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计算机硬件的发展趋势范文1
关键词：计算机软件；软件技术；发展趋势
中图分类号：TP311.5
计算机的快速发展，可以说带动了整个社会的进步，也改变了人们的生活。而如今，它已经不单单只是一种计算的工具了，更是人们智慧的结晶。其应用十分广泛，基本从20世纪中期开始，计算机技术的身影就由军事领域逐渐扩大到社会经济发展的各个领域，在数据通信、文化教育、经济管理和医疗设备等领域都有着十分重要的作用。计算机软件技术作为计算机的核心部分，主要担任着计算机系统执行着某项任务所需要的程序、数据和文档等。随着计算机的应用不断的增加，信息技术的快速发展和计算机硬件的日益更新，计算机技术的快速发展和软件技术产业成为新世纪的新型产业。也成为国民经济增加的主要因素，同时，也是全球共同关注的竞争问题，近些年来，我国的计算机软件产业也逐渐成为我国的经济发展的支柱产业，也加快了我国的信息化进程。所以，在这个计算机飞速发展的今天，我们应该了解计算机的发展现状和未来的发展趋势是十分必要的。
1 计算机软件应用现状
1.1 计算机用户增多的原因。计算机教学作为一科基础教学任务已经普及到初中甚至小学，无论是农村还是城市里，计算机已经成为了解世界和咨询问题的一种工具。因为有了计算机，使得地球成为了地球村，让人民开拓了视野，这无疑是计算机用户增多的主要原因。同时由于在我国电器行业竞争力特别大，更新速度快，一台电脑的价格也变化非常大。再次就是国家的一些政策促进了人民的消费，比如国家实行家电下乡的补贴政策等等。同时，还与人们的生活水平的提高也息息相关，使得人们的基础设施健全，计算机成为人们的一种家电之一[1]。
1.2 计算机软件的用途。计算机的发展如此之快，正是因为它的用途十分广泛，这里讲计算机的主要用途归属于六大类。一是娱乐活动。二是日常工作的一种工具。三是通过计算机能够实现自动控制，这也是计算机应用的另一个重要的方面。四是可以利用计算机进行教学，计算机辅助教学是利用计算机为工具向学生们教授知识，这样可以节省时间，方便同学们能够较容易的接受知识，也能按照不同的教学方式和领域进行教学。五是通过计算机进行设计，采用计算机设计是一种实用的技术，计算机设计的过程能够实现自动化或半自动化，可以大大缩减设计周期，减少设计成本和加快产品的更换率，在产过程中起着的作用。六是实现人工智能，计算机拥有记忆能力和逻辑能力，利用计算机模拟人类智力活动，能够代替人类部分劳力劳动，所以智能计算机作为人类智能的辅助工具，在以后的生活中会应用到很多的领域里。
2 算机软件发展在实际应用中存在的问题
近年来，计算机在我国发展迅速，相关部门对计算机软件技术也有着大力支持。尽管这样，但是面对计算机软件产业的发展和日益激烈的竞争状态，我国的计算机软件的应用方面任然存在着以下几个方面的问题。一是计算机软件产业核心技术缺乏，正如目前我国的软件技术处于中等的研发水平和研究实力，特别是在自主创新方面能力不高，由于这些问题使我国的软件产业在全世界的软件产业处于中等水平，所生产的产品在市场上具有不好的趋势。同时，由于核心技术的缺乏，甚至在关键性和战略性的领域中处于空白状态，出现一些市场经济效益差和市场前景不好的状况，与此之外，核心技术的缺乏不仅不利于计算机软件的长期发展，还对许多的安全信息构成了一定的隐患。二是计算机软件产业产品体系不合理，缺乏具有一定经济实力的企业的影响力，同时，我国的计算机软件技术产业也缺乏长远的规划，在很多情况下只限于眼前的利益出发，从而使得开发的产品缺乏竞争力。同时，缺乏以专业服务态度体系来支持现代的发展模式。三是计算机软件人才结构的问题，就目前看来，我国的计算机软件开发人员主要从事的是基础程序开发和基础技术的支持等基础性的工作，对于具有研究高层次软件技术的人才较为缺乏，这也成为我国目前计算机软件产业中的一大重要问题，正是因为人才技术上的问题，使得生产的技术产品和市场前景有着一定的偏差，因此，在实际的生产和再满足国际市场的前提下，我国应该提高对计算机软件研发技术和国际经营能力的复合型人才的培养和利用。四是计算机发展的环境问题，近年来，虽然大部分对计算机的发展很重视，但是任然存在对软件的重视程度和投入度不足的现象。存在着恶性竞争和软件盗版现象，长期以来的恶性循环，致使计算机软件产业止步不前[2]。
3 软件的发展趋势
3.1 开放化趋势。在实际的生产中，所谓的开放化就是指软件源代码的开放和软件产品的开放，对于开放源代码，可以降低软件技术和知识产权的成本，所以以开放源代码为基础的发展软件产业是推动我国计算机软件产业的开放化趋势的一大重要途径。同时，计算机软件技术的开放也能使软件行业内的人员能够相互学习，共同提高，从而提高产品的质量。这样也能进一步促进计算机软件的发展。
3.2 网络化。在信息时代的今天，网络是其一个基本特征。计算机软件产业的发展也是依靠网络为中心的变革，因为网络的高速发展，也拉近了全球的距离。所以网络化必将是计算机软件技术在未来世界市场中的一个重要的发展方向，它将会应用于世界的各个领域，并且能为各个角落的人提供服务。
3.3 服务化。在市场众多的产品竞争下，为客户提供优秀的设计理念，提供先进的设计技术和全面的应用功能及满意的服务态度，是计算机软件的一种主要的发展模式。它具体指的是在高层系统软件控制之下各种服务器形成一个具有计算和数据处理能力的多功能服务环境。同时，在软件技术的开发人员的思想和素质上也具有服务化的理念。因此计算机软件服务化趋势所提供给客户的体验就成为市场竞争的关键性因素。
3.4 智能化。在社会不断发展的今天，人工智能也不断的发展，其应用也越来越广泛。它可以提高资源配置的效率，提高信息系统的自动处理能力，扩大了意识思维的处理能力。所以自动化。数字化等信息技术促进了计算机软件的技术的高级化和成熟化发展，所以计算机软件的发展在以后必将朝着智能化趋势发展[3]。
4 结束语
随着计算机的普及和通信技术及计算机技术的发展，计算机与人们的关系变得日益紧密。人们的生活。生产和科学研究都已经离不开计算机，无论从哪种角度去看，计算机在我们日常生活中带来的作用都是不可衡量的。但是根据我国的实际情况，计算机的开发仅仅才几十年，在这段时间内，计算机也不断的变化升级，但任在很多方面还有不足，所以对于软件开发工作人员来说，在软件开发是选择合理的系统和科学的管理办法，才能使计算机的应用越走越广泛。
参考文献：
[1]陈波宇.计算机管理系统应用状况及发展前景[J].科学故事博览，2010（01）.
[2]梁华.浅论近年来软件开发技术与应用发展趋势[J].科技信息，2010（16）：118-120.
[3]孙丽霞.我国计算机软件现状及发展趋势[J].科学学报，2012（10）：311-313.
计算机硬件的发展趋势范文2
一、計算机软件开发技术的定义及其发展现状
利用软件开发技术研制而成的系统软件及应用软件就称作计算机软件，计算机软件是计算机技术发展过程中形成的产物[1]。计算机自身具备的软件就称作系统软件，如操作系统软件以及管理监控软件等都属于系统软件；而能够给予用户便利、帮助用户处理实际问题的工具就称作应用软件，如安卓应用软件、单机小游戏、银行客户端、淘宝客户端以及学习软件等都属于应用软件的范畴。系统软件与应用软件是构成计算机的重要部分，同时也是计算机得以正常应用的软件基础。我国软件行业正处于高速发展时期，对软件开发人才的需求量正在不断的递增。同时，随着软件使用领域的不断扩大，对软件开发人才的需求量也在日益增加，所以，目前计算机软件开发行业急需大量的软件开发技术人才。
二、新时期下计算机软件开发技术的应用
无论何种技术的研发及使用都是为了给人们提供更好的服务，使人们的工作方式及生活方式变得更加高效、便捷，更好的迎合人们的要求，计算机软件开发技术的应用也不例外。而唯有将计算机软件设置于计算机之中，方能发挥出计算机软件的功能。而计算机软件开发技术的实际应用主要体现在网络与软件之间的密切联系，在每个软件系统中，计算机的运作模式和用户处理信息的能力都是存在一定的差异的。例如，将Acess+VB6.0系统和ActiveX+Xml+Web系统分别设置于两个计算机之中，通过观测，不难发现，Acess+VB6.0系统可以有效的兼容计算机已有的系统，从而实现有效的运作；而ActiveX+Xml+Web系统却无法在计算机中有效的运作，究其原因主要是此系统无法兼容计算机再带的系统，用户在应用此系统时，除了必须对有关组件进行设置之外，还必须更换浏览器。此外，在设置完系统之后，我们还必须仔细的观测这两个计算机软件开发系统运作的稳定性和效果。总之，计算机软件开发技术的应用就是为了使人们的要求得到更好的满足，因此，人们可以按照自身的实际需求来选取相应的计算机开发软件。
三、新时期下计算机软件开发技术的发展趋势
计算机硬件的发展趋势范文3
关键词：“大数据”时代 计算机信息处理技术 分析
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0237-01
在“大数据”时代的背景下，数以亿计的计算机和移动设备正在持续不断的创造出数量惊人的信息。而未来的世界将是一个信息的世界。面对“大数据”时代的来临，计算机信息技术的更新换代迫在眉睫，如何把握机遇，勇于迎接挑战，是现在摆在信息学家、计算机专家以及企业家面前的一个关键课题。
1 “大数据”时代的机遇
“大数据”时代的来临带动了对于数据的深度挖掘和综合应用，从而为多个产业的发展创造了价值。此外，“大数据”时代弥补了传统数据存储技术的安全系数低的缺憾，开发了云技术和物联网的新形势。由于“大数据”时代对于信息安全的要去较高，因而很大程度上带动了信息安全的发展和进步。
2 “大数据”时代的计算机信息处理技术
2.1 信息采集、加工技术
“大数据”时代下的计算机信息处理技术的首要任务就是收集和整合数据信息。只有完整的收集信息数据，才能开展接下来的计算机信息处理技术。第一步要明确数据信息的目标源，然后针对目标数据采取进一步的跟踪和监督，控制信息数据的流向，将采集的完整数据信息如数录入到计算机数据库中。下一步就是针对采集的信息数据的加工和处理，一切加工处理工作的宗旨就是用户的要求和指令。最后一步就是将按照客户要求处理的信息数据传输到用户的手中，保证信息传送过程中的完整不被泄露，完成整个采集、处理和传送过程。
2.2 存储技术
将收集来的数据信息进行存储，是”大数据”时代下计算机信息处理技术中的关键环节。是否可以更加合理有序的存储大量的数据信息，是”大数据”时代下衡量计算机信息处理技术优劣的关键之处。良好的储存技术可以保证客户第一时间内快速的从庞大的数据库中调取所需的数据信息，无一遗漏。随着技术的不断进步，计算机信息处理技术的长时间存储数据的功能也越来越受到广泛关注。
2.3 信息安全方面的技术
“大数据”时代的来临，在很大程度上提高了用户体验的同时，也给信息数据的安全带来了很大的挑战。现今的世界是一个信息的世界，信息的安全和隐私是世界范围内关注的焦点。计算机安全体系的建立需要大量的资金投入，引入大量专业技术人才，加大对信息安全体系的研究和分析力度，将计算机信息处理技术关注的热点致力于开发信息安全的技术产品，为信息安全体系提供坚实基础。此外，为了满足如今对于信息安全的高标准的要求，要不断研发新的技术和项目，重视对重要数据的跟踪检测，尽量做到在庞杂的数据库面前，可以提高每一个数据的安全系数。
2.4 信息处理技术的发展
“大数据”时代的特征就是庞大数据信息量，这样想要完成对如此大规模数据的研究和分析，就会受到计算进硬件设备的限制，因为在这种情况下，云技术的发展应运而生。云技术可以破除计算机硬件对信息网络技术发展的阻碍，处理比传统计算机数据量提高上百倍的数据信息，这是未来“大数据”时代下计算机信息处理技术的发展趋势，具有无限的发展潜能。云技术可以将传统的计算机硬件与网络分割开来，各自运行，既保证了计算机硬件的正常稳定运作，又能形成庞大的云计算网络，构建起一个“大数据”信息网络系统，来解决数据量巨大的问题。
3 “大数据”时代下计算机信息处理技术的方向
3.1 计算机网络朝着云计算网络发展
传统的数据处理技术已经不能适应现今庞大的数据计算量，因而云技术的发展是必然趋势。云技术网络可以破除计算机硬件系统处理数据有限的弊病，信息构架不再依附于计算机的硬件系统，利用最新的数据中心技术，将云计算技术向更高的层面和更广的领域发展。
3.2 计算机技术朝着开放式网络传输技术发展
这里的开放式是指将计算机网络与计算机硬件分隔开来，让网络计算不再受限于传统的有限的计算机硬件设备，定义我全新的网络构架，避免计算机硬件对于信息数据的数量的限制和阻碍。
3.3 计算机技术与计算机网络相互融合
计算机技术和计算机网络相互融合，成为一体，是未来大数据时代下计算机信息处理技术发展的一大方向。传统的计算机技术需要计算机硬件的配合，才能完成对数据信息的处理工作，未来计算机技术的发展趋势就是摆脱计算机硬件的束缚和牵制，单独依靠计算机网络完成对于庞大的数据信息的甄别和处理工作。也就是说，将来的计算机技术可以通过连接网络完成“大数据“时代下的计算机信息处理的技术工作，基于网络平台的帮助，满足”大数据“时代下的最新数据信息的处理要求。
4 结语
随着科技的进步，经济的发达带来了信息技术的日新月异。科技进步带来数据量的激增，引起新一轮信息技术的变革，诱发了“大数据”时代的来临。综上所述，“大数据“时代的来临给计算机信息处理技术带了机遇和挑战，传统的计算机信息处理技术已经不能满足数据量激增的现状，因而云计算技术应运而生。
参考文献
[1]刘小霞，陈秋月.大数据时代的网络搜索与个人信息保护[J].现代传播，2014，36（5）：125-128.
计算机硬件的发展趋势范文4
【关键词】 计算机 操作系统 发展趋势
操作系统作为计算机硬件上配置的软件，其是对硬件系统的有效扩充，能够科学组织计算机工作流程，确保资源的有序管理，便于用户使用计算机。随着科技的发展和时代的进步，操作系统的新工艺和新技术不断涌向，在一定程度上增加了系统的功能，并形成良好的平台环境，满足多用户的实际需求[1]。自计算机产生以来，人们就开始关注操作系统的研究，而Linux、UNIX、Windows这三种计算机操作系统是当前较为成熟与流行的系统。
一、计算机操作系统类型
操作系统作为计算机中的重要构成部分，是计算机硬件与用户之间的重要接口，用户只有对计算机操作系统提供的相关系统服务加以了解和掌握，才能优化利用配置系统资源。计算机操作系统可分为UNIX系统、Linux系统、Windows系统。
其中UNIX系统主要是采用统一的认证规范和实施标准，只需开发应用程序则可进行移植，从而促进应用程序的开发和UNIX的发展。当前UNIX系统发展已经相对成熟，成为工作站、网络服务其和大型机的主流操作系统，有利于推动Linux等系统的发展。
而Linux系统是对UNIX系统的补充和传承，其开源模式的价值及软件环境被大众所接受和认可，相关功能也在不断发展和成为，对Windows系统产生了一定的冲击，开始抢占Windows系统的市场份额。对于Linux系统而言，其在嵌入式与服务器等操作系统的应用领域占据较多的市场比重，许多厂商开始将该系统预装在个人电脑上。
Windows系统作为人们常用的一种系统，其功能相对完善，适用于各种领域，在国际通用系统中的比例较大，并在服务器市场上具有一定的应用范围[2]。Windows系统是当前最为流行和使用最广的操作系统，在技术方面十分成熟，并且近年来微软投入大量的经费来强化Windows程序的运行能力，以此进一步扩展Windows系统的应用范围，推动该系统的长远发展。
二、计算机操作系统的发展趋势
对于计算机操作系统而言，其会朝着便捷化、多样化、网络化、小型化和专用化的方向发展。一是便捷化。随着电子技术和虚拟技术的快速发展，计算机操作系统可像文件一样携带在身上，能够简单与方便地应用在其他计算机上。值得注意的是，当前开发的虚拟机虽然具有较大的规模，但仍需对其加以改善，而便捷化也仍然是计算机操作系统的重要发展趋势。
二是多样化。计算机系统在多样化和安全问题取得了较大成效，系统的可靠性与安全性不断增强，但是由于计算机技术的发展和领域的扩展，病毒层出不强，杀毒软件无法有效阻挡部分病毒的攻击与侵入，使得计算机安全问题日益突出。当然为了满足用户多样化和多层次的需求，计算机的操作系统将趋向于多样化方向发展，这也是新技术发展的必然要求。
三是网络化和小型化。网络作为人们日常生产生活中的重要部分，操作系统也日益依赖于网络通信和资源共享，虽然目前提出了分布式和网络的操作系统，但是其在技术上尚不成熟，需要进行更多地研究与投入来实现操作系统的网络化发展[3]。随着时代的发展，以往巨型计算机逐步形成现今的掌上电脑，因此计算机操作系统也会趋于小型化，通过纳米技术的深入发展来为系统小型化发展提供可能。
四是专用化。计算机的不断发展与应用，有效带动了网络计算和移动计算等技术的发展，有利于推动计算机操作系统的深层次和专业化发展。因此在今后的发展过程中，计算机会具备嵌入式操作系统和专用的通信设备，将其应用在实际生活中，则能够通过一天计算机来控制与管理家中的全部电器，实现家庭电器的互通互联，为人们的生活提供便捷性。
结束语：
随着计算机技术的发展以及计算机系统功能的增强，操作系统发生了极大的改变，从功能完善、应用范围扩展、用户体验升级和技术创新等方面来满足用户对其性能与功能的需求，使其能够与时俱进，适应市场和时代的发展。当前的计算机操作系统相对完善，在科学技术发展的背景下将会朝着多样化、便捷化、小型化、网络化和专用化等方向发展，并且不断提高操作系统的技术，让用户使用变得更为方便，取得突破性进展。
参 考 文 献
[1]鲍一飞. 关于对计算机操作系统的发展趋势分析[J]. 电子技术与软件工程，2015，No.6515：72.
计算机硬件的发展趋势范文5
关键词：面向就业；计算机维护维修技能；教学
一、以就业为导向的计算机维护与维修技能课程教学现状
（一）教材和课程没有依照市场需求进行相应的调整
计算机维护与维修技能课程，需要以就业作为导向对学生进行培养，其中最根本的目的便是结合市场对人才的需求，对人才进行有针对性的培养，以便学生具备更强的竞争能力，将学生的就业情况进行有效改善。但是，由于科技的发展，计算机技术以及经济市场当中的变化速度非常迅速，所以在当前的院校当中，有些院校的教材内容以及课程安排并没有根据市场导向需求做出相应的调整，依然使用旧的内容进行授课。所以学生学到的内容与市场的实际需求会有非常大的差异，拥有的技能与市场对人才的要求不符，甚至有些技术是市场所淘汰的，这样不但会浪费学生的学习时间，还会对学生的就业发展起到非常大的阻碍作用。
（二）学校拥有的计算机硬件比较落后
院校当中的计算机硬件比较落后，不利于学生的实践操作。有些学校在计算机维护与维修技能课程当中，应用的为以往陈旧的计算机硬件。但是计算机发展的速度非常快，很多硬件已经经历了很多代的更新和换代。如果依然使用以前的硬件设备进行授课，会对学生的实践操作产生影响，使其不能学到当前最先进的知识。此外，学生对于潮流的追赶非常强烈，对最先进的设备会比较感兴趣，如果一味的应用传统的计算机设备，会使学生失去学习的兴趣。
（三）忽视学生的实践操作水平提升
计算机维护与维修技能课程教学中，要对每一位学生的实践能力培养给予重视。在对学生进行培养的过程中，有些院校对学生的考核会利用笔试进行。因为场地以及设备等一些外在因素的限制，对于学生的学习状况以及教学效果，会利用笔试的成绩进行判断。其中笔试的内容大多数是理论知识。所以，由于教师对于计算机维护与维修技能的实践能力培养有所忽视，使得相关的教学工作没有将就业作为导向，所以培养出来的人才不能与社会发展相适应，也不符合市场需求，如果只是注重对学生理论知识的提升，忽视了实践操作的锻炼，会使教学质量下降，学生的发展也会受到相应的限制。
二、解决计算机维护与维修技能课程问题的有效策略
（一）结合市场需求变化，对教材以及课程进行安排
因为计算机发展的速度非常快，因此在这一行业当中，对于市场的需求变化也在不断的更新，如果在教育教学过程中应用的教材以及授课模式非常传统，不但不会对学生的学习起到帮助和促进作用，还会影响学生学习的积极性。因此，学校在日常授课的过程中，需要结合当前的市场需求变化，对教材内容以及课程的安排进行合理调整，以便使培养出来的人才能够在当前激烈的竞争当中占据更多的优势。并且对于课程的编制和内容的制定，一定要紧紧结合时展的脚步，跟随当前的发展趋势对学生进行培养，合理安排理论课程与实践课程，使学生对更多的知识进行系统掌握，有益于学生理论知识与实践技能的双重提升，实现提升就业率的目标。
（二）增加计算机硬件的资金投入
在日常授课的过程中，如果使用的计算机设备比较落后，不但会使学生探究的兴趣以及积极性有所降低，还会使学生掌握的维修技能出现偏差，不利于学生的未来就业以及发展。所以，院校针对计算机硬件的资金投入要有所增加，结合时代的发展对计算机技术进行更新换代，以便学生能够对当前先进的技术以及维修需求有所了解，使学生对知识进行有效的学习和掌握，以便为之后的就业做好基础。
（三）明确实践操作对学生的重要意义
当前，社会当中最缺乏的便是技术性人才，尤其是对计算机行业人才的需求非常迫切。但是对于求职者的技能水平有着非常严格的要求。所以，在日常授课当中，学校要结合当前的市场需求，为学生的就业提供更多的机会。其中，要注重对学生理论知识以及实践操作技能的双重培养，将实践操作作为培养和训练当中的重要内容，不但要将学生维护以及维修的技能水平进行提高，还要锻炼学生的实践能力以及思维能力，使其综合素养得到发展，对学生的竞争力提升会起到重要的帮助作用。
计算机硬件的发展趋势范文6
关键词:教学改革;案例教学;硬件基础
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
当今社会对于熟练掌握计算机应用能力的复合型人才的需求日趋旺盛,熟练掌握计算机的通才极为紧缺。为满足社会的需要,培养出适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,在高等院校加强学生掌握计算机理论知识和实际应用能力的培养势在必行。
基于通识教育的大类培养,实施精英教育是大连理工大学提出的教学改革指导方针。“计算机硬件技术基础”课程是培养学生利用计算机从事科学研究和科技开发工作的技术基础课程。1997年教育部高教司颁发“加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见”以来,我校便开始执行计算机基础教学三个层次的课程体系,“计算机硬件技术基础”课程成为面向全校非电类专业开设的第二层次计算机技术基础类课程之一。2003年教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会又下发“关于进一步加强高等学校计算机基础教育教学的意见”(以下简称“意见”),把“计算机硬件技术基础”列为重点核心课程,并提出了教学基本要求。
“计算机硬件技术基础”是大连理工大学非电类理工科专业技术基础限选课程。本课程是一门面向应用的、实践性和综合性的通识教育课程。本课程主要讲授计算机硬件的基础理论、基本技术和方法,教学目的是培养学生应用计算机硬件技术知识解决本专业及相关领域中问题的能力,使其能成为具有较强实际动手能力和科研开发能力的应用复合型人才。培养学生利用软硬件相结合的方法分析解决本专业领域的思维方式,从而为学生进一步学习计算机的后续课程,学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要的基础。
2立足创新能力培养,构建“硬件”教学课程体系
“计算机硬件技术基础”作为非电类专业的计算机技术基础类核心课程之一,其教学改革应符合精英人才培养这一目标。“计算机硬件技术基础”课程包含了众多的计算机硬件基础知识、基本理论和基本方法,而且具有很强的系统性和实践性。该课程对于强调培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力具有特别重要的意义。任课教师不能只“教”计算机的硬件知识,还应特别重视培养学生的创新能力。课程组的任课教师根据这一思路,充分借鉴了国内外相关高校成功的教学实践经验,设计了以基于通识教育的精英人才培养模式为导向的“计算机硬件技术基础”课程体系。从教材建设、教学内容、授课方式、实践环节、考核体系等方面全方位构建计算机硬件基础教学体系。经过近四年来的教学实践,该门课程取得了良好的教学成果,获得了学生的好评。
3重视教材建设和教学内容的及时更新
根据高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导分委会2003年提出的指导意见中的教材建设要求,对于典型核心课程的教材,要强调教材的基础性和系统性,突出基本概念、基本技术与方法的讲解。要使教材能反映计算机技术的新发展,特别是对于教材中一些技术性、应用性的内容更应如此,要让学生能学到一些先进的开发工具和开发方法。要编写一些具有专业特色的计算机教材。教材内容不是一般性地讲解计算机的技术与方法,而是将它们与专业应用有机结合。要重视案例课程的教材研究,教材从内容到结构要能反映案例课程的特点。
根据“意见”精神,课程组的任课教师编撰了高等教育出版社最新出版的“十一五”规划教材《微型计算机硬件技术》,以目前在计算机领域中占主导地位的80x86系列微机为例,系统地介绍了计算机的硬件技术基础知识,并通过对计算机中相关先进技术的介绍,体现出计算机及其应用技术发展的最新水平与趋势。
结合教材内容,重新调整了教学大纲和教学内容,学时安排参见表1,教学学时为32学时。
“计算机硬件技术基础”课程内容涉及常用逻辑元器件、CPU、指令系统、内存储器、外存储器、输入输出接口、常用外部设备和计算机网络等诸多内容,较为繁杂,课程组的任课教师本着少而精、知识面宽、知识新等原则,删繁就简,一是适时修改教学大纲,使之尽量符合新的学科技术及应用发展现状;二是体现在每次具体讲课内容中,可及时传递一些新的学科技术及应用信息,强调加强计算机硬件的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能的培养。在保持课程内容系统性的前提下,主要选用和总结具有一般性、普遍性意义的内容。并在今后的课程讲授中,实时追踪最新计算机发展技术,及时补充到课堂教学中。
4启发式的案例教学方法
计算机硬件课程的特点是包括多门计算机相关课程,体系庞大,内容繁杂,而且大部分知识枯燥抽象,晦涩难懂。计算机硬件的工作原理与人的思维和行为方式“格格不入”,学生对抽象的指令和复杂的硬件电路很不适应。如果教学方法不合理,学生往往因为感觉太难而产生抵触心理,从而导致教学效果不理想。因此课程组在授课环节的设计上,围绕以学生为本、培养学生的创新能力这一教学目标,以是否符合创新能力的培养目标作为教学方法的设计依据。实践表明,采用循序渐进、深入浅出、突出重点的启发式方法授课,配合精心选择的各种工程实际案例有助于教学效果的提高。
用浅显易懂、循序渐进、逐步深入的方式介绍课程内容,帮助学生对课程产生学习兴趣,避免一开始就介绍过多的专业术语和细节。在每一堂课的设计上都有一个重点主题,课堂内容围绕这个重点展开,而不是一味按照讲义的章节顺序进行。例如在介绍计算机各个部件的工作原理时,以人体为例对比介绍,CPU的作用相当于人类的大脑,指挥身体各个器官协调工作,键盘、鼠标等输入设备相当于人们的耳、鼻、喉、眼等感知器官,显示器和打印机等输出设备相当于人类的嘴、手、脚等等,既避免了枯燥的讲解,又加深了学生的印象,激发了学生的学习兴趣。
精心选取和策划教学案例,案例是为知识服务的,所讲的案例一定要紧紧围绕相关知识,切不可偏离主题。具体讲授时可以步步导入,由浅入深;也可互相穿插,讲述理论知识时引入案例分析,分析案例的过程中又回到对理论知识的进一步探讨。整个过程中要注重与学生的互动,提出精心准备的各种问题给学生,让他们思考解决问题的办法,教师可以进行适当的启发和提示,这样学生对知识在实例中的应用会有更切身的体会,这种体会还可以进一步反作用于知识,使其对知识的理解和认识更进一层。比如在讲授逻辑电路时,结合三人表决电路的设计,从实际出发,重点介绍逻辑电路的设计和优化,这样讲授要比按照教材逐一介绍各种逻辑电路的效果好得多。又比如在介绍串行接口的介绍,避免对接口原理的枯燥讲解,引入计算机监控系统的实例,介绍RS232在计算机监控系统中的应用方法,进而引申出在工程中广泛应用的RS422和RS485接口,极大地调动了学生的学习兴趣,形成了研究型学习氛围。课程组的老师在授课过程中注重对课程内容学习方法的介绍,引导和启发学生掌握分析问题的方法,从而做到融会贯通、举一反三。
5重视实践环节
鉴于上机实践实习在计算机硬件基础教学中的重要性,任课教师编写了《计算机硬件基础》上机实验配套教材,合理组织实验教学内容。
实践能力和创新能力是素质教育的重要组成部分,是由被动学习转为主动学习的必由之路。在“计算机硬件技术基础”课程中,动手能力的培养尤为重要。因此在实验教学方式上,要有意识地增加学生自主思考、独立动手的机会,培养他们的独立创造能力;在实验内容上,根据不同专业需求,分别开设计算机硬件拆装实验和微机接口实验两部分。
计算机硬件拆装实验内容:为每个学生提供一套微型计算机,要求学生认知计算机各个主要硬件、独立完成组装计算机、安装操作系统、驱动程序和应用软件,独立完成计算机网络的配置操作。课后要求每个学生写出完整的实验报告,要求记录CPU型号和主频,主板外频和倍频的设置方法,各种板卡的型号,各种外设的品牌型号。除了上述实验报告以外,还要求学生根据电脑市场的商情和学生本人的实际需求,写出一份虚拟装机报告。该实验适用于数学学院、物理学院、力学系、化工学院、材料学院、船舶学院、环境生命学院和管理学院等。表2为该实验内容及学时(12学时)安排。
微机接口实验内容:为每个学生提供一套综合实验仪器设备,完成A/D和D/A转换实验,I/O接口设计等(4学时)。着重培养学生应用典型可编程接口芯片和数字电子技术进行综合设计能力。为培养学生主动学习的意识,加强了要求提前预习实验的环节,以使学生不盲目地仅为完成实验内容而做实验,而是要求他们做完实验后有一定的收获,得到一定的能力训练。要求学生独立完成实验,最后给出具有一定见解的实验报告。尽可能发挥学生的独立思考能力和主观能动性,以培养学生的实际动手能力和创新能力,倡导学生自主学习和独立探索。该实验适用于土木学院、动力系和化机系等。
6改革考试评价体系
根据本课程的特点,要求学生理解本课程的基本原理外,着重考核学生分析和解决问题的能力,引导学生不仅关注课本知识,还要关注本学科的最新技术的发展趋势。
改革了传统的“一纸定终身”的考评模式,学生的最后成绩由基础理论成绩、实验成绩和平时成绩三部分综合评定得出,其中基础理论部分的考核采用上机考试,机考成绩占总成绩的60%,实验成绩占总成绩的20%,并结合学生在实验过程中的主动性、动手能力、分析和解决问题的能力给出实验成绩。任课教师根据平时出勤情况、平时作业、课堂提问以及课堂讨论等平时学习的积极性、主动性给出平时成绩,平时成绩占总成绩的20%。
严肃考场纪律,杜绝学生作弊思想的滋生,课程组老师建立数量庞大、范围广泛的试题库,并随时补充新的题目加入试题库。课程组的任课教师开发了计算机硬件考试系统,并按遗传算法随机组卷,学生上机答题,避免了雷同的试卷,杜绝了相互抄袭的现象。上机考试的评阅则采取学生考试结束后当场打分,整个考评过程透明公正。此外,课程组还建立了考试结果分析制度,以指导命题和改进教学。
7结束语
“计算机硬件技术基础”课程改革从2006年秋季开始进行,从各学期学生的教学评估情况看,多为“理论联系实际”、“讲解方式浅显易懂”、“考核方式新颖”、 “这门课程很有趣”等正面评价。从学生的认可度来看“计算机硬件技术基础”课程的改革是比较成功的,符合人才培养的目标,有利于培养学生的研究创新能力。经过课程组教师的长期努力建设,2008年该门课程获得辽宁省精品课程立项,现正在建设当中。
构建合理的计算机硬件基础课程体系,对培养学生良好的计算机硬件基础,提高学生在本专业领域综合应用计算机的能力至关重要。通过计算机硬件系列课程体系建设及系列课程的教学改革实践,完善了课程体系,改革了各个教学环节,在教学大纲、教学内容、教学手段、考核环节和实验教学等方面做了许多工作。近年来,随着中小学信息技术课程的普及,大学生的计算机应用水平得到了很大的提升,尤其是从大中城市报考来的大学生已经具备了相当不错的计算机水平,这些学生已经不满足于有限的课堂讲授,为满足学生自主学习的需要,课程组的教师正在努力建设基于因特网的教学资源库,整合国内外优秀的教学资源。随着计算机技术的不断发展,计算机硬件课程建设和教学改革是一项长期的工作,更需要坚持不懈的长期努力。
参考文献:
[1] 教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会.关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见[J].中国大学教学, 2005(5):11-18.
[2] 邹逢兴.关于创新“计算机硬件技术基础”课程教学的实践和思考[J].计算机教育,2004(2):81-84.
