地方性本科院校《计算机组成原理》课程教学探讨

摘 要：《计算机组成原理》是计算机及其它相关专业的核心专业基础课，在整个学科的课程体系中处于承上启下的位置，在学生专业培养中具有非常重要并且不可替代的作用。然而，由于该课程本身内容复杂抽象，加上学生对该课程的重要性认识不足，并且缺乏设计合理的实践环节，该课程的教学效果大多不够理想。该文首先分析了《计算机组成原理》课程的地位和特点，以及当前教学中存在的不足，然后以地方性本科院校为出发点，对如何改进该课程的教学效果进行了一系列的探讨。

关键词：计算机 组成原理 教学探索 地方性 本科院校

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0116-02

《计算机组成原理》课程是计算机及其它相关专业的一门核心专业基础课程，该课程的主要内容包括计算机系统各个重要组成部分的工作原理和实现方式，既涉及到计算机硬件电路的设计，也涵盖了汇编语言等相关软件知识，在整个专业体系结构中起到承上启下的独特作用，具有不可替代的地位[1]。如学生如对该课程的内容能深入理解掌握，不仅对后续专业课程的学习大有助益，并且为以后职业生涯的发展都奠定了坚实的基础。因此，作为该课程的教学老师，如何能通过多种方法，以深入浅出的形式尽可能地让学生比较容易的掌握该课程的内容知识并能灵活运用就显得尤为重要。

1 当前《计算机组成原理》教学效果不佳的原因分析

一直以来，《计算机组成原理》的教学效果都不是很好，普遍反应是学生难学，教师难教。尤其是地方性本科院校，由于学生基础知识相比重点院校较为薄弱，同时由于经费资源等限制，实验设备也较为有限，因此该课程往往是老大难课程，甚至老师都因为怕教学效果不好而不愿意接手该课程。该文对造成该现象的原因进行了深入调研分析。经过总结，发现主要有以下几点。

1.1 先导课程多，学生基础知识掌握不扎实

《计算机组成原理》是一门介绍计算机重要组成部件工作原理的课程，学生学习该课程需具备一定的计算机相关基础知识。其先导课程包括《计算机导论》，《数字电路基础》等，只有掌握该两门课程的内容，才能对《组成原理》涉及到的基本概念和电路有比较清晰的认识。如学生已学过《离散数学》，《汇编语言》等课程，对《组成原理》课程内容的理解也非常有帮助。然而，根据多年的教学经验，很多同学由于大一对大学专业学习的不适应，以及部分转专业同学甚至根本没上过相关的先导课程，导致一部分同学相关的基础知识掌握不扎实，难以在此基础上顺利的学习《组成原理》相关内容。

1.2 教材内容陈旧

计算机学科的特点是发展非常迅速，日新月异，根据摩尔定律，计算机CPU和其它电路上单位体积内的元器件的数目每隔十八个月便会增加一倍，也即性能提升一倍，各个器件的架构也会经常发生改变。而计算机组成原理课程的教材内容通常都比较陈旧，无法反应当前主流计算机的最新结构，导致学生所学的内容和日常接触到的计算机有差别，使其认为所学内容过于陈旧，无法应用，从而产生轻视和厌倦情绪，不容易学好。

1.3 内容抽象，枯燥

《计算机组成原理》所授知识为各组成部件的原理和实现，内容较为抽象，很难通过观察等手段直接理解，需要经过逻辑推理，实验观测等间接方式掌握，因此对于学生抽象思维能力和逻辑推理能力具有一定要求[2-3]。而对于地方性本科院校学生来说，这方面的能力相对重点院校学生较为欠缺，因此也对该课程的教学效果产生一定影响。

1.4 实验安排不合理

一般来说，《计算机组成原理》课程除了课堂理论教学，通常还会安排一定的实验教学环节让学生通过练习加强实际动手能力，并对所学知识有更加深刻的理解。然而，当前很多地方性本科院校的实验安排并不合理，导致实验教学并未达到预期效果。主要原因一是由于经费设备等资源条件的制约，无法为学生提供最合适的实验设备和环境；二是由于实验课程目的不明确，课程安排不合理，导致实验课时学生只会对照实验指导书机械照做步骤，照抄结果，无法理解实验步骤和结果的内在含义。

2 对《计算机组成原理》课程教学方式改进的探讨

该文在分析了《计算机组成原理》课程的特点和当前教学效果不佳的深层次原因之后，结合地方性本科原因的具体实际情况，对该课程的课堂教学方式如何进行改进进行了初步探讨。该文认为，可以从以下几方面进行改进的尝试。

2.1 对相关重点基础知识进行系统复习

如果学生基础不够，很难学好本课程的内容，因此，本着磨刀不误砍柴工的思路，在正式进行《计算机组成原理》内容的授课之前，抽2次课程对《计算机导论》以及《数字电路基础》中和该课程密切相关的重点内容进行复习，扫清学生学习该课程的前置障碍显得尤为重要。

2.2 结合业界最新动态讲授内容

针对学生认为所学内容陈旧，和现实脱节的情况。该文认为，在讲授课本知识的时候，适当结合当前业界相关最新动态，并指出课本知识和最新动态之间的趋势发展传承关系，会有非常好的效果，让学生对所学内容的重要性会有更加深刻的理解，激发学生的学习热情和动力。比如，在介绍存储器的时候，可以穿插介绍最新的ssd硬盘的发展。在介绍CPU的时候，可以结合当前智能手机上的最新CPU架构进行讲解。

2.3 在教学过程中通过举例子等方式尽可能的增加内容的直观性

《计算机组成原理》难点之一就在于其抽象性，因此，在教学过程中应尽可能的采用举例子等不同的方式将抽象的内容和直观的事物产生关联，增加内容的直观性，降低学生的学习难度。比如，在介绍外围设备和主机之间进行信息交换的不同方式及其优缺点的时候，可以利用幼儿园教师给小朋友分糖果的比喻，让学生和容易就能掌握不同方法的信息交互过程以及优缺点，取得了非常好的效果。

2.4 不同层次的实验内容设计

地方性本科院校中，不同的学生基础和学习的主管能动性不同，采用同样的实验教学内容对一部分学生来说太过容易，而另一部分学生却反映较难，因此很难协调。该文通过采用分层次的实验内容设计，将实验分成简单的验证性实验，较为复杂需要理解和思考的设计性实验等两个层次的实验内容，让不同层次的学生都能获得较好的实验训练，并辅以分组讨论[4]，学生动态层次调整，灵活考核的措施让学生获得较好的实验课程学习的效果。

2.5 借鉴国内外一流高校的教学模式和方法

《计算机组成原理》在计算机和其它相关专业开课时间已经较久，特别是在国内外一流高校，都形成了很成熟的教学模式和方法。作为地方性本科院校，完全照搬这些教学方法可行性并不高，然而这些先进的教学方式方法还是有非常多的地方值得借鉴。该文在教学过程中，结合该校学生的特点，选取了很多先进教学理念和方式中适合该校的进行了若干尝试。如，斯坦福大学在教授计算机组成原理课程的时候，强调从程序员的角度，认识理解计算机系统是如何执行程序的[5]。

3 结语

该文在分析了当前计算机组成原理课程教学存在的不足基础上，以地方性本科院校为出发点，对一系列的教学改进方式进行了探讨，以期获得更好的教学效果，让学生能更快更好地掌握该课程涉及到的相关知识，并能进行灵活运用，为后续课程的学习乃至整个职业生涯的发展打下良好的专业基础。

参考文献

[1]袁春风，杨若瑜，王帅，等.计算机组成与其他课程之间的关联内容分析[J].计算机教育，2015（17）：35-38.

[2]翟海庆，赵开新，张正本.计算机组成原理课程教学的现状与对策[J].科技信息，2009（25）：131.

[3]厉豪强.浅谈“计算机组成原理实验”教学质量的改进[J].现代经济信息，2009（23）：311.

[4]苏红旗.《计算机组成与结构》课程的教学改革与探索[J].科技资讯，2012（28）：158.

[5]王帅，袁春风. 美国一流大学计算机组成与系统结构实验课程研究[J].计算机教育，2011（17）：115-118.

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