摘要：计算机专业是硬件与软件相结合的宽口径专业。但是长期以来，在学科建设中由于种种原因，出现了学生普遍偏软的现象。为此，2016年我们提出了建设硬件主干课程群的方案，方案实施一年来，已取得了初步成效。
关键词：计算机；硬件主干课程群；教学改革    教育教学论坛
Construction of hardware backbone course Group for computer Specialty
 
Jinglei 1, Jiao Lailei 2
 
Department of Information Engineering, College of Literature and Economics, Yantai University.Zhonghui Chuanzhi Wireless Power supply Technology Co., Ltd.
Absrtact: computer major is a wide-caliber specialty which combines hardware and software.But for a long time, due to a variety of reasons, students generally soft phenomenon.Therefore, in 2016, we put forward the scheme of constructing hardware backbone curriculum group, which has achieved initial results since it was implemented one year ago.
 
Keywords: computer; hardware backbone course group; Teaching reform

1 前言

计算机专业既涉及软件课程，又涉及很多硬件的课程。但是长期以来，因为建设硬件实验室所需的费用比较昂贵，导致了高校实验设备普遍落后；因为硬件课程对学生动手能力的要求较高，导致学习兴趣普遍较低；因为教师的理论与实践结合不够充分，导致硬件课程教学滞后。基于这些原因，在学生心目中逐渐形成了软件为主、硬件为辅的学习思想。学生毕业后硬件的开发能力较差，限制了其择业的范围，也导致在软硬结合的行业中人才缺失，也就有了比较大的就业空间。针对这一问题，我们确定将《电路与模拟电子技术》等六门计算机专业的硬件主干课程打包成群进行建设，力求硬件、软件课程同步发展，培养既具有良好的软件开发能力，又具备硬件设计能力的优秀毕业生。
计算机专业硬件课程主要有《电路与模拟电子技术》、《数字电路与逻辑设计》、《计算机组成与体系结构》、《微型机系统与接口（含汇编）》、《单片机原理与应用》、《嵌入式系统及应用》等，其中前四门是必修课程，后两门为选修。如图1所示，从知识结构上来说，这几门课程从下往上相互衔接，底层课程为上层课程提供支持。最上层的单片机和嵌入式系统是应用性非常强的，作为选修课，为学生的就业服务，属于技术拓展类的课程。

2 课程内容的梳理

作为课程群中的课程，既要考虑单门课程内容的相关性、完整性，又要考虑课程间知识的逻辑联系。前期，各门课程都进行了建设，但是相互之间是独立的，学生也很难建立起整体的知识框架，普遍反映学习的内容杂乱。通过整体的规划，去除重复的内容、增加缺少的环节，使得整个课程群作为一个整体实现效益的最大化是非常必要的。课程内容关系图如图2所示。

其中，有些内容关联度比较大，可以略讲，例如计算机组成中的输入输出系统与微机接口中的重复，可以重点在组成中介绍，接口中针对16/32位机讲应用。数字逻辑中涉及到数模、模数转换，与接口中重复，放到接口中介绍。作为公共基础的数制转换部分，统一到数字电路中介绍，其它课程全部省掉。

3 教学方法和教学手段的改进

建立网络和手机端的教学资源，使学生可以随时随地投入学习。网络教学资源每学期更新一次，主要包括常规的教学资料，例如教学大纲、日历、课程视频、习题及答案以及实践内容等。手机端教学资源主要利用“云班课”建立，随课程进度更新，包括课件、重点、难点、易错点的微视频、问题的讨论、布置和提交作业等。利用讨论区经常提出问题，带动学生思考，通过提问也督促学生课前思考、预习、课后复习，有效地利用课外时间，带动学习的气氛。

4实践教学的大幅度改革

硬件类课程的教学中，实践是特别重要的一部分。目前这几门课程都安排有实验教学环节16学时，另外开设了《数字电子技术课程设计》、《计算机组成与体系结构课程设计》、《微机系统与接口课程设计》。实验基本是验证性的，不能满足实践教学对学生实践能力、创新能力培养的要求。我们在如下几个方面进行了大幅度的改进。
首先，明确每一个实验的教学目的，理清该实验与其它课程实验之间的关系，不仅要求其能为本门课程服务，某些实验可以作为后续课程实验的基础。此外，有些实验是在多门课程中都会涉及到的，可以综合在一门课程中做，但是设计实验指导书的时候，对涉及到其他课程的知识点也需综合反映。例如存储器实验在数字电路、微机原理与接口等课程中都会涉及，可集中到微机原理与接口中做，同时将数字电路中的触发器也一并提出、理解、复习。
其次，构建多级实验体系，包括实验、课程设计、创新设计等。首先将实验分为多种类型，包括验证性、综合性、设计性。减少验证性实验的比例，适当增加为综合性和设计性的实验。课程设计往往会涉及的内容较为广泛，可以要求学生从不同角度来分析、设计。例如微机原理与接口技术中有采集模拟量数据相关的实验，需要用到AD转换接口、要用到模拟量的产生部分，涉及模拟电路的知识，都可以综合分析。此外，鼓励学生参加大学生创新大赛、学科竞赛等，在已有知识的基础上继续自学，完成创新性、设计性环节。
第三，建立完善的实验教学资源，包括实验指导书、网络资源平台等,通过实验指导书的建设，能够让学生提前预习、课后复习、课堂上有的放矢的实验。网络平台上提供实验的示范教学视频，使学生能够直观的看到实验的设备、运行的情况，并能够认识和学习元器件的相关知识，在课后可以利用仿真软件仿真。一些验证性实验可以采用这个方式来完成。目前EDA软件功能已比较强大，例如Multisim、 Matlab、 Proteus等，利用这些软件既缓解了课时不足的问题，又能提高学生的自主学习能力。通过教学视频的演示，学生能够看到各种电子元器件，不会觉得课程学起来抽象。足不出户，就能够深入学习元器件、电路板绘制、编程等知识，拓宽学生的视野，为将来的工作提供知识和技术支持。

5 师资队伍的建设

师资队伍对课程群建设的影响是非常大的。该课程群中目前有教授1名、副教授4名，讲师5名。在结构上安排比较合理，而且老中青结合，通过年长教师的带动，促使年轻教师不断进步、站稳讲台。
为与工程实践接轨，对课程群中的课程也安排有每学期8学时的工程师进课堂环节，邀请了企业高级工程师，给学生讲解课程的知识在行业的应用，拓宽视野，增加对专业和课程的了解。

6 总结

目前，我校计算机专业硬件主干课程群的建设在不断探索和积累中，通过前期的建设，已反映出很多好的现象，课堂上低头族减少了，提问的同学增加了，实验的独立完成率也有所提高。
作为应用型的本科院校，我们重视对学生的动手能力、工程实践能力和创新能力的培养，只有不断的探索和实践，才能培养出适合本地区经济发展要求的应用型人才。
 
 
 
 
 
作者简介：荆蕾 女 ：1980.5 ：汉族 山东省潍坊高密市人，硕士研究生，副教授，研究方向：工业测控
收稿日期：2018-4-16