计算机科学原理

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计算机科学原理范文第1篇

摘要：独立学院计算机教育要根据计算机课程特点以及学生需求不同，采用多样的教学方式，制定并在实践中调整和完善教学大纲，加强教材建设，注重学生计算机实践能力的培养锻炼。本文介绍了我院的实践经验。

关键词：教学方式；教学大纲；教学实践

中图分类号：G642

文献标识码：B

1合理设置课程，创造多样化教学方法

独立本科院校计算机教育不能按照一本、二本院校课程设置模式，而应建立自己特有的专业建设规划，把理论性强、不影响面向应用型学习的课程比如编译原理等设置为专业选修课，供有特殊需求的学生比如考认证证书和考研的同学选修，根据教学目的和教学内容，因材施教，加强个别教学，提高学生学习主动性和积极性。对应用型强的课程，在讲授过程中，可针对学生在知识结构、学习习惯、认知心理等方面的特点，实行启发式、案例式、项目驱动式等多种教学方式教学，变学生被动接受知识的过程为主动探索、发现的过程，提高学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在教学方法上，应注意理论结合实际，避免空洞地讲解，要采用多样化教学手段。例如，计算机发展、功能等知识可以以讲授为主；对办公软件如Office等软件应用，则应采用讲授与上机实习相结合的方式；如何防病毒等可以采用课堂讨论形式讲授；综合应用采用案例教学方式讲授；程序设计课程可采用上机操作实训进行讲授等。现代信息技术融入到教学过程中，使教学组织形式和教学方法有了新的发展。学生借助多媒体课件等，获取知识的途径增加了，同时掌握学习进度、学习内容的自主性增强了。这就要求在计算机教学中改变传统的以教师为中心的课堂讲授式的格局，代之以教师对学生的启发引导，为学生学习主动性的发挥创造更加充分的条件。在教学的同时，不定期地举办一些计算机竞赛，使学生通过参加竞赛获得更多的知识，激发学习的兴趣。多种形式的教学方法还应与多种形式的考核方式相结合，从而有效地培养学生的计算机应用能力。多媒体技术支持下的网络教学平台，为学生提供了一个理想的数字化学习环境，支持研究型学习、协作型学习等多种学习模式。网络教学平台包含了多种教学资源，提供备课、学习等所需要的工具和环境，并为师生之间的交流提供了渠道，这些都有利于学生创新能力的培养和个性化发展。计算机教学应该在这方面进行有益的尝试。

2针对不同学习对象，调整和完善教学内容

计算机教育包括面向专业和非专业学生的教育，针对不同学习对象要安排不同程度的学习内容，并应根据经济、社会的发展需要和就业状况以及本校的实际来确定教学目的和任务。例如文科类专业学生在今后的工作中多利用计算机的文件管理功能管理大量的文献资料以及进行文献检索，而工科类学生则需要利用计算机编程来模拟实验过程。不同专业学生需要的计算机知识深度也不同，因为计算机技术中的研究方法和思维模式对于许多工科类专业有着显著的借鉴意义，因此理工类学生较之文科类学生往往需要更加深入的计算机知识。只有这样，才能让计算机成为他们以后工作的有力工具，把他们的创造力充分地发挥出来。

3教学大纲要适应信息技术发展，加强教材建设

教学大纲是教学的科学性和规范性的必要保证，教学工作应围绕教学大纲进行。随着计算机技术及其应用的不断发展，计算机软件和硬件技术发展迅猛，这就要求计算机教学的内容应随着计算机科学技术的发展而有所调整，以适应社会发展的需要。因此，对教学大纲也要不断适当修改，使之不断趋于完善。大纲的编写应体现实用、可行性原则，既要有普及的需要，又要兼顾先进性，应反映出计算机领域新的科技成就及其应用水平。许多优秀软件陆续问世和应用，在教学大纲中就应及时安排这方面的内容，并根据具体情况安排课时。

教材是教学内容的具体实施，是学校教育教学的基本手段，是搞好教学工作的基础。为解决信息技术的发展与教材更新的矛盾，可将教材分为主教材和辅助教材两部分。主教材重点阐述基本原理，介绍一般方法，具体操作可在辅助教材(如实验指导书、辅助教学光盘和课程网站等)里介绍。主教材用作课堂教学，辅助教材以自学为主、供上机实验用。

4加强实验课程建设

在课时安排上，要保证上机实习与讲课有合适的比例。

每位主讲教师应直接参与上机指导，以便随时掌握学生的学习情况，及时发现和解决实习中出现的问题。实验题目与目的要明确，综合性实验要注重实用性和趣味性，在学生初步完成的基础上，鼓励学生继续思考，循序渐进地引导他们完成实验。对于规模较大的实验题目，鼓励多人合作完成，培养学生的团队精神。计算机学科是一门实践性很强的学科，因此独立本科院校必须立足现实，从系统整体的角度出发，把着眼点放在提高教学质量和教学水平上，把课程建设深入到整个教学活动和课程体系中去，努力把教学质量和办学水平推向新的高度。

参考文献：

计算机科学原理范文第2篇

>> 计算机应用基础课程教改实践 基于混合学习模式的独立学院计算机应用基础课程教学改革研究 独立学院计算机基础课程教学研究 基于翻转课堂模式的独立学院计算机基础课程教学研究 高职高专计算机应用基础课程教改研究 应用型本科院校“大学计算机基础”课程的教改研究与应用 地方高校计算机基础课程教改探析 大学计算机基础课程教改实践 独立学院计算机基础课程中创新能力的培养 独立学院计算机基础课程教学改革探析 独立学院计算机公共基础课程教学改革与实践 如何提高独立学院计算机基础课程的实用性 独立学院计算机基础课程的分层教学模式探究 独立学院计算机专业群电类基础课程改革探索 独立学院公共计算机基础课程教学改革探索 独立学院计算机基础课程中存在的问题及建议 独立学院计算机基础课程考核方式探讨 高职类院校计算机应用基础课程的教改与创新 计算机应用基础课程机器考试研究 基于独立学院计算机文化基础课教学研究 常见问题解答 当前所在位置：l)，截至 2010年11月1日，我国已有独立学院322所。伴随着独立学院规模的不断扩张，提高教育质量已经成为决定独立学院发展前途的关键要素[1]。

当前我国独立学院的培养目标大都定位于应用型本科人才的培养，为了提高独立学院的教育质量，独立学院必须从自身的条件出发，进行深入的教学改革，才能培养出上手快、后劲足的复合应用型人才。课程是人才培养的基石，课程的教学改革成为独立学院教学改革的首要任务[2-3]。

教育的根本任务是为生产、建设和管理服务，是为国家培养具有创新精神和可持续发展能力的高等技术应用型专门人才[4]。计算机应用基础是本科生的一门必修课，是一门知识性、技能性和实践性很强的课程，体现大学生的现代技能应用能力。因此，计算机操作能力对各专业的大学生都很重要，计算机应用基础课程的改革成为独立学院教学改革的一项重要内容[5]。

1 课程基本情况

计算机应用基础是我校大学本科各专业学生必修的公共基础课，主要内容着重计算机基础知识、基本概念的学习，基本操作技能的培养，并兼顾实用软件的使用和计算机应用领域前沿知识的介绍，为学生进一步学习后续有关课程打下基础[6]。

通过本课程的学习，学生应能够了解当代计算机系统的基本概念，掌握微型计算机操作系统的基本使用方法，了解并掌握文稿编辑软件Word、数据统计和分析软件Excel、演示文稿软件PowerPoint、网络使用、多媒体应用等软件的基本知识和操作技能，了解信息安全的知识。

笔者所在学校是一所以工为主，包含理工管文、经(济)法(律)英(语)艺(术)的综合性独立学院，笔者所在单位要承担全校计算机应用基础课程的教学任务。每学年平均有4 000多学生，平均每位教师要负责2~3个班共200~300人的教学，任务繁重。为了进一步提高教学质量，深入进行教学改革，我们采用问卷方式对对全校新生发放了一份“调查问卷”，内容如下：

你之前学过计算机应用基础的哪些相关内容

你对计算机系统组成、数制之间的相互转换等计算机基础知识的熟悉程度

你对Windows操作系统的熟悉程度

你对Word的熟悉程度(可选多项)

你对Excel的熟悉程度(可选多项)

你对PPT的熟悉程度(可选多项)

你对将计算机接入网络方式的熟悉程度

你是否会设定并查看机器的IP地址

你已经掌握了下列哪些操作技能(可选多项)

你原来在学校学习计算机应用基础相关知识时所采用的方法是

通过调查问卷统计显示，由于我校学生大部来源于广东省，少部分学生来自新疆、东北等地。

由此可见：

1) 学生入校时的基础不一致。来自广东城市地区的学生在中学时已普遍开设了计算机文化基础课，具备了一定的计算机基本知识和应用能力，他们上课感到内容太浅，而来自边远地区和农村的学生入学基础差，上课听不懂、跟不上，这样一来，就给教学实施带来了许多困难。

2) 教学内容不切实际。由于独立学院主要是培养应用型人才，根据我校的具体情况，对于理工管文、经(济)法(律)英(语)艺(术)不同专业学生对学习计算机技术的要求是不同的。但起初我校的计算机应用基础课程从课程定位、教学内容、教材建设等方面基本上都是照办北京理工大学母体的课程，过多地强调理论性与系统性，而对于一些实用的、具体的操作内容则讲解比较含糊，学生学习起来就会遇到许多困难。

3) 教学理念因循守旧、教学方法陈旧落后。在教学中仍是采用以教师为中心、“满堂灌”的教学方法，学生学习的主动性被压抑，严重影响了学习效果。

2 改革的研究与实践

2.1 立足珠海，服务广东，面向全国，以社会需求为导向，改革教学内容

根据我校各专业学院专业方向的不同，将全校分为三种类型：计算机专业、其他工科专业和文科专业。在此基础上，针对不同的专业学院专业方向对教学内容进行改革：打破传统的知识体系观点，突出实用性；删掉因陈旧、过时等原因而不适宜的内容，以社会需求为导向，增加一些全新的课程内容，扩充课程的容量。

对于计算机专业的学生，所学的课程为计算机科学导论，按照计算机学科历史渊源、发展过程、学科知识体系等方面组织内容，讲授的知识包括计算机发展史、计算机科学基本理论的形成与发展、程序设计语言原理与发展、数据库技术原理与发展、计算机网络技术及其发展、数据存储技术及其发展、计算机产业的崛起与发展，增加计算机的实战组装等相关实用知识内容。

非计算机专业的学生所学内容侧重于计算机的实际应用，内容涵盖计算机基础知识、WindowsXP操作系统、文稿编辑软件Word、数据统计和分析软件Excel、演示文稿软件PowerPoint以及计算机网络及应用。其中文科专业的学生删减掉数制及转换等有关比较抽象的内容，增加计算机操作等相关实用知识。

2.2 注重操作与应用技术的掌握，突出实践性，从实际出发，改进教学方法

教学方法的改革是课程教学改革的突破口，在教学过程中一方面要充分发挥教师的主导作用，另一方面更要发挥学生学习的主动性与积极性，要将“以教师为中心”转变为“以学生为中心”，使学生由“被动学习”转变为“主动地、积极地学习”。

为此我们要改变过去单纯由“黑板+粉笔”的授课方式，采用了多种方法的组合教学手段，根据不同的专业情况，分别采用“投影+课件”、“网络+交流讨论”，以及边讲解、边演示、边操作、边实践等多种教学手段，充分利用现代教育技术，注重启发式、互动式教学，激发学生的学习兴趣，学生可以同步感受软件的运行过程，提高教学的效率。并进一步根据计算机技术操作性强的特点，采用“任务驱动法”、“案例教学法”，精讲多练，以操作为主，培养学生的自主学习能力和实际动手能力。我们从身边办公应用中遇到的实际问题出发，精心选取各种典型案例。例如，学生墙报的艺术排版、毕业论文的综合排版、学校超市的数据处理、学生学习成绩的管理与分析等。

2.3 充分发挥网络教学平台优势，构建立体化教学环境

由于计算机应用基础是面向全校的公共课，学生人数多，分布广，为加强教学效果，在课堂讲授的同时，我们还开发了丰富的网上教学资源，形成了立体化的教学环境。

我们采用了计算机网络教学平台系统，在Internet环境下实现作业、考试、授课、答疑、辅导等功能综合化，在网上向学生提供教学大纲、教学日历、课程教案、电子教材、多媒体课件、计算机技术发展资料、及相关题库等教学资源，为学生课堂学习与课外学习提供条件，取得了很好的教学效果。

在网络教学平台上展示优秀学生的作业，实现教师与教师、教师与学生、学生与学生之间超越时空限制的讨论，实现了面授辅导方式与网上辅导方式的结合。

课程期末考试采用无纸化机考方式。考试在机房进行，每个学生在计算机上随机生成的各自不同的试题并作答，考试结束后，由考试软件立即自动判卷给分。机考的优点有很多，举例如下：

1) 有利于以考促学，进一步提高学生上机和学习的积极性与自觉性；

2) 考试公平公正，有效地杜绝了学生的舞弊行为；

3) 有助于帮助学生熟悉计算机等级考试的考试方式；

4) 有利于以考促教，通过机考对任课教师的教学效果会给出比较公正的评价。

2.4 加强教师队伍建设，构建一支双师型的教师队伍，为课程改革夯实基础

1) 加强青年教师的培养，积极发挥老教师对中青年教师的传、帮、带作用。每个刚分配来的青年教师入校，都要实行青年教师导师制度，都要选派一名老教师做青年教师的导师，有计划地对青年教师制订规划，听课并加以指导，以培养青年教师迅速成长。

2) 吸收青年教师参加教学研究项目、编写教材及有关科研课题，现在许多青年教师都参加了正式出版的教材或实验指导书的编写；有的还参加了省或学校的教改项目。

3) 组织青年教师积极参加全校的多媒体课件设计大赛、青年教师教学基本功大赛，不断提高教学质量和教学水平。在领导的大力组织和支持下，我校每年都举办一次全校多媒体课件设计大赛，今年我校经初赛、决赛，推选出6个作品参加了2010年广东省计算机教育软件评审活动暨第十四届全国多媒体课件大奖赛，经过省专家组评审，层层选拔，我校有3个作品脱颖而出，分别获得了广东省一等奖、三等奖和优秀奖。

4) 建立学校和专业学院两级教学督导制度，两级教学督导委员和课程骨干教师首先在教学过程中作出表率，并定期听课，检查其他教师的教学情况，沟通信息、交流经验，为课程教学质量的稳步提高奠定坚实的基础。

3 改革的主要成效

1) 完成了广东省省级立项的高校计算机公共课程教学改革项目“计算机应用基础课程教学改革与实践”，目前项目已通过中期检查，并作为改革典范在“高校计算机公共课程教学改革现场交流会”上作总结教学改革经验的报告，其经验已辐射到广东省多家独立学院。

2) 编写了两本高等教育‘十二五’应用型人才培养规划教材《大学计算机应用基础》(北京理工大学出版社，2010)和《大学计算机应用基础实验指导与习题》(北京理工大学出版社，2010)。

3) 采用新的教学模式后，全校学生计算机基础知识、基本概念和基本操作技能有很大的提高，全校4 084名新生的课程各模块通过率在90%以上。

4 结语

计算机基础教育的深化与改革，是21世纪教学体制改革的一项重要内容。在高校，进一步加强计算机应用技术方面的教育，已成为培养高素质、跨学科、综合

型、具有创新开拓精神人才的重要组成部分。我们在取得上述成绩的同时，还必须认识到，计算机技术正在飞快发展，计算机应用基础的教学一定要结合计算机技术的发展水平，今后在教学过程中还会面临一些新问题，仍需要从观念和模式上去进行进一步改革和创新。

参考文献：

[1] 马鹏卫. 高校计算机基础课教学改革研究[J]. 大众科技,2006(3):143-144.

[2] 周淑梅. 论计算机基础课教学改革与探究[J]. 中国校外教育:理论版,2008(4):172-173.

[3] 洪汝渝. 非计算机专业计算机教学若干问题的探讨[J]. 重庆工商大学学报,2004(4):425-428．

[4] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组. 中国高等院校计算机基础教育课程体系2004[M]. 北京:清华大学出版社, 2004:52-63.

[5] 牟连佳,梁皎,李丕显,等. 高校非计算机专业计算机基础教学改革的研究与实践[J]. 高教论坛,2005(1):94-98.

[6] 解福. 计算机文化基础[M]. 北京:中国石油大学出版社,2004:37-63.

Teaching Reform Research on Undergraduate Course Basis of Computer Applications of Independent Institute

WANG Lili, WU Fang, TAN Zhongbing, LI Shutao

(Zhuhai College, Beijing Institute of Technology, Zhuhai 519085, China)

计算机科学原理范文第3篇

摘要：本文在分析信息化时代对人才全方位要求的基础上，指出了“计算机组成原理”课程的传统教学中的不足，结合多年“计算机组成原理”课程教学的体会和经验，就信息化环境下教学改革中的教育模式、教学内容、教学方法、教学手段和考核方法等有关问题进行了探讨和研究，为“计算机组成原理”课程的教学改革提供了新的思路。

关键词：“计算机组成原理”课程；教学改革；教学模式；教学方法；教学手段

中图分类号：G642

文献标识码：A

“计算机组成原理”课程是计算机专业的一门重要的专业必修课程，是很多课程的前导课，也是计算机专业研究生入学考试的课程之一，因此学好这门课程对后面课程的学习和深造有着至关重要的作用。随着信息化社会的发展和计算机科学技术的广泛应用，在担负着培养计算机专业人才的一流高等学校里,“计算机组成原理”课程教学改革的主要目的是使“计算机组成原理”教学跟上计算机科学与技术的发展步伐，适应当前计算机硬件的更新速度和软件发展的需要，因此传统的教育模式、教学内容和教学方法已不适应信息化时代对人才培养发展的需要。本文结合多年“计算机组成原理”课程教学的体会和经验，就信息化环境下教学改革中的有关问题进行探讨和研究。

1教学模式的改革

1.1教学模式由灌输型向引导型转变

传统的教学模式是以教师为中心，教师通过讲授、板书等多种媒体的辅助，将教学内容传递给学生或灌输给学生。在这样一种模式下，教师是主动施教者，学生是被动的外部刺激接受者即灌输对象，媒体则是教师向学生灌输的工具，教材则是灌输的内容。表面上学生参与教学活动，但这是一种被动的参与。它的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂的组织、管理与控制，有利于教师系统的传授知识;缺点是忽视学生的主动性、创造性能力的培养，不能把学生的认识主体作用很好地体现出来，学生缺乏主动的思考、探索，其自主性、积极性难以发挥，不利于学生创新能力的培养与创造性人才的成长。因此在教学中我们尝试了由灌输型教学模式向引导型教学模式的转变。比如：在讲述二进制加法器时，我们引导学生设计十进制加法器；在介绍设计既能按8位访问又能按16位访问的存储器时，引导学生设计既能按8位访问又能按16位访问还能按32位访问的存储器；在介绍完Cache存储器的工作原理后引导学生分析实际微型计算机系统中的Cache存储器；在介绍完所用教材里CPU结构下指令流程图后引导学生分析其他CPU结构的指令流程图；在介绍完微程序地址安排的基本技术后，引导学生安排实际微型计算机系统中指令流程图的微地址，这些引导的内容都是课本之外的，我们在教学中教的是方法和技术，因此学生发挥主观能动性后便可以解决课本之外的有关问题。

这种教学模式是一种教与学双向互动的教学模式，其核心在于既要发挥教师的指导作用，又要充分体现学生的主体作用。在这样一种模式下，学生是信息加工的主体，是知识意义的主动建构者；教师是课堂教学的组织者、指导者，是学生建构意义的帮助者、促进者。学生主动地参与到教学过程中，教师则对教学内容及教学媒体进行总体的指导与把握，教师职责逐步从传道、授业、解惑转变为指导、咨询、组织、主持和设计教学上来。实践证明这种模式的优点是有利于学生的积极性、自主性的发挥，有利于学生主动思考、主动探索、主动发现，有利于学生的创新能力的培养及创造性人才的培养。

1.2教学模式由理论主导向能力主导转变

“计算机组成原理”课程所用教材绝大部分都是介绍理论知识，如果仍多采用传统的教育模式，过多地注重于知识的传授、理论的灌输，而对于学生是否能够消化、是否能够吸收、是否能够将所学的知识结合到实践中去进行创造，则注重不够。这样的人才只能单纯地重复知识、记忆知识、进行模仿，其适应性及创新能力都不够。培养的学生死记硬背的多、高分低能的多、知其然而不知其所以然的多，学生缺乏创造性，许多毕业学员在工作岗位上无法开展创造性工作。因此大力推进现代教学模式，在传授知识的同时，注重学生能力的培养，注重理论联系实际、注重与学生的生产生活相联系、注重学生对知识的驾驭非常重要。信息化时代培养的人才是复合型、应用型、创造型三者的整合统一，必须具备较强的适应性和较好的创新性，不仅熟悉和掌握一门专业、技术，而且熟悉和掌握相关学科的知识和技术，能够将所学知识运用到生产、生活中，具有不断创造的能力。

明确了教学的目标和现代的教学模式，在教学中我们不完全介绍书本上的纯理论，不强调死记硬背，而是给学生自我发挥的空间。因此在介绍运算方法和实现后，对运算器的设计进行了练习；在介绍主存储器的组成原理后，对实际存储器的设计技术，比如模块化存储器设计、动态存储器设计和交叉存储器设计都进行了训练；在介绍指令系统时，在将操作码的设计和寻址方式的设计介绍完后，对指令系统的设计进行了训练；在介绍控制器的设计技术后，对控制器的完整设计进行了训练。这样的理论与实际相结合的方法即能把所学的理论融会贯通又能激发学生的学习兴趣，学生感到自己所学的东西不是空洞的，而是学有所用的。

2教学手段的改革

教学手段已经成为制约教学质量、教学效益和教学模式的重要方面，因此在计算机课程的教学改革中，教学手段的改革也是刻不容缓的。传统的教学手段是“粉笔+ 黑板”，不仅书写黑板要花很多课题时间，而且老师面对的是很多粉笔灰和不停的写了擦、擦了写，学生看到的是死板的黑底白字。随着科学技术的发展，越来越多的教师已经充分运用多媒体、远距离通讯等现代技术，改变传统教学的局限与不足。课件教学已经成为最主要的教学手段，但又出现了另外的极端，很多老师过分的依赖幻灯片，做在机器旁边念课件，而学生把课件拷贝回去后有的干脆就不来听课，因此出勤率大大下降。为此，我们采用了“课件+黑板”的教学手段，大部分内容在课件上出现，但细节部分在黑板上给予适当补充，而且一些临时需要增加的内容必须借助于黑板来发挥。采用黑板还可以让学生有思考的余地，在黑板上我们可以让学生指挥粉笔，由他们来告诉解题下面的答案，这种方法的试用效果很好，所以我们认为不能完全摒弃黑板，两者的结合可以发挥到最好的教学效果。

3教学方法的改革

教学方法是教育思想、教育观念在教学过程中的体现，是一种经验的积累，针对不同层次的学生和不同的能力需要实施不同的教学方法。在“计算机组成原理”课程的教学中我们尝试了下列的几种不同的教学方法:

(1) 问题式教学

在教学过程中我们经常会提出与讲解相关的问题，把学习引入到复杂的、有意义的问题情境中，学生通过互相合作来解决这些问题，发现隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。在设计中我们会给出一些故障问题，让学生找出其中的错误，从而开启学生的思维。比如某微机的寻址范围为64KB，由8片8KB的芯片组成，如果运行时发现无论往哪个芯片存放8KB数据，寻址地址大于等于A000H起始地址的存储芯片都有相同的数据，分析故障的原因；若发现译码器中的地址线A13与CPU断开，并搭接到了高电平，分析其后果将如何。

(2) 任务式教学

任务式教学从实际问题入手，采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法，让学生在解决任务的过程中掌握知识。如在学习完控制器设计技术后，我们给学生提出任务，设计一个能控制完成10条指令的控制器，包括立即寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址等4种寻址方式。学生先进行总体方案设计、指令操作流程设计、微指令格式设计、微地址的设计和微程序控制器的设计，从解决任务中学生归纳出控制器设计的方法和步骤，即指令流程的设计从取指令开始、然后根据寻址方式取数、最后进行运算并存结果，设计过程与CPU结构图中的数据流通路有关，不能死记硬背，CPU结构图不同，同一条指令其操作流程图相同，但微操作流程不一定相同；同样微指令格式也与CPU结构图密切相关，与数据通路相对应；微地址安排时一般采用下址和计数结合的方法。

(3) 讨论式教学

传统的教学一般是满堂灌，学生完全处于被动的听状态，有时听得直打瞌睡，为了避免这种状况，我们必须让学生的脑子有事可做，要让他们思考，因此必要的时候我们会采取讨论方式，让学生发言或提问，大家都可以提出自己的想法。比如“某主存储器访问一次存储器时传送地址一个时钟周期、读/写4个时钟周期、数据传送1个时钟周期，如果采用4字宽主存、一次只能读/写4个字、但CPU与主存的数据传送宽度为1个字的存储器结构，则读取16个数据，需要多少时钟周期；如果采用4体交叉存储器、每个存储体为单字宽的存储器结构，则读取16个数据，又需要多少时钟周期。”，书上对这两个问题的解答与学生们的想法有出入，因此我们交给学生去讨论，大家对后续指令如何重叠展开了讨论，各抒己见。通过讨论式教学，学生可互相激励、探讨问题，增加了学生的参与度，使其全身心地投入到学习中去，充分调动了学生的学习热情，开发了其自身的潜能，提高了教学效率。

(4) 实践式教学

眼过千遍，不如手动一遍 ，学生在学完了相关知识后，通过自己动手操作和深入实践，能巩固所学的知识。如在学习完运算器后，安排运算器的实验，使学生了解运算器的组成、掌握运算器串并行进位方式组装方法、掌握使用运算器进行各种运算的方法；学完存储器后，安排了存储器的实验，使学生了解存储器的组成、掌握字向扩展和位向扩展的电路组装方法和存储器的读写方法；在学完系统总线后安排了总线传输实验，使学生掌握数据在存储器模块和运算器模块这两个模块之间传递方法；在学完控制器设计后安排了微程序控制器的实验，使学生了解微程序控制器的概念、微程序控制器的使用方法，微程序和指令程序的输入方法和微程序的调试方法。各种实验有效地调动了学生的主观能动性和学习积极性，有的学生在实践中显示出其独特的创造性，对学生的后续学习起到了很好的促进作用。

4考核方式的改革

考试对学生起着重要的引导作用，考试不仅是评价学生的知识和能力，而且还应推动学生的学习向最佳方向发展，同时也是对教学效果的信息反馈，可以促进教学工作的改善。新的教学观念考核不是检测记住了多少知识，而是检测获取知识和应用知识的能力。由于计算机组成原理是偏向于原理，所以传统的考试都是理论偏多，大部分考生内容需要死记硬背，学生感觉和考政治差不多，很是头痛。针对我们改革的教学模式和方法，既然我们的教学并不强调死记硬背，而是培养复合型、应用型和创造型三者统一的人才，我们的考题以考学生对知识的综合应用能力为主导，考试的内容尽量少考或不考抽象的概念，而是倾向于分析和设计，一般在对知识的理解基础上就能完成，而死记硬背的东西在考试时不能完全照搬，解题的灵活性能充分发挥学生的能力，使优秀的学生脱颖而出。

成绩的评定采用综合成绩，而不是一张试卷定乾坤，我们根据期末考试成绩、平时测验成绩、作业成绩和出勤等多项因素，综合评定学习成绩。通过考核激发学生学习的主动性和积极性，全面考核学生的能力和素质。一般考试成绩占70%，而平时成绩占总成绩的30%，这样学生就会重视上课的出勤和平时的练习。

5结语

本文所提出的信息化时代“计算机组成原理”课程的教学改革模式、方法和手段都是我们实际教学经验总结，在教学中取得了较好的效果，在此旨在与各位同仁和专家进一步探讨和研究。本人从事“计算机组成原理”课程的教学长达二十多年，深感教学的模式、方法和手段不能一层不变，必须跟上时展的步伐，与社会对人才的要求相适应，这样才能培养出时代所需要的人才，当然仅这一门课程的改革是远远不够的，希望起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1] 李西平. 成人教育计算机课程教学改革的构想[J]. 福建经济管理干部学院学报,2005(11):19-20.

[2] 徐爱萍,刘建英,吴松梅. 计算机组成原理课程教学改革研究[J]. 高等建筑教育,2004,13(1):53-55.

[3] 刘建英,徐爱萍. 计算机组成原理实验课教改方案的设计[J]. 实验室研究与探索，2005,24(2):57-58.

[4] 赵灵锴,郭红霞. 高校计算机组成原理教学改革教学探讨[J]. 福建电脑,2005(10):162-163.

The Educational Research on the Course of Computer Organization Principle in the Information Age

XU Ai-ping , XU Xian-bin, CAI Zhao-hui, HUANG yuan

(School of Computer, Wuhan University, Wuhan 430079 , China )

计算机科学原理范文第4篇

基金项目：湖南文理学院芙蓉学院教学改革项目（FRjg1412);独立学院数据库管理与应用课程实践教学改革研究。

近十年来，我国在高等教育改革与发展过程中进行不断探索，以新的机制和模式试办独立学院，其既与一般本科院校不同，也与一般高职院校相异。其面向市场办学，以高素质应用型创新人才为培养目标的特点，决定了其教学方式、教学目标与普通本科学院有较大的差别。数据库技术是计算机科学领域中应用最广、发展最快的技术之一，因此，与之对应的数据库原理及应用课程是目前高校计算机相关专业的必修课及专业核心课之一。因其具有较强的实践性，对于培养学生的综合实践能力至关重要。但由于目前独立学院大都依赖母体学校教学资源，部分教师仍沿用传统的本科教学方式、方法与教材，导致同学们普遍出现学不精、学不透的现象。笔者任教的几年中对这些现象进行了初步地调查分析，找到了一些原因，并有针对性地进行了一些改进。在独立学院发展迅速及目前提倡培养应用型人才的大背景下，以课程理论性和实践性并重的特点为代表，研究新形势下适合独立学院学生的该类课程教学方式的改革，探索一条适合独立学院特色的教学模式是非常必要的。

一 教学现状

数据库原理及应用课程设置的主要目的在于更为主动地培养学生对于数据库系统工作原理的了解，并通过不断地知识积累，较为熟练地驾驭数据库系统的模型设计，以及相应的管理手段和使用方面的技能技巧。从当前一些国内的独立学院和目前我校这一课程的教学实践情况来看，该课程的教学模式较之社会需求尚有较大距离，培养的工程技术人才远不能满足现代企业的要求。由部分相关文献及教学经验交流可知，目前独立学院的数据库原理及应用课程教学主要有两种现象,一种是重理论轻实践，导致理论与实践脱节，教学内容陈旧枯燥，学生的数据库系统开发和应用能力不能得到提高；另一种是轻理论重实践，导致学生对数据库系统基本原理掌握不足，知识结构不完整，后继学习能力不足，不利于挖掘学生的潜力和拓展学习空间。这种现象根本原因是课程教学目标定位不准确，没有很好地根据学生自身特点区分普通本科院校、独立学院或是高等职业技术院校在培养目标方面的侧重点。普通本科院校实质属于“教学研究型大学”或是“研究教学型大学”，该类院校以造就学术研究型、工程设计型人才为目标，所以对该课程教学强调的是扎实、深入的理论知识讲解。高职院校侧重于培养技术应用型人才，其知识的讲授是以能用为主。因此强调具体的数据库管理系统的讲解以及相应的开发工具的使用。而独立学院属于应用型本科院校，其培养的是“横向可以转移，纵向可以提升”的实践型人才，所以三者在人才培养的定位方面存在本质的差别。

解决了教学目标的定位问题之后，接下来就取决于教学方式了。理论教学方面由于母体本科院校对该课程有长期的理论教学经验积累，逐渐形成了较为完整的学科教学体系和方案，问题相对少些。实践教学目前主要有如下几方面问题。首先由于部分教师思路上没有转变仍沿用传统教学模式，重理论轻实践思想明显，理论部分讲述比重过大，而实践教学往往放在从属位置，这与培养应用型人才目标相违背；另一方面教师没有很好地分析学生的特点，有针对性地采取有效措施来激发学生兴趣，提高教学效果；最后是实践教学考核方式不科学、不严谨，不能很好发挥引导、督促、考核的作用。教学完成后造成很多学生学完本课程后，不知道如何应用，综合设计能力差，无法满足就业需要。

二 实验教学改革措施

根据教学大纲可知，独立学院计算机专业数据库原理及应用课程的实践教学，主要包括实验教学和综合课程设计两部分，下面结合独立学院学生特征分析，分别对这两个实践环节进行教学改革探讨。

1 学生特征分析及实验教学总体思路

虽然独立学院属于本科层次，但在高考录取时相比二本录取分数线少50～80 分。且由于办学机制是依托母体高校和社会力量合资模式，所以其学费较高，部分贫困家庭的学生不会就读，所以独立学院大部分学生家庭经济状况还不错。这种背景下的学生，和一本二本学生相比还是有较大的差异，有必要进行调查分析，因材施教。根据调查分析，总结出独立学院学生的如下特征，他们的优点是思维活跃，能积极发表自己的见解，主观创新意识较强。他们家境较好，社会实践经验丰富，沟通能力强。少部分经济困难的学生则学习非常刻苦，珍惜宝贵的学习机会。不足的是部分学生心理承受能力不强，以自我为中心而容易冲动，学习自觉性和主动性差，自主学习能力不强。

实验教学的总体思路是结合独立学院学生及本课程特点因材施教。具体是实验教学中强调基本知识的掌握转为知识、能力双重培养的教学目标, 以教师为主转变为以学生为主、给学生更大学习空间的实验教学理念,根据学生特点加强实验操作演示，扎实做好验证性实验，激发学生兴趣，再逐步引导学生向综合性设计性实验迈进。

2 实验教学改革

（1）课堂教学中尽可能结合案例教学

实践教学可随时穿插在理论课堂教学中。相关理论尽可能地结合案例讲解，既可让学生容易理解掌握，也可让学生了解如何应用这一理论，同时激发学生的学习兴趣，在学习相关理论时就跃跃欲试想动手应用一下。考虑到计算机专业学生将来应用的范围很广，所以选用的案例既要有实用性、代表性，还要适应行业范围广。

（2）更新教学手段

目前基本采用多媒体教学，结合各类媒体能很好地展示教学。由于实践教学和理论讲解的区别，教师对于部分实验操作可将其录制成视频，结合教学课件通过网络教学平台提供给学生。这样同学们既可自主重复学习实验操作，也减轻了教师的重复指导工作量。教师还可以收集更多的教学资料，包括实验教学视频、项目案例提供给学生参考。这样可最大限度地拓展学生的知识面，也在一定程度上缩小了学校之间的教学水平差异。课外可通过网络教学平台与学生在课后进行交流指导，将有限的课内实验教学延伸至无限的课外自主学习中。

（3）实验教学方法改革

目前实验教学大纲的设计比较合理，将实验分为验证性、综合性、设计性三类，成阶梯式逐步提高要求。教学中需严格参照这一阶梯式模式组织实验教学。在二本三本教学中可以感受到二本学生在学习相关理论知识后能自主完成验证性实验比重较大，后续的综合、设计类实验则需要教师给予一定的指导。而三本学生面对验证性实验有部分同学不知如何动手，当教师进行操作演示后，学生则很快能够上手，并且学习兴趣大增，对实验中的问题也能积极主动地向同学或老师询问了。而后续的综合、设计类实验就进行得顺利多了。所以针对独立学院学生的实验教学，相比二本学生需尽可能多演示操作实验内容，让同学们先模仿，基本掌握后再逐步引导进行综合、设计类实验。综合、设计类的实验教学还可通过引导学生参加竞赛、数据库技术考证等促进教学，这样既能激励学生学习，还可进一步提高应用能力。

3 课程设计改革

数据库课程设计是计算机专业进一步提高数据库技术应用能力的重要环节。需要综合软件工程、程序设计、计算机网络等知识，来设计开发一个数据库应用系统。其学习效果的好坏直接影响到学生毕业后的数据库技术应用能力。为此建议教学指导在以下几方面调整。

（1）课程设计初期

在前述的教学中，在全程穿插教学管理系统案例讲解的基础上，教师还有必要示范性的讲解一个设计开发案例，让学生心里有点底，也在一定程度上避免学生到网上乱找乱抄。选题方面考虑到计算机专业以后面对的应用范围非常广，所以选题应覆盖的行业广且有代表性，每题尽量不要相似，难度方面不必太大，但需避免网上有现成的可照搬。分组方面，二本学生可以采用一人一组一个课题的方式，但独立学院不适合采用。因为部分同学需要有同学的指导帮助才能完成任务。为此，可将学生以男女组合、优劣组合进行分组搭配，每组一个课题。组内要求分工，全组一起进行需求分析、概念设计等全局性的设计，但每名同学至少单独负责两个功能模块的设计与开发。这样既有合作又有分工，同学互相学习、互相帮助，人人都得到了锻炼。

（2）课程设计中期

由于数据库课程设计具有严格的逻辑性，每一设计环节之间有紧密的联系。所以在中期各环节中可要求各组学生定期开展讨论，让同学们之间互相学习交流。教师则严格按照设计环节检查学生的设计成果，如需分析的数据流图、数据字典、功能分析、概念设计的E-R 模型、数据库模式的规范化，等等。及时发现问题并给予指导，而不是在课程设计最后进行检查。让学生在设计过程中充分体会到数据系统设计各环节的知识应用，从而提高自主学习及知识应用能力。

（3）课程设计后期

此时设计基本完成，同学们对数据库设计有了一定的基础。为更好地与实际应用接轨，可能的话可要求学生走进企业亲身体验，或请企业工程师进行实际项目的示范讲课。这样同学们能很好地意识到自己的设计有哪些需要改进。此时与企业工程师的交流效果也非常好。最后成绩的评定应充分考核设计的全程及最后系统的实际效果，重点考核课程设计报告和同学们上台讲解展示自己设计的效果。

4 教师自身改进

由于大部分教师是共用母体高校的，这样首先要求教师从思想上认识到母体学校学生和独立学院学生的差异性，及独立学院培养应用型人才的目标。教学方式上能有针对性地进行调整。另一方面由于大部分教师经过数年教学从事理论研究多而实践方面显得不足，尤其是数据库技术发展很快，技术更新不断，这样对教师的实践能力提出更高的要求。因此有必要组织教师定期到企业进行实践培训，提高实践能力。这样教师在实践教学中能结合实际应用，熟练地进行教学指导，学生毕业后能很快地投入实际工作。

参考文献

[1]王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]金梅,郭媛，等.高校数据库原理课程实践教学改革研究[J].高师理科学刊，2013(1).

[3]刘双印，徐龙琴“. 数据库原理及应用”教学改革探索与实践[J].中国电力教育，2012(12).

计算机科学原理范文第5篇

关键词：计算机组成原理；实践教学；动手实践能力

在我国当前高校教育中常出现这样一种情况：经过四年的学习，很多学生只是掌握了一些书本上理论性的知识，缺乏实际工作的知识和操作技能，动手实践能力很低，综合素质不高，很难满足用人单位的要求。特别是近些年来一些高校在师资条件不具备的情况下，扩招速度较快，致使办学经费缺乏[1]，对于实践教学环节有所削弱，这就不可避免地导致学生理论与实践存在一定程度的脱节。因此无论从大学本身的教育功能还是从时展对人才素质的要求来看，加强对大学生动手实践能力的培养都有着极其重要的意义。

对于实践性较强的计算机专业课程而言，在教学过程中更不能只重视理论基础，忽视动手实践能力的培养，因此需要对现有教学模式进一步优化，提倡精讲多练，更全面地发挥学生的学习自主性。计算机组成原理课程是计算机科学与技术专业的主干必修课，是计算机体系结构课程群的核心课程，在整个课程体系中起着承上启下的作用。这门课程的先修课有数字逻辑、汇编语言程序设计，后续课程有计算机系统结构、微机接口技术、嵌入式系统等。课程中涉及的知识面较广，加上有些理论较抽象，学生在学习时普遍觉得内容不好理解，导致学完本课程后，基础知识掌握不扎实，学习后续课程时会产生“恐惧”心理，从而影响很多课程的学习，最后变成“谈硬件色变”。对于从事计算机组成原理课程教学的教师来说，如何引导学生学习好这门课程显得尤为必要。

1课程教学现状

目前国内高校计算机组成原理课程教学上理论性内容过多且陈旧，这里面存在一定的客观原因，如计算机硬件发展太快，新知识包含许多较复杂的技术，熟悉该技术并掌握技术中的理论知识需要花费一定的时间和精力，对于学生而言较难学习和理解，因此组织和实施教学的难度较大，许多教师就偏向于讲述旧的知识，这对于了解现代计算机系统的发展已显不足。

对于计算机组成原理课程而言，由于更多涉及计算机内部的构造、工作原理和应用，很多知识只有通过实践操作和验证才能真正理解和掌握，要想真正理解相关知识光有课堂教学还远远不够，需要配有一定实践教学手段。目前很多高校的计算机组成原理课程都设有实践教学课程，普遍采用下面几种模式。

第一种模式是在做计算机的部件级设计实验以及计算机主机系统设计实验时，采用特定硬件实验台进行实验[2]。这种模式的优点是较为直观，学生能够感觉到是在做硬件实验。但计算机主机的总体结构往往已经固定，学生很难重新进行计算机结构的设计，创造力不能得到很好地发挥。由于局限于该平台所提供的功能，实验时往往参照实验手册完成，整个过程验证性成分较多，而且在实验中存在着插线虚接、器件损坏以及实验结果不能长久保存等问题。

第二种模式采用EDA虚拟平台来实现[3]。这种方式可以很好地进行计算机硬件系统的逻辑功能设计，而且可以提高系统设计的水平及效率。学生按照自己设计出的逻辑电路在EDA平台提供的元器件之间进行连线，线路一旦连接好，不必再担心连线折断、导线虚接等问题，对于未做完的实验还可以随时保存，而且可以针对设计出的部件以及计算机主机系统进行模拟仿真，以验证逻辑设计的正确性。不足之处是实验在虚拟环境下进行，所有仿真是建立在器件物理模型上的，测试时仅靠观测仿真波形来确定功能实现与否。虽然在设计计算机结构时不受限于特定实验环境，但由于在整个实践环节没有接触具体元器件，学生感觉不到是在做硬件实验，同时又缺乏真正的硬件调试过程，在锻炼动手实践能力上打了一定的折扣。

这两种模式对于现阶段培养学生动手实践能力已显不足，为了适应新时代对大学生的要求，需要更新现有的实践教学手段。当前很多高校已经引入FPGA实验平台，由于FPGA芯片具有静态可重复编程和动态系统重构的特性，使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。用户可以通过原理图输入法或硬件描述语言，完成从简单的74系列等各种数字电路到高性能CPU的设计。使用FPGA还可以大大缩短设计时间，当电路有少量改动时，FPGA的优势更加突出。因此采用FPGA芯片进行计算机组成原理课程设计优势较为明显，目前已有一些高校采用FPGA平台进行课程设计[4]，这可看作第三种模式。它兼有前面两种模式的优点，可以让学生感觉到在做硬件实验，而且只要设计的门电路规模在允许范围内，想象力可以得到充分的发挥。基于FPGA的这些优点，我们对于学生动手实践能力培养就构建在该平台上。

2课程改革与探索

对于计算机组成原理这门课，教学内容、实践手段都会影响教学效果。课程组经过研讨，对现有教学方法做了适当调整，将专业特点、课程重点、实践教学环节的作用联系起来，帮助学生理解课程中的理论知识，借助FPGA平台进行课程实践，促进学生进一步融会贯通课程内容。使学生不仅掌握计算机中CPU的设计方法及各模块的工作原理，建立计算机整机系统概念；同时还注重对学生的实际动手能力的培养，改善计算机专业学生在硬件设计能力上有所欠缺的问题，为下一步学习后续课程打好基础。

1) 在保证教学基本要求的前提下，增加新知识、新技术，增强学生学习计算机组成原理的兴趣。

考虑到教学安排的层次性和循序渐进的要求，在教学内容上首先要符合教学基本要求，重点突出、难易适度，同时还要兼顾一些新知识、新技术。即以基本的、重要的知识点为主，通过对知识点的讲解、探讨，使学生首先能够掌握方法。由于计算机学科是一个高速发展的学科，可针对学科研究现状和发展动态，对教学内容进行更新和拓展，引入新的科研成果和研究趋势，激发学生探求知识的欲望，从而进一步提高课程学习效果。在课堂讲授中除了讲授必要的理论知识帮助学生建立计算机整机概念外，还将计算机系统结构中一些经典的设计(如流水线技术、高速缓冲存储器技术等)用一定课时介绍给学生，此外还引入如MIPS架构、多核处理器以及可重构计算等一些相对较新的技术和知识，这些“看得见、摸得着”的计算机系统有利于激发学生对课程内容的联想，探求一些感兴趣或与课程内容相关的问题。通过教学内容的变化，使得学生对于计算机系统设计产生很大兴趣，有些学生会主动阅读和了解相关资料，这对于他们提高自学能力非常有用。我院在本科生中开设有创新学分课程，其中“MIPS体系结构原理及设计”课程是在计算机组成原理课程之后开设的，有很多学生在计算机组成原理课程学习中了解了MIPS相关知识，产生了一定的兴趣，对于这门课程选修积极性很高，而且在该课课程设计中也表现出极高的重视程度且能够很专注地投入进去，这都很好地说明适当引入新知识能激发学生学习的兴趣。