得到及時(shí)的處理，將會(huì)嚴(yán)重影響到計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，甚至還會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)死機(jī)或是報(bào)廢等問題。在正常情況下，只要確定CPU出現(xiàn)問題就一定要及時(shí)進(jìn)行處理，首先是對(duì)散熱器進(jìn)行處理，一定要保證計(jì)算機(jī)的散熱器正常運(yùn)行，以及CPU背部的散熱器正常運(yùn)行。并且還需要對(duì)計(jì)算機(jī)中的CPU散熱器灰塵等及時(shí)清理，防止因?yàn)榛覊m太多影響風(fēng)扇的正常運(yùn)行。再者是計(jì)算機(jī)若是工作時(shí)間比較長，承受的壓力也會(huì)比較重，因此散熱器在長時(shí)間工作下，散熱功能受到影響，CPU的使用壽命也會(huì)減少。散熱器對(duì)CPU具有重要的作用，根據(jù)CPU出現(xiàn)故障的原因?qū)嵤?duì)癥下藥，這樣才能更從根本上推動(dòng)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行與維護(hù)。
4 結(jié)束語
總之，計(jì)算機(jī)是我們生活與工作中非常重要的設(shè)備，逐漸成為我們的生活必需品，熟練掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝以及維護(hù)是保證計(jì)算機(jī)運(yùn)行的重要措施，根據(jù)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的詳細(xì)了解與掌握，更好的提高對(duì)計(jì)算機(jī)的維護(hù)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；設(shè)計(jì)安全；策略分析
雖然我國自改革開放以來，各項(xiàng)技術(shù)不斷的發(fā)展的進(jìn)步。但是當(dāng)前計(jì)算機(jī)發(fā)展側(cè)重于軟件技術(shù)，對(duì)于硬件的設(shè)計(jì)安全問題，并沒有過多的考慮，這就造成計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展不在一個(gè)層面上，而且硬件的整個(gè)安全性問題會(huì)影響到計(jì)算機(jī)的正常使用，所以僅僅是發(fā)展軟件技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行的，沒有計(jì)算機(jī)硬件作為載體軟件就沒辦法運(yùn)作，這對(duì)計(jì)算機(jī)今后的發(fā)展非常不利。現(xiàn)階段希望部分計(jì)算機(jī)相關(guān)的設(shè)計(jì)人員，能將工作的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到硬件的安全設(shè)計(jì)上，保證軟件技術(shù)和硬件安全同時(shí)進(jìn)行，這樣也對(duì)計(jì)算機(jī)在今后的順利發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，本文計(jì)算機(jī)硬件的安全問題進(jìn)行舉例研究，并對(duì)計(jì)算機(jī)安全設(shè)計(jì)進(jìn)行理論分析，希望能夠?qū)τ?jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)有所幫助，以下內(nèi)容僅供參考。
1 計(jì)算機(jī)硬件所面對(duì)的安全隱患
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，計(jì)算機(jī)的安全問題受到廣泛的關(guān)注，對(duì)于現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)當(dāng)中主要包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五個(gè)邏輯部件，計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的安全問題我們不做過多討論，計(jì)算機(jī)運(yùn)行當(dāng)中最重要的三個(gè)部件控制器、存儲(chǔ)器和運(yùn)算器影響著整個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行。在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，CPU（中央處理器）、硬盤等處理系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)問題是關(guān)注的重點(diǎn)，計(jì)算機(jī)硬件的安全性主要包括信任度、信息內(nèi)容的隱私性、版權(quán)管理等多個(gè)方面，主要體現(xiàn)在外部對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的影響，今年來信息泄露問題是有發(fā)生，攻擊者以直接或間接的方式獲取計(jì)算機(jī)的信息資料，或是損壞其內(nèi)部的處理系統(tǒng)造成計(jì)算機(jī)的整體癱瘓的狀態(tài)，這樣對(duì)于計(jì)算機(jī)的安全非常不利。隨著使用人群的增多，計(jì)算機(jī)的硬件安全問題，也會(huì)由于使用者的操作失誤，造成整體的硬件系統(tǒng)癱瘓，或是信息外泄的現(xiàn)象，這樣對(duì)于計(jì)算硬件的安全問題也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
2 計(jì)算機(jī)硬件安全的概述
對(duì)于計(jì)算機(jī)的硬件的主要的設(shè)計(jì)安全，是對(duì)于內(nèi)部信息的安全問題考慮。主要的信息安全就是對(duì)于信息的處理、應(yīng)用和保密三個(gè)部分的設(shè)計(jì)安全，同樣使用這對(duì)于計(jì)算機(jī)的安全問題也會(huì)造成一定的影響，這就需要在一方面加強(qiáng)使用者的安全意識(shí)，也就是避免使用盜版的軟件或是瀏覽不安全的網(wǎng)站，這樣就能在基礎(chǔ)上保證計(jì)算機(jī)的信息安全。再加上相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)于信息網(wǎng)絡(luò)安全的控制這樣就能夠充分保證硬件的安全問題。
3 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全現(xiàn)狀分析
3.1 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)安全問題，主要體現(xiàn)在傳輸信息的安全以及計(jì)算機(jī)內(nèi)部的安全防御。首先對(duì)于傳輸信息的安全，由于計(jì)算機(jī)屬于龐大的網(wǎng)絡(luò)信息終端，使用者通過計(jì)算機(jī)作為媒介瀏覽網(wǎng)絡(luò)的信息，由于網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)量較大，而且涉及范圍較廣，人們?cè)讷@取到信息的同時(shí)也會(huì)有一定的安全問題，這其中在現(xiàn)實(shí)生活中較為常見的就是，網(wǎng)絡(luò)病毒的侵入，造成計(jì)算機(jī)硬件安全隱患問題。主要通過人們平常瀏覽信息網(wǎng)頁的時(shí)候，部分惡意病毒就會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)入侵到使用者的計(jì)算機(jī)當(dāng)中，主要就會(huì)造成一定的信息泄露情況。
上述問題隨著現(xiàn)階段技術(shù)的發(fā)展，通過相關(guān)殺毒攔截軟件可以解決，但是在部分殺毒軟件當(dāng)中也會(huì)存在一定的安全隱患問題，下面就是針對(duì)內(nèi)部的安全防御問題進(jìn)行討論，現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)內(nèi)部安全防御軟件多種多樣，不同的軟件開發(fā)公司針對(duì)不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，但是在安全防御軟件在防御過程中，對(duì)于病毒信息庫沒有升級(jí)更新或是其他原因，造成無法識(shí)別信息是否具有危險(xiǎn)，這樣就造成內(nèi)部的防御系統(tǒng)受到損壞病毒入侵導(dǎo)致信息泄露的情況發(fā)生。
3.2 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全分析
對(duì)于現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，這要針對(duì)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用功能和節(jié)約成本的相關(guān)問題，對(duì)于安全的設(shè)計(jì)較少，在目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中，計(jì)算機(jī)的硬件安全設(shè)計(jì)主要針對(duì)木馬病毒的惡意侵蝕系統(tǒng)的問題，木馬病毒能夠攻擊原始芯片，并產(chǎn)生一定的惡劣問題，導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的癱瘓，會(huì)是芯片的內(nèi)部信息泄露，所以計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)直接影響了硬件的安全性和整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的策略分析
4.1 做好內(nèi)置安全確認(rèn)工作
內(nèi)置安全確認(rèn)，主要是在計(jì)算機(jī)芯片的測試和制造過程中運(yùn)用PUF技術(shù)和EPIC技術(shù)通過電路設(shè)計(jì)方式來保護(hù)硬件IP。計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)置保護(hù)的流程工作大體如下：原始設(shè)計(jì)好的IC在IC制造廠采用PUF技術(shù)后得到芯片變異了的PUFID，經(jīng)過EDA工具編譯后得到物理版圖，先前得到的PUFID與加密后的IC數(shù)據(jù)信息合成得到校驗(yàn)密鑰，接著可以在IC的物理版圖中預(yù)先選擇關(guān)鍵區(qū)域，將校驗(yàn)密鑰加密后的驗(yàn)證模塊附加在原始設(shè)計(jì)好生成保護(hù)的IC版圖，最終用于IC產(chǎn)品制造。這樣在充分了解內(nèi)置保護(hù)工作之后，相關(guān)的工作人員可以保證計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全性。
4.2 檢測外置輔助安全
對(duì)于目前的檢測外置輔助安全問題，隨著技術(shù)的更新和發(fā)展，新階段采用的RAS技術(shù)也就是遠(yuǎn)程訪問服務(wù)，利用遠(yuǎn)程操控的方式，結(jié)合可信的密鑰管理，并配合其內(nèi)部的公開密鑰和私用密鑰對(duì)加密芯片的相關(guān)信息存儲(chǔ)到標(biāo)簽電路當(dāng)中，私用的密鑰一般存儲(chǔ)在密鑰存儲(chǔ)其內(nèi)，對(duì)于外部安全問題主要是密鑰存儲(chǔ)器產(chǎn)生作用。
4.3 在計(jì)算機(jī)硬件研發(fā)中注重安全設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)過程中，不單單要注意技術(shù)層面的保護(hù)檢測，更要注意其他方面的問題，比如設(shè)計(jì)理念、工作側(cè)重點(diǎn)和設(shè)計(jì)人員等。在計(jì)算機(jī)硬件的研發(fā)進(jìn)行時(shí)，質(zhì)量和性能得到保障的前提下需要注意加強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)人員對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件安全性能的注重，從內(nèi)置和外置入手，做好安全設(shè)計(jì)。
4.4 在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全中注重創(chuàng)新技術(shù)
社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)硬件安全設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境信息多樣化的問題，網(wǎng)絡(luò)信息不斷的更新當(dāng)中，之所計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)許多問題，是因?yàn)橄嚓P(guān)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員對(duì)于當(dāng)前的信息網(wǎng)絡(luò)沒有完全掌握，從而使當(dāng)前的計(jì)算機(jī)硬件安全設(shè)計(jì)無法滿足社會(huì)的需要。尤其，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全應(yīng)當(dāng)注重創(chuàng)新，也就是跟隨當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，掌握網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)展趨勢(shì)，并且對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)做出一定的改善，建立健全計(jì)算機(jī)安全信息系統(tǒng)，利用科學(xué)技術(shù)手段對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的安全性做最大程度的提升，從而有利于計(jì)算機(jī)的使用和今后的發(fā)展。
結(jié)束語
通過以上的敘述，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)有一定的了解，為了保證計(jì)算機(jī)的信息安全問題，需要對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)進(jìn)行多方面的考慮，掌握網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，做好內(nèi)部系統(tǒng)的更新維護(hù)工作，再加上日常生活中相關(guān)人員對(duì)于網(wǎng)路的安全維護(hù)，這樣就能夠保證計(jì)算機(jī)今后的硬件系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。只有保證計(jì)算機(jī)硬件信息的安全，再加上軟件技術(shù)的發(fā)展，才能夠使我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平穩(wěn)步提升，從而有利于今后人們的安全使用。
參考文獻(xiàn)
[1]王科超.計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全探究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015.
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；專業(yè)人才；培養(yǎng)
計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才是計(jì)算機(jī)行業(yè)所需的專業(yè)人才類型之一，其主要是培養(yǎng)熟悉計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，具有獨(dú)立承擔(dān)計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)、應(yīng)用的應(yīng)用型人才，但是長期以來各高校中計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)發(fā)展明顯落后于軟件類專業(yè)，在培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教師教學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)中都存在著一定的問題，因此有必要對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以更好地指導(dǎo)實(shí)踐中人才培養(yǎng)。
1當(dāng)前各高校計(jì)算機(jī)硬件類人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)硬件類人才培養(yǎng)是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要方向2_--，也是適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，但是當(dāng)前各個(gè)高校在硬件類人才培養(yǎng)的過程中普遍地存在著一些問題，這些問題的存在也較為嚴(yán)重地影響了硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的進(jìn)一步提高，主要表現(xiàn)于以下幾點(diǎn)。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)模糊，缺乏特色
高校中培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才一般分為2類：一類是軟件方面的專業(yè)人才，主要從事相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與維護(hù)、程序編寫等偏軟件人才，如各類軟件工程師等。另一類是偏硬件方面的專業(yè)人員，主要從事計(jì)算機(jī)硬件方面的結(jié)構(gòu)、工作原理、計(jì)算機(jī)硬件方面的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。當(dāng)前我國高校在計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)的制定上人才定位模糊，專業(yè)特色不明顯，在實(shí)際的人才培養(yǎng)過程中“廣而不精”，學(xué)生在硬件方面的專業(yè)知識(shí)不足，尤其是實(shí)際動(dòng)手能力較差，不能很好地勝任計(jì)算機(jī)硬件方面的專業(yè)工作。
課程設(shè)置缺乏科學(xué)性和針對(duì)性。培養(yǎng)目標(biāo)的不明確直接導(dǎo)致硬件類專業(yè)的課程設(shè)置缺乏科學(xué)性和針對(duì)性，計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)是一門發(fā)展較快的專業(yè)門類，其課程體系的設(shè)置應(yīng)時(shí)刻緊跟計(jì)算機(jī)軟硬件方面的技術(shù)而不斷更新和發(fā)展，以便更好地服務(wù)于專業(yè)人才的培養(yǎng)。當(dāng)前各高校中的計(jì)算機(jī)硬件類課程體系更多地面向計(jì)算機(jī)類的相關(guān)專業(yè)，如軟件開發(fā)、計(jì)算機(jī)通信、自動(dòng)控制等等計(jì)算機(jī)專業(yè)中的各個(gè)相關(guān)專業(yè)，而缺乏專門針對(duì)硬件類人才的計(jì)算機(jī)硬件課程體系的設(shè)置，使得硬件類專業(yè)的課程體系缺乏針對(duì)性和科學(xué)性，同時(shí)不少高校的硬件類課程內(nèi)容較為陳舊龐雜，課程與課程之間在知識(shí)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容等方面缺乏聯(lián)系和銜接，沒有及時(shí)更新現(xiàn)有的硬件類課程內(nèi)容，課程脈絡(luò)較為模糊，影響了硬件類人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1.2學(xué)生硬件動(dòng)手能力不足
計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)所學(xué)的知識(shí)理論性較強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，與實(shí)踐聯(lián)系十分緊密，因而對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力要求極高，硬件類專業(yè)要培養(yǎng)的就是有較強(qiáng)的硬件設(shè)計(jì)、開發(fā)等方面的實(shí)際技能的應(yīng)用型人才，硬件類專業(yè)的人才培養(yǎng)特點(diǎn)決定了其需要在相關(guān)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、人員配備、資金等方面有較大的投入，為提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力奠定基礎(chǔ)，然而當(dāng)前高校在硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中或多或少地忽視了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，突出表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不足、相關(guān)的人員不到位、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系協(xié)調(diào)性缺失等情況，較為嚴(yán)重地限制了學(xué)生硬件方面實(shí)際動(dòng)手能力的提高。
1.3師資不足，尤以“雙師型”教師緊缺
制約高校計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的另一因素是師資因素，沒有高素質(zhì)的教師就不可能有高素質(zhì)的學(xué)生。硬件類人才培養(yǎng)過程中對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的高要求需要有一支既精通理論又擁有硬件動(dòng)手操作能力的教師隊(duì)伍，然而當(dāng)前高校中硬件類專業(yè)的教師大多來自各高校畢業(yè)的碩博人員，其特點(diǎn)是理論知識(shí)豐富卻缺乏相關(guān)的實(shí)踐動(dòng)手能力，這也在一定程度上影響了教師對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的指導(dǎo)，長期的理論灌輸也使得學(xué)生的專業(yè)熱情降低，影響了培養(yǎng)質(zhì)量。雖然不少高校也注意到了應(yīng)培養(yǎng)和招聘更多的計(jì)算機(jī)類“雙師型”教師，但是受制于工資待遇、教師編制等現(xiàn)實(shí)性因素，高校硬件類專業(yè)教師師資建設(shè)依然任重而道遠(yuǎn)。
2改進(jìn)高校計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的措施
面對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)過程中存在的突出性問題，有必要采取有效措施進(jìn)一步改進(jìn)當(dāng)前硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，提高培養(yǎng)質(zhì)量，筆者認(rèn)為應(yīng)著重從以下幾個(gè)方面著手。
2.1明確培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)作為高校教育活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，不僅深刻地影響教育者和受教育者個(gè)人，而且也影響到整個(gè)高校和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)課程設(shè)置、教學(xué)活動(dòng)等方面具有直接的指導(dǎo)作用和統(tǒng)籌作用，因此改進(jìn)高校計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀應(yīng)首先從培養(yǎng)目標(biāo)入手，應(yīng)對(duì)當(dāng)前高校中計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)模糊不清、缺乏特色的問題予以清理，明確硬件類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)熟悉計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作原理，專業(yè)從事計(jì)算機(jī)硬件類的設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、維護(hù)等方面的實(shí)際工作的人才，要和軟件類人才區(qū)別開來，明確硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)定位，使得學(xué)生畢業(yè)之后可以獨(dú)立從事硬件類方面的專業(yè)工作，擁有較高的實(shí)踐動(dòng)手能力。
2.2根據(jù)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化和改進(jìn)課程設(shè)置
課程設(shè)置作為學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)的重要載體，其科學(xué)性、針對(duì)性如何，直接關(guān)系到培養(yǎng)目標(biāo)能否順利實(shí)現(xiàn)。面對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件類專業(yè)課程設(shè)置不合理、針對(duì)性不足、結(jié)構(gòu)冗余、內(nèi)容落后的現(xiàn)狀，應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件類的最新發(fā)展趨勢(shì)和硬件類人才培養(yǎng)目標(biāo)來重構(gòu)硬件類專業(yè)課程體系，設(shè)置覆蓋硬件類專業(yè)內(nèi)容從基礎(chǔ)課程、核心課程到創(chuàng)新課程的縱向分層體系，明確基礎(chǔ)課程、核心課程和創(chuàng)新課程各自的功能和內(nèi)容，形成3類課程之間相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的課程體系；在課程內(nèi)容方面，依據(jù)計(jì)算機(jī)硬件方面的最新發(fā)展趨勢(shì)和硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的總要求，合理充實(shí)現(xiàn)有的硬件類課程體系的內(nèi)容，促使課程內(nèi)容緊跟時(shí)展，夯實(shí)硬件類專業(yè)人才培養(yǎng)的課程基礎(chǔ)。完善后的計(jì)算機(jī)硬件類課程體系大致如表1所示。
2.3完善現(xiàn)有的硬件類實(shí)踐課程教學(xué)體系
完善實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)成為今后硬件類人才培養(yǎng)改進(jìn)的重點(diǎn)，因其在硬件類人才培養(yǎng)質(zhì)量的過程中有著核心和基礎(chǔ)性的作用，在實(shí)踐教學(xué)過程中，教師應(yīng)堅(jiān)持促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)、能力以及創(chuàng)新素養(yǎng)等協(xié)調(diào)發(fā)展的理念，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手能力為核心，在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于種種主客觀方面的原因，實(shí)踐教學(xué)在硬件類人才的培養(yǎng)過程中的重要性被降低甚至有所忽略，因此在今后應(yīng)著力于推進(jìn)硬件類人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)，培養(yǎng)具有扎實(shí)的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力強(qiáng)的硬件類專業(yè)人才。高校應(yīng)積極采取措施，推進(jìn)硬件類專業(yè)學(xué)生積極參加各種校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)計(jì)劃、頂崗實(shí)習(xí)等，實(shí)行工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實(shí)習(xí)的人才培養(yǎng)模式，從校內(nèi)和校外2個(gè)方面提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。校內(nèi)方面，加大對(duì)學(xué)生硬件類實(shí)驗(yàn)硬件建設(shè)的投入、師資配備，在課時(shí)分配、課程評(píng)價(jià)等方面向?qū)嵺`教學(xué)傾斜，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類硬件類的競賽活動(dòng)等；校外方面，積極與相關(guān)企業(yè)建立合作關(guān)系，拓展校外學(xué)生實(shí)訓(xùn)基地，鼓勵(lì)學(xué)生利用寒暑假等時(shí)間進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)等，因地制宜地提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。
2.4加強(qiáng)師資建設(shè)，擴(kuò)大“雙師型”教師隊(duì)伍在計(jì)算機(jī)專業(yè)教師隊(duì)伍中的比例
師資隊(duì)伍建設(shè)是高校人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，教師素質(zhì)的高低對(duì)學(xué)生素養(yǎng)的影響是不言而喻的，因此高校應(yīng)重視加強(qiáng)硬件類專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè)問題。―方面，針對(duì)現(xiàn)有的教師，應(yīng)鼓勵(lì)他們積極通過各種途徑提高實(shí)踐技能，定期對(duì)教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，鼓勵(lì)相關(guān)教師進(jìn)入相關(guān)企業(yè)，參與相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)等工作，鼓勵(lì)有條件的教師積極申報(bào)相關(guān)課題、研究項(xiàng)目等，提高自身實(shí)踐技能；另一方面，完善現(xiàn)有的教師招聘標(biāo)準(zhǔn)和教師評(píng)價(jià)辦法，通過提高待遇等措施吸引擁有計(jì)算機(jī)硬件方面學(xué)科背景和專業(yè)背景的“雙師型”人才進(jìn)入高校任教，充實(shí)高校計(jì)算機(jī)教師隊(duì)伍，提高教師群體整體專業(yè)素養(yǎng)水平，以更好地服務(wù)于教學(xué)。
一、研究教學(xué)方法多樣化的必要性
教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同教學(xué)目標(biāo)，完成共同教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)過程中運(yùn)用的方式與手段的總稱。它包括教法和學(xué)法兩個(gè)緊密相聯(lián)的方面，由于教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)條件與教學(xué)環(huán)境的多樣性，根據(jù)教學(xué)規(guī)律的要求，教學(xué)方法也應(yīng)具有多樣性和靈活性，應(yīng)因材施教、因時(shí)施教、因情施教。“教無定法”是現(xiàn)代大學(xué)教學(xué)方法的特征之一。下面從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)對(duì)象和教法幾個(gè)方面分析《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程采用多樣化教學(xué)方法的必要性。
（一）教學(xué)內(nèi)容方面
隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的計(jì)算機(jī)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品層出不窮，如多核處理器等，這些產(chǎn)品均反映出了計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面最新而且成熟的前沿理論與技術(shù)。為了使教學(xué)內(nèi)容緊跟新技術(shù)的發(fā)展，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)條件不斷進(jìn)行補(bǔ)充和完善，如擴(kuò)充了計(jì)算機(jī)硬件的最先進(jìn)的知識(shí)，如分支預(yù)測技術(shù)、超標(biāo)量執(zhí)行技術(shù)、微機(jī)的流水線操作技術(shù)、高速緩沖器技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)（分段存儲(chǔ)管理技術(shù)和分頁存儲(chǔ)管理技術(shù)）、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和高速總線傳輸技術(shù)等，使學(xué)生不僅掌握了基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣。這樣既保證學(xué)員對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有系統(tǒng)性的理解，并與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的最新水平和趨勢(shì)相適應(yīng)，既遵循了教學(xué)管理要求，又努力體現(xiàn)了“基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性”統(tǒng)一，為了增強(qiáng)學(xué)生的直觀性和好奇心，就必須采用多種靈活的教學(xué)方法，如演示法、練習(xí)法和實(shí)驗(yàn)法等。
（二）教學(xué)對(duì)象方面
由于我院非計(jì)算機(jī)類專業(yè)很多，不同專業(yè)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差別很大，在教學(xué)中必須考慮教學(xué)對(duì)象，考慮不同層次學(xué)生的特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如對(duì)我院“2006級(jí)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)”的學(xué)員，由于他們已經(jīng)對(duì)數(shù)電/模電內(nèi)容已經(jīng)有了全面的掌握，對(duì)電路有很好的基礎(chǔ)，因此在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)員自己搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，增加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)和解決問題的能力，因材施教，采用不同的教學(xué)方法，教學(xué)效果必然提高。
（三）教學(xué)環(huán)境方面
目前我院的教學(xué)設(shè)施得到了飛快的發(fā)展，教室都配有電腦、大屏幕、投影儀、音響等多媒體設(shè)備，電腦聯(lián)接校園網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻、視頻、動(dòng)畫和課件播放。校園網(wǎng)具有千兆速度，在校園網(wǎng)上基于軍隊(duì)院校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)全課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或多媒體教學(xué)。計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室始建于2007年，在隨后的幾年中，學(xué)院投入大量建設(shè)經(jīng)費(fèi)，使本課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備達(dá)到100余套，滿足一人一組教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。為此，教師必須改變傳統(tǒng)一部教科書、一支粉筆、一塊黑板和幾塊電路板的教學(xué)方式，充分利用現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)效果。
（四）教師的個(gè)性要求
教學(xué)方法是多種多樣和豐富多彩的，教師在教學(xué)活動(dòng)中對(duì)不同教學(xué)方法的程序和特點(diǎn)要做出全面的、科學(xué)的分析，根據(jù)自己的習(xí)慣、條件、教學(xué)設(shè)備、環(huán)境、學(xué)生的特點(diǎn)來選擇教學(xué)方法，充分發(fā)揮個(gè)人的優(yōu)勢(shì)。例如，同樣一節(jié)課的內(nèi)容，因老師不同可能選擇不同的教學(xué)方法：有的選擇發(fā)現(xiàn)法；有的運(yùn)用學(xué)導(dǎo)式；有的采用問題探索法；有的選用“疑、讀、導(dǎo)、練”教學(xué)方法，有的綜合各種方法之長等。教師根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生的特點(diǎn)、個(gè)人的善長，得心應(yīng)手地運(yùn)用某幾種教學(xué)方法，才能達(dá)到理想的教學(xué)效果。
二、教學(xué)方法多樣化的實(shí)現(xiàn)途徑
在上述理論分析的指導(dǎo)下，為了提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，教師從實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)和科研轉(zhuǎn)化等幾個(gè)方面對(duì)該課程的教學(xué)方法多樣化進(jìn)行了改革和創(chuàng)新。
（一）網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立
為了提高《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果，除了開展傳統(tǒng)教學(xué)模式外，我們搭建了網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過這種新型的教學(xué)方式，不僅把知識(shí)和技能傳授給學(xué)生，而且培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)的態(tài)度和能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，并使每個(gè)學(xué)生都能得到充分的發(fā)展。通過該平臺(tái)，一方面教員可以將多媒體信息表現(xiàn)和處理技術(shù)運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)課程講解和知識(shí)學(xué)習(xí)各個(gè)環(huán)節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有信息容量大、資料更新快和多向演示、模擬生動(dòng)的顯著特征，這一點(diǎn)是有限空間、有限時(shí)間的傳統(tǒng)教學(xué)方式所無法比擬的；另一方面，學(xué)生也可以自主、創(chuàng)新地學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)打破了時(shí)空界限，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，學(xué)生就可以隨時(shí)上網(wǎng)學(xué)習(xí)。并可根據(jù)自己的時(shí)間自由調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度。避免了傳統(tǒng)教學(xué)的平均性進(jìn)度原則。如在我們所設(shè)計(jì)的《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)中，學(xué)生可以通過測試系統(tǒng)對(duì)自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行測評(píng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)給其提出建設(shè)性的學(xué)習(xí)計(jì)劃，學(xué)生隨時(shí)可以根據(jù)自己的水平和建議進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這種模式也體現(xiàn)了因材施教的原則，提高了個(gè)別化學(xué)習(xí)效果，學(xué)習(xí)較好的學(xué)員，可以進(jìn)行探索式的學(xué)習(xí)方式。如在學(xué)習(xí)相應(yīng)芯片的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究分析芯片的編程結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握如何通過編程使多個(gè)芯片相互配合，設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行模擬調(diào)試。學(xué)生在此過程中建構(gòu)起雄厚的知識(shí)基礎(chǔ)，增強(qiáng)了有效解決問題的能力和技巧；另外，通過該方式也增強(qiáng)了“教”與“學(xué)”之間的交互性。學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以通過利用課件、信息資源及智力工具進(jìn)行學(xué)習(xí)而產(chǎn)生互動(dòng)，也可以通過與在線教師對(duì)話而產(chǎn)生互動(dòng)，學(xué)生之間還可進(jìn)行交流討論，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全交互。
（二）多媒體教學(xué)課件的增強(qiáng)
計(jì)算機(jī)硬件課程內(nèi)容龐雜、涉及面廣、概念抽象、工作原理復(fù)雜和實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中往往感到不易理解，難于掌握。很多同學(xué)學(xué)完本課程，只是通過背誦記住了幾個(gè)基本概念和原理，并沒有真正理解和掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)部件的組成和工作原理；沒有掌握處理器指令系統(tǒng)的精華思想和編程技巧；也沒有真正理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是如何協(xié)調(diào)工作的，這不便于學(xué)生形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)方面的能力。因此為了提高教學(xué)效果，必須改變傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)手段，而是將文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多類型、多種格式的媒體形式信息進(jìn)行融合，以便學(xué)員更加直觀、形象地理解。如在講解8253/8254可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片的6種工作方式時(shí)，不是一些簡單的圖片和文字，而是采用動(dòng)畫技術(shù)，當(dāng)輸入控制字后，可以清晰觀察到在不同方式下OUT信號(hào)的變化，以及在門控信號(hào)GATE控制下，不同方式下的時(shí)鐘脈沖波形，這樣不僅使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)起來，而且增加了學(xué)員的注意力，使學(xué)生清晰看到不同方式的區(qū)別，明白了各種方式的功能和適用場合。
（三）講授方式的多樣化
講授本課程時(shí)，沒有采用填鴨式、滿堂灌的教學(xué)方法，而是注重啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，如在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，讓學(xué)員收集相關(guān)的資料，利用學(xué)生閱讀教材、學(xué)生實(shí)驗(yàn)和觀察以及實(shí)驗(yàn)測定等教學(xué)方法，并在分析研究和處理資料與數(shù)據(jù)時(shí)，常采用討論、談話、問答、練習(xí)和講解等方法。另外為了提高教學(xué)效果，還常配合以多媒體工具和各種直觀教具。
（四）注重轉(zhuǎn)化科研成果
教師在教學(xué)過程中，注意到了一些科研項(xiàng)目提供的基本實(shí)驗(yàn)和開發(fā)環(huán)境與課堂教學(xué)的相關(guān)性，在對(duì)科研項(xiàng)目添置適當(dāng)器件和改善設(shè)備的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，不僅大大改善教學(xué)硬件條件和手段，也顯著提高了教學(xué)效率和效果。為此，教師特別注重了兩個(gè)方面的問題：首先是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)規(guī)范化研究，確定一種“開放式”架構(gòu)，以方便系統(tǒng)的搭建以及完成之后仍可進(jìn)行重組和變更；其次是模塊標(biāo)準(zhǔn)化，在硬件環(huán)境、系統(tǒng)功能、程序設(shè)計(jì)等方面形成“可組合”功能。因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室采用“多功能”和“寬口徑”的方式，在主要面向本科生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的的同時(shí)，亦可服務(wù)于研究生和部分教師，使其完好率、利用率均得到了較大的提高。
三、結(jié)論
總之，在《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程教學(xué)過程中，教師根據(jù)課程的教學(xué)任務(wù)和要求，結(jié)合教學(xué)的具體內(nèi)容，以提高教學(xué)效果為原則，利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施，通過采用多種教學(xué)方法，不僅把知識(shí)和技能傳授給學(xué)員，而且培養(yǎng)了學(xué)員的興趣，形成了以學(xué)員為中心的生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)局面，以先進(jìn)的理論創(chuàng)造性地組織教學(xué)，充分發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維學(xué)習(xí)和能動(dòng)性，顯著提高了該課程的教學(xué)效果。。
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞：信息產(chǎn)業(yè)；價(jià)格指數(shù)；特征回歸法；IT經(jīng)濟(jì)價(jià)值
中圖分類號(hào)：F416.672文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-4161(2007)03-0118-03
如何正確地將每期投入變動(dòng)分解為物量變動(dòng)與價(jià)格變動(dòng)，是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)硬件投入經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要問題。這種分解通常通過建立價(jià)格指數(shù)，將每年投入按選定基年平減，以消除價(jià)格變動(dòng)對(duì)投入變動(dòng)的影響。我國目前沒有公布計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)，這一數(shù)據(jù)的缺失，成為研究我國計(jì)算機(jī)投入價(jià)值的一大障礙。
Wyckoff1995[1]研究提出：各國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格變動(dòng)存在較大的差異，導(dǎo)致這種差異的主要原因是各國不同的價(jià)格指數(shù)統(tǒng)計(jì)方法。基于Wyckoff的研究，Schreyer2000[2]提出以投入價(jià)值評(píng)測參照國的價(jià)格統(tǒng)計(jì)方法為基礎(chǔ)，外推被研究國的價(jià)格指數(shù)。Schreyer2000與Colecchia2003[3]對(duì)OEDC各國IT投入經(jīng)濟(jì)價(jià)值測量結(jié)果表明，以這種方法構(gòu)造的價(jià)格指數(shù)，可以有效控制被研究國與參照國之間價(jià)格統(tǒng)計(jì)方法的差異，提高測量結(jié)果的可比性。作為IT投入量占世界一半以上的IT大國（劉樹成2000）[4]，美國將是我國未來計(jì)算機(jī)投入價(jià)值評(píng)價(jià)的參照點(diǎn)。因此，本文根據(jù)Schreyer2000的研究方法，建立以美國計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)為基礎(chǔ)的外推指數(shù)模型，利用中美兩國1986～2004年相關(guān)數(shù)據(jù)①，構(gòu)造我國這一時(shí)期的計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格指數(shù)。
1． 外推價(jià)格指數(shù)模型
美國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)構(gòu)造的核心是利用特征回歸方法（Hedonic method）控制計(jì)算機(jī)硬件投入的屬性變化對(duì)價(jià)格變動(dòng)的影響。特征回歸法由Griliches1961[7]提出，該方法將價(jià)格統(tǒng)計(jì)單位由單位產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為單位屬性，假定每一屬性都是一個(gè)單獨(dú)市場，通過獲取單位屬性的價(jià)格回歸推導(dǎo)投入品價(jià)格。這種價(jià)格統(tǒng)計(jì)方法可以有效剔除質(zhì)量變化導(dǎo)致的價(jià)格變化，只剩下由市場供求引起的價(jià)格變化，即價(jià)格指數(shù)構(gòu)造中的“純價(jià)格”變化。美國經(jīng)濟(jì)分析局1985年開始采用這種方法計(jì)算美國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)，并在同年倒推了美國1972～1984年基于特征回歸法的計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)（Triplett 1986）[8]。
以美國指數(shù)序列變動(dòng)為參照體，外推我國同類指數(shù)序列模型的基本假定是：我國計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)變化與固定資產(chǎn)投入指數(shù)變化之間的差異具有與美國同類數(shù)據(jù)相似的變動(dòng)趨勢(shì)。基于這一假定，我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)模型分為預(yù)測值回歸模型與外推投入指數(shù)模型。
1．1預(yù)測回歸模型
預(yù)測值回歸模型通過計(jì)算美國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格變動(dòng)（ΔlnPupc,t）與固定資產(chǎn)投入價(jià)格變動(dòng)（ΔlnPuk,t）之間的差，假定二者之間存在某種函數(shù)關(guān)系，以此作為預(yù)測回歸模型。
以（1）式進(jìn)行剔除年度變動(dòng)因子的指數(shù)平滑回歸，測定兩類資本價(jià)格變化差的預(yù)測值序列λt，作為外推我國計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)的基礎(chǔ)。
1．2外推投入指數(shù)模型
外推投入指數(shù)模型分為測算價(jià)格指數(shù)變動(dòng)與計(jì)算價(jià)格指數(shù)兩步。首先將我國固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)變動(dòng)（ΔlnPck,t），與λt相加，得到我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)變化（ΔlnPcpc,t）。
2．外推價(jià)格指數(shù)序列測算過程控制
由于我國計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)序列通過外推法計(jì)算，因而測算結(jié)論的可靠性，需要對(duì)測算過程中的各項(xiàng)外推基礎(chǔ)，包括回歸時(shí)間序列（ΔlnPupc,t-ΔlnPuk,t）、預(yù)測值序列（λt）及殘差值序列，進(jìn)行平穩(wěn)性、獨(dú)立性及隨機(jī)性檢驗(yàn)控制。
2．1 回歸時(shí)間序列檢驗(yàn)
對(duì)回歸序列的自相關(guān)檢驗(yàn)表明，隨延遲階數(shù)的增加，序列的自相關(guān)系數(shù)很快地衰減向零，因而回歸序列具有平穩(wěn)性；在一階差分后，序列值之間的相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果也表明各序列值之間獨(dú)立，沒有相關(guān)性（P值明顯大于0.05）（表1）。
由于預(yù)測時(shí)序數(shù)據(jù)平穩(wěn)，并且為白噪聲序列，滿足隨機(jī)性要求，因此，可用該序列預(yù)測計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)變動(dòng)與固定資產(chǎn)投入指數(shù)變動(dòng)之間差異，作為外推我國計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)的基礎(chǔ)。
2．2 預(yù)測值序列檢驗(yàn)
對(duì)回歸時(shí)間序列，進(jìn)行剔除年度變動(dòng)因子的指數(shù)平滑回歸，所得的預(yù)測值序列線型軌跡與原始序列非常接近，表明預(yù)測值對(duì)真實(shí)值進(jìn)行了很好的跟蹤，反映了真實(shí)值的變動(dòng)（圖1②）。
圖1 回歸序列真實(shí)值與預(yù)測值軌跡對(duì)照?qǐng)D
預(yù)測值雖然對(duì)真實(shí)值進(jìn)行了良好的跟蹤，但為保證預(yù)測值的可信度，還需要對(duì)預(yù)測的殘差值序列的平穩(wěn)與獨(dú)立進(jìn)行檢驗(yàn)。
2．3 殘差值序列檢驗(yàn)
隨著延遲階數(shù)的增加，殘差值序列的自相關(guān)系數(shù)在零值附近隨機(jī)波動(dòng)。Box-LjungO~檢驗(yàn)結(jié)果P值明顯大于0.05，表明在95%的置信區(qū)間無法拒絕序列為純隨機(jī)序列的原假設(shè)，因此，回歸所得的殘差序列為純隨機(jī)序列（表2）。殘差自相關(guān)檢驗(yàn)的結(jié)果證明預(yù)測所得的殘差序列平穩(wěn)隨機(jī)，進(jìn)一步證明回歸所得的預(yù)測序列不僅良好地反映了真實(shí)值變動(dòng)，而且具有較高的可信度，因此可基于該預(yù)測序列外推我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)。
3． 我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)序列測算檢驗(yàn)與分析
可靠的外推基礎(chǔ)是研究結(jié)論可靠性的重要保證，然而研究結(jié)論的可信度，還需要進(jìn)一步檢驗(yàn)外推指數(shù)序列對(duì)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的擬合。
3．1 我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)測算結(jié)果檢驗(yàn)
根據(jù)預(yù)測值序列，及我國1986～2004年固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)變動(dòng)③，利用公式（2）、（3）計(jì)算出我國1986～2004年計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)（圖2）。
注：以1986=100，序列值為價(jià)格指數(shù)的自然對(duì)數(shù)值；美國數(shù)據(jù)來自美國經(jīng)濟(jì)分析局（BEA）。
從測算結(jié)果看，我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)與美國同期數(shù)據(jù)相比，下降趨勢(shì)緩、波動(dòng)幅度大。波動(dòng)區(qū)域集中在1987～1989年及1991～1995年期間。但指數(shù)序列在波動(dòng)的同時(shí)，仍然保持了總體下降趨勢(shì)，表明外推的指數(shù)序列符合計(jì)算機(jī)硬件投入品更新?lián)Q代快，價(jià)格下降快的特點(diǎn)。如果指數(shù)序列出現(xiàn)的波動(dòng)與減緩趨勢(shì)符合我國同期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況，則研究不僅具有技術(shù)上的可靠性，而且具有經(jīng)濟(jì)意義上的可信性。
3．2 中國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)波動(dòng)原因分析
我國固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)序列是外推計(jì)算機(jī)硬件投入指數(shù)序列的重要基礎(chǔ)，其波動(dòng)必然影響測算結(jié)果的變動(dòng)。我國固定資產(chǎn)投入價(jià)格采用樣本配對(duì)的方法統(tǒng)計(jì)價(jià)格，以加權(quán)的方法計(jì)算總的固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)，反映投入品價(jià)格變動(dòng)的相對(duì)程度與趨勢(shì)。這種方法與美國固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)的計(jì)算方法大體相同。但基于相同統(tǒng)計(jì)方法得到的我國固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)的波動(dòng)幅度明顯高于美國同期數(shù)據(jù)（圖3）。
注：中國數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒2005》及作者的計(jì)算;美國數(shù)據(jù)來自美國經(jīng)濟(jì)分析局(BEA)，以上年=1。
造成我國固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)大幅波動(dòng)的根本原因在于我國同期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況：我國在1987～1989年及1991～1995年這兩段時(shí)期先后出現(xiàn)過投資過熱，物價(jià)上漲過快等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況。1987年我國年固定資產(chǎn)投資熱度加大，物價(jià)上漲幅度較大，全年物價(jià)平均上漲7.3%；1988年物價(jià)水平?jīng)]有得到控制，投資熱度引起了生產(chǎn)資料價(jià)格的大幅上漲，該年主要生產(chǎn)資料銷售價(jià)格總指數(shù)比上年上升21.5%；1989年經(jīng)濟(jì)過熱導(dǎo)致了通貨膨脹。在國家壓縮固定資產(chǎn)投資及壓縮社會(huì)需求等緊縮的財(cái)政政策下，1990～1991年期間投資品價(jià)格回落。然而，1992年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中再次出現(xiàn)固定資產(chǎn)投資規(guī)模偏大，貨幣投放增長過猛，生產(chǎn)資料價(jià)格漲幅偏高；1993年固定資產(chǎn)投資持續(xù)高速增長，投入品價(jià)格大幅上升，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行再次出現(xiàn)通貨膨脹。在國家若干政策干預(yù)下，1995年固定資產(chǎn)投資過猛的趨勢(shì)得到一定程度的控制，投資增幅回落④，投資品價(jià)格再次回落，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行再次進(jìn)入平穩(wěn)時(shí)期。
我國固定資產(chǎn)投資熱，導(dǎo)致了投資品價(jià)格上揚(yáng)，引起了投資價(jià)格指數(shù)兩段時(shí)期的大幅波動(dòng)。這種波動(dòng)也影響了測算結(jié)果的變動(dòng)趨勢(shì)，使外推的同期計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)表現(xiàn)出相似的變動(dòng)幅度，具有對(duì)同期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中價(jià)格上揚(yáng)、通貨膨脹等運(yùn)行狀況良好的解釋能力。外推序列的這種經(jīng)濟(jì)解釋能力，也表明影響指數(shù)序列變動(dòng)根本原因是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況，是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況的反映。而同一時(shí)期，美國低通貨膨脹率的良好經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況也使美國固定資產(chǎn)投入環(huán)比價(jià)格指數(shù)呈現(xiàn)出平穩(wěn)的變動(dòng)趨勢(shì)。
3．3 中國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)下跌趨勢(shì)減緩原因分析
從下跌趨勢(shì)看，我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)的下跌幅度明顯低于美國，其根本原因也在于通貨膨脹與投入品價(jià)格上揚(yáng)，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)下跌的補(bǔ)償。
受我國同期固定資產(chǎn)投入價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)影響，計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格在1987～1989年及1991～1995年期間價(jià)格下落趨明顯減緩。受這兩周期緩減趨勢(shì)的影響，我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)的下落趨勢(shì)明顯低于美國。這一下落趨勢(shì)，也反映了同期我國經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況：受投資熱及通貨膨脹影響，我國計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格雖然保持了下降的趨勢(shì)，但部分下落趨勢(shì)被投入品價(jià)格上揚(yáng)及通貨膨脹補(bǔ)償，使我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格的下降幅度低于美國同期數(shù)據(jù)。我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)的下跌趨勢(shì)，進(jìn)一步證實(shí)了研究結(jié)論對(duì)同期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況有良好的解釋能力，因而研究得到的我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)具有良好的可信度。
4.結(jié)論
研究使用外推指數(shù)法，以美國為研究參照體，推導(dǎo)中國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)，是數(shù)據(jù)缺失的情況下，研究我國每期計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格變動(dòng)趨勢(shì)的一種方法。由于缺少相關(guān)研究，研究所得的數(shù)據(jù)無法與同類研究比較。但從外推指數(shù)各項(xiàng)基礎(chǔ)的可信度檢驗(yàn)及研究結(jié)論對(duì)同期經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的解釋能力看，研究結(jié)論具有良好的可信性。因此，可以利用研究所得的我國計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)區(qū)分我國每期計(jì)算機(jī)硬件投入變動(dòng)中的價(jià)格變動(dòng)與物量變動(dòng)，進(jìn)一步研究我國幾十年計(jì)算機(jī)硬件投入的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
注 釋：
① 美國數(shù)據(jù)來源：美國經(jīng)濟(jì)分析局（BEA），包括固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)與計(jì)算機(jī)硬件投入價(jià)格指數(shù)［5］；中國數(shù)據(jù)來自國家統(tǒng)計(jì)局，包括固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)［6］。
② 預(yù)測值先在一階差分的基礎(chǔ)上進(jìn)行，再根據(jù)基年，對(duì)差分后預(yù)測值進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖1中的預(yù)測值為后者。
③ 我國統(tǒng)計(jì)年鑒中公布了1991年以后的固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)。1986-1990的投入價(jià)格指數(shù)利用《中國國內(nèi)生產(chǎn)總值核算歷史資料：1952-1995》［9］中的固定資本形成指數(shù)，采用張軍（2004）［10］計(jì)算固定資產(chǎn)投入價(jià)格指數(shù)的方法計(jì)算。
④ 上述數(shù)據(jù)均來自《中國改革開放以來經(jīng)濟(jì)大事輯要1978-1995》［11］。
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關(guān)鍵詞：硬件基礎(chǔ)課程；實(shí)驗(yàn)改革；多元化；一體化
0.引言
計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程是所有計(jì)算機(jī)類或通信類專業(yè)所必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。當(dāng)然不同的院校對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的開設(shè)都不盡相同，但是一般都會(huì)包括數(shù)字邏輯（或稱數(shù)字電路）和計(jì)算機(jī)組成原理這兩門課程。以湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系為例，該系設(shè)有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)師范、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程4個(gè)專業(yè)。對(duì)于不同的專業(yè)，硬件基礎(chǔ)課程的開設(shè)也有所不同，例如，通信工程專業(yè)還會(huì)開設(shè)電子與電路這門硬件基礎(chǔ)課程，而網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)會(huì)加開匯編語言課程，而數(shù)字邏輯與計(jì)算機(jī)組成原理卻是所有專業(yè)都必修的硬件基礎(chǔ)課程。因此，針對(duì)這兩門通用的硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，筆者提出了教學(xué)改革方案。
1.硬件基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)改革的必要性
湘南學(xué)院是地方應(yīng)用型本科院校，其培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要的基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)突出、實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)在課程的教學(xué)過程中主要是注重實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐教學(xué)。
實(shí)踐出真知，創(chuàng)新源于實(shí)踐。如何在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力與動(dòng)手能力一直是各高校關(guān)注的問題，也是計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)迫切需要解決的問題，而且也直接關(guān)系到學(xué)生的就業(yè)與發(fā)展。
目前IT產(chǎn)業(yè)技術(shù)日新月異，知識(shí)的更新?lián)Q代比起其他學(xué)科更加迅猛。雖然目前從重點(diǎn)本科院校到地方性本科院校，從職業(yè)技術(shù)學(xué)院到中等專科學(xué)校都有開設(shè)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)，但是不管哪種層次的計(jì)算機(jī)類專業(yè)的畢業(yè)生，與目前新興IT企業(yè)人才需求之間都或多或少存在一定的差距，這個(gè)差距主要來源于實(shí)踐動(dòng)手能力。如何盡量地縮短這個(gè)差距，讓學(xué)生一畢業(yè)就能上崗，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)中的一個(gè)主要目標(biāo)。
計(jì)算機(jī)類學(xué)科中的一個(gè)基礎(chǔ)就是硬件基礎(chǔ)，在硬件的基礎(chǔ)上才能開發(fā)各種軟件，在硬件的基礎(chǔ)上才能有各種網(wǎng)絡(luò)或者通信方面的應(yīng)用，因此學(xué)好硬件的基礎(chǔ)課程是整個(gè)專業(yè)的基石。而如何進(jìn)一步理解枯燥的硬件基礎(chǔ)知識(shí)，如何提高學(xué)生對(duì)硬件基礎(chǔ)課程的興趣與愛好，如何在硬件基礎(chǔ)課程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，都需要從硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)中去尋求答案。為了適應(yīng)時(shí)代的需求，培養(yǎng)出具有實(shí)踐創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)中的硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)改革勢(shì)在必行。
2.硬件基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀分析
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)不可或缺的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)課程是理論課程的重要補(bǔ)充。對(duì)于一些難以理解的理論知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更好地掌握。但是目前，硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)還存在著許多的不足，不能滿足課程培養(yǎng)目標(biāo)的要求，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足。對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程，根據(jù)硬件技術(shù)的發(fā)展對(duì)于每門課程所能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程數(shù)量相對(duì)于以前都有所增加，但是實(shí)驗(yàn)課時(shí)卻一直沒有變化，顯然課時(shí)不足已經(jīng)影響實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新。
（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少，學(xué)生只需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行操作，然后觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造能力。
（3）實(shí)驗(yàn)方式單一。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，大多數(shù)的硬件實(shí)驗(yàn)課程都是在已經(jīng)固化好一些所需芯片的實(shí)驗(yàn)面包板上進(jìn)行的，所有的實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是固定的，學(xué)生能自己更改的部分很少。對(duì)此，目前有部分院校在硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中引入了基于EDA+PLD（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化+可編程邏輯器件）技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方式。這種實(shí)驗(yàn)方式不僅需要仿真軟件，而且需要掌握某種硬件描述語言，實(shí)驗(yàn)過程相對(duì)比較復(fù)雜，但比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱更能發(fā)揮學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生的要求相對(duì)比較高。
（4）各門硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課之間缺少相互的聯(lián)系。計(jì)算機(jī)類專業(yè)課程之間都有著或多或少的聯(lián)系，特別是硬件課程之間都有著比較緊密的聯(lián)系。例如，數(shù)字邏輯主要介紹構(gòu)成器件的基本部件門電路，以及組合電路時(shí)序電路等的分析與設(shè)計(jì)，而計(jì)算機(jī)組成原理主要介紹計(jì)算機(jī)的組成部件及其相關(guān)原理。計(jì)算機(jī)組成部件的本質(zhì)都是一些組合電路或時(shí)序電路。因此這兩門課程間有著一些必然的聯(lián)系，而在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，這兩門課程的實(shí)驗(yàn)課根本沒有聯(lián)系起來考慮，實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置上也都是各上各的，沒有考慮到相關(guān)性。
3.硬件基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)改革方案
考慮到上述計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的各種不足，筆者提出從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方式兩個(gè)方面對(duì)硬件基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革實(shí)踐。
1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面。
（1）在硬件基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置上，減少驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加設(shè)計(jì)型與綜合型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；在實(shí)驗(yàn)課時(shí)上，保證設(shè)計(jì)型與綜合型實(shí)驗(yàn)的課時(shí)量。湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系2011版的培養(yǎng)方案中對(duì)各門功課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都做了一定的調(diào)整，并要求保證設(shè)計(jì)型和綜合型的實(shí)驗(yàn)占所有實(shí)驗(yàn)課時(shí)的40%。調(diào)整后的培養(yǎng)方案保證了一定數(shù)量設(shè)計(jì)型與綜合型的實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生自身的設(shè)計(jì)能力與綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)的能力。例如，在數(shù)字邏輯課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置中，共有16個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，其中14個(gè)為實(shí)驗(yàn)課時(shí)，2個(gè)為實(shí)驗(yàn)考核課時(shí)；在14個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)中，設(shè)置了5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：實(shí)驗(yàn)一――門電路、實(shí)驗(yàn)二――譯碼器與編碼器、實(shí)驗(yàn)三――半加器與全加器、實(shí)驗(yàn)四――觸發(fā)器、實(shí)驗(yàn)五――計(jì)數(shù)器。其中實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)四3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，并且都只有2個(gè)課時(shí)；實(shí)驗(yàn)三是組合電路的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，給出一定的門電路和特定實(shí)驗(yàn)要求，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)完成一個(gè)半加器和全加器的組合電路，占4個(gè)課時(shí)；實(shí)驗(yàn)五是一個(gè)時(shí)序電路的綜合性實(shí)驗(yàn)，給出一定的實(shí)驗(yàn)要求，讓學(xué)生自己綜合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器，也占4個(gè)課時(shí)。在計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置中，共有16個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，其中2個(gè)為實(shí)驗(yàn)考核課時(shí)，而其余的14個(gè)課時(shí)分給了5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)一――運(yùn)算器，實(shí)驗(yàn)二――存儲(chǔ)器，實(shí)驗(yàn)三――微處理器，實(shí)驗(yàn)四――基本模型機(jī)，實(shí)驗(yàn)五――復(fù)雜模型機(jī)。其中前3個(gè)實(shí)驗(yàn)都是單元實(shí)驗(yàn)，也都是驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都只占2個(gè)課時(shí)；而第4個(gè)實(shí)驗(yàn)，是要運(yùn)用前3個(gè)實(shí)驗(yàn)，組合成一臺(tái)簡單的有基本計(jì)算機(jī)功能的模型機(jī)，是屬于設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)，占4個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)；第5個(gè)實(shí)驗(yàn)，是在第4個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加一些復(fù)雜的計(jì)算機(jī)功能，組成一臺(tái)復(fù)雜的模型機(jī)，此實(shí)驗(yàn)是綜合型的實(shí)驗(yàn)，占用4個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)。
（2）在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課時(shí)的基礎(chǔ)上，增加各門硬件基礎(chǔ)課程的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，以課程設(shè)計(jì)作為實(shí)驗(yàn)課的一個(gè)有利補(bǔ)充和綜合運(yùn)用。而課程設(shè)計(jì)的命題可以緊跟當(dāng)下IT技術(shù)的新發(fā)展，在課程設(shè)計(jì)中盡量讓學(xué)生接觸最新的技術(shù)與應(yīng)用，也可以讓學(xué)生自主選擇感興趣的相關(guān)命題，指導(dǎo)其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。例如，數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)中可以綜合所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，設(shè)置汽車尾燈控制器、簡單交通燈控制器、電子密碼鎖、智力競猜?lián)尨鹌鞯仍O(shè)計(jì)課題供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)；計(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)中可以設(shè)置多功能ALU設(shè)計(jì)、RAM故障診斷設(shè)計(jì)、使用硬連線控制器的CPU設(shè)計(jì)等綜合應(yīng)用型的課題供學(xué)生選擇。
2）實(shí)驗(yàn)方式方面。
（1）實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方式的多元化。把單一的、傳統(tǒng)的用實(shí)驗(yàn)箱做實(shí)驗(yàn)的方式變?yōu)槎喾N實(shí)驗(yàn)方式結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方式的多元化。例如，驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)，直觀易懂，而復(fù)雜些的設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)箱就有了一定的限制，不能充分發(fā)揮學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力。這時(shí)，可以考慮使用其他方式來實(shí)現(xiàn)。例如，前面介紹的EDA+PLD方式，當(dāng)然這種方式實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，還可以考慮用更加方便的電子設(shè)計(jì)軟件，如Multisim。Multisim是美國國家儀器有限公司（NI）推出的NI電路設(shè)計(jì)套件，是目前最先進(jìn)、功能最強(qiáng)大的EDA軟件之一，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路原理圖形輸入、分析、仿真、測試等應(yīng)用，是一個(gè)完整的電路設(shè)計(jì)和仿真工具軟件。應(yīng)用Multisim實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程中的設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)是比較簡便和易操作的，而應(yīng)用Multisim實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)驗(yàn)相對(duì)來說比較復(fù)雜些，但也是可操作的，文獻(xiàn)中有相關(guān)敘述。而對(duì)于非常復(fù)雜的、綜合型較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)組成原理中的整機(jī)實(shí)驗(yàn)，可以應(yīng)用自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)現(xiàn)。例如，湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系在VS平臺(tái)上開發(fā)了基于瀏覽器客服端技術(shù)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)組成原理的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)在2013年上半年已投入試運(yùn)行，極大地增加了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課程的興趣與自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，從實(shí)驗(yàn)課程的效果來看，比較理想。應(yīng)用多元化的實(shí)驗(yàn)方式，有利于提高實(shí)驗(yàn)課程的吸引力，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣。不同實(shí)驗(yàn)方式的比較也可以讓學(xué)生從不同的方面更好地理解理論知識(shí)，進(jìn)一步提高學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。
（2）相關(guān)硬件基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)一體化。由前文分析可知，硬件基礎(chǔ)課程之間是有一定聯(lián)系的，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)該考慮到相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的聯(lián)系和銜接，讓學(xué)生體會(huì)到相關(guān)的專業(yè)知識(shí)是一個(gè)整體，從而能更好地、前后聯(lián)系地學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。例如，數(shù)字邏輯課程中的某些實(shí)驗(yàn)可能會(huì)在計(jì)算機(jī)組成原理課程中有所應(yīng)用，這時(shí)就不要重復(fù)設(shè)計(jì)相同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，只需在設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)把數(shù)字邏輯與計(jì)算機(jī)組成原理當(dāng)作一門整體硬件基礎(chǔ)課程看待，進(jìn)行一體化設(shè)置，便能避免相同知識(shí)的重復(fù)設(shè)置，又體現(xiàn)出專々業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)本身的規(guī)律，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體理解和把握。同時(shí)在統(tǒng)一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)候要遵循從簡單到復(fù)雜、從部分到整體、從驗(yàn)證型到設(shè)計(jì)綜合型，這樣一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，在實(shí)驗(yàn)過程中慢慢地增加實(shí)驗(yàn)難度，這樣做更加有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與接受。
關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)硬件課程 CDIO 教學(xué)改革
計(jì)算機(jī)硬件課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要課程，是深入了解和掌握計(jì)算機(jī)基本工作原理[1]、建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整體認(rèn)知及培養(yǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層編程能力必不可少的部分。
電子科技大學(xué)成都學(xué)院計(jì)算機(jī)系針對(duì)三本院校學(xué)生特點(diǎn)，其計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的硬件基礎(chǔ)課程主要設(shè)置“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”、“匯編語言”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”四門課程，但在實(shí)際授課中發(fā)現(xiàn)存在課程內(nèi)容交錯(cuò)重復(fù)、課程之間缺乏有機(jī)聯(lián)系、理論知識(shí)抽象化、實(shí)踐能力培養(yǎng)不足等問題，為了培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)[2]、具備較強(qiáng)實(shí)踐能力、符合CDIO國際工程教育理念的合格應(yīng)用人才，迫切需要對(duì)我系的計(jì)算機(jī)硬件系列課程的課程體系進(jìn)行改革優(yōu)化，結(jié)合CDIO工程教育思想提出改革方案并加以實(shí)施。
一、現(xiàn)有硬件課程體系及存在的問題
目前，在我系計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中，與硬件有關(guān)的課程主要有“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”、“匯編語言”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”四門課程，現(xiàn)有的課程體系主要存在以下問題：
（一）知識(shí)點(diǎn)交錯(cuò)重復(fù)。
例如：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、主存儲(chǔ)器的邏輯設(shè)計(jì)等內(nèi)容，在“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”兩門課程中都有相應(yīng)的介紹。又如，信息在計(jì)算機(jī)中的表示，包括數(shù)制、帶符號(hào)數(shù)的表示、定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)、數(shù)和字符的編碼等相關(guān)內(nèi)容，在“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”三門課程中都進(jìn)行了介紹。
（二）課程內(nèi)容相互獨(dú)立，缺乏有機(jī)聯(lián)系。
例如在“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”課程中，介紹了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)原理與存儲(chǔ)芯片，并就如何使用基本的存儲(chǔ)芯片通過字?jǐn)U展、位擴(kuò)展構(gòu)成一定容量的主存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方法進(jìn)行了介紹。而在“微機(jī)原理與接口技術(shù)”課程中，存儲(chǔ)器部分則主要側(cè)重對(duì)8086存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，包括8086存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)地址空間、物理組織結(jié)構(gòu)（奇偶庫結(jié)構(gòu)）及編程結(jié)構(gòu)（分段的存儲(chǔ)管理方式），而這些與前面在“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”課程中所學(xué)到字?jǐn)U展、位擴(kuò)展原理之間的聯(lián)系，卻沒有充分地體現(xiàn)出來。
（三）理論知識(shí)抽象化。
在上述硬件課程的教學(xué)中，對(duì)于知識(shí)的講解，目前大多只停留在理論上，在課堂教學(xué)中多采用灌輸式的教學(xué)方法，將硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)一味地講解[2]，缺乏相應(yīng)的實(shí)例，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺比較抽象，造成學(xué)習(xí)興趣低迷和對(duì)于硬件知識(shí)有畏難情緒。
（四）實(shí)踐能力培養(yǎng)不足。
課程內(nèi)容沒有與實(shí)際的項(xiàng)目或產(chǎn)品的制作開發(fā)過程相結(jié)合，雖安排有一定的課程實(shí)驗(yàn)，但有的實(shí)驗(yàn)只是對(duì)理論的驗(yàn)證或形象化的加深理解，對(duì)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力及進(jìn)行項(xiàng)目或產(chǎn)品開發(fā)的能力鍛煉仍然不足。
二、硬件融合課程教改思路
（一）對(duì)我系的硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合。
將原有的“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”、“匯編語言”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”四門課程融合為三門課程：“硬件基礎(chǔ)1”、“硬件基礎(chǔ)2”、“硬件基礎(chǔ)3”，重新梳理硬件基礎(chǔ)課程的全部知識(shí)點(diǎn)，去掉重復(fù)、冗余的部分，連接關(guān)聯(lián)的部分。
（二）建立課程之間的有機(jī)聯(lián)系。
在融合課程的內(nèi)容安排上，“數(shù)字邏輯”的知識(shí)作為基礎(chǔ)進(jìn)行介紹，“匯編語言”由于需要“微機(jī)原理”的知識(shí)，因此放到最后，在學(xué)生學(xué)習(xí)完“微機(jī)原理”的內(nèi)容后進(jìn)行介紹；而“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”與“微機(jī)原理與接口技術(shù)”兩門課程的內(nèi)容則放到“數(shù)字邏輯”與“匯編語言”之間進(jìn)行介紹，對(duì)兩門課程的融合思路是：按照“一般與特殊”的方式建立聯(lián)系，進(jìn)行內(nèi)容整合。
例如，將“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”與“微機(jī)原理與接口技術(shù)”兩門課程融合后的課程內(nèi)容按照計(jì)算機(jī)硬件的幾大組成部分：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、總線系統(tǒng)、輸入/輸出系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)進(jìn)行組織，對(duì)于每一部分的教學(xué)內(nèi)容。例如存儲(chǔ)器，先將“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”中的內(nèi)容作為一般性的原理進(jìn)行介紹，再將“微機(jī)原理與接口技術(shù)”中的內(nèi)容――8086存儲(chǔ)器的組織以一個(gè)具體實(shí)例的方式給出，并進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的介紹。
這樣學(xué)生通過具體的實(shí)例：8086的系統(tǒng)組織，對(duì)“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”課程中所講授的一般性原理有更實(shí)例化的理解，同時(shí)也明白微型計(jì)算機(jī)這一特殊類型的計(jì)算機(jī)與其他類型計(jì)算機(jī)（如大型機(jī)、中型機(jī)等）之間的區(qū)別和聯(lián)系。
（三）引入CDIO的教學(xué)思想，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”。
CDIO教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，因此，在此次硬件課程的教學(xué)改革中進(jìn)一步突出了實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)：
1.以章節(jié)為單位，設(shè)置課內(nèi)實(shí)踐及專訓(xùn)實(shí)踐。
其中課內(nèi)實(shí)踐納入理論課授課內(nèi)容，專訓(xùn)實(shí)踐獨(dú)立于理論課，以實(shí)驗(yàn)課的方式展開。例如：對(duì)于運(yùn)算器一章的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置有六個(gè)學(xué)時(shí)的專訓(xùn)實(shí)踐，對(duì)運(yùn)算器的組成及工作原理、算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的運(yùn)算功能進(jìn)行專訓(xùn)實(shí)驗(yàn)。各章節(jié)的專訓(xùn)實(shí)踐進(jìn)一步構(gòu)成三門實(shí)驗(yàn)課程“硬件綜合實(shí)驗(yàn)1”、“硬件綜合實(shí)驗(yàn)2”和“硬件綜合實(shí)驗(yàn)3”，分別與理論課程“硬件基礎(chǔ)1”、“硬件基礎(chǔ)2”和“硬件基礎(chǔ)3”相對(duì)應(yīng)。
2.設(shè)置專門的項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)。
在硬件融合課程中，設(shè)置了專門的項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)――綜合項(xiàng)目開發(fā)，該環(huán)節(jié)包含理論及實(shí)踐兩個(gè)部分，理論部分對(duì)項(xiàng)目開發(fā)流程等工程項(xiàng)目開發(fā)知識(shí)進(jìn)行介紹，實(shí)踐部分通過實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，如：智能交通燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、電子琴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等，要求學(xué)生對(duì)其軟、硬件進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，并經(jīng)歷一個(gè)具體項(xiàng)目從需求構(gòu)思到設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)的全過程，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于解決實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中所遇到的問題，從而提高學(xué)生進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的能力和產(chǎn)品的制作實(shí)現(xiàn)能力。
3.采用CDIO的教學(xué)模式。
吸納CDIO的教學(xué)思想，轉(zhuǎn)變授課方式，具體體現(xiàn)在：
（1）知識(shí)講解實(shí)例化：通過實(shí)例引入教學(xué)內(nèi)容或以具體的實(shí)例、案例來對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解，體現(xiàn)課程的實(shí)踐性，提高學(xué)生的興趣。
（2）課內(nèi)課外協(xié)作化：課內(nèi)組織討論，課外進(jìn)行大量的調(diào)查研究，團(tuán)結(jié)協(xié)作，完成探究活動(dòng)。
（3）采用“做中學(xué)”的授課模式：通過課內(nèi)實(shí)踐，如在課內(nèi)帶領(lǐng)學(xué)生完成一個(gè)匯編語言程序的匯編、調(diào)試過程，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中學(xué)到相關(guān)知識(shí)。
（4）積極開展課堂互動(dòng)：要求教師在課堂教學(xué)中，必須留一定時(shí)間與學(xué)生互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生提問和思考，增強(qiáng)學(xué)生的參與感。
三、改革具體舉措及成果
基于以上的教學(xué)改革思路，實(shí)施以下具體舉措并形成相應(yīng)的成果：
（一）對(duì)上述四門硬件基礎(chǔ)課程的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整體的梳理和融合，形成新的硬件融合課程知識(shí)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)。
（二）按照硬件融合課程的知識(shí)點(diǎn)體系，重新編寫教學(xué)大綱，并對(duì)應(yīng)每一章教學(xué)大綱的任務(wù)要求，撰寫每一次課的劇本式教案。該劇本式教案在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)凸顯“劇本”的特點(diǎn)，將課堂看做一個(gè)學(xué)生和教師共同參與的舞臺(tái)，由教師根據(jù)授課內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生充分參與，使學(xué)生在參與中學(xué)習(xí)知識(shí)、學(xué)會(huì)溝通、提高興趣。
（三）組織編寫了各章節(jié)專訓(xùn)實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料和綜合項(xiàng)目開發(fā)的教學(xué)大綱及指導(dǎo)材料。
四、改革成效
以上是我系硬件融合課程教改項(xiàng)目的改革思路及建設(shè)成果，該教改成果已在我系2014級(jí)學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)中得到實(shí)施。通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革，學(xué)生普遍反映能更好地理解計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的原理及設(shè)計(jì)方法，工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到有效提高，取得較好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳輝，李敬兆，詹林.計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程教學(xué)改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2014（5）.
