计算机组成原理教学方法探析

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1、计算机组成原理教学方法探析摘要：计算机组成原理课程是一门非常重要的专业课，课程具备知识点多、理论性强、内容抽象等特点。为此对课程中的教学方法进行了研究，探讨了启发式教育、串联式方法、设置陷?s法、课上线下互动法等多种教学方法，并将其应用于实际教学中，获得了良好的教学结果。关键词：计算机组成原理；教学方法；教学改革中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324(2017)10-0205-02《计算机组成原理》是计算机专业区别于其他专业的一门非常重要的课程，课程教学具有知识面广、内容多、难度大、更新快等特点［1］。其前导课程包括“模电

2、”、“数电”，后续课程包括“微机原理及接口”、“单片机原理及应用”，等等，本课程在先导课与后续课之间起着重要的承上启下作用［2］。因此如何充分利用计算机组成原理课堂教学的有限学时，更加高效地帮助学生理解计算机硬件组成知识，激发学牛的主动学习能力非常值得探讨。本文从教学方法的角度进行了探讨。一、教学中面临的问题计算机组成原理课程是偏向硬件的一门专业课，其内容主要包括CPU、存储器、运算器、外设等硬件的组成和工作原理。由于其内部结构很难分解给学牛一个直观的实物，学牛会觉得课程知识比较抽象，学习难度很大;另外计算机中的运算方法与平时的运算方法有所不同，学生

3、接受起来比较困难，以上都可能导致学生学习兴趣不高，学习效果达不到要求。所以有必要针对这门课程的特点，在教学中引入与此相对应的教学方法，有目的的展开教学改革，帮助学生更好的掌握这门课程。现结合多年的教学经验,浅谈该课程中的教学思路和基本方法。二、教学方法探讨1•启发式方法。计算机组成原理的知识相对来说会比较抽象，所以学生在理解的时候会有些困难，因此可以在教学过程中，采用启发式教学方法，由浅入深的掌握知识。比如在讲解外设如何与主?C进行数据交换时，可以对程序查询方式、中断方式和直接存储器访问方式辅以比喻。将教师比作CPU,学生比作外设，教师布置作业并耍求

4、学生完成。程序查询方式就可以理解为是以下场景：教师布置一道作业后，就一直站在学牛旁边问:作业写完了没有。等学生写完一道作业，继续布置下条作业。这样教师大多数的时间都花在等待和询问上，效率低下。所以可以考虑以下方案：教师布置完一道作业后，自己去备课，学生完成一个作业后主动通知教师过来收作业并且布置下一个作业。这个方案就是中断的思想。或者教师太忙了，可以聘用一个教学助理，教师只布置作业总量，其他作业的细节事情都交由教学助理来打理，最后来检查总体作业就行。通过这样的比喻，学生对这三种数据交换方式的理解会更加深刻，也可以激发学生学习的兴趣。2•串联式方法。计

5、算机组成原理课程屮的一些知识点相对零散,学生在学习时会觉得没有头绪，所以在教学过程中可以采用串联式教学方法，将这些零散的知识点用一根知识主线串起来，帮助学生去记忆。比如在讲半导体存储器时，可以先讲一个基本存储器元的构成及其读写方式，而后扩展到存储器单元，并以存储单元作为编址单位。存储器单元只够一个字符类型的数据存放，如果需要存放英他数据，需要多个存储单元，在此引入编址规则并同时讲解地址译码过程。将若干个存储单元及其读写电路等封装就构成了相应的芯片，随即引出芯片引脚的定义。而芯片的容量有限,一般都需要将芯片通过并联、串联、混联的方式构成最终的存储器。通

6、过这样一条主线，可以将所有共性的知识串联在一起，且前后联系，一环扣着一环，这样学生对知识的掌握就会比较透彻，会觉得知识的学习是连贯的。3•设置陷阱法。在传统的教学屮，一般都是教师先讲解知识点，然后给出相应例题，并强调易错点。但是对于易错点，学生接受效果甚微。如果将错误故意设置在教学中，则可以引起学生的好奇心，从而全身心的投入到错误屮。例如，在讲解补码加减法运算时，假设机器字长为4位二进制,让学生应用补码规则分别计算“4+6”和学生计算完会发现两个结果都一样，会感到疑问和好奇，从而再去验算结果。这时再让学生把结果转化为真值，学牛就会发现第一个计算的结果

7、为负值，在此引入溢出的原因和说法，学生会对这个知识点学握的非常扎实，而且在以后遇到类似的知识点时，会特别注意计算机数据的表示范围。4•与其他课程结合。课程之间的知识点绝对不是独立的，所以可以结合其他课程的知识点，辅助计算机组成原理的教学。例如在C语言课程中,标准TC环境下int数据类型的表示范围是-3276旷32767,学牛对这个数据表示范围比较熟悉，但对为什么是这个范围一般不清楚，这个内容就与计算机组成原理课程中的机器数相关。所以在课堂上可以先抛出这个问题，吸引学生注意力，而后用补码的知识求解int数据类型的范围。这样做既可以说明数据范围与分配的存

8、储空间相关，也可以通过范围的不对称性解释清楚补码的表示规则，从而对比原码得出范围不对称的根本原因就是0的表示