计算机组成与结构课程教学改革探讨

姜 岩（沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110023）



计算机组成与结构课程教学改革探讨

姜 岩
（沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110023）

摘 要：本文主要介绍通过学习计算机组成与结构课程培养软件专业学生硬件设计能力的同时提高学生软件编程能力和解决实际问题的能力，解决原有在学习课程中存在的“教不好，学不会”的现象。本文主要通过教学及实验两个环节的改革，改变学生在教学环节中的被动局面。提出“理论联系实际，密切联系实际，理论与实际相结合”的理论教学方式与硬件设计与软件编程结合的实验环节。经过一定阶段的教学改革基本达到预期目标。

关键词：软件；教学改革；理论教学；实践教学

1　研究意义

“计算机组成与结构”是计算机专业的一门核心专业基础课程，主要围绕冯诺依曼结构计算机五大部件介绍组成计算机的硬件组织与结构。该课程与前修后续课程紧密相关，因此加强与该课程相关课程的建设，对于学生加深对该课程的理解，培养学生硬件系统设计能力和提高创新能力具有重要的意义［1］。

2　教学模式的改革

2.1理论教学的改革与创新

在传统教学模式中通常以老师讲授为主体，学生被动的接受老师传授的知识。老师的教学手段单一，往往是注重教材的理论。这种方式不能够激发学生的学习理论知识的兴趣，也缺乏提高创新能力的想象力。因此怎样联系实际中的应用来激发学生学习理论知识的兴趣，才是确定教师授课能否成功的关键［2-3］。

（1）教学内容要与时俱进，教材具有鲜明的时代特征。计算机硬件的发展是计算机技术能够保持飞速发的出发点和基本点。在实际实际教学环节中，不仅要使学生能够掌握计算机组成的五大部件及各个部件的工作原理，也要结合当前最新计算机技术发展，向学生介绍一些当前最新的计算机硬件技术和应用。要实现这个目标除了选择最新版优秀教材作为课程教材之外，还应经常了解最前沿的计算机硬件技术的发展趋势，在教学过程中保证最新的前言知识在授课中占有一定的比例。

（2）典型事例要贴近学生生活，激发学生的学习兴趣。目前的大多数教材主要介绍组成计算机的五大部件一些基础性概念和技术，缺乏具体应用的案例。单凭机械的简单记忆方式，难以有效达本门课程要求的教学目的和预期的教学效果。在教学过程中，教师应将理论知识与实际紧密结合。例如：讲授控制器的内容时，对比不同型号的CPU，讲解之间的性能差别和技术的改进。讲授主存储器内容时比对 DDR，SDRAM，SB SRAM等不同的内存的性能、访问时间和技术特点。通过事例教学类比方法可以比较它们的共性和异性，使学生更好地加深对教学内容的理解和掌握。

（3）增加互动环节，引起学生共鸣。通过改变原有传统的教学方法，通过启发式翻转课堂教学法。通过增加互动环节，教师在教课之初抛出讲授内容的问题启发学生积极思考，使学生能主动地掌握知识。为了能准确提出本节课程的问题，要求教师不仅全面了解授课的内容，并能够能将知识点与实际应用紧密联系，掌握各知识点之间的关联性，这样老师可根据当前所讲的内容与以前内容的关联性在教学过程中引出问题，鼓励学生思考，有目的的对当前所讲的内容与学生互动。例如在讲解显示器原理时，首先引导学生对CRT显示器和液晶显示器的性能进行比较，找出各自的特点。在总结它们的优缺点后，又知道学生如何选择物美价廉、性能比高的显示器。这样提出与章节相关的具体实际问题，通过引导让学生自己来解决问题，不仅有助于增加学生学习知识的兴趣，还有助于培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力，调动学生学习的主动性，从而培养学生工程实践的能力。

（4）提高教师授课的艺术性，将幽默引入课堂教学。教师授课既要有过硬的基础理论功底，又要有临场发挥的艺术处理能力。讲授内容应“循序渐进”，“深入浅出”。普遍认为课堂是老师传授知识的场所，课堂的秩序首先要安静，这才有利于老师的讲授。但一味强调课堂的严肃，往往出现老师凌驾于学生之上，不能充分调动学生的大脑思维，激发学生的学习兴趣。而在授课过程中引入幽默就能使课堂顿显活跃，从而改善课堂气氛，兴奋学生大脑，学生会听得津津有味，并能在脑海中留下深刻的印象。例如，在第一章计算机发展的过程中，说明目前计算机的体系结构为冯诺依曼结构，但是同学对冯诺依曼不是十分了解。我们可以分析同学可能由于Windows操作系统比较了解世界首富比尔盖茨，但是对计算机硬件之父知之甚少。可以通过对冯诺依曼刻苦专研，努力学习的一生讲解，既让同学们对计算机的发展有所了解，有可以培养学生刻苦学习的精神，真正做到教书育人。

2.2实践教学的创新

教学内容是根据教学大纲来确定的，实验内容的确定和实验教材建设要适合于专业的发展。对不同专业的实验内容目标是不相同的，如对计算机科学与技术专业和软件工程专业，在教学目标的差异，在实验教学内容中也会体现出不同。在内容选择上，应突出软件专业的特点，围绕提高学生软件编程能力。在保留原有设计硬件实验基础上，有选择的增加软件编程方面的实验［4-5］。

2.3考核方法改革

科学合理的考核方式需要全面的反映学生的学习情况，同时也能转变学生在学习过程中被动地位为主动地位，而且能有效地达到预期的教学目的。本课程的考核方法应该包括理论考核与实验考核两个部分。考核过程中包括自学、讲授，实验及作业四个部分组成，实验作业与平时作业作为平时成绩占总成绩20%，期末考试占总成及的80%，实验成绩与期末考试成绩共同作为评定该课程总成绩的依据。

3　结束语

伴随着高等教育从过去的精英教育转变为大众教育，就业形势日趋严峻。计算机组成与结构课程的改革需要适合软件专业的培养计划，还需要好的教学模式和好的相关课程实验的设计。培养学生的硬件设计能力和提高学生软件编程能力解决实际问题能力起到了积极的作用，注重使学生转变为学习的猪蹄，积极地参与到教师教学环节中来。

参考文献：

［1］陈智勇.计算机组成系统实验的改革与实践［J］.电气电子教学学报.2007，29（5）:73-76.

［2］陈媛，黄贤英.基于 EDA技术的计算机组成原理实验教学探索［J］.重庆工学院学报，2007（2）:136-138.

［3］蔡文伟.《计算机组成原理》教学实践中的几点思考［J］.肇庆学院学报，2004（4）:73-76.

［4］张连华.《计算机组成原理》课程实践教学目标设计［J］.电力学报，2008，23（2）:174-176.

［5］陈智勇.计算机组成系统实验的改革与实践［J］. 电气电子教学学报，2007，29（5）:74-78.

（责任编辑：廖建勇）

中图分类号：H319.1

文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.093

文章编号：1672–7304（2016）01–0201–02

作者简介：姜岩（1977-），男， 辽宁沈阳人， 副教授，研究方向：计算机控制。

Discussion on the teaching reform of computer composition and structure

JIANG Yan
（Shenyang University of Technology， Shenyang Liaoning 110023）

Abstract:This article mainly introduces by composition and structure of the software for cultivating students learning computer hardware design ability and improve students' ability in software programming and the ability to solve practical problems， solve the existing in the course of "teaching， learning will not" phenomenon. In this paper， through the teaching and experiment two links of reform， change the passive situation of students in teaching. Proposed "the theory with practice， closely with practice， combining theory with practice" theory teaching method combined with hardware design and software programming of the link. After a certain stage of the teaching reform achieves the expected goal.

Keywords:Software； teaching reform； theory teaching and practice teaching