摘要:《計(jì)算機(jī)組成原理》課程教學(xué)中使用多媒體技術(shù)，能解決教學(xué)中存在的一些問題，課程中非常抽象的原理和指令、程序，要用很直觀的形式表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握這些概念，獲得好的學(xué)習(xí)效果，從而改變傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題。強(qiáng)調(diào)從教學(xué)手段的改革入手，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、交流能力和協(xié)作能力，并針對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)更新快的問題提出改革教學(xué)內(nèi)容以適應(yīng)社會(huì)需求的看法。

關(guān)鍵詞:多媒體;計(jì)算機(jī)組成原理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、 引 言

《計(jì)算機(jī)組成原理》這門課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的核心硬件課程，屬于必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，在人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位上起著舉足輕重的作用。它既有自身的理論體系，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性。該課程要求學(xué)生在熟悉計(jì)算機(jī)各功能部件的基本組成及工作原理的基礎(chǔ)上，掌握計(jì)算機(jī)的工作過程及各部分之間的聯(lián)系，明確數(shù)據(jù)流和控制流在機(jī)內(nèi)的流動(dòng)，從而建立起整機(jī)概念，為學(xué)習(xí)其他專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并通過面向問題求解能力的培養(yǎng)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中普遍反映難教、難學(xué)，概念比較抽象。同時(shí)其教學(xué)內(nèi)容難以通過課堂講授和硬件實(shí)驗(yàn)被理解掌握，現(xiàn)有硬件實(shí)驗(yàn)裝置也達(dá)不到全面培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。我在學(xué)校教授《計(jì)算機(jī)組成原理》課程已有三個(gè)學(xué)期，針對(duì)本課程特點(diǎn)，我認(rèn)為要上好計(jì)算機(jī)組成原理這門課，可以從教學(xué)手段方面進(jìn)行改革。要加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，切實(shí)加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)各部件工作原理的認(rèn)識(shí)。

二、 應(yīng)用多媒體技術(shù)來(lái)處理教學(xué)中存在的問題

(1)引入多媒體課件的必然性。從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生迄今，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)飛速發(fā)展，它的硬件和軟件不斷更新。該課程理論上需要補(bǔ)充許多相關(guān)的內(nèi)容，如再采用傳統(tǒng)的板書，勢(shì)必?zé)o法完成本課程的教學(xué)任務(wù)。因此很有必要采用多媒體教學(xué)手段，提高授課效率，加大課堂信息的輸出量;而且采用多媒體課件形象直觀地表達(dá)課程中的重點(diǎn)難點(diǎn)，有利于學(xué)生集中精力于知識(shí)的理解，可避免抄筆記造成的精力分散。比如在講指令系統(tǒng)時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)就是老師在黑板上描述出內(nèi)存的形象，用不同顏色的筆來(lái)畫出指令執(zhí)行前后的不同。老師講得費(fèi)勁，學(xué)生聽得暈乎!后來(lái)隨著幻燈片、投影儀、VCD等輔助教學(xué)的啟用，雖帶來(lái)了一定的改善，但還是解決不了“填鴨式”的教學(xué)。它們?nèi)狈`活的交互功能，對(duì)那些看不見、摸不著的指令和執(zhí)行順序難以理解，部分學(xué)生對(duì)此失去了學(xué)習(xí)興趣。隨著多媒體計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生，多媒體技術(shù)以其形象、生動(dòng)、多動(dòng)能、動(dòng)態(tài)演示等新穎的特點(diǎn)，給老師提供了最好的教學(xué)手段，給學(xué)生提供了全新的學(xué)習(xí)方法，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2)使用多媒體教學(xué)手段制作課件。針對(duì)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程知識(shí)面廣、內(nèi)容多、難度大的特點(diǎn)，要求教師要充分備課，對(duì)基本概念和各部件的工作原理要清楚，講課時(shí)要具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性。要將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合。我使用Authorware和Flash的軟件制作了《計(jì)算機(jī)組成原理》課程部分章節(jié)的課件。課件以多媒體的方式把書本內(nèi)容表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生可以清晰地學(xué)會(huì)課件里所講解的內(nèi)容，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和想象力，充分發(fā)揮他們的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。比如我在用課件上課時(shí)，他們很有興趣地問我課件是如何做出來(lái)的。我把相關(guān)的軟件告訴他們，他們很有興趣。教師通過多媒體可以非常形象直觀地講述清楚過去比較抽象、難以理解、語(yǔ)言不易描述、某些規(guī)律難以捕捉、需要學(xué)生反復(fù)練習(xí)的課程內(nèi)容等，而且學(xué)生可以更形象地去理解和掌握相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。

(3)多媒體技術(shù)的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)“互動(dòng)”的教學(xué)環(huán)境。交互性是多媒體的一大特性和優(yōu)勢(shì)。多媒體從本質(zhì)上說，就是對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字化處理和交互式處理。人機(jī)之間缺少“友好”的交往，嚴(yán)格來(lái)說還稱不上多媒體。多媒體課件的交互性大體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:一是檢索方便。無(wú)論你需要哪一個(gè)課件，哪一部分內(nèi)容，只要一按鼠標(biāo)，計(jì)算機(jī)就會(huì)把你需要的內(nèi)容推送到你的面前。二是控制速度。實(shí)際過程發(fā)生在瞬間，然而，為了講清原理，必須分解動(dòng)作，多媒體能夠完全受控地適宜于不同的教師與學(xué)生，可以放慢運(yùn)動(dòng)速度，也可以加快，可以分解動(dòng)作，也可連續(xù)運(yùn)作。三是分步提示。學(xué)生采用多媒體課件自學(xué)或解答某些難題時(shí)，計(jì)算機(jī)能分步提示學(xué)生，按照不同學(xué)生的不同學(xué)習(xí)進(jìn)度，循序漸進(jìn)，引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。四是自動(dòng)批閱試題。計(jì)算機(jī)能隨機(jī)出題，對(duì)于學(xué)生的解答能立即批閱，給學(xué)生及時(shí)反饋，及時(shí)解決疑難問題，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生生動(dòng)活潑主動(dòng)地學(xué)習(xí)，為個(gè)別化教學(xué)和因材施教提供了條件。在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中，往往是學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，必須創(chuàng)造一個(gè)“互動(dòng)”的教學(xué)環(huán)境。在課堂教學(xué)中讓學(xué)生活起來(lái)，充分發(fā)揮主體作用，變“坐”中學(xué)為“做”中學(xué)。現(xiàn)有傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法直觀、形象地描述計(jì)算機(jī)內(nèi)部組成的工作過程和原理。由于電路的集成度越來(lái)越高，很多部件和電路往往被封裝在一個(gè)芯片內(nèi)。學(xué)生不能很好地理解教學(xué)內(nèi)容，往往依賴于死記硬背。而計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他學(xué)科不同，它是一門快速發(fā)展的學(xué)科，3～4 年就淘汰一代產(chǎn)品。如果學(xué)生不是從原理上理解教學(xué)內(nèi)容，幾年以后其知識(shí)就會(huì)被淘汰。

三、 使用多媒體技術(shù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)

計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課程為將書本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐提供一個(gè)訓(xùn)練環(huán)境，使學(xué)生在課堂上所設(shè)計(jì)的單部件或整機(jī)系統(tǒng)能在實(shí)驗(yàn)中得以實(shí)現(xiàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力。①比如在介紹實(shí)驗(yàn)操作方法時(shí)，其教學(xué)目標(biāo)是為了使學(xué)生掌握各實(shí)驗(yàn)器件連接方法和步驟，所以使用視頻媒體表述最為清楚、直觀。而介紹實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和設(shè)備組成時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)成、位置、功能等，所以使用配音動(dòng)畫媒體比較合適。②又如在黑板上展示實(shí)驗(yàn)儀器會(huì)使學(xué)生感覺到很枯燥，分組講解又使教師感覺到工作量特別大而且很抽象。所以，實(shí)驗(yàn)前首先通過顯示屏以圖片的形式介紹實(shí)驗(yàn)儀器，能使學(xué)生將抽象思維變形象思維;其次介紹與學(xué)生所選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有關(guān)的模塊的圖片和框圖，附上文字說明及聲音講解;再次介紹實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)要求;最后為了能讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程中數(shù)據(jù)的流動(dòng)通路，可利用多媒體軟件動(dòng)畫的特點(diǎn)將實(shí)驗(yàn)過程中每一步的信息流動(dòng)的過程以生動(dòng)形象的方式展示在學(xué)生面前，這一點(diǎn)在演示整機(jī)的工作過程時(shí)尤為重要，它可讓學(xué)生更清楚地了解實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果、更好地掌握集成電路的使用。采用這種方式向?qū)W生傳授知識(shí)，比教師在傳統(tǒng)的黑板上書寫板書更直觀、更形象、更具有吸引力、更能發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使本來(lái)枯燥乏味的教學(xué)變得生動(dòng)活潑、本來(lái)很抽象的概念變得十分明確、本來(lái)很復(fù)雜的關(guān)系變得十分簡(jiǎn)單、本來(lái)難以想象的問題變得十分直觀了。③《計(jì)算機(jī)組成原理》是一門理論結(jié)合實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際操作能力的課程，在學(xué)科中占有重要地位。學(xué)生在學(xué)完“指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言格式”后就要開始由淺入深地編寫小程序段，并在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。在實(shí)驗(yàn)課件中，也加入了用DEBUG調(diào)試程序做的很多小程序，并從DEBUG的每一條命令的運(yùn)用讓學(xué)生們了解和掌握DEBUG的功能，加強(qiáng)他們自己動(dòng)手編程序、自己動(dòng)手調(diào)試程序的能力。

21世紀(jì)是迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)的時(shí)期，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)素質(zhì)化，使用多媒體技術(shù)制作高質(zhì)量的教學(xué)軟件，是創(chuàng)造性人才培養(yǎng)的需要，也是課堂融入教育改革的需要。創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。立足課堂進(jìn)行“課堂革命”，積極培養(yǎng)具有創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的人才，這是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)我們每一個(gè)教師發(fā)出的呼喚。

(江陰職業(yè)技術(shù)教育中心校)