下载文档原格式
计算机组成原理课程教学模式改革与创新摘要：在计算机科学与技术专业当中，计算机组成原理在其中属于核心内容，对于后期所开展的各项教学活动具有重要作用。
但是，受该门学科自身因素的影响，教学难度系数相对较高，因其中所包含的内容较为多元且逻辑缜密，再加上部分内容相对枯燥，直接加大了学生的学习难度。
另外，学生由公共基础课程向专业课程过渡的过程中，需要一定时间转变学习方法。
因此，开展具体的教学活动中，教师应不断创新教学方式，提高学生参与学习的主动性，满足今后持续发展。
关键词：计算机组成原理教学模式创新策略一、计算机组成原理课程教学中存在的问题（一）教学手段单一大部分教师经过长时间的教学与实践之后，已经形成了富有自身特色的教学方式，但是在短时间内难以发生改变，无法将新型元素融入其中。
在传统的教学方法当中，学生只能被动听讲与记忆，但因计算机组成原理课程当中所包含的内容相对抽象，对于学生的逻辑思维能力有着较高的要求，若单纯采取口头传授的方式为学生讲解其中的内容，学生难以做到真正理解。
站在学生的层面进行分析，因所学习的知识点较为零散，并有着较强的抽象性，不仅加大了学习难度，后期的复习工作也无从下手。
因此，如何创新教学方式，选择学生感兴趣的方法展开教学，是现阶段教师应关注的重点内容。
（二）课程内容复杂涉及范围广泛、内容抽象、难度系数高等均是计算机组成原理所具备的特点，直接加大了学生的学习难度。
对当前发展情况进行全面分析，部分计算机以及相关专业的学生，在学习这门学科的初始阶段更加侧重于了解计算机的内部构建组成情况，并具有强烈的好奇心理，若学生并不具备一定基础知识，则难以熟悉与完全掌握各个知识点。
另外，与软件程序类课程相比较，该门学科与其存在明显的差异性，内容抽象且逻辑性较强，学生经过系统学习之后则会逐渐丧失学习兴趣，也难以建立清晰的整体概念，无法达到既定的教学目标。
因此，教师应详细分析课程内容，为学生传授理论知识对同时，还应培养学生的动手实践能力，帮助学生树立学好这门学科的自信心。
计算机组成原理的教学方法研究分析《组成原理》在计算机专业课程的学习中具有重要的地位，那么，计算机组成原理的教学方法研究是?1 目前存在的主要问题《计算机组成原理》是我国计算机及相关专业的核心课程，与计算机专业的多门课程有着紧密的联系。
课程不以某种类型的计算机为模型，而是从原理上介绍计算机各部件的结构、功能和原理，理论性强、概念多、知识抽象，与学生们一贯认知的PC机有较大差别。
有的学生提出，每堂课老师都介绍那么多新名词很难接受;有的学生把这门课程当作文课程来学，认为只要考试前突击背题就能通过;有的学生甚至认为自己的兴趣和就业方向是应用程序开发，硬件原理根本没必要掌握。
针对这些偏见，要求教师在教学过程中，从教学目标、教学方法、实践教学和考核方式几个方面着手，帮助学生树立正确的学习态度，运用合理的学习方法，以达到良好的教学效果。
2 明确教学目标根据教学大纲和计算机专业人才培养的需求，一般来说教学目标主要是：熟悉计算机硬件基本原理，掌握冯诺依曼计算机的总体结构，能够运用所学知识完成简单的硬件系统设计。
在教学过程中，不仅仅要研究具体硬件模块的原理，更要强调对硬件结构的设计思路以及系统级的认知。
3 注重联系科学施教《计算机组成原理》和其他课程一样，需要教师采用科学的教学方法，生动的语言，良好的课堂互动，来和学生共同完成教学任务。
要想把纷繁复杂的概念，各种设计完全理解，就不能孤立地研究各个知识点，需要联系地看问题。
3.1 把握课程间的联系《计算机组成原理》在计算机专业课程的学习中具有重要的地位，起到了承上启下的作用。
《计算机导论》、《模拟电路》、《数字电路》、《汇编语言》、《高级程序设计》等先修课程中的许多知识点，在本门课程中都有所体现，与《操作系统》、《计算机体系结构》等后续课程也有着紧密的联系。
课堂上的新知识如果联系上学生们的已知知识，能更好地引起共鸣;而对未来将要学到课程的拓展，强调课程间的紧密联系，也有助于提高学习注意力。
《计算机组成原理》课程教学方法探讨一、课程基本信息中文名称：计算机组成原理适用专业：计算机科学与技术，信息与计算科学，数学与应用数学课程类别：专业必修课总学时：84(60（理论）+24（实验）)总学分：4(3.5（理论）+0.5（实验）)二、课程简介本课程是计算机专业的核心专业基础课程，在计算机专业的各门课程中起着承上启下的重要作用。
学生通过本课程的学习，可以从层次的观点，掌握计算机组成和运行机制方面的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法等系统知识，奠定必要的专业知识基础；可以从系统的观点，理解提高计算机整机的硬软件性能和部件性能的各种可行途径，了解计算机系统中硬件、软件的功能划分和相互配合关系，进而初步了解从计算机系统结构的角度进一步提高系统性能的主体思想，能站在更高层次上思考和解决工作中遇到的问题。
学生通过本课程的学习，还可以培养学生从形象思维向抽象思维过渡，掌握自顶向下分析和解决问题的能力，提高温故知新、举一反三和自主学习的能力，最终能把在“数字电子技术”、“汇编语言程序设计”、“可编程逻辑器件”等课程中所学的软、硬件知识有机地结合起来，建立计算机整机系统的完整概念。
三、相关课程的衔接预修课程：数字电子技术，汇编语言并修课程：计算机组成原理习题课，编译原理后修课程：计算机接口技术，单片机原理。
计算机系统结构，可编程逻辑器件。
操作系统原理四、教学的目的、要求与方法（一）教学目的计算机组成是依据计算机体系结构，在确定并分配了硬件子系统的概念和结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成及它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特点。
即计算机组成是计算机体系结构的逻辑实现。
本课程的教学目的是使学生掌握计算机原理的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法，通过实验教学努力提高学生在计算机硬件设计和实现方面的能力，适当了解提高计算机的部件和整机硬件性能的各种可能途径，为下一步学习计算机体系结构奠定基础，并能对当前计算机的最新研究、发展与应用趋势有一般性的了解。
"计算机组成原理"教学方法的探讨及教学质量的改进计算机组成原理是计算机科学和技术专业的重要基础课程之一，对学生的计算机基础知识和软件设计能力有着深远的影响。
因此，教学方法的选择和运用对计算机组成原理的教学质量具有重要意义。
一、教学方法的选择1.讲授方法讲授方法是计算机组成原理教学中最常用的方法之一。
讲授方法的优点在于教师可以通过讲解、讲述、讲解的方式，使学生掌握计算机组成原理的基本知识和基本概念。
然而，讲授方法也存在一些缺点，如教师主导、学生被动、缺乏互动等。
因此，在使用讲授方法的同时，应当注意提高学生的主动性和参与度。
2.案例教学法案例教学法是指以具体的、实际的案例为基础，让学生结合计算机组成原理的基本知识和基本概念，分析、解决实际问题的教学方法。
案例教学法的优点在于能够让学生掌握计算机组成原理的基本知识和基本概念，并能够将所学知识应用到实际的问题中。
同时，案例教学法还能提高学生的分析和解决问题的能力。
然而，案例教学法也存在一些缺点，如需要准备大量的案例资源、需要较多的教师时间进行辅导等。
因此，在使用案例教学法时，应当注意与其他教学方法相结合，并充分利用资源。
3.实验教学法实验教学法是指通过实验的形式，让学生了解计算机组成原理的基本原理、基本原理的应用、解决实际问题的方法等。
实验教学法的优点在于能够让学生亲身感受到计算机组成原理的基本原理和基本原理的应用，并能够提高学生的动手能力和实践能力。
然而，实验教学法也存在一些缺点，如需要较多的实验设备和辅助资源、需要较多的教师时间进行指导等。
因此，在使用实验教学法时，应当注意安排合理的实验内容和进行充分的辅导。
二、教学质量的改进1.注重学生的主动性和参与度计算机组成原理教学中，应当注重培养学生的主动性和参与度，使学生在学习过程中有较多的参与机会，并能够主动思考、提出问题、寻求解决方案。
为此，教师可以使用问答环节、讨论环节、小组合作等方式，让学生参与到教学活动中。
关于计算机组成原理课程及实验教学的探讨计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程，旨在教授计算机硬件的基本原理和设计方法。
在这门课程中，学生将学习到计算机的整体结构、数据通路和控制单元的设计方法、存储器和I/O设备的原理等内容。
此外，实验教学也是计算机组成原理课程的重要组成部分，通过实践操作，帮助学生更好地理解和掌握课程所学内容。
在计算机组成原理课程的教学中，可以采用多种教学方法和手段，包括传统的课堂讲授、实验实践、案例分析等。
传统的课堂讲授可以用来介绍课程的基本概念和原理，让学生对计算机硬件的组成和工作原理有一个整体的了解。
同时，教师可以结合具体实例和案例，引导学生思考和分析，提高学生的实际运用能力和问题解决能力。
实验是计算机组成原理课程中非常重要的环节，通过实验可以帮助学生巩固理论知识，提高动手能力和实际操作能力。
在实验教学中，可以利用计算机硬件实验室和软件仿真平台进行实验操作。
学生可以通过搭建实验平台、编写和调试程序等实际操作，深入了解计算机硬件的结构和工作原理。
同时，实验也是培养学生团队合作和解决问题能力的重要途径，可以进行小组合作实验或者开展综合实践项目，加强学生的实际应用和综合能力。
在计算机组成原理实验教学中，有几个方面需要特别注意。
首先，实验的设计应该紧密结合课程的教学目标和内容，不能只是简单地进行硬件和软件的操作，而是要通过实验来深入理解和巩固所学的知识。
其次，教师应该起到指导和引导的作用，引导学生进行实验设计和操作，及时解答学生的问题，确保实验的顺利进行。
同时，还可以提供一些实验指导书和实验报告模板，帮助学生完成实验报告的撰写和总结工作。
最后，实验结果的评估和反馈也是实验教学中重要的环节，教师可以根据学生的实验报告和表现来评估学生的实验能力和理解程度，并及时给予反馈和指导。
综上所述，计算机组成原理课程及实验教学的目标是通过理论教学和实践操作相结合的方式，帮助学生全面了解和掌握计算机硬件的基本原理和设计方法。
《计算机组成原理与汇编语言程序设计》教学探讨摘要:为了提高教学水平,完善教学质量,本文对计算机组成原理与汇编语言程序设计课程的教学进行了一系列的探讨,提出了在高校计算机专业的计算机组成原理与汇编语言程序设计的课程教学中如何改进教学方法来激发学生们的学习兴趣、指导学生有效轻松学习该课程的几点措施。
关键词:启发式教学法案例教学法对比法多媒体教学实验教学《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课程是高校计算机软、硬件及应用专业以及相关专业学生必修的专业基础课程之一,是操作系统、微机接口等其它课程的必要先修课,对于训练学生掌握单台计算机基本组成原理与内部运行机制、汇编语言程序设计技术有着重要作用。
1 课程特点和存在的问题《计算机组成原理与汇编语言程序设计》与计算机专业及相关专业学生普遍重视的软件类课程有很大的区别,它主要要求学生从CPU 级别掌握CPU的组成、指令流程、进而掌握CPU如何通过系统总线与主存以及外部设备构成整机以及汇编语言程序设计方法。
它是属于硬件类专业基础课。
计算机组成原理部分理论性较强,概念抽象,需要扎实的数字逻辑电路基础,可数字逻辑电路往往是学生门的弱点,因此很难激发学生们的兴趣;而汇编语言是计算机语言中的低级语言,硬件依赖性很高,指令系统中与计算机硬件结构、工作原理相关的内容很多,对于硬件知识了解少的学生来说,很难理解。
再加之随着新的计算机知识的不断涌入,不可避免开设一些计算机新课程导致缩减了该门课程教学时间缩短。
这样造成了该门课的难教难学的局面。
2 教学方法中的一些探索建议通过对上述难点的分析和结合自身的教学经验,对《计算机组成原理和汇编语言程序设计》的教学方法提出几点建议,目的是在现有的资源下,调动学生积极性,让学生能更好将《计算机组成原理与汇编语言程序设计》这门课程学好。
2.1 采用启发式教学方法启发式教学法就是教师启发学生积极思维、让学生主动掌握知识。
为了达到最好效果,我们课前做了充分备课,在上课过程中我们注重把所讲知识用相应的思维方法串起来,熟练的表达出来,使学生感到这些知识是从教师大脑思维中自然流出来的,从而集中精力,跟随教师的思维一起思考,掌握所学知识和相应的思维方法。
“计算机组成原理”与先修后续课程联合教学方法探讨刘炜;孙海霞;赵尔平;唐健炜【摘要】The aim of this study was to seek out effective ways to teaching on overlapping and continuous contents in Principle of Computer Organization, Digital Electronic Technology and Principle of Microcomputer and Assembly Language courses, which were hardware courses for computer specialty. Taking Principle of Computer Organization as the breakthrough point, this study listed overlapping and continuous contents in the three courses above. Then, it put forward further detailed reform schemes relating to teaching contents and teaching method, based on teaching experience of teaching team, so as to promote the teaching level of the three courses above as well as cultivate students’learning ability.%“计算机组成原理”、“数字电子技术”和“微机原理与汇编语言”是计算机类专业有关计算机硬件系统的系列课程。
以“计算机组成原理”为切入点，分析三门课程中重叠知识点和延续性知识点在各自课程中的作用及地位，在此基础上提出对重叠知识点和延续性知识点的教学方法改进思路，为提升计算机类专业硬件课程的教学水平提供借鉴。
计算机组成原理实验课程教学新方法的探讨
摘要：本文以培养创新与设计型人才为目标，介绍我院“计算机组成原理实验”课程教学改革的具体措施及实施后的效果。
关键词：计算机组成原理实验;CPU; EDA; 教学改革
1 引言
“计算机组成原理实验”是一门重要的专业基础实验课。
该课程的目的是让学生通过实践环节，设计、实验、调试出一台简单的教学型模型机（CPU），从而掌握计算机组成原理部件的工作原理，建立整机概念。
学生通过实验来学习理论知识，自主获取知识，有效地提高了分析问题和解决问题的能力。
在学院适应信息科学与技术人才培养实验体系思想的指导下，围绕创建科学创新与技术创新的基本环境，我们以培养具有创新与设计基本能力的高素质人才为目的和定位，经过六年的实践，摸索出一套新型的计算机组成原理实验课程教学方法与管理模式。
下面详细叙述之。
2 具体实施方案
(1) 实验教学体系的改革
计算机专业的硬件基础实验课多年来一直采用传统的芯片搭电路的方法，此方法过于陈旧，限制了学生能动性的发挥。
在实验教学中引入现代EDA技术是必然趋势。
在计算机组成原理实验中我们引入该技术，采用先进的虚拟设计及仿真软件工具，结合自主研发的DDA实验箱，可以设计、实现与验证计算机的五大功能部件，实现了指令的调度等先进技术的验证和性能分析实验。
(2) 实验教学平台的改革及教材建设
EDA技术的发展已从根本上改变了传统电子系统的设计与开发模式，我们必须适应这一趋势。
其次，为进一步配合开放性、创新性实验教学，在院领导的大力支持下，先后研发了适用于高等学校实验教学的多种教学平台，并开发了相
应的新实验项目。
其中实验项目“CPU的设计与实现”能用多种设计方法实现，解决了硬件实验教学的难题，使这门实验课的教学达到国内先进水平。
属于国家级科研项目的新一代DDAIII型设计平台，2005年通过鉴定（以国防科技大学计算机学院陈火旺院士为主任委员的鉴定委员会），达到国际先进水平。
实验软件工具紧跟国际步伐，引入了高级的虚拟设计与仿真软件工具Quartus Ⅱ，并加入了后期测试工具逻辑分析仪。
目前我们正由“DDAⅠ型设计平台＋MaxplusⅡ” 改为“DDAⅢ型设计平台＋QuartusⅡ”。
我们还编写了配套实验教材，每年修改并增加新的实验项目，经过五年的实践教学，该教材已获得湖南大学出版社2006图书出版基金资助出版。
(3)实验教学内容的设计
实验内容根据学院实验计划大纲要求，结合工程实际来确实，充分考虑了可操作性与可行性。
基于EDA技术实验环境下的CPU设计的灵活性很大，可根据需要设计不同结构的CPU。
计算机组成原理实验的最终目的是让学生能够设计出CPU，但首先，学生必须知道CPU的各个功能部件如何工作，以及相互之间是如何配合构成CPU的。
因此，为满足教学需要，我们自己先设计出一个教学用的八位模型机。
根据这一模型机再设计出一套实验。
包括：总线传输实验；八位运算器的组成及复合运算实验；存储器实验；数据通路实验；时序电路的组成、控制原理实验；微程序控制器实验；模型机组成与程序运行实验；由于本期实验课程为64学时，我们将每个模块划分为软件部分和硬件调试两部分。
这些实验相互关联形成一个系统。
另外还安排了部分选做实验项目（如下表中的15-23项），可用不同的方法设计与实现CPU，以供同学选择，满足不同层次学生的需要。
具体实验项目如下（所用设备为：PC机、自制DDA实验箱、逻辑分析仪）：
(4)实验教学的组织、方法
培养学生实验能力和设计创新能力是我们实验教学的重要目标。
为了贯彻这一指导思想，根据该实验课程的特点我们采用半开放的实验教学方式，课堂上教师只是启发性的讲解各模块的工作原理，其余部分全部由学生独立完成。
每位学生独立实验并根据自己的实际能力除在规定的上课时间内完成必做的14个实验项目外，还有9个实验项目可选做，完成选做实验项目者可适当加分。
实验室全天开放，学生除上课时间外可自由来实验室做实验。
任课教师除上课时间外，每周还安排了多次答疑时间。
实验中的模块我们只给出框图，其具体内容要求学生自己用电路图或VHDL
硬件描述语言完成。
在编译调试过程中遇到困难尽量由学生根据理论所学内容自己解决，并记录在实验日志中，让教师充分了解每位学生的实验情况。
另外每个模块还设置了障碍让学生修改，提高他们的实验兴趣。
实验内容的安排遵循验证与设计相结合，注重基础，突出应用的原则。
实验严格按图1的流程运行，课上课下相结合，切实培养学生的实践能力。
实验严格遵循课前预习、课堂训练、课后准备、实验调试（实验日志记录）、验收、测试的实验环节。
其中实验日志记录环节是这学期实行的新举措，它是通往实验成功验收之路的咽喉。
它将贯穿于整个实验阶段，体现学生实际实验的情况，是学生独立实验的一项重要证明。
学生应当认真对待，给出手写稿。
实验日志按时间顺序主要记录：实验进行中遇到的问题及解答（必做）；回答实验教材中以及教师课堂上提出的思考题（必做）；学生结合背景知识，由实验中某部分引申，提出的一些看法（选做，老师视情况给予加分）。
(5)制定严格的实验考核制度
为了规范实验教学，我们制定了严格的考核制度。
对学生的成绩我们综合其课堂训练、实验验收、实验日志、实验报告、平时开放实验以及实验测试等进行评定。
特别是最后的实验测试，对每位同学给出不同的题目，学生必需根据所给题目修改电路、编写测试程序、最后下载到实验箱正确调试出结果。
这大大地减少了学生之间抄袭实验的恶劣现象。
具体评分标准如下：
实验总成绩（100%）=平时成绩1（40%）+ 平时成绩2（40%）+ 测试成绩（20%）；
平时成绩1=实践操作总成绩（综合考查课堂训练+实验操作验收，考虑用百分比分等级）；
平时成绩2=预习报告总成绩（10%）+ 实验日志实验报告总成绩（30%）；
实践操作总成绩、预习报告总成绩、实验日志总成绩（下全简写为总成绩）计算公式如下：
实验考核表格中的项目设置：
课堂训练：等级法表示，例：A等=0.9 , B等=0.8 ，C等=0.7 ,D等=0.6 。
实验验收：等级法表示。
预习报告：百分制。
实验日志、实验报告：百分制。
测试成绩：百分制。
3 方案实施后的实验效果
这套新型的实验教学与管理模式应用于本期2004级十个班的计算机组成原理实验教学。
课程结束后我们进行了问卷调查，学生普遍认为这门实验课的内容安排由浅入深，由部分到整体，各模块环环相扣，便于引导初学者扎根于基础，每一次实验都能在清晰的思路下完成，每完成一次实验都非常有成就感；同时又能吸引他们继续深入，最终完成CPU的设计与实现。
当他们调试CPU时那种喜
悦的心情无法用言语表达；“预习-日志-报告”三环相接的方法便于让学生对实验理解得更加透彻，同时杜绝了学生的惰性行为；实验室的开放又极大的方便了同学细心钻研实验内容；手写日志、报告及实验测试方法很大程度上减少了实验抄袭现象。
学生反映这门实验课是他们投入最多的一门课，很充实，学到了很多知识；提高了他们对理论课的兴趣，加深了对理论的理解；同时也提高了他们分析问题，解决问题的能力。
总之，学生感觉这门实验课收获很大，是他们进大学后做过的“最痛苦”、“最耗时”、“最快乐”、“最难忘”的实验。
4 结束语
计算机组成原理实验的教学改革经过六年的实践摸索，现已取得阶段性成果。
半开放性实验教学已成功在我院2000、2001、2002、2003、2004级学生中试行。
现有的课程内容安排、组织、管理及考核模式极大地调动了学生的学习积极性，启发了他们的学习兴趣。
兴趣是最好的老师，学生能主动进入实验室自主学习、自主发现、自主探索。
科学技术不断发展，计算机技术更是日新月异。
因此，计算机组成原理实验课程的教学方式、方法也需不断更新变化。
改革是一个持续不断的过程，需要我们不断的研究与探索。
参考文献：
[1] 方恺晴. 基于EDA技术的教学型CPU的设计[J]. 实验技术与管理,2005(9).
[2] 吕海莲. 基于问题学习的教学模式探索[J]. 计算机教育,2005(增刊):88-89.
投稿日期：2006-08-20。
