计算机组成原理课程探究性教学活动实践

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1、计算机组成原理课程探究性教学活动实践　　摘要：针对目前计算机组成原理课程教学模式中存在的授课方式单一、重概念、轻能力培养等问题，分析研究性教学的起源及思想，讨论研究性教学活动的实施方法。关键词：计算机组成原理；教学模式；研究性教学；实施方法0引言计算机组成原理课程是计算机专业的一门核心硬件课，是全国计算机类考研专业课的统考课程之一。该课程重点介绍微型计算机硬件系统的基本组成原理和内部运行机制，教学的主要目的是培养学生对计算机硬件的分析设计能力，为开发硬件打好基础。无论是从学校建设计算机学科的角度考虑，还是从学生考研及就业的角度考

2、虑，计算机组成原理在专业课中都占有很重要的地位，但是概念多和原理性强是这门课程最大的2个特点。授课教师如果只是被动地讲述计算机硬件系统的基本知识，那么就无法实现应用型人才培养的教学目标。因此，我们引入研究性教学方法，即在教师传授计算机组成原理基本知识的同时，教师和学生均以研究的态度参与教和学，教师在教学过程中逐步渗入科学研究的各个元素，教学重心从让学生单纯地获取知识转移到掌握基本科学方法、提高综合运用知识解决实际问题能力上来。61研究性教学的起源及思想“大学存在的理由在于，它联合青年人和老年人共同对学问进行富有想象的研究，以保持

3、知识和火热的生活之间的联系。大学传授知识，但它是富有想象力地传授知识。至少，这就是大学对社会应履行的职责。一所大学若做不到这一点，它就没有理由存在下去”。教学是教与学相互融合和相互统一的教育活动，需要师生共同参与。研究性教学是指在教学过程中，以教学内容和学生的认识水平为基础，创设一种类似于科学研究的教学环境和氛围，激发学生的学习兴趣，引导学生主动思考和主动实践，自主地应用知识并解决问题，从而达到积累知识、发展能力和提高素质的教学要求。开展研究性教学活动的主要目的就在于将学生单一的知识接受性、记忆性的学习方式转变成基于自身兴趣掌握

4、基本科学研究方法和主动获取知识的学习方式。2研究性教学活动在计算机组成原理课程中的实施方法2.1教学内容设计在传统的以知识传授为目的的教学模式中，首先学校会根据课程选择教材，然后教师根据教材选择讲授内容，最后学生根据讲授的内容完成该门课程的学习。在现代社会追求应用型人才培养目标的要求下，我们应构建开放式教学与自主性学习方式相适应的教学模式。因此，根据教材选择教学内容的方式必须被淘汰。62.1.1理论教学内容设计关于理论教学内容的设计，我们有3点考虑：①计算机组成原理课程在全国计算机类硕士研究生考试的统考专业课中占有很大比重，因此

5、课堂教学内容应涵盖该课程在此考试中的所有知识点；②每年有越来越多的学生参加国家计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试，学生如果能通过此考试，不仅是对学习的最好肯定，而且为就业奠定了一定的知识基础，因此理论教学内容也应涵盖该课程在此考试中的所有知识点；③要注意先修课程、后续课程与计算机组成原理课程在教学内容上的衔接，避免重复。基于以上3点，我们确定了计算机组成原理课程54学时理论教学的基本内容。当然，我们在理论教学过程中要侧重技巧和突出重点而不是面面俱到，要理论联系实际，将学以致用的教学思想贯穿始终，根据学科发展对教学内容进行有

6、选择的更新，注重教学内容的基础性、研究性和应用性。2.1.2实验教学内容改革6实验教学共24学时，全部在计算机组成原理专业实验室完成。教师在实验教学上要构建层次化实验内容，应既有基础验证性实验，又有综合创新性实验。教师在基础验证性实验中，要让每名学生独立完成计算机系统各基本部件的实验，如运算器、存储器、控制器、时序电路、总线等部件的实验；在综合创新性实验中，可以让学生分组完成简单模型机到复杂模型机的设计与实现实验。教师在实验过程中要注重培养学生的工程推理和解决问题能力，认真设计实验成绩评价方法，力图体现学生的真实能力。2.1.3

7、实践课开设在计算机组成原理课程结束后，我们开设了32学时的计算机组成原理实践课，将工程设计的思想和方法引入实践课的教学活动中。学生根据所学的计算机组成原理知识，使用VHDL语言进行程序设计，实现一个完整模型机系统的设计，加深对计算机各功能部件工作原理及各部件之间如何相互协调工作的理解。该课程紧密联系实际，既能够培养学生的团队协作能力，又能够提高学生的系统分析、设计和实践能力。2.2教学活动组织2.2.1充分发挥课件和教学网站的作用，提高学生的学习兴趣6对于任何学习，只有有兴趣才能继续，因此培养并激发学生的学习兴趣是授课教师的一项

8、主要任务。在计算机组成原理课程的教学过程中，教师要充分发挥课件的作用以激发学生的学习兴趣，用动画演示动态的过程，如并行通信和串行通信、CPU对内存单元的读/写过程等。在动画演示过程中，学生可以非常清晰并直观地看到指令流和数据流在计算机系统内的流动过程。动画演示实