淺談如何提高應用型本科計算機組成原理課程教學效果

摘 要：計算機組成原理課程是計算機專業本科階段極其重要的核心課程。內容多且難度大，在計算機專業課程體系中起著承上啟下的作用。從應用型本科院校的現狀出發，結合《計算機組成原理》課程自身的特點，結合實際教學體會和經驗，探討了提高本課程教學效果的途徑和方法。

關鍵詞：應用型本科；教學改革 ；教學效果

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）06-0305-02

前言

《計算機組成原理》是計算機科學與技術專業的專業基礎課，也是計算機學科的考研課程之一，在計算機專業的課程體系中有著十分重要的地位。計算機組成原理是我院信息技術系開設的課程，介于我院是培養應用型專門人才為主要任務的特點，即使學生能盡快地融入到實際工作的應用中。因此，該課程必須不斷地調整完善提高教學效果以適合實際需求。

一、《計算機組成原理》課堂教學效果的提高

1.培養目標的確立。中國各個高校都根據自己學校的特點研究制定了自己學校的人才培養目標。所培養出來的人才一般分為研究型、應用型、實用型三種類型。培養應用型人才的學校稱之為應用型學校，培養應用型人才的本科專業稱之為應用型本科。應用型人才將主要為社會承擔把科學理論和技術轉化為解決實際問題、服務生產的方法和方案的任務，其特點是學用結合、學做結合、學創結合。發展應用型本科教育是社會發展的要求建設新時期，實現社會主義現代化，科技是關鍵，教育是基礎。國內大多數的本科院校確定了以培養應用型專門人才為主要任務，但是如何培養適合社會需求的應用型專業人才還處于摸索研究階段，因此以應用型人才培養為教學目標的普通高等學校，都必須積極進行應用型人才培養的教學研究與改革。

2.教學內容的改革。傳統上，《計算機組成原理》是計算機及相近專業的專業基礎課，而《匯編語言》是計算機專業（本、專科）學生必備知識，其內容往往體現在《匯編語言程序設計》或《微機原理與匯編語言程序設計》等課程中。以前，我院和許多院校一樣，將《計算機組成原理》單獨開設，另開設《匯編語言程序設計》或《微機原理與匯編語言程序設計》。一方面，《計算機組成原理》一直是一個比較難教、難學的課程，是一門內容中技術性、工程性很強的課程。傳統的做法都是以教師課堂授課為主，學生被動地聽課，即主要通過教課方式向同學強行灌輸，教師往往按照教材的內容一般性地講述原理，學生只是完成一些簡單的驗證性的教學實驗。課程內容顯得抽象枯燥，學生學習后總感到有些朦朧，甚至于覺得本課程沒什么實用價值，沒有興趣學。而另一方面，匯編語言的學習和掌握與計算機的硬件組成與工作原理密切相關。因此，分設兩門課，一方面造成了部分內容的重復講授，浪費了寶貴的學時， 另一方面給學生的學習造成了一定的困難。因此，在我院領導和教務處的大力支持下，自2006年開始，我系對這兩門課程進行了課程改革試驗，先是在《計算機組成原理》課中增加匯編語言的內容，并逐步增加匯編語言的有關內容，課程名改為《計算機組成原理與匯編語言》。經過對幾屆學生的教學實踐，效果明顯。一是學時數顯著減少，二是充分利用了二者之間的有機聯系，學生對知識的理解程度和運用能力有所提高。

3.傳統的教學手段和多媒體教學手段相互補充。傳統的教學手段是板書，這種方式的缺點就是教師要花很多時間進行板書，學生看到的 是死板的黑底白字，其優點是教師邊寫邊講，容易和學生形成互動，而學生在做筆記的過程中也能加深對所學內容的理解，同時還能讓學生養成做筆記的良好習慣。隨著科學技術的發展，絕大多數教師都利用多媒體課件進行教學，這種手段改善了傳統教學的不足，但同時也出現了一些弊端。有些教師上課時過分依賴幻燈片，講課時就照著課件念，速度一快，學生根本沒有思考的余地，也沒法做筆記，直接后果就是學生也過分依賴教師的課件，大部分同學上課不做筆記，上課也不好好聽講，就等著下課以后把課件拷貝回去看，大大降低了課堂教學的效果。為此，我們在教學時采用“課件+板書”的教學手段，大部分內容在課件上出現，但細節部分在黑板上給予適當補充，而且課件內容要保證重點突出，語言精練，這樣既能讓學生記下重點內容，也能讓學生避開幻燈片的干擾，集中注意力聽教師的講解，提高課堂教學質量。

二、《計算機組成原理》實驗課教學效果的提高

為體現“學生主體地位”和“參與式教學”等教育理念，從“計算機組成原理”開課開始我們就我院培養應用型人才的特點，加大了實驗課的比重，打破其他學校的慣例，按照1∶1的比例安排理論和實驗課，取得了很好的教學效果。我們重新整合的課程為《計算機組成原理與匯編語言》，增加了匯編程序部分的實驗。實驗部分繼而分成了計算機組成原理與匯編語言兩部分。

1.計算機組成原理實驗。目前高校計算機組成原理實驗方式主要有兩種：一種是利用固定結構的實驗平臺，這些實驗平臺將 CPU 的各個組成部件全部做好，學生按要求連線、撥動相應輸入或控制開關來完成實驗；另 一種是應用 EDA 技術進行實驗。我院購買了計算機組成原理實驗箱，采用了第一種形式。這種固定結構的實驗平臺可幫助學生深刻理解計算機主要部件的工作原理。首先，學生可以實際動手操作。其次，學生可以把理論知識與社會生產實踐相結合，在實際工作中得到鍛煉和提高，使學有所用。這樣，一方面，可以進一步深化學生對理論知識的理解和掌握；另一方面，可以培養學生的實際動手能力，提高學生的學習興趣，增強學生的創新意識。

2.匯編語言實驗匯編語言。實驗部分，采用上機編程的形式。通過實驗，使學生了解80x86計算機組織，掌握8086/8088指令系統和尋址方式，掌握匯編語言程序設計基本方法，能進行匯編語言程序的設計、調試。對計算機組成原理有了全方位的認識。實驗教學重點解決學生掌握硬件專業知識基礎、匯編語言基本設計方法和增加教學內容實用性等三個方面。使學生通過對計算機各功能部件的邏輯組成、工作機制、程序設計的學習及實驗，建立完備的單臺計算機整機概念。使學生通過高性能計算機、新一代計算機等知識，進一步學習了解計算機廣泛采用的新技術、新工藝、最新研究成果和發展應用趨勢。使學生通過匯編語言程序設計的學習，了解所用計算機硬件及使用軟件擴大功能的實現方法，進一步真正理解計算機的基本組成原理以及工作過程。并為后繼課程及今后工作中解決實際問題，打下一個良好的基礎。使學生通過實驗課的學習，受到軟硬件實驗的初步訓練，實驗操作能力得到提高。掌握編程的基本方法，培養分析和解決問題的能力以及掌握使用計算機的基本技能。

三、考核方法及效果

為了進一步調動學生的積極性，把每次實驗的成績列入平時成績，最終納入期末成績，總成績＝３０％平時成績 + ７０％期末考試成績。使學生不僅僅注重最后一張卷子，而是更注重平時的學習與積累，注重自己真正學到了知識和技能。這種方式也得到了學生的認可。學生成績也有了大幅提高（見表1）。

四、加強課程認識，建立完整的課程體系

由于學生正處于學習階段，對計算機組成原理這門課程在整個專業課程體系以及該課程與其他課程之間的聯系沒有一個直觀、感性的認識，使得學生在思想上輕視了對這門課的學習。因此，上課時，教師首先應該明確本課程的地位和重要性，讓學生從思想上重視起來。通常，教師在教學時基本上都有這個環節，但大部分只是“簡單的、概括性的”說明，沒有詳細地探討該課程和其他課程的聯系，學生有種“知其然，而不知其所以然”的感覺。為了加強學生對課程重要性的認識，可以設置一些問題，通過對這些問題的思考，讓學生能深刻體會到本課程和其他課程的聯系，加深對該課程地位的感性認識。并且我對該課程群中的相關課程在教學內容上做了一次大跨度的整合、更新，開設出《嵌入式系統》課程，使課程群中的課程更能反映出現代計算機的新發展。

結論

要提高應用型本科計算機組成原理課程教學效果，分析應用型計算機專業人才特點，量身定做教學方案，使用先進的教學手段，加之以科學的管理，是應用型計算機專業人才培養的有效途徑。總之《計算機組成原理》課程教育也應與時俱進，開拓創新，不斷地研究改進。課程一定要想方設法地吸引學生興趣，不斷改革教學內容、方法及手段，采取多種途徑，提高教學效果是一個教育工作者永遠的目標和追求。

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[責任編輯 魏 杰]