計算機組成與結(jié)構(gòu)課程教學改革探討

姜 巖（沈陽工業(yè)大學，遼寧 沈陽 110023）

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計算機組成與結(jié)構(gòu)課程教學改革探討

姜 巖
（沈陽工業(yè)大學，遼寧 沈陽 110023）

摘 要：本文主要介紹通過學習計算機組成與結(jié)構(gòu)課程培養(yǎng)軟件專業(yè)學生硬件設計能力的同時提高學生軟件編程能力和解決實際問題的能力，解決原有在學習課程中存在的“教不好，學不會”的現(xiàn)象。本文主要通過教學及實驗兩個環(huán)節(jié)的改革，改變學生在教學環(huán)節(jié)中的被動局面。提出“理論聯(lián)系實際，密切聯(lián)系實際，理論與實際相結(jié)合”的理論教學方式與硬件設計與軟件編程結(jié)合的實驗環(huán)節(jié)。經(jīng)過一定階段的教學改革基本達到預期目標。

關(guān)鍵詞：軟件；教學改革；理論教學；實踐教學

1　研究意義

“計算機組成與結(jié)構(gòu)”是計算機專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要圍繞馮諾依曼結(jié)構(gòu)計算機五大部件介紹組成計算機的硬件組織與結(jié)構(gòu)。該課程與前修后續(xù)課程緊密相關(guān)，因此加強與該課程相關(guān)課程的建設，對于學生加深對該課程的理解，培養(yǎng)學生硬件系統(tǒng)設計能力和提高創(chuàng)新能力具有重要的意義［1］。

2　教學模式的改革

2.1理論教學的改革與創(chuàng)新

在傳統(tǒng)教學模式中通常以老師講授為主體，學生被動的接受老師傳授的知識。老師的教學手段單一，往往是注重教材的理論。這種方式不能夠激發(fā)學生的學習理論知識的興趣，也缺乏提高創(chuàng)新能力的想象力。因此怎樣聯(lián)系實際中的應用來激發(fā)學生學習理論知識的興趣，才是確定教師授課能否成功的關(guān)鍵［2-3］。

（1）教學內(nèi)容要與時俱進，教材具有鮮明的時代特征。計算機硬件的發(fā)展是計算機技術(shù)能夠保持飛速發(fā)的出發(fā)點和基本點。在實際實際教學環(huán)節(jié)中，不僅要使學生能夠掌握計算機組成的五大部件及各個部件的工作原理，也要結(jié)合當前最新計算機技術(shù)發(fā)展，向?qū)W生介紹一些當前最新的計算機硬件技術(shù)和應用。要實現(xiàn)這個目標除了選擇最新版優(yōu)秀教材作為課程教材之外，還應經(jīng)常了解最前沿的計算機硬件技術(shù)的發(fā)展趨勢，在教學過程中保證最新的前言知識在授課中占有一定的比例。

（2）典型事例要貼近學生生活，激發(fā)學生的學習興趣。目前的大多數(shù)教材主要介紹組成計算機的五大部件一些基礎(chǔ)性概念和技術(shù)，缺乏具體應用的案例。單憑機械的簡單記憶方式，難以有效達本門課程要求的教學目的和預期的教學效果。在教學過程中，教師應將理論知識與實際緊密結(jié)合。例如：講授控制器的內(nèi)容時，對比不同型號的CPU，講解之間的性能差別和技術(shù)的改進。講授主存儲器內(nèi)容時比對 DDR，SDRAM，SB SRAM等不同的內(nèi)存的性能、訪問時間和技術(shù)特點。通過事例教學類比方法可以比較它們的共性和異性，使學生更好地加深對教學內(nèi)容的理解和掌握。

（3）增加互動環(huán)節(jié)，引起學生共鳴。通過改變原有傳統(tǒng)的教學方法，通過啟發(fā)式翻轉(zhuǎn)課堂教學法。通過增加互動環(huán)節(jié)，教師在教課之初拋出講授內(nèi)容的問題啟發(fā)學生積極思考，使學生能主動地掌握知識。為了能準確提出本節(jié)課程的問題，要求教師不僅全面了解授課的內(nèi)容，并能夠能將知識點與實際應用緊密聯(lián)系，掌握各知識點之間的關(guān)聯(lián)性，這樣老師可根據(jù)當前所講的內(nèi)容與以前內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性在教學過程中引出問題，鼓勵學生思考，有目的的對當前所講的內(nèi)容與學生互動。例如在講解顯示器原理時，首先引導學生對CRT顯示器和液晶顯示器的性能進行比較，找出各自的特點。在總結(jié)它們的優(yōu)缺點后，又知道學生如何選擇物美價廉、性能比高的顯示器。這樣提出與章節(jié)相關(guān)的具體實際問題，通過引導讓學生自己來解決問題，不僅有助于增加學生學習知識的興趣，還有助于培養(yǎng)學生分析實際問題和解決實際問題的能力，調(diào)動學生學習的主動性，從而培養(yǎng)學生工程實踐的能力。

（4）提高教師授課的藝術(shù)性，將幽默引入課堂教學。教師授課既要有過硬的基礎(chǔ)理論功底，又要有臨場發(fā)揮的藝術(shù)處理能力。講授內(nèi)容應“循序漸進”，“深入淺出”。普遍認為課堂是老師傳授知識的場所，課堂的秩序首先要安靜，這才有利于老師的講授。但一味強調(diào)課堂的嚴肅，往往出現(xiàn)老師凌駕于學生之上，不能充分調(diào)動學生的大腦思維，激發(fā)學生的學習興趣。而在授課過程中引入幽默就能使課堂頓顯活躍，從而改善課堂氣氛，興奮學生大腦，學生會聽得津津有味，并能在腦海中留下深刻的印象。例如，在第一章計算機發(fā)展的過程中，說明目前計算機的體系結(jié)構(gòu)為馮諾依曼結(jié)構(gòu)，但是同學對馮諾依曼不是十分了解。我們可以分析同學可能由于Windows操作系統(tǒng)比較了解世界首富比爾蓋茨，但是對計算機硬件之父知之甚少。可以通過對馮諾依曼刻苦專研，努力學習的一生講解，既讓同學們對計算機的發(fā)展有所了解，有可以培養(yǎng)學生刻苦學習的精神，真正做到教書育人。

2.2實踐教學的創(chuàng)新

教學內(nèi)容是根據(jù)教學大綱來確定的，實驗內(nèi)容的確定和實驗教材建設要適合于專業(yè)的發(fā)展。對不同專業(yè)的實驗內(nèi)容目標是不相同的，如對計算機科學與技術(shù)專業(yè)和軟件工程專業(yè)，在教學目標的差異，在實驗教學內(nèi)容中也會體現(xiàn)出不同。在內(nèi)容選擇上，應突出軟件專業(yè)的特點，圍繞提高學生軟件編程能力。在保留原有設計硬件實驗基礎(chǔ)上，有選擇的增加軟件編程方面的實驗［4-5］。

2.3考核方法改革

科學合理的考核方式需要全面的反映學生的學習情況，同時也能轉(zhuǎn)變學生在學習過程中被動地位為主動地位，而且能有效地達到預期的教學目的。本課程的考核方法應該包括理論考核與實驗考核兩個部分。考核過程中包括自學、講授，實驗及作業(yè)四個部分組成，實驗作業(yè)與平時作業(yè)作為平時成績占總成績20%，期末考試占總成及的80%，實驗成績與期末考試成績共同作為評定該課程總成績的依據(jù)。

3　結(jié)束語

伴隨著高等教育從過去的精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃蜆I(yè)形勢日趨嚴峻。計算機組成與結(jié)構(gòu)課程的改革需要適合軟件專業(yè)的培養(yǎng)計劃，還需要好的教學模式和好的相關(guān)課程實驗的設計。培養(yǎng)學生的硬件設計能力和提高學生軟件編程能力解決實際問題能力起到了積極的作用，注重使學生轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習的豬蹄，積極地參與到教師教學環(huán)節(jié)中來。

參考文獻：

［1］陳智勇.計算機組成系統(tǒng)實驗的改革與實踐［J］.電氣電子教學學報.2007，29（5）:73-76.

［2］陳媛，黃賢英.基于 EDA技術(shù)的計算機組成原理實驗教學探索［J］.重慶工學院學報，2007（2）:136-138.

［3］蔡文偉.《計算機組成原理》教學實踐中的幾點思考［J］.肇慶學院學報，2004（4）:73-76.

［4］張連華.《計算機組成原理》課程實踐教學目標設計［J］.電力學報，2008，23（2）:174-176.

［5］陳智勇.計算機組成系統(tǒng)實驗的改革與實踐［J］. 電氣電子教學學報，2007，29（5）:74-78.

（責任編輯：廖建勇）

中圖分類號：H319.1

文獻標識碼：A

doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.093

文章編號：1672–7304（2016）01–0201–02

作者簡介：姜巖（1977-），男， 遼寧沈陽人， 副教授，研究方向：計算機控制。

Discussion on the teaching reform of computer composition and structure

JIANG Yan
（Shenyang University of Technology， Shenyang Liaoning 110023）

Abstract:This article mainly introduces by composition and structure of the software for cultivating students learning computer hardware design ability and improve students' ability in software programming and the ability to solve practical problems， solve the existing in the course of "teaching， learning will not" phenomenon. In this paper， through the teaching and experiment two links of reform， change the passive situation of students in teaching. Proposed "the theory with practice， closely with practice， combining theory with practice" theory teaching method combined with hardware design and software programming of the link. After a certain stage of the teaching reform achieves the expected goal.

Keywords:Software； teaching reform； theory teaching and practice teaching