計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探討

姜 巖（沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110023）

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計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探討

姜 巖
（沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，遼寧 沈陽(yáng) 110023）

摘 要：本文主要介紹通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)課程培養(yǎng)軟件專業(yè)學(xué)生硬件設(shè)計(jì)能力的同時(shí)提高學(xué)生軟件編程能力和解決實(shí)際問題的能力，解決原有在學(xué)習(xí)課程中存在的“教不好，學(xué)不會(huì)”的現(xiàn)象。本文主要通過教學(xué)及實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)的改革，改變學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中的被動(dòng)局面。提出“理論聯(lián)系實(shí)際，密切聯(lián)系實(shí)際，理論與實(shí)際相結(jié)合”的理論教學(xué)方式與硬件設(shè)計(jì)與軟件編程結(jié)合的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。經(jīng)過一定階段的教學(xué)改革基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：軟件；教學(xué)改革；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)

1　研究意義

“計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)五大部件介紹組成計(jì)算機(jī)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(qiáng)與該課程相關(guān)課程的建設(shè)，對(duì)于學(xué)生加深對(duì)該課程的理解，培養(yǎng)學(xué)生硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和提高創(chuàng)新能力具有重要的意義［1］。

2　教學(xué)模式的改革

2.1理論教學(xué)的改革與創(chuàng)新

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中通常以老師講授為主體，學(xué)生被動(dòng)的接受老師傳授的知識(shí)。老師的教學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)理論知識(shí)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(shí)際中的應(yīng)用來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的興趣，才是確定教師授課能否成功的關(guān)鍵［2-3］。

（1）教學(xué)內(nèi)容要與時(shí)俱進(jìn)，教材具有鮮明的時(shí)代特征。計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展是計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠保持飛速發(fā)的出發(fā)點(diǎn)和基本點(diǎn)。在實(shí)際實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中，不僅要使學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)組成的五大部件及各個(gè)部件的工作原理，也要結(jié)合當(dāng)前最新計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，向?qū)W生介紹一些當(dāng)前最新的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)除了選擇最新版優(yōu)秀教材作為課程教材之外，還應(yīng)經(jīng)常了解最前沿的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，在教學(xué)過程中保證最新的前言知識(shí)在授課中占有一定的比例。

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

（3）增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，引起學(xué)生共鳴。通過改變?cè)袀鹘y(tǒng)的教學(xué)方法，通過啟發(fā)式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。通過增加互動(dòng)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(xué)生積極思考，使學(xué)生能主動(dòng)地掌握知識(shí)。為了能準(zhǔn)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(shí)點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系，掌握各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，這樣老師可根據(jù)當(dāng)前所講的內(nèi)容與以前內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性在教學(xué)過程中引出問題，鼓勵(lì)學(xué)生思考，有目的的對(duì)當(dāng)前所講的內(nèi)容與學(xué)生互動(dòng)。例如在講解顯示器原理時(shí)，首先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)CRT顯示器和液晶顯示器的性能進(jìn)行比較，找出各自的特點(diǎn)。在總結(jié)它們的優(yōu)缺點(diǎn)后，又知道學(xué)生如何選擇物美價(jià)廉、性能比高的顯示器。這樣提出與章節(jié)相關(guān)的具體實(shí)際問題，通過引導(dǎo)讓學(xué)生自己來解決問題，不僅有助于增加學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，還有助于培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題和解決實(shí)際問題的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)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(xué)。教師授課既要有過硬的基礎(chǔ)理論功底，又要有臨場(chǎng)發(fā)揮的藝術(shù)處理能力。講授內(nèi)容應(yīng)“循序漸進(jìn)”，“深入淺出”。普遍認(rèn)為課堂是老師傳授知識(shí)的場(chǎng)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(qiáng)調(diào)課堂的嚴(yán)肅，往往出現(xiàn)老師凌駕于學(xué)生之上，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的大腦思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生大腦，學(xué)生會(huì)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(jì)算機(jī)發(fā)展的過程中，說明目前計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)為馮諾依曼結(jié)構(gòu)，但是同學(xué)對(duì)馮諾依曼不是十分了解。我們可以分析同學(xué)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(duì)計(jì)算機(jī)硬件之父知之甚少。可以通過對(duì)馮諾依曼刻苦專研，努力學(xué)習(xí)的一生講解，既讓同學(xué)們對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展有所了解，有可以培養(yǎng)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)的精神，真正做到教書育人。

2.2實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新

教學(xué)內(nèi)容是根據(jù)教學(xué)大綱來確定的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確定和實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)要適合于專業(yè)的發(fā)展。對(duì)不同專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容目標(biāo)是不相同的，如對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和軟件工程專業(yè)，在教學(xué)目標(biāo)的差異，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中也會(huì)體現(xiàn)出不同。在內(nèi)容選擇上，應(yīng)突出軟件專業(yè)的特點(diǎn)，圍繞提高學(xué)生軟件編程能力。在保留原有設(shè)計(jì)硬件實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，有選擇的增加軟件編程方面的實(shí)驗(yàn)［4-5］。

2.3考核方法改革

科學(xué)合理的考核方式需要全面的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)也能轉(zhuǎn)變學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中被動(dòng)地位為主動(dòng)地位，而且能有效地達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。本課程的考核方法應(yīng)該包括理論考核與實(shí)驗(yàn)考核兩個(gè)部分?？己诉^程中包括自學(xué)、講授，實(shí)驗(yàn)及作業(yè)四個(gè)部分組成，實(shí)驗(yàn)作業(yè)與平時(shí)作業(yè)作為平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)20%，期末考試占總成及的80%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)與期末考試成績(jī)共同作為評(píng)定該課程總成績(jī)的依據(jù)。

3　結(jié)束語(yǔ)

伴隨著高等教育從過去的精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃?，就業(yè)形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。計(jì)算機(jī)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(jì)劃，還需要好的教學(xué)模式和好的相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力和提高學(xué)生軟件編程能力解決實(shí)際問題能力起到了積極的作用，注重使學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的豬蹄，積極地參與到教師教學(xué)環(huán)節(jié)中來。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳智勇.計(jì)算機(jī)組成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改革與實(shí)踐［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2007，29（5）:73-76.

［2］陳媛，黃賢英.基于 EDA技術(shù)的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索［J］.重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（2）:136-138.

［3］蔡文偉.《計(jì)算機(jī)組成原理》教學(xué)實(shí)踐中的幾點(diǎn)思考［J］.肇慶學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（4）:73-76.

［4］張連華.《計(jì)算機(jī)組成原理》課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)［J］.電力學(xué)報(bào)，2008，23（2）:174-176.

［5］陳智勇.計(jì)算機(jī)組成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的改革與實(shí)踐［J］. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（5）:74-78.

（責(zé)任編輯：廖建勇）

中圖分類號(hào)：H319.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.093

文章編號(hào)：1672–7304（2016）01–0201–02

作者簡(jiǎn)介：姜巖（1977-），男， 遼寧沈陽(yáng)人， 副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)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