時間：2023-03-20 16:14:58
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇計算機硬件課程論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：計算機基礎(chǔ)；難點；雙擊；盲打
一、計算機硬件和計算機軟件的區(qū)別
有些同學(xué)回答作為軟件的操作系統(tǒng)有哪些時能答出來CPU，回答常用的計算機硬件有哪些時又能答出來操作系統(tǒng)或windows，這說明計算機硬件和計算機軟件對他們來說僅僅是兩個經(jīng)常聽到的名詞，具體概念則完全混在一塊兒?？梢阅霉獗P（或U盤）和光盤（或U盤）里的內(nèi)容為例來區(qū)分這兩個概念。光盤（或U盤）是計算機硬件，是看得見摸得著的一種物理存在，而光盤（或U盤）里的內(nèi)容則是一種計算機軟件，是看不見摸不著的，只有借助某種技術(shù)手段才知道光盤（或U盤）里面有什么。
二、內(nèi)存和硬盤的區(qū)別
二者都是計算機的存儲器，內(nèi)存是一種內(nèi)存儲器，硬盤是一種外存儲器。寫好的程序必須加載到內(nèi)存里才能運行，內(nèi)存不能長時間的保存信息，關(guān)機時其中的內(nèi)容就會丟失，內(nèi)存容量一般比較小，目前常見的容量有2G、4G、8G、16G等。硬盤可以長時間的保存信息，安裝各種軟件時都是裝在了硬盤里，硬盤容量一般比較大，目前常見的容量有500G、1TB、2TB、4TB等。
三、鼠標(biāo)左鍵雙擊操作
這一操作對很多初學(xué)者很難，經(jīng)?？吹接型瑢W(xué)在需要鼠標(biāo)雙擊時先單擊鼠標(biāo)右鍵，然后在右鍵菜單里選“打開”。實際上鼠標(biāo)雙擊操作是通過很快的連續(xù)點擊兩次鼠標(biāo)左鍵實現(xiàn)的，要求兩次單擊鼠標(biāo)左鍵之間的時間間隔足夠短就行了。因此要先教會這些同學(xué)在控制面板里修改鼠標(biāo)的設(shè)定，把識別為雙擊的時間間隔調(diào)長一點。要求這些同學(xué)每次上機時把雙擊時間間隔調(diào)成適合自己的程度，經(jīng)過多次練習(xí)點擊鼠標(biāo)的速度會越來越快，最后就不需要調(diào)整時間間隔也能輕松實現(xiàn)雙擊操作了。
四、鍵盤盲打輸入
很多同學(xué)在手機上用拇指輸入打字飛快，或者習(xí)慣語音輸入法輸入漢字。但是在一般的電腦辦公條件下，每個人一個隔斷，屬于自己的空間很小，使用語音輸入法顯然會造成相互干擾，另外也很容易造成泄密。在手機上打字飛快的拇指輸入法移植到電腦上的話打字速度非常慢，而且很容易被人笑話是“一指禪”。一般的電腦辦公條件下要想提高自己的打字速度，最可行的還是鍵盤盲打輸入。鍵盤盲打輸入沒有什么速成的辦法，需要通過長期的認(rèn)真練習(xí)才能掌握。建議從英文26個字母的鍵盤盲打輸入練起，練熟后逐步過渡到漢字鍵盤盲打輸入。另外正式上課時課時很緊，沒有多少時間可以用來練盲打，沒有掌握盲打的同學(xué)需要自己找機會上機進行練習(xí)，只要大量用心練習(xí)就能掌握盲打輸入這一技能，學(xué)的時候有些苦，但是學(xué)會之后跟騎自行車、游泳一樣會了就不會忘了。
五、畢業(yè)論文排版
畢業(yè)論文的排版對多數(shù)同學(xué)來說是一件比較有難度的工作，其中綜合性地用到了多方面的知識和操作。例如頁碼的設(shè)置就分三種情況：封面沒有頁碼，摘要和目錄部分使用羅馬數(shù)字頁碼，正文開始又使用阿拉伯?dāng)?shù)字頁碼，每次都是從第1頁重新計數(shù)。另外像頁眉的正確使用、電子目錄的自動生成、每章開始要使用分頁符另起一頁這些操作也都有同學(xué)會犯錯誤而不能順利完成。建議將整個畢業(yè)論文的排版分成一個一個的小任務(wù)，每次學(xué)會完成其中的一個小任務(wù)即可，所有的小任務(wù)都順利完成后，就完成了整個畢業(yè)論文的排版。
關(guān)鍵詞：計算機硬件課程；能力培養(yǎng)；開放實驗平臺
中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 24-0008-02
在計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系中，無論是專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課還是專業(yè)選修課，基本可以分為兩條主線：一是軟件課程體系；另一個就是硬件課程體系。一般來說，計算機軟件課程在計算機專業(yè)中基本能夠得到重視和加強。而計算機硬件課程體系相對比較薄弱。隨著電子技術(shù)和社會經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，計算機科學(xué)與技術(shù)與電子科學(xué)技術(shù)相互滲透和融合、硬件軟件化和軟件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SOC、SOPC等技術(shù)的出現(xiàn)，計算機軟、硬件的融合日益顯著和成熟，加強計算機硬件課程的建設(shè)、硬件課程體系及新的實驗平臺的建設(shè)顯得越來越重要和必要。
1計算機硬件課程教學(xué)思路的改革
計算機硬件課程包括：數(shù)字邏輯電路設(shè)計、計算機組成原理、微機原理與接口技術(shù)、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、單片機原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、計算機維護、EDA技術(shù)等。傳統(tǒng)的計算機硬件課程主要任務(wù)是講授計算機的工作原理，以配合計算機軟件課程的教學(xué)。而技術(shù)的發(fā)展需要軟硬結(jié)合、軟件硬件化或交融，硬件課程教學(xué)的任務(wù)不但要學(xué)生了解計算機結(jié)構(gòu)、原理，而且要用硬件描述語言進行部件及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。結(jié)合軟件知識，能夠設(shè)計計算機應(yīng)用系統(tǒng)，尤其是嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用日益普及，應(yīng)用范圍迅速擴大，要培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力。除此以外，計算機的維護也是學(xué)生能力的培養(yǎng)的一個方面。
本教學(xué)成果是對計算機硬件課程進行體系改革及教學(xué)內(nèi)容的梳理，確定硬件課程系列中基礎(chǔ)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層分別要講授的知識和學(xué)生應(yīng)該掌握的能力，以及各層之間的銜接和關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，如圖1所示。制定教學(xué)大綱、實驗大綱、課程設(shè)計大綱等教學(xué)文件，教改項目的研究，教材、實驗指導(dǎo)書編寫，實驗室建設(shè)。教案、多媒體課件的制作。
圖1 計算機硬件課程結(jié)構(gòu)
在基礎(chǔ)層，主要是“數(shù)字邏輯電路設(shè)計”課程的建設(shè)，從99年開始對該課程教學(xué)內(nèi)容進行了改革，編寫出版了教材，引入可編程器件、ABEL語言，改造實驗設(shè)備，在2001年獲得江蘇省教學(xué)成果二等獎。2002年該課程獲得江蘇省二類優(yōu)秀課程。在此基礎(chǔ)上，進一步對教學(xué)內(nèi)容進行梳理，配合計算機組成原理的課程改革，將硬件描述語言從ABEL改為VHDL，引入FPGA技術(shù)的介紹及實驗項目，又更新了實驗設(shè)備，在2004年重修編寫出版了教材和編寫了實驗指導(dǎo)書。主要思路是讓學(xué)生掌握數(shù)字電路的基本知識和現(xiàn)代設(shè)計方法，能夠設(shè)計一般的數(shù)字邏輯部件及簡單的數(shù)字系統(tǒng)。所以在課程結(jié)束后安排了1.5周的課程設(shè)計，學(xué)生可以在FPGA芯片上運用VHDL語言設(shè)計如電子鐘、交通燈控制器、電梯控制器等簡單的數(shù)字系統(tǒng)。
在系統(tǒng)層，該層有“計算機組成原理”、“微機原理與接口技術(shù)”、“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”。其中“計算機組成原理”課程是最主要的硬件課程，該課程一直是我們教研教改的重點。采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等多種教學(xué)方式，課件文字精煉、圖文結(jié)合、動畫豐富、重點突出，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力。實踐教學(xué)中突出設(shè)計能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。采用基于FPGA的實驗設(shè)備，通過設(shè)計與教材緊密結(jié)合的實驗教材和課程設(shè)計教材，形成了完整的相關(guān)課程教材系列，連貫性好。著重訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。該課程在2006年被評為江蘇大學(xué)一類精品課程。課程的教學(xué)主頁(/subject/zcyl/)上的教學(xué)文檔、資料、課件、實驗指導(dǎo)等齊全。“微機原理與接口技術(shù)”課程原來以從16位CPU的機型講授，根據(jù)目前技術(shù)的發(fā)展，改成以32位CPU的機型講授，并且在2005年更新了實驗設(shè)備和實驗指導(dǎo)書。
在應(yīng)用層，由前二層主要課程的課程設(shè)計及專業(yè)選修課、綜合課程設(shè)計組成，主要在3個方面的應(yīng)用：數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計，運用硬件描述語言設(shè)計計算機接口及整個應(yīng)用系統(tǒng)，如“EDA技術(shù)”；計算機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，包括硬件電路、應(yīng)用軟件。“單片機應(yīng)用”、“嵌入式系統(tǒng)”課程就是培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計能力，單片機教學(xué)采用了C8051F系列單片機芯片，他是在系統(tǒng)編程的SOC(system of chip)芯片， 編寫出版了專門的教材、設(shè)計了專用的實驗設(shè)備、編制了實驗指導(dǎo)書?！扒度胧较到y(tǒng)”也專門定制了ARM7、ARM9、ARM10的試驗設(shè)備和編寫了實驗指導(dǎo)書；另外一個方面就是計算機的維護，根據(jù)目前的教學(xué)條件，開辟了專用的計算機維修實驗室，面向全校開設(shè)了計算機維護的選修課，2005年編寫出版了計算機維護的專用教材。
2特色教材建設(shè)
在明確了硬件課程教學(xué)目的和思路的基礎(chǔ)上，開展相關(guān)課程的教材建設(shè)，組織課程自編教材與選用精品教材相結(jié)合，近幾年出版了4本教材，由于大多數(shù)“數(shù)字邏輯”方面的教材是重點講授數(shù)字電路原理，作為后續(xù)課程的技術(shù)基礎(chǔ)。所有我們組織力量編寫了《數(shù)字邏輯電路設(shè)計》教材，增加了硬件描述語言的設(shè)計方法、在系統(tǒng)可編程器件的技術(shù)，精簡了傳統(tǒng)的設(shè)計部分，99年在東南大學(xué)出版所出版，2004年進行了修改，增加了VHDL硬件描述語言的設(shè)計內(nèi)容、FPGA器件的內(nèi)容以及VHDL語言設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)的實例，在清華大學(xué)出版社出版，已經(jīng)三次印刷，在全國范圍的高校中得到使用。在“單片機原理及應(yīng)用”課程的教材方面，由于目前我們使用了最新的片上系統(tǒng)(SOC)型的單片機進行教學(xué)、實驗，所有實驗內(nèi)容均可以直接運用到實際的工程項目中，傳統(tǒng)的單片機教材已不能滿足要求，2004年參編了《單片機原理與應(yīng)用》，由機械工業(yè)出版社出版，加進了部分內(nèi)容。我們自己又編寫了合適教學(xué)要求的教材《C8051F單片機原理及應(yīng)用》，2006年在中國電力出版社出版。由于計算機技術(shù)發(fā)展太快，“計算機維護”課程一直沒有合適的教材，我們組織編寫了《計算機系統(tǒng)高級維護教程》，2005年在中國科技大學(xué)出版社出版。
3開放實驗平臺建設(shè)
2004年獲得中央與地方共建高校實驗室建設(shè)項目“計算機基礎(chǔ)實驗室建設(shè)”的支持，及時更新了相關(guān)課程的實驗設(shè)備，大部分的實驗設(shè)備都是任課老師根據(jù)技術(shù)的最新發(fā)展提出實驗設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)，由廠商定做的。幾款實驗設(shè)備目前已作為該生產(chǎn)廠家的定型產(chǎn)品銷售到很多其他學(xué)校。設(shè)計了實驗項目和實驗內(nèi)容，編寫實驗指導(dǎo)書。2005年省高教所教改項目“開放實驗室信息查詢系統(tǒng)”通過省級鑒定。建設(shè)了實驗教學(xué)網(wǎng)站(202.195.167.4:8080)、教學(xué)專用的ftp，學(xué)生可以隨時隨地獲得教學(xué)資源。改革了學(xué)生做實驗的模式，集體實驗和分散預(yù)約相結(jié)合(學(xué)生可以在任何地點、時間通過網(wǎng)絡(luò)進入實驗網(wǎng)站進行預(yù)約)，提前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，寫好實驗報告的“靜態(tài)”(實驗項目、實驗原理、內(nèi)容、實驗設(shè)備等等)部分后，再到實驗室開始做實驗，在實驗過程中完成實驗報告的“動態(tài)”(實驗調(diào)試過程、出現(xiàn)的問題、解決方法、實驗結(jié)果、分析等)部分。提高了實驗效果，激發(fā)了學(xué)生實驗興趣。
4結(jié)束語
本文介紹了計算機硬件課程的教學(xué)思路的改革，通過近幾年的實踐，取得了成效。建立了老中青的課程教師梯隊，備課，出卷、改卷，有一支過硬的、每人能任2門以上主要硬件課程的主講教師隊伍。硬件課程中有2門獲省級2類優(yōu)秀課程，一門獲校級一類優(yōu)秀課程，有3項教研項目通過省級鑒定，多項相關(guān)科研項目通過省級鑒定并獲得省、市級科技進步獎。獲得多項校級教案、教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)秀教師、講課比賽等獎項。出版教材4部，發(fā)表教研教改論文12篇。有2名本教學(xué)成果成員指導(dǎo)的07屆學(xué)生，所做的硬件應(yīng)用的畢業(yè)設(shè)計論文被評為校優(yōu)秀論文。
作者簡介：
鮑可進(1958-)，男，江蘇靖江人，副教授。研究方向：嵌入式計算與應(yīng)用
通信地址：江蘇鎮(zhèn)江學(xué)府路301號 江蘇大學(xué)計算機學(xué)院。郵編212013
E-mail：
隨著計算機應(yīng)用的不斷普及,學(xué)生動手組裝計算機的熱情也在不斷高漲,兼容PC機以其價格低廉 (相對于品牌機)而深受在校大學(xué)生的喜愛,學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí),不僅能掌握計算機硬件的理論知識,更為自己能獨立組裝計算機(DIY)而對該課程產(chǎn)生了濃厚的興趣。目前,很多高校開始把“計算機組裝與維護”作為選修或開放實驗課程來開設(shè),其目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力,掌握一技之長。由于現(xiàn)行的理論或?qū)嶒灲滩?作者從編寫到出版,需經(jīng)過一段較長時間,但計算機的各個部件在不斷升級,性能日益提高,帶來了計算機新技術(shù)、新產(chǎn)品與相對滯后的教材內(nèi)容相矛盾,要使學(xué)生能跟上硬件發(fā)展的步伐,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容和考核方式已不能適應(yīng)課程發(fā)展的需要,要使實驗內(nèi)容跟上市場計算機硬件的變化,學(xué)生能產(chǎn)生該門課程興趣,對該課程的實驗內(nèi)容和考核方式的改革勢在必行。
2 課程的特點和要求
學(xué)生學(xué)完“計算機組裝與維護”課程后,所要達到的目標(biāo)是:使學(xué)生掌握計算機硬件的基本知識和基礎(chǔ)理論,能用所學(xué)知識選購和組裝計算機,具備計算機軟、硬件安裝、調(diào)試和維護的基本技能,常用軟件的使用,局域網(wǎng)的搭建。
該課程的特點:(1)課程內(nèi)容多、知識面廣,包括計算機組成部件、硬件安裝、硬件測試、系統(tǒng)BIOS設(shè)置、優(yōu)化、硬盤的分區(qū)規(guī)劃、軟件安裝、局域網(wǎng)的建設(shè)、計算機日常維護。(2)知識更新快,具有鮮明的時代特征。新知識、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),只有不斷更新教學(xué)(實驗)內(nèi)容才能滿足學(xué)生了解新產(chǎn)品和新技術(shù)的要求,做到與時俱進。(3)課程注重實踐,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,根據(jù)該課程的特點,要達到學(xué)習(xí)的效果和課程的目的,必須通過大量的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)來完成。
3 實驗內(nèi)容改革
計算機組裝與維護是一門實踐性較強的基礎(chǔ)課程,要求內(nèi)容新、更新快,對教師的要求也很高,需要不斷學(xué)習(xí)和提高。該門課程一般總學(xué)時32,占2 個學(xué)分,結(jié)合本課程的特點,摒棄過去的先講后練,甚至是只講不練,在充分利用實驗室計算機資源的基礎(chǔ)上,進行實驗內(nèi)容和考核方式的改革,采取邊講邊練,或者是先練后講的教學(xué)模式。在課程的學(xué)時安排上,我們是理論為12學(xué)時,實驗為20學(xué)時,基本內(nèi)容大致分為6個獨立的項目,現(xiàn)分別說明。
實驗1.認(rèn)識硬件(4學(xué)時)。通過理論講解,使學(xué)生對計算機的主要硬件(主板、內(nèi)存、CPU、硬件、光驅(qū)、顯示卡、顯示器)的性能指標(biāo),工作原理有一個感性的認(rèn)識,通過網(wǎng)上計算機硬件價格、性能的查詢;結(jié)合市場調(diào)研,要求學(xué)生寫出計算機硬件的調(diào)研報告[3],在某個價位的配置清單等手段,使學(xué)生從感性上對計算機組裝產(chǎn)生興趣。
實驗2.計算機組裝與維護(4學(xué)時)。計算機組裝與維護實驗進行拆裝的成本較高,破壞性較大,為此,我們采取的方法是利用現(xiàn)有實驗室原有資源,例如我們采用03年購買的清華同方機型進行拆裝,要求明確目標(biāo)、拆裝順序、拆裝過程中的注意點(曾經(jīng)有學(xué)生拆硬盤上的螺絲);在此熟練的基礎(chǔ)上,給予指導(dǎo),我們準(zhǔn)備了15套目前較流行的計算機產(chǎn)品組裝,進行分組實驗,經(jīng)過教師檢查,方可上電。使得學(xué)生既掌握了計算機組裝的步驟,又能接觸到新產(chǎn)品,不至于用到的都是過時產(chǎn)品。
實驗3.常見故障的分析與判別(2學(xué)時)。由于現(xiàn)行的計算機維修,主要是板卡級的,替代法也是常用的方法之一,在本次實驗過程中,要求學(xué)生能對實驗2中的常見的一些故障能進行分析、判斷,在相互討論的基礎(chǔ)上,自己能獨立排錯,以便解決實驗過程中遇到的問題。通過本次實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和獨立分析問題和解決問題的能力。
實驗4.系統(tǒng)的安裝(XP和WINDOWS 2000 Server)(4學(xué)時)。通過本次實驗,使學(xué)生掌握系統(tǒng)分區(qū)、硬盤格式化、BIOS的設(shè)置、系統(tǒng)的安裝、網(wǎng)線的制作方法,利用H3C的交換機組建一局域網(wǎng)。
實驗5.有關(guān)系統(tǒng)相關(guān)軟件的使用(4學(xué)時)。該實驗涉及四個方面的內(nèi)容,要求學(xué)生必須掌握,涉及軟件的下臷和使用。
(1) 系統(tǒng)的備份(GHOST的使用)。
(2) 系統(tǒng)的優(yōu)化(WINDOWS 優(yōu)化大師的使用和注冊表的了解)。
(3) 系統(tǒng)的測試(Sisoft Sandra的使用)。
(4) 常用殺毒軟件的使用(瑞星、金山毒霸、卡巴斯基)
實驗6.多媒體軟件的安裝與使用(2學(xué)時)。內(nèi)容涉及
(1) 圖像處理軟件
(2) 聲音
(3) 播放器的安裝與使用(豪杰、real PLAY、暴風(fēng)影音)
4 考核方式的改革
通過該門課程的學(xué)習(xí)與實踐,我們在考核方式上也進行了相應(yīng)的改革,傳統(tǒng)的考核方式是7+3模式,即理論占70%,實驗占30%;我們采取的方式是3+7模式,即理論占30%,實驗占70%。理論考核為輔、動手操作為主。
筆試考核為輔、實踐操作比重高于筆試,各單項實驗項目獨立計分。這不僅使學(xué)生在考核上把風(fēng)險分散到各個實驗項目中去,也不必?fù)?dān)心考試通不過,再次重修,真正使學(xué)生的實踐動手能力得到提高;在實驗的考核方式上采取多種形式。
(1) 分組討論(實驗2)
(2) 調(diào)研報告(實驗1)
(3) 實驗報告書
寬松式的實驗環(huán)境,學(xué)生在課內(nèi)安排實驗如不能及時完成的話,可以利用業(yè)余時間,由學(xué)生本人提出預(yù)約申請進行補做,達到規(guī)定的要求,分項目進行單獨計分,目的只有一個,就是通過實踐的練習(xí),確實把按大綱規(guī)定的要求落到實處,使學(xué)生能在輕松學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上掌握一項技能,體現(xiàn)學(xué)以致用的原則。
5 結(jié)束語
目前,計算機已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),因此懂得計算機的軟、硬件安裝,常見的報錯信息、檢測方法,日常的維護和保養(yǎng),“計算機組裝與維護”勢必將成為學(xué)生比較感興趣的課程之一,尤其對于民辦本科的學(xué)生來說,加強實踐動手能力的培養(yǎng)已成為大家的共識,通過對實驗教學(xué)的改革,目的是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過考核方式的改革,消除學(xué)生對該門課程由于理論考試不及格而帶來的負(fù)面影響,使學(xué)生能快樂學(xué)習(xí),體會實驗過程所帶來的快樂和成功感,確實讓這門課程變成大家想學(xué)又愿意學(xué)的一門課程,事實證明,通過本學(xué)期對該門課程的改革,無論從內(nèi)容上還是考核方式上,都取得了很好的效果,學(xué)生反映較好,收效甚大。
參考文獻:
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摘要：本文針對目前高等學(xué)校計算機硬件實驗教學(xué)存在的問題，提出適合本科生及研究生聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實驗教學(xué)體系，設(shè)計了支持基礎(chǔ)驗證型、綜合設(shè)計型和創(chuàng)新研究性實驗一體化的計算機硬件實驗平臺。
關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；創(chuàng)新型人才；計算機硬件實驗
中圖分類號：G642
文獻標(biāo)識碼：B
1計算機硬件實驗普遍存在的問題分析
目前，國內(nèi)大多數(shù)高等院校的實驗組織模式和實驗手段主要存在以下問題：
“一人動手大家看”的“放羊式”
實驗的內(nèi)容、步驟嚴(yán)格按照教材(實驗指導(dǎo)書)進行
實驗內(nèi)容陳舊、與工程實際脫節(jié)
本科生和研究生的實驗環(huán)境分別建設(shè)
計算機學(xué)科的課程內(nèi)容具有很強的交叉性和相關(guān)性。針對每門具體課程單獨設(shè)置實驗及單獨提供實驗環(huán)境，一方面很難使學(xué)生對其前導(dǎo)課程所完成的基礎(chǔ)能力做要求，同時也很難兼顧到其后續(xù)課程，各自獨立，相互間缺少有效的貫通；另一方面實驗環(huán)境重復(fù)建設(shè)，實驗資源得不到充分利用。下面以“數(shù)字邏輯”、“計算機組成原理”和“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”三門硬件主干課程為例說明計算機硬件實驗的現(xiàn)狀。
(1) “數(shù)字邏輯”是計算機專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，目的在于掌握計算機數(shù)字電路設(shè)計和調(diào)試方法，為后續(xù)硬件課程奠定基礎(chǔ)。而相應(yīng)的“數(shù)字邏輯實驗裝置”一般僅能用于TTL與GAL器件的實驗；有部分學(xué)校購置的實驗裝置還不能進行GAL器件的實驗。實驗一般使用小規(guī)模74系列TTL器件，通過面包板實現(xiàn)輸入/輸出連線，其可靠性低、元器件易損，復(fù)雜實驗受到限制，很難支持設(shè)計型實驗；許多目前流行的硬件設(shè)計方法，如采用EDA(電子設(shè)計自動化)工具的基于CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)的邏輯設(shè)計等，更是因為硬件設(shè)計環(huán)境不夠而無法進行。
(2) “計算機組成原理”作為計算機專業(yè)的核心課程，目前很多大學(xué)采用類似清華大學(xué)計算機廠早期研制的實驗裝置，采用面包板和撥位開關(guān)等輸入/輸出接線，調(diào)試手段缺乏，支持的實驗內(nèi)容少，對CPU設(shè)計之類的實驗沒法很好地開展。即使一些新的實驗裝置，重點仍然是支持驗證型實驗，設(shè)計型實驗的開展仍具有局限性。
(3) “計算機體系結(jié)構(gòu)”作為計算機專業(yè)的高端專業(yè)課，由于缺乏實驗條件，很多學(xué)校還沒有開設(shè)實驗，少數(shù)開設(shè)實驗的學(xué)校也只能采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬軟件進行模擬實驗。大多數(shù)該類模擬軟件運行在UNIX平臺上，參數(shù)設(shè)置復(fù)雜、接口界面不友好，使用起來費時費力。學(xué)生只是通過課堂學(xué)習(xí)來掌握計算機體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，缺乏對計算機體系結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計與創(chuàng)新性能力。
由于以上三門課程目前都只針對自己的課程內(nèi)容單獨設(shè)置實驗并單獨提供實驗環(huán)境，這些相關(guān)性非常強的課程各自獨立，相互間缺少有效的貫通，不僅導(dǎo)致了實驗環(huán)境的重復(fù)建設(shè)，實驗資源得不到充分利用，而且也不利于學(xué)生對計算機硬件體系有一個系統(tǒng)的了解，更無法對本科生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等大型和綜合型訓(xùn)練提供必要的支撐環(huán)境。
為了解決目前計算機硬件實驗教學(xué)中存在的問題，需要建立能滿足計算機專業(yè)實驗教學(xué)需求的，集實踐性、先進性、開放性、創(chuàng)新性為一體的先進硬件實驗教學(xué)體系，結(jié)合EDA、軟件模擬和虛擬現(xiàn)實等先進的實驗手段建立集基本驗證、綜合設(shè)計和創(chuàng)新研究為一體硬件實驗平臺，促進理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密結(jié)合，以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和IT企業(yè)對高層次計算機專業(yè)人才的更高需求。
2 適應(yīng)多層次人才培養(yǎng)需要的計算機硬件實驗體系的建立
為了構(gòu)建適合本科生、研究生多層次需要的一體化的實驗教學(xué)體系，我們對國內(nèi)外著名大學(xué)的課程及實驗教學(xué)大綱等做了深入的研究，主要做了以下幾個方面的研究工作：
(1) 研究計算機專業(yè)硬件課程及其實驗課程當(dāng)前的設(shè)置和今后的發(fā)展趨勢；
(2) 剖析計算機專業(yè)硬件相關(guān)課程之間的銜接關(guān)系；
(3) 分析教學(xué)實驗和科研實驗的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)本科階段以及研究生階段主要硬件課程教學(xué)實驗的規(guī)律。
基于以上研究工作，我們設(shè)計的計算機硬件實驗體系主要包含以下層次。
2.1系統(tǒng)化的計算機硬件實驗內(nèi)容層次
計算機學(xué)科是目前更新?lián)Q代最快的學(xué)科之一，實驗在設(shè)計時必須和實際工程結(jié)合緊密。實驗內(nèi)容和手段的設(shè)計必須是以培養(yǎng)具有很好實踐能力和一定創(chuàng)新能力的本科畢業(yè)生為目標(biāo)。因此，我們將每門課程實驗的內(nèi)容分為以下三個層次：
基礎(chǔ)驗證型：主要用于驗證課程當(dāng)中所講的內(nèi)容，加深對課堂知識的理解，并培養(yǎng)學(xué)生的基本專業(yè)技能和實際操作能力。
綜合設(shè)計型：這類實驗一方面可以加強學(xué)生對相關(guān)課程的理解，更主要的是培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析能力和獨立解決問題的能力。
創(chuàng)新研究性：這類實驗要求學(xué)生自行設(shè)計目標(biāo)并進行實驗；實驗允許失敗，但是必須對失敗原因和改進設(shè)想做深入的分析和探討。這類實驗是學(xué)生早期參加科學(xué)研究的一種重要形式，主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維及創(chuàng)造性個性，使學(xué)生創(chuàng)新性的想象力、判斷力、思維能力和實踐能力得到提高。
這三個實驗從內(nèi)容上由淺入深、由易到難，從對學(xué)生的要求上是由低到高的。其中前兩類實驗主要針對本科生設(shè)計，第三類實驗主要針對少數(shù)有余力的低年級本科生、多數(shù)畢業(yè)設(shè)計階段的本科生和所有研究生設(shè)計。
在多層次實驗教學(xué)中，教師的主要作用在于啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識實驗教學(xué)的目的和意義，組織開展實驗教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生研究問題，指導(dǎo)學(xué)生的實驗過程和認(rèn)真完成各項實驗任務(wù)。在實驗教學(xué)中，教師要教育學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，鼓勵學(xué)生勇于求異的創(chuàng)新意識，注意培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力。
2.2計算機硬件課程層次的建立
以西安交通大學(xué)計算機學(xué)科為例，本科生和研究生的硬件相關(guān)課程體系中主干課程由“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計算機組成原理”、“計算機體系結(jié)構(gòu)”、“高性能計算機體系結(jié)構(gòu)”和“計算機系統(tǒng)的量化研究方法”組成，其中前三門課程為本科生課程，后兩門課程為研究生課程。與主干課程相關(guān)的本科生必修課程還包括“匯編語言程序設(shè)計”、“微機原理和接口技術(shù)”、“操作系統(tǒng)原理”、“計算機網(wǎng)絡(luò)原理”、“嵌入式系統(tǒng)”；研究生課程包括“計算機網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用”、“VHDL和FPGA設(shè)計”、“分布式系統(tǒng)”等。這些課程，特別是主干課程，不僅有較強的順序性，而且課程內(nèi)容的相關(guān)性很強。圖1給出了計算機硬件主干課程的實驗層次。其中，虛線方框部分為偏軟件類型的實驗。
圖1 計算機硬件主干課程實驗層次
從圖1可以看出，計算機專業(yè)本科階段硬件主干實驗課程主要為數(shù)字邏輯專題實驗、計算機組成專題實驗、微機接口專題實驗；并且這三個實驗中，每個實驗的開展必須以前一個課程為基礎(chǔ)；課程實驗從內(nèi)容到形式都有很密切聯(lián)系。為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)完這些課程后對計算機硬件結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)和感性的認(rèn)識，我們在設(shè)計這三個實驗時，首先設(shè)立了一個總的培養(yǎng)目標(biāo)，每個課程組根據(jù)這個目標(biāo)，結(jié)合本課程的內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)分階段完成相關(guān)支撐的實驗內(nèi)容，并且這些實驗可以采用一致的實驗手段和平臺。具體措施主要包括以下兩方面內(nèi)容：
(1) 對于每門具體的計算機硬件課程均設(shè)置8學(xué)時的課內(nèi)實驗，實驗類型為獨立的基礎(chǔ)驗證性。
(2) 硬件課程都有配套的專題實驗，專題實驗均為綜合設(shè)計型。主干課程的實驗為必修專題實驗，其他小部分課程實驗為選修專題實驗。以工程項目設(shè)計實驗為目標(biāo)形成多個系列，同一系列實驗間具有時間先后關(guān)系、支撐與被支撐關(guān)系。例如圖1中的“數(shù)字邏輯”、“計算機組成原理”和“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”三門硬件課程就構(gòu)成了一個主干的硬件實驗系列。這三門課程的實驗必須在內(nèi)容上具有前后相關(guān)性，并采用基本一致的實驗方法和平臺。
2.3多樣化的計算機硬件實驗平臺層次
在硬件開發(fā)平臺的設(shè)計上兼顧不同層次人才的培養(yǎng)需要，綜合本碩博各個階段的不同需求，構(gòu)建多層次的實驗環(huán)境，提高實驗效率，促進學(xué)生的創(chuàng)新思維，進行創(chuàng)新式構(gòu)建實驗。還要考慮對畢業(yè)設(shè)計的實驗環(huán)境以及本科生創(chuàng)新性研究活動實驗體系的支持，結(jié)合軟件設(shè)計的方法和手段(即硬件設(shè)計軟件化)構(gòu)建靈活多樣的硬件實驗平臺。此外，實驗平臺設(shè)計要具有層次性，并且考慮課程間內(nèi)容交叉和互補。
從國外的發(fā)展趨勢來看，計算機硬件課程的實驗由傳統(tǒng)的孤立的實驗裝置承擔(dān)，發(fā)展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器聯(lián)合承擔(dān)的階段。
傳統(tǒng)的實驗裝置支持相對簡單的連線類的實驗，這類實驗只能使用中小規(guī)模的集成電路器件。設(shè)計大規(guī)模的實驗幾乎是不可能的，因為大規(guī)模的實驗用中小規(guī)模的芯片來實現(xiàn)費時、費力，且受面包板等空間和實驗裝置能提供的電源限制。
使用HDL語言，如AHDL、VHDL和Verilog等，通過EDA工具軟件設(shè)計各種規(guī)模的數(shù)字電子系統(tǒng)是目前工程師的設(shè)計潮流。通過EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成計算機硬件課程的各類實驗。圖2是我們設(shè)計實現(xiàn)的一款低成本綜合實驗裝置，該裝置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40萬門)，通過擴充板可以滿足大部分的實驗要求。
圖2 一款綜合實驗裝置的PCB的元器件布局示意圖
2.4多層次的實驗考核體制
實驗的考核主要有以下幾種形式。
(1) 實驗過程的跟蹤考核：改變傳統(tǒng)的根據(jù)實驗結(jié)果和報告打分的體制，對實驗過程中的主要環(huán)節(jié)進行記錄、評價，并作為最終成績考核的依據(jù)。
(2) 實驗報告撰寫：實驗結(jié)束后，要求學(xué)生撰寫實驗報告，以總結(jié)個人實驗結(jié)果，明晰實驗思路，實現(xiàn)知識的融合、升華和再學(xué)習(xí)。通過實驗報告的撰寫可以培養(yǎng)學(xué)生對科技活動的總結(jié)能力，科技論文的寫作能力，使學(xué)生的科研素養(yǎng)得到初步鍛煉。
(3) 實驗答辯機制：對于綜合設(shè)計型，特別是創(chuàng)新研究型實驗，前兩種考核機制存在明顯的不足，因此需要引入新的機制來評價學(xué)生所做工作及取得的成績?？赏ㄟ^學(xué)生講解、演示，教師提問和回答，課程設(shè)計報告撰寫三個步驟來進行考核。
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【關(guān)鍵詞】大專院校 計算機 硬件教學(xué) 課程整合
一、引言
隨著Internet的飛速發(fā)展，信息時代到來，教育專家們就中國國情提出目前大專院校應(yīng)該培養(yǎng)的是復(fù)合型，技術(shù)型，全面發(fā)展的人才。但目前計算機硬件教學(xué)出現(xiàn)了學(xué)生學(xué)的知識不能滿足社會需求的問題，筆者就目前大專計算機硬件課程教學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀以及存在的問題進行了分析，提出大專層次的計算機專業(yè)教學(xué)迫切需要改革課程體系，培養(yǎng)適應(yīng)社會的需求的人才。并且作者根據(jù)自己教學(xué)實踐經(jīng)驗，對如何搞好計算機硬件教學(xué)進行了深入思考。
二、計算機硬件教學(xué)現(xiàn)狀
1.培養(yǎng)方向不明確
人才培養(yǎng)目標(biāo)，作為學(xué)校對其培養(yǎng)的人的具體標(biāo)準(zhǔn)和要求，具有一定導(dǎo)向作用，你定什么樣目標(biāo)就培養(yǎng)什么樣的人才，它是整個教學(xué)活動的目標(biāo)，但筆者發(fā)現(xiàn)目前大專計算機硬件教學(xué)對人才培養(yǎng)目標(biāo)還認(rèn)識不夠，主要有以下幾個方面：
（1）沒有明確的教學(xué)目標(biāo)或有教學(xué)目標(biāo)但沒有用；
（2）教學(xué)目標(biāo)過于陳舊，過時；
（3）教學(xué)目標(biāo)過于拔高。
2．課程種類繁多混亂
就筆者了解，目前大多數(shù)大專院校開設(shè)的硬件課程種類有《電路基礎(chǔ)》，《微機原理與接口》，《計算機組成原理》，《系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與分析》，《匯編語言設(shè)計》，《EDA》，《計算機組裝與維護》等，多數(shù)大專院校開設(shè)了部分上述課程，甚至有些學(xué)校開設(shè)了全部課程，我們不難看出，這些課程和本科生的課程沒什么區(qū)別，作為大專生在三年的學(xué)習(xí)時間內(nèi)能完成如此多的課程嗎？是不是能達到預(yù)期的教學(xué)效果？其它課程也有類似問題。所以說課程過于繁多混亂。
3．教材過時落后
就筆者所教的《微機原理》來說吧，該教材選用的是李大友主編的一本教材，筆者發(fā)現(xiàn)，教材當(dāng)中有一部分內(nèi)容，如芯片結(jié)構(gòu)，存儲器部分內(nèi)容已經(jīng)過時。計算機技術(shù)是一個飛速發(fā)展技術(shù)，它知識更新的速度驚人的，剛出現(xiàn)的知識理論不久就會過時，甚至被，因此，應(yīng)根據(jù)計算機的科技發(fā)展，適時的選取適合、最新的教材。
4．內(nèi)容過多過難
其實這也是整個大專教學(xué)普遍存在的問題，對所教學(xué)生過于拔高，在內(nèi)容的設(shè)計中存在過多過難的現(xiàn)象，專科的教學(xué)一定要把握好“度”，做到“夠用”即可，在難度上一定要作到“適合”，始終牢記我們培養(yǎng)的是三年制大專人才。特別是計算機硬件課程的設(shè)計更應(yīng)該注意。
三、研究與思考
1．加強教學(xué)研究
就目前而言，我國對高職高專人才培養(yǎng)工作的關(guān)心還不夠，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上對本科教育的關(guān)心。我國目前還處于職業(yè)教育的起步階段，職業(yè)教育還不夠成熟，所以會出現(xiàn)“技工慌”等現(xiàn)象，大學(xué)生找工作不容易，相反技工找工作倒容易。因此，從學(xué)者到教育部門對大專教學(xué)的研究還不夠，整個大專教學(xué)還沒有走上正軌。筆者在工作中發(fā)現(xiàn)，你要尋找關(guān)于大專教學(xué)的資料是很少的，特別是教材方面更明顯，要找一本好的適合?？平虒W(xué)的教材是非常不容易的，大部分有名的編者是不關(guān)心?？平逃?。因此，筆者提出，我們應(yīng)加強?？平逃虒W(xué)的研究工作，編寫出適合?？平虒W(xué)的教材，加強各高職高專學(xué)校之間的交流是非常重要的。同理，計算機硬件課程的教學(xué)同樣存在此問題，因此，在計算機硬件的教學(xué)中我們應(yīng)多做研究，多學(xué)習(xí)。
2．調(diào)整教學(xué)目標(biāo)
在教學(xué)目標(biāo)上，一定要有明確可行的教學(xué)目標(biāo)，千萬不可拔高，脫離教學(xué)目標(biāo)。筆者認(rèn)為，?？平虒W(xué)培養(yǎng)的主要是技術(shù)型人才，所以，培養(yǎng)目標(biāo)一定要專，千萬不能追求“大”，“全”。就計算機硬件課程而言，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)開設(shè)一定量的課程即可。例如，你的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)“動漫設(shè)計”方面的人才，那么計算機硬件僅需開設(shè)一們硬件綜合課程，讓學(xué)生了解硬件方面的知識即可。至于學(xué)習(xí)其它硬件課程的必要性就不大了。如果你培養(yǎng)的是“電子設(shè)計”方面的人才，那么，你可能要開設(shè)好多硬件課程才行。
3．進行課程整合
針對目前硬件課程多而重復(fù)的問題，而大專學(xué)習(xí)的時間僅有三年的時間（部分大專專業(yè)僅有兩年），我們要用系統(tǒng)論的觀點和方法，對大專計算機人才培養(yǎng)過程中的課程進行分析，從培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的高度，重新審視原有課程的體系問題，該整合的必須整合，該重組的必須重組。目前，已經(jīng)有些院校提出了硬件課程的組合，例如，有些專業(yè)將所有硬件課程整合成《硬件基礎(chǔ)》課程，當(dāng)然該如何整合，這要視專業(yè)而定。
4．提高教學(xué)效率
計算機硬件課程主要講述的是計算機的硬件原理及應(yīng)用，而硬件芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)根本無法獲得，所以的教學(xué)本身比較枯燥，抽象，難以理解，因此如何提高課堂教學(xué)效率，上好一堂課，讓學(xué)生獲得更多的課堂信息對計算機硬件教學(xué)來說是非常關(guān)鍵的。筆者提出以下三個方面：
（1）運用多媒體技術(shù)演示
由于計算機硬件課程抽象，所以我們可以用多媒體技術(shù)來模擬演示計算機內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)、信息流動、運算過程等，例如，《計算機組成原理》中當(dāng)講到ALU時，我們可以用多媒體動畫來演示它的運算過程。學(xué)生可以直觀了解計算機內(nèi)部的工作原理，這樣可以達到很好的教學(xué)效果。
（2）上好實驗課
實驗課是計算機硬件教學(xué)非常重要的環(huán)節(jié)，如《計算機組成原理》的《微機接口》實驗、匯編語言實驗等，實驗教學(xué)是指導(dǎo)學(xué)生主動參與完成知識，探究知識的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生在探索中掌握規(guī)律，在研究過程中進行思維加工，在實際運用中達到知識創(chuàng)新。實驗課程好壞，直接影響到學(xué)生理論課程的學(xué)習(xí)以及將來到工作崗位上的表現(xiàn)。
（3）提高學(xué)生興趣
興趣可以激發(fā)人的求知欲，但計算機硬件課程的學(xué)習(xí)是一個比較枯燥、辛苦的學(xué)習(xí)過程。因此，在教學(xué)過程中一定要運用新的教學(xué)方法及思想激發(fā)學(xué)生的興趣。這對于硬件課程的學(xué)習(xí)是非常關(guān)鍵的。
5．勇于創(chuàng)新
創(chuàng)新是動力，創(chuàng)新是生命。計算機硬件的更新速度本來非?？?，只有不斷的創(chuàng)新，不斷學(xué)習(xí)，才能立于不敗之地。要搞好計算機硬件教學(xué)，必須研究新的教學(xué)方法，新的教學(xué)手段，才能使學(xué)生獲得最新的知識及技術(shù)。
四、結(jié)論
“教育之所以重要，歸根到底還在于人的重要”，就筆者所在的學(xué)校而言，通過改革，已取得很好的教學(xué)效果，越來越多的學(xué)生說“我能聽懂”，而越來越少的學(xué)生說“我什么都沒學(xué)會”，因此，大專計算機硬件的教學(xué)，要根據(jù)社會的需要，制定合適的培養(yǎng)目標(biāo)，開設(shè)合理的課程，選好教材，運用先進的教學(xué)手段，這樣才能取得好的教學(xué)效果。
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關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；計算機硬件；教學(xué)體系
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）26-0274-02
計算機技術(shù)的發(fā)展直接影響國民經(jīng)濟增長，計算機產(chǎn)業(yè)是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟發(fā)展、國防實力和社會進步的象征[1]。我國高校都開設(shè)計算機相關(guān)的專業(yè)，雖然歷經(jīng)了二十多年計算機人才的培養(yǎng)，但計算機產(chǎn)業(yè)對人才的需求量仍然很大。近年來隨著硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，業(yè)界對所需的人才模式有了新的轉(zhuǎn)變，對硬件類技術(shù)人員有巨大需求，學(xué)生將面臨新的機遇，也對高校計算機教學(xué)體系及人才的培養(yǎng)提出更高的要求。目前我國高校培養(yǎng)的計算機硬件技術(shù)人員比例過低，硬件開發(fā)工程師相對匱乏。
一、計算機硬件課程教學(xué)體系現(xiàn)狀分析
目前隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)所需的硬件開發(fā)工程師必須是軟硬件相結(jié)合的復(fù)合人才，我國高校的計算機專業(yè)硬件實驗設(shè)備缺乏，并長期存在輕硬重軟的思想，培養(yǎng)的人才硬件知識不系統(tǒng)，達不到業(yè)界所需的硬件開發(fā)能力，直接影響計算機專業(yè)學(xué)生的就業(yè)前景[2]。當(dāng)前硬件課程教學(xué)體系存在以下問題：
1.計算機專業(yè)建設(shè)誤區(qū)：計算機硬件教學(xué)必須配備相應(yīng)的實驗設(shè)備，硬件實驗設(shè)備投資較大，由于院校經(jīng)費不足，而軟件教學(xué)投資相對較低且易實現(xiàn)，硬件課程的設(shè)置存在銜接問題。硬件課程一般包括電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、計算機組成原理、單片機技術(shù)等，很多高校制定教學(xué)計劃時忽略課程內(nèi)在聯(lián)系，孤立地堆砌課程，讓學(xué)生對硬件課程感到厭煩，無法形成系統(tǒng)的認(rèn)識。目前我國培養(yǎng)的計算機人才軟件知識扎實，而硬件知識薄弱。
2.教學(xué)內(nèi)容陳舊：目前很多院校采用的硬件教材內(nèi)容與實際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)，比如說計算機接口技術(shù)課程的內(nèi)容已過于陳舊，學(xué)生在課堂掌握的理論知識無法具體應(yīng)用，影響到學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生只能為考試而學(xué)習(xí)。一些硬件課程內(nèi)容重復(fù)，各門課程的授課老師孤立教學(xué)，并沒有為學(xué)生后續(xù)課程打下鋪墊，純粹為完成教學(xué)內(nèi)容而教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生抓不住課程的精髓，針對性不強，最終學(xué)生不能對硬件知識形成一個系統(tǒng)的整體，更無法將硬件與軟件知識相結(jié)合。
3.忽略實踐教學(xué)：不少院校在硬件教學(xué)上更注重理論，忽略實踐教學(xué)。計算機軟件實踐教學(xué)容易實現(xiàn)，一般只需一臺PC機和相應(yīng)的軟件，學(xué)生可以在課后完成，易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，像程序設(shè)計等課程比較直觀，通過調(diào)試程序?qū)W生的成就感較大。而計算機硬件實驗設(shè)備前期投資大，維護費用高，實驗室一般在開設(shè)相關(guān)課程時才對學(xué)生開放，一些硬件實驗環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，在實踐課上學(xué)生無法從理論上掌握實驗原理，僅動手在試驗箱上“連連線”，看看實驗結(jié)果。學(xué)生在硬件學(xué)習(xí)上存在盲區(qū)，更別提著手進行復(fù)雜的硬件項目開發(fā)。
二、構(gòu)建集基礎(chǔ)、綜合、研究三位一體的遞進化教學(xué)體系
隨著業(yè)界對計算機硬件開發(fā)人員需求的不斷上升，針對目前我國高校計算機硬件課程教學(xué)體系存在的問題，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為導(dǎo)向，創(chuàng)建符合科學(xué)發(fā)展觀的遞進化計算機硬件教學(xué)體系。
（一）創(chuàng)建符合科學(xué)發(fā)展觀的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式
科學(xué)發(fā)展觀的核心思想是以人為本。創(chuàng)建符合科學(xué)發(fā)展觀的人才培養(yǎng)模式的目的就是要促進學(xué)生的全面發(fā)展，不斷地提升學(xué)生的思想品德、科學(xué)文化、身體素質(zhì)、心理健康、動手實踐以及創(chuàng)新能力。另外在設(shè)計創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式時，要注重聯(lián)系社會人才需求，結(jié)合高校自身特征，充分發(fā)揮出學(xué)生的特色，才能讓學(xué)生走向社會有更強的競爭力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
（二）構(gòu)建遞進化計算機硬件教學(xué)體系
計算機學(xué)科是一門系統(tǒng)性很強的學(xué)科，在整個教學(xué)體系中，硬件課程、軟件課程及實踐課程是三大重要組成因素。學(xué)生要在掌握了硬件知識后才能更好地學(xué)習(xí)軟件課程，而在講授硬件課程時學(xué)生必須了解軟件對硬件的控制指揮作用，綜合應(yīng)用軟硬件知識，通過實踐設(shè)計開發(fā)出新產(chǎn)品，真正做到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。調(diào)整硬件課程體系勢在必行。首先要有效地整合課程，將技術(shù)落后以及與后續(xù)課程聯(lián)系不大的內(nèi)容刪除，將課程中重復(fù)的內(nèi)容進行有機融合，并及時將最新技術(shù)補充到課程體系中。組織教師編寫適應(yīng)的硬件教材，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，充分反映出硬件新技術(shù)，使得教學(xué)過程更連貫，效率更高，充分調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)硬件的積極性，為學(xué)生打下堅實的硬件知識基礎(chǔ)。在建立學(xué)生良好的硬件基礎(chǔ)的同時，可以進一步提高學(xué)生的綜合應(yīng)用軟硬件知識能力，著手硬件項目開發(fā)，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識。搭建產(chǎn)學(xué)研一體化平臺[3]，將學(xué)生的創(chuàng)新成果應(yīng)用于企業(yè)，并根據(jù)企業(yè)的需求培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。
（三）豐富教學(xué)手段
教學(xué)手段要多樣化，硬件類課程一般涉及時空概念等，內(nèi)容比較抽象，動態(tài)性較強，可以應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，借用多媒體技術(shù)，將靜態(tài)抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成動態(tài)可視的情景。打破傳統(tǒng)教學(xué)方式，建立起一種提出問題、完成任務(wù)的互動式項目驅(qū)動教學(xué)方法[4]。教師根據(jù)教學(xué)計劃，提出設(shè)計任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生逐步完成任務(wù)，在動手實踐中掌握教學(xué)內(nèi)容，達到教學(xué)目標(biāo)。教師也可以采用問題啟發(fā)式教學(xué)[4]，通過布置一些小論文，引導(dǎo)學(xué)生課后有針對性地去查閱資料，通過自主學(xué)習(xí)方式，最后在課堂上讓學(xué)生研討、教師總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識以及分析問題的能力。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)硬件學(xué)科網(wǎng)站，為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)資源，方便師生參與討論，展開協(xié)作式學(xué)習(xí)方式。
（四）構(gòu)建立體化的實踐教學(xué)模式
實踐是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵，必須將實踐教學(xué)貫穿于整個硬件教學(xué)過程中。構(gòu)建立體化的實踐教學(xué)模式是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)為出發(fā)點，充分調(diào)動起學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性和探究能力。通過設(shè)置多模塊化、多層次、多樣性的教學(xué)實驗類型，逐步提高學(xué)生綜合動手實踐能力。教師還可以通過指導(dǎo)學(xué)生參加硬件設(shè)計競賽，增加學(xué)生更多的實踐機會，從而達到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。
三、結(jié)語
計算機硬件教學(xué)體系的建設(shè)是一個長期的過程，筆者在十幾年的硬件課程教學(xué)中不斷地研究和探討，并將上述一些解決方案付諸于實踐，在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面獲得了比較明顯的效果。我們將不斷完善遞進化計算機硬件教學(xué)體系，在教學(xué)過程中逐步推廣，培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的創(chuàng)新型人才。
參考文獻：
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摘要：本文針對我國高校本科計算機專業(yè)建設(shè)的現(xiàn)狀，分析了CC2005中關(guān)于計算機硬件與結(jié)構(gòu)方面知識需求與知識空間的構(gòu)架，提出基于CC2005的計算機學(xué)科“硬件與結(jié)構(gòu)”方向課程群的概念，并對該課程群的核心課程與選修課程提出組織與改革方法。
關(guān)鍵詞：CC2005；硬件與結(jié)構(gòu)；課程群
中圖分類號：G642
文獻標(biāo)識碼：B
1引 言
目前，隨著網(wǎng)絡(luò)化和信息化的發(fā)展，計算機軟件領(lǐng)域的課程，尤其是網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類課程，越來越得到各個高校的重視，國內(nèi)很多高校的計算機專業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤败浖こ獭焙汀坝嬎銠C科學(xué)”方向，過分強調(diào)軟件與應(yīng)用，而缺乏計算機體系結(jié)構(gòu)、計算機組成與結(jié)構(gòu)等硬件方向的培養(yǎng)。但是，從就業(yè)市場反饋的信息看，計算機軟件人才已經(jīng)供大于求，而熟悉硬件開發(fā)應(yīng)用或軟硬件結(jié)合的人才則供不應(yīng)求。市場的需求驅(qū)使我們深思，如何構(gòu)建符合市場需求、有一定市場競爭優(yōu)勢的計算機人才培養(yǎng)模式。在CC2001和CC2005計算機本科教學(xué)參考計劃的啟迪下，在目前我校開展的教學(xué)內(nèi)容課程體系改革實踐中，結(jié)合2005年在武漢大學(xué)召開的“全國計算機學(xué)院院長和系主任會議”和華中科技大學(xué)召開的“計算機硬件與實驗教學(xué)研討會”以及2006年1月在哈爾濱工業(yè)大學(xué)召開的“首屆全國計算機教育論壇”會議的有關(guān)精神，我們嘗試性地提出了基于CC2005的計算機專業(yè)“平臺＋模塊”課程教學(xué)體系，并進行了課程群改革與建設(shè)，本文僅探討該課程教學(xué)體系中“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群。
2課程群的組織
根據(jù)CC2005和CC2001的體系結(jié)構(gòu)，計算機硬件與結(jié)構(gòu)方向知識點包括的核心內(nèi)容包括：數(shù)字邏輯、數(shù)據(jù)在機器中的表示、匯編級機器組織、存儲組織與結(jié)構(gòu)、人機交互、機器功能結(jié)構(gòu)、多處理機技術(shù)等，而高性能系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是選修內(nèi)容。這些知識在CC2005中定義為：
AR1. Digital logic and digital systems [core]
AR2. Machine level representation of data [core]
AR3. Assembly level machine organization [core]
AR4. Memory system organization and architecture [core]
AR5. Interfacing and communication [core]
AR6. Functional organization [core]
AR7. Multiprocessing and alternative architectures [core]
AR8. Performance enhancements [elective]
AR9. Architecture for networks and distributed systems [elective]
在目前國內(nèi)的普通高校本科“計算機科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)中，上述這些“計算機硬件與結(jié)構(gòu)”方向的核心和普通知識點一般體現(xiàn)在以下幾門課程中：“數(shù)字邏輯(數(shù)字電子技術(shù))”、“計算機組成原理”、“微機原理”、“微機接口技術(shù)”、“匯編語言”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”。在實際教學(xué)過程中，各門課程相互之間內(nèi)容銜接較多，重復(fù)之處也比較多，各個學(xué)校一般是按照自己的教學(xué)大綱和計劃對各門課程的內(nèi)容進行劃定，往往缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性。這些課程中普遍存在的一個問題是學(xué)生學(xué)習(xí)沒有興趣，教師上課缺乏激情的情況。很多高校在學(xué)生對教師的評價中，講授此類課程的教師往往得分比較低。究其原因，是現(xiàn)有的課程和教材內(nèi)容陳舊，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代計算機硬件技術(shù)的發(fā)展；課程組織缺乏系統(tǒng)性，某些知識點在多門課程中反復(fù)出現(xiàn)；而某些知識點缺乏前導(dǎo)，造成斷層。
對此，我們提出了以專業(yè)需求為基礎(chǔ)的“平臺＋模塊”人才培養(yǎng)模式，以CC2005的五個知識層次中的核心內(nèi)容構(gòu)建學(xué)科平臺，以不同的專業(yè)需求方向構(gòu)建專業(yè)模塊。下面重點討論CC2005構(gòu)架下的計算機學(xué)科“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群。此課程群包括：計算機組成原理、硬件知識和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的課程，核心課程為“計算機組成原理與結(jié)構(gòu)”、 “匯編語言與微機接口技術(shù)”，選修課程為“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“單片計算機應(yīng)用技術(shù)”、“分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“嵌入式系統(tǒng)”、“VLSI設(shè)計”等課程。從“平臺＋模塊”整體培養(yǎng)模式考慮，將“數(shù)字邏輯(數(shù)字電子技術(shù))”歸入“數(shù)字技術(shù)與模擬技術(shù)”課程群。
2.1核心課程
在新的“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群中，根據(jù)CC2005精神，將“微機原理”、“匯編語言”、“微機接口技術(shù)”、“計算機組成原理”四門課程系統(tǒng)地整合為“計算機組成原理與結(jié)構(gòu)”、“匯編語言與微機接口技術(shù)”兩門課程作為課程群內(nèi)核心課程。新舊課程體系的邏輯關(guān)系如圖1所示。
圖1 新舊課程設(shè)置對應(yīng)關(guān)系
“計算機組成原理與結(jié)構(gòu)”課程重點介紹單處理器計算機的組成原理與結(jié)構(gòu)體系，包括數(shù)據(jù)在機器中的表示、總線系統(tǒng)、設(shè)備接口、存儲器組織與結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中央處理器(含運算器與控制器)、流水與并行處理等內(nèi)容。其中重點是數(shù)據(jù)在機器中的表示、總線系統(tǒng)、存儲器組織與結(jié)構(gòu)、中央處理器等內(nèi)容。
“匯編語言與微機接口技術(shù)”將匯編語言程序設(shè)計和微機接口技術(shù)融為一體。根據(jù)CC2005精神，本課程中先介紹微型計算機原理、匯編語言，在此基礎(chǔ)上講授匯編程序設(shè)計技術(shù)、微機接口技術(shù)(包括典型接口如并行、串行、定時、DMA、中斷、A/D及D/A)以及新型的USB和IEEE1394接口技術(shù)。
2.2選修課程
根據(jù)CC2005精神，“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群還應(yīng)該包括“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“單片計算機應(yīng)用技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)”、“嵌入式系統(tǒng)”、“VLSI設(shè)計”等選修課程，整個課程群概貌如圖2所示。在本課程群建設(shè)中，首先對于各門選修課程的內(nèi)容與組織進行系統(tǒng)地規(guī)劃，注意先導(dǎo)和后續(xù)，同時避免重復(fù)和脫節(jié)現(xiàn)象。在課程的教學(xué)中，采用靈活的教學(xué)方法和教學(xué)形式，包括小組討論、專題報告、大作業(yè)、專業(yè)論文等形式，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性與自主學(xué)習(xí)能力。
2.3一體化的實驗與課程設(shè)計改革
在“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群建設(shè)中，強調(diào)的是“實踐教學(xué)”的重要性。在本課程群建設(shè)中，不是以單一的課程為單位設(shè)計實驗，而是按照整個課程群來設(shè)計一體化的實驗環(huán)境與實驗內(nèi)容，將匯編語言方向、微機接口方向、組成原理方向的實驗有機地結(jié)合在一起，創(chuàng)建良好的實驗環(huán)境，靈活運用實驗室、開放式實驗室、實習(xí)基地等多種手段，盡量多地為學(xué)生創(chuàng)造條件，同時通過實驗課程、開放實驗、大作業(yè)、課程設(shè)計、競賽等多種手段和形式培養(yǎng)學(xué)生的研究能力與團隊精神。
圖2 “計算機硬件與結(jié)構(gòu)”課程群概貌
3進一步的思考
課程群設(shè)置與專業(yè)培養(yǎng)計劃的關(guān)系
課程群在構(gòu)造和設(shè)置的時候，需要與整個專業(yè)人才培養(yǎng)計劃相適應(yīng)，構(gòu)建基于CC2005“平臺＋模塊”的教學(xué)模式為課程群的教學(xué)改革奠定了基礎(chǔ)，在新的課程群設(shè)置中，以學(xué)科方向和模塊為核心，凝聚課程群的設(shè)置，同時將其與專業(yè)培養(yǎng)計劃相適應(yīng)。在設(shè)置課程群的時候，打破“系、專業(yè)”的限制，使不同專業(yè)的教師根據(jù)學(xué)科課程方向凝聚一起。
不同課程群之間的銜接關(guān)系
在“計算機硬件與結(jié)構(gòu)”課程群建設(shè)的過程中，另外一個重要的問題是各個課程群之間的銜接關(guān)系。正是因為課程群的設(shè)置和建設(shè)關(guān)系到整個專業(yè)的培養(yǎng)計劃，“計算機硬件與結(jié)構(gòu)”的課程群在設(shè)置的時候，將計算機硬件方向另外一個專業(yè)基礎(chǔ)課程“數(shù)字邏輯”(或“數(shù)字電子技術(shù)”)劃入另外一個課程群“模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程群”。因此不同的課程群在建設(shè)的時候，也需要注意課程群與課程群之間的銜接關(guān)系，考慮整個學(xué)科系統(tǒng)的有序、協(xié)調(diào)發(fā)展。
課程群內(nèi)核心課程與選修課程之間的關(guān)系
“計算機硬件與結(jié)構(gòu)”課程群在建設(shè)的時候，還必須注意內(nèi)部核心課程“計算機組成原理與結(jié)構(gòu)”、“匯編語言與微機接口技術(shù)”與其他選修課程群之間的內(nèi)容銜接和側(cè)重點，既要保證核心課程的課時與內(nèi)容，也同時需要根據(jù)學(xué)科方向的發(fā)展，及時開設(shè)反映最新技術(shù)成果的選修課程，這樣才可以培養(yǎng)符合社會需求的人才。
課程群內(nèi)容的更新
如何根據(jù)計算機學(xué)科發(fā)展以及信息科技發(fā)展情況，及時、動態(tài)地調(diào)整課程群內(nèi)核心課程、選修課程的設(shè)置，甚至每一門課程具體內(nèi)容的設(shè)置，將是課程群建設(shè)的一個重要內(nèi)容。
參考文獻
計算機理論淺析計算機硬件組裝與教學(xué)方法初探
計算機硬件組裝與維護課程是計算機應(yīng)用技術(shù)的一門重要基礎(chǔ)課程，其主要任務(wù)是使學(xué)生了解計算機各種部件的分類、性能、選購方法，理解各主要部件工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、軟件安裝、相互聯(lián)系和作用，并能掌握微型計算機的組裝與簡單故障的維修方法。
由于計算機硬件安裝強調(diào)的是動手能力，按時以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式，只能是紙上談兵。例如教師在講述CPU相關(guān)知識時往往要把CPU結(jié)構(gòu)、功能、原理做為重點來講，而這些知識對職業(yè)學(xué)生以后的就業(yè)幾乎沒有任何作用，而對CPU的種類、廠家、性能、與其它部件的搭配等，這些對職業(yè)學(xué)生將來就業(yè)有用的，則介紹得不多。學(xué)生對這些理論并不是很感興趣，也很難記住這些知識，而等到他們就業(yè)時，這些理論已經(jīng)過時了。同時由于學(xué)生缺乏動手能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，畢業(yè)后走上工作崗位，即使面臨一些簡單的操作方面的問題也無從下手。相反，我們在一些電腦市場看到的工作人員往往沒有什么計算機學(xué)歷，但是他們對計算機組裝與維修非常熟練。他們通常的經(jīng)驗是：做的多了、熟了，就會了，不需要懂得太多知識。這種現(xiàn)象使我們意識到計算機應(yīng)用技術(shù)更要注重培養(yǎng)學(xué)生的動手操作技能。為此，我們應(yīng)該在計算機應(yīng)用專業(yè)進行大膽探索，引入一種以實際需求為教學(xué)目的的改革教學(xué)模式，培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的學(xué)生。
本課程的教學(xué)改革可以用以下的教學(xué)方法：
1．充分運用計算機技術(shù)輔助教學(xué)。由于教學(xué)資源缺乏，那么可以利用3DS MAX虛擬現(xiàn)實的技術(shù)來解決。學(xué)生不光可以在學(xué)校使用這一資源，也可以把這種輔助教學(xué)軟件帶回家進一步學(xué)習(xí)。我們可以用3DS MAX強大的建模功能，建立出計算機中的“CPU”、硬盤、顯卡、主板等核心硬件，并且每一個硬件完全對比真實實物建模，內(nèi)部構(gòu)造也要建模完成，這樣就可以節(jié)省大量資金和使用空間，可能剛開始做這些硬件模型需要一定的時間，但是一勞永逸，這些虛擬的模型造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于真實硬件的價格，并能得到同樣的教學(xué)效果。不用像傳統(tǒng)硬件教學(xué)，在使用設(shè)備的時候搬來搬去，只需要一個U盤，你就可以擁有一個計算機硬件設(shè)備實驗室，便于教師隨身攜帶，去不同場合教學(xué)使用。學(xué)生放假也可以把這個“虛擬的硬件實驗室”帶回家，只要有一臺計算機，就可以在家中做練習(xí)，鞏固對知識的掌握。
2．充分運用項目教學(xué)法。在教學(xué)中，以社會的實際需求為標(biāo)準(zhǔn)，主要采用項目教學(xué)來構(gòu)建教學(xué)模式。從學(xué)習(xí)者的角度說，項目教學(xué)是一種學(xué)習(xí)方法，特別適用于學(xué)習(xí)操作類的知識和技能，尤其適用于學(xué)習(xí)計算機應(yīng)用方面的知識和技能。所謂項目教學(xué)法，就是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學(xué)活動，在這是指采取小組討論、協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，以實際的任務(wù)來驅(qū)動學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時還可采取多種形式來完成各個任務(wù)，比如：行動導(dǎo)向、小組搶答、網(wǎng)上模擬攢機、小組競賽等。行動導(dǎo)向的教學(xué)形式是：每次任務(wù)之前，老師在充分考慮學(xué)生和設(shè)備的安全問題之后，把任務(wù)直接下達給他們，每個小組從任務(wù)的計劃——決策——實施——檢查等各個環(huán)節(jié)都是獨立完成，中途有疑問的，老師給他們提供若干學(xué)習(xí)途徑：實習(xí)報告、網(wǎng)絡(luò)、老師的輔導(dǎo)、小組間的互助等。老師在巡視過程中，不斷記錄存在的問題或及時更正一些不當(dāng)?shù)淖龇?，并對學(xué)生的操作過程做適當(dāng)點評，最后由學(xué)生根據(jù)老師的點評繼續(xù)完善任務(wù)。通過完成任務(wù)，應(yīng)用已有知識和掌握新知識，真正做到全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。
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計算機理論談軟件的破解與保護
常見的軟件破解方法
首先我們來了解一下破解中幾個重要的專業(yè)術(shù)語。
(1)斷點，所謂斷點就是程序被中斷的地方，中斷就是由于有特殊事件發(fā)生，計算機暫停當(dāng)前的任務(wù)，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行另外的任務(wù)，然后再返回原先的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。解密的過程就是等到程序去獲取我們輸人的注冊碼并準(zhǔn)備和正確的注冊碼相比較的時候?qū)⑺袛嘞聛?，然后我們通過分析程序，找到正確的注冊碼。
(2)領(lǐng)空，所謂程序的領(lǐng)空，就是程序自己的領(lǐng)土地盤，也就是我們要破解的程序自己程序碼所處的位置。每個程序的編寫都沒有固定的模式，所以我們要在想要切人程序的時候中斷程序，就必須不依賴具體的程序設(shè)置斷點，也就是我們設(shè)置的斷點應(yīng)該是每個程序都會用到的東西。
(3)API，即Application Programming Interface的簡寫，我們叫應(yīng)用程序編程接口，是一個系統(tǒng)定義函數(shù)的大集合，它提供了訪問操作系統(tǒng)特征的方法。API包含了幾百個應(yīng)用程序調(diào)用的函數(shù)，這些函數(shù)執(zhí)行所有必須的與操作系統(tǒng)相關(guān)的操作，如內(nèi)存分配、向屏幕輸出和創(chuàng)建窗口等，WINDOWS程序以API為基礎(chǔ)來實現(xiàn)和系統(tǒng)打交道。無論什么樣的應(yīng)用程序，其底層最終都是通過調(diào)用各種API函數(shù)來實現(xiàn)各種功能的。
了解了以上三個專業(yè)術(shù)語后，我們看下基本的軟件破解方法。
2.2利用算法注冊機。算法注冊機是要在分析了軟件的注冊碼算法的基礎(chǔ)上，制作出來的一種可以自動生成軟件注冊碼的程序。所以軟件的算法很重要，一般軟件作者自己也編寫，方便軟件的銷售使用。這類軟件加密的特點是一個注冊碼只能在一臺電腦上使用，像和電腦進行了一對一的綁定。使用步驟是首先運行試用的軟件，得到本臺機器的軟件機器碼，再用算法注冊機算號注冊，然后用算法注冊機直接算出合適的注冊碼，最后用算出來的注冊碼直接注冊。
2.3利用內(nèi)存破解。我們知道所有正在運行的程序的數(shù)據(jù)，全部都要加載到內(nèi)存中去，軟件在進行注冊碼認(rèn)證的時候會有個比較的過程，所以我們只須知道所要破解軟件的注冊碼的內(nèi)存地址，就達到目的了。這種方法的優(yōu)點是無須花大力氣掌握軟件注冊碼的算法，非常節(jié)省編寫內(nèi)存注冊機的時間。步驟是先加載內(nèi)存注冊機，再通過它去獲得內(nèi)存中軟件的真實注冊碼，或修改內(nèi)存中軟件相關(guān)的某些數(shù)據(jù)，來達到破解軟件的目的。主要有2種方式，第一種直接從內(nèi)存中得到注冊碼，第二種在內(nèi)存中模擬已注冊程序的運行環(huán)境。
2.4補丁破解法和文件注冊法。補丁破解法是指用相關(guān)的補丁程序來修改軟件，以達到破解軟件的目的。此方法一般是破解軟件的驗證注冊碼或時間，基本上都是修改原程序的判斷語句。比如程序試用期是一個月，就可以把這個修改掉，來達到無限使用的目的。文件注冊法就是把軟件的注冊內(nèi)容放到一個文件里，以方便自己或別人用它來注冊，主要有注冊表導(dǎo)人和注冊文件導(dǎo)人兩種方式。
3．建立虛擬計算機實驗室。由于計算機硬件安裝與維護實踐中設(shè)備容易在操作中損耗，因此，虛擬的計算機硬件設(shè)備最大程度的解決了這些問題，虛擬的設(shè)備是不會有磨損和消耗的。做了錯誤操作，計算機會提示你這樣做的后果，也不會真實地?fù)p壞虛擬設(shè)備，這樣極大地方便了剛剛開始入門的硬件維修學(xué)生，他們再也不用擔(dān)心自己損壞硬件設(shè)備了，可以放開手腳地練習(xí)計算機硬件維修技術(shù)。當(dāng)然虛擬硬件設(shè)備同樣也會有一些維護問題。例如計算機病毒是可以損壞虛擬硬件的，但是只要做好備份和計算機軟件常規(guī)維護工作，這些可能的損壞變得很小。比起真實的硬件設(shè)備維護，資金消耗和工作量小得太多。從中我們不難看到虛擬技術(shù)的強大和明顯優(yōu)勢。因為虛擬機是一款軟件，它可以在電腦上模擬出一個虛擬的計算機，但是學(xué)生卻可以像對一臺真正的計算機一樣來對它進行各種操作。
4．采用全面的考核方法。在計算機組裝與維修實操課中，對于每個任務(wù)不是單憑終結(jié)成績就了事的。老師可以把每個任務(wù)按10分算，這10分包含：紀(jì)律、學(xué)習(xí)主動性、回答問題情況、衛(wèi)生、任務(wù)完成次序等。這樣做，學(xué)生不光注重任務(wù)的結(jié)果，還注意在整個實操過程中自己的一言一行、一舉一動。而且，在每次任務(wù)進行過程中，老師可以在大屏幕上時不時地展示每個小組的本次任務(wù)得分情況，并根據(jù)學(xué)生的具體表現(xiàn)動態(tài)地變化這個得分表。通過這一舉措，相信學(xué)生在實操時幾乎看不見違反紀(jì)律的情況，給人的感覺是整個實操場地秩序井然。
總之，通過計算機輔助教學(xué)、運用項目教學(xué)、建立虛擬實驗室、全面考核這四方面的處理，我想計算機應(yīng)用教學(xué)無論從質(zhì)上還是從量上，將會有一個飛躍。我們能將計算機組裝與維修這門課程的教學(xué)提上一個臺階，也能讓學(xué)生在這些教學(xué)改革中學(xué)到有用的知識．鍛煉他們的實踐動手能力！
參考文獻：
[2]蔡澤光，廖喬其 計算機組裝與維修清華大學(xué)出版社2004
[4]如何在中職學(xué)校開展《計算機組裝與維修》專業(yè)課程的教學(xué) 百度2008
