目前，高校会计学专业设置计算机课程一般有两种模式：
①“基础应用型”模式。该模式设置“计算机应用基础”（或称“计算机基础知识”、“程序设计基础”）和“电算化会计”（或称“计算机在会计中的应用”、“计算机会计学”、“会计应用软件”）两门课。如上海财经大学、中国人民大学会计学专业就是这种“基础”+“应用”的模式。
②“系列应用型”模式。该模式是在设置系列计算机课程的基础上再设置“电算化会计”课程。例如，中国矿业大学会计学专业设置“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”四门计算机系列课程和“电算化会计”、“会计实务电算化”两门计算机应用于会计的课程。又如，上海财经大学会计学系教学改革设想中打算开设“计算机应用基础”、“计算机语言”、“数据结构”、“数据库系统”。四门计算机系列课程和“电算化会计”、“电算化会计决策与控制”、“电算化审计”三门计算机应用于会计的课程（财政部教育司编《会计学专业主干课教学大纲》P16）。当然，其他高校设置的课程名称可能有所不同，但均可体现一组“系列”课程和一组（门）“应用”课程的模式。
无论是“基础应用型”模式，还是“系列应用型”模式，它们均独立于会计系列课程之外。突出的问题有以下三点：
1.各门计算机课程内容与会计系列课程内容脱节。究其原因主要有三：一是教计算机课程的老师不懂或很少懂会计专业知识而会计专业课程教师又不懂或很少懂计算机知识；二是现行会计课程教材（除“电算化会计”外，下同）不反映计算机应用知识，也不要求专业课老师补充讲授计算机应用知识；三是计算机数量配备不足，无法做到两类课都安排机时。
2.单一的“电算化会计”课程，解决不了会计专业学生应具备的计算机能力问题。1995年4月27日，财政部印发了《会计电算化知识培训管理办法（试行）》，提出了会计电算化知识培训的三种证书、即初级证书、中级证书和高级证书，从能力要求看，可概括成以下三种能力。
（1）初级证书要求会计人员具备“计算机和会计核算软件的基本操作”能力。这种能力包括掌握计算机基础知识，微机基础知识及基本操作，有关汉字系统及应用软件操作，会计电算化基本知识和会计核算软件基本的工作原理五个方面，笔者简称为“操作能力”。
（2）中级证书要求会计人员具备“对会计软件进行一般维护或对软件参数进行设置”能力。要使财政部评审通过的通用会计软件更好地满足各个企业的不同要求，需要用户自已定义参数，如建立科目代码、设定计算公式、定义分配方法和结转方法等，这称为系统软件的维护或参数设置，笔者简称为“设置能力”。
（3）高级证书要求一少部分会计人员具备“进行会计软件的系统分析、开发与维护”的能力。会计软件的系统分析是指为了开发出用户所需的会计软件，必须了解和描绘用户对会计信息系统的要求，明确系统具备的功能，改进现有系统模型，形成系统的逻辑模型的过程。它是系统开发和系统维护的前提。分析、开发和维护的能力。笔者称为“开发能力”。
目前，高校“电算化会计”课程按财政部教学大纲要求，“培养学生具有组织和开发会计信息系统的能力”，包括开发工具、开发方法、开发系统（工资、固定资产、材料、销售、成本核算系统）和电算化审计五个方面。学生学完这门课后，仅仅是对部分会计核算程序进行初步的设计。当他们毕业参加工作后，在已实现会计电算化的企业，他们不会操作现行会计软件；在未实现会计电算化的企业，他们仅靠学校掌握的“电算化会计”知识，无法开发成套的会计核算系统软件。事实上，从国外会计电算化发展现状看，无论定点开发还是开发通用软件均有专门的公司从事这种业务。要求我们现在的教学能使学生具备完全的软件开发能力也是不现实的，仅能提“初步的开发能力”或具备“开发软件的基础”。这种单一能力距离国家要求会计人员应具有操作能力，设置能力和开发能力还很远，则高校改革教学，培养会计专业学生会计电算化系统能力迫在眉睫。
3.计算机在会计中的应用领域比较狭窄，就目前而言，我国会计实际工作中的电算化仅仅体现在会计核算上，虽然会计管理的软件已在开发，但应用的不太多。而西方国家早就从会计核算电算化转向会计管理电算化了。仔细分析我国会计核算电算化的现状不难发现，绝大部分会计人员是“傻瓜”操作员，是计算机的“奴隶”，他们对会计软件不能运用自如。反省一下高校会计教学，会计课程和计算机课程两层皮，使计算机在会计中的应用显得很窄。因此，只有在各门会计课程上都用上计算机，才能开拓计算机在会计中的应用领域，才能克服“傻瓜”操作员的缺陷，自主地运用计算机会计信息系统，使计算机不仅在会计核算上，而且在会计管理、分析、预测、决策等方面有所突破和发展。
解决上述问题的有效途径是实现会计系列课程电算化。
二、会计系列课程电算化的基本要求
1.两类课程安排相协调。会计教学计划必须按教育、教学规律制订，充分反映知识平铺、交叉、循序渐进的要求。计算机的系列课程应先于会计系列课程，同时会计系列课程的电算化，首先是已学计算机课程知识的直接应用，然后是后继计算机课程知识的追加应用。例如，在第一、三、四、五、六学期分别安排“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”、“电算化会计”课程与此相适应，在第二、三、四、五、六、七、八学期，分别安排“基础会计”、“财务会计（上）”、“财务会计（下）”、“成本会计”和“财务管理”、“管理会计”和“高级会计”、“审计学”、“会计实务考核”课程。其中，“基础会计”课程首先是直接运用“计算机基础”课程知识完成规定任务，如用WPS打印出试算平衡表、各种记帐凭证、各种明细帐等，待“办公自动化软件基础”课程学完后，再运用Word编制“基础会计”课程中的成本计算公式、编排有关图形，并登记帐簿。
2.计算机知识运用时分合结合。平时，各门会计课程运用计算机知识是单项的，分散的。一般难以整体运用。因此，有必要在最终将两类课程知识进行综合运用。笔者认为，在第八学期学生即将走上社会前设置“会计实务考核”课程，一方面进行手工操作，综合各门会计知识，另一方面进行计算机操作。综合各门计算机课程知识集中运用于会计，这种分合结合的方式反映了会计学科系统性和综合性的基本特征和要求。
3.列人教学计划，教师引导，指导为主。将计算机课程知识应用于各门会计课程，并不是要增设新课程，而是对已学知识的串用。为了保证串用的成功，首先要在教学计划上加以反映。例如，在教学计划实践环节分别设置“基础会计电算化”、“财务会计电算化”、“成本会计电算化”、“财务管理电算化”、“管理会计电算化”、“会计实务考核电算化”等电算实践项目，并相应确定一定的机时。其次，将各门会计课程计算机应用问题编写成“电算化指导书”，每门指导书中列示若干个电算实践项目。提出具体应用要求；同时，为了便于学生操作。还应编制“电算化操作手册”，向学生提供详细操作步骤和范例。这样，教师在会计系列课程电算化过程中主要起着引导、指导、布置、检查和考试验收等作用，学生的自觉性、主动性和创造性会充分得到发挥。
三、会计系列课程电算化的具体设计
下面以会计主干课程为例对会计课程计算机应用进行设计。
（一）基础会计电算化
l.将已学“计算机基础”课程知识应用于“基础会计”课程。内容包括：（1）用WPS打印出试算平衡表。材料明细帐、应收帐款明细帐、成本计算公式（含分子、分母两行排列格式）、生产成本明细帐和各种记帐凭证；（2）用图文混排系统SPT进行成本数据的图像编辑；（3）用CCED打印资产负债表和损益表。
2.将后续“办公自动化软件基础”课程知识追加应用于“基础会计”课程。内容包括：①成本计算公式的编写；②图形编排；③帐簿登记。
（二）财务会计电算化
将“办公自动化软件基础”课程中word、Excel知识应用于“财务会计”课程，内容包括：外币核算、坏帐核算、存货实际成本计价法、存货计划成本计价法、存货成本与市价孰低法、折旧方法、工资结算和工资附加费核算、长期借款、应付债券、销售业务、利润分配、资产负债表和损益表编制。
（三）成本会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“成本会计”课程。内容包括：要素费用的分配、辅助生产费用的分配、制造费用的分配。产品费用在完工产品和在产品之间的分配、品种法成本计算、分批法成本计算、分步法成本计算、成本分析。
（四）财务管理电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“财务管理”课程。内容包括；货币资金最佳余额确定、企业客户信用等级评估、应用帐款最佳余额确定、存货最佳额确定、固定资产投资规模和经营杠杆、对外投资决策、筹资政策的选择评价、资金成本计算及应用、财务比率综合分析、财务计划编制。
（五）管理会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“管理会计”。内容包括：成本性态分析、本量利分析、目标利润的敏感性分析、利用经营杠杆进行利润预测、边际利润最大的产品组合、销售顶测分析、投资决策评价方法的分析、内含报酬率敏感性分析。
（六）会计实务考核电算化
目前，高校会计学专业设置计算机课程一般有两种模式：
①“基础应用型”模式。该模式设置“计算机应用基础”(或称“计算机基础知识”、“程序设计基础”)和“电算化会计”(或称“计算机在会计中的应用”、“计算机会计学”、“会计应用软件”)两门课。如上海财经大学、中国人民大学会计学专业就是这种“基础”+“应用”的模式。
②“系列应用型”模式。该模式是在设置系列计算机课程的基础上再设置“电算化会计”课程。例如，中国矿业大学会计学专业设置“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”四门计算机系列课程和“电算化会计”、“会计实务电算化”两门计算机应用于会计的课程。又如，上海财经大学会计学系教学改革设想中打算开设“计算机应用基础”、“计算机语言”、“数据结构”、“数据库系统”。四门计算机系列课程和“电算化会计”、“电算化会计决策与控制”、“电算化审计”三门计算机应用于会计的课程(财政部教育司编《会计学专业主干课教学大纲》P16)。当然，其他高校设置的课程名称可能有所不同，但均可体现一组“系列”课程和一组(门)“应用”课程的模式。无论是“基础应用型”模式，还是“系列应用型”模式，它们均独立于会计系列课程之外。
突出的问题有以下三点：
1、各门计算机课程内容与会计系列课程内容脱节。究其原因主要有三：一是教计算机课程的老师不懂或很少懂会计专业知识而会计专业课程教师又不懂或很少懂计算机知识；二是现行会计课程教材(除“电算化会计”外，下同)不反映计算机应用知识，也不要求专业课老师补充讲授计算机应用知识；三是计算机数量配备不足，无法做到两类课都安排机时。
2、单一的“电算化会计”课程，解决不了会计专业学生应具备的计算机能力问题。1995年4月27日，财政部印发了《会计电算化知识培训管理办法(试行)》，提出了会计电算化知识培训的三种证书、即初级证书、中级证书和高级证书，从能力要求看，可概括成以下三种能力。
(1)初级证书要求会计人员具备“计算机和会计核算软件的基本操作”能力。这种能力包括掌握计算机基础知识，微机基础知识及基本操作，有关汉字系统及应用软件操作，会计电算化基本知识和会计核算软件基本的工作原理五个方面，笔者简称为“操作能力”。
(2)中级证书要求会计人员具备“对会计软件进行一般维护或对软件参数进行设置”能力。要使财政部评审通过的通用会计软件更好地满足各个企业的不同要求，需要用户自已定义参数，如建立科目代码、设定计算公式、定义分配方法和结转方法等，这称为系统软件的维护或参数设置，笔者简称为“设置能力”。
(3)高级证书要求一少部分会计人员具备“进行会计软件的系统分析、开发与维护”的能力。会计软件的系统分析是指为了开发出用户所需的会计软件，必须了解和描绘用户对会计信息系统的要求，明确系统具备的功能，改进现有系统模型，形成系统的逻辑模型的过程。它是系统开发和系统维护的前提。分析、开发和维护的能力。笔者称为“开发能力”。
目前，高校“电算化会计”课程按财政部教学大纲要求，“培养学生具有组织和开发会计信息系统的能力”，包括开发工具、开发方法、开发系统(工资、固定资产、材料、销售、成本核算系统)和电算化审计五个方面。学生学完这门课后，仅仅是对部分会计核算程序进行初步的设计。当他们毕业参加工作后，在已实现会计电算化的企业，他们不会操作现行会计软件；在未实现会计电算化的企业，他们仅靠学校掌握的“电算化会计”知识，无法开发成套的会计核算系统软件。事实上，从国外会计电算化发展现状看，无论定点开发还是开发通用软件均有专门的公司从事这种业务。要求我们现在的教学能使学生具备完全的软件开发能力也是不现实的，仅能提“初步的开发能力”或具备“开发软件的基础”。这种单一能力距离国家要求会计人员应具有操作能力，设置能力和开发能力还很远，则高校改革教学，培养会计专业学生会计电算化系统能力迫在眉睫。
3、计算机在会计中的应用领域比较狭窄，就目前而言，我国会计实际工作中的电算化仅仅体现在会计核算上，虽然会计管理的软件已在开发，但应用的不太多。而西方国家早就从会计核算电算化转向会计管理电算化了。仔细分析我国会计核算电算化的现状不难发现，绝大部分会计人员是“傻瓜”操作员，是计算机的“奴隶”，他们对会计软件不能运用自如。反省一下高校会计教学，会计课程和计算机课程两层皮，使计算机在会计中的应用显得很窄。因此，只有在各门会计课程上都用上计算机，才能开拓计算机在会计中的应用领域，才能克服“傻瓜”操作员的缺陷，自主地运用计算机会计信息系统，使计算机不仅在会计核算上，而且在会计管理、分析、预测、决策等方面有所突破和发展。
解决上述问题的有效途径是实现会计系列课程电算化。
二、会计系列课程电算化的基本要求
1、两类课程安排相协调。会计教学计划必须按教育、教学规律制订，充分反映知识平铺、交叉、循序渐进的要求。计算机的系列课程应先于会计系列课程，同时会计系列课程的电算化，首先是已学计算机课程知识的直接应用，然后是后继计算机课程知识的追加应用。例如，在第一、三、四、五、六学期分别安排“计算机基础”、“办公自动化软件基础”、“高级程序设计语言”、“微机数据库管理系统”、“电算化会计”课程与此相适应，在第二、三、四、五、六、七、八学期，分别安排“基础会计”、“财务会计(上)”、“财务会计(下)”、“成本会计”和“财务管理”、“管理会计”和“高级会计”、“审计学”、“会计实务考核”课程。其中，“基础会计”课程首先是直接运用“计算机基础”课程知识完成规定任务，如用WPS打印出试算平衡表、各种记帐凭证、各种明细帐等，待“办公自动化软件基础”课程学完后，再运用Word编制“基础会计”课程中的成本计算公式、编排有关图形，并登记帐簿。2、计算机知识运用时分合结合。平时，各门会计课程运用计算机知识是单项的，分散的。一般难以整体运用。因此，有必要在最终将两类课程知识进行综合运用。笔者认为，在第八学期学生即将走上社会前设置“会计实务考核”课程，一方面进行手工操作，综合各门会计知识，另一方面进行计算机操作。综合各门计算机课程知识集中运用于会计，这种分合结合的方式反映了会计学科系统性和综合性的基本特征和要求。
3、列人教学计划，教师引导，指导为主。将计算机课程知识应用于各门会计课程，并不是要增设新课程，而是对已学知识的串用。为了保证串用的成功，首先要在教学计划上加以反映。例如，在教学计划实践环节分别设置“基础会计电算化”、“财务会计电算化”、“成本会计电算化”、“财务管理电算化”、“管理会计电算化”、“会计实务考核电算化”等电算实践项目，并相应确定一定的机时。其次，将各门会计课程计算机应用问题编写成“电算化指导书”，每门指导书中列示若干个电算实践项目。提出具体应用要求；同时，为了便于学生操作。还应编制“电算化操作手册”，向学生提供详细操作步骤和范例。这样，教师在会计系列课程电算化过程中主要起着引导、指导、布置、检查和考试验收等作用，学生的自觉性、主动性和创造性会充分得到发挥。
三、会计系列课程电算化的具体设计
下面以会计主干课程为例对会计课程计算机应用进行设计。
(一)基础会计电算化
l、将已学“计算机基础”课程知识应用于“基础会计”课程。内容包括：(1)用WPS打印出试算平衡表。材料明细帐、应收帐款明细帐、成本计算公式(含分子、分母两行排列格式)、生产成本明细帐和各种记帐凭证；(2)用图文混排系统SPT进行成本数据的图像编辑；(3)用CCED打印资产负债表和损益表。
2、将后续“办公自动化软件基础”课程知识追加应用于“基础会计”课程。内容包括：①成本计算公式的编写；②图形编排；③帐簿登记。
(二)财务会计电算化
将“办公自动化软件基础”课程中word、Excel知识应用于“财务会计”课程，内容包括：外币核算、坏帐核算、存货实际成本计价法、存货计划成本计价法、存货成本与市价孰低法、折旧方法、工资结算和工资附加费核算、长期借款、应付债券、销售业务、利润分配、资产负债表和损益表编制。
(三)成本会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“成本会计”课程。内容包括：要素费用的分配、辅助生产费用的分配、制造费用的分配。产品费用在完工产品和在产品之间的分配、品种法成本计算、分批法成本计算、分步法成本计算、成本分析。
(四)财务管理电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“财务管理”课程。内容包括；货币资金最佳余额确定、企业客户信用等级评估、应用帐款最佳余额确定、存货最佳额确定、固定资产投资规模和经营杠杆、对外投资决策、筹资政策的选择评价、资金成本计算及应用、财务比率综合分析、财务计划编制。
(五)管理会计电算化
将“高级程序设计语言”课程知识、Excel知识应用于“管理会计”。内容包括：成本性态分析、本量利分析、目标利润的敏感性分析、利用经营杠杆进行利润预测、边际利润最大的产品组合、销售顶测分析、投资决策评价方法的分析、内含报酬率敏感性分析。
一、计算机辅助教学的应用现状
现象一：计算机辅助教学大多以“观摩课”的方式成为教育教学中的一个点缀，信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。这主要是因为在进行计算机辅助教学的过程中，需要老师自己开发课件，而开发课件需要花费很大的时间和精力。一位计算机教育经验丰富的老师在谈到自己开发软件的经验时直言不讳：“虽然CAI是一个好的教学媒体，但也是一项需投入多（时间，人力，经费）产出少的工作，它仅适用于教学中的评比、检查、参观、学习一类装点门面的场合”，笔者在教学过程中也确实了解到大多数学校一般是在上公开课或评比课时，才用计算机来进行辅助教学。
现象二：虽然市场上已经有相当数量的教学软件，但是适用于教学的软件并不多，因此大多数情况下是教师自制课件，但是在制作课件的过程中很多学校普遍存在着这样的情况，由学科老师编写稿本，由计算机技术人员编程实现，开发成小型的教学软件，很大一部分学科老师由于计算机操作技能的生疏，使得课件的最佳优势不能发挥出来，且在实际应用中常常因操作失误而失败，这就大大抑制了教师自制课件的积极性。
现象三：一般我们上课时用的课件都是事先根据教学要求而设计确定的，而现在多数课件的开发恰恰忽略了这一点，单纯追求直观和生动，忘记了作为主体存在的学生的主动性。只强调教师的“教”而忽略了学生的“学”，全部教学设计都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何“学”的问题，按照这样的理论设计的课堂教学软件。学生参与教学活动的机会少，大部分处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人才的培养。很容易会进入一种“人灌+机灌”的新的课堂教学误区。而教师也受到定型情节的课件，完全围绕着课件讲课，缺少了课堂教学中最为精彩的“即兴发挥”。把原本的“课件辅助教师”变成了“教师辅助课件”。
二、现状的虽然CAI有着许多突出的特点，并在实践中证明是有效的。但是作为新生事物必然存在不足和缺陷，如CAI教学系统一次性投入大，费用高，而且CAI技术要求高。因此限制了许多有经验的学科教师亲自编制课件。CAI课件的制作远没能达到传统教学过程中备课这么方便自由。这也是机辅助教学开展中碰到的最主要的一个原因。但是考虑仔细一下，不难发现：老师很难把过多的精力投入到开发软件上，如果老师把大量的时间和精力都投入到软件开发上，就不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来，甚至不能将主要精力放在教学上来。从而出现了计算机辅助教学只在这种公开课、观摩课来进行教学，装点一下门面的这类情况。其实，我们认为教师最主要的任务不在于开发软件，而是如何现有的软件把计算机的优势发挥出来。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件，而应是面向学科的工具型软件，包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。实际上，近几年来国内出现了一批有教学应用价值的软件。只要教师能基本掌握使用计算机的能力，稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作小软件，紧密配合自己的教学过程，实现计算机辅助教学，现在有一个用于几何教学的平台叫作“几何画板”它适合用于平面几何、解析几何、射影几何等教学中使用，同时也能用于物理教学中的力学、几何光学与数学模型、几何图像结合密切的部分课程。而且界面简单、容易、直观好用，因此这样的软件很受老师的欢迎。另外一个比较重要的原因就是一些老师把计算机辅助教学的作用看的过高，没有根据教学要求来进行课件设计。制作出来的课件有原来的“满堂灌”变成了现在的“灌”，因此在设计课件时，不仅要注意软件的设计技巧，更要注意学习和教学设计的运用，这才有助于提高CAI课件的质量。
三、寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路不同的软件是有不同的功能特点和用途的，世界上不存在一种适应各种条件的万能软件。随着计算机软件技术的高速，使全世界几乎所有的主流软件都向资源库、平台化、人性化方向发展，显然教育软件也应该走世界软件发展的共同方向。因此，运用积件思想，走素材资源库和制作平台相结合的新思路，是使软件开发和应用走出目前困境的有效途径。积件是一种思想，它是一种关于CAI发展的系统思路，是针对课件的局限性而发展起来的一种新的教学软件开发和应用模式。积件提出者认为，积件由积件库和积件平台组成。积件库是教学资料和表达方式的集合，包括五个部分：⑴多媒体教学资料库；⑵微教学单元库；⑶虚拟积件资源库；⑷资料呈现方式库；⑸教学策略库。积件组合平台则是供教师和学生使用组合积件库并最终用于教学的软件环境。积件的过程，对课堂教学来说，就是教师根据教学的实际需求，面对不同的教学对象，针对某一教学阶段和教学目标，充分利用教学素材，结合教学策略，制作出千变万化的有效课件。
因此，积件是基于课堂教学提出的，方便教师和学生根据教学需要，自己组合运用多媒体教学信息源的软件系统。学科教师若能根据教学实际，运用积件思想，充分利用现有条件下所提供的信息资源和一些计算机公司推向市场的素材库或教学软件，以及音像市场上所提供的丰富的CD、VCD资源，从中选取适合教学需要的来制作课件，能适应不同教师、不同教学情境的需要，从而彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面，使CAI在课堂上的运用走出低谷，朝着更为广阔的方向发展。
关键词：《计算机组成原理》硬件实践教学课程体系教学方法工程化实践教学
在我国大多数高校的计算机课程教学中，《计算机组成原理》作为一门重要的理论和硬件基础课程，其中的实践环节（硬件实践实验）占较大的比重。目前，不少高校的计算机专业在《计算机组成原理》的理论教学和实践实验中普遍存在“重软轻硬”现象[1]，使得学生对计算机组成的理论和硬件的结合理解流于表面，特别是在理论和硬件实践教学中，教学内容和硬件实验设备严重落后于当前工业界的最新技术发展，使得培养出的学生严重不符合社会企业的需求，即无论是在理论理解方面，还是在硬件实践方面，都不足以承担计算机硬件方面的设计与开发工作。因此，如何适应工业界对毕业生理论和实践能力不断增强的需求，改革《计算机组成原理》及相关课程体系，提高计算机理论和硬件教学水平，提高学生对理论的理解和实践动手能力已成为当前高校计算机专业教学面临的重要课题。
1.当前《计算机组成原理》课程教学存在的主要问题
当前，我校在计算机类、电子类、物联网类、软件工程类专业均开设了《计算机组成原理》课程，理论教学内容、目标基本一致，但硬件实践教学存在问题，主要表现在以下三个方面：
（1）偏重理论教学，忽视或轻视硬件实践教学，硬件实践课时被迫删减。
在《计算机组成原理》课程中，理论是基础，但是要深入理解计算机基本原理及体系结构等理论必须结合硬件实践[1]。但是硬件实践实验教学由于培养目标、培养方案、教学大纲及硬件实践教学设备等，很多高校普遍在计算机专业的教学中轻视硬件实践教学的建设，理论教学占很大比重，总学时确定后，硬件实践教学课时只能被迫删减，以至于无法保证硬件实践教学的质量，导致学生学习硬件知识和动手实践的积极性不高，最终的结果就是理论和实践相分离，理论知识没有深入的理解，实践能力没有得到很好的培养。
（2）理论和实践教学内容陈旧，课程计划没有与时俱进。
当前，大多数国内高校的计算机类专业，硬件系列课程均包含如下课程：《数字逻辑电路》、《计算机组成原理》（《计算机组成与结构》）、《微机原理及接口技术》、《计算机体系结构》等。这些课程开设选用的教材大多内容相近，部分理论仍停留在5年甚至10年以前，知识陈旧，与当前工业界的实际应用脱节，和现代快速发展的计算机硬件研究和开发技术形成明显的差距。比如有的硬件课程教学中以74181等淘汰的部件芯片为教学模型，即使学会也只能在课堂上用到，对将来的工作没有什么作用，直接导致对学生缺少吸引力，教学效果不甚理想。另外，这一系列硬件相关课程之间重复的知识点较多，在课程系列安排计划上缺乏统一性和合理性。
（3）硬件实践教学环节不够重视，缺少工程化设计和开发能力及创新能力的培养。
现代计算机硬件设计和研发均已采用软件和硬件设计相结合的方式，并大量使用优秀的工具软件进行开发和仿真，以及使用硬件开发板进行验证和优化。在实际教学中，由于硬件实践教学比理论和软件仿真实验教学要复杂得多，因此很多教师在教学过程中仍沿用过时的软件仿真和硬件实验方法，并且学生在学习过程中除了进实验室外，在日常学习中无法进行硬件实验或为硬件实验做足够的准备。另外，目前大多数高校计算机专业的硬件实验设备仍停留在“插线板”时代，只能让学生手动连接铜线进行简单的验证性和基础性实验，如要进行相关创新能力培养的实验，其复杂度过高，绝大多数学生无法完成。
2.《计算机组成原理》课程建设和改革的具体措施
（1）引进计算机硬件的现代设计和研发技术，培养学生的工程化研发能力。
《计算机组成原理》课程一大部分教学内容围绕CPU的各个部件展开，但现有的教学内容严重落后于现代工业芯片研发技术。为跟上时代的步伐，我们引进当下大多数企业采用芯片研发流程和设计语言和工具。具体而言，针对CPU的各个部件教学，我们引进Logisim[2]和Verilog[3]教学，以仿真的方式向学生展示如何设计选择器、加法器、寄存器、存储器、控制器等部件，以及这些部件间如何组合及连接。在此基础上，我们进一步加入单周期MIPS[4]CPU工程化设计方法的教学，介绍如何组合选择器、加法器、寄存器、存储器、控制器等部件以构成简单但功能完善即能完成基本加减、移位、分支、跳转等功能的单周期CPU。
为进一步提高学生的工程化硬件实践能力，还引进Xilinx公司的FPGA开发板，加入如何使用FPGA开发板的实验教学内容，并指导学生把已完成的MIPSCPU设计下载到FPGA上，以真实的硬件实验验证自己的设计，并对现有的设计做相应的优化。
（2）加强理论和硬件实践教学的结合，提高学生对理论的理解和对硬件实践的能力。
在《计算机组成原理》课程教学中，理论和硬件知识是相辅相成的，但目前计算机教学中普遍偏重理论讲解，硬件实践仅仅是验证性实验，其对理论的深入理解并无多大帮助。特别是理论知识对学生来说是一个个单独的知识点，彼此之间不能够贯通起来加深对计算机整体硬件系统的理解[5]。比如，学生学习了选择器、寄存器、加法器、存储器等理论知识，但不知道如何使用Verilog等硬件编程语言在FPGA等开发板上实现这些部件。另外，学生在学习CPU控制部件理论后，无法用现有的老旧芯片如74181等把CPU各个部件组合起来，只能依赖现成的已把CPU各个部件组合连接好的硬件开发板，不了解如何用Verilog等硬件编程语言直接把CPU的各个部件组合以构成完整可运行的CPU。因此，在《计算机组成原理》教学中应注意理论和硬件实践开发间的结合，使学生掌握更完整的理论知识和硬件实践能力，通过硬件实践提高其对理论的理解，通过理论学习指导硬件实践实验，提高其计算机系统理论和硬件协同能力。
（3）调整计算机硬件系列课程的教学内容，优化课程体系和课程间的衔接。
为适应新加入的Logisim、Verilog、XilinxFPGA开发板等教学内容，我们适当调整计算机硬件系列课程之间的教学内容。比如对《数字电子技术基础》课程，经过学院硬件教学团队的协商沟通，适当加入Logisim，Verilog等硬件编程语言的教学内容，并在部分实验中加入Logisim和Verilog语言实现部分电路。在《汇编语言程序设计》课程教学中，针对MIPSCPU设计，加入MIPS汇编语言的学习。在实验安排中，加入适当的MIPS汇编练习。总而言之，为了适应新的教学内容和方法，加强硬件系列课程体系结构建设，完善教学计划，对硬件系列课程如《数字电子技术基础》、《计算机组成原理》、《微机原理及应用》和《汇编语言程序设计》等课程进行融合、优化，既避免知识点的重复教学，又加强课程间教学内容的衔接，保证计算机硬件教学的连续性和完整性[6]。
（4）探索硬件系列课程教学方法，提高教师团队的整体教学水平。
为加强计算机硬件系列课程教师团队的协调沟通和建设，使相互关联课程的授课教师有更多的合作和协作，定期开展硬件系列课程的教研活动，从整体上协商计算机硬件系列课程的教学，逐步形成一支由具有较高教学科研水平的教授领衔，并搭配有一定数量的副教授和讲师的计算机硬件系列课程教学团队[5]，从而保证计算机硬件系列课程建设的连续性。
为了充分发挥青年教师的主观能动性，我们积极改革传统的教学方法，借助扬州大学的网络教学平台，积极探索研究性教学，利用“任务驱动”的教学方法，将实际教学内容分成一个个具体的任务，并引导学生在网络教学平台上参与讨论和解决任务，使得学生在讨论和交流中解决问题，并逐步引导学生深入理解和掌握教学内容。该教学方法可以大大提高大部分学生的主动性、积极性及团体合作能力。此外，在网络教学中注重和学生的在线交流和互动，通过论坛交流和答疑、在线任务测试等多种手段，促进学生的彼此交流和学习，提高课堂教学效率。
（5）丰富教学资源建设，引进企业培训和提高教师实践教学能力。
在引进新的教学内容的同时，依托扬州大学网络教学平台，对《计算机组成原理》课程的教学资源如Logsim、Verilog参考资料、教学课件、教学视频、硬件实践实验指导资料、习题等全部加入网络教学平台，构建丰富的网络教学资源[6-7]，使得学生的学习不受时间和空间的限制，在课堂教学以外的时间根据自己的实际情况合理安排课程学习。
另外，围绕课程建设和教学内容的改革，我们积极联系相关硬件研发企业，邀请其到学校直接对学生进行指导。例如Verilog硬件编程语言学习和使用经验分享、XilinxFPGA开发板的使用讲解和现场指导，并且根据企业实际研发需求，向学生进行针对性的授课和指导。
3.结语
《计算机组成原理》课程具有很强的理论性、实践性和实用性，其中CPU相关的知识涉及本科和研究生各个层次，如何让该课程不再仅仅停留在理论知识的学习是该课程建设和改革必须解决的问题。通过引进符合工业界当前流行技术的教学内容和方法，积极引导学生通过自学和合作，接触当前最新的硬件编程语言、硬件设计软件和FPGA开发技术，并尝试调动学生学习的主动性，培养实践动手能力，让学生更好地协作、沟通，从而提高学生对理论知识的理解和硬件实践的能力。另外，近几年我院通过对计算机专业硬件系列课程进行优化和改革，解决硬件系列课程之间缺乏沟通、相互独立、知识点重复或者缺乏衔接等一系列问题[4]，加强硬件系列课程间的联系，保证计算机硬件系列课程间的连续性和完整性。
参考文献：
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[2]Logisim.https：///wiki/Logisim.
[3]夏宇闻.Verilog数字系统设计教程.北京航空航天大学出版社，2008.
[4]斯威特曼.MIPS体系结构透视.机械工业出版社，2007.
[5]刘昌华，管庶安，等.基于CC2005的计算学科硬件类课程教学改革探索[J].计算机教育.计算机教育，2009（10）.
[6]黄伟，冯径.《计算机硬件技术基础》课程教学改革探索[J].现代计算机，2011（5）：36-37.
[7]葛桂萍，李云，等.《微机原理及应用》精品课程建设的探索与研究[J].科技创新导报，2014（30）：151-152.
基金项目：
国家自然科学基金青年基金（编号：61502412），项目负责人，01/2016-12/2018。
江苏省自然科学基金青年基金（编号：BK20150459），项目负责人，07/2015-06/2018。
论文关健词：多媒体教学；缺陷剖析；运动生物化学；精品课件；对策
多媒体教学课件在大学课堂上得到推广和普及得力于它是一种现代化强有力的辅助教学手段，对于大面积提升教学质量发挥了巨大的作用。但是，不论那一类多媒体教学课件不可能制作得十分完善，难免存在缺陷，而这些取决于课件设计者的综合水平。
随着现代科学技术的飞速发展，制作多媒体教学课件水平不断提高。运动生物化学精品课件不断推出，教师使用这些多媒体教学课件感觉十分顺手，优越性明显。更加激发了更多的教师学习如何使用多媒体课件教学的知识体系，动手制作多媒体教学课件的热情，纷纷将传统的运动生物化学教学方法融入到利用多媒体教学课件的教学中，使得运动生物化学的教学方法不断进步不断创新。然而，限于自身的能力和水平，也有相当一部分的教师由于对多媒体教学课件的原理相关知识缺乏、动手能力不强，无法制作出运动生物化学的多媒体教学课件，就是免强制作了也存在明显的缺陷。真正弄清多媒体课件教学的原理，解决多媒体教学课件在课堂教学中存在的缺陷和不足，制作出精品运动生物多媒体教学课件，才是运动生物化学教学改革的首要课题。
一、运动生物化学课堂教学采用多媒体教学课件仍不完善
现代科学技术的发展，使得信息获取、处理和传送变得十分简便。基于“云计算”强大的信息处理能力非常便捷地通过屏幕将视频、图、文、声和音像等直观展示出来、生动地展现语言描述及教师形体语言难以表述的现象与过程。这对强化运动生物化学理论教学，提升运动生物化学实验教学都发挥着重要作用。可是，不少运动生物化学教师面对使用多媒体课件进行课堂教学造就的教学变革和教育变革缺乏了解和认识，局限于自身的知识水平对利用多媒体课件教学的原理理解不透，自己制作的运动生物化学课件的技术水平不高，导致使运动生物化学多媒体教学课件存在如下缺陷：
（一）运动生物化学教师利用多媒体课件教学手段能力强弱不一。对于沿用传统教学方法至今的个别运动生物化学专业课教师，总的来说都是年龄都偏大，计算机技能基础弱，自身的知识结构陈旧，十分缺乏对计算机科学的发展及软件功能的强大的了解，对运动生物化学教学中使用多媒体课件这一现代化教学手段的教学变革思想上准备不足，对多媒体教学课件的制作过程不清楚，所以对要自已如何去制作运动生物化学多媒体教学课件感觉难度大，自然就出现了优质教学资源难以充分利用，在实际教学中就会放弃多媒体课件教学手段中的音响效果、动画、影像等在对体现运动生物化学教学过程的真实性、生动性、直观性和实际效果，只能沿用传统的教学手法。对已具备相当计算机信息技术基础的大学生，仍沿用传统的教学方法已经不能满足当代大学生的基本需求，教师的教学能力遭到质疑，造成实际上运用运动生物化学多媒体教学课件的不足和缺陷。一个众所周知的事实是：制作出一个好的运动生物化学多媒体教学课件要消耗大量的时间和经费，程序又比较复杂，比过去的备课工作显得既繁琐，又大增加了工作量，借用其他学校制作的运动生物化学多媒体教学课件又不太合适，这就是当前运动生物化学多媒体教学课件存在的实际问题。
（二）屏幕显示替代了教师板书和教学引导，失去了传统教学应有的活性。多媒体技术集多种现代科技手段来阐述运动生物化学中学生难以理解的文字说明、公式推导，尽可能地帮助学生理解课堂知识，由于运动生物化学课程理论复杂较难理解，课程相关知识抽象难以记忆，运动生物化学教学采取运动生物化学多媒体课件后，一切瞬间变得直观了，复杂的事物也变得简单了。如果仅用文字来表述很难体现出多媒体技术的先进性、适用性和科学性，其实质就是电子屏幕代替的黑板，并没有更多的不同，还缺少了师生间的互动。据了解相当一部分教师使用多媒体课件教学也仅仅停留在用电脑屏幕替代黑板进行文字板书的初级阶段，也是当前高校存在的利用多媒体课件教学时的普遍现象。当然也有部分青年教师则走向另一极端，什么都离不开计算机。传统教学中发挥教师主导作用对于他们来说已经不再可能，完全依靠运动生物化学多媒体教学课件来展示运动生物化学教学的全程教学。一切依赖多媒体技术，老师则自始至终控制设备，学生见不到教师的面，教师搞不清学生在通过学习后有何反应，师生不再互动，这种呆板的机械式的教学模式，使教师原来的主动式教学变成了由电脑控制的被动式教学，形成了实际上的教、学分离。
（三）利用多媒体课件仅停留在简单、机械的知识层展示，课堂缺乏生气。课件中的运动生物化学知识的单纯展示是多媒体课件制作中的另一个缺陷，在多媒体课堂教学中，使用最多的是Powerpoint制作的演示型课件，因为它便于操作和使用，当然它也是最低层次的课件。对于教育理念不能转变，现代计算机技术知识缺乏，动手能力差的运动生物化学教师来说，多媒体教学课件应该涵盖些那些内容，如何制作才是科学的有效的。根据以往的经验在制作多媒体课件时，他们一味地追求本课程知识的覆盖面，使运动生物化学课件变成了word文档的演示档，不但课件占的空间大，不仅分散学生的注意力，难以收到预期效果。因为这种课件所展示的更多的是技术理论和原理，对体育教育专业的学生的运动生物化学教学极不适合。究其原因，主要是这样制作的运动生物化学课件的难度小，技术含量低，容易做到。若要制作可视频且能体现图、文、声、情特色，色彩丰富的优质运动生物化学多媒体教学课件，难度自然要大许多。仅仅依靠专业课的教师来完成优质多媒体教学课件是不现实的，根据课件制作要求必须请精通计算机技术的专业人士参与其中，共同制作运动生物化学多媒体教学课件或其他专业的多媒体教学课件，这样既解决了专业层面的问题同时也解决了技术层面的问题。
如何解决多媒体教学课件制作中存在的缺陷和不足问题，最关键的是精力的投入，时间的投入，资金的投入和技术的投入，切实解决多媒体教学课件制作过程中各个层面的问题。
二、弥补多媒体技术课堂教学缺陷的对策
（一）强化计算机技能学习，掌握先进的多媒体教学课件制作技术。运动生物化学教学不仅是要从分子层面传授运动与人体的生化反应之间的关系问题，还要让学生深刻理解其原理，运动生物化学教师上课时必须把握全局。要做到这一点，必须解决运动生物化学教师对多媒体教学课件在实际教学过程重要性的认识问题。在传统注入式教学活动的基础上，充分利用计算机辅助教学、多媒体信息技术手段，将深奥复杂难懂的运动化学原理和新陈代谢变化过程直观化、简单化，是激发学生热爱本课程学习热情的原动力和对运动生物化学实验能力发展的重要过程。现代科学技术发展的今天，要让运动生物化学教师清楚地认识到，评价教师教学水平高低的一项重要数据就是实际应用多媒体教学课件的能力。可见强化现代科学技术修养是运动生物化学课程专业教师自身素质提升必不可少。
（二）投入运动生物化学理论与实验教学中，运用现代计算机多媒体技术制作体育本科专业运动生物化学教学高质量的课件。在运动生物化学课程体系中，因知识结构的教学理念较为注重对事物原理和理论的研究，自然在运动生物化学教学过程中对文字叙述和公式的推导较多，制成的运动生物化学多媒体课件难免以文档形式展示。但是，运动化学精品课程的建设是基于对工作环境研究和工作过程教育的实践性内容，如果制作的运动生物化学多媒体教学课件也只有文字和公式，必然导致课件内容单调、枯燥和贫乏。因此，制作者要投入运动生物化学理论与实践教学中，既要熟悉运动生物化学理论与实验过程，熟悉“图、像、音、画、动漫”运用技能，才能制作出符合本科体育专业运动生物化学课程的好课件。虽然从事教学时间较长的教师的计算机操作和软件应用能力不如青年教师。但是，他们的优势是教学实践经验丰富。所以，必须让从事教学时间长的教师加强现代计算机教育技术手段的培训力度，提升计算机技术的应用能力，而让青年教师强化实践训练，二者取长补短共同制作运动生物化学多媒体教学课件，才能出精品。才能为克服课件制作过程中存在的缺陷，从而打下打下良好的基础。
（三）强化运动生物化学教师计算机应用技术知识的培训，精心打造课件精品。把运动生物化学多媒体精品课件有效地在课堂教学中使用，既能使课堂教学生动起来，内容和形式、时间和空间有机结合起来，将复杂变简单，将抽象变直观，枯燥乏味的原理和公式变得更有趣，体现无比优越性。运动生物化学多媒体教学课件精品的产生就必须在制作中解决以下三个方面问题：
1.教学思路要有前瞻性、设计思想要体现先进性，运动生物化学多媒体课件框架结构的搭建要呈现出科学性。在做任何事情首先要目标明确，构思精巧，清楚地表达出运动生物化学多媒体教学课件所要达到的预期目标。根据需求，收集好素材。根据“云计算”技术所具备的强大的处理音频、动画、文字、照片、图像、图、视频效果的能力将教学过程所教的内容变得通俗易懂，便于学生掌握有关知识。计算机对图形、图像、文字等处理能力的优秀，很容易把运运生物化学原理和实验操作变得简单明了，对运动生物化学课堂教学注入了活力，极为有利于提高运动生物化学课堂教学的质量。
2.大学课堂教学对象是大学生，根据所教班级学生的素质情况因地制宜量体裁衣制作适合本班学生的运动生物化学多媒体课件。因为不论何种教学方法其目标都是让学生积极主动地获取知识，学有所成。运动生物化学多媒体教学课件辅助教学也要从本班级学生的具体情况出发，既简单又实用。在制作运动生物化学多媒体教学课件时，弄清本班学生的知识结构情况，研究学生的真实水平，通过课件解决存在的实际问题。
运动生物化学多媒体教学课件的使用不能停留在低层次的单纯演示，要实现教师、学生和多媒体教学设备的对话、互动，在课件构思时根据需要安排人、机对话和师生间的交流方面的内容。运动生物化学教师应将课件设计成学生的追踪的焦点、和热点，并注意增强运动生物化学多媒体教学课件人性化界面，随着现代科学技术的进步，将来运动生物化学多媒体课件的智能化程度不断增强，这样的设计出品的运动生物化学课件才真正体现了多媒体教学的精髓。实现运动生物化学多媒体课件教学的最优化，克服运动生物化学多媒体课件教学的缺陷。
3.崭新的教学理念要在运动生物化学多媒体教学课件中充分体现。不论何种教学课件都必须多做，反复做，在制作中学习，在制作中完善，在制作中提高，熟能生巧，只有熟悉了，运动生物化学多媒体教学课件制作才能升华产出课件精品，崭新的教学理念要在运动生物化学多媒体教学课件中充分体现。
成功的运动生物化学多媒体教学课件突显出一种崭新的教学理念，具备前瞻性和先进性及科学性，教学模式将根据随着时代的发展以时俱进不断更新。
关键词：层次化计算机硬件实验课程体系；开放实验平台；项目驱动实践教学；過程式考评机制
文章编号：1672-5913（2013）03-0050-04
中图分类号：G642
计算机硬件系列实验课程主要从逻辑和应用两个方面对计算机硬件的基本原理、应用方法进行教学，其目的是在学生学习硬件抽象理论的同时，通過教师演示或学生亲自动手实验，直观地验证计算机硬件的基本原理和工作机制，培养学生在应用技能方面的实践创新能力。因此，计算机硬件系列实验课程在高校计算机教学中占据非常重要的位置。
1问题分析
当前，计算机硬件实验课程教学主要存在以下几个方面的问题：
1）思想上“重软轻硬”。不少学生认为硬件实验课程只是验证计算机硬件的工作原理，对学习软件知识，进行软件开发没有帮助；或者认为硬件实验完成的多少无碍大局，因此在硬件实验课程上缺乏主动性。
2）实验教学内容陈旧。当今计算机硬件技术飞速发展，而硬件理论和实验教材均稍显落后，实验设备老化，实验内容陈旧，很多新理论新技术没有融入到实验课程中。
3）实验课程体系缺乏系统性和科学性的规划。由于计算机硬件实验课程包含了众多的基础知识、基本思想、基本方法，课程之间不仅存在前后衔接的层次关系，而且存在着相互渗透的交叉关系，计算机硬件实验课程之间和课程知识点之间内容衔接比较紧密。但各门课程的任课教师按照教学大纲独立授课，過分强调某一门课的完整性和独立性，忽略了课程之间的内容衔接和整体优化，内容重复的现象时有发生。加之有些课程的先修课并未放到培养计划中，造成前导知识断层，致使学生的硬件知识体系不系统、结构不健全、实验技能不全面，无形中给学生学习计算机硬件课程和软件课程制造了障碍，影响了学生的学习积极性。
4）对创新性实验认识不足。计算机硬件实验不能仅仅停留在通過基础类实验验证计算机硬件的工作原理这一最低要求上，还要通過综合类实验让学生完成一些综合性系统设计，更需要拓展视野，完成一些开创性的设计，培养科学探索精神和素养。
5）实验室的开放程度不高。目前国内多数高校的计算机硬件实验室为限制性集中管理，学生进行集体实验，不能满足学生个人实验需求，实验设备共享和利用程度不高。传统的实验教学存在时间和空间的限制等问题，这些都严重影响了硬件实验课程教学效果的提高和专业人才培养的质量，限制了学生完成硬件实验的能力，降低了实验兴趣。
6）缺乏科学的实验、实训成绩评价方法。计算机硬件实验、实训成绩過度依靠教师现场观察进行打分，导致实验指导教师工作量繁重，实验抄袭现象时有发生，缺乏统一评价标准，降低了考核成绩的公正和客观性。
针对以上问题，计算机教育专家们提出了许多计算机硬件实验课程改革创新性的建议，但多倾向于从某一侧面解决问题。计算机硬件实验教学改革需要统筹规划，兼顾课程体系、实验平台、实践模式和评价方法各个方面。
计算机硬件实验课程的重要性不言而喻，它对于培养学生实际动手能力、工程实践能力及开发创新能力具有特别重要的意义。随着电子技术和社会经济的发展，计算机科学与技术和电子科学技术相互渗透和融合，硬件软件化和软件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SoC、SOPC等技术的出现，计算机软、硬件的融合日益显著和成熟，加强计算机硬件实验课程的建设、硬件课程体系新的实验平台的建设显得越来越重要和必要。为了培养创新型人才，有必要对计算机硬件实验课程体系进行更系统、更深层次的教学改革。
2融合各门计算机硬件实验课程
传统的计算机硬件实验课程的主要任务是验证计算机的工作原理，以配合对应的计算机硬件理论课程，忽略了各实验课程间的融合性，而且课程内的各个实验之间的融合也不够紧密，而技术的发展需要软硬结合、软件硬化或交融。硬件实验课程教学任务不但要学生了解计算机结构、工作原理，而且要掌握计算机维护技术，能用硬件描述语言进行部件及应用系统的设计；结合软件知识，能够设计计算机应用系统。尤其是嵌入式系统的应用日益普及，应用范围迅速扩大，要培养学生综合设计能力。
因此，计算机硬件实验课程群应以“培养应用型、创新型人才，注重计算机实践能力培养”为核心进行建设。按照计算机科学与技术专业培养方案的要求，将课程群中各门课程的授课、讨论、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体进行统筹优化，融合各课程的学习内容，形成一个完整的体系。这样就能使学生较容易地理解和掌握课程的重点内容，理解课程间的连续性，使所学的知识形成一个完整的体系。
按照培养方案，对课程群内各课程的安排顺序、授课内容、授课重点、授课计划等按照计算机科学与技术专业培养方案的要求和社会对人才的需求进行调整和整合，形成包含基础层、系统层和应用层的层次化课程体系（如图1所示，其中标*的课程为核心课程）。修订教学大纲，协调各门课程的内容，避免同一内容在多门课程重复讲授；适当引入新概念、新技术；注重课程之间的内容侧重和无缝衔接。
在基础层，讲授模拟电路和数字电路分析与设计，让学生掌握电路的基本知识和现代设计方法，能够设计一般的数字逻辑部件及简单的数字系统。在系统层，让学生掌握现代计算机组成结构、工作原理、实现方式和设计方法，能够再现和设计简单指令系统、CPU和完整的计算机硬件系统。在应用层，让学生掌握计算机应用系统（包括硬件电路、应用软件）设计方法，能够设计实际的嵌入式应用系统。
3建设共享和开放的计算机硬件实验平台
当前，计算机硬件实验主要通過集体实验来完成。由教师布置，学生准备，在固定时间集中到实验室完成，最后提交实验报告。这种途径不能充分满足学生的个性化实验需求。
此外，一些实验室采用分散预约和集体实验相结合的实验方式，学生可以在任何地点、任何时间通過网络进入实验网站进行预约，提前准备实验内容，写好实验报告的“静态”（实验项目、原理、内容、设备等）部分后，再到实验室开始做实验；在实验過程中完成实验报告的“动态”（实验调试過程、出现的问题、解决方法、实验结果、分析等）部分。这种方式较为灵活，一定程度上提高了实验室的利用率和实验效率，但在实验资源有限的情况下依然不能解决供需矛盾。
近年来，利用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术进行虚拟教学和虚拟实验已经成为业内研究的一个热点。虚拟教学可模拟进行演示、探索、游戏。利用简易型虚拟现实技术表现某些系统（自然、物理、社会）的结构和动态，为学生提供一种可供体验和观测的环境。虚拟实验室概念是由美国弗吉尼亚大学教授WilliamWolf于1989年首先提出的，它描述了计算机网络化的虚拟实验环境，致力于构筑一个综合不同工具和技术的信息化、网络化的集成环境。在这个环境里，实验员可以非常有效地利用世界上分布的各种数据、信息、仪器设备及人力等资源。利用虚拟现实技术构建基于网络的虚拟实验，将有效缓解很多院校在经费、场地、器材等方面普遍面临的困难和压力，而且开展网上虚拟实验教学能够突破传统实验对“时、空”的限制，无论是学生还是教师，都可以自由地、无顾虑地随时随地上网进入虚拟实验室，操作仪器，进行各种实验，有助于提高实验教学质量。
4改革创新计算机硬件实验和实训
计算机硬件实验教材中对一些重要原理的有关实验大多是验证性的，即先通過教师演示，然后学生再现计算机硬件各个器件的工作。目前的计算机硬件实验仪器生产厂商多提供这种封闭性实验仪器，虽然利于教学，但是仅支持基础类实验，实验内容固定，实验目的单一，扩展性不足，不利于学生创新能力的培养。
针对以上验证性基础类实验的问题，综合类实验也纳入到了计算机硬件实验模式中。这类实验需要综合多个知识点，对所学内容的综合运用，一般作为考试型或课程设计实验项目安排，目的在于充分发挥学生的潜在能力，拓展思维空间，考查学生运用综合知识，进行规划、设计、组织以及调试运行的能力；也可以作为学生课外开放实验的选题项目，一定程度上满足学生开展课程设计和课外创新实践活动的需要。
对任何一所大学来说，本科教育始终是学校办学的主体和基础。在有条件的大学开展本科生科研，培养本科生的科研意识，鼓励本科生及早进入研究领域，是培养具有实践能力和创新能力的本科人才的一个十分重要的途径。因此，创新成为实践环节的更高要求，其实现途径成为实验模式研究的新课题。
5建立完善科学的计算机硬件实验成绩评价机制
在高校计算机课程教学過程中，实验成绩是学生实践能力的综合反映，也是一个综合评价问题。在教学实验中如何科学地、合理地判定学生的实验成绩，有效地提高学生的学习主动性和积极性，发现和挖掘学生在教学实验中的潜能是从事实践教学的高校教师所探讨的课题。
计算机硬件实验成绩的评价不同于软件，需要结合具体的实验设备进行考核，其考核形式包括单项实验验收式、实验报告验收式、综合实验考试式等，考核教师的工作量巨大。考核過程中，成绩的评定人为因素较严重，過分依赖于考核教师。另外，实验考核中也存在抄袭现象，仅仅通過实验报告形式考核欠科学公正。因此，计算机硬件实验成绩的考核需要规范化、量化。
为了减轻考核教师的工作负担，可以用“优秀”“良好”“中等”“及格”“不及格”来分等级衡量。等级制成为首选的评定方法。但该评价标准较为模糊，而评价学生实验成绩的因素是多元的，并没有完全客观的标准，通常难以定量衡量。如果直接进行定量分析，如仅给出一个成绩，很难科学合理地反映学生的综合能力及水平，也就难以对其学习进行正确的评价。
指标制则对等级制进一步细化，将考核指标化，如表1所示。
可以进一步限定指标的分值比重和等级的分数范围，实现考评的量化。通過在线评测系统登记考评结果，实现对实验成绩的规范管理，可提高实践教学的指导效率，更准确及时地调整实验内容和难度，更有效地杜绝或减少互相抄袭，更客观公正地考核成绩，从而调动学生学习积极性，提高学生的动手能力。