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計算機硬件的發展趨勢范文1
關鍵詞：計算機軟件；軟件技術；發展趨勢
中圖分類號：TP311.5
計算機的快速發展，可以說帶動了整個社會的進步，也改變了人們的生活。而如今，它已經不單單只是一種計算的工具了，更是人們智慧的結晶。其應用十分廣泛，基本從20世紀中期開始，計算機技術的身影就由軍事領域逐漸擴大到社會經濟發展的各個領域，在數據通信、文化教育、經濟管理和醫療設備等領域都有著十分重要的作用。計算機軟件技術作為計算機的核心部分，主要擔任著計算機系統執行著某項任務所需要的程序、數據和文檔等。隨著計算機的應用不斷的增加，信息技術的快速發展和計算機硬件的日益更新，計算機技術的快速發展和軟件技術產業成為新世紀的新型產業。也成為國民經濟增加的主要因素，同時，也是全球共同關注的競爭問題，近些年來，我國的計算機軟件產業也逐漸成為我國的經濟發展的支柱產業，也加快了我國的信息化進程。所以，在這個計算機飛速發展的今天，我們應該了解計算機的發展現狀和未來的發展趨勢是十分必要的。
1 計算機軟件應用現狀
1.1 計算機用戶增多的原因。計算機教學作為一科基礎教學任務已經普及到初中甚至小學，無論是農村還是城市里，計算機已經成為了解世界和咨詢問題的一種工具。因為有了計算機，使得地球成為了地球村，讓人民開拓了視野，這無疑是計算機用戶增多的主要原因。同時由于在我國電器行業競爭力特別大，更新速度快，一臺電腦的價格也變化非常大。再次就是國家的一些政策促進了人民的消費，比如國家實行家電下鄉的補貼政策等等。同時，還與人們的生活水平的提高也息息相關，使得人們的基礎設施健全，計算機成為人們的一種家電之一[1]。
1.2 計算機軟件的用途。計算機的發展如此之快，正是因為它的用途十分廣泛，這里講計算機的主要用途歸屬于六大類。一是娛樂活動。二是日常工作的一種工具。三是通過計算機能夠實現自動控制，這也是計算機應用的另一個重要的方面。四是可以利用計算機進行教學，計算機輔助教學是利用計算機為工具向學生們教授知識，這樣可以節省時間，方便同學們能夠較容易的接受知識，也能按照不同的教學方式和領域進行教學。五是通過計算機進行設計，采用計算機設計是一種實用的技術，計算機設計的過程能夠實現自動化或半自動化，可以大大縮減設計周期，減少設計成本和加快產品的更換率，在產過程中起著的作用。六是實現人工智能，計算機擁有記憶能力和邏輯能力，利用計算機模擬人類智力活動，能夠代替人類部分勞力勞動，所以智能計算機作為人類智能的輔助工具，在以后的生活中會應用到很多的領域里。
2 算機軟件發展在實際應用中存在的問題
近年來，計算機在我國發展迅速，相關部門對計算機軟件技術也有著大力支持。盡管這樣，但是面對計算機軟件產業的發展和日益激烈的競爭狀態，我國的計算機軟件的應用方面任然存在著以下幾個方面的問題。一是計算機軟件產業核心技術缺乏，正如目前我國的軟件技術處于中等的研發水平和研究實力，特別是在自主創新方面能力不高，由于這些問題使我國的軟件產業在全世界的軟件產業處于中等水平，所生產的產品在市場上具有不好的趨勢。同時，由于核心技術的缺乏，甚至在關鍵性和戰略性的領域中處于空白狀態，出現一些市場經濟效益差和市場前景不好的狀況，與此之外，核心技術的缺乏不僅不利于計算機軟件的長期發展，還對許多的安全信息構成了一定的隱患。二是計算機軟件產業產品體系不合理，缺乏具有一定經濟實力的企業的影響力，同時，我國的計算機軟件技術產業也缺乏長遠的規劃，在很多情況下只限于眼前的利益出發，從而使得開發的產品缺乏競爭力。同時，缺乏以專業服務態度體系來支持現代的發展模式。三是計算機軟件人才結構的問題，就目前看來，我國的計算機軟件開發人員主要從事的是基礎程序開發和基礎技術的支持等基礎性的工作，對于具有研究高層次軟件技術的人才較為缺乏，這也成為我國目前計算機軟件產業中的一大重要問題，正是因為人才技術上的問題，使得生產的技術產品和市場前景有著一定的偏差，因此，在實際的生產和再滿足國際市場的前提下，我國應該提高對計算機軟件研發技術和國際經營能力的復合型人才的培養和利用。四是計算機發展的環境問題，近年來，雖然大部分對計算機的發展很重視，但是任然存在對軟件的重視程度和投入度不足的現象。存在著惡性競爭和軟件盜版現象，長期以來的惡性循環，致使計算機軟件產業止步不前[2]。
3 軟件的發展趨勢
3.1 開放化趨勢。在實際的生產中，所謂的開放化就是指軟件源代碼的開放和軟件產品的開放，對于開放源代碼，可以降低軟件技術和知識產權的成本，所以以開放源代碼為基礎的發展軟件產業是推動我國計算機軟件產業的開放化趨勢的一大重要途徑。同時，計算機軟件技術的開放也能使軟件行業內的人員能夠相互學習，共同提高，從而提高產品的質量。這樣也能進一步促進計算機軟件的發展。
3.2 網絡化。在信息時代的今天，網絡是其一個基本特征。計算機軟件產業的發展也是依靠網絡為中心的變革，因為網絡的高速發展，也拉近了全球的距離。所以網絡化必將是計算機軟件技術在未來世界市場中的一個重要的發展方向，它將會應用于世界的各個領域，并且能為各個角落的人提供服務。
3.3 服務化。在市場眾多的產品競爭下，為客戶提供優秀的設計理念，提供先進的設計技術和全面的應用功能及滿意的服務態度，是計算機軟件的一種主要的發展模式。它具體指的是在高層系統軟件控制之下各種服務器形成一個具有計算和數據處理能力的多功能服務環境。同時，在軟件技術的開發人員的思想和素質上也具有服務化的理念。因此計算機軟件服務化趨勢所提供給客戶的體驗就成為市場競爭的關鍵性因素。
3.4 智能化。在社會不斷發展的今天，人工智能也不斷的發展，其應用也越來越廣泛。它可以提高資源配置的效率，提高信息系統的自動處理能力，擴大了意識思維的處理能力。所以自動化。數字化等信息技術促進了計算機軟件的技術的高級化和成熟化發展，所以計算機軟件的發展在以后必將朝著智能化趨勢發展[3]。
4 結束語
隨著計算機的普及和通信技術及計算機技術的發展，計算機與人們的關系變得日益緊密。人們的生活。生產和科學研究都已經離不開計算機，無論從哪種角度去看，計算機在我們日常生活中帶來的作用都是不可衡量的。但是根據我國的實際情況，計算機的開發僅僅才幾十年，在這段時間內，計算機也不斷的變化升級，但任在很多方面還有不足，所以對于軟件開發工作人員來說，在軟件開發是選擇合理的系統和科學的管理辦法，才能使計算機的應用越走越廣泛。
參考文獻：
[1]陳波宇.計算機管理系統應用狀況及發展前景[J].科學故事博覽，2010（01）.
[2]梁華.淺論近年來軟件開發技術與應用發展趨勢[J].科技信息，2010（16）：118-120.
[3]孫麗霞.我國計算機軟件現狀及發展趨勢[J].科學學報，2012（10）：311-313.
計算機硬件的發展趨勢范文2
一、計算機軟件開發技術的定義及其發展現狀
利用軟件開發技術研制而成的系統軟件及應用軟件就稱作計算機軟件，計算機軟件是計算機技術發展過程中形成的產物[1]。計算機自身具備的軟件就稱作系統軟件，如操作系統軟件以及管理監控軟件等都屬于系統軟件；而能夠給予用戶便利、幫助用戶處理實際問題的工具就稱作應用軟件，如安卓應用軟件、單機小游戲、銀行客戶端、淘寶客戶端以及學習軟件等都屬于應用軟件的范疇。系統軟件與應用軟件是構成計算機的重要部分，同時也是計算機得以正常應用的軟件基礎。我國軟件行業正處于高速發展時期，對軟件開發人才的需求量正在不斷的遞增。同時，隨著軟件使用領域的不斷擴大，對軟件開發人才的需求量也在日益增加，所以，目前計算機軟件開發行業急需大量的軟件開發技術人才。
二、新時期下計算機軟件開發技術的應用
無論何種技術的研發及使用都是為了給人們提供更好的服務，使人們的工作方式及生活方式變得更加高效、便捷，更好的迎合人們的要求，計算機軟件開發技術的應用也不例外。而唯有將計算機軟件設置于計算機之中，方能發揮出計算機軟件的功能。而計算機軟件開發技術的實際應用主要體現在網絡與軟件之間的密切聯系，在每個軟件系統中，計算機的運作模式和用戶處理信息的能力都是存在一定的差異的。例如，將Acess+VB6.0系統和ActiveX+Xml+Web系統分別設置于兩個計算機之中，通過觀測，不難發現，Acess+VB6.0系統可以有效的兼容計算機已有的系統，從而實現有效的運作；而ActiveX+Xml+Web系統卻無法在計算機中有效的運作，究其原因主要是此系統無法兼容計算機再帶的系統，用戶在應用此系統時，除了必須對有關組件進行設置之外，還必須更換瀏覽器。此外，在設置完系統之后，我們還必須仔細的觀測這兩個計算機軟件開發系統運作的穩定性和效果?？傊?，計算機軟件開發技術的應用就是為了使人們的要求得到更好的滿足，因此，人們可以按照自身的實際需求來選取相應的計算機開發軟件。
三、新時期下計算機軟件開發技術的發展趨勢
計算機硬件的發展趨勢范文3
關鍵詞：“大數據”時代 計算機信息處理技術 分析
中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0237-01
在“大數據”時代的背景下，數以億計的計算機和移動設備正在持續不斷的創造出數量驚人的信息。而未來的世界將是一個信息的世界。面對“大數據”時代的來臨，計算機信息技術的更新換代迫在眉睫，如何把握機遇，勇于迎接挑戰，是現在擺在信息學家、計算機專家以及企業家面前的一個關鍵課題。
1 “大數據”時代的機遇
“大數據”時代的來臨帶動了對于數據的深度挖掘和綜合應用，從而為多個產業的發展創造了價值。此外，“大數據”時代彌補了傳統數據存儲技術的安全系數低的缺憾，開發了云技術和物聯網的新形勢。由于“大數據”時代對于信息安全的要去較高，因而很大程度上帶動了信息安全的發展和進步。
2 “大數據”時代的計算機信息處理技術
2.1 信息采集、加工技術
“大數據”時代下的計算機信息處理技術的首要任務就是收集和整合數據信息。只有完整的收集信息數據，才能開展接下來的計算機信息處理技術。第一步要明確數據信息的目標源，然后針對目標數據采取進一步的跟蹤和監督，控制信息數據的流向，將采集的完整數據信息如數錄入到計算機數據庫中。下一步就是針對采集的信息數據的加工和處理，一切加工處理工作的宗旨就是用戶的要求和指令。最后一步就是將按照客戶要求處理的信息數據傳輸到用戶的手中，保證信息傳送過程中的完整不被泄露，完成整個采集、處理和傳送過程。
2.2 存儲技術
將收集來的數據信息進行存儲，是”大數據”時代下計算機信息處理技術中的關鍵環節。是否可以更加合理有序的存儲大量的數據信息，是”大數據”時代下衡量計算機信息處理技術優劣的關鍵之處。良好的儲存技術可以保證客戶第一時間內快速的從龐大的數據庫中調取所需的數據信息，無一遺漏。隨著技術的不斷進步，計算機信息處理技術的長時間存儲數據的功能也越來越受到廣泛關注。
2.3 信息安全方面的技術
“大數據”時代的來臨，在很大程度上提高了用戶體驗的同時，也給信息數據的安全帶來了很大的挑戰?，F今的世界是一個信息的世界，信息的安全和隱私是世界范圍內關注的焦點。計算機安全體系的建立需要大量的資金投入，引入大量專業技術人才，加大對信息安全體系的研究和分析力度，將計算機信息處理技術關注的熱點致力于開發信息安全的技術產品，為信息安全體系提供堅實基礎。此外，為了滿足如今對于信息安全的高標準的要求，要不斷研發新的技術和項目，重視對重要數據的跟蹤檢測，盡量做到在龐雜的數據庫面前，可以提高每一個數據的安全系數。
2.4 信息處理技術的發展
“大數據”時代的特征就是龐大數據信息量，這樣想要完成對如此大規模數據的研究和分析，就會受到計算進硬件設備的限制，因為在這種情況下，云技術的發展應運而生。云技術可以破除計算機硬件對信息網絡技術發展的阻礙，處理比傳統計算機數據量提高上百倍的數據信息，這是未來“大數據”時代下計算機信息處理技術的發展趨勢，具有無限的發展潛能。云技術可以將傳統的計算機硬件與網絡分割開來，各自運行，既保證了計算機硬件的正常穩定運作，又能形成龐大的云計算網絡，構建起一個“大數據”信息網絡系統，來解決數據量巨大的問題。
3 “大數據”時代下計算機信息處理技術的方向
3.1 計算機網絡朝著云計算網絡發展
傳統的數據處理技術已經不能適應現今龐大的數據計算量，因而云技術的發展是必然趨勢。云技術網絡可以破除計算機硬件系統處理數據有限的弊病，信息構架不再依附于計算機的硬件系統，利用最新的數據中心技術，將云計算技術向更高的層面和更廣的領域發展。
3.2 計算機技術朝著開放式網絡傳輸技術發展
這里的開放式是指將計算機網絡與計算機硬件分隔開來，讓網絡計算不再受限于傳統的有限的計算機硬件設備，定義我全新的網絡構架，避免計算機硬件對于信息數據的數量的限制和阻礙。
3.3 計算機技術與計算機網絡相互融合
計算機技術和計算機網絡相互融合，成為一體，是未來大數據時代下計算機信息處理技術發展的一大方向。傳統的計算機技術需要計算機硬件的配合，才能完成對數據信息的處理工作，未來計算機技術的發展趨勢就是擺脫計算機硬件的束縛和牽制，單獨依靠計算機網絡完成對于龐大的數據信息的甄別和處理工作。也就是說，將來的計算機技術可以通過連接網絡完成“大數據“時代下的計算機信息處理的技術工作，基于網絡平臺的幫助，滿足”大數據“時代下的最新數據信息的處理要求。
4 結語
隨著科技的進步，經濟的發達帶來了信息技術的日新月異?？萍歼M步帶來數據量的激增，引起新一輪信息技術的變革，誘發了“大數據”時代的來臨。綜上所述，“大數據“時代的來臨給計算機信息處理技術帶了機遇和挑戰，傳統的計算機信息處理技術已經不能滿足數據量激增的現狀，因而云計算技術應運而生。
參考文獻
[1]劉小霞，陳秋月.大數據時代的網絡搜索與個人信息保護[J].現代傳播，2014，36（5）：125-128.
計算機硬件的發展趨勢范文4
【關鍵詞】 計算機 操作系統 發展趨勢
操作系統作為計算機硬件上配置的軟件，其是對硬件系統的有效擴充，能夠科學組織計算機工作流程，確保資源的有序管理，便于用戶使用計算機。隨著科技的發展和時代的進步，操作系統的新工藝和新技術不斷涌向，在一定程度上增加了系統的功能，并形成良好的平臺環境，滿足多用戶的實際需求[1]。自計算機產生以來，人們就開始關注操作系統的研究，而Linux、UNIX、Windows這三種計算機操作系統是當前較為成熟與流行的系統。
一、計算機操作系統類型
操作系統作為計算機中的重要構成部分，是計算機硬件與用戶之間的重要接口，用戶只有對計算機操作系統提供的相關系統服務加以了解和掌握，才能優化利用配置系統資源。計算機操作系統可分為UNIX系統、Linux系統、Windows系統。
其中UNIX系統主要是采用統一的認證規范和實施標準，只需開發應用程序則可進行移植，從而促進應用程序的開發和UNIX的發展。當前UNIX系統發展已經相對成熟，成為工作站、網絡服務其和大型機的主流操作系統，有利于推動Linux等系統的發展。
而Linux系統是對UNIX系統的補充和傳承，其開源模式的價值及軟件環境被大眾所接受和認可，相關功能也在不斷發展和成為，對Windows系統產生了一定的沖擊，開始搶占Windows系統的市場份額。對于Linux系統而言，其在嵌入式與服務器等操作系統的應用領域占據較多的市場比重，許多廠商開始將該系統預裝在個人電腦上。
Windows系統作為人們常用的一種系統，其功能相對完善，適用于各種領域，在國際通用系統中的比例較大，并在服務器市場上具有一定的應用范圍[2]。Windows系統是當前最為流行和使用最廣的操作系統，在技術方面十分成熟，并且近年來微軟投入大量的經費來強化Windows程序的運行能力，以此進一步擴展Windows系統的應用范圍，推動該系統的長遠發展。
二、計算機操作系統的發展趨勢
對于計算機操作系統而言，其會朝著便捷化、多樣化、網絡化、小型化和專用化的方向發展。一是便捷化。隨著電子技術和虛擬技術的快速發展，計算機操作系統可像文件一樣攜帶在身上，能夠簡單與方便地應用在其他計算機上。值得注意的是，當前開發的虛擬機雖然具有較大的規模，但仍需對其加以改善，而便捷化也仍然是計算機操作系統的重要發展趨勢。
二是多樣化。計算機系統在多樣化和安全問題取得了較大成效，系統的可靠性與安全性不斷增強，但是由于計算機技術的發展和領域的擴展，病毒層出不強，殺毒軟件無法有效阻擋部分病毒的攻擊與侵入，使得計算機安全問題日益突出。當然為了滿足用戶多樣化和多層次的需求，計算機的操作系統將趨向于多樣化方向發展，這也是新技術發展的必然要求。
三是網絡化和小型化。網絡作為人們日常生產生活中的重要部分，操作系統也日益依賴于網絡通信和資源共享，雖然目前提出了分布式和網絡的操作系統，但是其在技術上尚不成熟，需要進行更多地研究與投入來實現操作系統的網絡化發展[3]。隨著時代的發展，以往巨型計算機逐步形成現今的掌上電腦，因此計算機操作系統也會趨于小型化，通過納米技術的深入發展來為系統小型化發展提供可能。
四是專用化。計算機的不斷發展與應用，有效帶動了網絡計算和移動計算等技術的發展，有利于推動計算機操作系統的深層次和專業化發展。因此在今后的發展過程中，計算機會具備嵌入式操作系統和專用的通信設備，將其應用在實際生活中，則能夠通過一天計算機來控制與管理家中的全部電器，實現家庭電器的互通互聯，為人們的生活提供便捷性。
結束語：
隨著計算機技術的發展以及計算機系統功能的增強，操作系統發生了極大的改變，從功能完善、應用范圍擴展、用戶體驗升級和技術創新等方面來滿足用戶對其性能與功能的需求，使其能夠與時俱進，適應市場和時代的發展。當前的計算機操作系統相對完善，在科學技術發展的背景下將會朝著多樣化、便捷化、小型化、網絡化和專用化等方向發展，并且不斷提高操作系統的技術，讓用戶使用變得更為方便，取得突破性進展。
參 考 文 獻
[1]鮑一飛. 關于對計算機操作系統的發展趨勢分析[J]. 電子技術與軟件工程，2015，No.6515：72.
計算機硬件的發展趨勢范文5
關鍵詞：面向就業；計算機維護維修技能；教學
一、以就業為導向的計算機維護與維修技能課程教學現狀
（一）教材和課程沒有依照市場需求進行相應的調整
計算機維護與維修技能課程，需要以就業作為導向對學生進行培養，其中最根本的目的便是結合市場對人才的需求，對人才進行有針對性的培養，以便學生具備更強的競爭能力，將學生的就業情況進行有效改善。但是，由于科技的發展，計算機技術以及經濟市場當中的變化速度非常迅速，所以在當前的院校當中，有些院校的教材內容以及課程安排并沒有根據市場導向需求做出相應的調整，依然使用舊的內容進行授課。所以學生學到的內容與市場的實際需求會有非常大的差異，擁有的技能與市場對人才的要求不符，甚至有些技術是市場所淘汰的，這樣不但會浪費學生的學習時間，還會對學生的就業發展起到非常大的阻礙作用。
（二）學校擁有的計算機硬件比較落后
院校當中的計算機硬件比較落后，不利于學生的實踐操作。有些學校在計算機維護與維修技能課程當中，應用的為以往陳舊的計算機硬件。但是計算機發展的速度非?？欤芏嘤布呀浗洑v了很多代的更新和換代。如果依然使用以前的硬件設備進行授課，會對學生的實踐操作產生影響，使其不能學到當前最先進的知識。此外，學生對于潮流的追趕非常強烈，對最先進的設備會比較感興趣，如果一味的應用傳統的計算機設備，會使學生失去學習的興趣。
（三）忽視學生的實踐操作水平提升
計算機維護與維修技能課程教學中，要對每一位學生的實踐能力培養給予重視。在對學生進行培養的過程中，有些院校對學生的考核會利用筆試進行。因為場地以及設備等一些外在因素的限制，對于學生的學習狀況以及教學效果，會利用筆試的成績進行判斷。其中筆試的內容大多數是理論知識。所以，由于教師對于計算機維護與維修技能的實踐能力培養有所忽視，使得相關的教學工作沒有將就業作為導向，所以培養出來的人才不能與社會發展相適應，也不符合市場需求，如果只是注重對學生理論知識的提升，忽視了實踐操作的鍛煉，會使教學質量下降，學生的發展也會受到相應的限制。
二、解決計算機維護與維修技能課程問題的有效策略
（一）結合市場需求變化，對教材以及課程進行安排
因為計算機發展的速度非?？?，因此在這一行業當中，對于市場的需求變化也在不斷的更新，如果在教育教學過程中應用的教材以及授課模式非常傳統，不但不會對學生的學習起到幫助和促進作用，還會影響學生學習的積極性。因此，學校在日常授課的過程中，需要結合當前的市場需求變化，對教材內容以及課程的安排進行合理調整，以便使培養出來的人才能夠在當前激烈的競爭當中占據更多的優勢。并且對于課程的編制和內容的制定，一定要緊緊結合時展的腳步，跟隨當前的發展趨勢對學生進行培養，合理安排理論課程與實踐課程，使學生對更多的知識進行系統掌握，有益于學生理論知識與實踐技能的雙重提升，實現提升就業率的目標。
（二）增加計算機硬件的資金投入
在日常授課的過程中，如果使用的計算機設備比較落后，不但會使學生探究的興趣以及積極性有所降低，還會使學生掌握的維修技能出現偏差，不利于學生的未來就業以及發展。所以，院校針對計算機硬件的資金投入要有所增加，結合時代的發展對計算機技術進行更新換代，以便學生能夠對當前先進的技術以及維修需求有所了解，使學生對知識進行有效的學習和掌握，以便為之后的就業做好基礎。
（三）明確實踐操作對學生的重要意義
當前，社會當中最缺乏的便是技術性人才，尤其是對計算機行業人才的需求非常迫切。但是對于求職者的技能水平有著非常嚴格的要求。所以，在日常授課當中，學校要結合當前的市場需求，為學生的就業提供更多的機會。其中，要注重對學生理論知識以及實踐操作技能的雙重培養，將實踐操作作為培養和訓練當中的重要內容，不但要將學生維護以及維修的技能水平進行提高，還要鍛煉學生的實踐能力以及思維能力，使其綜合素養得到發展，對學生的競爭力提升會起到重要的幫助作用。
計算機硬件的發展趨勢范文6
關鍵詞:教學改革;案例教學;硬件基礎
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1引言
當今社會對于熟練掌握計算機應用能力的復合型人才的需求日趨旺盛,熟練掌握計算機的通才極為緊缺。為滿足社會的需要,培養出適應新世紀我國現代化建設需要的具有創新精神、實踐能力和創業精神的高素質人才,在高等院校加強學生掌握計算機理論知識和實際應用能力的培養勢在必行。
基于通識教育的大類培養,實施精英教育是大連理工大學提出的教學改革指導方針?！坝嬎銠C硬件技術基礎”課程是培養學生利用計算機從事科學研究和科技開發工作的技術基礎課程。1997年教育部高教司頒發“加強非計算機專業計算機基礎教學工作的幾點意見”以來,我校便開始執行計算機基礎教學三個層次的課程體系,“計算機硬件技術基礎”課程成為面向全校非電類專業開設的第二層次計算機技術基礎類課程之一。2003年教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會又下發“關于進一步加強高等學校計算機基礎教育教學的意見”(以下簡稱“意見”),把“計算機硬件技術基礎”列為重點核心課程,并提出了教學基本要求。
“計算機硬件技術基礎”是大連理工大學非電類理工科專業技術基礎限選課程。本課程是一門面向應用的、實踐性和綜合性的通識教育課程。本課程主要講授計算機硬件的基礎理論、基本技術和方法,教學目的是培養學生應用計算機硬件技術知識解決本專業及相關領域中問題的能力,使其能成為具有較強實際動手能力和科研開發能力的應用復合型人才。培養學生利用軟硬件相結合的方法分析解決本專業領域的思維方式,從而為學生進一步學習計算機的后續課程,學習和應用相關方面的新知識、新技術打下必要的基礎。
2立足創新能力培養,構建“硬件”教學課程體系
“計算機硬件技術基礎”作為非電類專業的計算機技術基礎類核心課程之一,其教學改革應符合精英人才培養這一目標。“計算機硬件技術基礎”課程包含了眾多的計算機硬件基礎知識、基本理論和基本方法,而且具有很強的系統性和實踐性。該課程對于強調培養學生的實際動手能力、工程實踐能力、開發創新能力具有特別重要的意義。任課教師不能只“教”計算機的硬件知識,還應特別重視培養學生的創新能力。課程組的任課教師根據這一思路,充分借鑒了國內外相關高校成功的教學實踐經驗,設計了以基于通識教育的精英人才培養模式為導向的“計算機硬件技術基礎”課程體系。從教材建設、教學內容、授課方式、實踐環節、考核體系等方面全方位構建計算機硬件基礎教學體系。經過近四年來的教學實踐,該門課程取得了良好的教學成果,獲得了學生的好評。
3重視教材建設和教學內容的及時更新
根據高等學校非計算機專業計算機基礎課程教學指導分委會2003年提出的指導意見中的教材建設要求,對于典型核心課程的教材,要強調教材的基礎性和系統性,突出基本概念、基本技術與方法的講解。要使教材能反映計算機技術的新發展,特別是對于教材中一些技術性、應用性的內容更應如此,要讓學生能學到一些先進的開發工具和開發方法。要編寫一些具有專業特色的計算機教材。教材內容不是一般性地講解計算機的技術與方法,而是將它們與專業應用有機結合。要重視案例課程的教材研究,教材從內容到結構要能反映案例課程的特點。
根據“意見”精神,課程組的任課教師編撰了高等教育出版社最新出版的“十一五”規劃教材《微型計算機硬件技術》,以目前在計算機領域中占主導地位的80x86系列微機為例,系統地介紹了計算機的硬件技術基礎知識,并通過對計算機中相關先進技術的介紹,體現出計算機及其應用技術發展的最新水平與趨勢。
結合教材內容,重新調整了教學大綱和教學內容,學時安排參見表1,教學學時為32學時。
“計算機硬件技術基礎”課程內容涉及常用邏輯元器件、CPU、指令系統、內存儲器、外存儲器、輸入輸出接口、常用外部設備和計算機網絡等諸多內容,較為繁雜,課程組的任課教師本著少而精、知識面寬、知識新等原則,刪繁就簡,一是適時修改教學大綱,使之盡量符合新的學科技術及應用發展現狀;二是體現在每次具體講課內容中,可及時傳遞一些新的學科技術及應用信息,強調加強計算機硬件的基礎知識、基本思想、基本方法和基本技能的培養。在保持課程內容系統性的前提下,主要選用和總結具有一般性、普遍性意義的內容。并在今后的課程講授中,實時追蹤最新計算機發展技術,及時補充到課堂教學中。
4啟發式的案例教學方法
計算機硬件課程的特點是包括多門計算機相關課程,體系龐大,內容繁雜,而且大部分知識枯燥抽象,晦澀難懂。計算機硬件的工作原理與人的思維和行為方式“格格不入”,學生對抽象的指令和復雜的硬件電路很不適應。如果教學方法不合理,學生往往因為感覺太難而產生抵觸心理,從而導致教學效果不理想。因此課程組在授課環節的設計上,圍繞以學生為本、培養學生的創新能力這一教學目標,以是否符合創新能力的培養目標作為教學方法的設計依據。實踐表明,采用循序漸進、深入淺出、突出重點的啟發式方法授課,配合精心選擇的各種工程實際案例有助于教學效果的提高。
用淺顯易懂、循序漸進、逐步深入的方式介紹課程內容,幫助學生對課程產生學習興趣,避免一開始就介紹過多的專業術語和細節。在每一堂課的設計上都有一個重點主題,課堂內容圍繞這個重點展開,而不是一味按照講義的章節順序進行。例如在介紹計算機各個部件的工作原理時,以人體為例對比介紹,CPU的作用相當于人類的大腦,指揮身體各個器官協調工作,鍵盤、鼠標等輸入設備相當于人們的耳、鼻、喉、眼等感知器官,顯示器和打印機等輸出設備相當于人類的嘴、手、腳等等,既避免了枯燥的講解,又加深了學生的印象,激發了學生的學習興趣。
精心選取和策劃教學案例,案例是為知識服務的,所講的案例一定要緊緊圍繞相關知識,切不可偏離主題。具體講授時可以步步導入,由淺入深;也可互相穿插,講述理論知識時引入案例分析,分析案例的過程中又回到對理論知識的進一步探討。整個過程中要注重與學生的互動,提出精心準備的各種問題給學生,讓他們思考解決問題的辦法,教師可以進行適當的啟發和提示,這樣學生對知識在實例中的應用會有更切身的體會,這種體會還可以進一步反作用于知識,使其對知識的理解和認識更進一層。比如在講授邏輯電路時,結合三人表決電路的設計,從實際出發,重點介紹邏輯電路的設計和優化,這樣講授要比按照教材逐一介紹各種邏輯電路的效果好得多。又比如在介紹串行接口的介紹,避免對接口原理的枯燥講解,引入計算機監控系統的實例,介紹RS232在計算機監控系統中的應用方法,進而引申出在工程中廣泛應用的RS422和RS485接口,極大地調動了學生的學習興趣,形成了研究型學習氛圍。課程組的老師在授課過程中注重對課程內容學習方法的介紹,引導和啟發學生掌握分析問題的方法,從而做到融會貫通、舉一反三。
5重視實踐環節
鑒于上機實踐實習在計算機硬件基礎教學中的重要性,任課教師編寫了《計算機硬件基礎》上機實驗配套教材,合理組織實驗教學內容。
實踐能力和創新能力是素質教育的重要組成部分,是由被動學習轉為主動學習的必由之路。在“計算機硬件技術基礎”課程中,動手能力的培養尤為重要。因此在實驗教學方式上,要有意識地增加學生自主思考、獨立動手的機會,培養他們的獨立創造能力;在實驗內容上,根據不同專業需求,分別開設計算機硬件拆裝實驗和微機接口實驗兩部分。
計算機硬件拆裝實驗內容:為每個學生提供一套微型計算機,要求學生認知計算機各個主要硬件、獨立完成組裝計算機、安裝操作系統、驅動程序和應用軟件,獨立完成計算機網絡的配置操作。課后要求每個學生寫出完整的實驗報告,要求記錄CPU型號和主頻,主板外頻和倍頻的設置方法,各種板卡的型號,各種外設的品牌型號。除了上述實驗報告以外,還要求學生根據電腦市場的商情和學生本人的實際需求,寫出一份虛擬裝機報告。該實驗適用于數學學院、物理學院、力學系、化工學院、材料學院、船舶學院、環境生命學院和管理學院等。表2為該實驗內容及學時(12學時)安排。
微機接口實驗內容:為每個學生提供一套綜合實驗儀器設備,完成A/D和D/A轉換實驗,I/O接口設計等(4學時)。著重培養學生應用典型可編程接口芯片和數字電子技術進行綜合設計能力。為培養學生主動學習的意識,加強了要求提前預習實驗的環節,以使學生不盲目地僅為完成實驗內容而做實驗,而是要求他們做完實驗后有一定的收獲,得到一定的能力訓練。要求學生獨立完成實驗,最后給出具有一定見解的實驗報告。盡可能發揮學生的獨立思考能力和主觀能動性,以培養學生的實際動手能力和創新能力,倡導學生自主學習和獨立探索。該實驗適用于土木學院、動力系和化機系等。
6改革考試評價體系
根據本課程的特點,要求學生理解本課程的基本原理外,著重考核學生分析和解決問題的能力,引導學生不僅關注課本知識,還要關注本學科的最新技術的發展趨勢。
改革了傳統的“一紙定終身”的考評模式,學生的最后成績由基礎理論成績、實驗成績和平時成績三部分綜合評定得出,其中基礎理論部分的考核采用上機考試,機考成績占總成績的60%,實驗成績占總成績的20%,并結合學生在實驗過程中的主動性、動手能力、分析和解決問題的能力給出實驗成績。任課教師根據平時出勤情況、平時作業、課堂提問以及課堂討論等平時學習的積極性、主動性給出平時成績,平時成績占總成績的20%。
嚴肅考場紀律,杜絕學生作弊思想的滋生,課程組老師建立數量龐大、范圍廣泛的試題庫,并隨時補充新的題目加入試題庫。課程組的任課教師開發了計算機硬件考試系統,并按遺傳算法隨機組卷,學生上機答題,避免了雷同的試卷,杜絕了相互抄襲的現象。上機考試的評閱則采取學生考試結束后當場打分,整個考評過程透明公正。此外,課程組還建立了考試結果分析制度,以指導命題和改進教學。
7結束語
“計算機硬件技術基礎”課程改革從2006年秋季開始進行,從各學期學生的教學評估情況看,多為“理論聯系實際”、“講解方式淺顯易懂”、“考核方式新穎”、 “這門課程很有趣”等正面評價。從學生的認可度來看“計算機硬件技術基礎”課程的改革是比較成功的,符合人才培養的目標,有利于培養學生的研究創新能力。經過課程組教師的長期努力建設,2008年該門課程獲得遼寧省精品課程立項,現正在建設當中。
構建合理的計算機硬件基礎課程體系,對培養學生良好的計算機硬件基礎,提高學生在本專業領域綜合應用計算機的能力至關重要。通過計算機硬件系列課程體系建設及系列課程的教學改革實踐,完善了課程體系,改革了各個教學環節,在教學大綱、教學內容、教學手段、考核環節和實驗教學等方面做了許多工作。近年來,隨著中小學信息技術課程的普及,大學生的計算機應用水平得到了很大的提升,尤其是從大中城市報考來的大學生已經具備了相當不錯的計算機水平,這些學生已經不滿足于有限的課堂講授,為滿足學生自主學習的需要,課程組的教師正在努力建設基于因特網的教學資源庫,整合國內外優秀的教學資源。隨著計算機技術的不斷發展,計算機硬件課程建設和教學改革是一項長期的工作,更需要堅持不懈的長期努力。
參考文獻:
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