《計算機組成原理》課程教學(xué)改革探索

孫學(xué)梅

【摘要】《計算機組成原理》是計算機相關(guān)專業(yè)本科生的主干核心課程，是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，在計算機及相關(guān)專業(yè)本科生的教學(xué)計劃中起著承上啟下的重要作用，但是現(xiàn)在課程教學(xué)中存在一些問題，對此，本文從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面探討性地提出一些改革方案，為該課程的的教學(xué)改革提供了新的思路。

【關(guān)鍵詞】計算機 教學(xué)改革 探索

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）34-0236-01

當(dāng)前，計算技術(shù)已從初期的科學(xué)計算與信息處理進入到以移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算與大數(shù)據(jù)為主要特征的新時代，培養(yǎng)具備系統(tǒng)能力的計算機專業(yè)人才已成為國內(nèi)外教育專家的共識。計算機教學(xué)應(yīng)樹立系統(tǒng)觀，指導(dǎo)學(xué)生從多層次的細節(jié)抽象思考問題，培養(yǎng)學(xué)生的軟、硬件協(xié)同設(shè)計思維，使學(xué)生具備設(shè)計并實現(xiàn)具有一定規(guī)模的復(fù)雜計算機系統(tǒng)能力。

1.課程現(xiàn)狀

《計算機組成原理》課程通常占據(jù)很重要的地位，該課程總是出現(xiàn)學(xué)生“難學(xué)”，老師“難教”的情況，很難真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，部分學(xué)生甚至對硬件課程產(chǎn)生畏懼感。分析有以下原因：

（1）課程內(nèi)容多、難度大

因為計算機硬件系統(tǒng)的復(fù)雜性，使得課程具有很強的理論性、工程性、技術(shù)性和實踐性，所需要的知識技能層次又是較高、較深的。另外，由于學(xué)生在缺乏理論基礎(chǔ)，新增概念、術(shù)語較多，因此，很大程度上學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒。

（2）學(xué)生“重軟輕硬”

由于該課程和平常應(yīng)用不夠緊密，學(xué)生對該課程在整個專業(yè)學(xué)科中的作用與地位認(rèn)識不夠，普遍存在“重軟輕硬”的現(xiàn)象，這也與實際教學(xué)中存在的“重理論，輕實踐”、“重軟輕硬”的傾向是分不開的。

（3）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

在實際的實驗操作中，學(xué)生按照老師所給的實驗要求、連線圖以及實驗步驟進行操作，最終可以得到實驗結(jié)果，完成實驗，但是學(xué)生對實驗原理并不能完全理解，對實驗過程中出現(xiàn)的錯誤，更是缺乏進行錯誤分析和解決的能力。

2.課程改革措施

根據(jù)《計算機組成原理》教學(xué)現(xiàn)狀，現(xiàn)提出以下幾點改革措施。

（1）增加前沿知識

在實際課堂教學(xué)過程中，可以突出重點基礎(chǔ)知識進行講解，同時向?qū)W生增加一些最新的前沿動態(tài)和硬件成果。通過這種結(jié)合方式，可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加他們學(xué)習(xí)動力，幫助他們明確今后學(xué)習(xí)和努力的方向。

（2）完善實驗考核機制

實驗考核是檢驗實驗教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的主要手段。在已有實驗考核中，增加答辯環(huán)節(jié)，檢查學(xué)生是否已經(jīng)靈活運用，掌握分析問題的能力。最后的實驗成績由實驗完成情況（占50%）、答辯情況（占30%）、實驗報告內(nèi)容（占20%）3個部分構(gòu)成，以優(yōu)、良、中、及格、不及格作為實驗的最終成績。

（3）分享網(wǎng)絡(luò)資源

智能手機的普及，使得網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)更加便利。基于這個現(xiàn)狀，可以創(chuàng)建一個《計算機組成原理》課程學(xué)習(xí)的微信平臺，教師在平臺發(fā)布課程的理論資源和實驗資源，實現(xiàn)資源共享。

（4）引入先進技術(shù)

通過虛擬現(xiàn)實、多媒體交互體驗等技術(shù)的運用，再現(xiàn)計算機的總線結(jié)構(gòu)、指令流、多核CPU、動態(tài)存儲器等工作原理和工作過程，不受時間和空間的限制，實現(xiàn)學(xué)生與場景實時交互，感知實驗對象。

（5）應(yīng)用案例創(chuàng)新開發(fā)

鼓勵學(xué)生在硬件平臺上進行上層應(yīng)用程序開發(fā)，從而增加了學(xué)生對數(shù)字邏輯、計算機組成原理、編譯原理、匯編語言等課程進行貫通的能力，對于提高學(xué)生對計算機系統(tǒng)知識的理解和掌握具有重要意義。

3.總結(jié)

《計算機組成原理》課程的特殊性、重要性決定了《計算機組成原理》課程教學(xué)改革是一項大的工程，需要從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面同時進行，本文通過分析該課程在理論和實踐教學(xué)的現(xiàn)狀，提出在教學(xué)中結(jié)合新技術(shù)擴充教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)模式，以提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新思維能力。但要從根本上解決問題，還需各方面的共同努力，以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力為首要任務(wù)，以培養(yǎng)出全面發(fā)展的綜合性人才為目的；同時對培養(yǎng)體系和培養(yǎng)目標(biāo)進行合理的定位，以適應(yīng)計算機發(fā)展的需求。

參考文獻：

[1]羅高峰，石子娟.物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實踐模式研究——以基于開放平臺的網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學(xué)為例[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2016（7）：108-109

[2]王婧.計算機組成原理實驗教學(xué)改革的探討[J].軟件工程，2017（7）：42-44

[3]李東勤，徐勇，常郝.計算機組成原理課程教學(xué)改革的研究和探索[J]. 電腦知識與技術(shù)，2017（3）：107-113

[4]葛桂萍，肖鐵軍，陳才扣，馬學(xué)文.基于FPGA的“計算機組成原理”實踐教學(xué)的改革[J].實驗技術(shù)與管理，2018（4）：12-15