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计算机硬件相关专业范文1
关键词：声音专业；录音艺术；艺术与科技；计算机基础
随着数字影像、声音以及互联网信息技术的快速发展与广泛应用，现代影视声音制作的过程、方式、内容都发生了巨大的改变[1-2]。作为新时代的建设者，即使不是理工科专业的学生，在未来的社会中也无法离开计算机的应用；但是现有的计算机基础教育体系，仅针对文科类学生提出了“1+X+Y”的教学方案[3]。本文将针对声音相关专业学生的计算机基础课程，提出合适的教学内容以及教学方式。
1声音相关专业中计算机基础课程教育所面对的问题
1.1艺术类院校学生计算机理论基础与应用能力薄弱
艺术类学生在高考前不仅要进行文化课学习，还要消耗大量的时间进行专业训练，这就导致艺术类的学生接触计算机的时间比较少。尽管近几年网络与电子设备的普及[4]，学生电子设备的应用水平愈发熟练，但是对于计算机硬件构造与软件设计原理等知识都非常薄弱[5]。
1.2艺术类院校计算机教学资源不足且陈旧
计算机基础课不仅应讲授理论知识，更应将这些知识用于实践。对于艺术类院校而言，硬件实验室、网络实验室、计算机机房等实验室都十分稀缺。此外，计算机相关课程的总教学学时，也已无法满足现代计算机知识体系的教学，这些都制约了教师的授课内容及授课方式。
1.3现有教学大纲无法满足艺术类学生的专业需求
现有的教学大纲按照计算机历史、计算机硬件、计算机软件、程序设计等顺序进行讲解，但是对于大部分学生而言，入学后首先要面对的问题就是如何挑选一台陪伴他们四年的专业计算机，而这一部分内容通常要上课几次之后才会涉及。此外，对于声音相关专业的学生而言，现有大纲中的知识无法满足他们自身专业的需要，这就造成课程结束后，学生虽然学习了许多计算机知识，但却无法与自身相结合[6]。
1.4艺术类院校计算机课程师资力量不足，专业背景单一
在综合类大学中通常都会由专业院系的教师来讲授基础专业课，而对于艺术类院校而言，有的计算机教师来自计算机专业，有的来自其他相关数字媒体专业，这就造成教师的知识结构比较单一或者不够专业[7]。在对艺术类学生进行教学时，就会出现两种极端情况：第一种情况是计算机内容过于专业；第二种情况是自身专业应用过强。
1.5计算机网络道德教育缺失
网络诈骗，主播涉黄，破解校园卡系统，微店贩卖代购假货这些问题都是伴随着计算机网络发展以及计算机知识的普及所带来的各种道德问题。大学生在校期间，是其思想观念成型的重要阶段，目前的计算机教育缺乏对学生技术道德的教育，这样很容易造成学生误入歧途[8]。
2声音相关专业中计算机基础课程改革研究
2.1与声音相关专业相结合，对教学内容进行改革
2.1.1信息技术基础在进行这部分讲解时，通常是按照计算机的历史、应用分类来进行讲解，但是对于现代计算机而言，手机、电脑、平板、服务器之间的界限逐渐模糊，分布式计算、模式识别与人工智能技术逐渐成熟，计算机的关注点也从软硬件更新迭代向以数据处理为核心转变。在这部分讲解时，会将课时的重点放在最近的技术发展趋势上，如分布式计算、模式识别基础、区块链基本原理等。
2.1.2计算机硬件系统考虑到声音相关专业的学生在未来的发展中会经常接触到音响工程系统，在这一部分将着重讲解计算机输入输出设备，特别是计算机接口部分。而在讲解其他计算机硬件部分时，将带领学生通过网上商店去模拟组装一台符合声音制作需求的计算机，并通过分组讨论以及提交文档的方式，使学生在实践中掌握计算机硬件知识。在讲解计算机核心处理器时，可以使用面包板或者电路模拟软件带领学生完成逻辑门、运算器、时钟等硬件设计，并在学期后期讲解设计语言时让学生通过软件实现核心处理器的部分功能。通过这两种实践方式，使学生更好地理解计算机逐层抽象的设计思维。
2.1.3操作系统基础及软件应用计算机基础教材中通常只对Windows进行了详细的讲解，但是对于影视声音相关专业的学生而言，数字媒体处理技术更加先进的苹果系统才是他们最常用的系统，另一方面，对于交互媒体、艺术与科技等专业的学生而言，多操作系统也是他们会经常接触到的情况，因此这部分内容将把重点放到苹果操作系统的原理与应用，同时将带领学生完成多系统的安装与使用实验。
2.1.4计算机网络基础及应用声音制作过程中需要大量声音素材，现有的素材访问方式通常是NAS或者SAN磁盘矩阵。在讲解这一部分内容时，除了让学生通过模拟设计办公室或者宿舍网络的方式掌握TCP/IP知识外，还会带领学生进行搭建磁盘矩阵、设置访客网络、搭建FTP服务器、搭建HTTP服务器、搭建数据库服务器、设计声音工作室网络解决方案等，切实贴近声音相关专业学生未来工作的网络实验。
2.1.5计算机数据处理传统的计算机数据处理主要讲授的是数据库以及SQL查询语言，但是随着互联网通信技术的发展，JSON、XML等数据文件；爬虫技术、数据挖掘、模式识别等数据处理技术越来越受到关注，因此这一部分的内容将涉及简单的概率与数理统计内容，帮助学生了解模式识别的基本原理，带领学生通过Matlab、Python或者TensorFlow进行简单的实验，对于声音相关专业的学生而言，还需要特别讲解一下自然语言处理技术。除了对于数据本身的处理，计算机数据接口以及数据帧结构也需要在这一部分进行讲解，对于声音相关专业的学生而言，MIDI、MADI、AES/EBU、S/PDIF、ADAT等常用的数字音频数据协议也需要学生在这一部分掌握。
2.1.6计算机多媒体技术对于这艺术院校的学生而言，在未来的学习过程中会接触非常专业的数字音视频工作站，因此传统的多媒体教学，如音频、视频、动画、网页制作等内容对于学生而言没有太多的意义，因此这部分内容将转变为对未来课程的铺垫。如在这部分课程中讲授声、光、耳、眼之间的关系，以及计算机是如何模拟人耳与人眼的操作，模拟信号与数字信号之间的变化，计算机图形学基础，使学生对于计算机处理多媒体数据的过程有一定的基础概念，帮助未来更好的应用专业媒体软件。
2.1.7计算机安全与道德教育在学生掌握了大量计算机知识之后，出于好奇的心理有的学生可能会将技术应用到不正确的地方，这就需要计算机教师在进行智育的过程中也要重视德育。另一方面，在学生面对复杂的社会构成时，也要教会学生如何保护自己，特别是保护好个人隐私，防止学生受到网络诈骗、贷款、传销等非法行为的伤害。
2.2优化考核方式，强化实践能力
通常的计算机基础课考核方式为卷面知识点考试，笔者认为对于艺术类学生而言如何将计算机知识熟练地运用才是计算机基础教育成果优劣的评判标准。相较于多次或单次考试，学生平时实践的表现，期末项目中所体现的设计思路等都可以很好的体现学生对计算机知识的掌握水平。而期末考核方式的改变，也将促使学生更加注重平时练习，并将理论运用到实践中去。
2.3增强教师综合业务水平
专业融合是未来社会的发展趋势，这一点不仅体现在艺术类学科中，也同样体现在其他学科中。对于计算机教师而言，首先就是要掌握好本专业知识，再有一点就是要掌握目标学生所在专业的知识。教师可以通过跨专业进修、参加跨专业活动、研讨会等方式提高自身的业务水平。同时，作为教师更应当多与学生沟通，掌握学生的真实需求，适时调整自身的教学进度。
计算机硬件相关专业范文2
关键词 计算机专业 实用型人才
计算机专业毕业生工作难找是我国目前计算机教育首要问题，按当今互联网的全面普及网络交易平台的火爆形式来看，计算机专业的学生找工作应该并不难，实际上形成工作难找的主要因素有以下几点：
一、高校专业教育与社会需求发展脱节
高等教育在计算机科学理论研究与知识推广方面有比较好的优势，但对于社会需求的应用型人才的培养上却有些单一。我所感受到现状是大部分计算机专业的毕业生动手能力尚可，但他们仍缺乏实际应用程序开发以及对计算机硬件修复能力，由于有的学生接触社会晚，不了解社会计算机专业的实际人才能力的要求，而不能很好地将本专业技术的知识真正应用到生产工作中。
我们如今吧不论是生活还是学习，工作都离不开计算机的运用。社会对计算机技术从业人才需求自然越来越多，但同样是专业性的行业千差万别，这样计算机专业的应届毕业生要比其他专业的学生就业机会多很多，但同时出现在毕业生面前的问题是：计算机专业的学生要具备哪些专业能力才能去适应社会，满足企业，公司的用人需要。
从计算机专业人才需求的来看，通常有系统开发和应用开发两种。系统开发包括系统硬件开发和系统软件开发，大多学生在大学期间单单只对系统软件开发感兴趣，而忽略了对系统硬件的了解和掌握，硬件应用系统采用计算机实现其它信息与数字信息间的转换、处理和存储，以实现对生产、生活中的仪器、设备和系统的控制，这类从业人员没有过硬的硬件知识和技术显然是寸步难行的；计算机软件的掌握固然重要，但他还是以硬件作为基础的，计算机的软件应用系统是在系统硬件和软件的基础上，通过高级语言设计出不同行业不同公司所要求的应用程序，如果只是要求做出应用程序，从事程序方面的开发基本不需要了解计算机的硬件基础知识，只要具备相关专业的知识，就能设计出符合公司要求的应用程序，相比之下，计算机专业的学生不具备其它专业的专业知识，对这类程序应用没有占有优势，这样一来，程序设计人员常常来自各行各业，而不是计算机专业的人才。所以在大学的计算机专业教育时，必须要求学生对计算机硬件和软件都有充分的了解及掌握，必须具备其他专业人员不具备的知识才可占有一席之地。这些知识包括硬件知识、系统结构知识和算法等，将这些知识与相关专业知识结合，就可以设计出性价比更高的应用系统才能合理地选择软件和硬件，从而实现系统的最优。在找工作的时候能力更为突出。
二、高校的教学方法，实习实践环节缺乏
当前大多数院校的计算机专业课程设置未能与社会科学的发展与计算机应用的发展同步前进。而仍然沿照多年前的专业设置方案。这些方案以一味纯理论的课程设计、毕业设计作为实习实践的环节，而高校里的这些实践环节存在着学科片面性、与社会企业应用脱钩、缺乏系统的、全面的、充分的实习实践环节。这些都需要在高校在教学方法，实习实践环节上进行加强改进。
三、高校的师资建设滞后
除了教学方面，在师资建设上也存在一些问题。大多高校教学一线的教师多偏向于理论教学类型，平时教学任务繁重，无暇从事计算机应用项目的开发科研工作，缺少实践项目的经验，很少教师能够在计算机应用项目上给学生提供更好的经验指导及建议。
通过以上的阐述，结合我在高校计算机教学工作数年相关经验，为提高计算机专业毕业生的就业率，对现行高校教学模式不足的地方提出改进建议：
在计算机专业大四学年阶段以多进公司单位实习多进行实际操作实践为主，学校多联系专业相关的公司单位进行校企合作，在条件允许的期刊下多与企业创办实习基地。给毕业生更多的实习就业机会。
记得小学的时候有篇文章叫《小马过河》，其中所讲的意思就是实践出真知，学生们在大学里大多学的专业知识过于理论化，程式化，即便掌握专业课程的基本应用能力，在社会实践运用时还是会有很多力不从心的时候，而通过在企业，公司的实习实践，学生会了解到需要综合运用多门专业课程的理论及其应用知识，一方面让学生走入企业中实习，观摩、学习、参与企业的生产过程，这可以让学生更早地与企业接触，深入了解企业对计算机应用的需求，思考运用所学知识解决实际问题的能力，加强对课程的理论与实践的学习，掌握业界内计算机最新的发展趋势；另一方面，企业应用项目有一定的复杂度、时间限制，对同学们也提出了比较高的要求，在有压力的驱动下锻炼学生的实践动手能力、解决实际问题的能力，也锻炼了同学们与他人沟通协作的团队精神。
参考文献：
[1]李晓明，陈平，张铭，朱敏悦.关于计算机人才需求的调研报告[J].计算机教育，2004.
[2]王琦.优化人才培养模式---提高计算机专业学生就业竞争力[J].计算机教育，2007.
计算机硬件相关专业范文3
关键词：离散数学；辐射作用；辐射体系；编译原理；数据库
中图分类号：TP3-4
离散数学是现代数学的一个重要分支，也是计算机科学与技术的理论基础，所以又称为计算机数学[1]。离散数学研究离散量的结构及其相互关系，通过离散数学的学习，不但可以掌握离散结构的描述工具和方法，为后续课程的学习创造条件，而且可以提高抽象思维和逻辑推理能力，为将来参与创新性的研究与开发工作打下坚实的基础。
离散数学课程所传授的思想、方法与工具，广泛地体现在计算机相关专业的诸领域，从科学计算到数据处理，从计算机科学理论基础到计算机应用技术，从计算机软件与理论到计算机硬件及体系结构，从人工智能到知识系统与工程，无不与离散数学密切相关。由于计算机本身是一个离散结构，它只能处理离散的或离散化了的对象及对象关系，因此，无论计算机科学理论本身，还是与计算机应用密切相关的现代科学的其它研究领域，都面临着如何对离散结构进行数学建模的问题；当然，也需要考虑如何将已建立的离散数学模型进行计算机应用的问题。
随着计算机专业研究生入学考试中专业课程统考的实行，很多高校的计算机专业对离散数学的教学投入开始缩减，减少课时，降低难度，避重就轻；学生也无法认识与理解离散数学在整个计算机专业课程体系中的重要性，致使离散数学的教学与学习在计算机专业越来越边缘化。实际上，离散数学在各学科领域，特别在计算机相关专业领域有着广泛的应用；离散数学是计算机专业许多专业基础课程，如数据结构、操作系统、编译原理、人工智能、数据库系统原理、算法设计与分析、理论计算机科学基础、软件工程等必不可少的先行课程[2]。
作为计算机相关专业数学基础的离散数学，对其它计算机专业基础课程有很强的知识辐射作用。本文致力于从一些计算机专业基础课内容中还原离散数学知识，从而体现离散数学核心内容在计算机专业系统知识中的辐射作用。通过对离散数学辐射作用的介绍，让计算机相关专业的本科生重新认识到离散数学对计算机专业系统知识学习的重要性，从而提高本科生学习离散数学的兴趣，重视自己数学理论基础的巩固和形式思维能力的培养。
1 离散数学辐射体系
离散数学是计算机及相关专业的一门核心课程，它不是一门纯数学课程，而是计算机学科的专业基础课程。离散数学是应计算机科学的发展而形成的一门交叉课程，主要内容涵盖了计算机相关专业对数学的一些基本要求。广义的离散数学主题包括集合论、数理逻辑、关系理论、图论、代数结构、数论、信息论、组合数学等，甚至包含拓扑学、运筹学的内容。有些高校将除拓扑学、运筹学等内容外的主题分为三门课程，即集合论与图论、代数结构与组合数学、数理逻辑。本文谈到的离散数学内容只涉及到数理逻辑、关系理论、集合论、图论以及代数结构。
离散数学课程与后续的计算机相关专业基础课程有着千丝万缕的联系，对其它专业基础课程的影响极其深远，在很多计算机专业课程内容中都会涉及到离散数学知识。无论计算机软件系列专业基础课程，还是计算机硬件相关基础课程，例如编译原理、数据结构、数据库、操作系统、软件工程和计算机组成原理。本文选择这六门计算机相关专业基础课程来阐述离散数学在专业系统知识中的辐射作用，如图1所示的离散数学辐射体系。
在图1中，编译原理的课程内容中就可以还原出全部的离散数学知识结构；数据库的课程内容则可还原出离散数学内容中的关系理论、代数结构、集合论与图论等内容；操作系统、软件工程、数据结构和计算机组成原路中都有离散数学知识辐射的印迹。
2 离散数学辐射作用
2.1 编译原理中的离散数学
编译原理是计算机相关专业的一门重要专业基础课[3]，旨在介绍编译器构造的一般原理和基本方法，课程内容除了形式文法、有穷自动机等编译原理所涉及的基础知识外，其它内容基本上围绕处理程序设计语言的编译器应该具有的各功能模块展开，包括词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。
离散数学的数理逻辑中最重要的内容就是逻辑推理，由前提事实出发，采用相应的逻辑恒等式、永真蕴涵式、推理规则、推理方法等进行不停的推导演绎，最终得到想要的结论，这是一个严格的演绎分析过程。在编译原理中，与这一演绎分析过程相对应的则是语法自上而下分析方法，即从形式文法的开始符号（前提）出发，利用文法规则产生式（永真蕴涵式），采用相应的推理方法（最左或最右推导），最终得到想要的句型或句子（结论）。在推理证明中还有一种常用的证明方法，那就是从要求证的最终结论出发，依次为其找到相应的逻辑恒等式、永真蕴涵式、推理规则等作为最终结论或中间结论的依据，即从结论出发追本溯源到前提事实，这是一种典型的归纳逻辑。在编译原理的语法分析中，自底向上的语法分析方法则是归纳过程的代表，即从要得到的句型或句子出发，利用文法产生式规则和推理方法，进行不停的归约，一直到开始符号或失败至，这是一直明显的归纳逻辑推理过程，对应最右推导。
在离散数学的关系理论中，等价关系尤为重要。而在编译原理中，处处有等价原理辐射的痕迹，例如形式文法等价、有穷自动机等价、中间代码表示形式等价等。在编译原理的内容中，有关等价的部分还包括正规文法与正则表达式的等价性、正则表达式与有穷自动机的等价性、正规文法与有穷自动机的等价性。实际上，有穷自动机等价是进行非确定有穷自动机确定化、确定有穷自动机化简的理论基础。
编译原理的很多内容中都使用了形式化技术，最典型的就是状态图刻画有穷自动机、语法树表示语法分析过程，当然在LL（1）文法FIRST集与FOLLOW集计算、算符优先文法的优先函数关系图以及基本块有向图中都体现了离散数学的集合论与图论。在编译原理全部内容中都贯穿了符号串运算，符号串与其上的运算则构成了一个完整的代数系统。
2.2 数据库中的离散数学
数据库技术和系统已经成为信息基础设施的核心技术和重要基础，数据库技术作为数据管理的最有效的手段，极大的促进了计算机应用的发展[4]。数据库的数据模型中的关系模型就经典地体现了离散数学中的关系理论，尤其是关系模型中的参照完整性。数据库概念模型描述中使用的实体-联系模型（图）更是生动地呈现了实体型之间的关系。在离散数学中，函数是一类特殊关系，而关系数据理论中的函数依赖则描述了关系模式属性（集）之间的语义关联。数据库中的查询处理与优化的理论基础则是离散数学中等价原理，查询被处理或优化前后在功能和语义上必须满足等价关系。
与关系模型紧密相连的则是关系代数，这是一类典型的代数系统。关系数据结构是其运算对象，关系操作则是定义在关系上的具体运算，如选择、投影、连接、除等，这些运算都满足封闭性，关系操作的输入与输出则都是表示关系数据的集合，因此集合运算中的并、交、差、笛卡尔积等也是关系操作的一部分。关系数据模型中常用的SQL语言则是关系代数的一种具体实现，即一种具体的代数系统。
数据库理论中被集合论与图论辐射到的内容包括：（1）一个关系数据库是关系模式（二维表）的集合；（2）一个关系模式（二维表）就是一个实体集，表中每一个就是一个具体的实体元素；（3）在概念世界中描述实体型以及实体型间关系的实体-联系图；（4）关系查询处理与优化中的查询树。
2.3 其它课程中的离散数学
数据结构是计算机程序设计的重要理论技术基础[5]，也是计算机存储与组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，因而，数据结构课程中很多具体的数据结构都是集合，如队列、栈、线性表等。数据结构除描述集合中数据元素的特性外，还要刻画集合中数据元素之间的关系，因此，一般认为，一个数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的，对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构。数据结构课程内容中的树、二叉树以及图等结构则是离散数学图论内容的延续，基于图结构的各种算法，如最短路径、最小生成树、关键路径等，在离散数学和数据结构中都有不同深度的描述。
操作系统课程中的进程状态图为典型的图论内容；操作系统在对进程等对象进行管理时，很多内容涉及到对象间关系，如死锁中进程间时序上的先后关系；操作系统中很多算法都使用到了集合概念，如死锁的解锁算法等。离散数学的核心内容辐射到了操作系统的管理与控制中。
软件工程最终的产物是软件系统，既然是软件系统，在进行软件系统分析与设计时，不可避免要研究系统各部分之间的关系。在结构化分析方法中，有自顶而下和自底而上两类分析方法，自顶而下对应数理逻辑中的演绎逻辑，而自底而上则表示数理逻辑中的归纳逻辑。软件工程内容中同图论有关的包括软件开发模型、软件模块间关系表示、软件测试等。
计算机组成原理作为计算机专业硬件方面的基础课，在学生对计算机的认知方面有着举足轻重的作用。计算机硬件的基础组成单元“逻辑门”等以离散数学中的命题逻辑为基础；计算机处理器的结构形式化等都离不开集合论与图论的参与。实际上，在让学生认知软件与硬件的功能等价性时，则充分体现了软硬件的逻辑等价原理。
3 结论
针对离散数学课程在计算机专业课程体系中越来越边缘化的问题，本文以编译原理、数据库、数据结构、操作系统、软件工程和计算机组成原理计算机专业基础课为例，论述了离散数学在计算机专业综合知识体系中的辐射作用，从而体现离散数学在计算机专业教育中的重要性和必要性。
参考文献：
[1]傅彦，顾小丰，王庆先等.离散数学及其应用[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2]耿素云，屈婉玲，王捍贫.离散数学教程[M].北京：北京大学出版社，2002.
[3]张素琴，吕映芝，蒋维杜等.编译原理（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2005.
[4]王珊，萨师煊.数据库系统概论（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[5]严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）[M].北京：清华大学出版社，2011.
作者简介：胡慧君（1976-），女，讲师，研究方向：智能信息处理；刘茂福（1977-），男，教授，研究方向：自然语言处理。
计算机硬件相关专业范文4
关键词:创新精神;实践能力;计算机专业;硬件课程
随着我国高等教育改革的不断深入,高等教育由原来的毕业教育转向就业教育,要求毕业生要有创新精神、创业能力,具有一技之长。合格大学生的标准不再是完成学校规定的课程及取得相应的成绩,就业成为评价毕业生优劣的标准,也是评价高校办学水平和教学质量的标准[1]。毕业生就业工作,直接关系到高校的生存与发展。在我国人才培养方面有一种现象值得注意:一方面是大量计算机专业的学生难以找到合适的职位,另一方面却是相关用人单位难以找到满意的人才,其中一个重要的原因是学生缺乏必要的创新精神和实践能力[2]。如何提高学生的创新精神和实践能力,一直是计算机学科教学的难点问题。几年来,我们转变教育观念,不断创新人才培养模式,探索出一条培养大学生创新精神和实践能力的有效途径。
1现状分析
从专业的角度,计算机类专业学生具备的创新能力应该从计算机软、硬件两个方面体现。我们以培养学生在硬件方面的创新能力出发,推进在计算机硬件环节方面的教育,从课程群设置、教学大纲、实验设置、课程设计设置、毕业设计训练等方面,构建硬件类课程教学与实践体系等,着力培养学生独立思考问题的能力和创新意识,提高学生的实践能力。
经过2004年教学评估过程以及近几年的质量工
程实施,我校在相关专业都增加了综合设计型实验项目,从教学大纲、实验内容上都有所体现,但是实际的执行情况并不乐观,部分综合设计型实验从实验项目确定、实验内容以及实验的开放模式等,还不能成为真正的创新型实验。以计算机组成原理实验室提供的综合设计型实验项目为例,实验室开出了时序逻辑电路分析与设计、存储器设计、运算器设计、总线设计等综合设计型实验项目,但是从实验效果来看,并不十分令人满意。其中的原因是多方面的,一是实验内容本身的问题。从学生的角度,实验内容本身的可实施性较差,学生学到的知识与综合设计型实验的内容存在较大的差距,有些实验虽然是综合设计型的,但到学生真正操作阶段,难于下手,实验起不到预想的效果;其二,实验室的管理模式,实验人员的配备不能满足综合设计型实验的正常高水平开出。实验室虽然列出了综合设计型实验项目,但是这些实验项目大多是从公司引进的装置,对实验项目内容的开发有待进一步深化。
针对上述存在的问题,我们从计算机硬件类课程的角度,建立一套培养学生创新能力的教学及实验系统,包括培养方案中的课程设置,课程实施机制,从实验项目的确定、开发,到实验项目实施过程中的管理,提出一系列具体的管理办法和措施,以期做好计算机专业硬件类实践性课程综合设计型实验的管理模式,为创新型实验提供一种可以借鉴的模式。
作者简介:马礼(1968-),男,教授,博士,研究方向为分布式系统、嵌入式系统;张永梅(1967-),女,教授,博士,研究方向为人工智能、图像处理;宋丽华(1979-),女,讲师,博士,研究方向为嵌入式系统。
2具体做法
结合目前的状况和实验条件,通过调研、分析和比较等研究,从以下几个方面作了一些工作。
2.1研究课程设置与修课序列
以计算机硬件类课程群相关课程为依托,通过与国内兄弟院校沟通、交流,建立了更趋合理的硬件课程群设置方案。从课程群的内涵出发,以培养学生独立思考问题和创新意识为出发点,设置相应的课程并调整为合理的先后修课程顺序。针对计算机专业的特点,结合当前课时数相对紧张的实际情况,将“数字逻辑电路”、“计算机组成原理”、“汇编语言程序设计”、“计算机系统结构”、“接口技术”、“嵌入式系统”等几门课程的实践环节合理有机结合,深入探究课程之间的逻辑关系,设置循序渐进的教学内容和实验,通过“验证型―设计型―综合型”实验环节,为学生学好硬件类课程奠定一个良好的基础。
对于“数字逻辑电路”课程,受总学时和课程实际需求关系制约,我们认为以满足后续课程学习够用为止,安排并讲述数字电路的核心基础部分,并在集成电路特性方面重点加强,目的是让学生能够应用集成电路芯片完成硬件电路的初步设计。
“计算机组成原理”是计算机科学与技术及相关专业的核心硬件类专业基础课程,需要“数字逻辑电路”、“计算机导论”、“程序设计”等先修课程支持。该课程是学生接触计算机硬件核心的第一门主干课程,以讲述通用计算机原理为重点,包括计算机硬件各主要组成部分的组成原理,实现方法等。多年来的教学实践和交流沟通,学生们普遍认为“计算机组成原理”是较为抽象和难于掌握的课程之一。我们从课程的内容入手,结合计算机发展的现状,进行分析认为:“计算机组成原理”之所以学起来困难,主要原因就是课程内容比较抽象,讲述的都是实实在在的计算机原理,但学生学习的过程中却根本无法进行具体的操作实践。例如,计算机组成原理中最为核心和重要的知识点是“控制器内部组成原理”,同学们接触到PC机时,往往看不到,摸不着其心脏。学起来就很枯燥,不易掌握。针对这种情况,我们尝试在“计算机组成原理”课程中将功能部件的实现部分加强,
具体的做法就是通过采用VHDL(超高速硬件描述语言)描述功能部件,将功能具体化到FPGA(现场可编程逻辑阵列)电路中,学生在掌握各功能部件基本原理的基础上,通过具体的实验设计完成控制单元的设计,并调试通过。这样就把抽象的概念和内容具体化,学生就容易接受,从而也就容易掌握。
在完成课内实验的基础上,专门设置了依托“计算机组成原理”的硬件课程设计。利用VHDL技术和FPGA技术,将组成原理的各功能部件进一步综合和具体化,从而为后续课程的深入学习奠定基础。
在“计算机组成原理”学习完成之后,设置并逐步学习“汇编语言”、“接口技术”、“嵌入式系统”等课程,并逐渐接触并学习具体的应用系统设计,完成从理论到实践的系统训练。为学生参加电子设计竞赛和科技活动提供良好的基础训练,为学习计算机应用技术和系统结构奠定良好基础。
2.2界定课程内容
计算机硬件系列课程教学内容多,技术发展快,而各课程学时数紧张。硬件类相关课程在课程内容上存在着一定的相互交叉和依赖关系[2],单纯考虑某一门课程,从课程的系统性角度,往往力求知识点完备,但结合多门课程综合考虑,课程之间又具有内容重复设置的实际。在这一课程群中,我们认真研究课程的内涵,合理确立各门课程的授课内容,构建知识内容前后衔接、实验环节密切配合的一体化教学与实验体系,写出合格的教学大纲,为教学实施提供具体合理的依据。硬件课程群各门课程的内容界定以基础知识在某门课程中体现即可,避免在多门课程中重复出现相同的内容,从而对课程内容进行精炼。通过整合,我们将“数字逻辑”、“计算机组成原理”、“汇编语言”、“接口技术”、“嵌入式技术”等课程的内容进行了界定,具体如下。
(1) “数字逻辑”主要讲述数字逻辑的基础门电路、逻辑表达式与化简、编码器/译码器、组合逻辑电路、时序逻辑电路、集成电路基础等内容。
(2) “计算机组成原理”主要讲述通用计算机主要组成部分的组成原理。讲述数据表示与编码,运算方法与运算器实现,一般意义上的指令系统及其设计方法,控制单元构成原理与实现,存储器基本原理与存储器构成、存储系统的构成,输入输出部件与输入输出系统,总线系统等。特别指出,数据表示中的各种进制数表示与相互转化,由于已经在计算机导论等课程中已经讲过,在本课程中不讲,但是要求学生熟练掌握。只提示,不深入讲述。
(3) “汇编语言”主要讲述Intel x86系列CPU的内部结构与寄存器组织、寻址方式、指令系统、汇编语言的语句格式、汇编语言程序设计方法与技巧等。本课程中不讲二进制数及其各种编码。
(4) “接口技术”以Intel x86系列CPU为原型机核心,讲述处理器与存储器、与IO设备之间的接口方法,具体存储器的扩展、地址分配等,IO端口及编程方法,串行接口与并行接口,A/D与D/A接口等内容。学生通过学习掌握基本的接口实现方法。
(5) “嵌入式系统”从应用角度出发,直接结合目前广泛使用的嵌入式系统,讲述一般的组成原理,以一种具体的嵌入式系统为例,从其内部结构、操作系统定制、驱动程序编写、具体的IO接口等部分,实现具体应用系统的设计和实现。
2.3研究创新实验项目
硬件类课程的后续知识点,可以有很多具体实用的项目。为提高学生创新实践能力提供保障,我院聘请相关教师作为创新能力培养的指导教师。有针对性地建立适当的管理和激励机制,以支持实践教学指导教师持续有效地实施实践教学环节。在实验项目的制定上,充分考虑学生的需求。通过学生参与提出实验项目,教师深入研究设置有意义的、实用的、学生感兴趣的实验项目,通过这些项目逐渐培养学生的创新意识。
开始时,实验项目主要由教师根据实验条件和技术发展状况提供,在学生熟悉实验环境后,根据自己的兴趣提出实验项目,与实验室协商配套,完成实验。这种方式,可以启发学生积极思维、主动解决问题,最终形成完整的思路和方法。同时,增强学生的责任感和成就感,为创新人才的培养提供了新思路。
2.4研究实践环节的模式
建立一套适合管理综合设计型、创新型实验项目的管理办法,为实施创新型实验提供制度上的保证。实践环节从“课内实验―单独实验课―毕业设计”三个环节贯穿实践教育的各个环节,从第4～5学期开始,逐渐将实践环节渗透到教学过程中,从“验证型
实验―设计型实验―综合创新型实验”三个层次,循序渐进地设置实验项目,锻炼学生的实际动手能力。
(1) 基础验证型实验:依托课程,完成课内的基本实验,以演示、验证实验为主。通过这些实验使学生建立起基本的科学研究和创新理念。
(2) 设计提高性实验:通过课内综合设计型实验、课程设计、大型实验周等环节,以设计型、综合型实验为主,培养学生对依托课程进一步深入理解,熟练掌握课程核心理论,训练综合应用课程知识的技能,具备独立思考和解决问题的基本能力,培养学生的创新意识。通过该层次的培养,使学生具备独立思考问题的能力,具备初步的创新意识。
(3) 综合创新型实验:第三层次的实验结合课程群,综合运用相互关联的几门课程内容,独立完成具有具体应用背景和一定难度的实验内容,为学生提供一些与科研项目紧密结合的题目,项目可以渗透到课外和毕业设计过程中,使学生在具体项目的设计中,参加实际的科研过程,培养学生的创新意识和实践能力。
在实践环节的具体安排上,结合课程,以课内实验、课程设计、毕业设计的形式具体体现到教学过程的各个环节。在经过这一系列环节的综合训练之后,通过参加各级电子设计竞赛等形式,将学习到的能力具体运用,增强学生的成就感,从而达到培养初步的创新意识和能力。
2.5综合、客观地评价学生的创新能力
一个学生的创新能力体现在许多方面,在对学生评价时,仅考察少数几个方面是难以做到公平公正的[3]。针对大学生创新能力的评价无法进行量化,而且存在大量的人为因素这种情况,我们给出了各种创新因素,以及各个因素的重要程度,开发了大学生创新能力评价系统。建立学生创新能力的评价体系,确立评价模型,利用模糊数学将定性指标定量化,设计了多级综合加权评价算法,从评价因素中提取大量数据进行统计、存储、计算,并给出了考核分数进行量化,采用定性与定量相结合的方式准确地评价学生的创新能力,有效地减少人为因素的干扰。并对比分析改革前后学生的创新能力,以调整改革中出现的弊端。
3结语
在全面推进大学生素质教育的过程中,高等学校的本科教育必须强调学生的实际动手能力和创新精神[4]。实践性课程的加强和创新能力培养在质量工程
中必将起到十分重要的作用。本文对培养计算机类专业学生硬件方向创新能力进行了探讨,希望能够更好地对本科生进行培养,从而更好地满足国家和社会的需要。本研究得到北方工业大学2009年教育教学改革项目资助,在此表示感谢!
参考文献:
[1] 马殿富. 明确定位,培养高质量人才[J]. 计算机教育,2004(8):44-50.
[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(2/3):81-84.
[3] 古一,戴晓元,王志法. 如何培养高校学生的创新精神和实践能力[J]. 中南医科大学学报:社会科学版,2007,9(4): 195-197.
[4] 袁木涛,王孙禺. 日本高等工程教育认证概况及其对我国的启示[J]. 高等工程教育研究,2006(3):58-65.
Research and Practice on Innovation Ability Training in Hardware of Computer Major Students
MA Li, ZHANG Yong-mei, SONG Li-hua
(College of Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)
计算机硬件相关专业范文5
关键词：计算机组装与维护；工学结合；课程建设
《教育部于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》对高职课程教学手段、方法、效果提出了更高的要求。我院计算机硬件与外设专业经过了6年建设，在专业课程体系构建、基于工作任务系统化的项目课程改革与实践方面积累了许多宝贵经验。本文就《计算机组装与维护》课程工学结合教学实践平台“新动力计算机维修中心”的设计与实施做一探索。
l.课程教学平台建设现状
经过近3年的《计算机组装与维护》课程建设，课程已经完成了传统教学到项目化教学的转型，并在2011年2月出版了与课程项目教学匹配的“基于工作过程系统化”项目化教材，为下一阶段基于课程工学结合实践平台的搭建奠定了扎实基础。
课程教学改革与实施必依托教学实验实训条件的建设，“新动力计算机维修中心”建设是对计算机应用技术实训基地“计算机组装实训室”、计算机硬件与外设专业多家校外实习基地的软硬件资源整合，为《计算机级装与维护》专业课程和学院《电脑组装与维护》公共选修课营造半工半学的实践教学平台，平台将主要服务内容和专业课程建设相融合，通过工学结合的实践，提升学生在计算机软硬件方而的应用能力，提升专业对社会的服务能力。在2010-2011和2011-2012学年的教学实践中取得了良好的教学效果。校企合作为新动力计算机维修中心以及专业课程建设提供了技术上的保障，可以满足平台运作中的需求。
2.课程建设与工学结合
实践平台相结合准确的岗位能力分析与明确课程建设目标是项目课程建设成功的关键，为课程的定位及课程内容组织提供了重要依据；2010-2011年计算机硬件与外设专业成功开展了专业教学标准开发，对本专业高职学生的岗位需求、能力需求，对各个岗位的任务进行细化、筛选；工作任务与职业能力分析结果客观、利学，可操作性强。经过计算机软件、计算机硬件、计算机产品销售等行业专家和教育专家的论证，确定课程项目教学应形成以下职业能力目标：
能根据用户具件需求制定电脑配置方案
能独立完成计算机硬件组装，正确安装、配置常用外部设备
能独立完成常用操作系统的安装与调试
能进行常用软件的安装与设置
能进行常见硬件故障的诊断与排除
能进行计算机系统的基本维护
课程基于丁作过程系统化的项目课程改革与理实一休化的教学平台建设密不可分，在课程教学中穿插工学结合环节，半工半学，采用理实一体化的教学手段将有利于贯彻“能力为本位，就业为导向”的职业教育新理念，创新专业人才培养模式改革，推进职业教育的新发展。
作为计算机相关专业的高职学生，计算机组装与维护能力是重要的职业能力组成。通过对2008届、2009届、2010届毕业生的跟踪调查，对相关用人单位的座谈交流，具有良好的计算机组装与维护应用能力，尤其是计算机设备日常维护能力的毕业生企业十分欢迎。因而，针对专业课程基于工作过程系统化的项目教学基础上，规划设计半工半学的作学结合环节对学生职业素养的提升是十分有必要的。
新动力计算机维修中心是以就业为导向，以实践技能为核心，倡导以学生为主体、以能力为本位的教育培训理念，通过综合性和案例性的实践活动，帮助学生积累实际工作经验，全面提高学生的实践能力和素养。救援中心对全院师牛开放服务，丰要服务项目响：台式机、笔记本电脑的导购服务；计算机设备软件硬件安装与配置服务；终端设备日常维护服务；12小时相应上门服务等；目前，大部分计算机问题都是集中在用户使用不当或软什系统不合理，纯属硬件问题的较少，所以中心以软件系统安装、配置服务为主。另外，新动力计算机维修中心根据实际情况带领学生参加一些校外计算机维修与维护活动，提高中心的社会服务范围。
新动力计算机维修中心建立于2011年，管理按照公司模式运作，配备实践导师6人，现有一级维护员7名，二级维护员近30名，三级学生为课程开课学生。针对不同的维护员，设计不同的业务服务范围，各级维护员在对外服务时必须通过国家职业鉴定计算机维修工的技能鉴定，二级维护员主要以计算计设备的日常维护保养、计算机软件系统安装业务为主，如终端保养、磁盘检查、病毒查杀、操作系统安装等；一级、二级维护员负责新动力计算机维修中心相关服务及对一级维护员进行技能指导；实践导帅中34％的导帅来自企业一线，对计算机软硬件组装与维修具有丰富的实践经验，实践导师主要为各级维护员做技能上的指导与培训，解决各级维护员不能解决的难题，并将这个案例设计成教学无素在课程中进行指导。当遇到新动力计算机维修中心无法解决的故障机器，新动力计算机维修中心将联系合作的校外企业诊断，给出维修方案，涉及有偿维修时将与顾客进行沟通后确定是否给了维修。新动力计算机维修中心通过不同的分工，定期组织维修员培训，每周召开经验交流例会，以提升学生的学习积极性和知识范围。从2011年起至今，新动力计算机维修中心已经对外服务近100次，有效地强化了学生的专业能力和实践能力。
3.课程工学结合教学环节设计与方法
《计算机组装与维护》课程开设3周，每周20学时，在课程授课计划中，设计2周时间为工学交替环节，经过课程基本操作技能指导及考核后，开课班级学生将被列为三级维护员参加半工半学的教学，服务对象是学院师生。在工学交替教学中，由专业老师、新动力计算机维修中心、校外企业三方给学生指导，从3个方面规范学生学习过程。
(1)服务的途释多样化，三级维护员可以自已寻找服务对象，做终端设备的保养、数据备份、系统安全检查等服务，也可以队列式的接受新动力计算机维修中心安排的服务对象完成服务；
(2)完成服务日志记录，各级维护员及实践导师在服务过程中均需要详细记录服务对象身份信息、故障机器信息、故障解决途径、服务跟踪调查反馈等维修单信息。
(3)课程工学结合环节结束后，做好工学结合经验交流，提升学员整体技 能水平。
工学结合过程中，可以采用的教学方法有：
(1)采用“任务驱动式”现场教学模式，实践导师可以先向各级维修员展示机器所出现的故障，提出教学目标，与学生一起分析故障原因，列出解决故障的途径，并择优进行故障排除，这种方法可以有效结合课程项目教学中涉及的知识点，让学生能更直观理解操作点。
(2)允分利用新动力计算机维修中心平台资源，把不同年代的各类型主机展示山来，把不同的硬件设备进行分类展不，尽可能地让学生亲眼见到实物，清晰地观察到各个部件的结构，了解其性能。
(3)半工半学，使教学和实际工作真正融为一体，提高动手能力。通过新区平系的校外企业，可以带领维护员到企业一线去做市场调研、技术培训、实习就业。
4.小结
新动力计算机维修中心是《计算机组装与维护》课程工学结合实践教学平台，按照社会化的平台运作适应了市场发展的需要，有效地融合了专业、企业、学生三方的资源，提升了学生职业能力，通过理论与实践相结合的教学方法．培养学生对计算机维修与维护的兴趣与岗位技能，为社会培养更多的有用人才。
参考文献：
[1]董广斌，项海涛. 大力推进校企合作培养技能型人才.中国冶金教育，2009 0l
[2]李炳勇以服务为宗旨以就业为导向以创新为动力——实现校企合作新突破职业，2009 03
计算机硬件相关专业范文6
招聘职位：楼宇自控研发项目经理
工作地点：广州
任职要求：1.大学本科以上学历，电子、计算机、自动控制等相关专业毕业；2.五年以上楼控领域、自动控制设备、嵌入式产品技术研发及项目管理工作经验；3.熟悉新产品开发流程和研发管理体系，具有新产品开发创新理念；4.具备扎实的C/C++语言基础，有三年以上Windows/Linux平台c/c++开发经验，熟悉TCP/IP通信协议，具备数据结构、PID算法等相关知识;5.具有良好而规范的编程习惯和技术文档编写习惯，善于在工作中与人配合，善于发现工作中的问题，能及时与人沟通，有很强的责任心;6.富于团队精神和敬业精神，具有良好的自学能力和独立解决问题的能力，能承受一定工作压力，在指定时间内完成高质量程序。
招聘职位：BA软件开发工程师
工作地点：广州
任职要求：1.本科以上学历，计算机、暖通空调、自动控制等相关专业毕业；2.精通C、C++语言，具备2-3年以上嵌入式软件开发和工业控制领域工作经验，对暖通及空调行业的大型末端控制设备有所了解；3.熟悉TCP/IP通信协议，Modbus传输协议，C-Bus、Can总线、485通讯接口编程等；4.熟悉PID算法，具有DDC直接数字控制器开发经验者优先。
招聘职位：资深市场销售工程师
工作地点：广州
任职要求：1.本科以上学历，电子/自动化/工程学/计算机控制等相关专业毕业；2.对自控行业有深入的了解，有3年以上BA楼控产品或同类产品实际销售经验； 3.有敏锐的市场洞察力，并具有较强的业务拓展能力；4.省略(有效期一个月)
上海扶明泽实业股份有限公司
招聘职位:弱电工程项目经理
工作地点：上海
职位描述：1.自动化、计算机相关专业本科以上学历；2.具备建设部颁发的二级以上建造师资质（智能建筑类或机电安装类）；通过PMP认证者优先；3.3年以上信息系统工程、智能化建筑相关行业工程项目管理经验，具有丰富的项目管理知识，能编制项目初步设计方案，熟悉系统安装、调试技术并具有实际动手能力；具有较强的组织协调、客户沟通和谈判能力，能处理现场突发事件和技术问题。
招聘职位:硬件开发工程师
工作地点：上海
职位描述：1.计算机、通信、电子专业大学本科以上学历，有扎实的计算机基础知识；2.有3年以上计算机硬件开发经验，精通硬件开发技术，掌握行业内的专业知识和业务流程。具有一定的程序设计基础；3.熟悉32位嵌入式处理或DSP的基本原理，有相关的硬件电路设计经验；4.省略 (有效期一个月)
华创中安（北京）保安技术服务有限公司
招聘职位:安防工程师
工作地点：北京
任职要求：大专以上学历，自动化、机电一体化、信息工程或相关专业或相关行业工作经验3年以上；2.熟悉安防和弱电系统产品及电路知识，有较强的数码监控、智能楼宇、计算机网络系统设备安装调试项目施工经验；3.熟悉安防工程招投标流程，具有独立完成安防工程系统方案的设计与编写能力；4.熟练AUTOCAD制图；
5.省略(有效期一个月)
厦门士林电机有限公司深圳分公司
招聘职位:低压电器产品销售工程师
工作地点：广东
职位描述：1.电力或电气工程相关专业毕业，大专以上学历； 2.有从事低压产品销售：ACB、MCB、MCCB、MS等市场通路OEM厂、设计院及终端客户或成套配电柜厂工作经验者优先； 3.极具沟通能力，有良好的敬业精神，并能吃苦而劳，愿接受市场开拓挑战； 4.省略 (有效期一个月)
北京瑞拓电子技术发展有限公司
招聘职位:智能建筑工程施工总工程师
工作地点：北京
职位描述：1.通信、计算机、电子或自动化专业，本科以上学历；2.熟悉智能大厦各系统工程的施工规范和标准，具有3年以上智能大厦现场施工管理经验；3.熟悉ISO9000质量管理程序；年龄不限，优秀的组织管理、协调沟通能力；4.能长期出差；有项目经理证书（可转入公司）者优先考虑。
招聘职位:楼宇自控高级工程师
工作地点：北京
职位描述：1.自动化或相关专业，大专以上学历，具有3年以上设计和工程经验，2.具有优秀的组织管理、协调沟通能力；3.省略 (有效期一个月)
海南义利达高新技术实业有限公司
招聘职位:楼宇自控部副总
工作地点：海口
职位描述：1.具有大型楼宇自控项目开发经验；2.熟悉楼宇自控系统(霍尼韦尔江森或西门子)；3.具有DCS系统开发经验；4.良好的组织管理能力, 责任心强, 有敬业创新精神。
招聘职位:工业自动化控制部部长
