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      計算機組成原理知識點

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      計算機組成原理知識點

      計算機組成原理知識點范文第1篇

      關鍵詞:計算機組成原理;教學改革;教學探討

      中圖分類號: G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)30-7267-02

      《計算機組成原理》是計算機類專業學生的一門專業基礎必修課,也是從2009年開始的研究生入學考試中的專業考試課之一。它在整個計算機類專業課的教學中,起著承上啟下的作用,在計算機科學與技術專業人才培養方案中占據著重要地位。其主要教學任務是使學生能夠系統、完整地理解計算機的基本組成結構和工作原理,掌握計算機各主要部件的硬件組成結構、相互聯系和作用,以及計算機系統的基本設計技術,培養學生對計算機硬件結構的分析、應用、設計及其開發能力。但是在對計算機專業學生的《計算機組成原理》教學中卻普遍遇到了這樣的問題:《計算機組成原理》理論性的東西多;知識點廣,學生覺得這是一門枯燥無用的課程;認為學了以后用不到。那么如何認識它在計算機專業中的作用和地位,如何進行教學與改革及提高教學質量呢?

      1 課程特點及內容

      《計算機組成原理》主要講述了基于馮·諾依曼式機的五大部件的構成及其工作原理,包括控制器、運算器、存儲器、輸入輸出設備。教材一般從概述、數據的表示及運算、存儲器、指令系統、CPU和輸入輸出系統及各設備之間互連的部件總線這幾方面進行介紹。理論性強,知識點多,難點、重點也多,且對學生來講太抽象,現在的計算機內部已經高度集成,學生難以理解和想像,又不能直觀地看到計算機內部結構和計算機的工作過程,且學生又覺得學了后沒多大用,所以有些學生在課程結束時,還是似懂非懂不得要領。

      因此這門課程在各個高校普遍存在“老師不好教,學生不好學”的現象,學生從本質上沒有真正參與到學習中去。到考試時,靠死記硬背記住一些知識點和一些題型來應付考試,對于各個知識點之間的關系不能理解更不能銜接,就更無法形成一個整體。而從這幾年的考研題型中來看,對于這門課程是要求學生對計算機有個整體的認識并能形成整機概念,要求學生對于各個知識點能融會貫通靈活運用。

      2 《計算機組成原理》課堂教學改革的探索

      了解了《計算機組成原理》特點及其內容,那么如何開展教學工作來提高教學質量呢?

      2.1 激發學生的學習興趣

      首先讓學生知道為什么學習《計算機組成原理》、《計算機組成原理》的特點及其重要性,從內心重視這門課程,明確課程學習的目的和意義。我院的《計算機組成原理》課程是開在大一的第二學期,學生對硬件的認識也就停留在有這個硬件,至于這個硬件是做什么、有什么作用就不知道了。所以在第一次上課時,首先要讓學生對計算機硬件有個深入的認識,這可以向學生展示實物,讓學生知道各個部件是做什么的,各個部件之間是如何進行聯系的,引導學生一步一步地進行思考,從而誘發學生的學習興趣。

      培養學生的學習興趣,要不斷地改進教學方法,使他們從被動學習轉變成主動學習。在課堂教學中要增強與學生的互動,舉一些生活中常見的實例,將一些難以理解的進行形象化,與現實生活聯系起來以助于學生理解,引發學生的學習興趣。

      2.2 教學方法探討

      如何在有限的教學時間內,在學生現有的知識水平上引入新的知識、新的技能,使學生形成一個計算機整體認識,是《計算機組成原理》這門課程教學改革的關鍵。

      1) 合理組織教學內容、適當增減教材知識點。《計算機組成原理》從實質看就是指令的執行過程,依照這條主線可以將指令的執行分成兩部分:指令流和數據流。指令要運行首先要將指令從內存讀入CPU中,那么這時就要了解內存的組織結構,內存的讀寫原理、內存的性能指標,Cache等;指令要運行還得知道指令是怎樣編碼的,這就得理解指令系統;指令讀入CPU中要進行分析譯碼,這就要理解CPU的工作過程。指令分析譯碼后要執行,所需要的數據是什么,來自于哪,怎樣執行,執行后結果怎樣處理?這就要了解數據在計算機中的表示與運算,數據的輸入與存儲,涉及到內存、外存、輸入設備輸出設備等知識。而這些部件之間要相互聯系就要用到總線。所以在教學中可以依照指令流和數據流這兩個部分來進行講解,對于有些知識點不需要多講,只要讓學生明白就行,比如乘法和除法運算所涉及到的原碼和補碼的乘除運算等。

      2) 構建教與學的互動教學模式。改進教學方法的目的是提高學生的學習興趣,提高課堂教學效果。這就要求教師充分備課,認真設計課堂教學過程;也要求教師吃透課程,理解深刻,對教學內容表述才能自然流暢。教師要不斷地學習充實自己,適應計算機技術的發展變化,在教學中不斷總結經驗和不足,不斷地進行調整和改進,這樣才能激發學生的學習興趣,使學生達到學習目的。在教學中要強化學生的參與意識,改變學生習慣于被動聽課、被動學習的狀況,調動學生的學習積極性,營造學習氛圍,引導學生積極思考,讓學生主動學習,找到適合自己學習的方法,提高學習效率。

      3) 采用啟發式教學等教學方式。在課堂上講解概念,將概念講透,再通過概念一步一步誘導出下一個問題。比如講CPU與外設進行數據傳送的控制方式時,有程序查詢方式、程序中斷方式、DMA方式等,對于程序查詢方式,學生已學過程序設計,能明白程序是什么,計算機是怎樣運行程序的,那么講清楚程序查詢方式主要的步驟,再對學生提問:當外設工作速度慢時,CPU要反復查詢外設工作狀態,不能做其它事情,能不能有其它的方式來解決外設在準備時而CPU不要等待的問題?這樣就引出程序中斷方式。這樣引導學生去思考,增加了課堂交互,調動學生學習積極性和主動性。

      2.3 充分利用現代教育技術,提高教學質量

      現代教育技術已經在教育教學中發揮了不可替代的作用。在《計算機組成原理》教學中也可充分運用現代教育技術,例如利用多媒體課件、網絡教學交互平臺等。利用多媒體課件,可以達到事半功倍的效果。在制作多媒體課件時要合理地選用教學內容,制作要突出中心,課件中可適當加入動畫內容,吸引學生的學習興趣。當然教學中僅僅使用多媒體課件是不夠的,要充分結合板書,例如例題的講解,可以將解題的過程在黑板上書寫,有助于學生理解思考,從而提高教學效果。

      雖然通過課堂教學和實踐環節教學教師和學生能夠進行相互交互,但這還是不夠的。可以利用網絡構建教學交互平臺,將多媒體課件、視頻教程、作業、教學計劃等上傳到網站上提供給學生下載,學生也可通過留言板與同學和教師相互討論交流,從而大大調動學生的學習主動性和積極性。

      還可以通過博客來加強學生的自主學習。現在博客在網上已十分流行,大部分網民都有自己的博客。就現在而言,博客已經成為一種繼課件、積件、資源庫、教育主題網站等信息化教學模式之后,一種新型的網絡應用模式。通過博客可以很方便的進行學校內外網絡學習資源的整合,搭建學習型的網絡社區,讓學生通過網絡進行學習和交流,特別是在寒暑假期間將發揮更大的作用,也將在操作和實踐中培養學生們的信息查詢能力。它的出現改變了人們被動閱讀,只讀不寫的學習方式。

      2.4 重視實踐,加強實驗教學

      《計算機組成原理》課程實踐性很強,在課堂教學強調掌握理論知識的同時,也要注重實踐性教學。理論知識與實踐知識在課程教學中起著同等作用和地位,實踐可以促進學生理解理論知識,而理論知識的提高又促進學生進行更深一層實踐。在教學安排時要盡量讓兩部分的課時平衡,從而提高實踐課的教學地位,讓學生從心里上重視實踐課。首先要帶領學生認識實驗平臺,讓學生熟練掌握實驗平臺中的各個部件芯片和電子器件的功能原理,并且掌握它們之間的工作方式和連接方式。然后在不同的教學階段,設計從易到難的解決實際問題的實驗項目,把實驗從驗證性逐漸過渡到設計性,指導學生進行設計,逐漸加大實驗難度,讓學生自己設計開發,激發學生的創新意思。這樣學生就不必要死記硬背,也能加深對理論知識的理解,從而提高學習效果。

      3 結束語

      總之《計算機組成原理》課程學習難度較大,在計算機專業知識考研中所占比重也較大。

      以上是在《計算機組成原理》教學過程中所得到的一點體會,有的是經驗,有的是教訓。但只有用心,綜合運用各種方式,合理組織和實施教學過程,就會提高教學質量達到教學效果。

      參考文獻:

      [1] 仇德成.計算機組成原理課程教學研究與實踐[J]. 河西學院學報, 2009(5):107-110.

      [2] 鄒紅文,聶雅琳.《計算機組成原理》教學設計研究與實踐[J]. 洛陽理工學院學報:自然科學,2008(1):87-90.

      計算機組成原理知識點范文第2篇

      【關鍵詞】計算機組成原理 課程體系 構建

      【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)09-0247-02

      一、課程建設中存在的問題

      近年來,多數高等院校計算機科學與技術專業都以必修課的形式開設了“計算機組成原理”這門課程。雖然各院校講授的內容各不相同,但是他們對該課程的性質、地位、作用及重要性都有了一定的認識。由于“計算機組成原理”課程覆蓋的專業較多,因此各校在進行教學時在一些問題上還存在不同的認識,其中的有些問題還需要進一步探索。

      二、課程的地位及作用

      “計算機組成原理”是系統介紹了計算機組成與系統結構的基本原理、基本設計與實現方法。通過本課程的學習使學生對計算機的組成與系統結構有較全面的認識,使學生從理論和實踐上掌握計算機系統的設計與開發的方法,進而提高學生進行計算機應用系統設計開發的能力,培養學生的綜合素質。因此,“計算機組成原理”課程在計算機科學與技術專業及相關專業中具有舉足輕重的作用。

      三、課程體系的構建

      (一)課程概述

      本課程主要從計算機的基本概念、基本組成結構分析著手,對計算機各個基本組成部件及控制單元的工作原理進行討論,分析計算機系統的一般特點,使學生掌握有關軟、硬件的基本知識,尤其是個基本組成部件有機連接構成整機系統的方法,為培養學生對計算機系統的分析、設計、開發和使用能力打下基礎。

      (二)課程性質

      適用專業類:高等院校計算機科學與技術及相關專業

      授課時數:54學時

      實踐時數:18學時

      先修課程:數字邏輯、數據結構與算法、C++語言程序設計。

      (三)課程內容

      本課程對教學內容的要求分為3個層次,分別是:“掌握”、“理解”和“了解”。對于要求“掌握”和“理解”的內容,要做到概念清楚,原理明白,并具有分析和計算能力,有些內容還要求會應用。“掌握”比“理解”要求更高,有些知識必須熟記。對要求“了解”的內容應當知道基本概念和基本原理。“計算機組成原理”課程體系應由理論知識、實驗兩大部分組成。

      1.理論知識

      ① 計算機系統概述 (4學時)。主要內容: 計算機系統軟硬件的組成與層次結構、 計算機系統的設計技術與評價標準、 計算機的發展和應用。

      ②計算機的邏輯部件 (6學時)。主要內容:布爾代數的基礎知識、 計算機中常用的組合邏輯電路、時序邏輯電路。

      ③數據表示、運算方法與運算部件 (10學時)。主要內容: 數字化信息編碼、 計算機中數據的表示、轉換和運算、 二進制乘法和除法運算、 浮點數的運算方法、 運算部件、 數據校驗碼。

      ④主存儲器 (6學時)。主要內容: 主存儲器概述、 讀/寫存儲器、 非易失性半導體存儲器。

      ⑤指令系統 (6學時)。主要內容: 指令格式與數據表示、 尋址方式、 指令類型與指令系統的兼容性、 RISC和CISC、 指令系統舉例。

      ⑥中央處理部件 (6學時)。主要內容: 計算機的硬件系統、 控制器的組成、 微程序控制的工作原理、 流水線工作原理。

      ⑦存儲器系統 (6學時)。主要內容: 存儲器系統概述、 高速緩沖存儲器、 虛擬存儲器、 相聯存儲器和存儲保護。

      ⑧輸入輸出系統 (6學時)。主要內容: 輸入輸出系統概述、 程序中斷、 DMA輸入輸出方式、 通道控制方式、 總線結構、 外設接口。

      ⑨計算機系統結構 (4學時)。主要內容: 計算機系統概述、 多媒體計算機、超級流水線處理機和超長指令計算機、 計算機網絡簡述。

      理論共54學時,3學分,成績比例70%。

      2.實驗

      通過做實驗讓學生加深對所學學科知識的理解和掌握,同時培養學生的動手能力和分析問題的能力,為后續課程的學習奠定基礎。具體內容如下:①運算器實驗(6學時)②存儲器實驗(4學時)③微程序控制器實驗(2學時)④模型機組成與指令執行實驗(4學時)⑤輸入輸出實驗(2學時)。

      共18學時,1學分,30%。

      (四)課程的重點和難點

      重點:掌握計算機的各個組成部件的工作原理。

      難點:指令的執行和存儲空間的擴充。

      四、加強課程構建的具體設想及主要措施

      (一)在教學環節中突出本課程的實踐環節

      “計算機組成原理”是計算機科學與技術類專業的一門重要專業基礎課。本課程的學習將為學習“操作系統”、“微機原理”等后續課程和研制開發各種系統和應用軟件打下扎實的理論和實踐基礎,因此可以將“計算機組成原理”課程的知識結構結合相應的實踐環節來鞏固并加深所需的知識點的理解。在教學過程中,即注重學生基礎理論知識的掌握,也注重學生動手能力、設計能力的培養,使本課程在處理知識面的寬度和深度上,既滿足作為基礎課的要求又達能到課程突出實踐環節的特色。

      (二)教學方法的整改策略

      實驗教學分層次組織:以能力培養為宗旨,根據難度分為達到“實驗設置基本要求”和“實驗設置較高要求”的實驗。教師根據學生情況分層次組織實驗,既能掌握基礎性實驗,也能體驗有一定難度的實驗,使不同程度的學生都能從中受益,并提高學生的學習興趣。

      (三)教學手段的改進

      “計算機組成原理”充分地利用了學校網絡資源,將教學課件、教輔材料及習題集等資源上網,使學生方便地下載,了解本課程的教學安排、計劃和要求、考試題型及考核方式,便于學生課下的復習自學、鞏固知識點,并對學生課余主動學習提供了很大的方便。使用這樣先進的教學手段,既提高了教學質量,又取得了良好的教學效果。

      五、結束語

      該課程體系是在分析和研究部分高等院校“計算機組成原理”課程教學實踐基礎上構建的,但是由于多數院校開設“計算機組成原理”課程授課的學生層次和研究方向、專業特色的不同,教學內容、教學方法、教學手段、實驗環節等還處于探索階段。因此其科學性、合理性和實用性有待實踐的進一步檢驗和完善。

      參考文獻:

      計算機組成原理知識點范文第3篇

      關鍵字:CDIO;教學改革;能力培養

      一、引言

      當今世界,經濟、科技飛速發展,計算機技術是信息化社會的重要工具和組成部分,計算機科學領域的變革對我國高校計算機專業教學改革提出了新的挑戰,計算機教育專業委員會(CCF)指出:計算機專業學生需要更多地關心計算系統的整體特性,培養自身計算機系統能力,這也是工程教育的特征。CDIO理念滿足培養“研究型+實踐型”的面向一線的應用型工程人員的需要。《計算機組成原理與結構》課程為以微結構設計者角度來認識計算機系統,涵蓋了計算機系統結構從Conceive ( 構思)、Design ( 設計)、Implement ( 實現)、Operate ( 運作) 的整個過程,是CDIO理念的集中體現,CDIO強調 “做中學”和 “基于項目教育和學習”,以CDIO理念方式開展《計算機組成原理與結構》課程的教學改革可以達到讓學生基本理解掌握系統運行原理和初步具備系統開發能力的目的,極大地改善了《計算機組成原理與結構》課程的教學效果,對培養學生的系統能力、對知識的運用能力、解決實際問題的能力,以及團隊協作精神起著重要的作用。

      二、教學現狀

      《計算機組成原理與結構》課程的教學目標是以微結構設計者角度來認識計算機系統,建立單處理器計算機系統的整機概念,并能夠構造出完整的計算機系統的基本框架,學生在理解高級語言程序與機器級代碼之間對應關系的基礎上,進一步理解機器級代碼如何在具體硬件系統中執行的過程。課程立足于培養學生的系統認知、系統設計能力。

      目前《計算機組成原理與結構》課程在教學中存在以下問題:①教學與實踐脫離,理論教學教師在課堂主要教授理論知識,實驗教師使用實驗臺指導學生實驗,二者缺乏溝通和聯系,學生被動接受抽象枯燥的知識,難以對知識點產生實際認知,知識結構相對固定,難以理解,導致學生對課程興趣低。 ②課程教學知識范圍相對獨立,缺乏與其他相關課程知識的聯系,造成知識點孤立,學生不能很好地建立計算機系統完整概念,缺乏系統觀,難以形成對計算機系統的全面認識。 ③教學實驗大部分以驗證型實驗為主,實驗內容、過程相對固定,缺乏系統性的綜合實踐環節和綜合設計環節,也使得學生理論上一知半解,動手能力弱。 ④本課程的考核測評方式單一,以筆試為主,以理論知識題為主,學生通過短期的突擊,死記硬背就能通過,導致學生對于很多核心內容通常只知其然不知其所以然,因而綜合分析、設計和應用能力也較差,對于需要綜合運用多個跨課程的概念才能解決的問題一籌莫展。上述四個典型的問題,導致學生學習積極性不高,課程建設效果不理想。

      三、基于CDIO的改革措施

      課程教學將結合CDIO的教學理念,結合我國實施的卓越工程師人才培養計劃,將學生動手能力的培養作為課程培養的重點之一,使學生從深層次了解計算機組成原理的結構組成、各個硬件模塊的功能和作用,增強學生對硬件層面能力的提升,從硬件系統功能設計和軟件怎樣驅動硬件工作并使硬件有更高的效率兩方面開展教學活動。

      主要有以下幾個方面的措施:

      1 教學內容要有系統觀

      計算機技術的發展是飛速的,課程內容在保證基礎知識不能減少的同時及時更新新技術,給老師教學和學生學習帶來一定難度。因此在教學內容的設計上應基于自頂向下的教學思路,建立一種從整體功能推進到局部組成、從宏觀結構到微觀實現的層次化課程內容設計模式,從而幫助學生建立計算機硬件系統的整體把握。首先從系統整體角度將計算機進行大體的剖析,從主機到主板,從主板到集成電路,再到門電路,讓學生對計算機系統有一個整體概念;然后以分析問題、解決問題的思路,對構成系統的功能模塊從簡單到復雜,從設計到實現,從構思到運作進行講解,在每部分學習過程中,及時補充相關新技術、新應用的內容,調動學生的求知欲,提高學生學習興趣。

      2 教學手段、教學方法

      在課堂教學中多種教學方法靈活使用,可以使用案例化教學,通過特定案例的分析使學生更加深刻地理解計算機組成原理中的思想和方法,如pentium IV的體系結構和實現方式等,多層次加強學生的實踐與創新能力 。使用實物教學,在講解計算機各部件的時候,可以把實物( 例如內存條、CPU、硬盤等)帶到課堂上,變抽象為形象,讓學生真正體會到計算機組成原理不是空洞的理論,而存在于日常生活之中。使用動畫演示教學,在電子教學課件中插入動畫演示,將模糊抽象的概念變得直觀形象,例如在“Cache的置換策略”這一教學環節中,利用 CAI可以讓學生更清楚地理解Cache和主存的信息交換過程。多種教學手段的使用更能提高學生的學習興趣,提高教學效率。

      3 實踐環節的改進

      改變實踐方式,改進實驗內容。盡可能使用EDA技術,設計虛擬實驗,減小了對實際實驗設備的依賴性,給學生創造有更方便、更靈活的實踐環境。優化實驗內容,增加綜合設計實驗。實踐教學可分為“基礎實驗”、“綜合設計實驗”和“課程設計項目”三部分。“基礎實驗”主要指驗證型實驗,通常在學校安排的實驗課時內用實驗箱完成。 “綜合設計實驗”由綜合型實驗和基于部件的設計型實驗組成,要求學生編寫一定的程序,可以在虛擬實驗環境下設計,實際實驗儀器中完成。“課程設計項目”是學生完成的一個完整項目,分小組完成。內容涉及本課程和其它課程尤其是軟件應用類課程有一定的的交叉知識點或隱性知識,以訓練學生對項目設計的認識、團隊精神和作為工程師的思維模式是主要目的,它對激發學生對本專業的興趣起到至關重要的作用。

      4 考核方式的改進

      建設符合課程大綱的題庫,筆試部分可以從題庫抽取,避免了試卷知識點覆蓋面不全面,學生押題的現象。傳統的考核方式主要側重于原理性知識點,使得很多學生不注重知識的整合和實踐環節,學生通過臨時突擊的考前復習和死記硬背就能通過考試。參考CDIO模式,采用多種方式評價學生的能力。課程總成績由三部分組成 。其中理論測試側重于原理性知識的理解掌握,平時成績考慮學生在學習過程中的表現 、參與小組討論的積極程度 ,實踐成績不僅只看實驗結果還要考慮預習、設計、排錯等幾方面能力。多方面考核因素的組合有利于引導學生既認真學習專業知識又注重知識的積累和綜合運用,還鍛煉了動手能力。

      5 課程教學中的反思

      課程教學中的反思是指就課程授課、實踐教學與實施過程中遇到的問題進行回顧與討論。反思是一種互動式的教學活動,是課程教學中極其重要的一個環節。教師通過反思,對教學方案、教學方法、教學態度不斷重新設計與改進,提高了教學效果和自身教育教學水平。學生通過反思更好的理解和掌握課程知識,達到了能力培養的目的。

      四、結語

      《計算機組成原理與結構》課程是計算機專業的專業基礎課程的課程,應將學生實踐能力、系統觀的培養作為課程培養的重點。本教學改革在CDIO的教學理念下,針對《計算機組成原理與結構》課程的特點,結合社會對“研究型+實踐型”的面向一線的應用型工程人員的需要,改進教學實踐的方式方法,能夠提高教學效果。

      參考文獻

      【1】 CCF計算機教育專業委員會.計算機專業學生系統能力培養和系統課程設置的研究與進展[R].2012中國計算機科學技術發展報告,北京:機械工業出版社,2012,(B):122-150

      計算機組成原理知識點范文第4篇

      【關鍵詞】能力培養;教學方法;基礎課教學;創新能力

      1.引言

      計算機組成原理與匯編語言是計算機相關專業的專業基礎課,而且又是非常重要但又十分難學的課程,我校從2009年以來將計算機學科并入電子與信息工程學院,逐漸體現計算機學科在信息工程領域的重要作用,而這門課程同為其他學科如電子、自動化等課程的先修課,采用了學科交叉,其目的是為了拓寬學生的知識面,培養復合型人才,提高學生的就業率和學生的基本素質。現代教學論認為:學習的過程不能單純的依靠教師的講授,而是要師生交流與合作,采用互動式教學模式,改變傳統教學中教師主導、學生被動學習的狀態,通過教學實驗的改革逐步深化知識,通過教師指導,由學生自行設計《計算機組成原理與匯編語言》綜合實驗,利用匯編語言編程實現計算機組成原理基本功能模型,充分提高了學生的自主學習和認知能力,加深了印象,更有利于對兩門課程知識點的融合。

      2.《計算機組成原理與匯編語言》課程改革方法

      2.1 明確目標,遵循大綱

      利用目標指導教學,授課內容嚴格遵循課程大綱要求,由淺入深。首先讓學生明確目標,提高學生學習的方向性,因此,上課開始時利用2分鐘時間介紹本節課的學習目標和授課計劃,讓學生知道本節課學習的重點和知識的結構,學習到什么程度,這樣師生都明確本節課的學習目的后,才能更好的配合,為后面的“互動式”教學模式打下良好的基礎,充分發揮授課計劃和大綱的目標導向作用。

      2.2 師生互動,靈活“反饋”

      教師在上課過程中,應該時刻掌握課堂節奏,注意調節課堂氣氛,隨時注意觀察學生在聽課過程中的面目表情,尤其是眼神,如果學生能根據教師講授做出相應的回應,眼睛能夠隨著教師的肢體語言靈活轉動,那么此學生處于積極的思考,可以跟上課堂的節奏;如果發現學生異常反饋,如目光呆滯,走神留號等,應該及時的調整課堂講課的節奏,適當放緩,并針對學生難于理解的知識點進行重點講解,因此靈活運用“反饋”機制也是提高教學互動效果的一個重要因素。

      2.3 實踐與理論相結合,杜絕照本宣科

      教師首先要熟悉掌握課程的知識點,以書本理論為基礎,但是在講課過程中一定要杜絕照本宣科,充分發揮教師在教學過程的主導作用,教與學是一對矛盾體,教是主要方面,教師的關鍵作用在于引導和激發學生的學習動力,充分發揮其主動創造性思維。對于互動式教學方法,教師不僅要有廣博的專業知識,而且要具有豐富的工程實踐經驗。在授課過程中,教師把實踐與理論相結合,將自己的實踐經驗與書本理論有效組織、融會貫通后毫無保留的傳授給學生,將相關知識遵從“理論——實踐——理論”這樣一個有序的過程,理論聯系實踐,讓理論與實踐不脫節,應用到課堂教學后,學生不會覺得書本理論的枯燥無味了,而且也會學得書本之外更為重要的實踐經驗,增加了學生學習的積極性具有十分重要的意義,這是提高互動式教學的有一個非常有效的方法。

      2.4 發揮多媒體教學優勢,將板書與多媒體充分結合

      與普通教學相比,多媒體教學有很多優勢,如:直觀性、動態性、圖文聲像并茂、可重復性等。在《計算機組成原理與匯編語言》教學中,可以利用計算機邊講解,并演示,尤其是在匯編語言程序設計中,單純的依靠板書在講解程序設計效果不明顯,而教師利用多媒體現場直接編寫程序可以更好的調動學習的積極性和主動性,教師可以和學生一起完成對某個問題的程序設計,這樣可以從中發現實際編程中的問題,引發學生的思考,提高學生的興趣,學生可以帶著問題進行下一步學習。而對于難于理解的問題,教師再加上板書的講解,可以更加幫助學生去理解掌握,例如在本門課程中對存儲器的擴展(字擴展、位擴展、字位同時擴展)、運算器和控制器設計、指令設計等章節中,教師可以充分的利用多媒體的直觀性和動態性,對其進行圖文并茂的講解,同時利用板書對其分步驟講解,可以加深學生的印象,讓學生跟著老師的課堂步驟走,對提高教學效果有重要的作用。

      2.5 充分利用實驗教學,優化實驗教學過程

      對于《計算機組成原理與匯編語言》這門課程來說,光掌握理論是明顯不夠的,一定要理論與實驗相結合才能更好的掌握知識點。教師要設計好每次實驗,給出實驗指導書,讓學生明確每次實驗的目的、實驗方法,督促學生獨立撰寫實驗報告。本門課程中“計算機組成原理”部分理論知識較強,而“匯編語言”部分實驗要求較高,因此教師要把握好兩者之間的結合,作者采用的方法是,利用匯編語言來實現計算機組成原理的基本組成、功能,例如在計算機組成原理輸入輸出系統章節中,可以通過匯編語言編程模擬實現計算機輸入輸出過程,觀察整個輸入輸出系統是如何從鍵盤輸入數據,送入主存單元,數據是如何在內存中存放,CPU如何調入數據并通過運算單元進行計算,CPU如何將計算的結果送入到存儲器,如何送入到輸出設備(如顯示器)進行顯示等一些列過程,通過這些實驗,學生可以更好的理解計算機組成結構以及各組成部件在計算中的功能,可以提高學生積極性和主動性,而且培養學生的動手能力,讓他對著門枯燥的課程充滿學習的興趣。

      3.教學效果

      在教學改革的實踐中,由于采用以上的教學方式和方法,使教與學這對矛盾體有機的統一起來,不在相互排斥,教師和學生能夠默契的配合。課堂教學氣氛變得活躍,將原本枯燥的課程變得生動有趣,充分發揮學生和教師的最佳狀態,提高了學生的主動學習能力和創新動手能力,從幾年來學生在創新創業等項目上的良好表現證明《計算機組成原理與匯編語言》課程通過互動式教學方法培養學生的學習能力、分析能力、動手能力和創新能力。

      參考文獻

      [1]張培芝.多媒體教學軟件的教學設計方式探討[J].改革與開發,2009(08):34-35.

      [2]田子德.計算機課程多媒體教學設計[J].白城師范學院學報,2003(04).:80-81

      [3]李飛.多媒體教學設計的心理學基礎[J].通化師范學院學報,2012(05):75-76.

      [4]馬秀珍.《計算機組成原理》課的教學方法改革初探[J].中央民族大學學報(自然科學版),2010.8(3):94-95.

      [5]馮梅.多媒體實驗室計算機教學系統設計研究[J].科技信息,2007(29):33-34.

      [6]陳亮.多媒體教學設計中的心理學原則[J].樂山師范學院學報,2011(07):40-42.

      作者簡介:

      計算機組成原理知識點范文第5篇

       

      一、計算機組成原理的課程的教學現狀

       

      (一)課程本身的特點決定這門課程教學難度大

       

      1、基礎概念多的特點

       

      計算機組成原理這門課程由于內容較多,所涉及的基礎概念也較多。在CPU模塊有微程序、微指令及流水線等系統類概念,其中ALU部分有原碼、補碼等與編碼相關的概念;在存儲器部分,與存儲器單元相關的有RAM、SRAM、DRAM、ROM及各種ROM設備,與存儲系統相關的有cache存儲器、虛擬存儲器等概念;外設部分有中斷等信息的各種傳送方法。對整個計算機系統,有計算機的各種性能指標。對各個概念,靠單本文由LWlm.cOM收集整理純記憶的方法很難掌握,必須放在系統中學習。

       

      2、理論性強的特點

       

      計算機組成原理這門課程首先要考慮其原理性,現在仍然采用馮.諾依曼式計算機模型作為基本模型,但也要考慮現代計算機的發展,以融入實際的需要。如何對內容進行合理的安排、銜接,對任課教師來說,是一不小的挑戰。

       

      3、內容抽象的特點

       

      要讓學生明白計算機的工作原理、方法和實現,需弄清數據和信號在計算機各部件件間的流動情況,對學生來說,這看不見也摸不著,如何將信息流動的復雜情況形象、生動地向學生展示、講解,教師對此需要作出相當的努力。

       

      (二)學生對該們課程的認識誤區

       

      大部分的學生認為,我們學的專業是軟件工程,專業是“偏軟”的,而計算機組成原理這門課程是“偏硬”的,對其轉為實際能力表示懷疑。由于對這門課程在學科中的作用認識不明確,在學生中就有一種印象,學習這門課程主要目的是修學分的需要,另外還有考研的需要,但考研的學生比例較小,再加上這門課程本身的學習難度,因此認真學習且能學好這門課程的人數就不多了。

       

      二、對組成原理教學的幾點建議

       

      (一)根據課程設置需要對教學學時進行相應調整

       

      根據不同的專業,學生的不同層次,及大部分學生的就業方向對該課時設置不同的教學學時。報告[3] 中指出,對于多數調查對象為畢業生的調查結果,多數人認為這門課開設為64、48或32學時。而48學時的人稍多些。這與本人想法基本一致,對于非計算機專業,作為導論型的,32學時足矣;對于軟件專業,其目的主要是通過掌握其基本原理,能更好的為軟件系統的設計服務,開設48學時,其中8學時實驗較合理。而對于偏硬件的計算機專業,可以根據需要,開設56或64學時。

       

      (二)對學生對該門課程的認識進行相應正確引導

       

      由于是一門基礎理論課,加上本身的教學內容特點,可能內容較為枯燥,因此學生可能會因為課程內容本身而不感興趣。因此我們要在思想上要對學生加以引導,使學生認識到,學習這門課程不僅對計算機本身的運轉有更深刻的認識,更對與硬件相關的嵌入式系統設計,軟件的設計實現有基礎指導作用。并為學生在計算機領域的進一步研究和發展奠定基礎。因此,學生不能因為這門課程“偏硬”,而自己的專業和就業方向“偏軟”就否定這門課程的重要性。

       

      (三)根據專業要求及課程設置對教學內容作出調整

       

      計算機組成原理在學科中的地位被定為專業基礎課,在學科中具有承上啟下的作用,希望通過本門課程的學習,使學生對計算機硬件的組成、各部件及各部件之間運轉情況進行了解。對于軟件專業的學生來說,為硬件相關的嵌入式系統設計及其他軟件的設計奠定基礎。

       

      計算機組成原理從內容上主要分為三部分:CPU、存儲器、外設。但由于學時的限制及課程的安排(本專業開設了微機原理課,外設是其講授重點),重點講授CPU和存儲器兩部分。存儲器內容分為主存儲器和存儲體系兩部分內容。前者講述存儲元器件的基本原理,而后者則是cache、主存和輔存之間的區別與聯系,如果開設了計算機體系結構這么課程,這存儲體系的內容可簡略介紹,具體內容由計算機體系結構講解。CPU部分與存儲器一樣,在詳細介紹完其核心部件ALU 后,重點即是中央處理器章節,即指令的運行,而指令的運行需要訪問存儲器,這就將CPU與存儲體系聯系起來了。故這兩部分又是有聯系的。由此有關硬件的內容就脈絡清晰、分工明確了。

       

      (四)對實驗內容進行合理的學時分配

       

      實驗課對于一門課程來說,主要目的是加深對知識點認識,使抽象的理論變得形象、具體。因此,對本身理論性強,內容抽象的計算機組成原理課程,實驗課就顯得尤為重要。我們采用的是西安唐都科教儀器公司生產的實驗箱作為實驗設備。與其相配套的實驗有9個,其中主要包括與CPU中的與ALU相關的3個實驗、靜態存儲器存取實驗、微程序控制實驗及4個模型機的設計類實驗。

       

      根據實驗學時的設置,只有8個學時的實驗課。8個學時全部完成這些實驗有一定難度,因此,可將這些試驗進行合理的學時分配,如第1、2個學時完成第一、二個實驗,因為剛開始做硬件實驗不熟悉,但第二個運算器進位實驗教簡單,可順便完成;有了前面的基礎,完成第三個運算器移位控制實驗就簡單多了,因此和第四個稍麻煩的靜態存儲器存取試驗合并在第3、4學時完成;第5個實驗內容較復雜,可單獨安排2個學時完成;這樣就留出了2學時來研究后面的模型及設計與實現的實驗了。

       

      (五)以實踐為手段帶動學生的學習積極性

       

      為了提高學生的學習積極性,加深對知識的掌握,實踐就顯得尤為重要。對軟件專業的學生來說,利用軟件對所學知識進行模擬不失為一種好的辦法。對于計算機組成原理這門課程,實驗內容較為抽象,不易被理解,因此,采用“硬件軟化”的方法,對課程的實驗內容等進行模擬,既可加深對知識的掌握,又可提高大家的軟件設計、編程能力。本系為了提高大家參與的積極性,采用了學生科技立項的辦法,系里拿出一部分資金,將“計算機組成原理虛擬實驗系統的設計與實現”作為一學生科技項目,鼓勵學生組隊參加,和其他項目一起參加評比,并進行獎勵的辦法,在學生中得到了良好的響應。學生做出的項目教師可拿來作為課堂教學用,并可鼓勵學生在此基礎上進行改進,進一步完善。以后甚至可以將系統分塊,讓學生分組做,并作為課后作業的一部分,計入學生平時成績。以此提高學生的學習興趣和動力。

       

      三、結語

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