计算机硬件教学设计
一、指导思想
本门课程是计算机硬件专业的必修课程。具有重要地位,在计算机专业中具有相当重要的位置。针对我校学生普遍底子差,基础薄的实际,坚持务实基础。改进学法,激发兴趣。提高能力的指导思想,在课程安排中注重理论与实践教学现结合的方法。能事学生在学习理论的同时实践。能快速对硬件熟练,融会贯通,。通过本课程学习,可以使学习对计算机有一定掌握,迅速学会计算机维护与装机。
二、学生分析:
计算机硬件是学生们比较感兴趣的内容,同时也是学生觉得难学的内容。它的实践操作性要求很强,学生的两极分化也就更加明显.在教学中,在深入了解学生自身情况和特点的基础上,把学生分为A、B、C三个层次(A层,学生计算机基础薄弱,学习困难大,学习积极性不高;B层,学生计算机基础较好,接受能力一般;C层,学生计算机基础好,接受能力强,学习兴趣浓)。分层课堂教学应坚持先预习后学习,方法重于知识,过程和兴趣重于结果的原则;分层课堂教学应该坚持重视学生的信息反馈,并注意培养其学习的独立性、创造性的方法;分层课堂教学中,始终贯彻循序渐进、由易到难、由简到繁的教学基本规律。在教学中,尽量满足不同层次学生的学习需要,激发他们学习计算机的兴趣,调动全体学生非智力心理因素的积极作用。每个层次学生学习水平是动态化的,考试评价也应使其具有动态性和选择性与之相适应,对不同层次的学生的评价应有所区别。
三、教学目标:
通过对本教材的学习,学生不但能够掌握计算机运行的基本原理;能够解决简单的计算机故障和装机,使知识面点的阐述与学生的学习均有很强的目的性。增强了学生的学习兴趣,凭借强大的教学方法与实践;为学生打下良好的基础。
1、知识与技能
(1)初步了解计算机的组成 (2)独立进行装机 (3)独立解决计算机故障
2、教学过程与方法
充分利用各种不同的计算机,首先由教师展示操作,确定教学主题并布置教学任务,学生在教师的指引下完成教学任务。
3、情感态度与价值观
(1)培养学生判断力、操作能力 (2)培养学生独立、自主能力
(3)通过一些不同的机型,让学生有一定的成就感,增强学生学习信息技术的兴趣。
四、教材分析:
培养学生的兴趣,兴趣是最好的老师,学生是最好的老师,学生只有学的会,才会有兴趣,才会刻苦学习。职业院校的学生掌握的文化基础知识通常有限,只有激发学生的学习兴趣才能让学生有强大的动力去进行自我提升。针对学生对操作课程比较感兴趣的特点,我们在设计课程时,一方面通过案例详细的介绍知识点,注意打好基础,另一方面根据学生喜欢动手的特点,提供了大量的项目,加大了学生的训练力度,这必将激发学生的学习兴趣。
五、主要措施:
1、提高自己政治业务素质
2、更新教学观念,改进教学方法
3、参加教学活动研究方面
4、组织课外活动小组
计算机硬件教学设计2
一、学生情况分析
本节课授课对象是七年级学生,在这之前学生已经对计算机了有一定的了解,他们认识鼠标、键盘等硬件设备。但学生对计算机的系统组成、计算机内部结构认识不是很清晰,经过本课学习之后,对学生进一步了解计算机主机的外观及内部组成,及了解存储设备和输入、输出设备有很大帮助。这个年龄段的学生对电脑有着很强的好奇心,并且对学习电脑有很大的兴趣。学生的计算机水平有差距,水平高的学生和一般学生的认知能力、思维能力的不同会对教学效果有影响,所以学生通过交流互相学习。
二、教学目标:
1、知识与技能目标:
在观察实物及动手实践的基础上使学生对计算机硬件系统有直观的认识,了解计算机的硬件组成,并简单的了解其功能。
2、过程与方法:
通过课件演示、学生交流、师生交流、人机交流等形式,培养学生利用信息技术和概括表达的能力。
3、情感态度价值观:
培养学生的科学态度,让学生在自主解决问题的过程中培养成就感,激发学生的探索精神。为今后学会自主学习打下良好的基础。
三、教学重难点
教学重点:计算机的硬件系统由几大部分组成,分别包括哪些硬件,基本功能是什么?
教学难点:存储设备和运算设备都包括那些硬件以及它们的功能。
四、教学方法
(1)任务驱动法
让学生在具体任务的驱动下进行学习,在完成任务的过程中掌握应掌握的知识点。
(2)讨论交流学习法
在学生完成任务后,每个小组选出代表总结组成,在此过程中,各个小组间得到交流。
五、教学手段
多媒体网络教室、相关教学课件、可供拆装的计算机。
六、教学过程设计
导入:我们的世界每一天都有大量的信息产生,有大量的信息需要处理。计算机是当今最重要的也是最有效的一种信息处理工具,今天老师将带你走进计算机的世界。
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一、介绍计算机种类
让学生先发言
师指出按综合性能指标分为:巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、工作站
我们用的是微型机。
二、计算机硬件
1、什么是计算机硬件?是不是计算机里面硬的东西就是硬件?软的东西就是软件?
学生讨论
引出定义:在计算机系统里面各种看得见,摸得着的设备就是计算机硬件。
2、计算机硬件有哪些呢?讲出大家会知道的硬件
学生抢答,同时教师用实物展示。
教师打开几个机箱,学生分组看看,动手摸摸,教师用多种方式补充介绍。
显示器、音箱、键盘、鼠标、光驱、软驱、硬盘、内存、显卡、网卡、主板、打印机、扫描仪等,师在讲一下I/O接口。特别展示cpu,相当于人的大脑。
多媒体展示各种硬件从过去到现在的图片以及现在这些硬件大概价格。
三、计算机硬件的基本结构
1、先讲人是怎么处理信息的?以人计算9+6=?为例,人要先通过什么获取这个信息?眼睛、耳朵,存在大脑中记忆单元里,然后通过大脑部件运算,得出结论,最后答案用手写出或用嘴巴说出。引出计算机处理信息流程来让学生了解
2、计算机处理信息的流程
看图2—2,对比与人处理信息方式
(1)首先我们要将信息输入到计算机中,信息输入到计算机中要用到的设备把它称为输入设备。输入设备有哪些呢?
学生回答,老师补充
(2)输入电脑后计算机要先把信息存储起来,所用的东西叫做存储器
教师展示内存、硬盘、软盘、光盘、U盘
讲解它们的区别、应用,特别强调内存又分为RAM和ROM以及它们的区别
(3)我们在输入信息、存储信息时都需要控制器的控制。看书找出控制器的作用。
(4)在控制器的控制下让运算器处理信息,看书找出运算器的作用。
(5)最后结果由输出设备输出。那输出设备有哪些?
学生回答,老师补充
(6)强调CPU。如果把计算机比作人,那么CPU就是他的大脑。
现在科技发达了,我们可以将运算器和控制器集成在一起,形成现在的CPU。
四、计算机硬件的发展(课外知识有时间就讲,没时间学生自己课外阅读)
今天,我们简单了解了计算机硬件的基本组成和原理,这只是刚刚掀起计算机世界的一个角,计算机从开始诞生到现在不过短短五、六十年,但它的发展速度却不是任何一个其它产品所能比拟的。几乎,几个月,便有一个新的硬件产品产生。“山中方七日,世上已千年”,用这句话来形容计算机技术的发展是最恰当不过的。请大家阅读书本P23知识窗。
五、小结,布置作业
计算机技术在不断地向前发展,未来的世界会有更多的精彩等待同学们去体验和感受,只要同学们永远保持强烈的好奇心与探索精神,并有正确的科学方法辅助,我相信未来的世界是永远属于你们的!
作业:利用周未时间完成P23试一试
六、教学反思
本节课我的教学设计主要有3个特点。
第一、教学流程设计上符合认知规律。
我采用先介绍主机然后引出主机内部结构这一顺序,使学生尽快进入学习状态。
第二、鼓励学生动手操作。
通过参与,学生对计算机的硬件特别是主机部分的设备有一个更直观的认识。
第三、利用课件讲解。
这样做的好处是使枯燥的知识易于理解、掌握而且直观,通过实物与教学课件的有机结合,使学生对计算机有了更为系统的认识。
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一、教材分析
本课是冀教版初中信息技术第一单元第二课第二课时,主要对整个计算机硬件系统进行简要介绍,通过本节课的学习,揭开计算机的神秘面纱,使学生充分了解计算机硬件系统的组成,为后续知识的学习和操作,打下坚实的基础。本节课的内容涉及很多专业术语,这些术语都是比较难理解和掌握的,大多数学生学习起来有一定的难度,教师在教学中可以通过学习活动,引导学生观察、分析、比较、归纳和总结,使之逐步掌握《计算机硬件系统的组成》的知识。
二、教学对象分析
本课程的教学对象是初中生,具有活泼好动的特点,怀着对初中生活的憧憬来到一个新的环境里,对每样事物都充满着好奇,都想去探个究竟。随着社会的进步,计算机的使用范围越来越广,计算机的硬件发展越来越迅速,计算机在家庭中的普及程度越来越高,很多学生的家中都有了计算机,但对计算机的认识可能仅仅局限于上网与打游戏,对于计算机硬件系统也只能从自己可以看到的来理解,认识比较片面,通过学习本节内容,可以让学生系统地认识计算机硬件系统。
三、教学准备
多媒体设备、CPU、CPU风扇、内存条、硬盘、主板、整机一套(未组装)
四、教学目标
知识目标:
1、掌握外部设备的组成;
2、识别主板、CPU、内存、硬盘并掌握其作用与性能指标;
3、能识别其他部件如显卡、声卡等并了解其作用;
4、了解组装计算机的主要部件的过程。
能力目标:
1、培养学生的科学精神、创新精神和实践能力,提高学生对信息社会的适应能力
2、培养学生敢于动手、乐于动手的能力,以及理论联系实物的能力
情感目标:
1、通过教学探索,激发学生探求未知、认识新知的愿望,提高学习的积极性和主动性
2、通过介绍国产软件,对学生进行爱国主义教育,学生感受到知识的价值,对学习计算机产生深厚的兴趣。
五、教学重点、难点
1.教学重点
计算机硬件系统的组成、结构及各主要部件的作用。
2.教学难点
计算机硬件系统的组成及结构。
六、教学策略
本课的教学内容涉及较多专业述语、名词和概念,其中很多与学生日常接触到的内容不一致。因此在设计教学情境和活动时,通过展示计算机实物和观察多媒体图片,引导学生根据这些体验,认识所学内容,掌握专业词汇,理解概念,自主归纳总结出系统结构图,同时培养学生自主探究、协作学习的能力,完成教学任务。
七、教学过程
一、导入
小活动:用摄像头现场拍摄照片,然后立即通过投影仪展示给大家看。(用以吸引学生注意力和学习兴趣)
教师提问:大家知道我刚才用的这个计算机设备叫什么名字吗?学生回答:摄像头
教师讲解:对,摄像头是计算机中一种很重要的输入设备,把我们平时见到的图像信息和视频信息输入到电脑中,像这样有用的设备,计算机中还有很多。今天我们就一起来学习一下,计算机硬件系统的组成(板书),你们想不想学?
学生回答:想!
二、新授
1、出示教学目标:(请同学齐读)
知识目标:
1、掌握外部设备的组成;
2、识别主板、CPU、内存、硬盘并掌握其作用与性能指标;
3、能识别其他部件如显卡、声卡等并了解其作用;
4、了解组装计算机的主要部件的过程。
能力目标:
1、培养学生的科学精神、创新精神和实践能力,提高学生对信息社会的适应能力
2、培养学生敢于动手、乐于动手的能力,以及理论联系实物的能力
情感目标:
1、通过教学探索,激发学生探求未知、认识新知的愿望,提高学习的积极性和主动性
2、通过介绍国产软件,对学生进行爱国主义教育,学生感受到知识的价值,对学习计算机产生深厚的兴趣。
2、新授
教师提问:大家都知道,计算机又被人们称为“电脑”,这是一种比喻,就好像用电的人脑一样,是人脑功能的延伸和扩充。因此,要了解计算机各部件的构成和作用,首先要了解人体各部位的功能。请问:人体的哪一部分能够进行计算,是人脑,还是四肢或五官?学生:是人脑;
老师:我们每个人都能记住自己的名字,人体的哪一部分能够进行记忆,是人脑,还是四肢或五官?学生:是人脑;
老师:人脑能命令我们的四肢和五官做出各种活动,是整个人体的中心。那么一个人光有大脑没有四肢和五官行不行?
学生:不行。他没办法说话走路和写字。
老师:是啊!人脑再重要,也必须依靠四肢和五官将自己的功能发挥得尽善尽美。(将计算机各部件的功能与人体各部位的作用建立形象对照。)
老师:计算机也同人一样,有相当于大脑的中心部件,也有相当于四肢和五官的外部设备和辅助部件。我们先来介绍外部设备。
教师:下面我请同学们将你知道的外部设备给大家分享一下,同时请你自动把它分一下类,是输入设备还是输出设备。学生:
输入设备:将信息输入给计算机的设备,常见的有键盘、鼠标、麦克风、摄像头等输出设备:将信息输出计算机的设备,常见的有显示器、音响、打印机、投影仪等教师:刚才我们介绍了各种外设,包括输入设备和输出设备,它相当于我们的四肢和五官,同学们猜一下计算机的大脑和心脏在哪里呢?答案是主机箱里,计算机中最主要的部件都存放在这里。
教师:我请同学们用3分钟时间快速浏览一下课本第18到第20页,同时请同学们组织一下语言,你来给大家介绍一下主机箱里你觉得很重要的的部件,并说出它重要的理由。教师讲解:谁能给大家介绍一下,在主机箱里,你认为的很重要的部件?(接下来学生的顺序也许和教案的顺序不一样,要随机应变,根据学生的顺序而改变讲解的顺序)
学生:中央处理器(CPU)
教师补充:实物的样子:平时大家见到的是它外部的散热片和风扇,是因为它要高速运转,因此产热量也大,如果不加散热片和风扇的话,电脑一开机就当。但是它真实的样子是这样的(出示图片,有正面和反面的)它的表面是一张金属包的标牌,上面有CPU的型号、性能指标、产地等基本信息。标牌下面的才是真正的那张芯片,反过来,这么多密密麻麻的针脚是CPU和主板连接的部分,它们排列成正方形。但是为了区分方向,四个角上有一个角是缺一针的,并且在它相对应的标牌的那一面,也是有一个金色三角形的指示标识的。
(多媒体展示CPU的实物和图片)
内部组成:它由控制器和运算器构成,它是一种封装好的`超大规模的集成电路组成的系统部件,具有运算、处理和控制的功能,是计算机的核心部件。
功能:它的性能好不好,直接决定着这台计算机的性能的好与坏。他的一个重要的一个性能指标是时钟频率,简称主频。用来表示中央处理器的运算速度。主频越高,中央处理器的运算速度越快。目前流行的个人计算机中央处理器的主频已超过2GHz。
品牌:常见的中央处理器的品牌有:AMD和Intel,在现在的市场上,AMD的运算速度更快一点,如果想要玩大游戏的时候不卡的话,最好选用AMD的CPU,只是它的价位稍高一点,Intel的CPU,现在发展的也不错。
安装时注意事项:CPU功能这么强大,但是它却是一个娇气的家伙,安装它的时候却需要小心再小心。下面请大家看一下一段视频,是如何安装CPU和它上面的风扇的。
教师点拨:现在常用的CPU一般都是马来西亚、新加坡等一些地区生产的,我国虽然有一些自主研发的处理器,但是从稳定性和运算速度上来说,还是差的很远,但是外国有关的技术封锁的很紧,中国人要用CPU就必须得买他们的产品,因此希望同学们能认真学习,在不远的将来为中国研发出高速高质的国产CPU。
教师提问:谁还能像刚才那位位同学一样给大家介绍一下,在主机箱中,你认为的很重要的部件呢?学生:内存储器教师补充:
实物的样子:它是多个寄存芯片集成在一个线路板卡上,一般是绿色的,长条的,常被称为内存条。在内存条的下方,有一系列的表面镀金而且导电的触片,排列如手指状,被称为“金手指”,它是与主板进行连接的部分。为了区分方向,金手指的一端有一个缺口,没在正中间,同样,在主板的内存插槽上也有相应的隔断,插错了方向是插不进去的,除非你使劲硬插,但是我强烈建议你不要这样做。
功能:它是计算机的临时存储单元。输入计算机的信息暂时存放在这里,等待中央处理器的提取和处理。虽然硬盘也有储存资料的作用,但是他们俩的速度相当于是闪电侠和乌龟。但是很不幸的是,内存储器必须在供电的状态下才能保存资料,电源一拔,里面立刻空空如也。
容量:内存储器的容量的大小也直接影响计算机的运算性能。一般为512M到4G。扩大内存也可以通过增加内存条的数量或更换大容量内存条的方式实现。
使用注意事项:随着每日频繁的计算机启动和关闭,芯片不断被加热和冷却,慢慢地芯片会偏离出插槽。最终导致接触不好,产生内存错误。
品牌:现在一般好的内存条的品牌主要有金士顿、宇瞻、现代等。
教师归纳量知识点:存储容量的基本单位是字节(Byte),用B来表示,一个汉字占两个字节,一个英文字母占一个字节。常见的容量单位有KB(千字节),MB(兆字节),GB(吉字节)它们之间的换算关系是:1KB = 1024B,1MB= 1024KB,1GB = 1024MB。
教师提问:还有没有你认为重要的部件呢?学生回答:外存储器,教师补充:它是长这个样子的。(出示图片)
主要用于长期存放信息的存储器,它的存储量大,断电后数据不会消失,存取速度比内存慢的多,常见的有硬盘、软盘、光盘、优盘等。
硬盘容量常用GB表示,现在一般的硬盘通常在几百G以上。
它不能直接和主板进行连接,必须通过电源线和数据线和主板进行连接。因此也是早成它存取信息速度慢的一个很重要的原因。
教师归纳:输入设备、CPU(控制器、运算器)、存储器、输出设备,构成了计算机系统的硬件系统。
(注意:在讲解硬件设备的过程中,一一展示实物,并用大家熟悉的称谓、型号来讲,并指出它们各自的相似与不同。比较我们国家的硬件生产发展与国外的差异,用以激发学生的爱国热情和学习动力。)教师提问:你绝对不会看漏一样东西,因为装在主机底部的就是它,如果没有意外的话,它就是电脑里最大的零件。
学生:主板
教师:老师可最喜欢它了。因为它为中央处理器、内存和各种功能卡(如声卡、显卡、网卡等)提供插槽,为各种存储设备、输入输出设备提供接口。
(出示图片,详解各接口的连接设备,尤其要点明各接口的颜色是相对固定的)而且它的功能也越来越强大,实行三包四包五包政策,可以实现显卡声卡网卡等一系列的功能。插在它上面或周边的零部件,都是由CPU控制的。简单的说,主板就是CPU与各零部件的沟通的平台,形成一套完整的系统。
教师问:大家看的显示器和投影仪输出出来的图像很好看,其实是一个零部件发挥着重要的作用的。那就是显卡。
显卡,看名字也就知道了它的作用,是将主机的输出信号转换成字符、图像等信号,传送到显示器上显示。它的名字是显示适配器,是连接主机与显示器的接口卡。一般集成在主板上,你也可以根据自己的使用需要,比如看3D的画面或影片,或者处理一些图片或照片,你就可以购买一个独立的显卡,安装在主板的插槽中。
教师问:人们看到的是显示器输出出来的信息,那么人们听到的信息是从哪里发出来的呢?
学生回答:音箱播放出来的,教师点拨:对,音箱播放的也是计算机发出来的声音,但是音箱还有耳机只能播放声波那样的模拟信号,计算机发出来的只能是数字信号,是主板上的一个零部件实现了模拟信号和数字信号之间的转换,你知道是哪个零部件吗
学生回答:声卡
教师点拨:对,就是声卡。它是专门处理音频信号的接口电路板卡,可以连接话筒、音箱、耳机等设备。
教师讲授兼小总结:请同学看一下书第21页信息岛内容,结合大屏幕的图,用三分钟的时间,试着分析一下,这些输入输出接口都是连接哪些外部设备的?三分钟时间到的时候,可就不许看书了(给学生一点紧迫感和压力感,以促使学生的学习)
教师学生互动:反复指认,反复记忆(提示学生,往往电脑上的插口的颜色也是为了提醒使用者不要差错,比如键盘的紫色插头、鼠标的蓝色插头耳机的红色插头和绿色插头)
小活动:教师:那现在老师这里有一个任务需要大家的帮助了,你能帮我一下吗?教师:现在,咱们七年级综合办公室的老师们要用电脑来备课,我从电脑城买了一套设备回来了,(将各个设备一一展示,并加强学生对设备的认识)谁能帮我组装一下,使它们能正常使用。每五个人一组,可以互相商量,限时一分钟。
学生:现场演示
教师:没到前面来的同学不要失望,这个主板留在教室里让你们看一天,有什么不会的问题下课后可以互相交流。
3、总结
教师:同学们,我们这节课学了这么多重要的零部件,对电脑有了一个最简单的了解了。现在请同学们试着总结一下,电脑的硬件系统是由哪几部分组成的啊?
输入设备:键盘鼠标摄像头麦克风扫描仪等输出设备:显示器投影仪打印机绘图仪音箱等
主
机:中央处理器(CPU)、外存储器(硬盘、U盘、光盘等)
内存储器、显卡、声卡等
4、当堂练习:
课后小记:
关键词:EDA,计算机硬件教学,仿真平台
随着计算机技术和电子信息技术的高速发展, 以及各种新技术的应用, 给高校教学方法和实验环节提出了新的要求, 也带来了难题。目前高校教学手段和教学设备远远落后于科学技术的发展, 严重制约教学的发展和人才的培养, 如何提高教学水平已经成为现在新技术学科教育的难题。
1、教学仿真平台的结构组成
实验教学环境主要包括软件和硬件环境两个部分, 基于EDA的计算机仿真技术是以计算机的可编程器件的开发软件以及实验系统为工具, 自动完成从软件到硬件的仿真平台。仿真平台主要以网络化的解决方案和网络EDA的一体化为基础, 结合仿真技术和虚拟的实验室环境, 以视觉或者文字等直观方式将难以表达的内容显示出来。仿真平台涉及到计算机的硬件教学的各门课程和技术。仿真平台主要由EDAXUEXI、模拟电路仿真、数字电路仿真、语言学习训练和外部系统接口构成一个完整的模拟系统。EDA学习集成了Quartus、EWB、DSPDNEG等多种EDA通用工具, 确立硬件系统为目标, 使用多种逻辑描述输入工具, 为教学的硬件设计提供保障, 建立适合于系统仿真的虚拟环境。模拟电路仿真是使用电子元件、模数混合和模拟电路等组成实验仿真, 需要对电路性能和工作条件进行仿真分析, 使整个教学过程更加快捷、方便和针对性。例如通过模拟电路仿真测试之后, 可以实现PCB电路板的设计。数字电路模拟主要是利用数字电路中的数字逻辑、计算机原理、数字电路知识、单片机系统以及接口系统等相关知识实现教学实验的仿真。语言学习训练主要是进行汇编语言和硬件描述语言等编程语言的学习训练, 在整个教学中学习硬件和软件的编程技巧, 提高计算机语言能力和硬件的设计能力。外部系统接口主要是指提供和外部的实验仪器设备的接口。
2、仿真平台的设计
仿真平台包含多种外部实验设备的接口, 主机可以通过这些接口与多种目标机建立连接, 对各种实验程序进行下载验证。软件系统是指Microsoft Visual Studi平台上设计开发的, 集成了多种EDA工具, 实现人机相交界面, 可以进行各种数据图表、实验参数的输入和仿真结果的输出。构成了以实验、教学和仿真为目的的完整仿真平台, 通过外部的I/O接口工具, 可以将各种实验程序进行下载和验证。
(1) 仿真平台的EDA集成。仿真平台的EDA的集成包含的EDA工具的种类比较多, 软件系统的设计中需要解决工作路径的选择、环境变量的设置、调用信息返回和软件参数的传递等关键问题来保证软件系统的正常工作, 实现仿真平台和EDA工具良好的结合。下面主要介绍仿真平台和Quartus的集成过程。
首先安装2个EDA工具, 在仿真平台中修改软件环境变量和在Quartus中设置工作路径, 方便仿真结果的查看和分析以及在平台中可以做出相应的修改和调整;接着做参数处理, 在仿真平台中利用EDA工具在实验项目中启动参数, 传递到EDA工具中, 经过分析处理可以得到实验项目的仿真结果和仿真电路;最后软件平台集中处理EDA的返回信息, 并且提供给信息用户。
(3) 仿真的实现。仿真平台可以完成多种计算机硬件教学任务, 下面将介绍利用不同的EDA工具的不同软件配置和仿真过程实现在计算机仿真教学中的数字电路的设计。
数字电路的设计中首先要分析和确定电路的逻辑功能, 将逻辑函数进行化简;接着按照电路的原理选择门电路, 建立最优的逻辑电路。其中门电路的选择要满足教学实验要求的开放性和创新性, 可以引入FPGA技术来避免受到门电路因素的干扰, 最优的逻辑电路是整个数字电路设计中的重要环节, 使用RDA工具可以保证数字电路设计的准确性。
(3) 下载验证。已经通过仿真设计的数字电路, 通常需要检验电路的硬件功能, 需要将设计的电路下载到目标机中验证, 下面将介绍下载验证过程。
首先选择目标机的类型和FPGA型号进行全程编译和分配引脚操作, 生成“Bjp.sof”和“Bjp.pof”下载文件, 然后通过Active Serial方式将下载文件下作为永久保存的下载文件, 写入到串行配置器件, 在目标机按开机后自动写入FPGA中, 实现了数字电路的逻辑功能。在下载完成之后, 可以通过半加器对电路的正确性进行判断。
(4) 语言学习。在仿真平台可以学习多种编程语言, 例如VHDL等硬件描述语言, 可以学习硬件的结构和行为, 汇编语言是面向硬件可控制硬件, 是掌握计算机系统的原理和工作方式的途径, C语言在软硬件系统中应用比较广泛。仿真平台还可以组织各种语言的仿真设计以及给出仿真结果, 有助于在教学中理解各种程序和定时器的方作方式。
3、计算机硬件教学仿真平台上的应用
仿真平台可以学习很多课程的理论、仿真测试和实验验证。仿真平台的设计包含、计算机原理、数字电路、借口技术、嵌入式系统、单片机的知识、电路设计、电工学的基础、PCB的制作、各种汇编语言程序等, 有真值表、逻辑函数、原理图、仿真波形、三维图形、平面图形、程序代码、动画等多种演示的表现形式, 能偶从不同的角度展示教学内容, 提高学生的学习兴趣, 帮助学生学习和掌握相关的、教学内容, 学生也还可以通过仿真平台进行自主学习, 进行仿真和验证个人学习项目。仿真平台还可以对现有的EDA工具进行升级, 建立相应的学习环境, 进一步提高教学效果和丰富教学内容, 仿真平台的设计和建立革新了现代教学方式, 有助于学生的学习能力提高。
4、结语
基于EDA的计算机硬件教学仿真平台是将多种EDA工具进行集成和优化, 可以适用于各种课程的学习, 丰富现有的教学手段, 可以面向不同层次学生的课堂教学, 尤其是现行的教学实验设备不足的课程, 通过仿真平台的教学, 提高了学生的专业知识水平和动手能力。教学平台还可以借助网络平台进行远程教学, 推动网络教育的发展。
参考文献
[1]向明尚, 刘延军, 刘志刚等.基于EDA的计算机硬件教学仿真平台设计及应用[J].大庆石油学院学报, 2011 (5) :92-96.
关键词:计算机硬件实验
1.导语
随着计算机信息技术的不断发展,社会对计算机硬件专业人才的需求量也逐渐扩大。但是现阶段中,大部分高校计算机专业中普遍存在重软件轻硬件的现象,导致高校计算机硬件课程在教学框架、知识结构、整合更新、实践等方面呈现出一系列问题,对计算机课程的顺利开展造成了重大的影响。这一现象很容易降低学生对于计算机硬件知识的学习兴趣,并引起实践能力降低,最终导致学生在走向社会之后难以独立承担计算机硬件方面的工作。
2.我国计算机硬件课程教学中存在的问题
2.1 教材以计算机软件内容为中心
众所周知,相对于语言类课程来说,硬件课程在教学中开展难度较大,因为硬件课程主要是讲授计算机零部件的结构及运行方式,需要设计大量实验环节,对教师机学生的水平要求较高。以我校为例,受到学校硬件资源及师资力量的限制,很多计算机硬件课程都难以开展,即使是教学大纲中强制开设的课程,学校也是尽量将课时缩短,严重影响我校硬件课程的开展效果。这种重软轻硬的教学理念很容易导致学生将学习重心偏向计算机软件,从而忽视硬件方面的学习。
2.2 教学内容陈旧,缺乏创新性
在我国计算机专业中,计算机组成原理》这一教材已经连续使用了十余年,汇编语言》中的指令系统仍以8086为背景。这一现象足以说明我国计算机硬件教材内容陈旧,知识框架也不科学,多数以难以理解的基础知识为内容,而缺乏实际案例,不利于学生对知识的消化和理解。除此之外,现在还有一些高校教师将注意力主要集中在科研项目中,在教学前线不愿意下功夫,机械性地沿用老教材进行教学,以此来节省备课时间。这样,原本就枯燥的教学内容就显得更加无趣,学生难以抱着热情的心态去进行学校。
2.3 实验环节设计不科学
在计算机硬件课程中,仅仅掌握理论知识是远远不够的,还需注重实践,实践可以帮助学生理解并巩固所学到的理论知识。但是就现阶段我国计算机硬件的教学现状来说,还是非常缺乏实践性的。首先,由于受到学校硬件资源的限制,所开设的试验环节大部分都是以验证为目的的,缺乏综合性实验设计内容。例如,计算机组成原理实验》中所包含的综合试验低于20%实验内容也较为陈旧,缺乏一定的创新性。汇编语言》这一教材中所使用的指令系统仍为8086;其次,教师在开展实验课程时也没有从宏观上进行管理,任何一个硬件课程中的实验部分都是单独完成的,没有建立各项实验之间的关联性。
3.计算机硬件课程教学的改进建议
3.1 完善硬件课程体系结构
首先,应提高学校对硬件课程教学的重视度,平衡软硬件课程的所占比例,适当增加计算机硬件课时数量,并加强软硬件课程之间的关联性,让学生得到综合性发展;其次,应提高硬件相关课程之间的兼容性,不断优化课程内容。这样可以有效防止重复教学的情况发生,还能提高各项课程之间的关联性,保证硬件课程的完整性。例如在对《计算机硬件构成原理》《汇编语言》这三两门课程进行教学时,可以将《计算机硬件构成原理》和《汇编语言》两门课程进行结合,并在讲授指令系统时,可以通过汇编语言来模拟指令系统中所使用的地址搜寻方式,这样可以有效将《计算机硬件构成原理》中的理论知识和实践内容相结合,帮助学生更快地理解所学知识。
3.2 改善教师教学水平及教学方式
教师是教学过程中的主导者,因此好的学习效果离不开一名优秀的教师。因此,教师应努力通过学习、培训、交流等方式来提高自己的专业水平,将自身知识结构与现代化计算机技术保持同步。有条件的话,可以组织教师去硬件制造厂进行实践学习,将所学到的知识带入课堂。除此之外,教学方式也应得到一定的改进,具体可以利用“任务驱动”的方式,将单一的教学内容分解为多个具体的学习任务,鼓励学生自主安排学习计划,通过完成任务来学习并掌握教学内容。这种方式可以有效激发学生的学习激情,同时提高学生对于问题的独立解决能力。
3.3 提高对实验环节的重视度
硬件实验课程是计算机硬件课程教学中尤其重要的部分,我们必须设计一套科学合理的硬件实验体系,以此来满足教学大纲的要求。首先,应从宏观上把握硬件课程,根据难易层度将硬件实验体系归为基础、应用、提高三个部分。其中基础部分主要是以验证为目的所设计的实验,强调基本原理的掌握和理解。应用部分则是以设计和创新为目的所设计的实验,强调学生的实践创新能力;提高部分是以提高学生综合能力为目的所设计的实验,强调学生对于综合知识的应用能力;其次,学校应加大对于硬件设备的购买力度,改善现有的实验环境,对一些较为落后的实验设备进行更新。教师应合理设计实验过程,适当增加一些实验课时。取消原有的考核制度,将实验能力的考核列入考核体系中,以此来提高学生对于硬件实验课程的重视度;最后,应开展多层面的实践课程模式,提高学生对于新事物的发掘能力,设计出新的实验内容,鼓励学生自己动手设计并制造计算机硬件。
4.结语
本文围绕我校计算机硬件这门课程在开展时面临的一些问题进行了阐述,并针对这些问题提出了一些改进建议。虽然这些策略在短期内是难以完全实现的,但是相信在不久的将来,我国计算机硬件课程教学领域将是一片光明。
参考文献:
[1]赵若阳,李宁,库少平.计算機硬件课程体系及内容改革的思考[J].计算机教育,2006(3):47-48.
[2]武俊鹏,孟昭林.计算机硬件实验课程体系的改革探索[J].实验技术与管理,2005(10):107-109.
实习周数:2周适用专业:计算机应用技术、计算机网络技术
一、实习的性质、目的与任务
计算机硬件实习是面向信息专业开设的一门专业基础认识实习。它是计算机基础、微机实用软件等课程的实习环节。通过该实习,学生能够得到电脑装机的实际训练,掌握计算机各组成硬件的性能结构,从微观上认识了解电子计算机。以电子计算机技术为基础、并在此基础上发展起来的现代信息技术,使人类社会发生了根本的变化,对计算机及其相关知识、技能的学习,已倍受全社会的广泛关注。计算机基础教育担当着引导人们融入现代信息社会的重任,本门实习课程适应了不断发展的计算机技术,能够满足计算机基础教育的需要。
二、实习教学的基本要求
了解计算机各组成硬件的性能及价格,掌握装配电脑的操作过程,通过实习要认识到社会对信息专业学生提出的要求及本专业的需求状况。
三、实习内容
1、实习地点:各地城市电子城
2、实习内容:
向业内人士咨询计算机硬件的相关信息并了解信息专业的社会需求。
3、时间安排:
4、实习形式及方法:自主进行市场调研
四、考核方法
市场调研部分:
1.通过深入电子城,了解并掌握计算机各组成硬件的性能、品牌、市场价格,包括:显示器、机箱、CPU、内存、硬盘、光驱、显示卡、声卡、网卡。(网络专业学生含网络产品,比如交换机、路由器等产品)
2.分别按3000元和6000元两个档次虚拟组装一台计算机。
专业需求分析部分:
1.通过社会调查,了解社会对本专业毕业生的需求状况。
2.对比当代计算机人才应具备的素质,你的优势和不足是什么?
3.面对以后几年的学习生活,你的努力目标是什么?并由此谈谈你的就业展望。
4.本次认识实习的收获与体会。
五、实习教学建议
但决定电脑性能或者说价格的关键硬件都在我们一眼无法看透的主机箱内,也就是厂商提供的配置清单上列在前面的那些。
包括:
1、系统主板,又叫主机板,或简称主板、母板,
2、中央处理器,通常简称作CPU。
3、内存条,简称内存。
4、显示卡,简称显卡。
5、硬盘驱动器,简称硬盘。
6、光盘驱动器,
本文出自:www.st99.com/101634P.html
新县首府实验学校 马筝
一、教学目标
知识与技能:
1、掌握计算机的基本结构及工作原理。
2、掌握计算机的硬件组成及其作用。过程与方法:
1、通过对实物的观察,培养学生认真观察思考能力。
2、通过以小组为单位的竞赛活动,培养学生的团队意识。
3、通过学生合作式学习,给学生提供互动的空间,让学生相互交流、学习,同时,使学生学会分享。
情感、态度与价值观:
1、使学生在相互讨论、小组合作学习的过程中,培养学生的团队合作精神。
2、让学生在探究式学习中,体验成功的快乐,从而增强学生的学习兴趣。
二、学情分析
学生通过第一章网络的学习,已经掌握了基本的网络搜索信息的能力。
学生对于理论性强的知识的学习总是不那么感兴趣。因此,增强本节课的趣味性,以激发学习的学习热情是很重要的。
由于个人原因,学生的信息技术技能差异较大,课堂教学要求每位学生在原有都有进步。
三、教学重点
计算机硬件设备的组成及各部件的名称与实物的对应。
四、教学难点
了解计算机硬件的功能及特点。
五、教学过程
活动1 情景导入
1.将事先拆开的计算机主机箱内部构成展示给学生。
伴随问题:平时我们用计算机上网冲浪,获取信息,那么大家打开过电脑的主机箱吗?你知道这些元器件在机箱里的位置吗?
2.展示并着重点出CPU、内存条、硬盘等计算机元器件。伴随问题:你知道这是什么吗?它的作用是什么? 这些都是主机箱内的元器件,同学们对这些看的见、摸得着的小元件了解多少呢?这节课老师给大家一个探秘的机会。
活动2 新课讲授
首先让我们来想一想,什么是硬件呢?
明确:通常,人们把能看得见摸得着的电子的或机械的部件称为硬件,它是计算机进行工作的物质基础。
提问:你所知道的计算机硬件都有哪些呢?(鼓励回答后,幻灯片出示硬件图片)明确:人们习惯把微型计算机的硬件系统分为主机和外设两部分:(播放幻灯片并出示实物讲解)
(一)主机
主机是微机最主要的部件,通常人们又把CPU、内存、主板看成主机最主要的部件。
1、中央处理器(CPU)
中央处理器简称CPU,主要包括两个部件:运算器和控制器。运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算,而控制器不具有运算功能,它只是读取各种指令,并对指令进行分析,进行相应的控制。CPU可以进行分析、判断和计算,并控制计算机各部分协调工作。CPU 好比人的大脑,它是计算机的运算和控制中心,是整个计算机系统的核心部件,计算机完成任何任务,都需要通过CPU来实现。
CPU的主要技术参数:(1)字长
字长就是计算机能同时处理数据的长度。字长是CPU最重要的一个品质标志,字长越长,计算机的处理能力越强。
(2)CPU主频
主频是CPU内核运行的时钟频率,它表明计算机的工作速度。频率越高,CPU运行速度就越快。
2、内存储器
内存储器是电脑的一个临时存储器,它只负责电脑数据的中转而不能永久保存,所有的数据都通过内存储器和CPU进行交换的。它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢。它是电脑的核心部件,重要性仅次于CPU。
内存储器分为只读存储器ROM和随机存取存储器RAM。ROM中的程序只能读出,不能被重新写入,断电后存储内容也不会丢失。RAM主要用于存储工作时的程序和数据,需要执行的程序或需要处理的数据都必须先装入RAM才能工作,关机后RAM中的存储内容将消失。微机中的RAM一般集成在一个长方形的小片上,称“内存条”,通常将它插在系统主板上。
内存的性能指标是存取速度,以纳秒表示,存取时间越短,工作速度越快。
(二)外设
外设可以分为三部分:外存储器、输入设备、输出设备。
1、外存储器
外存储器主要包括软盘、硬盘、光盘、移动存储器等。(1)软盘
目前常用软盘规格为3.5英寸,容量为1.44MB,存取速度较慢,但携带方便。(2)硬盘
硬盘是计算机最重要的外存储器,它是程序、各种数据和结果的存放处,里面存储的信息不会由于断电而丢失。目前微型计算机硬盘容量一般都以吉字节为度量单位了,硬盘存储器的另一个性能指标为转速,现在硬盘的转速一般为7200转/分。与软盘相比,硬盘容量大,转速快,存取速度高,但是硬盘多固定在机箱内,不便携带。
(3)光盘
光盘利用激光原理存储数字信息。它的数据存取速度比硬盘要慢一些。目前计算机中常用的光盘分为两类:CD光盘和DVD光盘。计算机上常见的光盘是只读式光盘(CD-ROM),即只能读出信息而不能写入信息,存储量可达约650MB。光盘存储器存储容量大,数据可长期保存, 易携带,价格低。
(4)移动存储器
随着通用串行总线(USB)开始在PC机上出现并逐渐盛行,借助USB接口,移动存储产品也逐步成为现在存储设备的主要成员,替代软盘作为随身携带的存储设备。常用的移动存储设备有优盘和移动硬盘等。
优盘体积小巧,携带方便,可靠性高,容量一般为32MB~512MB,部分优盘的容量可超过2GB。移动硬盘体积要比优盘大,但其容量大,一般为20GB~80GB,可以满足大容量数据的存储和备份。除了优盘和移动硬盘,常见的MP3播放器同时具有优盘的功能。
2、输入设备
输入设备是将原始数据和人们编好的程序输入到计算机中的部件。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、数码相机等。
(1)键盘
键盘是最常用的输入设备,用来输入字符和数字。(2)鼠标
鼠标是必备的输入设备之一,主要功能是进行光标定位或用来完成某种特定的输入。目前常用的鼠标是机械式鼠标、光电式鼠标和光机式鼠标。机械式鼠标结构简单,价格便宜,但准确度和灵敏度稍差。光电式鼠标速度快,准确度和灵敏度高,但需要专门的垫板。光机式鼠标结合了两者的优点,是目前最流行的一种鼠标。使用鼠标使计算机的某些操作 更容易、更方便、更有趣,它对计算机的普及具有伟大的贡献。
(3)扫描仪
扫描仪就是将照片、书籍上的文字和图片获取下来,以图片文件的形式保存在计算机中的一种输入设备。
(4)数码相机、摄像头
它们都不是计算机的常规外设,但可以拓展计算机的使用功能,人们可以根据需要选择是否需要配置。
3、输出设备
输出设备可以将计算机的工作结果以数字、字符、图表等形式表现出来。最常用的输出设备是显示器、音箱和打印机等。
(1)显示器
显示器也称监视器或屏幕,是人机交互的窗口。(2)音箱
音箱是多媒体计算机不可缺少的部件,通过它可以实现各类软件的发声。(3)打印机
打印机是微机的一种常用输出设备,用来把字符、图形、图像打印在纸上。活动3 活动探秘
通过实物观察、阅读课文,尝试说出计算机有哪些设备组成,它们有何作用?回想我们的日常用的计算机,还有哪些设备是和计算机相连,一起为我们服务的?
检验方法:给每组学生发一页纸,从前到后,学生不断补充答案,由组长负责。教师活动:活动结束时,将学生的答案汇总,并在大屏幕上显示出来。
紧接着提出问题:计算机系统可以有这么多设备,我们能不能对它们进行分类呢?按什么标准进行分类呢?
由此导入到五大功能部件的学习。
六、课后作业
1、通过小组合作方式从网上下载关于计算机硬件的资料,并把它整理归类,供同学们参考。
1计算机硬件安全综述
随着经济的发展, 交通的便捷带动了科技的发展, 以致于不到两百年的时间内, 计算机的大小由最开始十分巨大, 到现今为止已可以随身携带, 其功能也在逐渐增加, 由此可见发展速度, 而社会对计算机功能的要求直接影响着计算机硬件的发展速度和方向。计算机硬件主要是由I/O接口 (输入、输出设备) 、CPU以及板卡等组成的, 在信息系统中其中重要的作用。在20世纪70年代到20世纪90年代间, 为了加强计算机的实用性, 改善计算机的应用技术由, 促使计算机硬件进入了飞速发展的时期, 从实现计算机硬件共享到电力的优化, 在这其中对计算机的硬件的安全性的要求相对不高, 从而导致计算机极易受到网络的攻击。而进入21世纪后, 随着互联网的发展, 联网的安全性逐渐受到了人们的重视, 也因此社会上逐渐将研究的重点放在了计算机的硬件安全上。而为了保障人们的通信安全, 加强对计算机硬件的安全性的研究也是十分重要的。
2计算机硬件设计中所存在的隐患
近些年, 互联网的发展速度十分惊人, 在人们日常生活中有着去足轻重的作用, 而互联网的发展使得计算机不仅仅只是用于计算的大型机器, 同样集通讯、信息传播等为一体的综合设备。但是随着计算机与互联网之间的关系越来越紧密, 使得计算机受到网络黑客的攻击频率上升, 从而导致社会对计算机的联网安全性提出了更高的要求, 但是在实际设计时, 管理员多数将软件的安全做为一个重要的检测指标, 往往忽视对硬件安全性的检验, 从而导致当前社会上有关于计算机硬件安全问题的案例越来越多。事实上, 随着联网的需求, 影响计算机的安全的因素很多, 而其中只要攻击计算机的硬件设备, 就可以篡改计算机内部的数据, 使计算机存在恶意代码, 即出现木马程序, 导致计算机出现故障, 从而降低计算机联网的安全性, 导致用户个人信息被非法利用, 给用户带来困扰的同时还会扰乱司法公正。
3规避计算机硬件设计的安全问题的措施
3.1保证计算机硬件的内置的安全性
为了最大程度的保证计算机联网的安全性, 仅仅是依靠升级软件、研发软件, 保障软件的安全性与可靠性是远远不够的, 必须加强对计算机的硬件设备的安全检测, 研发安全度更高的硬件设备。其中在计算机联网中, 最容易受到攻击的就是计算机的芯片, 而一旦计算机的芯片受到攻击, 对计算机和用户所造成的损失是无法弥补的, 所以必须保证计算机内置的安全性。因此在芯片测试及生产制造时, 可以采用电路设置密钥/ 激活, 并对总线设置“加锁/ 解锁”等方式, 有效的保护硬件的IP, EPI对于上述技术进行全面的分析后, 可以将其与PUF技术有机结合。以便IC制造厂能够制造出以芯片变异为基础条件的PUF ID处于加密状态的IC所有者版权信日、与之上述PUF ID进行合成, 即能够获得IC产品的校验密钥最后在IC物理版预选关键逻辑区域内, 通过校验密钥加密程序后, 形成验证模块原始模块形成保护后的版图将其纳入其中, 为产品的批量生产提供可靠的依据。另外, 可以使用较为安全的AES算法作为加密算法, 提高加密的严密性
3.2检验计算机外设的安全
提高计算机的安全性, 就必须提高计算机硬件的安全性, 除了需要保证计算机的芯片的安全性, 还要保证计算机外设的安全性。 检验计算机外置设备的安全性的机制是以RSA为检验基础, 这种机制的加密方式主要依靠来源可靠的密钥管理中心形成的私人密钥与公共密钥管理加密, 由公共密钥保障私人密钥的安全性, 从而保障计算机的硬件的安全性。另外, 检验计算机的运行时, 需要利用RFID获取内置设备的电路信息, 最终利用安全验证芯片对芯片进行验证, 从而最大限度的保证硬件工作时的安全度。
3.3改善硬件安全设计的方案
提高计算机硬件联网的安全性对机损及的发展十分重要, 但是在计算机硬件设计中, 相关人员在技术方面有着一定的限制, 使得在实际生活中, 所研发的硬件技术不能及时的解决计算机硬件安全问题, 所以设计人员设计硬件时, 应该对已出现的计算机硬件问题进行研究, 避免之后的设计中出现相应的问题, 同时融入可持续发展的理念, 建立硬件安全的设计体系, 针对设备的特点、功能, 加大对硬件安全技术的研发力度, 从而提出一个合理的计算机硬件设计的方案, 最大程度的保障硬件的安全性, 从而降低社会上硬件安全问题的爆发速率。
4保证计算机硬件安全的必要性
当今社会, 计算机的功能越来越多, 性能越来越好, 很多职业必须用计算机来辅佐工作, 而且计算机在计算、绘图、建立模型等时精确度极高, 可不间歇的工作, 提高了工作效率, 对科技发展有着十分重要的促进作用, 更重要的是计算机也是国防的重要组成部分, 所以提高计算机安全度具有十分重要的社会意义, 因此, 调高计算机硬件设计的安全性对国家网络的发展是十分必要的。
结束语
综上所述, 随着互联网的发展, 计算机对人们的生活的重要性不言而喻, 而提高计算机联网的安全性必须提高软件与硬件的安全性, 根据实际情况, 加强计算机硬件的安全性是当今社会的当务之急, 因此必须加强力度在检验计算机的内置和外设上的安全, 同时必须加大研发力度, 争取提出一套合理、安全度高的计算机硬件设计方案, 从而提高计算机联网的安全性, 进而保障居民上网的安全性。
参考文献
[1]聂廷远, 贾萧, 周立检, 李言胜.计算机硬件设计安全问题研究[J].信息网络安全, 2012 (10) :97-99.
关键词:中职;计算机硬件;教学方法;改革
中图分类号:TP3-4文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2013) 05-0000-02
1引言
随着社会经济的迅速发展,计算机技术已渗透到人类生活的方方面面。社会的发展需更多的计算机人才,提高用户的计算机水平,是社会发展的需要。中职学校,作为培养专业人才的基地,在培养计算机人才方面占有重要的地位。本文通过对中职学校传统的计算机硬件教学课程的研究分析,指出了传统教学存在的一些不足,并提出了相应的新教学手段、方法和内容,形成先进的计算机硬件课程教学理念。通过实践教学证明,具有良好的效果。为计算机硬件课程教育改革起到一定的指导意义。
2中职计算机硬件课程教学不足
在当前中职计算机课程中,计算机硬件课程是大学计算机基础教育的核心课程,在计算机专业中占有重要地位,因此,学好计算机硬件课程是掌握计算机技术的首要前提。但目前很多中职学校,由于各种原因,存在许多的问题,下面就这些问题进行论述。
2.1中职计算机硬件课程重视程度不高
在当前的中职计算机硬件课程中,教师和学生都普遍存在着重视软件技术轻视硬件技术的现象。出现这种状况的原因主要有两点。一方面,计算机硬件课程所阐述的知识不易理解,在教课过程中往往比较抽象乏味,调动不起来学生的学习积极性。另一方面,与计算机硬件课程相对应的软件课程,具有实用性较强、学习难度相对降低的优势,而且学习效果明显,学生可以现学现用。因此,软件技术更容易吸引学生,从而就推动了学校等机构对软件课程的重视,相对冷淡了硬件课程的教学。
2.2中职计算机硬件课程内容匮乏
目前,中职学校的计算机硬件教材变化不大,一直沿用以8086为平台对计算机理论知识讲述。由于这些教材中的微机样机太过陈旧,大部分机器已远离学生的生活接触范围,会很容易令他们感到所学的知识过于陈旧,激发不出学生的学习热情。同时,课堂上所讲述的知识与学生实际接触的计算机知识有一定的脱节,课堂所学的计算机知识与实际有一定程度的差异,令学生感到不同学以致用。
2.3中职计算机硬件课程实验环节缺乏
中职计算机硬件课程除了课堂教学外,还需要大量的实验内容,以加深学生对计算机硬件知识的理解。所以,作为实践性很强的一门课程,需要开设专门的实验教程,而且要把握好实验环节,确保学生更好的掌握计算机硬件理论。但在目前的中职教育计算机硬件实验环节上,教员往往更加注重计算机程序的调试,而忽略了对硬件产品的实例讲解,造成学生对硬件理解更加困难,达不到理想的教学效果。长此以往,形成不好的实验环节的教学习惯,对中职计算机硬件课程的教学非常不利。
2.4中职计算机硬件课程教学方法过于单一
众所周知,计算机硬件知识是比较抽象难理解的,学生往往不容易理解教材内容,这就要求教员采用新颖的教学方法,帮助学生快速的掌握计算机硬件知识。在传统的教学中,往往都是采用单一的教学方式。由于这种教学模式侧重于教师授课,忽略了老师和学生的互动环节,不能够充分调动学生的积极性,学生对强加灌输的知识理解不深刻,达不到预期的教学目的。
3中职计算机硬件课程教学改革探讨
中职计算机硬件课程教学是帮助学生快速掌握计算机硬件知识的有效捷径。课堂教学的本质就是教师和学生互相的交流与探讨。因此,在中职计算机硬件课程教学中,如何激发学生的学习积极性,提高他们的学习效率,是学校和教师认真考虑的问题。传统的中职计算机硬件课程教学方法已不能满足目前的计算机教学,需要新的教学理念来激发学生的热情,开拓他们的创新能力。以下通过就中职计算机硬件课程教学内容、方法和手段等方面提出了一些建议。
开展多媒体教学。目前,多媒体教学已走进了课堂,充分利用多媒体的优点,激发学生的学习积极性,调动课堂氛围,增强学生的创新意识。计算机硬件技术课内容复杂、难度大、学习时间紧张,如何安排授课显得尤为重要。为了更好的让学生尽快的掌握计算机硬件课程的知识要点,授课教员要采用新的教学方式。针对传统的书本教学的平淡乏味,开展多媒体教学具有巨大优势。首先,利用多媒体可以提高上课效率,增加教师授课的进度,学生可以获得更多的知识。其次,利用多媒体教学,教员可以合理的安排计算机硬件知识的重点、难点,便于学生的掌握。最后,为了激发学生的学习兴趣,满足不同学生的要求,教员可以播放一些学习动画,既增加学生的趣味性,又起到传授知识的目的。
增加课堂的互动性。在传统的教学中,侧重于教师的讲解,学生被动的接受知识,这种知识灌输方式在目前的教育中已明显的落伍。为了改变这种讲学的不足,要求教员适当的改变授课方式,加强与学生之间的沟通。学生由被动接受到主动去发现问题,收获会更大。同时,教师和学生之间的关系和更加融洽,大家互相交流,共同发现问题,解决问题。通过这用互动教学方式的开展,教学效果有了明显的提高。因此,在下一步的教学过程中,要加强这种交互式的教学方式。
改变考试方式,完善考核制度。在传统的计算机硬件课程考核中,大多采取试卷考试制度,但这种只凭一次考试就定终身的制度有很多的漏洞,已引起了越来越多的学生的的不满。为了完善考核制度,更大程度的提高公平公正,要求学校和教员应从不同的角度对学生进行考察。针对这种情况,建议采用平时作业成绩+课堂表现+实验操作能力+创新能力+考试成绩的考察制度,最大程度的反应学生的真实学习水平,监督他们更加努力的学习。同时,通过增加创新能力和实验环节的考查,激发学生的创新意识和对所学知识的灵活运用情况,起到学以致用,达到素质教育的目的。
增加创新实践教学模块。计算机硬件课程的学习离不开实践,加强实践教学,既能增强学生对所学知识的理解,同时又能提高他们的动手能力,是现代教育理论的核心。为了实现计算机硬件课程的创新教学,我们可以通过几点来增强创新教学。首先,提供与课堂学习内容相对应的实践环节,锻炼学生的创新能力。在教学过程中,改变传统的重视理论而轻视实践的观念,给学生提供动手创新的机会。其次,增加实验形式和实验内容,从不同的角度来体现理论知识的应用。同时,这也是对学生所学知识灵活性的考察,检测他们是否真正的掌握了课堂知识。最后,设计开放性的实验环境。开放性的实验题能够充分调动学生的学习能动性,激发他们的学习思路,增强他们的求知欲,开发他们的创新思维,培养了学生的创新能力。
增加教学资源。计算机理论相当的复杂深奥,单靠课堂的学习,学生很难掌握好这些理论,好需要大量的專业资料。为了满足不同学生的要求,学校应提供足够的资源,以便于读者的查询,帮助他们解决所遇到的问题,有助于课堂知识的理解。
4小结
中职计算机硬件课程教学需要不断地探索和改革。本文就传统的教学方法的不足进行了论述,并通过笔者的经验,提出了一些新的教学经验与方法。为中职计算机硬件课程教学的改革具有重要的指导意义。
参考文献:
[1]赵鑫,高卫红,喻革武.信息通信技术课程教学优化方略[J].办公自动化,2010,8.
[2]冯新成.浅谈《计算机基础》教学的方法[J].科技致富向导,2011,33.
[3]白春奎.计算机基础课实践教学初探[J].网络与信息,2008,4.
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