摘要：分析目前獨立院校計算機組成原理實驗教學(xué)中存在的問題，結(jié)合課程的特點，提出實驗教學(xué)改革的措施，在實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進行探索和研究，減少驗證型實驗，增加設(shè)計型實驗，加強VHDL語言的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的興趣，發(fā)揮其主觀能動性，提高實驗教學(xué)的效果，加深學(xué)生對原理知識的理解和應(yīng)用，提高學(xué)生分析問題、解決問題以及硬件設(shè)計的能力。

關(guān)鍵詞：組成原理；實驗教學(xué)；改革措施；設(shè)計型

中圖分類號：TP301-4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 17-0000-02

1 引言

《計算機組成原理》是計算機專業(yè)的主干課程之一；是“數(shù)字電路”，“匯編語言”等前導(dǎo)課程的應(yīng)用和延伸；是“計算機體系結(jié)構(gòu)”，“單片機原理”等后續(xù)課程基礎(chǔ)。該課程有很強的抽象性、原理性、技術(shù)性和實踐性。因此，只有配備完整地實驗課程體系、實驗內(nèi)容、采用合理地教學(xué)方法，才能激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性，使學(xué)生系統(tǒng)的了解計算機的基本概念和結(jié)構(gòu)，掌握計算機硬件的基本知識和工作原理，從而建立整機概念，逐步形成分析、研究和設(shè)計計算機硬件系統(tǒng)的能力。

3. 目前獨立院校計算機組成原理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

根據(jù)調(diào)查了解，目前獨立院校關(guān)于《計算機組成原理》課程的實驗教學(xué)所存在的問題如下：

師資力量薄弱，實驗環(huán)境有限，實驗設(shè)備大都采用計算機模擬實驗系統(tǒng)，實驗課時安排較少（大多以16課時為主），實驗內(nèi)容多屬理論驗證實驗。實驗設(shè)備固化了計算機的各部件，實驗過程中，學(xué)生只需要按照實驗指導(dǎo)書上的連接圖進行連線，然后根據(jù)實驗步驟，撥動相關(guān)開關(guān)，進行部件的片選，數(shù)據(jù)輸入，給脈沖信號等等，就能完成實驗。通過實驗?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生的動手能力，有助于學(xué)生理解計算機的組成及部件的功能。但是大部分學(xué)生沒有主動思考，沒有對電路圖及部件的原理進行分析。這樣的實驗，對學(xué)生掌握計算機各部件的原理作用不大，更談不上設(shè)計、實現(xiàn)和開發(fā)計算機硬件，達不到教學(xué)的目的。

因此，必須重視實驗教學(xué)，深化改革，設(shè)計合理地實驗內(nèi)容，編寫針對性強的實驗指導(dǎo)書，采用科學(xué)地教學(xué)方法，運用完善地實驗考核方式。

3 實驗教學(xué)改革的具體措施

3.1 加強師資隊伍建設(shè)，提高實驗教師的專業(yè)水平

實驗教師的專業(yè)水平直接關(guān)系到實驗教學(xué)的效果，提高教師的專業(yè)技能，是整個實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵。可以從以下幾個方面考慮：（1）加強教學(xué)法活動，研討實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。（2）及時與任課教師溝通，使得理論和實踐能夠更好地結(jié)合。（3）組織實驗教師與其他高校教師進行交流，探討實驗教學(xué)的改革，解決實驗過程中遇到的問題，吸收新的教學(xué)理念和方法。（4）加強對學(xué)生的調(diào)研，及時準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的問題及學(xué)習(xí)情況，尋求適合學(xué)生的教學(xué)方法。（5）加強對市場的調(diào)研，及時地掌握掌握最新的設(shè)備和技術(shù)。（6）鼓勵教師自主設(shè)計實驗，研發(fā)實驗系統(tǒng)，不僅可以提高實驗教師的專業(yè)能力，而且來源于教學(xué)環(huán)境下的實驗設(shè)備更能讓學(xué)生接受和理解，有助于提高實驗的效果。

3.5改善實驗環(huán)境，增加實驗課時

設(shè)立針對該課程的實驗室，引進先進的技術(shù)和實驗設(shè)備，建立完善地實驗體系，打造良好的實驗環(huán)境，為實驗教學(xué)提供基本保障。

該課程知識面廣、內(nèi)容多且枯燥、原理性強、難理解，通過實驗?zāi)苁箤W(xué)生更好地去理解理論知識，掌握硬件設(shè)備的工作原理。目前16課時的實驗安排，學(xué)生只能按照指導(dǎo)書的步驟完成實驗，缺少對實驗過程，設(shè)備連接，電路設(shè)計，硬件原理等方面問題的思考，達不到實驗的目的。因此，增加合理的實驗課時已毋庸置疑，根據(jù)調(diào)查，該課程的實驗教學(xué)應(yīng)設(shè)32課時左右更為合理。

3.5改進實驗內(nèi)容，增加設(shè)計型實驗以及VHDL語言的學(xué)習(xí)

結(jié)合該課程的特點，教學(xué)的目標(biāo)以及學(xué)生之間的層次化差異，實驗教學(xué)的內(nèi)容不能只局限于驗證型實驗，應(yīng)該考慮增加設(shè)計型實驗，提高學(xué)生對知識應(yīng)用及硬件的設(shè)計能力，整個實驗體系包含三部分：驗證性實驗、設(shè)計型實驗、綜合創(chuàng)新型實驗。

通過驗證型實驗，如：系統(tǒng)認識實驗、算數(shù)邏輯實驗、靜態(tài)存儲器實驗、總線基本實驗等，使學(xué)生更好地理解計算機硬件的基礎(chǔ)知識，有助于理論知識的學(xué)習(xí)，能夠更好地幫助學(xué)生去理解計算機硬件的原理，并培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

通過設(shè)計型實驗，如：設(shè)計八位ALU實驗、數(shù)據(jù)通路實驗、硬聯(lián)控制器實驗等，使得學(xué)生對硬件知識有更深地認識，并逐步加以應(yīng)用，能夠更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生在實踐中不斷鍛煉，提高他們分析問題解決問題的能力和硬件的設(shè)計、測試、排錯能力。

綜合創(chuàng)新型實驗，基本模型機設(shè)計實驗、復(fù)雜模型機設(shè)計實驗等，培養(yǎng)學(xué)習(xí)綜合應(yīng)用計算機硬件知識的能力，更大程度上提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合應(yīng)用能力，激發(fā)學(xué)生的興趣，積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

增加對VHDL硬件描述語言的學(xué)習(xí)，VHDL語言在計算機組成原理實驗教學(xué)中有很重要的作用，對計算機的主要器件進行邏輯設(shè)計，對實驗內(nèi)容、方式和過程進行優(yōu)化設(shè)置。通過語言學(xué)習(xí)，掌握硬件的描述方法，學(xué)生可以描述自己的設(shè)計思想，去不斷地實現(xiàn)和完善設(shè)計，提高學(xué)生的思維、設(shè)計能力。

3.5實驗教學(xué)的過程及教學(xué)方法的改革

實驗教學(xué)的過程主要包括理論知識的貯備，實驗的預(yù)習(xí)，實驗的設(shè)計、實施、調(diào)試、排錯、分析、改進，實驗報告書寫，成績的評定10個環(huán)節(jié)，保證每個環(huán)節(jié)都不折不扣的執(zhí)行。

由于課程的重要性和內(nèi)容的抽象性，以及學(xué)生能力的差異，在實驗的教學(xué)過程中就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合，充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)性和學(xué)生的主動性，才能達到實驗的效果，使得每個學(xué)生通過實驗都能有所提高，具備一定的設(shè)計、實現(xiàn)能力。

3.5實驗教學(xué)考核

實驗考核是實驗教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，能夠清楚的判斷學(xué)生對知識的掌握程度。成績的評定采用5級制，各個考核環(huán)節(jié)都應(yīng)該量化，主要由學(xué)生的紀(jì)律情況，預(yù)習(xí)實驗情況，實驗過程，實驗報告4個方面組成。具體的考核方式和評價標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）紀(jì)律情況占5%，包括學(xué)生的出勤情況及課堂表現(xiàn)和實驗態(tài)度等。（2）預(yù)習(xí)實驗情況占20%，具體包含學(xué)生對實驗的準(zhǔn)備情況，理解程度，實驗原理分析，設(shè)計思路以及存在的問題等，具體預(yù)習(xí)情況以報告的形式承交。（3）實驗過程占55%，該過程是最重要的環(huán)節(jié)，主要包括學(xué)生實驗步驟的完整性，操作的規(guī)范性，計算機硬件原理的掌握程度，實驗過程中分析問題解決問題的能力，設(shè)計和創(chuàng)新能力，實驗過程的演示和講解的能力以及回答問題的情況等等。（4）實驗報告情況占20%，主要包括實驗報告的完整性和規(guī)范性，文字的書寫和表達，實驗的過程和分析，遇到的問題和解決辦法以及實驗的認識和收獲等。

4 結(jié)束語

實驗教學(xué)改革是提高教學(xué)效果達到教學(xué)目標(biāo)的主要途徑，特別硬件相關(guān)課程。只有根據(jù)課程的特點和學(xué)生的實際情況，結(jié)合先進的教學(xué)設(shè)備和技術(shù)，設(shè)計完整地實驗體系，選擇合理地實驗內(nèi)容，運用多樣化的教學(xué)手段，采用科學(xué)全面的考核方式，才能更好地提高實驗效果，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。結(jié)合獨立學(xué)院的辦學(xué)特點，以及技術(shù)和設(shè)備的不斷更新，對實驗教學(xué)的改革是刻不容緩的，是無止境的。

參考文獻：

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