計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)分享

徐煥

摘 要 《計(jì)算機(jī)組成原理》課程是計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課程，屬于計(jì)算機(jī)硬件課程群，是該課程群中核心課程，起著承上啟下的作用。該課程主要講解計(jì)算機(jī)硬件組織及其主要功能部件（ CPU 、存儲(chǔ)器等）對(duì)應(yīng)的原理及其設(shè)計(jì)問(wèn)題，是《操作系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)接口》、《嵌入式系統(tǒng)》等硬件相關(guān)的后繼課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。軟件類(lèi)課程也離不開(kāi)計(jì)算機(jī)組成原理的基礎(chǔ)知識(shí)?！队?jì)算機(jī)組成原理》課程具有概念集中、原理性?xún)?nèi)容多的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)組成原理 教學(xué) 實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

該主要講解計(jì)算機(jī)的組織及各大功能部件之間是怎么協(xié)調(diào)一致的工作的，內(nèi)容涉及運(yùn)算器的工作原理及設(shè)計(jì)，內(nèi)存管理，CPU的工作方式及微程序控制器的工作原理和設(shè)計(jì)方法，CPU和I/O設(shè)備之間的信息交換方式等。涉及的原理性?xún)?nèi)容很多，而且概念比較集中，有些復(fù)雜的電路難以全部展現(xiàn)在學(xué)生眼前，這些內(nèi)容在課堂的教學(xué)過(guò)程中，存在老師難講清楚，學(xué)生難以理解到位的現(xiàn)象。這樣就會(huì)出現(xiàn)課堂氛圍沉悶，學(xué)生昏昏欲睡，教學(xué)效果差。

針對(duì)以上問(wèn)題，提出如下措施：

首先讓課堂生動(dòng)起來(lái)，必要的時(shí)候引入角色扮演，讓課堂充滿(mǎn)激情。

課堂要想生動(dòng)有趣，老師在課堂上必須是充滿(mǎn)激情的。把那些難以理解的、枯燥的內(nèi)容以生動(dòng)活潑的方式呈現(xiàn)出來(lái)，讓課堂充滿(mǎn)吸引力。課堂是老師和學(xué)生共同的舞臺(tái)，必要的時(shí)候可以引入角色扮演，不僅讓課堂生動(dòng)有趣，也有助于學(xué)生更好的理解所教的知識(shí)。比如：為了讓學(xué)生更好的理解CPU和I/O系統(tǒng)之間的信息交換方式，引入吃糖的游戲，通過(guò)四種不同的分發(fā)糖果的方法，分別引入四種I/O的信息交換方式，通過(guò)這樣簡(jiǎn)單而生動(dòng)的實(shí)例，學(xué)生可以非常直觀(guān)的感受到四種不同的信息交換方式之間的區(qū)別。角色扮演可以有效的改善課堂沉悶的氣氛，收到良好的教學(xué)效果。

其次是增加課堂互動(dòng)。原理性的問(wèn)題難理解，可以增加師生互動(dòng)，啟發(fā)式教學(xué)。多拋出一些問(wèn)題讓大家思考，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)，這樣不僅活躍課堂氣氛，也能讓學(xué)生更好的理解所學(xué)的知識(shí)。

1實(shí)驗(yàn)條件的限制，大部分的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證型的

該課程的實(shí)驗(yàn)用的是唐都公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱，基本的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證型的，只要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的引導(dǎo)，即便什么原理都不懂也能驗(yàn)證出正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。那么問(wèn)題就是：實(shí)驗(yàn)做完了，數(shù)據(jù)正確了，可是這個(gè)實(shí)驗(yàn)在做什么？驗(yàn)證什么原理？你學(xué)到了什么？一問(wèn)三不知，如果是這樣，就失去了做實(shí)驗(yàn)的意義。實(shí)驗(yàn)課程的目的是通過(guò)做實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫睦斫夂驼莆照n堂上所教的知識(shí)，所以必須采取措施改變這種現(xiàn)象，讓學(xué)生每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都要有收獲。

針對(duì)以上問(wèn)題，為了讓學(xué)生的每個(gè)實(shí)驗(yàn)都很理解原理，都能有所收獲，采取如下措施：

（1）實(shí)驗(yàn)前不講實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)生自己查資料，實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)理解原理。

（2）每個(gè)同學(xué)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要一一驗(yàn)收通過(guò)的，先驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)正確的前提下給10分鐘準(zhǔn)備時(shí)間，然后答辯。

（3）實(shí)驗(yàn)答辯：還要至少回答三個(gè)問(wèn)題，根據(jù)回答問(wèn)題的正確與否給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)的等級(jí)。

（4）答辯通過(guò)的同學(xué)每人需要交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，詳細(xì)闡述實(shí)驗(yàn)的目的、要求及實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的最后一定要重點(diǎn)闡述實(shí)驗(yàn)總結(jié)，總結(jié)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決方法以及感悟等。

通過(guò)以上措施，可以很好的檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握程度，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，收到很好的教學(xué)效果，真正做到通過(guò)實(shí)驗(yàn)更好的理解和掌握了課堂所學(xué)的知識(shí)。

2設(shè)計(jì)方法多樣性的特點(diǎn)，教學(xué)中必須兼顧這些特點(diǎn)，總體上應(yīng)該強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)驗(yàn)并重的原則

該課程不僅講解計(jì)算機(jī)各功能部件的工作原理，還要求同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)原理的基礎(chǔ)上發(fā)揮聰明才智去設(shè)計(jì)各個(gè)功能部件，設(shè)計(jì)的方法有很多種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。比如浮點(diǎn)流水線(xiàn)的設(shè)計(jì)、內(nèi)存的組織方式和微程序控制器的設(shè)計(jì)等，由于硬件條件的限制，很多設(shè)計(jì)都無(wú)法讓學(xué)生實(shí)地操作，很難實(shí)現(xiàn)。那么《計(jì)算機(jī)組成原理》課程的學(xué)習(xí)就會(huì)存在紙上談兵的現(xiàn)象，這樣是很難深入的學(xué)好這門(mén)課程的。

3課程教學(xué)一直存在教和學(xué)分離的現(xiàn)象

所謂的教和學(xué)分離是指老師只負(fù)責(zé)教，至于學(xué)生學(xué)不學(xué)，老師不管。老師只按照自己的教學(xué)計(jì)劃按時(shí)上課，講完走人，不了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，不關(guān)注課堂的教學(xué)效果，那么老師的放任就會(huì)造成學(xué)生的放縱，學(xué)生也很難把注意力專(zhuān)注在課堂上。這樣造成的結(jié)果就是教和學(xué)分離，學(xué)生很難取得好的學(xué)習(xí)成績(jī)，教學(xué)效果差。

針對(duì)課程教學(xué)一直存在教和學(xué)分離的現(xiàn)象。采取如下措施：

3.1課前10分鐘是提問(wèn)

課前10分鐘是提問(wèn)，抽取若干學(xué)生，通過(guò)提問(wèn)的方式復(fù)習(xí)上一節(jié)課所講的內(nèi)容，通過(guò)學(xué)生回答問(wèn)題的情況了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。不僅很好的復(fù)習(xí)了上一節(jié)課的內(nèi)容，同學(xué)們的心情都會(huì)因提問(wèn)而緊張，能很好的讓大家的注意力集中在課堂上。

3.2上課過(guò)程中通過(guò)提問(wèn)集中大家的注意力

在上課過(guò)程中通過(guò)提問(wèn)的方式集中大家的注意力，調(diào)動(dòng)課堂氣氛，讓課堂氛圍一直處以緊張的狀態(tài)，老師和學(xué)生的互動(dòng)使得課堂氣氛活躍，讓課堂像一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)，緊張，刺激，充滿(mǎn)挑戰(zhàn)。

3.3課后5分鐘，學(xué)生提問(wèn)老師

每次課結(jié)束前的5分鐘是特意留出來(lái)讓學(xué)生提問(wèn)老師的。學(xué)生可以針對(duì)當(dāng)堂課的一些重點(diǎn)，要點(diǎn)舉手提問(wèn)，通過(guò)這樣的答疑把當(dāng)堂解決當(dāng)堂課的問(wèn)題，做到問(wèn)題不遺留，不延遲，收到學(xué)生的一致肯定和好評(píng)。

4結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年教學(xué)實(shí)踐證明：提問(wèn)真的是一個(gè)很好的方法，提問(wèn)使得課堂像緊張刺激的戰(zhàn)場(chǎng)，老師和學(xué)生不斷的信息交互，學(xué)生的神經(jīng)是高度緊張的，注意力高度集中的，只有抓住的課堂教學(xué)，才能收到事倍功半的教學(xué)效果。