《計算機組成原理》課程建設的改革及探索
《計算機組成原理》是計算機科學與技術及相關專業的一門專業必修課程，主要介紹計算機系統五大功能部件的工作原理，其主要教學任務是讓大學生認識和掌握計算機硬件結構的功能和培養相關應用和開發能力，是《微機原理》、《操作系統》、《系統結構》等課程的前導課程，在計算機類專業的課程中起著承前啟后的重要紐帶作用。
傳統的《計算機組成原理》課程的教學，大多是以教師為中心，一般采用理論講授的教學方式，實驗項目也大部分以驗證性實驗為主，學生對這門課普遍感到既抽象又枯燥，造成的結果是教師難教和學生畏學。基于以上問題，我們進行了課程教學改革，主要解決的問題是：在教學大綱規定的有限課時內，緊緊把握課程的主線和重點，以培養應用型人才為目標，充分激發學生的主觀能動性，徹底改變當前計算機專業學生存在的怕硬件的現象，使學生不僅掌握計算機系統各部件的工作原理，而且具備較強的實踐動手能力。
1 吃透教材，合理組織教學內容
目前，高校《計算機組成原理》課程普遍存在教學內容多、課時少的特點。作為計算機科學與技術及相關專業研究生全國統考的必考課程之一，為了讓學生全面掌握《計算機組成原理》的考研知識點，挑選一本內容條理，組織得當的教材非常重要。按照我院教學計劃的安排，本著考研第一的教學理念，我們選擇了唐朔飛教授的編寫的《計算機組成原理》作為主要教材。
在教學內容的編排上，從計算機系統整體概念出發，以計算機五大組成部件為主線，按照教學大綱，對每一章的知識點都進行分類，哪些是重點，哪些是難點，哪些要精講，那些要選講，在備課的過程中都做了詳細安排。精講的內容主要由教師講授，對于一些細節一定要講透，讓學生徹底掌握。同時要求教師要了解與本課程有關的前沿知識，在課堂上作為知識的補充。這樣既提高了學生的學習興趣，又彌補了教材的不足；對于選講部分，可讓學生利用課外時間進行自學或討論，教師安排專門的時間進行總結，既彌補了課時不足的缺點，又能培養學生的自學能力。
2 以學生為主體、采用理論推導為主的教學方法
上世紀九十年代以后，建構主義的教學模式逐漸發展起來。這種教學模式提倡以學生為教學主體，在整個教學過程中，教師的作用是組織者、指導者、幫助者和促進者，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。
《計算機組成原理》是一門基礎理論課，內容多而抽象，學生理解起來較難，很多學生在學完整個課程后仍似懂非懂，不得要領。究其原因，主要是學生在學習過程中處于被動地位，他們被動地聽老師講課，被動地記憶一些知識點，被動地做題，而不是主動地參與到學習過程中去。所以對于知識點學生不能很好地整體把握，不能形成計算機系統的整體框架。
因此，在教學過程中，我們必須遵循建構主義的教學思想，讓學生作為教學過程的主體，采用理論推導為主的教學方法來徹底改變的教學效果。
在具體實施過程中，對于每一個新內容，教師在講授前都要對該內容作簡明扼要的介紹，關鍵要把該內容與課程體系的關系告訴學生，幫助學生對新學知識點進行定位。接下來承前啟后地提出每一節課將要解決的問題以及解決該問題要采用的方法，對于某些知識點，還可以漸進地幫助學生分析用這種方法解決問題所存在的缺點，進而提出還有哪些更先進的方法。把這些作為每節課的任務布置給學生。學生就有了明確的學習目標和知識定位，就會在學習過程中充分發揮自己的主觀能動性。這樣既節省了時間，又提高了學習效率，還能培養學生的自學能力和創新能力。
3 改變教學手段，提高學習效率
目前，大部分《計算機組成原理》教材雖然都配套多媒體教學課件，但只是對課本內容的羅列，知識點較亂，重點不突出，實用性差。因此，要求教師在課下必須大量查閱相關資料，把了解和掌握的計算機科學發展的前沿技術作為必要的知識補充。備課時，教師要對計算機體系結構進行重新梳理和歸納，按照自己的理解補充課件內容，這樣才能充分發揮多媒體課件的優勢，創造一個良好的學習環境。
在實施過程中，我們以導學為主，以任務驅動法、啟發式教學法、案例教學法等多種方法相結合為輔，貫穿于理論教學、課堂討論、集體答疑、實踐活動等各個教學環節。在多媒體課件的輔助下，教師不再照本宣科，課堂教學不再枯燥無味，而是變得更加生動形象，學生的學習興趣提高了，學生的積極性調動起來了。同時，教師還必須加強對學生課外學習的輔導和督促，要督促學生獨立地完成作業和實驗，教師要及時進行評分并反饋給學生，對表現好的同學要表揚，強化他們學習自主性的意識，對表現不好的學生要多鼓勵和幫助，引導他們自主學習。
4 建立試題庫，夯實教學質量
為了讓學生更好地把握重點和難點，根據教材及大綱要求，建立了《計算機組成原理》課程的.試題庫。試題庫共30份，包括填空題、選擇題、判斷題、簡答題和計算題5種題型。我們教學的目的是讓學生掌握每一個知識點，所以試題庫要向學生公開。試題庫基本涵蓋了大綱規定的所有知識點，尤其是重點和難點，要從不同題型體現，才能讓學生真正掌握。學生如果對試題庫中的題目真正做到會選擇、會回答、會判斷、會計算，我們的教學目的就達到了。在期末考試試卷中，為了避免少數學生死記硬背題庫中的試題，在試卷中除了一部分題庫的試題外，還必須補充一定比例的新題。通過建立試題庫，學生明確了自己的學習目標，教師減輕了工作量，教學質量也得到了保證。
5 理論和實踐相結合，培養創新能力
長期以來，我們一直都重視課程的知識傳授，而對于培養學生的創新能力、提高學生的綜合素質卻做得遠遠不夠。而創新能力的培養，綜合素質的提高，需要實驗教學環節的加強。為此，經過多方的調研，我們從2004年開始陸續購買了北京精儀達盛科技有限公司生產的《計算機組成原理》實驗系統，逐漸建立并完善了《計算機組成原理》實驗室，同時把《計算機組成原理》的課程教學分為理論教學、實驗教學、課程設計三大模塊。
理論教學模塊包含的內容如表1所示。
由于課時及相關知識欠缺等原因，對于《計算機組成原理》的課程設計，結合我系學生實際情況，我們在《計算機組成原理》相關課程全部開設后，在大三第二學期開設一門《硬件課程綜合設計》實踐課，旨在讓學生對硬件類課程的內容梳理融合，進行一些設計性試驗。
由于學生基礎較弱，完成以上設計性實驗的難度很大，大部分同學在規定的課時內不能按時完成，所有我們必須充分利用周六和周日來開放實驗室，讓學生有更多的時間完成實驗，這樣就有效地解決了課時和能力培養之間的矛盾。
6 結束語
《計算機組成原理》的課程教學和實驗室的建立完善在我校都還是一個新的探索，幾年地努力，幾年的實踐 ， 讓我們深深體會到深化教學改革 ， 提高教學水平 ， 促進了實驗室的建設與發展， 對學生工程技術能力的培養起到了的積極作用。今后，我們還需要不斷地努力進取，才能使其日臻完善。
【《計算機組成原理》課程建設的改革及探索】相關文章：