有關(guān)計算機的畢業(yè)論文
信息技術(shù)的發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，正在改變著人類若干世紀(jì)以來形成的信息傳遞方式、人際間的溝通方式和社會管理的組織方式，同時也深刻地影響著社會生活和政府運作的方式。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家推薦的有關(guān)計算機的畢業(yè)論文，供大家參考。
有關(guān)計算機的畢業(yè)論文范文一：計算機創(chuàng)新人才培養(yǎng)分析
1研究背景
計算機實驗中心往往被視為理論教學(xué)的補充，是學(xué)生完成理論驗證的環(huán)境或開展驗證性實驗的平臺。因此，它往往是扁平化的組織結(jié)構(gòu)：實驗中心包括若干實驗指導(dǎo)小組，每個小組由一位或多位實驗指導(dǎo)教師構(gòu)成，每位實驗指導(dǎo)教師分別負(fù)責(zé)一門或多門實驗課程[1]。在這種扁平化結(jié)構(gòu)之下，實驗中心的任務(wù)當(dāng)然主要是滿足實驗教學(xué)的需要。但是，隨著社會對計算機專業(yè)人才需求的變化，實驗中心在培養(yǎng)工程創(chuàng)新人才方面的作用愈加明顯。國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)目標(biāo)，是以計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，依托教學(xué)和科研的人才資源優(yōu)勢，全面提升實驗教學(xué)體系，建設(shè)實驗教學(xué)環(huán)境，使中心成為設(shè)備先進、資源共享、開放管理，滿足本科、研究生、專業(yè)和非專業(yè)不同對象、層次實驗需求的大型實踐教學(xué)基地和工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)基地[2]。因此，作為國家級的計算機實驗教學(xué)示范中心，除了完成基本的計算機公共基礎(chǔ)實驗和計算機專業(yè)實驗之外，也承擔(dān)著培養(yǎng)計算機工程創(chuàng)新人才的任務(wù)。探索國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的新型組織架構(gòu)，對于發(fā)揮示范中心在計算機工程創(chuàng)新人才方面的作用極為重要[3]。
2國家級計算機實驗教學(xué)示范中心平臺構(gòu)成
從國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的基本任務(wù)來看，主要包括兩個部分：計算機基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗教學(xué)任務(wù)及學(xué)生工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)[4]。因此，從組織結(jié)構(gòu)來看，國家級計算機實驗教學(xué)示范中心應(yīng)該包括計算機實驗中心和具有工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)功能的工程實踐平臺。
1)計算機實驗中心。計算機實驗中心除完成基本的實踐教學(xué)任務(wù)之外，也必須注重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此，實驗中心不能簡單地按照“實驗指導(dǎo)教師—實驗課程”的模式來建設(shè)，而應(yīng)該以專業(yè)實驗室的方式來管理。專業(yè)實驗室可以按照課程或課程群來組建，基本任務(wù)是以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，完成多層次實驗的教學(xué)任務(wù)，如基本型實驗、綜合型實驗和設(shè)計型實驗的指導(dǎo)。以電子科技大學(xué)國家級計算機實驗教學(xué)示范中心為例，其下設(shè)的計算機實驗中心主要由下屬的13個專業(yè)實驗室(嵌入式系統(tǒng)專業(yè)實驗室、軟件工程專業(yè)實驗室、計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)實驗室、數(shù)字媒體專業(yè)實驗室、信息及網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)實驗室、微機原理與接口及應(yīng)用實驗室、計算機組成原理實驗室、語言與算法設(shè)計實驗室、數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用實驗室、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗室、編譯與形式語言實驗室、數(shù)字邏輯實驗室、計算機操作系統(tǒng)實驗室等)組成。專業(yè)實驗室涉及的實驗課程包含程序設(shè)計語言、離散數(shù)學(xué)建模實驗、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、匯編語言、計算機組成原理、數(shù)字邏輯、編譯技術(shù)、微機原理與接口、嵌入式系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件工程、數(shù)據(jù)挖掘等幾十門計算機學(xué)科的主要專業(yè)知識課程教學(xué)實驗以及相應(yīng)的綜合課程設(shè)計(獨立設(shè)課)。各專業(yè)實驗室承擔(dān)基礎(chǔ)型、綜合型和創(chuàng)新型實驗的建設(shè)、開發(fā)和指導(dǎo)工作。
(1)基礎(chǔ)實驗。指應(yīng)知應(yīng)會等原理性實驗，提高學(xué)生對原理、算法的理解和設(shè)計能力。基礎(chǔ)實驗的目的是加強學(xué)生對理論知識的理解，多以驗證性實驗為主。
(2)綜合型實驗。要求學(xué)生結(jié)合一門課程的多個知識點，甚至綜合多門相關(guān)課程，完成一個較為復(fù)雜的實驗任務(wù)，難度較大。在這種實驗中，學(xué)生要具有多方面的知識，即鞏固前面實驗階段的學(xué)習(xí)成果，能夠融合實驗原理、設(shè)計思想、實驗方法及相關(guān)的理論知識，對實驗結(jié)果進行判斷、歸納與分析，能綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識分析問題和解決問題。
(3)創(chuàng)新型實驗。完全為開放式教學(xué)方式，由學(xué)生獨立或與指導(dǎo)教師共同擬定設(shè)計題目和設(shè)計目標(biāo)，并獨立完成，難度大，具有探索性、創(chuàng)新性。該類實驗注重科研成果向?qū)嶒灲虒W(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生在實驗教學(xué)中感受知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，享受知識轉(zhuǎn)化為能力的成就感。同時培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實踐研究的能力，使學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到全面的鍛煉與提高。通過專業(yè)實驗室的方式組織和管理實驗教學(xué)，有助于拓展實驗教學(xué)的范圍，提高實驗質(zhì)量，為培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力提供支持。
2)工程實踐平臺。工程實踐平臺以提高本科生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo)。因此必須建立在專業(yè)實驗室的基礎(chǔ)之上，整合科研重點實驗室、科研項目、科研成果等，形成有利于學(xué)生工程能力提高的環(huán)境。一般來說，工程實踐平臺采用工程實踐項目方式指導(dǎo)學(xué)生開展課外科技創(chuàng)新活動，利用社會資源，將理論、實驗、實習(xí)、工程、科研、設(shè)計、創(chuàng)新有機結(jié)合起來。同時，內(nèi)容應(yīng)豐富多彩，為學(xué)生提供豐富的實驗項目菜單，供不同層次、不同愛好的學(xué)生選擇。以下以我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心的工程實踐平臺為例，討論建設(shè)工程實踐平臺的重要性。
(1)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心。學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心是我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心為學(xué)生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，促進學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展而設(shè)立的機構(gòu)。自成立以來，中心受到學(xué)校、學(xué)院的一貫支持和關(guān)注，奉行“理論與實踐結(jié)合，創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)并重”的理念，以“加強創(chuàng)新能力實踐，實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)”為宗旨及目標(biāo)，努力提高每一個成員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生的務(wù)實開拓精神和創(chuàng)業(yè)精神，鍛造適應(yīng)未來各種挑戰(zhàn)的應(yīng)變能力。它的組織架構(gòu)如圖2所示。學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心下屬4個企業(yè)技術(shù)俱樂部(微軟技術(shù)俱樂部、IBM技術(shù)俱樂部、騰訊技術(shù)俱樂部、維塔士俱樂部)和12個學(xué)生工作室，先后資助學(xué)生創(chuàng)新項目數(shù)百項，已有夢飛無線工作室、象牙塔工作室等多個學(xué)生團隊實現(xiàn)創(chuàng)業(yè)或入駐成都天府軟件園大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園區(qū)。
(2)競賽中心。競賽中心的任務(wù)主要包括三個方面：競賽培訓(xùn)、競賽指導(dǎo)、競賽承辦。以我校示范中心為例，其競賽中心的組織架構(gòu)包括競賽中心培訓(xùn)部、競賽中心指導(dǎo)委員會和競賽中心學(xué)生會。競賽中心培訓(xùn)部下設(shè)ACM、信息安全、機器人、電子設(shè)計競賽等幾個分支，每個分支有領(lǐng)頭老師帶隊。培訓(xùn)部有日常開支活動經(jīng)費，主要作用是著力加強各競賽方向的重視力度。競賽中心指導(dǎo)委員會設(shè)主席1名，副主席7名，主席由主管副院長兼任，副主席由各系主任兼任。競賽中心指導(dǎo)委員會的作用主要是發(fā)動教師參與競賽指導(dǎo)工作。競賽中心學(xué)生會設(shè)主席1名，副主席若干名，主要作用是兩個，一方面與競賽中心指導(dǎo)委員會的老師進行對接，另一方面在平時組織一些活動，培養(yǎng)學(xué)生對競賽的興趣。競賽中心的任務(wù)包括ACM程序設(shè)計競賽、電子設(shè)計(嵌入式)競賽、信息安全競賽、機器人足球競賽4個賽事的競賽組織工作。在學(xué)校及學(xué)院的支持下，示范中心負(fù)責(zé)實施了全校性質(zhì)的競賽相關(guān)素質(zhì)公選課，將學(xué)生競賽培養(yǎng)納入到本科培養(yǎng)大綱中。由競賽團隊責(zé)任老師擔(dān)任主講教師，以初級、中級和高級3個層次設(shè)計競賽培訓(xùn)課程內(nèi)容，為學(xué)生參與各類賽事奠定了良好的基礎(chǔ)。近年來，競賽中心負(fù)責(zé)組織了全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽及信息安全和嵌入式專題競賽、全國大學(xué)生信息安全競賽等各類全國性大賽，并獲得佳績。
(3)IBM中心。我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心下屬IBM中心的目標(biāo)是培養(yǎng)大型機計算機專業(yè)人才。IBM主機系統(tǒng)教育中心成立于2005年5月，順利進行了IBMeServerZ900主機系統(tǒng)環(huán)境建設(shè)和主機系統(tǒng)安裝調(diào)試，使我校擁有了世界一流的主機系統(tǒng)教學(xué)實驗平臺。該平臺可以提供主機系統(tǒng)課程的教學(xué)實驗環(huán)境，并可作為高性能計算、計算智能、系統(tǒng)性能評價、智能存儲、并行耦合系統(tǒng)等方面的研究實驗平臺。2006年，中心組隊參加了“IBM大型主機技術(shù)2006校園應(yīng)用大賽”，藍(lán)色之星隊一舉奪得該次全國大賽唯一的最高獎項——最佳作品獎，藍(lán)色之星Ⅱ隊勇奪優(yōu)勝獎!此外，還獲得了最佳指導(dǎo)獎和最佳表現(xiàn)獎，成績名列全國各參賽高校之首。IBM主機系統(tǒng)教育中心(成都)在各方面取得的成就得到了IBM公司的高度贊賞和獎勵，先后獲得了“IBM主機大學(xué)合作項目2006年度教書育人獎”和“IBM大學(xué)合作項目2006年度最佳校方支持與合作獎”。
(4)嵌入式工程中心。嵌入式軟件工程中心將所承擔(dān)的國家863、電子發(fā)展基金、發(fā)改委、國防預(yù)研等多項國家級嵌入式軟件項目及成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)資源。針對嵌入式系統(tǒng)硬件多樣性的特點，提供多種不同硬件平臺的實驗系統(tǒng)版本，讓學(xué)生能夠充分領(lǐng)略不同硬件平臺開發(fā)的共性和差異性，加深對理論的理解，更加有針對性地學(xué)習(xí)掌握重難點知識。在此基礎(chǔ)上，衍生出了高級實驗內(nèi)容：將嵌入式操作系統(tǒng)移植到不同硬件平臺上。另外，嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)涉及從底層硬件、設(shè)備驅(qū)動、操作系統(tǒng)、應(yīng)用組件到最終應(yīng)用的不同層次內(nèi)容，這是與傳統(tǒng)桌面軟件開發(fā)的主要差別所在，因此業(yè)界對嵌入式軟件開發(fā)人才的需求是多層次的，有不同側(cè)重點的。一個優(yōu)秀的嵌入式軟件工程師不僅要掌握編程語言、程序設(shè)計思想及方法、開發(fā)工具的使用等通用要求，還應(yīng)比桌面軟件開發(fā)工程師具有更扎實的硬件基礎(chǔ)知識和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識，也間接提高了嵌入式軟件開發(fā)的門檻?；谶@樣的考慮，實驗內(nèi)容涵蓋了嵌入式微處理器編程、設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)綜合應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)移植、綜合應(yīng)用開發(fā)等不同層次和難度的實驗項目，適應(yīng)不同層次嵌入式知識學(xué)習(xí)和軟件開發(fā)能力培養(yǎng)的需要。這些實驗不是一次性地要求學(xué)生做，而是配合不同課程內(nèi)容的變化，由簡到難、逐步推進，配合本科嵌入式課程、綜合課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、科研項目使用。
3示范中心平臺建設(shè)的建議
1)加強示范中心平臺的信息化建設(shè)。雖然各個學(xué)校的計算機教學(xué)實驗示范中心會有不同的功能定位，但基本任務(wù)都是為全校計算機基礎(chǔ)和專業(yè)教學(xué)服務(wù)。與傳統(tǒng)的計算機實驗中心相比，其規(guī)模大、人員多，且可供使用的實驗資源豐富。因此，必須加強示范中心平臺的信息化建設(shè)，提高示范中心平臺的管理效率，實現(xiàn)示范中心資源貢獻(xiàn)，并實現(xiàn)對學(xué)生實驗教學(xué)科學(xué)、合理的管理[5]。例如，如果能夠開發(fā)并應(yīng)用“實驗報告防抄襲系統(tǒng)”，不僅可以實現(xiàn)對學(xué)生實驗報告的無紙化管理，節(jié)約成本，也可以加強實驗中心平臺的利用和有效管理。而示范中心統(tǒng)一信息化管理平臺不僅可以整合實驗中心資源，也可以提高示范中心資源在高校之間的共享效率。
2)結(jié)合計算機學(xué)科發(fā)展，建設(shè)新的工程實踐平臺。計算機學(xué)科的發(fā)展會對實驗教學(xué)和學(xué)生工程實踐能力提出新的要求。為此，示范中心平臺建設(shè)也必須滿足計算機科學(xué)發(fā)展的需要，不斷更新或建設(shè)新的工程實踐平臺[6]。以我校國家級計算機實驗教學(xué)示范中心為例，考慮到近幾年計算機學(xué)科中云計算的發(fā)展，示范中心投入30余萬元，購置了云計算平臺，成立了云計算機實驗室，培養(yǎng)學(xué)生在云計算領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，并負(fù)責(zé)組織學(xué)生參加各類云計算競賽。目前，該實驗室已形成了定期學(xué)術(shù)講座，邀請企業(yè)人員參與討論，參與VMware云計算大賽等常規(guī)機制，加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同樣，考慮到計算機學(xué)科中機器人應(yīng)用的廣泛性，示范中心投入20余萬元，購置了安保機器人以及各類機器人開發(fā)平臺，并成立了機器人實驗室，培養(yǎng)學(xué)生在機器人領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，并負(fù)責(zé)組織學(xué)生參加各類機器人競賽。此外，考慮到信息安全、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也可以在示范中心中建設(shè)相應(yīng)的工程實踐平臺，為學(xué)生參與相關(guān)工程實踐提供環(huán)境。
3)積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，成立校企聯(lián)合工程實踐平臺。計算機專業(yè)具有非常強的工程應(yīng)用特色。因此，計算機專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生必須滿足企業(yè)的需要。在搭建工程實踐平臺時，示范中心如果能夠充分結(jié)合企業(yè)的需要，建設(shè)校企聯(lián)合工程實踐平臺(如校企聯(lián)合實驗室、校企工程訓(xùn)練中心或?qū)嵺`中心等)，將有助于培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力，從而更好地滿足企業(yè)需要。
4結(jié)語
作為國家級計算機實驗教學(xué)示范中心，在滿足基本實踐教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，還必須承擔(dān)培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的任務(wù)。其中，搭建符合需要的實踐平臺是開展工程實踐教學(xué)的基礎(chǔ)。作為示范中心平臺的重要組成部分之一，計算機實驗中心在實踐教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生基本技能中發(fā)揮了極大作用。同樣，建設(shè)符合高校計算機學(xué)科特色和人才培養(yǎng)目標(biāo)的工程實踐平臺，將有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。因此，國家必須加大對示范中心建設(shè)的投入，建設(shè)滿足學(xué)科需要和發(fā)展的高水平示范中心平臺，使示范中心在培養(yǎng)高素質(zhì)計算機工程創(chuàng)新人才中發(fā)揮更大的作用。
有關(guān)計算機的畢業(yè)論文范文二：計算機工程創(chuàng)新意識研究
1現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
大多數(shù)高等院校計算機本科專業(yè)涉及的硬件教學(xué)課程主要有“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計”、“計算機組成原理”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機”、“嵌入式系統(tǒng)”等，在新形勢下部分課程內(nèi)容設(shè)置顯得不夠合理，部分教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用脫節(jié)，影響了教學(xué)效果，無法完全滿足教學(xué)大綱中要求的動手能力培養(yǎng)，更無法有效培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識。目前，作為計算機教學(xué)重要專業(yè)基礎(chǔ)課程的“數(shù)字邏輯”，要求學(xué)生掌握組合邏輯、時序邏輯電路的分析和設(shè)計方法，研究對象主要是分立元件、通用中小規(guī)模集成電路及基本的可編程器件等，介紹的方法也以傳統(tǒng)方法為主，已無法適應(yīng)目前應(yīng)用的需要;作為專業(yè)主干課程的“計算機組成原理”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”，主要內(nèi)容是討論計算機的結(jié)構(gòu)、各功能部件原理及設(shè)計方法，同時介紹當(dāng)前的新技術(shù)、新方法，目的是讓同學(xué)們熟悉計算機的結(jié)構(gòu)，為以后應(yīng)用和設(shè)計計算機系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。目前大家普遍采用的教材在部件設(shè)計中討論的方法主要是硬布線邏輯或微程序設(shè)計方法：硬布線邏輯運行速度高，但缺乏靈活性;微程序設(shè)計方法有一定的靈活性，但資源占用多，運行速度慢。盡管這兩種方法對于理解計算機組成原理不失為一種較好的選擇，但由于缺乏實際應(yīng)用背景，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣受到影響，教學(xué)效果也大打折扣，提高學(xué)生的動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識更是無從談起。“匯編語言程序設(shè)計”課程也存在類似尷尬，討論以16位個人計算機為背景的匯編語言程序設(shè)計知識，適合入門和了解基本原理，但與“計算機組成原理”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程一樣，由于缺乏實際應(yīng)用背景，教學(xué)目標(biāo)無法完全實現(xiàn)。隨著電子設(shè)計自動化(EDA)、系統(tǒng)編程(ISP)、片上系統(tǒng)(SOC)等技術(shù)的發(fā)展，32位個人計算機的應(yīng)用已很成熟，多核64位計算機應(yīng)用也將逐步成為主流。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計需要較強的軟硬件知識綜合應(yīng)用能力，因此在計算機硬件課程的教學(xué)中應(yīng)加大相關(guān)新技術(shù)的比例，并根據(jù)實際及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。國外許多知名高校本科專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)作了適時調(diào)整，如麻省理工學(xué)院非常注重學(xué)生的設(shè)計能力的培養(yǎng)，為此專門開設(shè)了“計算機系統(tǒng)設(shè)計”課程，要求學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)中自主設(shè)計ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水線32位MipsCPU和Cache;斯坦福大學(xué)也有相似的課程和實驗環(huán)節(jié);加州大學(xué)伯克利分校和楊百翰大學(xué)在基于可編程邏輯的超級計算機研制方面也有大量成果。當(dāng)前在國內(nèi)，案例教學(xué)已被越來越多的人所接受，尤其是在一些法學(xué)、工商管理類高校已經(jīng)開始廣泛運用。案例教學(xué)法是一種動態(tài)的、開放的教學(xué)方法，目標(biāo)是解決學(xué)生如何用更有效的方式獲得知識以提高應(yīng)用能力的問題。案例教學(xué)法具有綜合性、交互性、啟發(fā)性、針對性和可操作性等多種特征，它的使用大大縮短了教學(xué)理論與實際應(yīng)用之間的差距，同時對教師的教學(xué)觀念產(chǎn)生了重大的影響。鑒于計算機專業(yè)知識與實際應(yīng)用結(jié)合緊密的特點，教學(xué)中尤其適合案例式教學(xué)。目前在國內(nèi)計算機課程的教學(xué)中，案例教學(xué)還處于一個起步階段，主要表現(xiàn)在：案例教學(xué)比例不夠，沒有形成完整的體系;案例數(shù)量不足，質(zhì)量欠缺;許多高校盡管重視案例教學(xué)的應(yīng)用，但是在案例的搜集、整理與分析等方面相對滯后;案例陳舊，缺乏代表性等。
2以ISP技術(shù)為主線改革計算機專業(yè)硬件課程教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容
計算機本科專業(yè)涉及的硬件教學(xué)課程按合理教學(xué)順序一般為“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計”、“計算機組成原理”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“微機原理與接口技術(shù)”、“單片機”、“嵌入式系統(tǒng)”等，一些課程可以在時間上重疊，如“數(shù)字邏輯”、“匯編語言程序設(shè)計”等。由于ISP、EDA技術(shù)可以靈活地開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的硬件產(chǎn)品，是目前工程實踐領(lǐng)域和芯片設(shè)計領(lǐng)域運用最廣泛也是最有應(yīng)用前景的技術(shù)，因此在計算機硬件課程的教學(xué)中應(yīng)該把相關(guān)技術(shù)列為重要內(nèi)容，即以ISP、SOC技術(shù)為主線，使相關(guān)課程形成一個完整的體系，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目的。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，在“數(shù)字邏輯”課程中，應(yīng)大幅增加可編程邏輯技術(shù)的比重，重點討論用EDA方法，利用ISP技術(shù)、SOC技術(shù)設(shè)計IP核的方法，使學(xué)生對相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢有一個全面的理解，并具備基本的實踐能力;在“計算機組成原理”課程中增加計算機設(shè)計原理和實踐的內(nèi)容，也可考慮再單獨增加一門計算機設(shè)計課程以替代目前“計算機組成原理”課程設(shè)計，在該課程中重點討論如何采用EDA方法，利用ISP技術(shù)、SOC技術(shù)設(shè)計計算機各部件如CPU、Cache等，通過實際應(yīng)用和實踐進一步加深對相關(guān)技術(shù)的理解和掌握。在“微機原理與接口技術(shù)”課程可以考慮以16位計算機應(yīng)用知識入門，以討論32位計算機的應(yīng)用為重點。相應(yīng)的，作為“微機原理與接口技術(shù)”課程的先行課程，“匯編語言程序設(shè)計”課程也應(yīng)把相應(yīng)的內(nèi)容整體提升到32位，考慮到學(xué)習(xí)過程的先易后難，可以先介紹16位匯編語言程序設(shè)計知識作為入門，再對32位匯編語言程序設(shè)計相關(guān)內(nèi)容展開。單片機系統(tǒng)本質(zhì)上也是嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)是針對應(yīng)用或用戶定制的完整、高效的計算機系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計需要較強的操作系統(tǒng)原理、應(yīng)用程序設(shè)計和硬件設(shè)計方面知識的綜合應(yīng)用能力，其中特別是硬件系統(tǒng)設(shè)計能力可以通過以上幾門硬件課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)逐步培養(yǎng)，因此相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注意銜接，同時遵循先易后難的原則，面向?qū)嶋H應(yīng)用，以提高動手能力、增強創(chuàng)新意識為目的。針對實踐教學(xué)，目前相關(guān)課程的實驗教學(xué)的實驗項目及內(nèi)容固定，大多為驗證性實驗，實驗步驟程式化，許多同學(xué)按教學(xué)實驗計劃做完實驗，仍然無法充分理解課程的主要內(nèi)容，無法真正擁有教學(xué)大綱所要求的動手能力。更重要的是計算機技術(shù)一直處于高速發(fā)展中，高等院校的計算機教學(xué)理應(yīng)不斷地適應(yīng)這種要求，相關(guān)的實驗教學(xué)應(yīng)適時地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。解決問題的一個好思路是利用ISP、SOC技術(shù)開發(fā)出一種內(nèi)容可定制的硬件課程教學(xué)實驗平臺，由于作為控制對象的外圍電路是相同或相近的，可以設(shè)計為通用模塊，而實驗平臺控制部分則可以利用可編程邏輯改變，以適應(yīng)不同的課程。如控制部分設(shè)計為基本CPU即可做“計算機組成原理”課程的相關(guān)實驗;控制部分設(shè)計為單片機即可做“單片機”課程的相關(guān)實驗;甚至控制部分可以設(shè)計為個人計算機CPU，配合有關(guān)的接口電路，即可做“微機原理與接口技術(shù)”課程的相關(guān)實驗等。在我院的計算機本科專業(yè)相關(guān)硬件課程教學(xué)實踐中，我們已作出了一些有益的探索，如我院“數(shù)字邏輯”教學(xué)大綱已在近年作過相應(yīng)調(diào)整，EDA技術(shù)、可編程技術(shù)的理論和實踐教學(xué)內(nèi)容的比例從原來的20%增加到60%以上，經(jīng)過多年的建設(shè)，“數(shù)字邏輯”課程在今年被評定為“湖北省精品課程”;在“計算機組成原理”課程中引入利用ISP技術(shù)設(shè)計CPU軟核等教學(xué)和實踐內(nèi)容;“匯編語言程序設(shè)計”、“微機原理與接口技術(shù)”課程中也增加了32位計算機相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和討論，新的實驗設(shè)備可以進行32位的相關(guān)實驗等，這些安排增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性也明顯提高了。
3采用案例教學(xué)法作為計算機專業(yè)硬件課程教學(xué)的主要方法
案例教學(xué)法是一種事半功倍的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中圍繞事先精選的典型的、具有工程背景的實際案例進行討論，可以為同學(xué)們模擬實際應(yīng)用的場景，獲得近似于實戰(zhàn)的經(jīng)驗。為完成設(shè)計目標(biāo)，同學(xué)們自然會自己主動學(xué)習(xí)，在這一過程中掌握知識，并學(xué)會應(yīng)用知識，提高解決問題的能力;也能通過用不同的途徑解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。這樣教師在授課中可以把精力集中于教學(xué)內(nèi)容的總體把握上，而不需要過分在知識細(xì)節(jié)上消耗時間，提高了教學(xué)效率。案例教學(xué)法關(guān)鍵在于選擇合適的案例，案例首先必須有代表性和實時性，必須是實踐中的典型應(yīng)用實例。在實踐中應(yīng)用的幾率高，具有普遍意義，這樣的實例在教學(xué)過程中值得花費精力討論和設(shè)計，才是有意義的。同樣重要的是案例需具有實際工程背景，學(xué)生可以面對具體的實際問題和特定的環(huán)境，有針對性地通過自主學(xué)習(xí)和思考進行設(shè)計，培養(yǎng)實際解決問題的能力。案例還應(yīng)該形成相對固定的案例集，并具備一定的開放性，應(yīng)定期對案例集進行評估，剔除一些過時的案例，增加一些新的典型應(yīng)用實例。這樣就保證了案例的典型性、實時性及工程背景。在教學(xué)實踐中，我們把案例教學(xué)法作為主要方法，并把案例分為4類：一是問題評論型，給出問題和解決問題的方案，讓學(xué)生去評價;二是分析實現(xiàn)型，不給出解決方案，要求學(xué)生討論分析以提出方案;三是實際模擬型，是指在教學(xué)過程中依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生分別充當(dāng)不同的角色，進行模擬性的實踐活動;四是發(fā)展開放型，通過案例發(fā)現(xiàn)新的理論生長點，討論相關(guān)理論的發(fā)展趨勢。我院在相關(guān)課堂教學(xué)中采用的部分案例如表1所示。在“數(shù)字邏輯”、“計算機組成原理”等課程的重點章節(jié)教學(xué)中，我們通過采用上述案例法，調(diào)動學(xué)生成為積極參與者，而不是消極被動的聽眾，在案例學(xué)習(xí)和討論中，鼓勵學(xué)生提出更多解決問題的辦法，在課堂上營造出積極發(fā)表意見和爭論的氣氛。這樣提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果有明顯改善，學(xué)生的動手能力有了顯著增強。
為實現(xiàn)面向?qū)嶋H應(yīng)用提高學(xué)生動手能力、增強創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、確定完整合理的計算機本科專業(yè)硬件理論教學(xué)和實踐教學(xué)體系的目的，我們提出了以ISP技術(shù)為主線的計算機專業(yè)硬件課程教學(xué)改革方案。它的主要內(nèi)容為兩方面：一是調(diào)整現(xiàn)有教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，如在“數(shù)字邏輯”、“計算機組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”等課程中以“數(shù)字邏輯”課程為先導(dǎo)，以ISP、SOC技術(shù)為主線貫穿于各相關(guān)課程教學(xué)過程中;在“匯編語言程序設(shè)計”、“微機原理與接口技術(shù)”等課程中把主要內(nèi)容全面提升到32位等。二是在教學(xué)中運用案例法，使學(xué)生成為教學(xué)活動的主體，形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和探索性學(xué)習(xí)的開放型學(xué)習(xí)氛圍。充分發(fā)揮案例教學(xué)有利于提高學(xué)生分析問題和解決實際問題的能力、有利于促使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、有利于促使學(xué)生學(xué)會溝通與合作的優(yōu)勢。實踐表明以ISP技術(shù)為主線的計算機專業(yè)硬件課程教學(xué)改革，符合國家高等質(zhì)量工程建設(shè)中培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的規(guī)劃，有效地增強了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。我們也意識到計算機工程教學(xué)是一個復(fù)雜的過程，牽涉到許多方面，我們將在實踐中探索教學(xué)規(guī)律，不斷提高教學(xué)水平，進一步改善教學(xué)效果。
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