文章編號：1672-5913(2008)06-0094-02

摘要：本文介紹了我院在“計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)實(shí)踐中逐步摸索出的一套行之有效的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)；教學(xué)實(shí)踐；啟發(fā)式教學(xué)

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

對于“計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)”這門課程，大家普遍認(rèn)為非常抽象，理論內(nèi)容和概念較多，教師授課感覺單調(diào)、乏味，學(xué)生聽起來也比較困難。但實(shí)際上本課程和實(shí)踐聯(lián)系較為密切，因?yàn)橛?jì)算機(jī)現(xiàn)在非常普及，各種部件大家也都熟知，只不過對各部件的工作原理以及相互之間的通信方式還不是太了解，所以有些無所適從。因此，我們在開始講授這門課時，首先從興趣入手，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自己以前所學(xué)的知識和了解到的一些市場行情，去寫出一臺計(jì)算機(jī)的配置，看看都需要哪些部件，怎樣配置才是最優(yōu)最合理的。這樣可以使學(xué)生更直觀、更全面、更深入地理解本課程的教學(xué)目的，然后再結(jié)合教學(xué)輔助軟件將計(jì)算機(jī)的硬件進(jìn)行分割、拆卸，如硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、主機(jī)、打印機(jī)、顯示器等，將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來，使學(xué)生能夠更好地了解計(jì)算機(jī)功能部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其之間的聯(lián)系。通過這種方式，學(xué)生們普遍感到計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)原來離自己是很近的，消除了畏懼心理，從主觀上開始重視這門課程，并帶著問題和興趣去學(xué)習(xí)，這樣就為講好這門課打下了基礎(chǔ)。

2突出重點(diǎn)，講清難點(diǎn)，注意層次分明

在授課過程中把重點(diǎn)放在基本原理和基本概念上，采用總體與局部相結(jié)合的教學(xué)方法。例如，對于計(jì)算機(jī)的各個功能部件，應(yīng)著重講解它在整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用，然后再具體了解工作原理。由于有了前面初步的整機(jī)概念，在進(jìn)行功能部件學(xué)習(xí)時，對一些基本概念就不會感到陌生，對一些信息的流向及控制也易于理解。在了解了各部件之后，再從整機(jī)角度出發(fā)，綜合分析計(jì)算機(jī)的組成原理及設(shè)計(jì)方法。經(jīng)過這樣一個由整體到部件，再由部件到整體的“迂回戰(zhàn)術(shù)”后，學(xué)生一般都能建立起對計(jì)算機(jī)的整機(jī)概念，掌握計(jì)算機(jī)的工作實(shí)質(zhì)，加深課程的理解。

在講課時，注意條理清楚，重點(diǎn)突出，比喻形象。教學(xué)手段采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的形式。對適合課堂演示的動態(tài)模擬內(nèi)容，比如像講解“存儲器的讀寫操作”時就采用直觀的多媒體形式；而對于概念性和推理性很強(qiáng)的內(nèi)容，比如像講解“補(bǔ)碼的加減法”時，則采用板書結(jié)合教師的手勢和形體語言，以吸引學(xué)生的注意力。

在教學(xué)過程中盡量采用“形象教學(xué)法”，對于難以理解的內(nèi)容，用生活中的一些生動形象的具體實(shí)例加以解釋說明。比如，中央處理器一章中的流水技術(shù)原理，初學(xué)者理解起來也比較困難，我們就舉了一個“多人搬磚”的例子：十個人排成一隊(duì)，經(jīng)過第一個人取磚、中間八個人傳遞、第十個人輸出，這樣幾個過程連續(xù)進(jìn)行就可以完成搬磚任務(wù)。這樣學(xué)生就很容易理解，而且與流水線相關(guān)的概念比如吞吐率、流水效率、數(shù)據(jù)相關(guān)等也就可以迎刃而解了。

3注意啟發(fā)式教學(xué)

(1) 以問促學(xué)

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動，在授課過程中，我們故意設(shè)置一些問題“陷阱”，多問幾個為什么，引導(dǎo)學(xué)生和教師一起思考，變被動式教為主動式學(xué)。例如，在存儲系統(tǒng)一章中，講述主存儲器是由半導(dǎo)體讀寫存儲器RAM和半導(dǎo)體只讀存儲器ROM組成，RAM是易失性存儲器，ROM是非易失性存儲器，RAM又分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。為什么靜態(tài)RAM不需要刷新，而動態(tài)RAM需要刷新？為什么放大器讀出的信息不會送到數(shù)據(jù)線上？將這樣一系列的問題留給學(xué)生討論，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓他們各抒己見，最后得出正確的答案。這樣，不僅活躍了課堂氣氛，提高學(xué)習(xí)的趣味性，還便于教師及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，達(dá)到教學(xué)相長的目的。

(2) 培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

對一些簡單的教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生自學(xué)，教師只做提示或針對自學(xué)內(nèi)容提出幾個具體問題，由學(xué)生討論自己解決。例如在講授中央處理器一章中的傳統(tǒng)CPU一節(jié)時，考慮到學(xué)生前面已學(xué)習(xí)CPU的基本組成和功能原理，這一節(jié)內(nèi)容可要求學(xué)生自學(xué)，并且布置習(xí)題要求學(xué)生課下完成。

(3) 加強(qiáng)習(xí)題討論課教學(xué)

組織學(xué)生對階段教學(xué)中一些尚未透徹理解，容易混淆的概念以及學(xué)生自學(xué)中沒有解決的問題進(jìn)行討論。例如，存儲系統(tǒng)一章中的存儲器的字位擴(kuò)展是一個非常重要的問題，學(xué)生在解題時很容易把字?jǐn)U展和位擴(kuò)展中的地址線畫錯。我們就針對這個問題進(jìn)行舉一反三，通過仔細(xì)分析，加深學(xué)生對基本概念和基本理論的理解，達(dá)到觸類旁通，有助于學(xué)生解題能力的提高。

4加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，促進(jìn)理論教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際水平

在講授基本概念、基本原理和基本方法的同時，給學(xué)生提出一個實(shí)際問題，讓他們通過各種信息渠道獨(dú)立解決，收到了較好的效果。除此之外，我們還吸收了一部分有興趣的學(xué)生組成大學(xué)生科研訓(xùn)練小組，參加教師的科研開發(fā)工作。這樣不僅提高了學(xué)生的動手能力，而且能及時聽取他們學(xué)習(xí)過程中的意見反饋，及時發(fā)現(xiàn)問題，同時也能測驗(yàn)他們將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力的水平，為保障教學(xué)的順利進(jìn)行提供了寶貴資料。

這門課程是理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，因此課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)上機(jī)相結(jié)合顯得尤為必要。為了輔助課程教學(xué)，我們使用復(fù)旦大學(xué)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的FD—CES計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)儀，共安排了12學(xué)時的實(shí)驗(yàn)上機(jī)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，比如運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)就是一個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其目的是讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)儀的基本使用方法和基本原理，同時驗(yàn)證74181的基本功能。存儲器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是一個設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)一個存儲系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)存儲器的基本讀寫操作。通過這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對計(jì)算機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了更明確的了解，同時對計(jì)算機(jī)的硬件特性也有了比較全面的認(rèn)識。另外，我們還要求每個學(xué)生在獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)之后，寫出合格的實(shí)驗(yàn)報告以總結(jié)實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論。

5穿插介紹本學(xué)科的動向

在授課過程中，我們利用適當(dāng)?shù)臋C(jī)會向?qū)W生介紹本學(xué)科發(fā)展的新動向、新技術(shù)，這樣有助于引導(dǎo)學(xué)生牢固樹立為探求技術(shù)發(fā)展而努力學(xué)習(xí)的信心和決心。另外，我們注意引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)參考書目和外文資料，培養(yǎng)學(xué)生及時查閱新資料、跟蹤新技術(shù)的能力。

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