大數(shù)據(jù)專業(yè)計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)改革探究

摘要：根據(jù)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn)以及學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)置，對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課程在教學(xué)過(guò)程中需進(jìn)行改革的方面進(jìn)行了探究。課程教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知能力、綜合分析能力與系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力為主要目標(biāo)，提出教學(xué)方式多元化設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容多方位的融合、考核評(píng)審機(jī)制多樣化等內(nèi)容，幫助學(xué)生建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及應(yīng)用的知識(shí)體，使學(xué)生擁有系統(tǒng)化的專業(yè)知識(shí);構(gòu)建以FPGA為中心的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力;同時(shí)在理論課和實(shí)驗(yàn)課講授的過(guò)程中嵌入思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課程的教學(xué)改革探究，對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)的建設(shè)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);計(jì)算機(jī)組成原理;以學(xué)生為中心;綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái);數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)

中圖分類號(hào)：G424? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）26-0113-03

1 引言

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)（簡(jiǎn)稱“大數(shù)據(jù)專業(yè)”）是以大數(shù)據(jù)為核心研究對(duì)象，以在數(shù)據(jù)中獲取知識(shí)和智慧為主要目的，以統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、可視化及專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)為理論基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)計(jì)算為研究?jī)?nèi)容的一門(mén)交叉學(xué)科[1]。合肥學(xué)院是一所應(yīng)用型本科高校，開(kāi)設(shè)該專業(yè)目標(biāo)是對(duì)接區(qū)域需要，重點(diǎn)注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)，努力培養(yǎng)出滿足國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的大數(shù)據(jù)實(shí)用型人才。在人才培養(yǎng)過(guò)程中需要學(xué)生掌握必要的計(jì)算機(jī)知識(shí)，要求學(xué)生能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)硬件與網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)與原理，理解和分析大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的途徑包括開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)組成原理課程。

大數(shù)據(jù)是一門(mén)新建交叉學(xué)科專業(yè)，在專業(yè)設(shè)置上更偏重各種計(jì)算機(jī)課程。計(jì)算機(jī)組成原理課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容抽象，并且大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生更傾向于培養(yǎng)軟件編程建模能力，很難建立起計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)知識(shí)的思維，獨(dú)立學(xué)習(xí)能力較差，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難滿足新專業(yè)學(xué)生的需求。因此，對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課程進(jìn)行改革探究，滿足大數(shù)據(jù)專業(yè)目標(biāo)設(shè)置，對(duì)專業(yè)的建設(shè)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

2 大數(shù)據(jù)專業(yè)計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)要求

2.1 大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系對(duì)計(jì)算機(jī)原理教學(xué)的要求

數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)是教育部為落實(shí)構(gòu)建《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》而批準(zhǔn)設(shè)立的新專業(yè)[2]，該專業(yè)是一個(gè)理論實(shí)踐結(jié)合、以計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)、圍繞數(shù)據(jù)價(jià)值化為特色的寬口徑專業(yè)。開(kāi)設(shè)的課程以計(jì)算機(jī)相關(guān)課程為基礎(chǔ)，兼顧大數(shù)據(jù)科學(xué)理論與應(yīng)用，利用數(shù)據(jù)建模設(shè)計(jì)以及工程實(shí)踐應(yīng)用為范例來(lái)設(shè)置課程 [3]。計(jì)算機(jī)組成原理是大數(shù)據(jù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生可通過(guò)學(xué)習(xí)課程獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知能力、綜合分析能力與系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

2.2 大數(shù)據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)計(jì)算機(jī)原理教學(xué)的要求

合肥學(xué)院為適應(yīng)人工智能時(shí)代大數(shù)據(jù)領(lǐng)域巨大的人才缺口設(shè)置大數(shù)據(jù)專業(yè)，2019年開(kāi)始招生。旨在培養(yǎng)具備從事大數(shù)據(jù)相關(guān)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、大數(shù)據(jù)項(xiàng)目施工、云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)等能力，能在科研、金融、企事業(yè)單位等部門(mén)從事大數(shù)據(jù)分析處理、大數(shù)據(jù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和大數(shù)據(jù)運(yùn)維、大數(shù)據(jù)研究等工作的高級(jí)復(fù)合型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。該培養(yǎng)目標(biāo)要求計(jì)算機(jī)原理課程要實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)理論知識(shí)的掌握，還要提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐以及創(chuàng)新能力。在計(jì)算機(jī)原理教學(xué)過(guò)程中要發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與自主思考、創(chuàng)造性地解決計(jì)算機(jī)組成原理中遇到的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.3 大數(shù)據(jù)專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)原理教學(xué)教師的要求

大數(shù)據(jù)課程體系和培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定對(duì)大數(shù)據(jù)專業(yè)課程的教師提出了更高的要求，通常教師要具有較強(qiáng)的工程背景和專業(yè)技術(shù)能力。計(jì)算機(jī)原理的教師在傳授理論知識(shí)時(shí)，要能夠結(jié)合電子電路、匯編語(yǔ)言、操作系統(tǒng)等課程知識(shí)，自頂向下詳細(xì)地講解，使學(xué)生能夠更加立體地掌握計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)知識(shí)，并且還要運(yùn)用工程背景和項(xiàng)目經(jīng)歷，引入基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)基于項(xiàng)目的教學(xué)方式[3]，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算維度來(lái)思考計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。

3 大數(shù)據(jù)專業(yè)的計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)改革探究

3.1 多元化的教學(xué)方法設(shè)計(jì)、多方位教學(xué)內(nèi)容相融合以及多樣化考核評(píng)審機(jī)制設(shè)置

合肥學(xué)院大數(shù)據(jù)專業(yè)計(jì)算機(jī)組成原理課程采用的是高等教育出版社唐朔飛教授編寫(xiě)的《計(jì)算機(jī)組成原理（第3版）》作為教材，該教材采用計(jì)算機(jī)組成五大部分包括計(jì)算機(jī)概述、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器和外部設(shè)備內(nèi)容進(jìn)行組織并且采用自頂向下方式進(jìn)行編寫(xiě)，內(nèi)容多且抽象、知識(shí)面廣、難度大，目前各大院校在計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)中采用的模式基本以“課堂講授理論+實(shí)驗(yàn)”為主[4]。在當(dāng)今信息化、“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代傳統(tǒng)的教學(xué)模式很難滿足學(xué)生對(duì)新知識(shí)獲取的需求，因此必須對(duì)課程的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)考核方式進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)。

1） 教學(xué)方式采用多元化設(shè)計(jì)

首先采用案例式教學(xué)。教師在傳授理論知識(shí)講到相關(guān)章節(jié)時(shí)，可結(jié)合本人的科研項(xiàng)目或者企業(yè)項(xiàng)目為引子，采用分組式、問(wèn)題式教學(xué)，每組應(yīng)由不同特點(diǎn)的 4～6 名學(xué)生組成，設(shè)置討論問(wèn)題，倡導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象，運(yùn)用章節(jié)所學(xué)的知識(shí)，去完成項(xiàng)目的某部分功能設(shè)計(jì)。并鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺(tái)去展示討論結(jié)果，這種具體案例分組式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)理論實(shí)踐結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)思考過(guò)程中，設(shè)計(jì)性地解決復(fù)雜問(wèn)題，學(xué)生理解更加深入，學(xué)習(xí)效果也提升顯著。

其次，在教學(xué)過(guò)程中借助多媒體設(shè)備，利用思維導(dǎo)圖、在線技能演示等先進(jìn)教學(xué)形式，實(shí)現(xiàn)側(cè)重應(yīng)用、回歸理論的教學(xué)理念。教師鼓勵(lì)學(xué)生在課前制作思維導(dǎo)圖，建立起記憶鏈接樹(shù)，將抽象難懂的文字以組合的方式構(gòu)成簡(jiǎn)單易懂的脈絡(luò)圖。這樣可以大大提升學(xué)生課堂參與度，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、開(kāi)拓思維以及實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時(shí)，可通過(guò)課堂教學(xué)效果實(shí)時(shí)反饋。比如，在講解計(jì)算機(jī)基本構(gòu)成章節(jié)內(nèi)容時(shí)，老師利用多媒體設(shè)備播放實(shí)際的計(jì)算機(jī)組成框架，并且在下節(jié)課時(shí)讓學(xué)生利用多媒體設(shè)備（例如電子白板）在線描繪計(jì)算機(jī)基本組成硬件框圖，對(duì)繪制框圖進(jìn)行自己的理解闡述。通過(guò)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，為學(xué)生提供更多的展現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，完成教學(xué)方式以學(xué)生主導(dǎo)探索研究的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升，調(diào)動(dòng)參與的積極性，提升課堂教學(xué)氛圍。

最后，采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方法。第一、傳統(tǒng)的線下教學(xué)，學(xué)生很難在教室有限的45分鐘課堂時(shí)間內(nèi)進(jìn)行知識(shí)的深入梳理。因此可將所授課課件以及各種教學(xué)視頻作為共享資源發(fā)布在線上平臺(tái)，并建立在線交流答疑、在線作業(yè)與自測(cè)平臺(tái)的教學(xué)效果跟進(jìn)。同時(shí)可向?qū)W生推薦國(guó)內(nèi)外一流院校錄制的課程，如MOOC 在線課堂等，使其進(jìn)行在線的自我學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)的有效延伸，發(fā)揮學(xué)生自己的主觀能動(dòng)性。第二、合理設(shè)置課后作業(yè)。除了常規(guī)的課堂習(xí)題作業(yè)外，還應(yīng)按照課程內(nèi)容模塊定期給學(xué)生布置思考作業(yè)，以課堂基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)踐案例，既要考查學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的了解情況，還要能體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用課堂知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2） 教學(xué)內(nèi)容采用多方位的融合

對(duì)于大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生而言，計(jì)算機(jī)組成原理課程內(nèi)容更側(cè)重于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，注重與實(shí)踐的結(jié)合。

課程內(nèi)容設(shè)置時(shí)要優(yōu)化章節(jié)內(nèi)容，緊跟技術(shù)發(fā)展拓寬教學(xué)內(nèi)容，從而滿足學(xué)生專業(yè)知識(shí)的需求以及教學(xué)發(fā)展的需要。發(fā)揮課程在整個(gè)大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系中與其他課程聯(lián)系緊密的作用。

在授課過(guò)程中，課程內(nèi)容資源應(yīng)引進(jìn)其他課程的相關(guān)知識(shí)，形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)樹(shù)的構(gòu)建。使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)不是碎片化、孤立的，而是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)知識(shí)體，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)問(wèn)題的綜合分析能力，為成為復(fù)合型人才提供必要條件。例如，在講授存儲(chǔ)器章節(jié)時(shí)，課前將模擬電路知識(shí)MOS管的工作狀態(tài)、等效電路以及反相器等知識(shí)資料上傳到智慧平臺(tái)，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)儲(chǔ)備有個(gè)反芻的過(guò)程，結(jié)合模擬電路知識(shí)對(duì)儲(chǔ)存器的架構(gòu)以及工作原理過(guò)程有更加全面的掌握;在進(jìn)行指令系統(tǒng)內(nèi)容講解時(shí)，可與高級(jí)語(yǔ)言編程和操作系統(tǒng)為代表的軟件課程互相融合，使學(xué)生明白機(jī)器語(yǔ)言和編程語(yǔ)言之間如何變換、鏈接等問(wèn)題，從更高的角度審視計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法的聯(lián)系，使學(xué)生掌握了硬件結(jié)構(gòu)的理解能力的同時(shí)，也提升了學(xué)生綜合程序設(shè)計(jì)的能力。

制作課件時(shí)，內(nèi)容不僅要參考教科書(shū)，還要借助互聯(lián)網(wǎng)等新時(shí)代信息技術(shù)與資源，例如國(guó)內(nèi)外知名高校同類別專業(yè)課件PPT、教學(xué)大綱等。課件內(nèi)容還可增添計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)如信號(hào)處理、電子工程、自動(dòng)化工程等涉及計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的使用案例。通過(guò)典型的案例分析，學(xué)生在情境現(xiàn)場(chǎng)中討論學(xué)習(xí)，嘗試解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生及早感受知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中解決問(wèn)題的魅力。利用這種方式，讓學(xué)生明白理論知識(shí)在具體工程運(yùn)用中的效果，建立學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)際復(fù)雜開(kāi)發(fā)情境分析以及解決能力，有效規(guī)避了傳統(tǒng)教學(xué)模式中一味灌輸?shù)谋锥耍囵B(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)以及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

通過(guò)不斷地拓展講授內(nèi)容，保持教學(xué)內(nèi)容新穎。及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)教學(xué)領(lǐng)域最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)內(nèi)容，引入計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中新的概念知識(shí)點(diǎn)以及工程應(yīng)用實(shí)例，這些內(nèi)容更能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣幫助學(xué)生更好地走在專業(yè)領(lǐng)域前沿。可充分利用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)以及專業(yè)領(lǐng)域資源，使學(xué)生意識(shí)到計(jì)算機(jī)組成原理課在整個(gè)專業(yè)課程體系中設(shè)置的必要性以及學(xué)習(xí)掌握課程內(nèi)容對(duì)專業(yè)能力提升的重要性，幫助學(xué)生理解枯燥理論知識(shí)是培養(yǎng)專業(yè)科學(xué)素養(yǎng)的核心和基礎(chǔ)。

3） 考核評(píng)審機(jī)制多樣化

在學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定過(guò)程中引入進(jìn)程式考核方式，也即隨機(jī)考核、過(guò)程考核、課堂成績(jī)和期末考核多種方式相結(jié)合的模式。

首先，在教師的課堂授課過(guò)程中，可以按照課程節(jié)奏隨時(shí)安排口試題目。題目可以安排具有探索性的小作業(yè)，考試方式可以采用線上的形式。該方式不僅考核學(xué)生解題以及知識(shí)掌握能力，還鍛煉學(xué)生清晰的思維表達(dá)能力。同時(shí)在每學(xué)期安排過(guò)程考核、期末考核對(duì)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)是一種有效的督促，要求學(xué)生緊跟課程進(jìn)度，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，而不是抱有“臨時(shí)抱佛腳”的僥幸。

其次，平時(shí)上課時(shí)的課程成績(jī)也應(yīng)作為成績(jī)?cè)u(píng)定的一大組成部分，比如在教學(xué)過(guò)程中對(duì)具體的案例分析分組討論時(shí)，按照組內(nèi)解決方案內(nèi)容進(jìn)行打分，并且要考慮組內(nèi)成員對(duì)于方案制定過(guò)程中的貢獻(xiàn)，考查學(xué)生在單個(gè)案例中的表現(xiàn)，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的完成程度，以評(píng)價(jià)體系推動(dòng)學(xué)生高質(zhì)量地完成所學(xué)知識(shí)的反饋輸出。

最后，可建立線上考評(píng)機(jī)制，由學(xué)生和老師之間互評(píng)，幫助學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)效果及時(shí)掌握，同時(shí)老師能夠根據(jù)學(xué)生的情況，及時(shí)對(duì)教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方式進(jìn)行有效調(diào)整。為了增加學(xué)生參與評(píng)價(jià)或者提供意見(jiàn)的積極性，可考慮有償征集建議。

3.2 構(gòu)建以FPGA為中心的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

大數(shù)據(jù)專業(yè)在教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)之一就是實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)主旨是為了培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)能力的研究型和應(yīng)用型復(fù)合人才。教學(xué)過(guò)程應(yīng)該以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，注重實(shí)踐內(nèi)容實(shí)施，實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)據(jù)處理分析能力、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力以及工程應(yīng)用能力的提升。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，需要選擇一套能夠銜接數(shù)字邏輯電路、計(jì)算機(jī)組成原理、嵌入式計(jì)算系統(tǒng)等課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)調(diào)研構(gòu)建了以FPGA為主芯片的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系實(shí)驗(yàn)中起到承上啟下的作用。首先，學(xué)生經(jīng)過(guò)數(shù)字邏輯電路實(shí)驗(yàn)已經(jīng)掌握門(mén)電路基本功能部件，然后計(jì)算機(jī)組成原理綜合性實(shí)驗(yàn)中采用基本功能部件構(gòu)建CPU、存儲(chǔ)器、外圍電路等設(shè)備，由Verilog編程語(yǔ)言通過(guò)總線互聯(lián)形成完整的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)各級(jí)子系統(tǒng)進(jìn)行深入了解，使之從微觀角度來(lái)認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)工作，清晰地建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。例如，利用軟件自帶的IP核（16×8） 以及通過(guò)字?jǐn)U展技術(shù)完成64×8 位的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)，首先在工程文件中調(diào)用IP核，然后用verilog編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)仿真軟件的編寫(xiě)，最后生成bit文件下載到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證設(shè)計(jì)原理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生深入地理解存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)，使抽象晦澀的知識(shí)變得立體化、形象化。

根據(jù)大數(shù)據(jù)專業(yè)的學(xué)生更側(cè)重于軟件能力培養(yǎng)的特點(diǎn)，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟盡量詳盡，需軟件代碼實(shí)現(xiàn)的功能部分在工程文件中空缺，由學(xué)生完善;同時(shí)將深?yuàn)W的、抽象的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制作成多媒體實(shí)驗(yàn)課件，幫助學(xué)生提前預(yù)習(xí)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提倡以單人形式獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力、邏輯設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析能力。

同時(shí)，可以在理論課和實(shí)驗(yàn)課講授的過(guò)程中嵌入思政元素[7]。在理論課時(shí)，深入挖掘課程中的思想政治教育內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生課后調(diào)研專業(yè)知識(shí)科技前沿;在實(shí)驗(yàn)中，引導(dǎo)學(xué)生了解FPGA、相關(guān)開(kāi)發(fā)軟件以及硬件系統(tǒng)在國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展中所起到的關(guān)鍵作用，并結(jié)合國(guó)外對(duì)中興、華為等民族企業(yè)的制裁以及我國(guó)半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化自主可控來(lái)激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情、端正學(xué)生的思想，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷，樹(shù)立為祖國(guó)未來(lái)信息化產(chǎn)業(yè)努力奮斗的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今信息時(shí)代，國(guó)家大力發(fā)展數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)，越來(lái)越多的企業(yè)重視大數(shù)據(jù)所帶來(lái)的效益，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)人才成為時(shí)代所趨。計(jì)算機(jī)組成原理作為大數(shù)據(jù)專業(yè)主干課程，在課程體系中將軟件和硬件有機(jī)結(jié)合起來(lái)，課程學(xué)習(xí)效果對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用。本文跟隨時(shí)代步伐，對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理課程的教學(xué)改革進(jìn)行了深入探究，力求能夠培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的大數(shù)據(jù)專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王艷麗，張敏，尤國(guó)強(qiáng).新工科背景下數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)建設(shè)初探[J].陜西教育（高教），2020（2）：44-45.

[2] 汪中，施培蓓.數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)建設(shè)研究[J].安慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，25（1）：117-120.

[3] 陳燕，屈莉莉.數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系與教學(xué)方法研究[J].教育現(xiàn)代化， 2021（1）： 87-89，93.

[4] 蘭勇，張朝陽(yáng)，王偉，等.計(jì)算機(jī)組成原理教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2019（1）：13-15，20.

[5] 周駿.計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)改革思考[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，39（6）：161-165.

[6] 丁愛(ài)芬. 基于混合模式的計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].智庫(kù)時(shí)代， 2021（2）： 204-205.

[7] 李銳，婁樹(shù)勇.計(jì)算機(jī)組成原理課程教學(xué)改革與探討[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，10（3）：94-97.

【通聯(lián)編輯：唐一東】

收稿日期：2022-06-15

基金項(xiàng)目： 2021年度安徽高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：KJ2021A0992）

作者簡(jiǎn)介：焦喜香（1982—） ，女，山東聊城人，高級(jí)工程師，博士，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)獲取處理，智能控制。