如何提高应用型本科计算机组成原理课程教学效果

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摘 要：计算机组成原理课程是计算机专业本科阶段极其重要的核心课程.内容多且难度大,在计算机专业课程体系中起着承上启下的作用.从应用型本科院校的现状出发,结合《计算机组成原理》课程自身的特点,结合实际教学体会和经验,探讨了提高本课程教学效果的途径和方法.

关 键 词：应用型本科；教学改革；教学效果

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1673-291X（2012）06-0305-02

前言

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的专业基础课,也是计算机学科的考研课程之一,在计算机专业的课程体系中有着十分重要的地位.计算机组成原理是我院信息技术系开设的课程,介于我院是培养应用型专门人才为主要任务的特点,即使学生能尽快地融入到实际工作的应用中.因此,该课程必须不断地调整完善提高教学效果以适合实际需求.

一、《计算机组成原理》课堂教学效果的提高

1.培养目标的确立.中国各个高校都根据自己学校的特点研究制定了自己学校的人才培养目标.所培养出来的人才一般分为研究型、应用型、实用型三种类型.培养应用型人才的学校称之为应用型学校,培养应用型人才的本科专业称之为应用型本科.应用型人才将主要为社会承担把科学理论和技术转化为解决实际问题、服务生产的方法和方案的任务,其特点是学用结合、学做结合、学创结合.发展应用型本科教育是社会发展的要求建设新时期,实现社会主义现代化,科技是关键,教育是基础.国内大多数的本科院校确定了以培养应用型专门人才为主要任务,但是如何培养适合社会需求的应用型专业人才还处于摸索研究阶段,因此以应用型人才培养为教学目标的普通高等学校,都必须积极进行应用型人才培养的教学研究与改革.

2.教学内容的改革.传统上,《计算机组成原理》是计算机及相近专业的专业基础课,而《汇编语言》是计算机专业（本、专科）学生必备知识,其内容往往体现在《汇编语言程序设计》或《微机原理与汇编语言程序设计》等课程中.以前,我院和许多院校一样,将《计算机组成原理》单独开设,另开设《汇编语言程序设计》或《微机原理与汇编语言程序设计》.一方面,《计算机组成原理》一直是一个比较难教、难学的课程,是一门内容中技术性、工程性很强的课程.传统的做法都是以教师课堂授课为主,学生被动地听课,即主要通过教课方式向同学强行灌输,教师往往按照教材的内容一般性地讲述原理,学生只是完成一些简单的验证性的教学实验.课程内容显得抽象枯燥,学生学习后总感到有些朦胧,甚至于觉得本课程没什么实用价值,没有兴趣学.而另一方面,汇编语言的学习和掌握与计算机的硬件组成与工作原理密切相关.因此,分设两门课,一方面造成了部分内容的重复讲授,浪费了宝贵的学时,另一方面给学生的学习造成了一定的困难.因此,在我院领导和教务处的大力支持下,自2006年开始,我系对这两门课程进行了课程改革试验,先是在《计算机组成原理》课中增加汇编语言的内容,并逐步增加汇编语言的有关内容,课程名改为《计算机组成原理与汇编语言》.经过对几届学生的教学实践,效果明显.一是学时数显著减少,二是充分利用了二者之间的有机联系,学生对知识的理解程度和运用能力有所提高.

3.传统的教学手段和多媒体教学手段相互补充.传统的教学手段是板书,这种方式的缺点就是教师要花很多时间进行板书,学生看到的是死板的黑底白字,其优点是教师边写边讲,容易和学生形成互动,而学生在做笔记的过程中也能加深对所学内容的理解,同时还能让学生养成做笔记的良好习惯.随着科学技术的发展,绝大多数教师都利用多媒体课件进行教学,这种手段改善了传统教学的不足,但同时也出现了一些弊端.有些教师上课时过分依赖幻灯片,讲课时就照着课件念,速度一快,学生根本没有思考的余地,也没法做笔记,直接后果就是学生也过分依赖教师的课件,大部分同学上课不做笔记,上课也不好好听讲,就等着下课以后把课件拷贝回去看,大大降低了课堂教学的效果.为此,我们在教学时采用“课件+板书”的教学手段,大部分内容在课件上出现,但细节部分在黑板上给予适当补充,而且课件内容要保证重点突出,语言精练,这样既能让学生记下重点内容,也能让学生避开幻灯片的干扰,集中注意力听教师的讲解,提高课堂教学质量.

二、《计算机组成原理》实验课教学效果的提高

为体现“学生主体地位”和“参与式教学”等教育理念,从“计算机组成原理”开课开始我们就我院培养应用型人才的特点,加大了实验课的比重,打破其他学校的惯例,按照1∶1的比例安排理论和实验课,取得了很好的教学效果.我们重新整合的课程为《计算机组成原理与汇编语言》,增加了汇编程序部分的实验.实验部分继而分成了计算机组成原理与汇编语言两部分.

1.计算机组成原理实验.目前高校计算机组成原理实验方式主要有两种：一种是利用固定结构的实验平台,这些实验平台将CPU的各个组成部件全部做好,学生按要求连线、拨动相应输入或控制开关来完成实验；另一种是应用EDA技术进行实验.我院购买了计算机组成原理实验箱,采用了第一种形式.这种固定结构的实验平台可帮助学生深刻理解计算机主要部件的工作原理.首先,学生可以实际动手操作.其次,学生可以把理论知识与社会生产实践相结合,在实际工作中得到锻炼和提高,使学有所用.这样,一方面,可以进一步深化学生对理论知识的理解和掌握；另一方面,可以培养学生的实际动手能力,提高学生的学习兴趣,增强学生的创新意识.

2.汇编语言实验汇编语言.实验部分,采用上机编程的形式.通过实验,使学生了解80x86计算机组织,掌握8086/8088指令系统和寻址方式,掌握汇编语言程序设计基本方法,能进行汇编语言程序的设计、调试.对计算机组成原理有了全方位的认识.实验教学重点解决学生掌握硬件专业知识基础、汇编语言基本设计方法和增加教学内容实用性等三个方面.使学生通过对计算机各功能部件的逻辑组成、工作机制、程序设计的学习及实验,建立完备的单台计算机整机概念.使学生通过高性能计算机、新一代计算机等知识,进一步学习了解计算机广泛采用的新技术、新工艺、最新研究成果和发展应用趋势.使学生通过汇编语言程序设计的学习,了解所用计算机硬件及使用软件扩大功能的实现方法,进一步真正理解计算机的基本组成原理以及工作过程.并为后继课程及今后工作中解决实际问题,打下一个良好的基础.使学生通过实验课的学习,受到软硬件实验的初步训练,实验操作能力得到提高.掌握编程的基本方法,培养分析和解决问题的能力以及掌握使用计算机的基本技能.

三、考核方法及效果

为了进一步调动学生的积极性,把每次实验的成绩列入平时成绩,最终纳入期末成绩,总成绩＝３０％平时成绩+７０％期末考试成绩.使学生不仅仅注重最后一张卷子,而是更注重平时的学习与积累,注重自己真正学到了知识和技能.这种方式也得到了学生的认可.学生成绩也有了大幅提高（见表1）.

四、加强课程认识,建立完整的课程体系

由于学生正处于学习阶段,对计算机组成原理这门课程在整个专业课程体系以及该课程与其他课程之间的联系没有一个直观、感性的认识,使得学生在思想上轻视了对这门课的学习.因此,上课时,教师首先应该明确本课程的地位和重要性,让学生从思想上重视起来.通常,教师在教学时基本上都有这个环节,但大部分只是“简单的、概括性的”说明,没有详细地探讨该课程和其他课程的联系,学生有种“知其然,而不知其所以然”的感觉.为了加强学生对课程重要性的认识,可以设置一些问题,通过对这些问题的思考,让学生能深刻体会到本课程和其他课程的联系,加深对该课程地位的感性认识.并且我对该课程群中的相关课程在教学内容上做了一次大跨度的整合、更新,开设出《嵌入式系统》课程,使课程群中的课程更能反映出现代计算机的新发展.

结论

要提高应用型本科计算机组成原理课程教学效果,分析应用型计算机专业人才特点,量身教学方案,使用先进的教学手段,加之以科学的管理,是应用型计算机专业人才培养的有效途径.总之《计算机组成原理》课程教育也应与时俱进,开拓创新,不断地研究改进.课程一定要想方设法地吸引学生兴趣,不断改革教学内容、方法及手段,采取多种途径,提高教学效果是一个教育工作者永远的目标和追求.