张国林
（宜春学院 数学与计算机科学学院 江西 宜春 336000）
【摘要】本文主要以地方本科高校计算机硬件类课程实践教学研究为重点进行阐述，首先分析高校计算机硬件类课程实践教学现状，其次介绍计算机硬件类课程实践教学存在的问题，最后从构建实践课程系列、强化实验室建设、基础性、设计性与创新性实验三位一体几个方面深入说明并探讨地方本科高校计算机硬件类课程实践教学对策，旨意在为相关研究提供参考资料。
【关键词】地方本科高校；计算机硬件类课程；实践教学
立足于《三部门关于公布世界一流大学和一流学科的建设高校及建设学科名单的通知》，公布了国家一流大学与一流学科的名单，相关的高校具备着悠久的办学历史与扎实的办学基础，可是针对地方本科高校而言，办学历史不够悠久、办学经费不够充裕，怎样对学校发展进行定位是地方本科高校持续化建设的关键点。每一个地方本科高校都应该围绕教学特征，打造满足自身发展的特色学科体系，尽可能地培养优秀的应用型人才。对于地方本科高校的计算机学科，相关人员应该凸显教学特色，以应用实践为出发点，强化计算机硬件类课程实践教学质量，为此笔者进行具体的分析和建议。
一、高校计算机硬件类课程实践教学现状
最近几年，计算机微处理器技术、半导体技术等相关硬件技术快速发展，在很大程度上减小计算机应用成本，促使计算机运用在人类工作与生活的多个层面，潜移默化的改变人类生产生活方式【1】。高校计算机专业学生要具备计算机硬件技术与硬件工程能力，更好地满足今后岗位对自身知识技能的要求。
在我国，计算机学科的创新与发展带动计算机硬件相关课程的进行，因为现有计算机学科的二级课程教学方向存在差异，针对计算机硬件课程的选取也体现出侧重点都不同。计算机硬件课程在二级学科中存在着不同的设置，然而立足于计算机学科的一级学科教学建设，围绕硬件底层技术进行的课程，包含诸多内容，如电路和电子学、微机原理、微机接口、单片机技术和体系结构等【2】。最底层的计算机硬件课程包含数字电路、模拟电路、数字逻辑；计算机原理是微机原理、微机接口和计算机组成原理的重点内容；汇编语言和接口技术课程仅仅在一些二级学科内开设，部分二级学科专业把汇编语言与接口技术这两门课程结合起来，被命名为汇编语言与接口技术。与此同时，计算机硬件技术的运用包含单片机技术与嵌入式系统体系结构两门课程，存在着较高的运用价值，还是物联网专业发展的必要课程，所以两门课程的开设范围比较广，技术难度有所提升。嵌入式系统体系结构存在显著的理论性，要求硕士与研究生持续化学习，所以一些高校在本科教学阶段已经不开设嵌入式系统体系结构课程。以上计算机硬件类课程的设置针对具备深厚底蕴与雄厚技术的高校而言，尤其是985与211高校，在时代的进步之下有所改革。可是结合地方本科高校的发展趋势，受到技术和资金的因素影响，无法直接运用优秀高校的硬件课程实践体系，决定着地方本科高校应该探索适合自身发展的实践教学体系【3】。
二、计算机硬件类课程实践教学存在的问题
以往的硬件类课程实践教学是结合课程教学内容进行的，每门课程往往安排多个实践项目促进教学活动开展。这些实践课程把教学内容当作核心点，关联理论和公理与定理等内容完成实践项目设置，主要体现实践的验证性【4】。各个实践内容因为多个因素的影响，无法全面融合与贯穿，导致一些学生不能清晰地了解课程内容的关联，仅仅关注理论知识摄取，缺少学习实践意识，具备的基础技能训练水平不高，降低实践教学质量。
（一）传统的实践教学模式与实践课时缩减。以往的计算机硬件类课程实践教学中，以满足课堂教学的需要设计实践项目，目的是强化学生对知识点的掌握。因为计算机硬件的课程专业存在着显著的知识性和技术性，师生应该不断对学习内容进行补充，无形中缩减实践课时，增加理论课时。
（二）缺少综合应用型实践项目。长时间以来，针对地方本科高校实践教学的管理，尚未构建完整的激励制度，教师开发的综合应用型实践项目数量少，无法保证实践内容、实践要求和实践方法与时俱进【5】。比如数字电路实验中，运用集成电路组织学生了解电路连接的特点，学生能够验证基本电路的功能，可是能够综合运用多个单元电路的学生少之又少，在一定程度上影响学生对课程实践树立的全局观。形成完整的实践教学体系，营造和谐的实践学习环境，是新时期下实践教学改革的有效思路。
三、地方本科高校计算机硬件类课程实践教学对策
对于学生综合能力的培养，有效的实验教学模式与实施手段是至关重要的。影响人类智力形成的关键因素是动手能力、思维能力以及表达能力。在学习实践中，帮助学生巩固现有的知识，掌握对应的技能，深入探索知识的世界。形成专业实践教学平台，优化实践教学体系，能够给学生提供便捷的实践条件与环境，有助于学生综合能力提升。
（一）构建实践课程系列。对于实践课程的教学改革与创新，相关人员要及时转变实践教学的思想与管理模式，把学生综合能力与创新意识的培养当作核心点。搭建计算机硬件类实践教学平台，结合不同层次与不同年级的学生学习需求，提供基础性教学计划、综合性教学计划与创新性教学计划【6】，做好计算机硬件类课程教学的准备。
（二）强化实验室建设。立足于实践教学体系的构建，地方本科高校应创新实验室管理机制，重视实验室建设与管理，对现有的实验教学环境进行改造。通过先进的教育技术与教学资源，创新计算机模拟与仿真教学计划，执行实验室开放管理工作，保证学生能够积极主动地参与实验室多项活动【7】。普通年级与不同兴趣的学生要利用好实验室开放的机会，走进实验室完成在课堂上不能进行的实验项目，拉近学生与教师之间的距离，增强师生与生生的交流效果。本科高校建设计算机组成原理和电子设计自动化实验室，在实验过程中投入更多的时间，学生在实验室中互相探讨与沟通，总结实验项目的内在原理与规律。建设单片机应用实验室、网络工程实验室和微机接口技术实验室，提供硬件设计条件与软件常用工具，保证学生切合实际的仿真与设计电路流程，全面激发学生实验学习兴趣和热情，提高实验室教学资源的利用率。
（三）基础性、设计性与创新性实验三位一体。其一，增强基础技能训练。对于计算机硬件类专业课程，电子基础技能和微机应用技术是基本训练课程，涉及电子技术知识、硬件课程导论知识微机组知识。
教学实践的目的是确保学生正确与客观的掌握计算机硬件课程原理，提高学生对计算机硬件人类教学实验的兴趣与参与程度。学生参与仪器仪表的实践活动，初步掌握基本电信号测量技巧与分立元件的测量技巧【8】；参与电子工业实践活动掌握电路焊接的技能，在焊接过程中了解电子电路的装配以及调试原理；参与微机系统维护活动，掌握危机系统多个部件的实际功能，领悟组装危机的有效方法。由此学生在有效的时间内进行实践技能训练，体现实践教学的科学性与规范性。
其二，增强专业实践课程建设。以增强学生基础技能为前提，地方本科高校在开展计算机硬件类实践教学活动期间，要重点建设专业实现课程。综合设计课程内容，增强学生实践能力，作用在学生工程应用能力的培养上。比如组织学生参与单片机与接口技术实践活动，以开放性的题目为主，明确设计主题，不仅调动学生想象力和创造力，还可以在一定时间内进行实践的合理设计。学生初步掌握单片机技术和通信技术的运用原理，深入的探索计算机在不同领域内的应用价值，增强学生自主学习能力和实践兴趣【9】。又如在嵌入式系统实践课程中，组织学生分析嵌入式微处理器的组成部分，提高学生对硬件和软件的综合处理能力；对于网络设计和管理实践，学生了解企业的局域网设计与测试技术，更加全面地增强学生构建网络系统水平。在以上的实践课程设计上，关注实践过程也就是项目需求研究、项目设计、项目作品报告撰写等，确保不同层次的学生得到学习收获。学生强化对知识的领悟，获得参与实现活动的机会，进一步拓展学生就业范围与空间。
其三，执行学生课外创新实践方案。培养学生创新意识，树立学生创新精神，引导学生参与创新实现活动，强化学生创新实践能力是地方本科高校的重点内容。在计算机硬件类课程教学中，高校应培养学生创新能力，借助科研立项、实验室进行立项和大学生竞赛活动等，使得大学生全身心地加入科研与技术创新活动，把课外创新实践方案的设置落实。首先是建设创新实践实验室。开放性的实践活动能够调动学生学习主动性和积极性，启迪学生创新思维。学生参与开放性的实践活动，深入在实践活动中体会和感悟，夯实学习目标，增强学生分析问题、处理问题的能力。高校给学生创设良好的成长环境，构建学生全身心参与管理的实践实验室，吸取先进的管理经验，提高学生对实践项目的热情与参与程度。
其次是大力进行课外实践活动创新。学生创新实验室的纳入条件是优秀的本科生，这些学生存在浓厚的学习兴趣与个性化的设计能力。采取学习梯度的方式，高年级学生影响低年级学生、师哥带领师弟参与实践活动，组建完整的学生科研创新团队。创新实践方案与实验室提供自主和谐的学习环境，学生在广阔的天地中大胆畅想与创新。较大程度上提高学生学习热情，不断积累计算机硬件人类工程设计经验与实践经验，树立学生工作信心，满足社会发展对计算机硬件类专业学生素质与能力的要求【10】。
最后是地方本科高校要关注校外实训基地的建设。校企合作应该是学生综合能力提升的重要途径，高校和企业密切合作，使得高校学生参与岗位工作，和社会发展需求相适应。在计算机硬件人类课程实践过程中，组织学生积极的走进企业，掌握企业发展需求的项目资源，不间断的增强学生社会融入能力。高校还应该关注实践教学考核，因为实践教学考核是实现教学体系构建的一部分，以往的实践考核体现理论知识的重要性，淡化实践考核内容设置，无法衡量学生实践能力的培养效果。所以地方本科高校应注重实践教学考核，明确完善的实践考核方案，重点考查学生动手实践能力。发挥信息技术的优势，形成实践教学考核平台，把学生实践日常表现于实践考核结果纳入在计算机系统内，自主地呈现学生需要改进的地方，确保实践考核公平与合理。调整计算机硬件的课程实践教学进度，找到学生在实践过程中存在的不足之处，规范性的指点与整合教学内容，使得学生在一定时间内能够查缺补漏，体现高校教学的时效性。
结束语
综上所述，对于地方本科高校开展计算机硬件类课程实践活动，一些高校依旧面临着发展困境。处于“双一流”建设目标背景，各所地方院校要探索有效的实践教学改革计划，确切对本科院校进行定位，明确计算机硬件类课程实践的创新方向，把实践项目引进在硬件课程体系中，体现学生主体地位，尊重学生个性成长规律，确保学生积极主动的参与实践学习活动，积累计算机硬件类专业技能，为计算机技术的发展贡献自己的力量。
【参考文献】
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