“计算机组成原理”教学方法探讨.doc

“计算机组成原理”教学方法探讨 　　摘要:针对“计算机组成原理”课程的特点,结合多年从事“计算机组成原理”课程的教学经验,探讨了 “计算机组成原理”的课程定位,教学内容选取,多媒体、网络课程、实验实训在教学中的作用。 　　关键词:“计算机组成原理”;课程定位;教学方法 　　中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)18-5006-01 　　 　　“计算机组成原理”主要讲解计算机基本的部件构成和组成方式,以及基本的运算操作原理和单元设计思想、操作方式及其实现,是计算机相关专业的一门核心专业基础课。“模拟电子技术”、“数字逻辑”是它的先导课程,它的后继课程如“操作系统”、“编译原理”、“汇编语言程序设计”等,它学好与否直接影响着后继课程的学习,“计算机组成原理”在这些课程中起到承上启下的作用。计算机硬件技术发展快速,计算机内部结构复杂度日趋加强,新技术不断涌现,计算机组成原理所讲授的硬件内部构成和工作原理等内容都集成在芯片内部,只能看见芯片的外部特征,学习过程中学生普遍感到“计算机组成原理”课程涉及的内容多、抽象、难度大、难学、难懂, “教师难教,学生怕学”的现象在各高校普遍存在,如何把握课程的主线和重点培养学生的学习兴趣、提高教学效果,是从事本课程教学的教师在不断探讨的问题[1];在全国高校教师网络培训中心组织下,于2009年11月唐朔飞教授对他所建设“计算机组成原理”国家精品课进行交流和指导,给从事“计算机组成原理”的高校教师很大帮助,也掀起了新一轮对“计算机组成原理”课程教学的探讨,该文就几点看法跟各位同行探讨。 　　1 对课程定位问题 　　各类高校的计算机相关专业都开设了“计算机组成原理”这门课程,对学习该课程要达到的目标,以及该课程在整个大学课程中所处的地位需要进行“准确”定位。根据办学条件、师资水平、学生素质结合本校培养方案,给本课准确定位很重要;定位关系到教学内容,决定学生能获取什么知识。有的高校是培养硬件设计开发型性人才,“计算机组成原理”就要培养学生的硬件设计能力和硬件研发能力;有的高校培养一般计算机应用人才,有的学生认为能通过学习这门课程可以让他们获得当前正流行的各种计算机硬件相关知识,怀着较大的期望来上这门课,也有学生认为学习了该课程就能获得一些计算机维修相关的知识等;还可能有学生通过高年级的学生只是听说过该课程内容较老,有对学生说这门可是“用过去的知识教现在的学生解决将来的问题”,这些学生根本没有想过要从该课程学习中获得什么有用的知识。所以,对课程必须要有明确的定位,要让学生知道通过这门课程能获得的那些知识,形成正确的期望。“计算机组成原理”是专业基础课程,基于数字和模拟电子技术,也是学习其他计算机硬件技术和软件技术的基础;计算机硬件技术的入门课程,本课程并非专门讲解具体的某项计算机实现技术和当前流行的计算机设备和技术,而是主要讲解计算机基本的构成和简单的实现原理;并且强调学习该课程具有重要的地位,有助于理解今后操作系统和应用软件设计中的一些特定问题,以及“微机接口技术”等后续课程学习中也很重要。从而,让学生对该课程有一个比较清晰的了解和定位,树立起正确的期望和兴趣。 　　2 教学方法讨论 　　2.1 合理选取教学内容 　　“计算机组成原理”课程的内容覆盖面广、难度大、内容多,如何组织和讲解是教好计算机组成原理的关键。“计算机组成原理”课程在教学内容的组织上应以模型机为背景(脱开具体机型),通过第一次课程使学生建立在五大功能部件(运算器、控制器、存储器、I\O设备)上整机概念,理解信息流和控制流如何在五部件中流动;第二次课程使学生建立在寄存器级上整机概念,让学生认识取指令到执行指令的过程,认识计算机工作的基本原理,教学内容从整体到局部、从宏观到微观,层层深入,以信息的数字化表示、信息的传送和控制方法为主线,按基础、组成、系统三个层次阐述计算机组成原理,并掌握计算机的工作方式以及计算机内部数据的处理和控制过程,使学生在学习每块知识时,都知道所学内容在整个计算机工作中的作用,对全局的影响,不断诱发学生对尚未学习的部件产生认知的欲望;通过实验教学的配合,加强培养学生动手能力,培养学生硬件系统方面的分析、设计、开发、使用和维护的能力。 　　2.2 教学工具的使用 　　“计算机组成原理”涉及I/O设备、存储器、CPU的组成结构、这些控制电路被封装在芯片中,芯片采用大规模集成电路,学生不能直观地观察内部结构,只能凭想象构造,加上学生理解的难度,对这些抽象性很强的知识利用传统的教学手段无法直观、形象地描述内部的结构和工作过程;现代化教学手段和工具是解决这一问题的有效手段,利用现代教学手段和工具可以很好的提高教学效果,现代化教学手段和工具如下:多媒体课件、电子教案、