计算机组成原理课程教学的改革与实践

计算机教学与教育信息化　计算机光盘软件与应用　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＣＤ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　２０１０年第３期　

“计算机组成原理”的课程教学改革与实践　

崔伟峰，胡颖　（商丘师范学院计算机科学系，河南商丘４７６０００）　

摘要：根据“计算机组成原理’’的课程地位和特点，针对教学过程中的重点和难点，从教学内容的组织、教学方法、教　学工具和实验教学等几个方面进行改革，从而提高了课程的教学水平和教学质量。　关键词：计算机组成原理；课程改革；教学方法；多媒体教学；实验教学　中图分类号：ＴＰ３１７．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７～９５９９（２０１０）０３—０１１８—０２　

Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｒｅｆｏｒｍ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｎ‘‘Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ’’　

Ｇｕｉ　Ｗｅｉｆｅｎｇ，Ｈｕ　Ｙｉｎｇ　（Ｓｈａｎｇｑｉｕ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　ＣｏＨｅｇｅ，Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｓｈａｎｇｑｉｎ　４７６０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｕｒｓｅ“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｏｒｇａｎｉｚａｆｉｏｎ＂，Ｔｏ　ｒｅｆｏｒｍ　ｓｏｍｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｌｅｖｅｌ　ａｎｄ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ；Ｃｏｕｒｓｅ　ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ；Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　

关于《计算机组成原理》课程教学改革的探讨与实践

摘要:《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的必修课,同时也是该专业考研要求的统考专业课之一。通过对《计算机组成原理》课程现状的分析,指出了传统教学模式的不足。从教学内容、方法和实践教学环节等方面对该课程提出了改革的构想,并在实际教学过程中加以实践,从而提高了该门课程的教学质量。

关键词:计算机组成原理;教学改革;教学实践

1引言

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业(本科) 必修课程。它《电工学》、《数字逻辑》的后继课程,同时又是《计算机操作系统》、《计算机系统结构》等课程的先导课程,与多门专业课有着紧密的联系。本课程有着工程性、实践性、技术性比较强的特点,是一门难度较高的专业课程。这门课程可以培养学生的动手、动脑能力,提高实验技能。而且该课程是各高校考研要求的统考专业课之一。所以,如何引导学生学好这门专业课,对于他们日后专业的学习和进一步深造都有着重要的意义

2传统课程教学过程中存在的问题

《计算机组成原理》课程教学长期以来以理论教学为主, 辅以少量实验教学。对于学生而言, 学习过程具有较大的难度, 教学效果很难达到理想的水平,

教学中存在的问题主要表现在以下几个方面。

2.1缺乏好的《计算机组成原理》教材和课件。长期以来,专业课教材的选定都比较随意,由任课教师自己指定,而大多数《计算机组成原理》课程的教材都是理论性较强, 内容抽象, 较陈旧或较窄,缺乏与前沿技术的结合,教材中的知识点多且杂。目前,多数老师在授课时已经结合了多媒体的教学方式,但对于多媒体的利用还不够充分,多媒体课件的内容多数是以文本为主,配合少量的图形和动画,跟以前的“板书”差不多,很难激发学生的学习热情。

2.2教学方法不够灵活。长期以来,组成原理课程主要采取的都是一种“灌输式”的教学方法, 对启发式、讨论式的教学方法采用得比较少, 没有充分调动学生

的主观能动性, 忽略了学生的主体地位。

“计算机组成原理”课程的教学改革与实践

摘要:本文根据“计算机组成原理”课程具体情况,结合硬件教学特点,提出教学改革建议:动态合理组织和增删相关教学内容,加强三级实验体系环节,促进理论教学,对实验教学采用CAI教学法,采用“建构主义”的教学模式,建立试卷库,强化教师自我素质。

关键词:计算机组成原理;三级实验体系;CAI教学法;建构主义

1引言

“计算机组成原理”作为计算机专业硬件课的核心课程,地位重要,既要注重基础性,又要体现时代性。目前学生就业以软件设计为主,学生会疑问:学习本课对以后工作有什么用处?授课老师不能回避。David A. Patterons指出,“软件系统性能取决于软件设计者对系统中硬件的理解程度。操作系统设计者、更多的软件工程师需要有较强的计算机组织与设计的背景知识。”因此要站在学生个人发展制高点上解释本课程重要性和地位,改变“轻硬件”的错误观念。

师生对本课程普遍反映“难教、难学”,是由本课自身的特点决定的。首先,计算机组成原理的技术描述占主要,既没有类似离散数学的证明、推导,又没有类似数据结构的算法介绍,学生会觉得“理论、规律性不强”。第二,概念多,比较抽象,加上计算机技术的发展,出现了很多新概念、新技术。同时,本课程是一门理论与实践性很强的专业课,不但需要精心安排理论授课,还要高度重视实验课的教学。

在国内计算机硬件人才培养弱化的环境下,从培养应用性人才出发,使学生既掌握计算机系统各部分的工作原理,又具有较强的实际动手能力,改变当前学生“重理论、轻实践,重软件、轻硬件”的状况,就成为我们这次“计算机组成原理”课程改革的主要问题。

2教学改革与实践

如何改革“计算机组成原理”课程,以提高其教学效果和教学质量,使它跟上计算机技术的发展步伐,是我们当前亟待解决的问题。在多年的教学实践基础上,我们对这门课程的教学进行了一些探索,本文主要从五个方面讨论和总结本课程教学改革实践情况。

１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—６０６Ｘ．２０１０．０５．０３１　２０１０年ｌＯ月　第２９卷第５期　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．５　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２０１０　理　工　高　教　研　究　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｉｇｈｅｒ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

“计算机组成原理”课程教学改革探讨＊　

黄敏，傅明，陈书开　

（长沙理工大学，湖南长沙４１００１４）　

捅要：　在理论教学中，提出并实践了“五四三”教学模式：预习一精讲一讨论一设计一验证的“五步教学法”，基础理　

论层次、ＣＰＵ层次、存储层次、外围设备层次的“四层次”教学内容体系，基础与应用相结合、原理与设计相结合、部件　与系统相结合的“三结合”教学组织原则。在实践教学中，通过以验证为主的课内实验、以设计与综合为主的课程设　计和以创新为主的课外“大学生创新实验”三环节，环环紧扣。培养和提升学生的计算机硬件设计与开发的能力。　

关键词：　“五四三”教学模式；　理论教学；　实践教学；　硬件设计　

中图分类号：　Ｇ６４２．０　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１６７１—６ｏ６ｘ（２ｏ１０）ｏ５－－０１１０－－０４　

《计算机组成原理》是计算机及相关专业的一门　

核心专业基础课程，是全国计算机科学与技术专业研　

究生入学考试专业课的４门考试科目之一，并且在　

１５０分总分中占据４５分的份额，说明该课程在计算　

机科学与技术专业的知识体系中扮演着极其重要的　

角色。　

这门课程的教学目的是使学生掌握计算机硬件系　

统中五大功能部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及　

将各部件互联成整机的方法，强调建立整机的概念，为　

培养学生对计算机系统的分析、开发、使用与设计的能　

力打下基础，力争使学生接触到计算机底层硬件的设　

计原理，最终能设计计算机的部分硬件和系统。　

该课程在我校近２Ｏ年的教学中，逐渐形成了“五　

四三”的理论教学模式和“三环节”的实践教学改革，　

强调“理实”一体，在培养和提升学生的计算机硬件设