在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下學(xué)習(xí)“計算機組成原理”

摘要:文中在分析信息化時代對人才全方位要求的基礎(chǔ)上，指出了“計算機組成原理”課程的傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，結(jié)合多年“計算機組成原理”課程教學(xué)的體會和經(jīng)驗，就信息化環(huán)境下教學(xué)改革中的教育模式、教學(xué)方法等有關(guān)問題進行了探討和研究，為“計算機組成原理”課程的教學(xué)改革提供了新的思路。

關(guān)鍵詞:信息技術(shù);計算機組成原理;教學(xué)方法

中圖分類號:TP301文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)21-6018-02

In the Context of Modern Educational Technology Learning \"Computer Organization\"

LIU Ai-na

(Jiaying University MeiZhou Teachers Academy， Meizhou 514087， China)

Abstract: The paper analyzes the information age in the full range of requirements on the basis of talent， pointing out that the \"Computer Organization\" course in the traditional teaching of the lack of many years， \"Computer Organization\" course teaching experience and experience， the information environment Under the reform of the education model of teaching， teaching methods discussed relevant issues and research for \"Computer Organization\" course teaching reform provides a new way of thinking.

Key words: information technology; computer organization; teaching methods

“計算機組成原理”課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課程。從課程的地位來說，它是“計算機操作系統(tǒng)”、“微機原理與接口”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”等課程的先導(dǎo)課程，在整個專業(yè)課的教學(xué)中，起著承上啟下的作用。對應(yīng)于這一門專業(yè)知識較強的課程，學(xué)生理解這一門課程有一定的難度，因此，要上好這一門課須講究方式方法，解決好難點、重點，逐步為學(xué)生建立整機原理認識。

隨著信息化社會的發(fā)展和計算機科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在擔(dān)負著培養(yǎng)計算機專業(yè)人才的高等學(xué)校里，“計算機組成原理”課程教學(xué)改革的主要目的是使“計算機組成原理”教學(xué)跟上計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展步伐，適應(yīng)當前計算機硬件的更新速度和軟件發(fā)展的需要，因此傳統(tǒng)的教育模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已不適應(yīng)信息化時代對人才培養(yǎng)發(fā)展的需要。本文結(jié)合多年“計算機組成原理”課程教學(xué)的體會和經(jīng)驗，就信息化環(huán)境下教學(xué)改革中的有關(guān)問題進行探討和研究。

1 計算機組成原理課程特點及應(yīng)對方法

“計算機組成原理”課程主要介紹計算機整機的組成和工作原理，其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生能系統(tǒng)而完整地理解計算機硬件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，培養(yǎng)學(xué)生對計算機硬件結(jié)構(gòu)的分析、應(yīng)用、設(shè)計及開發(fā)能力，它在整個專業(yè)課的教學(xué)中起到了承上啟下的作用，它既有自身的理論體系，又有很強的實踐性。理論教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生基本問題的解決方法、基本系統(tǒng)的分析方法、設(shè)計方法，從而掌握基本的計算機理論與概念。實驗教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力，從而提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計方面的能力。但是計算機組成原理這門課程具有知識面廣、內(nèi)容多、難度大、抽象等特點有很強的理論性、實踐性與應(yīng)用性。所以在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下學(xué)習(xí)“計算機組成原理”這一課程時，應(yīng)充分做到信息技術(shù)與“計算機組成原理”學(xué)科有機整合。

2 教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以“口授、板書、演示”為特征的傳遞灌輸方式;傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式是以“耳聽、手記、做題”為特征的被動接受方式。近年來，隨著數(shù)字化學(xué)習(xí)的開展和新一輪課程改革的實施，要求教師的教學(xué)方式由傳遞灌輸轉(zhuǎn)向以“啟發(fā)、誘導(dǎo)、點撥” 為特征的啟迪誘導(dǎo)方式，教師不再是教學(xué)過程的主宰、不再是知識的灌輸者，而是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者，支持學(xué)生自主學(xué)習(xí)、進行自主意義建構(gòu)的幫助者、促進者;學(xué)生的學(xué)習(xí)方式則要求由被動接受轉(zhuǎn)向以“自主、協(xié)作、探究”為特征的主動建構(gòu)方式，學(xué)生不再是外部刺激的接受器、知識的存儲器，而是信息加工的主體、知識的主動建構(gòu)者，學(xué)習(xí)過程的主人。

3 教學(xué)方法

在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境下， 充分發(fā)揮多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢，提高課堂教學(xué)的效率。為了適應(yīng)微型計算機發(fā)展和教學(xué)課時有限的矛盾，應(yīng)進行多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。多媒體教學(xué)軟件由文本、圖形、動畫、聲音、視頻等多種媒體信息組成，圖文聲像同步進行，全方位對學(xué)生實施情景教學(xué)，增強直觀性，有效加大課程信息量，使學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生直觀影像，很快進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生進行學(xué)習(xí)、進行探索的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)方法是教育思想、教育觀念在教學(xué)過程中的體現(xiàn)，是一種經(jīng)驗的積累，針對不同層次的學(xué)生和不同的能力需要實施不同的教學(xué)方法。在“計算機組成原理”課程的教學(xué)中我們嘗試了下列的幾種不同的教學(xué)方法:

1)采用啟發(fā)式教學(xué)法:啟發(fā)式教學(xué)法是教師啟發(fā)學(xué)生積極思維，使他們主動掌握知識的一種教學(xué)方法。教師應(yīng)該注重知識的邏輯組織形式，采用多種多樣的形式將枯燥的理論知識與靈活的實際應(yīng)用相結(jié)合，使教師和學(xué)生之間形成流暢的信息流動，從而最大限度地調(diào)動學(xué)生的主動性，營造出積極、和諧的課堂教學(xué)氣氛。例如，在這個過程中，教師可以不失時機地設(shè)置一些問題情境，引導(dǎo)學(xué)生進行積極思考，進而實現(xiàn)觀點的撞擊。

例如，講解加法器時引導(dǎo)學(xué)生思考:ALU內(nèi)部有加法器，為什么沒有減法器?教師進一步引導(dǎo)出補碼的意義是什么，補碼如何實現(xiàn)減變加?經(jīng)過啟發(fā)引導(dǎo)，學(xué)生把前后兩個看似孤立的知識點有機聯(lián)系在一起，構(gòu)成完整的知識體系。

2)任務(wù)驅(qū)動法:計算機組成原理對于學(xué)生來說比較枯燥乏味，為了把死板的內(nèi)容變得生動、活潑，采用任務(wù)驅(qū)動法取得的效果會比較明顯。講計算機硬件結(jié)構(gòu)的時候，專門拆開一臺計算機，讓學(xué)生直觀地看到計算機硬件的組成，并且讓他們自己動手拆裝計算機。任務(wù)式教學(xué)從實際問題入手，采取提出任務(wù)、分析任務(wù)、設(shè)計任務(wù)、解決任務(wù)、歸納規(guī)律的方法，讓學(xué)生在解決任務(wù)的過程中掌握知識。

3)比較法:比較法是指對有差別的問題加以比較的方法。 例如:通過對比，學(xué)生提高了認識，加強了記憶，克服了易犯的錯誤，提高了操作水平，也鍛煉了學(xué)生在實際操作中，通過比較，獲得自我發(fā)現(xiàn)、自我思考的能力。類比教學(xué)是在授課過程中將一些概念、策略和思想等與現(xiàn)實生活中的生動事例進行關(guān)聯(lián)、類比，使學(xué)生更容易理解和牢固掌握教學(xué)內(nèi)容，抓住關(guān)鍵思想。例如，用生活事例洗衣房流水作業(yè)分為三階段，水洗，烘干，熨燙類比去理解流水CPU技術(shù)。

4)演示與實踐法:教師出示實物、掛圖、進行示范性實驗，或通過投影機、計算機等現(xiàn)代化教學(xué)手段，是學(xué)生獲得知識和學(xué)習(xí)實驗技能的一種行之有效的基本教學(xué)方法。在演示過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生進行觀察，把學(xué)生的注意力集中于對象的主要特征、主要方面或事物的發(fā)展過程，結(jié)合演示講解，演示的事物與教材密切配合。 比如介紹計算機的配置，計算機和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史，等內(nèi)容的講解，采用實物、演示都可以取得事半功倍的效果。

實踐教學(xué)是不可忽視的重要環(huán)節(jié)，理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，能加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，提高學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力，改善教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

5)討論式教學(xué):采取討論方式，讓學(xué)生發(fā)言或提問，大家都可以提出自己的想法。通過討論式教學(xué)，學(xué)生可互相激勵、探討問題，增加了學(xué)生的參與度，使其全身心地投入到學(xué)習(xí)中去，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，開發(fā)了其自身的潛能，提高了教學(xué)效率。

6)探究性學(xué)習(xí):探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生通過老師的指導(dǎo)從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應(yīng)用知識，以解決問題的學(xué)習(xí)活動。例如:讓學(xué)生借助各種媒體形式來收集信息資源，把以前常用的SDRAM內(nèi)存和現(xiàn)在主流內(nèi)存進行各項參數(shù)的比較，學(xué)生能夠很容易掌握內(nèi)存的發(fā)展趨勢，舉一反三學(xué)生對計算機系統(tǒng)中其它相關(guān)硬件的發(fā)展都會有一定的了解，更進一步也可以讓學(xué)生通過各項參數(shù)的對比來預(yù)測將來內(nèi)存的材質(zhì)、容量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、布線等的發(fā)展趨勢和方向。通過這些問題的設(shè)置可以極大的帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并且也可以鍛煉學(xué)習(xí)的思維能力以及創(chuàng)造力。

4 結(jié)束語

“計算機組成原理”課程是公認的枯燥和難學(xué)的專業(yè)核心課程，這些年我們在該課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和教學(xué)方法的研究上進行了探索，并取得了良好的教學(xué)效果，形成了自己的特點。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，“計算機組成原理”的教學(xué)仍然還有很多工作值得我們?nèi)パ芯亢蛯嵺`，只有不斷探索、不斷總結(jié)才能有效地提高教學(xué)質(zhì)量，滿足學(xué)生們不斷增長的求知需求。

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