計算機組成原理論文

　　“計算機組成原理”是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，在整個專業(yè)課的教學中起到了承上啟下的作用。下面是學習啦小編給大家推薦的計算機組成原理論文，希望大家喜歡!

　　計算機組成原理論文篇一

　　《計算機組成原理教學與實踐的探討》

　　摘 要：本文簡述了《計算機組成原理》教學中的現(xiàn)狀和存在的問題，筆者結(jié)合自身的教學體會，提出了根據(jù)學生的特點，制定特色的教學大綱;在教學過程中，融合多種教學方式;在實驗環(huán)節(jié)中，設(shè)置多層次的實驗內(nèi)容的解決方案，進行了教學改革初淺的嘗試。

　　關(guān)鍵詞：計算機組成原理 教學大綱 實驗內(nèi)容

　　《計算機組成原理》是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，在整個專業(yè)課的教學中起到了承上啟下的作用。通過對這門課的學習可以使學生掌握計算機硬件的基本設(shè)計與分析方法，建立起計算機整機工作的概念。

　　隨著計算機技術(shù)快速發(fā)展，計算機的硬件不斷更新?lián)Q代，《計算機組成原理》課程呈現(xiàn)知識面廣、內(nèi)容多、更新快的特點，學生普遍感到這門課程難學、概念抽象、感性認識差。學生在學習上表現(xiàn)為一是興趣不足，二是方法不當，三是自控能力弱。本文就如何開展計算機組成原理的教學與實踐，進行一些粗淺的嘗試與探討。

　　一、因材施教，制定特色的教學大綱

　　教學大綱是規(guī)范教學工作、科學嚴謹?shù)刂笇?dǎo)教學的一個重要依據(jù)。教學大綱制定的好壞，直接關(guān)系到教學執(zhí)行情況和教學質(zhì)量的優(yōu)劣。制定出切實可行的教學大綱，是課程建設(shè)的重要工作之一。在教學過程中，筆者嘗試從教學內(nèi)容的改革、課程時間的分配、實踐內(nèi)容的修改三個方面來制定合適的大綱。

　　1.教學內(nèi)容的改革

　　本課程的基本教學內(nèi)容主要討論了計算機單機系統(tǒng)的組成原理及其內(nèi)部工作機制，包括各大部件的工作原理、邏輯實現(xiàn)、設(shè)計方法及其互連構(gòu)成計算機整機的技術(shù)。主要強調(diào)計算機的基本原理、基本知識和基本技巧的訓(xùn)練。通過本課程的學習，要求學生掌握計算機硬件的設(shè)計與分析方法，建立起計算機整機工作概念。要實現(xiàn)教學內(nèi)容改革要以基本教學內(nèi)容為基礎(chǔ)，針對本課程的特點和學生特點來進行。

　　由于課時從80學時減少為56學時，這就要求教師以課程的基本要求和課程的重難點為出發(fā)點，在有限的時間內(nèi)精煉教學內(nèi)容，從而完成教學大綱的要求。例如：兩位乘法運算和除法運算可以根據(jù)教學進度少講或不講。由于計算機組成原理和計算機網(wǎng)絡(luò)兩門課程都有循環(huán)冗余校驗碼的內(nèi)容，在教學時，循環(huán)冗余校驗碼的內(nèi)容重點可放在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中，計算機組成原理在課程中可少講。

　　2.課程時間的分配

　　課程時間的安排要體現(xiàn)一些原則，重點、難點內(nèi)容應(yīng)該加大時間和比重，尤其對習題課比重需加大。加重習題課的比重，一方面能夠提高學生理解能力和創(chuàng)新能力，另一方面能夠提供豐富的教學反饋信息。

　　在習題課上主要針對理論課教學過程中學生尚未理解透徹、容易混淆的概念及學生自學中沒有解決的問題，進行分析和討論。通過一題多解和分析，加深學生對基本概念和基本理論的理解，起到了舉一反三、觸類旁通的作用，有助于學生在以后的課程設(shè)計中結(jié)合實際進行具體應(yīng)用。在討論問題的同時，學生又會提出新的問題，如此良性循環(huán)，學生的獨立思考能力可得到培養(yǎng)和鍛煉。

　　3.實踐內(nèi)容的修改

　　實踐內(nèi)容對于培養(yǎng)應(yīng)用型人才至關(guān)重要，是培養(yǎng)動手能力的主要手段。主要從三個方面著手：精心選擇實踐項目，合理設(shè)置實踐思考，增加實踐預(yù)習環(huán)節(jié)。

　　首先，精心選擇實踐項目，對實踐內(nèi)容合理調(diào)整。例如：減少復(fù)雜模型機的實踐項目，加重基本模型機的實踐項目，雖然總體上降低了難度，但是通過巧妙設(shè)計實驗內(nèi)容，加重實踐設(shè)計能力，提高學生動手能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學生在實驗中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

　　其次，在實驗中合理設(shè)置實踐思考，要求學生在實驗過程中對實踐思考點做出回答。通過回答這些思考點，培養(yǎng)學生獨立思考能力和創(chuàng)新能力，拓展學生的知識面。帶著問題做實驗并且鼓勵學生自己發(fā)現(xiàn)問題，能夠調(diào)動學生的積極性，激發(fā)他們的學習興趣，讓他們自己學會解決問題。

　　再次，增加實驗預(yù)習環(huán)節(jié)，在預(yù)習環(huán)節(jié)中設(shè)置一些與實驗內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)問題。這些問題的設(shè)置，能加深他們對實驗內(nèi)容的理解。在實驗過程中，既加深了感性認識，又理解了抽象的概念，對理論教學也起到了一定的促進作用。

　　二、多樣化的教學方式，提高教學效果

　　1.充分利用類比方法，培養(yǎng)學生理解能力。

　　類比法是以相似比較為基礎(chǔ)的一種科學研究方法，是利用兩種事物之間某種相似關(guān)系而進行的推理。運用類比的方法，能將抽象、難以理解的模型的某個特性的理解轉(zhuǎn)換為對比較具體、形象的容易理解的模型的對應(yīng)特性的理解，可以使學生加強對內(nèi)容的理解，也是培養(yǎng)學生學習方法的一種重要手段。通過類比方法可以發(fā)現(xiàn)它們的共性和異性，這會使學生更好地加深對教學內(nèi)容的理解和掌握。

　　講授CPU章節(jié)過程中，為了幫助學生建立數(shù)據(jù)通路的概念，可借助于城市自來水管網(wǎng)模型，它們之間有很多共性：水流通路和數(shù)據(jù)通路之間有很多類似的地方。

　　講解輪詢和中斷兩種程序控制方式時，借助于教師依次收作業(yè)和科代表收齊作業(yè)的事例來幫助學生理解這兩種方式的特點。

　　2.適當介紹本學科新技術(shù)，拓展學生的知識面。

　　因為計算機發(fā)展迅速，課本知識更新速度不快，所以有必要在課堂上補充新技術(shù)。例如：組織學生討論如何購買計算機，需要考慮哪些因素，在他們討論中適當引導(dǎo)，將硬件新技術(shù)融入到討論中。然后，布置學生查找計算機硬件發(fā)展狀況的文章。通過這次作業(yè)，學生查找文獻的能力提高了，對計算機硬件的興趣提高了，對當前新技術(shù)也有所了解了。

　　講解校驗碼時，引入ECC(Error Checking and Correcting，錯誤檢查和糾正)內(nèi)存新技術(shù)的應(yīng)用。講到CISC(complex instruction set computer，復(fù)雜指令集計算機)和RISC(reduced instruction set computer，精簡指令集計算機)指令風格時，注意介紹兩個技術(shù)的最新應(yīng)用，指出技術(shù)發(fā)展是交替發(fā)展的。

　　3.采用多媒體技術(shù)，激發(fā)學生的興趣。

　　多媒體教學方式能夠使教學形象化、生動化?！队嬎銠C組成原理》課程的教學內(nèi)容具有較強的抽象性和技術(shù)性，相當一部分內(nèi)容是用傳統(tǒng)教學手段無法直觀、形象地描述的。例如：計算機內(nèi)部組成的工作過程和原理，這些內(nèi)容難以通過課堂講授完全讓學生理解和掌握。所以，在教學準備過程中應(yīng)精心制作多媒體動畫，從而更好地提高教學效果。在指令執(zhí)行的過程這一教學環(huán)節(jié)中，可以利用Flash動畫形式讓學生更清楚地看到讀取指令、分析指令到執(zhí)行指令的各種信息流的流動過程。

　　講解IEEE754單精度浮點數(shù)標準時，課堂上利用多媒體演示在Visual C++6.0環(huán)境下單精度浮點數(shù)在計算機中的表現(xiàn)形式，如：float num=5.0/32，查看反匯編結(jié)果。從而讓學生切身感受到IEEE754的應(yīng)用。

　　講解海明校驗碼的編碼規(guī)則和校驗時，先通過講解一個8位二進制海明校驗碼的C語言實現(xiàn)的程序，然后讓學生編制出一個7位二進制海明校驗程序，不光將前后學過的知識融會貫通，又加深了對海明校驗碼這個知識點的理解。

　　多媒體手段可以運用精確、逼真、動態(tài)的圖像、視頻、聲音等多種媒體全方位調(diào)動學生的積極性，激發(fā)學生的學習興趣，強化學習效果。

　　4.借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高學生自學能力。

　　現(xiàn)代的社會是信息化社會，網(wǎng)絡(luò)無所不在，已經(jīng)融入到社會的各個方面。采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，組織教學自學延伸了教學活動。由于網(wǎng)絡(luò)中有豐富的教學資源，在教學過程中，積極推薦學生課后上國家級精品課程網(wǎng)站，開展課后學習。在自學的過程中，學生的困惑可以通過電子郵件、QQ等形式與教師進行有效的交流。通過網(wǎng)絡(luò)途徑，不僅豐富了教學內(nèi)容，而且彌補了教學的不足，提高了學生的自學能力。

　　三、多層次的實驗內(nèi)容設(shè)置，注重學生動手能力的培養(yǎng)

　　在實驗進度安排上采用循序漸進的學習方式，形成三個層次的實驗內(nèi)容。將實驗內(nèi)容分為驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗，形成從部分到整體、從接受知識型到綜合能力型逐級提高的實驗內(nèi)容。

　　1.驗證性實驗

　　驗證性實驗主要學習基本實驗儀器的使用，掌握基本的實驗方法和技術(shù)，了解實驗機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成。通過設(shè)計一系列小實驗的驗證和應(yīng)用，要求學生掌握實驗系統(tǒng)單元模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及相關(guān)電子芯片的基本邏輯，理解單元模塊的工作原理及該單元模塊在整機系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　2.綜合性實驗

　　綜合性實驗讓學生建立整機思想，在掌握單元模塊工作原理的基礎(chǔ)上，掌握計算機整機系統(tǒng)地協(xié)調(diào)運行。為了達到這一教學目的，我們在教學內(nèi)容中安排一定量的綜合設(shè)計實驗，要求學生通過一系列此類實驗，掌握整機運行模式，讓學生通過實踐，建立牢固的整機思想，進一步深刻理論知識。

　　3.設(shè)計性實驗

　　設(shè)計性實驗是原理應(yīng)用能力的培養(yǎng)階段。通過這一階段的系列實驗，要求學生能利用在第二階段建立的整機思想，對指導(dǎo)教師提出的課題任務(wù)，提出解決方案，陳述原理的應(yīng)用，自主設(shè)計實驗所用的單元模塊以及實驗步驟，進而通過實踐得出實驗結(jié)論。學生在這一階段，通過自主實驗的設(shè)計，從成功與失敗交替中受到訓(xùn)練，得到整體素質(zhì)提高。比如：指令系統(tǒng)的設(shè)計，要求學生根據(jù)設(shè)計中對計算機功能和組成的要求來完成對指令系統(tǒng)的設(shè)計。

　　總結(jié)

　　本文主要從教學大綱的制訂、多種教學方式的融合、多層次實驗內(nèi)容設(shè)置三個方面進行了計算機組成原理教學與實踐一些初步嘗試。在教學過程中，應(yīng)從培養(yǎng)學生的學習興趣入手，加強學生學習動機的培養(yǎng)，以學生為中心，發(fā)揮教師和學生的積極性，提高計算機組成原理的教學質(zhì)量，努力培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才。同時，我們也清楚認識到教學改革是一個逐步深化的長期過程，廣大學生和教師自身的素質(zhì)有待發(fā)展和提高。

　　參考文獻：

　　[1]張功萱，顧一禾，鄒建偉，王曉峰.計算機組成原理[M].清華大學出版社，2005，(9).

　　[2]劉芳，戴葵，劉蕓，王志英.“計算機組成原理”中設(shè)計性環(huán)節(jié)的教學探討[J].計算機教育，2007，(4).

　　[3]柴志雷.《計算機組成與體系結(jié)構(gòu)》教學初探[J].考試周刊，2007，(2).

　　[4]徐愛萍，劉建英，吳松梅.計算機組成原理課程教學改革研究[J].高等建筑教育，2004，(3).

點擊下頁還有更多>>>計算機組成原理論文