硬件工程师年终总结(精选5篇)

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硬件工程师年终总结范文第1篇

关键词 教育 信息化 评价指标 描述

一、背景及目的

随着21世纪初大规模的硬件网络投入,以及教师信息技术能力提升,我国中小学教育信息化正面临技术与教育教学整合的困境。通过对国内外教育信息化发展历史的梳理,我们认为目前农村中小学处在“技术认知观”向“技术环境观”转变的过程中。本文从海南省学校信息化环境构成要素入手,借鉴国内外现有的研究内容,将关注点聚焦在学校子系统,并将该系统划分为2个层次:一是学校管理;二是教与学实践活动,主要通过教师和学生的行为特征,特别是在利用信息技术方面所能体现的关键事件加以表现。将上述两个层面的关键事件划分为四个不同环节――投入―应用―产出―效果,通过收集四个环节上的数据来揭示不同环节、同一环节、同一层次不同环节和不同层次不同环节等方面的要素相关性,建构效果(Effect)、效率(Efficiency)和效益(Effectiveness)三维结构的3E模型评价指标体系基本框架。

二、评价指标体系的内容

评价主要了解海南农村学校的教育信息化系统要素,局限于学校层面,以教与学实践活动为核心,具体来说纵向从学校教育信息化系统层次(学校管理层、教与学实践活动)形成评价指标框架,横向从实施流程(投入、应用、产出、效益)两个维度构成指标的二级维度。具体形式如图1所示。

如何阐述学校教与学信息化活动的特点,我们认为这需要通过教师和学生信息化行为特点来加以体现,而这二者的行为又同时融于某一特点的实践活动之中。从纵向看,投入、应用、产出、效益和效果是干预的最后环节,其他环节包括投入、应用、产出,隔离后面3个环节独立研究,效果将会产生一系列问题。

在上述评价架构的基础上,我们分别针对学校管理者、教师和学生三层面建构较为详细的评价指标,下面分别对各个层面的指标内容进行较为详细的论述。

1.学校面的评价指标

学校组织管理层面的评价指标,横向维度包括经费来源、硬件、网络、软件、数字化教学资源、人员培训、学生信息化应用活动投入和学校规章等几个方面;纵向主要分为投入和产出两个方面。

该层面的指标获取的数据都是定量的,其中投入方面主要是指经费投入,分两个方面:经费来源和投入成本构成。其中成本构成的计算方法主要采用美国CoSN组织的“Taking TCO into the Classroom”项目的研究成果,该研究主要运用了总拥有成本的计算方法。

因此,笔者也借用学校教育信息化的总投入成本来衡量海南农村学校信息化投入的有效性。总投入成本(TCO)是指与联网计算机有关的所有成本,这里的成本主要有三种类型:技术成本、直接人力成本和间接人力成本。技术成本包括计算机终端、服务器、打印机、网络装置、外部应用服务提供商;直接人力成本是指所有校内和外包工作人员提供技术支持所产生的劳动力成本;间接人力成本是发生在经费预算外的支付成本,是指终端用户为应用某种技术而接受培训或处理他们自己及同事的技术(硬件、软件、网络等)故障所需花费的时间,即终端用户为获得计算机网络应用价值而付出的额外劳动时间。

1999年,美国CoSN组织启动了TCO项目,从总拥有成本的角度分析教育信息化成本,目的有助于学校领导者全面地了解学校信息化成本构成,从而对教育信息化的投入进行合理的规划和科学的实施,进而保证学校信息化的健康可持续发展。总投入成本涉及到的概念如下:

总投入成本:包括该模型中的所有成本,即所有的直接成本和间接成本。

直接成本:学校工作期间所产生的所有信息技术和直接人力成本,如硬件、软件、外包服务供应商等。

间接成本:包括终端教师应用信息技术相互支持、技术培训、自我支持、用户软件程序安装和机器故障等所产生的时间成本。

硬件成本:包括客户端计算机、设备、服务器、网络设备年费和打印机的成本费用。

软件成本:包括在服务器和计算机终端所有运行软件所产生的年费。包括系统基础软件、教育管理软件、常用软件、与课程教学紧密相关的专业软件。

直接人力成本:包括承担业务和财务支持、专业技术培训或课程发展工作的职工工资成本。

专业发展与培训成本:为教职工提供各项使他们能熟练运用设备和软件完成学校任务的成本。

课程发展与支持成本:将信息技术整合到教与学过程中所投入的人力成本。

根据上述定义,本研究中确定了如下总投入成本可测量指标,其计算方法如下:

硬件投入成本=各类硬件设备年损耗费用+网络年费

软件投入成本=学校教育信息化总投入*软件所占百分比

学校教育信息化总投入=学校教育信息化自主投入+政府专项投入经费

政府专项投入经费=学校教育信息化自主投入经费*自主经费与专项经费百分比

学校教育信息化自主投入经费=学校生均公用经费总和*自主投入经费与生均公用经费百分比

直接人力成本=信息技术人员年均工资总和/2+外包服务费用

间接人力成本=(校长日均工资*参与培训天数)+(教师日均工资*参与培训天数*培训人次)+【教师日均工资*完成各项教育信息化活动(如公开课、课件制作、课题、论文写作等)平均天数*学科教师总数】+(教师日均工资*教师处理各种技术问题所多花平均天数*学科教师总数)+信息化应用教师个人奖励

隐性成本=【教师日均工资*完成各项教育信息化活动(如公开课、课件制作、课题、论文写作等)平均天数*学科教师总数】+(教师日均工资*教师处理各种技术问题所多花平均天数*学科教师总数)

课程开发与支持成本=教研投入+教科研投入+【教师日均工资*完成各项教育信息化活动天数(如公开课、课件制作、课题、论文写作等)平均天数*学科教师总数】

培训投入成本=(校长日均工资*参与培训天数)+(教师日均工资*参与培训天数*培训人次)+信息技术培训投入

在产出维度,主要关注的有以下几方面:硬件设备配置和应用情况,采用计算机使用周期的概念,有利于确定政府在学校实际需求的基础上,预先制定学校未来几年的信息化硬件设施的采购计划;在软件平台方面,采用了建设和利用率两个维度来横量,有利于明确学校最需要的软件平台,有利于及时剔除应用率少的软件,这样既能节省经费投入,减少学校维护负担,还有利于整合目前学校越来越庞大的信息软件平台系统;在资源方面,从来源渠道(市级资源库、区级资源库、校本资源库、自购资源)进行了划分,有利于明确数字资源的区域构成,以便开展高效的合作共享。

2.教师信息化行为特征指标

表2从应用投入、应用活动、应用产出和应用效益四个方面罗列了教师信息化行为一、二级指标。其中应用投入主要是从教师时间投入多少来计算,用定距变量来描述;其对应的应用效益主要是从信息技术应用为教师节省的工作时间为标准,用定序变量来描述,分为8个等级(在测试的时候,我们也从教师对信息技术所带效益的定性主观描述角度来测定,但测定的结果评价等级都很高,且差异性很小,与现实有所不符,所以我们采用了比较客观时间维度来衡量);应用活动分资源制作共享、学校信息化平台应用、信息技术教育课堂应用、课堂上信息技术应用方式目的四个二级指标,每个二级指标由有若干个三级指标所构成,并采用5等级作为调查评价标准,获取数据属于定序变量;应用产出分为四个二级指标,其中数量用定距变量描述,参与课题情况采用的是定类变量,其他则采用了5等级定序变量来描述。

3.学生信息化行为特征指标

表3罗列了本研究中有关学生信息化行为特征的评价指标,绝大部分调查评价标准采用5等级,获取的调查数据属于定序变量。

科学的评价体系不仅具有导向性,还能改善学校教育信息化实施过程,学校通过初期的诊断性评价可以具体定义阶段性具体目标,终结性评价能对学校教育信息化实施效益和成果做全面价值判断,一方面能激励学校,另外一方面评价结果能为教育决策提供参考。

参考文献

[1] 左晓梅.欧洲国家学校ICT应用效益(impact)研究述评[J].现代远距离教育,2008(3).

[2] 郭莉.中小学教育信息化效益与影响因素分析[J].教学与管理,2008(6).

[3] 马元丽,费龙.英国ICT试验床项目效果分析及启示[J].中国教育信息化,2008(22).

[4] Anja Balanskat,Roger Blamire,Stella Kefala. The ICT Impact Report.2006.

[5] Rae Condie, Bob Munro等.The impact of ICT in schools.2007.

硬件工程师年终总结范文第2篇

关键词:计算机;硬件检测;维修;技能培训

中图分类号: TP315 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)22-67-2

0 引言

台上比学生,台下比老师,好成绩的取得都是师生共同努力的付出才能取得的。要想学生在比赛中取得理想的成绩,首先指导老师是否掌握到一套适应每届参赛学生的科学培训方案,其次是在培训的每一个阶段学生是否收到预期的培训效果。本文就以中职计算机硬件芯片检测与维修项目指导培训为例对培训方法进行探究。

通过参加2012年到2016年共4年的技能大赛培训指导实践,学生在比赛中获得省级一等奖两次,获得全国三等奖一次。计算机芯片检测与维修项目的比赛内容每年都有变化,2015年开始增加了数据恢复内容,并且分值占总分值的60%。并且由三人一组的团体赛变为单人赛,作为中职学校的学生,平时培训中要掌握到那么多的培训内容,指导老师要研究每个学生的学习特点,并且找到一套适合于他们的培训方法。

现就以下几个方面对中职计算机硬件芯片检测与维修项目技能大赛培训方法的实践探索。

1 科学的培训方案

在写培训方案前,指导老师和学生共同研究比赛的规程,确定比赛内容。结合中职学生的学习特点,把这些内容分块分解,每块知识点嵌入到每个阶段中,每个阶段的学习内容要循序渐进,内容要求过多则会超出学生的学习限度,会产生厌烦的情绪。内容过少则会时间不够。影响比赛成绩。培训方案分阶段进行。比如,以2015年计算机芯片检测维修及数据恢复为例。把整个比赛的内容分为检测、维修、数据恢复三块知识。分三个阶段进行。

1.1 第一阶段:基础知识的掌握

硬件检测方面让学生扎实掌握到电子元器件的作用及功能。开机电路、实时实钟电路、CPU电路等的工作原理的掌握。维修方面学会使用万用表、示波器等维修工具,特别是电烙铁和风枪的使用。利用旧的电路板反复地拆元器件,再将其焊接上,提高焊接技术。焊接是整个维修中非常重要的,假如检测出什么元件坏了,但没有将其焊接上去是不得分数的。必须要求学生焊接技术过关。数据恢复方面先让学生弄懂理论知识,如数据表、DBR、EBR等知识点。

1.2 第二阶段:巩固提高

经过第一阶段的基础知识的学习,指导老师教会他们一些具体的检测及维修方法。比如,硬件中的对地阻值的测量、集成块的焊接方法等。

1.3 第三阶段:强化训练

为了使学生相关技能得到强化训练。首先,在元器件焊接技术训练方法。元器件焊接技术训练的关键在于扎实的基本功训练。最常用的焊接工具是热风枪和电烙铁。技能竞赛比的是速度与完美,“快”而“好”是我们追求的目标。

“快”是指更换元器件操作迅速,包括元器件的拆卸和焊接两个环节。“好”是指焊接上去的元器件写好无损,而且元器件的外观符合电子行业的外观检验标准IPC-A-610D(电子组件的可接受性要求)。要达到以上要求,光靠技能竞赛前短暂的时间训练是难以实现的,应该从学生入学开始规划,制订好常用元器件零基础的焊接训练内容,从THT(通孔插装技术)元器件的拆卸与焊接,逐步到SMT(贴片组装技术)元器件的拆卸与焊接,进行系统化的训练。竞赛前则侧重于难度系数比较大的SMT集成电路的拆卸与焊接的训练。

其次,在硬件检修技术训练方法。技能竞赛硬件考核的范围主要是台式电脑主板、笔记本电脑主板、显示器及硬盘驱动板三部分。其中,功能板卡的电路简单,是培养学生电路检修思路、形成良好的电路分析能力最好的训练途径。这些训练内容应该放到平时的课堂教学中去,对全体学生进行培训,逐一过关考核,才能收到良好的效果。而竞赛前的时间,侧重于电路分析的训练,提高学生的思维能力,使学生快速建立故障现象与故障元件必然的对应关系。这样,在技能竞赛时就可以提高学生的硬件检测速度和判断准确度。

再次,在数据恢复技术训练方法。数据恢复技术主要分三个方面:一是硬盘的物理故障;二是硬盘的逻辑故障;三是文件格式故障。数据恢复技术的训练重点在数据恢复策略(思路)的训练。

硬盘的物理故障一般出现在高职组的技能竞赛,主要是硬盘进行了加密或者硬件固件局部损坏。近年来,技能竞赛采用的数据恢复平台集成的固件级的硬件维修工具有MHDD、PC-3000等。MHDD是入门级的硬盘维修工具,只能用于对硬盘进行加密与解密。专业级的硬件维修工具一般使用PC-3000、HRT、效率源等。

硬盘的逻辑故障一般是分区信息、分区格式丢失,造成不认盘、分区不对或者提示未格式化等故障。修复这类故障一般是通过修复储存介质(硬盘或U盘)的MBR(主引导记录)、EBR(扩展引导记录)或DBR(DOS引导记录)的信息即可。而常用的文件格式是FAT32和NTFS两种。对于分区采用不同的文件格式,恢复分区信息的思路是不一样的。例如,分区如果采用NTFS文件格式,则分区的DBR正本在分区之前,在分区最后一个扇区有DBR备份。DBR所在的位置是我们采用Winhex快速跳跃搜索的主要依据。同理,EBR的位置信息的利用也是我们赢得时间的关键。

2 心理辅导训练

根据几届学生参赛的情况,学生在比赛中心理因素也是影响成绩的一个重要方面。比赛中过于紧张会影响他们的正常发挥,所以在平常培训中指导老师要有意识地培养他们这方面的能力。在心理能力的培养方面笔者是这样来锻炼他们的。利用其他班晚自习的时间,安排参赛学生在班上演讲活动。一周搞2-3次,也分三个阶段进行。首先,要求他们提前准备好20分钟的内容进行演讲。其次,要求他们准备好40分钟的内容进行演讲。通过这两个阶段的训练,他们在心理上、胆量上都会有所进步。最后不叫他们事先准备好,直接到班上进行临场发挥演讲。通过这样的训练,他们的心理素质会有一定的提高,对于比赛有很大帮助。当然,也有很多心理辅导的训练方法,在之后培训中不断探索挖掘出更好的方法。

3 写培训日志

根据中职生学习的特点,理论学习上存在理解能力不足,只有通过老师在培训中反复讲解,实训。学生从大量的实践中理解、总结。日复一日,内容多,为了防止他们学了后面的忘前面的。每天培训中要求学生写培训日志,日志主要是总结每天学到的内容,哪些弄懂了,哪些还不理解,明天要学习什么内容,都必须写清楚,做到心理明白。这项工作花不了多少时间,每天只需最多20分钟,看似简单,但非常有用。每天培训中有总结且有计划,做到心中有数。

硬件工程师年终总结范文第3篇

关键词:网络辅助教学;计算机组装;硬件选购;高职教育

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 19-0000-02

1 课程现状分析

《计算机组装与维修》课程分为硬件选购,硬件组装,软件安装及维护,故障维修四大块内容。其中硬件选购要求学生掌握计算机各硬件性能参数,了解当前主流硬件产品性能及价格,具备电脑硬件选购及配置的能力。

计算机硬件更新频繁,而教材信息因出版时间的限制,总是跟不上硬件的更新。即使选择最新的教材,内容都是一、二年前甚至更早的硬件知识,到毕业参加工作时又过几年,知识更是陈旧,最终造成理论与实际严重脱节。

针对教学内容脱离市场需求,理论与实践脱节,无法满足就业岗位技能要求的情况,必须对教学内容进行改革,但教材更新的局限性是无法更改的,只能从教学方法上进行改革。经过摸索和实践,提出网络辅助教学的方法来改进教学并取得良好效果。

2 网络辅助教学的方法

2.1 整体教学设计和方法。在课程中,用传统授课+网络辅助的方法教学,以传统授课为基础,以网络辅助为拓展,两种方法互相促进,各有所长。两者结合即可实现即掌握理论,又具备实践技能。

传统授课可参照教材讲解计算机的硬件构成,以及每种硬件的主要性能参数、衡量指标。重在概念和方法的掌握,不要求教材是最新的,只要能把基本的概念和知识点讲解清楚就可以了。

网络辅助在传统授课的基础上,通过网络查询最新产品的性能参数并比较。重在硬件性能、价格、参数等详细数值的熟悉。同时利用网站的“硬件配置单”页面,可真实的了解、选购硬件,直接模拟装机一线的工作环境和市场环境,加强实践练习,实现“上课即上岗的练习”。从而实现理论与实践的完美结合。

2.2 教学实例。下面以CPU为例,讲解网络辅助教学的方法。

2.2.1 传统教学步骤。(1)讲授计算机中CPU的概念、作用、发展历史、分类。通过PPT演示,实物展示、讲故事的教学方法来讲授。可通过和人大脑的对比来讲解CPU的概念。通过计算机工作原理来说明CPU的作用。通过实物展示加强学生的认识。亦可引入IT发展中的趣闻轶事来讲解CPU的发展历史,如十大经典CPU、八个叛逆的天才、Intel和AMD的恩怨等故事,提高学生的学习兴趣,再在故事中穿插不同时期CPU性能的比较,在听故事过程中学生就记住了教学内容。(2)讲解CPU性能参数,掌握衡量CPU性能的方法。因CPU性能参数众多,应有重点的进行讲解,对CPU的性能参数进行梳理,讲解最主要的性能参数,最新的性能参数可以在网络辅助教学中再讲授。

讲授中可考虑以下概念和知识点:字长(位数)、多核心技术、主频、外频、倍频、缓存、前端总线、制作工艺、针脚、多媒体指令集等。

此阶段的教学概念多,需要记忆的理论知识多,可以充分使用多种教学手段进行教学。重要的是让学生掌握单一参数下比较CPU性能的方法。

2.2.2网络辅助教学步骤。(1)教会学生网络辅助教学的意义和操作方法。在传统教学的基础上,学生理解了CPU性能指标的含义,再通过网络信息介绍最新型号的CPU,比较当前市场上各种不同档次的CPU。通过网络介绍的CPU产品永远是当前主流产品,掌握了这个方法,就可以随时获得最新CPU产品的资料以备选择。(2)获取并分析最新产品信息。最新硬件产品的信息可以通过专业IT类网站的硬件产品栏目获得,推荐著名站点中关村在线网站(.cn)的产品报价栏目、产品排行栏目,网站中产品的性能、参数信息准确、新产品更新及时,往往还有专业评测报告以及用户评测,可以从多方面多角度去了解产品。其它IT类网站一般均有此类栏目,也可以采用,如太平洋电脑(.cn),it世界网(.cn)等。表一是通过网站获得的新款CPU酷睿I7的主要参数。

至此,CPU的教学内容完成,学生通过传统教学方法学习了理论,形成了知识骨架,通过网络辅助添补了最新的内容。计算机其它部件也用这种方法进行讲解。最终再综合起来进行整机的硬件选购。

2.3 网络辅助教学的功能。

2.3.1 新产品、新技术的查询、了解。计算机硬件日新月异,教材信息陈旧老套,通过网络查询,可以获取最新的计算机硬件产品资料和新能参数,了解最新的技术指标。弥补了教材的不足,减少了教学和工作应用上的差距。

授之予鱼不若授之于渔,教会学生网络查询的方法,以后就可以迅速了解最新产品,适应计算机硬件的快速变化。

2.3.2 模拟装机配置单。可以把网站提供的装机模拟栏目当作一个实验室,非常方便的让学生实践了装机配置设计的过程,在此过程中,网站强大数据库随时提供了产品的详细信息以供比较和参考。最终完成装机配置单后还可以将自己的配置单于网络上,不光本班的教师和同学可以进行在网上评价、交流,还可以听取众多网友或高手的评价和意见,取长补短,不断改进。不断的改进过程对学生来讲就是最好的学习过程。

2.3.3 购机实践。在教学中结合学生购机需求,大胆引入真实的计算机选购项目内容,把虚拟练习的装机配置单变成真正的购机单。全班共同分析欲购机同学的需求,精心选购硬件产品,在班内进行分析评比,选出最佳的配置单,再通过网络选购硬件产品,买回后在老师指导下组装。学生积极性非常高,课内课后都仔细研究硬件产品,比性能,比价格,比稳定性,比售后服务,课堂上的被动学习变成了课内课后的主动学习。实践装机技能得到大幅度提高。通过购机实践,实现了课堂向商场的转变,实现了课堂作品向企业产品的转变。

3 存在的问题

3.1 学生上网控制问题需要引起重视。网上信息包罗万象,放任学生进行网络查询时有不少不良信息被有意或无意的浏览,可以通过上网白名单进行控制,白名单中加入允许浏览的网站即可,但此方法通过搜索引擎进行网络查询不方便。

3.2 提前做好信息的筛选。海量的网络信息要求我们必须要有取舍,会筛选和处理。必须掌握信息筛选的方法,才能在茫茫的信息海中快速找到自己想要的信息。教师应在上课前做好相关内容的预查工作,提供较可靠的信息途径给学生才能省时省力,提高教学效果。

4 结语

通过传统教学和网络辅助教学的结合,解决了计算机组装与维修课程教材陈旧的弊端,适应了计算机硬件产品较快更新的教学要求。可以说传统教学建立了知识体系骨架,网络信息辅助教学添补内容。传统教学是定性学习,网络辅助是定量学习。再通过It网站各栏目功能灵活应用到教学中,实现产品比较,装机配置模拟,实践采购等内容的学习,大大提高了课程的学习效果。

参考文献:

[1]孙焕志.高职高专教学中网络辅助教学的探索与思考[J].理论观察,2010,6.

硬件工程师年终总结范文第4篇

一、教学背景

1.说教材。《微型计算机系统》选自黑龙江教育出版社信息技术七年级上册第二课的内容,通过本节课的学习将为学生揭开计算机机箱内部神秘的面纱,进而为今后的计算机的操作、数据的存储、硬件的安装和维护打下良好的基础。

2.说学情。本节课的授课对象是七年级的学生,这一年龄段的学生好奇心强、好表现,计算机基础薄弱,我会抓住学生的这一特点,采用形式多样的教学方法来激发学生主动学习的积极性,使学生掌握计算机系统的知识。

二、教学目标及教学重难点

(一)教学目标

依据教材和学生的特点,我将本节课的教学目标确立为:

1.知识与技能目标。(1)初步掌握微型计算机软件系统的组成;知道微型计算机硬件系统的主要部件;初步了解计算机的主要性能指标。(2)懂得利用网络资源,学会搜集信息,加工整理信息,从而解决实际问题,提高学生的信息综合素养。

2.过程与方法目标。在小组协作探究过程中,培养学生的合作意识。

3.情感态度与价值观目标。通过对计算机硬件的探究形成小组竞赛,激发学生的学习兴趣,增强解决问题的自信心,获得成功的体验。

(二)教学重难点

基于以上的教学目标,我将本节课的教学重点确立为以下三点:(内容不说):(1)掌握微型计算机系统的组成;(2)计算机硬件系统的组成;(3)初步掌握微型计算机软件系统的组成。

结合七年级学生的学情,我确定本节课的教学难点为:计算机硬件系统的组成。

三、教法、学法及教学手段

1.教法选择。针对七年级学生的认知结构和心理特征,我采用了问题探究、演示讲解、任务驱动、启发引导式教学,实现教师的教和学生的学有机结合。

2.学法选择。为教会学生终身学习的方法,鼓励学生小组协作交流学习方法,培养学生的团队合作精神,使学生真正成为学习的主体。

3.教学手段。为了有效地完成本节课的教学,我采用了实物展示、竞赛活动、多媒体辅助教学的教学手段。

四、教学过程

(一)创设情境,导入新课

思考:同学们都认识哪些计算机硬件和应用程序?设计意图:首先请学生思考这一问题,根据学生已有的计算机知识,通过教师的引导,学生应该可以给出简单的回答,教师都给予肯定,同时继续追问,从而引出本节课的课题《微型计算机系统》。

(二)协作学习,探究新知

1.在第一环节的基础上,向学生展示课前准备好的电脑机箱一个和系统盘一张。同时教师阐述计算机硬件和软件组成了计算机系统。设计意图:通过实物的展示和教师的讲解让学生理解计算机系统的组成。从而解决了本节课的第一个教学重点。

2.布置任务:将课前已经编好号的7个比较主要的计算机硬件(主板、CPU、内存条、硬盘、显卡、声卡、网卡)分别分给七个小组,请学生结合课本和网络资源,小组内协作探究完成以下内容:硬件名称、硬件品牌、型号、功能和性能参数。并在组内选出一名同学代表,汇报结果。设计意图:通过任务驱动的方式,让学生小组合作学习计算机硬件知识,增强了学生的学习热情,同时也给了学生表现自己的机会,提高了学习的积极性。对于学生汇报过程出现错误和不完整的情况,教师及时给予改正和补充。最后发给学生一份教师提前做好的计算机硬件学习文档,让学生更全面地掌握计算机硬件系统。就此解决了本节课的第二个教学重点,同时也突破了本节课的教学难点。

3.最后,简单介绍一下微型计算机的软件系统,解决了本节课的第三个教学重点。

(三)小组竞赛,巩固提高

在第二个环节之后,给学生两分钟的时间,阅读计算机硬件学习文档,然后小组派代表完成竞赛:猜猜它是谁?最后选出两个优秀小组以示鼓励。设计意图:通过竞赛的形式,进一步巩固本节课的教学重点和难点。

(四)归纳总结

引导学生归纳总结本节课的学习内容,并对学生普遍比较容易混淆的地方加以强调。设计意图:培养学生的逻辑思维能力和归纳总结能力,体现学生在学习中的主体地位。

五、评价与反思

硬件工程师年终总结范文第5篇

关键词:应用型本科;FPGA;教学模式

中图分类号:G642.0 文献标 一、前言

FPGA技术经过二十多年的发展,现在已经被广泛应用到各个领域,并成为越来越多领先技术的系统解决方案。从2000年起FPGA技术开始引入国内电子工程专业的研究生教学中,并在2005年后开始在本科生教学中大面积铺开[1]。当时由于FPGA刚刚进入中国市场,无论对于教师、企业研发人员,还是本科生、研究生来说,FPGA的教学几乎都是同时展开的,一切从零开始,摸索着前进。但7年后的今天,FPGA技术已经相当成熟,从当初的仅仅在研究生阶段才开设的FPGA课程,到现在各大高校本科阶段都争相开设,FPGA技术的普及程度越来越高。但FPGA作为一种实用技术面临的最大问题是产品性能更新换代的速度快,从教学内容、教学思想到教学资源都面临不断更新的问题。在这里不仅有一个教师如何适应电子技术的发展,自身不断学习提高的问题,而且还有一个如何将新知识有效传输,让学生学到真本事,使学生在毕业后能够更快地适应工作的问题。

建设应用型本科为主的独立学院,面临的问题很多,但突出实践教学,跟上技术的进步始终是我们应把握的方向。笔者在这7年中作为学生和教师的双重身份,见证着FPGA在国内的发展,深深体会着FPGA教学的逐步变化,从不同的角度剖析现有FPGA教学中还存在的诸多问题。现在把教学过程中遇到的主要问题及解决方法与大家探讨,希望可以更好地促进FPGA教学的发展。

二、FPGA教学的现状及问题

长期以来,由于独立学院实验室条件有限,FPGA技术的课程教学仅仅局限在理论教学中,导致教学过程中出现了教师难教,学生难学的情况,严重影响了教学的效果,最终导致整个课程学习下来学生依旧无法独立开发FPGA项目,仅仅是纸上谈兵。传统的FPGA教学一般都是先介绍可编程门阵列的结构特点,然后介绍EDA软件工具的使用,接着花大量的时间讲解硬件描述性语言[2]。这种传统的按部就班式的教学模式,虽然对夯实理论基础很有帮助,但是毕竟教学课时是有限的,对学生来说现在所学到的东西让他们没有方向感,甚至不知道这个FPGA到底怎么用、用在哪。如果一味进行课堂教学,缺少实际的动手操作或者工程实践,就会造成学生的学习兴趣不浓,现在很多学生都对这种传统的教学模式感到枯燥。目前FPGA课程中硬件描述语言教学通常选择VHDL语言,国内外教材也大多使用VHDL语言编写。VHDL由美国军方组织开发,正由于军方的优势,使其在1987年就成为了IEEE标准[3]。VHDL语法规范严谨,由于其历史较长,参考资料及程序范例也更加容易寻找,但不足之处也是显而易见的,对于学生来讲,它是一种全新的、独立的编程语言,无论对于电子专业或者计算机专业的学生来说都需要从头学起,增加了学生的学习负担,容易在一开始打击学生的自信心。

三、改进FPGA教学的探讨

FPGA这门课程的教学目标是要使学生在掌握基本原理的基础上,能自主实现系统设计,这就需要给学生提供一个真实的系统设计案例,让学生从中体会和感悟设计思想、设计过程以及分析问题的方法,在教学过程中,利用“逐项引导+项目驱动”的教学模式,培养学生的自主学习能力、系统设计能力和语言表达能力。本文结合我校FPGA课程改革前后的对比,探讨FPGA教学模式的改变对FPGA教学所起到的效果。

1.结合工程应用的课堂引导教学。在学生学习FPGA的入门阶段,尚未熟悉设计方法与技巧,对于FPGA的应用还一无所知,此时采用案例教学法最为适宜,结合工程应用的课堂引导教学,通过剖析工程案例,引导学生以个人自学、集体讨论、小组展示演讲等形式,分析和研究工程案例,从而激发带动学生主动思考,培养学生发现问题、解决问题,归纳和总结问题经验的能力。例如,在学生第一次操作实验时,通常都会使用控制LED灯交替闪烁的方式学习对单个管脚的控制。而我在这个实验的基础上,引入十字路通灯的问题,引导学生分组讨论如何利用现有知识实现实际工程应用,在实现的过程中,有何优点与不足,如何加以改进,如何完善功能等,在集体讨论中,各组代表介绍本组的方案,其他各组可以提出反驳,引起辩论,最终得出最优方案,集体论证方案的可行性,确定最终方案,并在软硬件中实现功能。通过这样的课程学习,学生对FPGA设计的一般流程有了深刻的认识,极大地提高了学生主动学习的兴趣,在一正一反的辩论中产生了更多的思想火花,加深了对FPGA应用的理解,解决实际问题的能力得到了极大加强。

2.以学生团队为主体的项目实践性教学。我校FPGA教学实验平台采用的是Altera公司的DE2-70实验套件,不论是从性能上,还是扩展能力上,对于学生学习FPGA技术都是绰绰有余的。在采购数量上,我校根据实际各班人数,最终确定购买50套DE2-70实验套件,其中40套用于课堂教学,另外10套用于学生课外科技活动,组织那些对FPGA技术充满喜爱同时又有很强的专业动手能力的学生,让他们以团队的形式接触FPGA技术更深入的内容。对于各方面表现较为出色的团队,可提前进入毕业设计环节,部分优秀的学生加入教师的科研项目团队中,将会取得更好的学习效果,达到学用结合、学以致用的目的。

由于本课程采取了课内外结合的教学模式,通过一定时间的学习和训练,学生的动手能力有了很大提高,他们有很多机会参加各类电子设计大赛。例如我系两届学生参加“全国大学生电子设计竞赛”均取得了令人鼓舞的好成绩。反过来,组织学生团队参加电子设计大赛,为获奖团队提供一定的物质奖励和精神鼓舞,为这些团队联系校外实习实践机会,以赛促学,又可有效激发不同层次学生的学习热情,培养学生的团队协作能力、动手能力和创新能力,带动整个专业学生的学习风气。

3.建立辅助教学手段,弥补课堂不足。FPGA课程是一门实践性特别强的课程,要真正学好FPGA,光靠上课这些课时是不够的,需要学生在课后自主学习和研究。在自学的过程中会产生很多问题,对于不同类型、不同需求的学生,我们需要采用不同的辅助教学手段用以弥补课堂教学的不足。(1)充分利用网络资源,打造第二教学阵地。巧用即时通信软件和电子邮件搭建交流平台,用不同方式满足不同性格学生的需要。例如有些学生较善于沟通和理解,他们会使用QQ、MSN等方式进行交流,即时提问即时回答。但又有些学生不太善言辞,或者不喜欢即时表达,可以选择使用电子邮件沟通,在二个工作日内会给予答复。充分利用我校开设的网上课程中心,建立网上教学平台,提供教学以及相关技术资料和文档供学生下载查看,并提供留言板供师生交流使用。同时在最大的工程师社区网站CSDN开设公共账号,供学生使用,用于上传和下载技术资料。(2)培养教师助手参与教学实践活动。从优秀团队中选出能言之人轮流担任“小老师”,采取与任课教师共同备课、课堂上承担部分辅导任务、课后教师点评等形式,使教师教学与学生学习相得益彰。因为大家都是学生,可能是同年级的,又或者是学长学姐,都是同学关系,所以很多不好意思问老师的问题,可以在同学间的“教学相长”中逐渐得到掌握,这也在一定程度上扫清了教师教学的盲区,从而提高整体的教学效果。

在实践环节中,可能许多学生遇到的问题相同,但每位学生的理解却不同,此时教师需要逐个回答他们的疑惑,影响了教师的教学进度和实践效果,但在教学助手的协助下,教师可以从中抽离出来,解答更多不同的问题,让不同程度的学生都可以解决学习中的疑点,提高整体教学质量。

4.从VerilogHDL语言入手,消除不必要的学习障碍。VeriogHDL创建之初是为更便捷、更有效地描述数字硬件电路和仿真而设计的,它的许多关键字与语法都继承了C语言的传统,只要有C语言基础,可以很快采用VeriogHDL语言进行简单的FPGA项目开发。对于教学中硬件描述语言的选择上,到底是选择VeriogHDL语言还是选择VHDL语言,它们各有特点,但从学习的复杂度考虑,更加倾向于选择VeriogHDL语言,纵观各大高校历年FPGA教学大纲,2009年之前主要以VHDL教学为主,但从2009年开始,发现VeriogHDL在中国发展势头强劲,以至于许多高校从2010年起把硬件描述语言教学改为了VeriogHDL语言。两者在程序最终实现效果上差别不大,但是对于仅仅只有C语言基础的电子专业工科学生来说,VHDL语言显然是个大负担。而与C语言有血缘关系的VeriogHDL语言更有优势,同时也可以省下学时,把时间放到实验中去[4]。

四、总结

以上只是笔者从事FPGA教学工作后的几点想法,并通过实践证明了其中的优点,但FPGA教学过程中仍然存在较多的问题,例如:教学团队还不够强大,只能凭着少数几个教师自己摸索进行FPGA教学的改革试点;市场上适合个人开发学习使用的FPGA开发板种类还较少,同时配套教材更加缺乏等。总之,在有限的教学时间内,入门容易但灵活运用较难,暂且只能做到师傅领进门,修行靠个人的程度。笔者将在接下去的教学过程中继续探索,争取把FPGA教学做得更好,为提高应用型本科人才的实践能力做出贡献。

参考文献:

[1]倪晓明.FPGA课程教学的实践与探索[J].中国电力教育,2011,(35).

[2]赵倩,等.面向电子通信类的EDA技术教学创新研究[J].中国电力教育,2011,(22).

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