“计算机组成原理”教学质量的改进*

廖绍雯

（河西学院信息技术与传媒学院，甘肃 张掖 734000）

“计算机组成原理”教学质量的改进*

廖绍雯

（河西学院信息技术与传媒学院，甘肃 张掖 734000）

《计算机组成原理》是一门研究计算机的基本硬件组成和内部运行原理的课程，对计算机专业各专业课的学习具有重要的作用。但是，部分老师和学生没有充分认识到该科目的重要性，使得教学质量下降。本文通过对该科目的现状进行研究分析，从改进教学方法的角度来探讨如何提高教学质量。

计算机系统结构,《计算机组成原理》教学方法；教学质量

《计算机组成原理》是计算机专业的一门研究计算机的基本硬件组成和内部运行原理的核心课程，在整个课程体系中具有承上启下的作用。包括计算机五大部件的基本结构、工作原理、设计方法以及相互连接构成计算机整机的技术，具有理论性强、难度大、内容复杂抽象等特点，是计算机类专业的一门核心课程。它在一系列软硬件课程中发挥着重要的作用，为后续硬件专业课的学习奠定了基础。但是，近年来普遍存在“老师难教”、学生“重软轻硬”的现象，教学效果不明显，不能达到预期的教学目标，严重影响了后续硬件专业课的教学。针对本人在课堂教学中发现的问题，本文就如何提高该课程的课堂及实验教学质量进行下列探讨。

1 课程现状

本课程能使学生系统地理解计算机硬件系统的组成结构和工作原理，帮助学生建立整机概念，培养学生分析、应用、设计和开发的能力。因此，在课堂教学过程中使用传统教学方法往往很难达到预期的教学目标。如何通过改进教学方法来保证预期的教学质量，是我们日前必须解决的问题。通过对国内外多所高校中《计算机组成原理》课程教学质量的研究分析，发现国内外教学存在着较大的差异。

1.1 国外教学现状

国外的教学大多采用学生自主学习的方式，如给学生指派研究型课题、仿真模拟性课题、阅读类题目等[1-6]。教师通过这种将理论与实践紧密结合的教学方式，使学生在学习的过程中有利于树立工程理念、培养工程素养，能取得较好的教学效果从而达到实现本课程的教学目标。

1.2 国内教学现状

国内普遍采用理论教学和实验教学相结合的教学模式。目前许多《计算机组成原理》的实验平台是商业化产品，系统的设计与实现屏蔽了很多细节[1-6]，而学校的教学资源建设又相对落后，缺乏适用的教材及实验设备，不能满足老师和学生有效结合工程实践理念进行设计和实现计算机系统的实验，这种理论和实践脱节的教学模式，导致教师难以达到《计算机组成原理》课程预期的教学目标。另外，学生对《计算机组成原理》课程的认识存在偏差，更加加重了这种问题的突出。

随着我国高等教育体制的改革，学生的理论知识和动手实践相结合能力的提高引起了教育部和各高校的高度重视。以下就从改革理论教学方法和完善实践教学两个方面进行了探索与实践。

2 针对理论教学，寻求有效的教学方法

教学质量必须通过开展相关的教学工作来提高，笔者从合理选取教学内容、对教学方法的改革及如何合理安排实验三个方面对提高教学质量进行了探索与实践。

2.1 合理组织教学内容，增加内容的趣味性

目前，我校计算机专业开设该课程的是本科生,使用由科学出版社出版，白中英主编的教材。本教材既强调了基本概念和基础知识,又注意与实际应

用相结合,并且对许多新技术和新的发展方向做了不同程度的介绍。同时，它是许多院校考研的制定参考书。本书的各章节中分别介绍了计算机的五大部件构成，在教学过程中存在学生将各章节的学习独立化、不善于总结和贯穿全书内容的现象。教师可以采取学习完每一章节后，让学生来总结整个章节的内容的方式来消除这种现象。另外，教师还可以在讲课的过程中，联系实际生活中的例子，让学生对知识点的理解化抽象为具体。

2.2 灵活运用多种教学方法，充分利用多种教学手段

1）采用启发式教学方法。启发式教学方法指教师根据学生的实际学习情况和教学任务以启发学生的思维为中心，注重学生对问题的思考能力的培养，以此来调动学生的学习主动性。这种教学方法强调了学生是学习的主体，教师通过设置与课堂内容相关的问题来组织课堂教学。授课过程中，教师在阐明一个问题时，应该将这个大的问题拆分为多个与之相关联的小问题，教师通过这种引导学生一起思考、一起解决相关问题的方式，让学生对教学内容有了由浅及深的了解和认识。课后，教师还应该给学生设置相关的研究探讨性问题，让学生通过查阅资料、自主实验、合作探讨等途径来解决这些问题，从而加深了对教学内容的理解。

2）采用互动式教学方法。改进教学方法是为了提高课堂教学质量，教师在课前应该充分备课，对教学内容要有深刻的理解。在授课过程当中，教师应积极组织学生开展课堂讨论，让学生真正成为课堂教学过程中的主体，充分发挥教师的引导作用。进行课堂动画、实物演示，让学生对部分难以理解的知识点有一个动态的直观感受，帮助学生减少对抽象知识点的疑惑。例如，在“外围设备”章节的教学中，采用分组的方式，让学生自己制作PPT，然后每组选出一名代表对外设的基本概念进行介绍，一些典型的外设，如硬盘、键盘、鼠标、显示器、打印机等的讲授交给其他学生完成，采用自愿报名、每人负责一项讲解的方式，介绍其工作原理、最新技术和产品。最后，教师对介绍的不完整的内容进行补充性演示和指导。在此过程中，应注重老师演示、学生参与和学生演示、老师指导相结合的方式进行，不断激发学生的学习积极性和改变学生习惯被动听课学习的状况，从而营造一个良好的学习氛围，引导学生找到适合自己的学习方法来提高学习效率。

3）充分利用多媒体辅助教学手段。随着科学技术的不断进步，教学方式逐步变得丰富起来。在教学的过程中可以使用多媒体辅助教学，这种教学手段已经在教育教学中发挥了举足轻重的作用，教学过程中使用的多媒体演示可以对宏观和微观的事物进行模拟，对抽象、无形的事物进行生动、直观的表现等等[3]。例如：在本课程中数据通路、指令周期等比较抽象的概念，如果在黑板上画图，就会太过于繁琐且会占用大量的课堂教学时间，如果使用多媒体FLASH动画方式，便可以节省大量画图时间，而且通过生动形象的动画效果进行教学演示，可以极大地改善本课程带给大家的枯燥印象，同时教师也有时间可以观察学生的反应，增加师生互动环节，使整个课堂气氛生动、活泼。只有这样才会取得高效率、高水平的教学效果。

4）利用网络平台增强互动。随着网络在各个领域的应用，网上学习已经成为人们学习的一种快速、有效的学习方式。教师可以通过建立自己的教学网站或个人博客，在网站中发布相关的教学课件、教学视频及拓展资料，来指导学生利用网络平台进行学习，形成一个规范化、科学化和综合化的个人教学网站。在网站中，逐渐形成相关试题库、资料库供学生查阅资料和进行自学。另外，设置专门的网上答疑区，学生在第一时间将学习中遇到的问题反馈给教师，有好的建议也可以随时与教师进行交流和探讨，提高学生的学习主动性[6]。教师还可以尝试运用无纸化考试来促进考核的客观性与公平性，同时节约了教师的出题、阅卷时间。

3 重视实践、将实验与课题训练相结合

实践教学可以深化课堂教学效果，让学生对课堂教学的内容理解的更加深刻。更是锻炼学生动手操作能力、培养创新意识的重要手段[7]。但是部分高校对《计算机组成原理》课程的实验教学缺乏足够的重视，甚至没有相关的实验设备。为了更好地达到实践教学的目的，笔者从实验课程的设置、实验过程的管理及改革实验考核方式三方面进行了科学的设计，以提高实验教学效果。

3.1 强化实验课程设置

在设置实验内容时应遵循合理性、应用性、综

合性等方式，有效的选取实验内容，将实验内容分为验证性实验、应用性实验、综合性实验，让学生在实验过程中对相关的原理进行验证，充分理解。如实验项目主要包括运算器实验、存储器实验、控制器实验、总线实验和模型机实验。

3.2 加强实验过程管理

实验过程是实践教学的核心，教师应该把握好上课和实验的时间比例。首先，学生要理解实验中涉及到的功能部件的工作过程，教师再演示实验；其次，学生自己完成实验内容，经过调试得到正确的设计结果，并记录实验结果。在实验过程中，学生要严格遵守实验规则，教师应在实验的难点和重点部分给予相应的指导讲解；实验结束后，学生应总结实验过程与实验结果，写好实验报告[8]。

3.3 改革实验考核方式

对于《计算机组成原理》实验教学的考核方式应该多样化，仅从实验过程和实验报告评价实验是不全面的。实验报告中存在多数学生相互抄袭；实验过程反映了学生是否认证完成了实验任务，可以从实验过程中增设实验答辩，加深学生对实验的理解记忆，也可避免学生在做实验的过程中浑水摸鱼。

实验课程的设置、实验过程的管理及实验考核方式的改革是能否达到《计算机组成原理》教学目标的关键环节，要充分认识到这三个环节的重要性，对实验课程设置中存在的不足及时进行改进，不断严格实验过程管理和逐步改革实验考核方式，从而真正实现实验的目的。

4 结语

《计算机组成原理》课程是计算机类专业的核心课程，但近年来教学效果不明显。本文就如何提高该课程的教学质量，分别从教学内容、教学方法及实践教学等方面提出来一系列的改革思路和方法，对教学质量的改进具有一定的理论指导和实践性作用，能让学生在学习的过程中对该课程建立一个完整的学习架构，不断提高学生的动手能力与创新能力，达到相应的教学目的。

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[7] 郑玉彤.“计算机组成原理”课程实现的比较研究[J].中央民族大学学报:自然科学版,2003(1):79-82.

[8] 侯宏霞,松云.《计算机组成原理》精品课程建设的实践与探索[J].计算机教育,2010,(2).

E939

河西学院教学研究项目（HXXYJY-2015-025）。