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计算机组成原理知识点

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计算机组成原理知识点

计算机组成原理知识点范文第1篇

关键词:计算机组成原理;教学改革;教学探讨

中图分类号: G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)30-7267-02

《计算机组成原理》是计算机类专业学生的一门专业基础必修课,也是从2009年开始的研究生入学考试中的专业考试课之一。它在整个计算机类专业课的教学中,起着承上启下的作用,在计算机科学与技术专业人才培养方案中占据着重要地位。其主要教学任务是使学生能够系统、完整地理解计算机的基本组成结构和工作原理,掌握计算机各主要部件的硬件组成结构、相互联系和作用,以及计算机系统的基本设计技术,培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及其开发能力。但是在对计算机专业学生的《计算机组成原理》教学中却普遍遇到了这样的问题:《计算机组成原理》理论性的东西多;知识点广,学生觉得这是一门枯燥无用的课程;认为学了以后用不到。那么如何认识它在计算机专业中的作用和地位,如何进行教学与改革及提高教学质量呢?

1 课程特点及内容

《计算机组成原理》主要讲述了基于冯·诺依曼式机的五大部件的构成及其工作原理,包括控制器、运算器、存储器、输入输出设备。教材一般从概述、数据的表示及运算、存储器、指令系统、CPU和输入输出系统及各设备之间互连的部件总线这几方面进行介绍。理论性强,知识点多,难点、重点也多,且对学生来讲太抽象,现在的计算机内部已经高度集成,学生难以理解和想像,又不能直观地看到计算机内部结构和计算机的工作过程,且学生又觉得学了后没多大用,所以有些学生在课程结束时,还是似懂非懂不得要领。

因此这门课程在各个高校普遍存在“老师不好教,学生不好学”的现象,学生从本质上没有真正参与到学习中去。到考试时,靠死记硬背记住一些知识点和一些题型来应付考试,对于各个知识点之间的关系不能理解更不能衔接,就更无法形成一个整体。而从这几年的考研题型中来看,对于这门课程是要求学生对计算机有个整体的认识并能形成整机概念,要求学生对于各个知识点能融会贯通灵活运用。

2 《计算机组成原理》课堂教学改革的探索

了解了《计算机组成原理》特点及其内容,那么如何开展教学工作来提高教学质量呢?

2.1 激发学生的学习兴趣

首先让学生知道为什么学习《计算机组成原理》、《计算机组成原理》的特点及其重要性,从内心重视这门课程,明确课程学习的目的和意义。我院的《计算机组成原理》课程是开在大一的第二学期,学生对硬件的认识也就停留在有这个硬件,至于这个硬件是做什么、有什么作用就不知道了。所以在第一次上课时,首先要让学生对计算机硬件有个深入的认识,这可以向学生展示实物,让学生知道各个部件是做什么的,各个部件之间是如何进行联系的,引导学生一步一步地进行思考,从而诱发学生的学习兴趣。

培养学生的学习兴趣,要不断地改进教学方法,使他们从被动学习转变成主动学习。在课堂教学中要增强与学生的互动,举一些生活中常见的实例,将一些难以理解的进行形象化,与现实生活联系起来以助于学生理解,引发学生的学习兴趣。

2.2 教学方法探讨

如何在有限的教学时间内,在学生现有的知识水平上引入新的知识、新的技能,使学生形成一个计算机整体认识,是《计算机组成原理》这门课程教学改革的关键。

1) 合理组织教学内容、适当增减教材知识点。《计算机组成原理》从实质看就是指令的执行过程,依照这条主线可以将指令的执行分成两部分:指令流和数据流。指令要运行首先要将指令从内存读入CPU中,那么这时就要了解内存的组织结构,内存的读写原理、内存的性能指标,Cache等;指令要运行还得知道指令是怎样编码的,这就得理解指令系统;指令读入CPU中要进行分析译码,这就要理解CPU的工作过程。指令分析译码后要执行,所需要的数据是什么,来自于哪,怎样执行,执行后结果怎样处理?这就要了解数据在计算机中的表示与运算,数据的输入与存储,涉及到内存、外存、输入设备输出设备等知识。而这些部件之间要相互联系就要用到总线。所以在教学中可以依照指令流和数据流这两个部分来进行讲解,对于有些知识点不需要多讲,只要让学生明白就行,比如乘法和除法运算所涉及到的原码和补码的乘除运算等。

2) 构建教与学的互动教学模式。改进教学方法的目的是提高学生的学习兴趣,提高课堂教学效果。这就要求教师充分备课,认真设计课堂教学过程;也要求教师吃透课程,理解深刻,对教学内容表述才能自然流畅。教师要不断地学习充实自己,适应计算机技术的发展变化,在教学中不断总结经验和不足,不断地进行调整和改进,这样才能激发学生的学习兴趣,使学生达到学习目的。在教学中要强化学生的参与意识,改变学生习惯于被动听课、被动学习的状况,调动学生的学习积极性,营造学习氛围,引导学生积极思考,让学生主动学习,找到适合自己学习的方法,提高学习效率。

3) 采用启发式教学等教学方式。在课堂上讲解概念,将概念讲透,再通过概念一步一步诱导出下一个问题。比如讲CPU与外设进行数据传送的控制方式时,有程序查询方式、程序中断方式、DMA方式等,对于程序查询方式,学生已学过程序设计,能明白程序是什么,计算机是怎样运行程序的,那么讲清楚程序查询方式主要的步骤,再对学生提问:当外设工作速度慢时,CPU要反复查询外设工作状态,不能做其它事情,能不能有其它的方式来解决外设在准备时而CPU不要等待的问题?这样就引出程序中断方式。这样引导学生去思考,增加了课堂交互,调动学生学习积极性和主动性。

2.3 充分利用现代教育技术,提高教学质量

现代教育技术已经在教育教学中发挥了不可替代的作用。在《计算机组成原理》教学中也可充分运用现代教育技术,例如利用多媒体课件、网络教学交互平台等。利用多媒体课件,可以达到事半功倍的效果。在制作多媒体课件时要合理地选用教学内容,制作要突出中心,课件中可适当加入动画内容,吸引学生的学习兴趣。当然教学中仅仅使用多媒体课件是不够的,要充分结合板书,例如例题的讲解,可以将解题的过程在黑板上书写,有助于学生理解思考,从而提高教学效果。

虽然通过课堂教学和实践环节教学教师和学生能够进行相互交互,但这还是不够的。可以利用网络构建教学交互平台,将多媒体课件、视频教程、作业、教学计划等上传到网站上提供给学生下载,学生也可通过留言板与同学和教师相互讨论交流,从而大大调动学生的学习主动性和积极性。

还可以通过博客来加强学生的自主学习。现在博客在网上已十分流行,大部分网民都有自己的博客。就现在而言,博客已经成为一种继课件、积件、资源库、教育主题网站等信息化教学模式之后,一种新型的网络应用模式。通过博客可以很方便的进行学校内外网络学习资源的整合,搭建学习型的网络社区,让学生通过网络进行学习和交流,特别是在寒暑假期间将发挥更大的作用,也将在操作和实践中培养学生们的信息查询能力。它的出现改变了人们被动阅读,只读不写的学习方式。

2.4 重视实践,加强实验教学

《计算机组成原理》课程实践性很强,在课堂教学强调掌握理论知识的同时,也要注重实践性教学。理论知识与实践知识在课程教学中起着同等作用和地位,实践可以促进学生理解理论知识,而理论知识的提高又促进学生进行更深一层实践。在教学安排时要尽量让两部分的课时平衡,从而提高实践课的教学地位,让学生从心里上重视实践课。首先要带领学生认识实验平台,让学生熟练掌握实验平台中的各个部件芯片和电子器件的功能原理,并且掌握它们之间的工作方式和连接方式。然后在不同的教学阶段,设计从易到难的解决实际问题的实验项目,把实验从验证性逐渐过渡到设计性,指导学生进行设计,逐渐加大实验难度,让学生自己设计开发,激发学生的创新意思。这样学生就不必要死记硬背,也能加深对理论知识的理解,从而提高学习效果。

3 结束语

总之《计算机组成原理》课程学习难度较大,在计算机专业知识考研中所占比重也较大。

以上是在《计算机组成原理》教学过程中所得到的一点体会,有的是经验,有的是教训。但只有用心,综合运用各种方式,合理组织和实施教学过程,就会提高教学质量达到教学效果。

参考文献:

[1] 仇德成.计算机组成原理课程教学研究与实践[J]. 河西学院学报, 2009(5):107-110.

[2] 邹红文,聂雅琳.《计算机组成原理》教学设计研究与实践[J]. 洛阳理工学院学报:自然科学,2008(1):87-90.

计算机组成原理知识点范文第2篇

【关键词】计算机组成原理 课程体系 构建

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0247-02

一、课程建设中存在的问题

近年来,多数高等院校计算机科学与技术专业都以必修课的形式开设了“计算机组成原理”这门课程。虽然各院校讲授的内容各不相同,但是他们对该课程的性质、地位、作用及重要性都有了一定的认识。由于“计算机组成原理”课程覆盖的专业较多,因此各校在进行教学时在一些问题上还存在不同的认识,其中的有些问题还需要进一步探索。

二、课程的地位及作用

“计算机组成原理”是系统介绍了计算机组成与系统结构的基本原理、基本设计与实现方法。通过本课程的学习使学生对计算机的组成与系统结构有较全面的认识,使学生从理论和实践上掌握计算机系统的设计与开发的方法,进而提高学生进行计算机应用系统设计开发的能力,培养学生的综合素质。因此,“计算机组成原理”课程在计算机科学与技术专业及相关专业中具有举足轻重的作用。

三、课程体系的构建

(一)课程概述

本课程主要从计算机的基本概念、基本组成结构分析着手,对计算机各个基本组成部件及控制单元的工作原理进行讨论,分析计算机系统的一般特点,使学生掌握有关软、硬件的基本知识,尤其是个基本组成部件有机连接构成整机系统的方法,为培养学生对计算机系统的分析、设计、开发和使用能力打下基础。

(二)课程性质

适用专业类:高等院校计算机科学与技术及相关专业

授课时数:54学时

实践时数:18学时

先修课程:数字逻辑、数据结构与算法、C++语言程序设计。

(三)课程内容

本课程对教学内容的要求分为3个层次,分别是:“掌握”、“理解”和“了解”。对于要求“掌握”和“理解”的内容,要做到概念清楚,原理明白,并具有分析和计算能力,有些内容还要求会应用。“掌握”比“理解”要求更高,有些知识必须熟记。对要求“了解”的内容应当知道基本概念和基本原理。“计算机组成原理”课程体系应由理论知识、实验两大部分组成。

1.理论知识

① 计算机系统概述 (4学时)。主要内容: 计算机系统软硬件的组成与层次结构、 计算机系统的设计技术与评价标准、 计算机的发展和应用。

②计算机的逻辑部件 (6学时)。主要内容:布尔代数的基础知识、 计算机中常用的组合逻辑电路、时序逻辑电路。

③数据表示、运算方法与运算部件 (10学时)。主要内容: 数字化信息编码、 计算机中数据的表示、转换和运算、 二进制乘法和除法运算、 浮点数的运算方法、 运算部件、 数据校验码。

④主存储器 (6学时)。主要内容: 主存储器概述、 读/写存储器、 非易失性半导体存储器。

⑤指令系统 (6学时)。主要内容: 指令格式与数据表示、 寻址方式、 指令类型与指令系统的兼容性、 RISC和CISC、 指令系统举例。

⑥中央处理部件 (6学时)。主要内容: 计算机的硬件系统、 控制器的组成、 微程序控制的工作原理、 流水线工作原理。

⑦存储器系统 (6学时)。主要内容: 存储器系统概述、 高速缓冲存储器、 虚拟存储器、 相联存储器和存储保护。

⑧输入输出系统 (6学时)。主要内容: 输入输出系统概述、 程序中断、 DMA输入输出方式、 通道控制方式、 总线结构、 外设接口。

⑨计算机系统结构 (4学时)。主要内容: 计算机系统概述、 多媒体计算机、超级流水线处理机和超长指令计算机、 计算机网络简述。

理论共54学时,3学分,成绩比例70%。

2.实验

通过做实验让学生加深对所学学科知识的理解和掌握,同时培养学生的动手能力和分析问题的能力,为后续课程的学习奠定基础。具体内容如下:①运算器实验(6学时)②存储器实验(4学时)③微程序控制器实验(2学时)④模型机组成与指令执行实验(4学时)⑤输入输出实验(2学时)。

共18学时,1学分,30%。

(四)课程的重点和难点

重点:掌握计算机的各个组成部件的工作原理。

难点:指令的执行和存储空间的扩充。

四、加强课程构建的具体设想及主要措施

(一)在教学环节中突出本课程的实践环节

“计算机组成原理”是计算机科学与技术类专业的一门重要专业基础课。本课程的学习将为学习“操作系统”、“微机原理”等后续课程和研制开发各种系统和应用软件打下扎实的理论和实践基础,因此可以将“计算机组成原理”课程的知识结构结合相应的实践环节来巩固并加深所需的知识点的理解。在教学过程中,即注重学生基础理论知识的掌握,也注重学生动手能力、设计能力的培养,使本课程在处理知识面的宽度和深度上,既满足作为基础课的要求又达能到课程突出实践环节的特色。

(二)教学方法的整改策略

实验教学分层次组织:以能力培养为宗旨,根据难度分为达到“实验设置基本要求”和“实验设置较高要求”的实验。教师根据学生情况分层次组织实验,既能掌握基础性实验,也能体验有一定难度的实验,使不同程度的学生都能从中受益,并提高学生的学习兴趣。

(三)教学手段的改进

“计算机组成原理”充分地利用了学校网络资源,将教学课件、教辅材料及习题集等资源上网,使学生方便地下载,了解本课程的教学安排、计划和要求、考试题型及考核方式,便于学生课下的复习自学、巩固知识点,并对学生课余主动学习提供了很大的方便。使用这样先进的教学手段,既提高了教学质量,又取得了良好的教学效果。

五、结束语

该课程体系是在分析和研究部分高等院校“计算机组成原理”课程教学实践基础上构建的,但是由于多数院校开设“计算机组成原理”课程授课的学生层次和研究方向、专业特色的不同,教学内容、教学方法、教学手段、实验环节等还处于探索阶段。因此其科学性、合理性和实用性有待实践的进一步检验和完善。

参考文献:

计算机组成原理知识点范文第3篇

关键字:CDIO;教学改革;能力培养

一、引言

当今世界,经济、科技飞速发展,计算机技术是信息化社会的重要工具和组成部分,计算机科学领域的变革对我国高校计算机专业教学改革提出了新的挑战,计算机教育专业委员会(CCF)指出:计算机专业学生需要更多地关心计算系统的整体特性,培养自身计算机系统能力,这也是工程教育的特征。CDIO理念满足培养“研究型+实践型”的面向一线的应用型工程人员的需要。《计算机组成原理与结构》课程为以微结构设计者角度来认识计算机系统,涵盖了计算机系统结构从Conceive ( 构思)、Design ( 设计)、Implement ( 实现)、Operate ( 运作) 的整个过程,是CDIO理念的集中体现,CDIO强调 “做中学”和 “基于项目教育和学习”,以CDIO理念方式开展《计算机组成原理与结构》课程的教学改革可以达到让学生基本理解掌握系统运行原理和初步具备系统开发能力的目的,极大地改善了《计算机组成原理与结构》课程的教学效果,对培养学生的系统能力、对知识的运用能力、解决实际问题的能力,以及团队协作精神起着重要的作用。

二、教学现状

《计算机组成原理与结构》课程的教学目标是以微结构设计者角度来认识计算机系统,建立单处理器计算机系统的整机概念,并能够构造出完整的计算机系统的基本框架,学生在理解高级语言程序与机器级代码之间对应关系的基础上,进一步理解机器级代码如何在具体硬件系统中执行的过程。课程立足于培养学生的系统认知、系统设计能力。

目前《计算机组成原理与结构》课程在教学中存在以下问题:①教学与实践脱离,理论教学教师在课堂主要教授理论知识,实验教师使用实验台指导学生实验,二者缺乏沟通和联系,学生被动接受抽象枯燥的知识,难以对知识点产生实际认知,知识结构相对固定,难以理解,导致学生对课程兴趣低。 ②课程教学知识范围相对独立,缺乏与其他相关课程知识的联系,造成知识点孤立,学生不能很好地建立计算机系统完整概念,缺乏系统观,难以形成对计算机系统的全面认识。 ③教学实验大部分以验证型实验为主,实验内容、过程相对固定,缺乏系统性的综合实践环节和综合设计环节,也使得学生理论上一知半解,动手能力弱。 ④本课程的考核测评方式单一,以笔试为主,以理论知识题为主,学生通过短期的突击,死记硬背就能通过,导致学生对于很多核心内容通常只知其然不知其所以然,因而综合分析、设计和应用能力也较差,对于需要综合运用多个跨课程的概念才能解决的问题一筹莫展。上述四个典型的问题,导致学生学习积极性不高,课程建设效果不理想。

三、基于CDIO的改革措施

课程教学将结合CDIO的教学理念,结合我国实施的卓越工程师人才培养计划,将学生动手能力的培养作为课程培养的重点之一,使学生从深层次了解计算机组成原理的结构组成、各个硬件模块的功能和作用,增强学生对硬件层面能力的提升,从硬件系统功能设计和软件怎样驱动硬件工作并使硬件有更高的效率两方面开展教学活动。

主要有以下几个方面的措施:

1 教学内容要有系统观

计算机技术的发展是飞速的,课程内容在保证基础知识不能减少的同时及时更新新技术,给老师教学和学生学习带来一定难度。因此在教学内容的设计上应基于自顶向下的教学思路,建立一种从整体功能推进到局部组成、从宏观结构到微观实现的层次化课程内容设计模式,从而帮助学生建立计算机硬件系统的整体把握。首先从系统整体角度将计算机进行大体的剖析,从主机到主板,从主板到集成电路,再到门电路,让学生对计算机系统有一个整体概念;然后以分析问题、解决问题的思路,对构成系统的功能模块从简单到复杂,从设计到实现,从构思到运作进行讲解,在每部分学习过程中,及时补充相关新技术、新应用的内容,调动学生的求知欲,提高学生学习兴趣。

2 教学手段、教学方法

在课堂教学中多种教学方法灵活使用,可以使用案例化教学,通过特定案例的分析使学生更加深刻地理解计算机组成原理中的思想和方法,如pentium IV的体系结构和实现方式等,多层次加强学生的实践与创新能力 。使用实物教学,在讲解计算机各部件的时候,可以把实物( 例如内存条、CPU、硬盘等)带到课堂上,变抽象为形象,让学生真正体会到计算机组成原理不是空洞的理论,而存在于日常生活之中。使用动画演示教学,在电子教学课件中插入动画演示,将模糊抽象的概念变得直观形象,例如在“Cache的置换策略”这一教学环节中,利用 CAI可以让学生更清楚地理解Cache和主存的信息交换过程。多种教学手段的使用更能提高学生的学习兴趣,提高教学效率。

3 实践环节的改进

改变实践方式,改进实验内容。尽可能使用EDA技术,设计虚拟实验,减小了对实际实验设备的依赖性,给学生创造有更方便、更灵活的实践环境。优化实验内容,增加综合设计实验。实践教学可分为“基础实验”、“综合设计实验”和“课程设计项目”三部分。“基础实验”主要指验证型实验,通常在学校安排的实验课时内用实验箱完成。 “综合设计实验”由综合型实验和基于部件的设计型实验组成,要求学生编写一定的程序,可以在虚拟实验环境下设计,实际实验仪器中完成。“课程设计项目”是学生完成的一个完整项目,分小组完成。内容涉及本课程和其它课程尤其是软件应用类课程有一定的的交叉知识点或隐性知识,以训练学生对项目设计的认识、团队精神和作为工程师的思维模式是主要目的,它对激发学生对本专业的兴趣起到至关重要的作用。

4 考核方式的改进

建设符合课程大纲的题库,笔试部分可以从题库抽取,避免了试卷知识点覆盖面不全面,学生押题的现象。传统的考核方式主要侧重于原理性知识点,使得很多学生不注重知识的整合和实践环节,学生通过临时突击的考前复习和死记硬背就能通过考试。参考CDIO模式,采用多种方式评价学生的能力。课程总成绩由三部分组成 。其中理论测试侧重于原理性知识的理解掌握,平时成绩考虑学生在学习过程中的表现 、参与小组讨论的积极程度 ,实践成绩不仅只看实验结果还要考虑预习、设计、排错等几方面能力。多方面考核因素的组合有利于引导学生既认真学习专业知识又注重知识的积累和综合运用,还锻炼了动手能力。

5 课程教学中的反思

课程教学中的反思是指就课程授课、实践教学与实施过程中遇到的问题进行回顾与讨论。反思是一种互动式的教学活动,是课程教学中极其重要的一个环节。教师通过反思,对教学方案、教学方法、教学态度不断重新设计与改进,提高了教学效果和自身教育教学水平。学生通过反思更好的理解和掌握课程知识,达到了能力培养的目的。

四、结语

《计算机组成原理与结构》课程是计算机专业的专业基础课程的课程,应将学生实践能力、系统观的培养作为课程培养的重点。本教学改革在CDIO的教学理念下,针对《计算机组成原理与结构》课程的特点,结合社会对“研究型+实践型”的面向一线的应用型工程人员的需要,改进教学实践的方式方法,能够提高教学效果。

参考文献

【1】 CCF计算机教育专业委员会.计算机专业学生系统能力培养和系统课程设置的研究与进展[R].2012中国计算机科学技术发展报告,北京:机械工业出版社,2012,(B):122-150

计算机组成原理知识点范文第4篇

【关键词】能力培养;教学方法;基础课教学;创新能力

1.引言

计算机组成原理与汇编语言是计算机相关专业的专业基础课,而且又是非常重要但又十分难学的课程,我校从2009年以来将计算机学科并入电子与信息工程学院,逐渐体现计算机学科在信息工程领域的重要作用,而这门课程同为其他学科如电子、自动化等课程的先修课,采用了学科交叉,其目的是为了拓宽学生的知识面,培养复合型人才,提高学生的就业率和学生的基本素质。现代教学论认为:学习的过程不能单纯的依靠教师的讲授,而是要师生交流与合作,采用互动式教学模式,改变传统教学中教师主导、学生被动学习的状态,通过教学实验的改革逐步深化知识,通过教师指导,由学生自行设计《计算机组成原理与汇编语言》综合实验,利用汇编语言编程实现计算机组成原理基本功能模型,充分提高了学生的自主学习和认知能力,加深了印象,更有利于对两门课程知识点的融合。

2.《计算机组成原理与汇编语言》课程改革方法

2.1 明确目标,遵循大纲

利用目标指导教学,授课内容严格遵循课程大纲要求,由浅入深。首先让学生明确目标,提高学生学习的方向性,因此,上课开始时利用2分钟时间介绍本节课的学习目标和授课计划,让学生知道本节课学习的重点和知识的结构,学习到什么程度,这样师生都明确本节课的学习目的后,才能更好的配合,为后面的“互动式”教学模式打下良好的基础,充分发挥授课计划和大纲的目标导向作用。

2.2 师生互动,灵活“反馈”

教师在上课过程中,应该时刻掌握课堂节奏,注意调节课堂气氛,随时注意观察学生在听课过程中的面目表情,尤其是眼神,如果学生能根据教师讲授做出相应的回应,眼睛能够随着教师的肢体语言灵活转动,那么此学生处于积极的思考,可以跟上课堂的节奏;如果发现学生异常反馈,如目光呆滞,走神留号等,应该及时的调整课堂讲课的节奏,适当放缓,并针对学生难于理解的知识点进行重点讲解,因此灵活运用“反馈”机制也是提高教学互动效果的一个重要因素。

2.3 实践与理论相结合,杜绝照本宣科

教师首先要熟悉掌握课程的知识点,以书本理论为基础,但是在讲课过程中一定要杜绝照本宣科,充分发挥教师在教学过程的主导作用,教与学是一对矛盾体,教是主要方面,教师的关键作用在于引导和激发学生的学习动力,充分发挥其主动创造性思维。对于互动式教学方法,教师不仅要有广博的专业知识,而且要具有丰富的工程实践经验。在授课过程中,教师把实践与理论相结合,将自己的实践经验与书本理论有效组织、融会贯通后毫无保留的传授给学生,将相关知识遵从“理论——实践——理论”这样一个有序的过程,理论联系实践,让理论与实践不脱节,应用到课堂教学后,学生不会觉得书本理论的枯燥无味了,而且也会学得书本之外更为重要的实践经验,增加了学生学习的积极性具有十分重要的意义,这是提高互动式教学的有一个非常有效的方法。

2.4 发挥多媒体教学优势,将板书与多媒体充分结合

与普通教学相比,多媒体教学有很多优势,如:直观性、动态性、图文声像并茂、可重复性等。在《计算机组成原理与汇编语言》教学中,可以利用计算机边讲解,并演示,尤其是在汇编语言程序设计中,单纯的依靠板书在讲解程序设计效果不明显,而教师利用多媒体现场直接编写程序可以更好的调动学习的积极性和主动性,教师可以和学生一起完成对某个问题的程序设计,这样可以从中发现实际编程中的问题,引发学生的思考,提高学生的兴趣,学生可以带着问题进行下一步学习。而对于难于理解的问题,教师再加上板书的讲解,可以更加帮助学生去理解掌握,例如在本门课程中对存储器的扩展(字扩展、位扩展、字位同时扩展)、运算器和控制器设计、指令设计等章节中,教师可以充分的利用多媒体的直观性和动态性,对其进行图文并茂的讲解,同时利用板书对其分步骤讲解,可以加深学生的印象,让学生跟着老师的课堂步骤走,对提高教学效果有重要的作用。

2.5 充分利用实验教学,优化实验教学过程

对于《计算机组成原理与汇编语言》这门课程来说,光掌握理论是明显不够的,一定要理论与实验相结合才能更好的掌握知识点。教师要设计好每次实验,给出实验指导书,让学生明确每次实验的目的、实验方法,督促学生独立撰写实验报告。本门课程中“计算机组成原理”部分理论知识较强,而“汇编语言”部分实验要求较高,因此教师要把握好两者之间的结合,作者采用的方法是,利用汇编语言来实现计算机组成原理的基本组成、功能,例如在计算机组成原理输入输出系统章节中,可以通过汇编语言编程模拟实现计算机输入输出过程,观察整个输入输出系统是如何从键盘输入数据,送入主存单元,数据是如何在内存中存放,CPU如何调入数据并通过运算单元进行计算,CPU如何将计算的结果送入到存储器,如何送入到输出设备(如显示器)进行显示等一些列过程,通过这些实验,学生可以更好的理解计算机组成结构以及各组成部件在计算中的功能,可以提高学生积极性和主动性,而且培养学生的动手能力,让他对着门枯燥的课程充满学习的兴趣。

3.教学效果

在教学改革的实践中,由于采用以上的教学方式和方法,使教与学这对矛盾体有机的统一起来,不在相互排斥,教师和学生能够默契的配合。课堂教学气氛变得活跃,将原本枯燥的课程变得生动有趣,充分发挥学生和教师的最佳状态,提高了学生的主动学习能力和创新动手能力,从几年来学生在创新创业等项目上的良好表现证明《计算机组成原理与汇编语言》课程通过互动式教学方法培养学生的学习能力、分析能力、动手能力和创新能力。

参考文献

[1]张培芝.多媒体教学软件的教学设计方式探讨[J].改革与开发,2009(08):34-35.

[2]田子德.计算机课程多媒体教学设计[J].白城师范学院学报,2003(04).:80-81

[3]李飞.多媒体教学设计的心理学基础[J].通化师范学院学报,2012(05):75-76.

[4]马秀珍.《计算机组成原理》课的教学方法改革初探[J].中央民族大学学报(自然科学版),2010.8(3):94-95.

[5]冯梅.多媒体实验室计算机教学系统设计研究[J].科技信息,2007(29):33-34.

[6]陈亮.多媒体教学设计中的心理学原则[J].乐山师范学院学报,2011(07):40-42.

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计算机组成原理知识点范文第5篇

 

一、计算机组成原理的课程的教学现状

 

(一)课程本身的特点决定这门课程教学难度大

 

1、基础概念多的特点

 

计算机组成原理这门课程由于内容较多,所涉及的基础概念也较多。在CPU模块有微程序、微指令及流水线等系统类概念,其中ALU部分有原码、补码等与编码相关的概念;在存储器部分,与存储器单元相关的有RAM、SRAM、DRAM、ROM及各种ROM设备,与存储系统相关的有cache存储器、虚拟存储器等概念;外设部分有中断等信息的各种传送方法。对整个计算机系统,有计算机的各种性能指标。对各个概念,靠单本文由LWlm.cOM收集整理纯记忆的方法很难掌握,必须放在系统中学习。

 

2、理论性强的特点

 

计算机组成原理这门课程首先要考虑其原理性,现在仍然采用冯.诺依曼式计算机模型作为基本模型,但也要考虑现代计算机的发展,以融入实际的需要。如何对内容进行合理的安排、衔接,对任课教师来说,是一不小的挑战。

 

3、内容抽象的特点

 

要让学生明白计算机的工作原理、方法和实现,需弄清数据和信号在计算机各部件件间的流动情况,对学生来说,这看不见也摸不着,如何将信息流动的复杂情况形象、生动地向学生展示、讲解,教师对此需要作出相当的努力。

 

(二)学生对该们课程的认识误区

 

大部分的学生认为,我们学的专业是软件工程,专业是“偏软”的,而计算机组成原理这门课程是“偏硬”的,对其转为实际能力表示怀疑。由于对这门课程在学科中的作用认识不明确,在学生中就有一种印象,学习这门课程主要目的是修学分的需要,另外还有考研的需要,但考研的学生比例较小,再加上这门课程本身的学习难度,因此认真学习且能学好这门课程的人数就不多了。

 

二、对组成原理教学的几点建议

 

(一)根据课程设置需要对教学学时进行相应调整

 

根据不同的专业,学生的不同层次,及大部分学生的就业方向对该课时设置不同的教学学时。报告[3] 中指出,对于多数调查对象为毕业生的调查结果,多数人认为这门课开设为64、48或32学时。而48学时的人稍多些。这与本人想法基本一致,对于非计算机专业,作为导论型的,32学时足矣;对于软件专业,其目的主要是通过掌握其基本原理,能更好的为软件系统的设计服务,开设48学时,其中8学时实验较合理。而对于偏硬件的计算机专业,可以根据需要,开设56或64学时。

 

(二)对学生对该门课程的认识进行相应正确引导

 

由于是一门基础理论课,加上本身的教学内容特点,可能内容较为枯燥,因此学生可能会因为课程内容本身而不感兴趣。因此我们要在思想上要对学生加以引导,使学生认识到,学习这门课程不仅对计算机本身的运转有更深刻的认识,更对与硬件相关的嵌入式系统设计,软件的设计实现有基础指导作用。并为学生在计算机领域的进一步研究和发展奠定基础。因此,学生不能因为这门课程“偏硬”,而自己的专业和就业方向“偏软”就否定这门课程的重要性。

 

(三)根据专业要求及课程设置对教学内容作出调整

 

计算机组成原理在学科中的地位被定为专业基础课,在学科中具有承上启下的作用,希望通过本门课程的学习,使学生对计算机硬件的组成、各部件及各部件之间运转情况进行了解。对于软件专业的学生来说,为硬件相关的嵌入式系统设计及其他软件的设计奠定基础。

 

计算机组成原理从内容上主要分为三部分:CPU、存储器、外设。但由于学时的限制及课程的安排(本专业开设了微机原理课,外设是其讲授重点),重点讲授CPU和存储器两部分。存储器内容分为主存储器和存储体系两部分内容。前者讲述存储元器件的基本原理,而后者则是cache、主存和辅存之间的区别与联系,如果开设了计算机体系结构这么课程,这存储体系的内容可简略介绍,具体内容由计算机体系结构讲解。CPU部分与存储器一样,在详细介绍完其核心部件ALU 后,重点即是中央处理器章节,即指令的运行,而指令的运行需要访问存储器,这就将CPU与存储体系联系起来了。故这两部分又是有联系的。由此有关硬件的内容就脉络清晰、分工明确了。

 

(四)对实验内容进行合理的学时分配

 

实验课对于一门课程来说,主要目的是加深对知识点认识,使抽象的理论变得形象、具体。因此,对本身理论性强,内容抽象的计算机组成原理课程,实验课就显得尤为重要。我们采用的是西安唐都科教仪器公司生产的实验箱作为实验设备。与其相配套的实验有9个,其中主要包括与CPU中的与ALU相关的3个实验、静态存储器存取实验、微程序控制实验及4个模型机的设计类实验。

 

根据实验学时的设置,只有8个学时的实验课。8个学时全部完成这些实验有一定难度,因此,可将这些试验进行合理的学时分配,如第1、2个学时完成第一、二个实验,因为刚开始做硬件实验不熟悉,但第二个运算器进位实验教简单,可顺便完成;有了前面的基础,完成第三个运算器移位控制实验就简单多了,因此和第四个稍麻烦的静态存储器存取试验合并在第3、4学时完成;第5个实验内容较复杂,可单独安排2个学时完成;这样就留出了2学时来研究后面的模型及设计与实现的实验了。

 

(五)以实践为手段带动学生的学习积极性

 

为了提高学生的学习积极性,加深对知识的掌握,实践就显得尤为重要。对软件专业的学生来说,利用软件对所学知识进行模拟不失为一种好的办法。对于计算机组成原理这门课程,实验内容较为抽象,不易被理解,因此,采用“硬件软化”的方法,对课程的实验内容等进行模拟,既可加深对知识的掌握,又可提高大家的软件设计、编程能力。本系为了提高大家参与的积极性,采用了学生科技立项的办法,系里拿出一部分资金,将“计算机组成原理虚拟实验系统的设计与实现”作为一学生科技项目,鼓励学生组队参加,和其他项目一起参加评比,并进行奖励的办法,在学生中得到了良好的响应。学生做出的项目教师可拿来作为课堂教学用,并可鼓励学生在此基础上进行改进,进一步完善。以后甚至可以将系统分块,让学生分组做,并作为课后作业的一部分,计入学生平时成绩。以此提高学生的学习兴趣和动力。

 

三、结语