李智楠

摘 要:在計算機專業(yè)課中,計算機組成原理是一門核心課程,是硬件基礎。2009年計算機專業(yè)碩士研究生考試同以往有所改變,計算機組成原理作為一門重要的專業(yè)課在考試中占有較高的地位。在新考綱下,計算機組成原理的教學與實踐問題值得探討。文章就新考綱下計算機組成原理的教學與實踐進行探討,重點從教學內容,教學方法,教學手段和實踐教學等方面提出教學的措施。

關鍵詞:新考綱;計算機組成原理;教學方法;教學手段;實踐教學

中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)22-pppp-0c

計算機技術的迅速發(fā)展,對計算機專業(yè)的教學模式和人才培養(yǎng)模式提出了新的挑戰(zhàn)。2009年開始計算機專業(yè)碩士研究生考試的專業(yè)課實行全國統(tǒng)考,《計算機組成原理》是四科考試科目之一,而且是專業(yè)的核心課程,是本專業(yè)中最基礎、最關鍵的課程,它的先導課程包括“模擬電子技術”、“數字電子技術”“匯編語言”,后續(xù)課程有“計算機體系結構”、“計算機接口技術”、“單片機”等之間的過渡課程, 關系較為密切的課程還有操作系統(tǒng)、電子設計自動化等。本論文主要從教學內容,教學方法,教學手段,實踐教學方面進行計算機組成原理教學與實踐研究。

1 教學內容的組織

1.1 教材的選取

目前,計算機專業(yè)本科使用的《計算機組成原理》教材較多,要滿足考研學生的需求,選取的教材應能講清重要概念、基本原理和系統(tǒng)結構, 重點突出。我們選用唐朔飛編著的《計算機組成原理》第二版作為教材。

1.2 教學內容

《計算機組成原理》從計算機系統(tǒng)概念出發(fā),計算機系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分構成,其硬件部分包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大功能部件,通過總線構成一個完整的硬件系統(tǒng)。教學內容以五大部件內容為主線,以其內部結構和工作原理為重點,講清計算機系統(tǒng)結構。在教學過程中適當補充當今流行的計算機新原理、新技術,以及新信息、新知識,體現課程的與時俱進。

2 課堂教學方法的探索

隨著計算機技術和電子技術的飛速發(fā)展, 計算機內部結構日趨復雜、龐大和高度集成化, 使《計算機組成原理》課程具有知識面廣、內容多、更新快的特點, 并且理論課程的教學是介紹當代計算機組成與實現、性能設計的基本技術和方法。所以學生普遍感到理論課程難學,概念抽象,針對這一問題,提出幾種教學方法。

1)應用“啟發(fā)式”教學,引導學生分析各個部件的功能,結構以及工作原理,形成“整機”的概念。例如在講解控制單元時,從組合邏輯設計和微程序設計的比較分析,總結出CPU中控制單元的設計思路及設計方法。

2)應用“提問式”教學。教學過程中首先向學生提出問題讓其帶問題學習,然后講解課程內容,建立學生主動學習的學習模式。例如在講解加法器時,我提出一系列問題,ALU內部有加法器,內部有減法器嗎?沒有減法器怎么完成減法操作的?和以前的知識點有什么聯系?補碼出現的原因和意義?利用補碼在計算機中如何實現減法?通過一連串問題,讓學生更主動地思考,掌握知識點,而且學生更容易將前后知識點結合起來,形成完整的知識體系。

3)課后習題的討論與講解。理論知識點比較雜而且多,容易混淆,我布置相應的課后習題對課堂的教學內容進行鞏固和提高。例如在學習指令系統(tǒng)時,理論的內容在課堂講解,學生容易當時聽懂,但是沒有深刻掌握,如尋址方式比較容易混淆,以一定數量的習題做輔助教學,以實際例子帶動學習,加強學生對相近知識點的辨別能力。

4)培養(yǎng)學生探索研究能力。我在教學過程中提出問題,主要是設計問題,培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力。例如在微程序設計中,提出設計要求,在設計過程中會出現一系列問題,學生與老師,學生與學生之間互相探討、研究,找出解決問題的方法,調動學生思考問題的能力,也極大地激發(fā)了學生的學習興趣,鍛煉了學生的動手能力,這種方式尤其適合實驗的教學。

3 教學手段的研究

3.1 信息技術的使用。該課程內容多,涉及面廣,概念抽象,實踐性強,運用板書的形式不能很好地描述計算機各個部件的工作過程和原理,教學內容學生也不容易接受,所以在教學過程中充分采用多媒體技術,制作PPT課件,Flash動畫等進行輔助教學,使抽象的概念變得直觀、形象,學生更容易理解和掌握,提高課堂學習質量。例如在講解指令周期的數據流時可用動態(tài)手段進行模擬,使理論知識形象生動地描述,學生更容易理解和掌握,調動學生學習的積極性。

3.2 利用網絡開展教學。理論教學與實踐相結合,實現CAI教學模式,并建設網絡教學互助形式,即建立考研專業(yè)課的教學網站。在教學網站上介紹考研專業(yè)課的復習知識要點、復習注意事項及相關教學資料;建設網絡實訓題庫與重難點解析;收集考研真題并且分析試題的出題范圍和考查的知識點;也可進行網絡模擬考試,使學生隨時掌握自己的學習情況,分析自己學習的盲點,繼續(xù)后續(xù)理論知識的學習。利用網絡手段開展教學使學生提高學習興趣,深入學習本課程。

3.3 定期研討開展教學。計算機組成原理作為計算機專業(yè)碩士研究生專業(yè)課全國統(tǒng)一考試4個科目之一,知識點復雜而且廣泛,不容易掌握,學習方法及學習心得都有待于探索和交流。對于考研班學生,學習時間比較緊張,應著重研究如何提高學生的學習效率。每隔一段時間,組織學生開展研討會,老師介紹學習方法,學生總結學習經驗和學習體會,老師與學生,學生與學生之間加強交流,互相學習經驗,找出自己學習的漏洞,在以后的學習中加以彌補,進而提高學習效率,提高學習成績。

4 實踐教學的研究

本門課程在我院為考研班學生開設,準備計算機專業(yè)碩士研究生專業(yè)課全國統(tǒng)一考試,主要關注學生的筆試能力,這就造成了學生重視理論,動手能力較差。本課程實踐性較強,在教學強調理論知識的同時,要注重實踐。

理論與實踐在課程教學中同等重要,在教學安排時盡量讓兩部分的課時均等,提高實踐課的地位,讓學生從心里上重視實踐課。由于是考研班學生,教學時間有限,所以在實踐課時要做到精講,多練。首先帶領學生認識實驗箱,熟識實驗箱中的各個芯片和電子器件的功能、原理,并且掌握他們之間的連接和工作方式。之后在不同的學習階段,布置從易到難的解決實際問題的實驗項目,指導學生進行設計,這樣學生不必要死記硬背,也加深了對理論知識的理解,學習效果顯著。

5 結束語

計算機專業(yè)碩士研究生專業(yè)課考試實行改革以后,考研專業(yè)課的教學問題迫在眉睫,教學方法和教學方式有待探索,以上觀點僅為我在教學中的一點體會。

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