在計算機(jī)普及的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，計算機(jī)的應(yīng)用在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等方方面面產(chǎn)生了巨大影響。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計算機(jī)組成原理課程相關(guān)論文，希望大家喜歡!

　　計算機(jī)組成原理課程相關(guān)論文篇一

　　《計算機(jī)組成原理課程綜述》

　　摘要：計算機(jī)組成原理是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的主干硬件專業(yè)基礎(chǔ)課，本書突出介紹計算機(jī)組成的一般原理，不結(jié)合任何具體機(jī)型，在體系結(jié)構(gòu)上改變了過去自底向上的編寫習(xí)慣，采用從外部大框架入手，層層細(xì)化的敘述方法，即采用自頂向下的分析方法，詳述了計算機(jī)組成原理，使讀者更容易形成計算機(jī)的整體概念。此外，為了適應(yīng)計算機(jī)科學(xué)發(fā)展的需要，除了敘述基本原理外，本書還增加了不少新的內(nèi)容，書中舉例力求與當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，考慮到不好學(xué)校不設(shè)外部設(shè)備課程，故本書適當(dāng)?shù)卦黾恿送獯婧屯獠吭O(shè)備的內(nèi)容。通過本書的學(xué)習(xí)，可以對計算機(jī)的原理有個整體的概念，能有個大概的了解，對待不同的機(jī)型以后也會好掌握的。

　　關(guān)鍵字：計算機(jī)組成原理;分類

　　在計算機(jī)普及的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，計算機(jī)的應(yīng)用在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等方方面面產(chǎn)生了巨大影響。而計算機(jī)的知識更新的速度非常的快，這就使得我們這些學(xué)計算機(jī)的面臨著要不斷的更新自己關(guān)于計算機(jī)的知識，以適應(yīng)市場的需要。其實在大學(xué)四年里，我們并不能學(xué)到很多的知識，我們學(xué)習(xí)的只不過是如何學(xué)習(xí)的能力，大學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的地方。在大學(xué)里學(xué)到的知識很多是你以后走上社會用不到的。這就要求我們在學(xué)習(xí)課本上的理論知識的同時，還應(yīng)從中學(xué)習(xí)到學(xué)習(xí)的能力。

　　計算機(jī)組成原理是硬件系列課程中的核心課程，是計算機(jī)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它對其它課程有承上啟下的作用，它的先修課程為“匯編語言”、“數(shù)字邏輯”，它又與“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)”、“計算機(jī)接口技術(shù)”等課程密切相關(guān)。它的主要教學(xué)任務(wù)是要求學(xué)生能系統(tǒng)地理解計算機(jī)硬件系統(tǒng)的邏輯組成和工作原理，培養(yǎng)學(xué)生對計算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的分析、應(yīng)用、設(shè)計及開發(fā)能力。它既有自身的完整理論體系，又有很強的實踐性。該課程具有知識面、內(nèi)容多、抽象枯燥、難理解、更新快等特點。

　　課程主要內(nèi)容和基本原理

　　(一)本書的主要內(nèi)容

　　該課程主要講解簡單、單臺計算機(jī)的完整組成原理和內(nèi)部運行機(jī)制，包括運算器部件、控制器部件、存儲器子系統(tǒng)、輸入/輸出子系統(tǒng)(總線與接口等)與輸入/輸出系統(tǒng)設(shè)備，圍繞各自的功能、組成、設(shè)計、實現(xiàn)、使用等知識進(jìn)行介紹。

　　(二)本課程的特點

　　這本書擺脫了傳統(tǒng)，死板的編寫方法，采用從整體框架入手，自頂向下，由表及里，層層細(xì)化的敘述方法，通過對計算機(jī)系統(tǒng)概述，總線系統(tǒng)等的深入剖析和詳細(xì)講解，使我們能形象的理解計算機(jī)的基本組成和工作原理。而且為了適應(yīng)計算機(jī)科學(xué)發(fā)展的需要，除了敘述基本原理外，書中還增加了新的內(nèi)容，書中舉例力求與當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合。

　　而且該課程的工程性、實踐性、技術(shù)性比較強，還強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力、開創(chuàng)與創(chuàng)新意識、實驗技能，這些要求更多的是通過作業(yè)、教學(xué)實驗等環(huán)節(jié)完成，要求學(xué)生有意識地主動加強這些方面的練習(xí)與鍛煉。

　　(三)本課程的作用

　　計算機(jī)組成原理課，對于許多必須學(xué)習(xí)這門課的學(xué)生來說都會感到困難和不理解，為什么要學(xué)習(xí)這門課，本人在這里可以打個比喻。在過去每個人都會造人，但是都不清楚他的詳細(xì)過程，現(xiàn)在由于科學(xué)家的工作，使得我們都清楚了他的過程，就使得我們能夠創(chuàng)造出來比較優(yōu)良的人來了。用計算機(jī)的過程和這個差不多，當(dāng)我們明白了計算機(jī)的組成和工作原理以后，我們就可以更好的使用好計算機(jī)，讓它為我們服務(wù)。

　　實際應(yīng)用

　　首先我認(rèn)為在《計算機(jī)組成原理》這本書中學(xué)到的有關(guān)計算機(jī)原理方面的知識，對我們以后了解計算機(jī)以及和計算機(jī)打交道，甚至在以后應(yīng)用計算機(jī)時，都可能會有很大的益處，計算機(jī)原理的基本知識是不會變的，變也只是會在此基礎(chǔ)上，且不會偏離這些最基本的原理，尤其是這本計算機(jī)組成原理介紹的計算機(jī)原理是一種一般的計算機(jī)原理，不是針對某一個特定的機(jī)型而介紹的，下面我們來談?wù)勏到y(tǒng)總線的發(fā)展和應(yīng)用。

　　定義

　　總線，英文叫作“BUS”,即我們中文的“公共車”，這是非常形象的比如，公共車走的路線是一定的，我們?nèi)魏稳硕伎梢宰曹嚾ピ摋l公共車路線的任意一個站點。如果把我們?nèi)吮茸魇请娮有盘?，這就是為什么英文叫它為“BUS”而不是“CAR”的真正用意。當(dāng)然，從專業(yè)上來說，總線是一種描述電子信號傳輸線路的結(jié)構(gòu)形式，是一類信號線的集合，是子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通道[1]。通過總線能使整個系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。如在計算機(jī)系統(tǒng)中，它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個部件通過主機(jī)相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再于總線相連接。

　　工作原理

　　系統(tǒng)總線在微型計算機(jī)中的地位，如同人的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，CPU通過系統(tǒng)總線對存儲器的內(nèi)容進(jìn)行讀寫，同樣通過總線，實現(xiàn)將CPU內(nèi)數(shù)據(jù)寫入外設(shè)，或由外設(shè)讀入CPU。微型計算機(jī)都采用總線結(jié)構(gòu)。總線就是用來信息的一組通信線。微型計算機(jī)通過系統(tǒng)總線將各部件連接到一起，實現(xiàn)了微型計算機(jī)內(nèi)部各部件間的信息交換。一般情況下，CPU提供的信號需經(jīng)過總線形成電路形成系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線按照傳遞信息的功能來分，分為地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。這些總線提供了微處理器(CPU)與存儲器、輸入輸出接口部件的連接線。可以認(rèn)為，一臺微型計算機(jī)就是以CPU為核心，其它部件全“掛接”在與CPU相連接的系統(tǒng)總線上。這種總線結(jié)構(gòu)形式，為組成微型計算機(jī)提供了方便。人們可以根據(jù)自己的需要，將規(guī)模不一的內(nèi)存和接口接到系統(tǒng)總線上，很容易形成各種規(guī)模的微型計算機(jī)。分類：

　　總線分類的方式有很多，如被分為外部和內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和非系統(tǒng)總線等等，下面是幾種最常用的分類方法。

　　按功能分

　　最常見的是從功能上來對數(shù)據(jù)總線進(jìn)行劃分，可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、和控制總線。在有的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)總線和地址總線可以在地址鎖存器控制下被共享，也即復(fù)用。

　　地址總線是專門用來傳送地址的。在設(shè)計過程中，見得最多的應(yīng)該是從CPU地址總線來選用外部存儲器的存儲地址。地址總線的位數(shù)往往決定了存儲器存儲空間的大小，比如地址總線為16位，則其最大可存儲空間為216(64KB)。

　　數(shù)據(jù)總線是用于傳送數(shù)據(jù)信息，它又有單向傳輸和雙向傳輸數(shù)據(jù)總線之分，雙向傳輸數(shù)據(jù)總線通常采用雙向三態(tài)形式的總線。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)通常與微處理的字長相一致。例如Intel8086微處理器字長16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。在實際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定是完全意義上的數(shù)據(jù)。

　　控制總線是用于傳送控制信號和時序信號。如有時微處理器對外部存儲器進(jìn)行操作時要先通過控制總線發(fā)出讀/寫信號、片選信號和讀入中斷響應(yīng)信號等?？刂瓶偩€一般是雙向的，其傳送方向由具體控制信號而定，其位數(shù)也要根據(jù)系統(tǒng)的實際控制需要而定。

　　按傳輸方式分

　　按照數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞絼澐?，總線可以被分為串行總線和并行總線。從原理來看，并行傳輸方式其實優(yōu)于串行傳輸方式，但其成本上會有所增加。通俗地講，并行傳輸?shù)耐藩q如一條多車道公路，而串行傳輸則是只允許一輛汽車通過單線公路。目前常見的串行總線有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等;而并行總線相對來說種類要少，常見的如IEEE1284、ISA、PCI等。

　　按時鐘信號方式分

　　按照時鐘信號是否獨立，可以分為同步總線和異步總線。同步總線的時鐘信號獨立于數(shù)據(jù)，也就是說要用一根單獨的線來作為時鐘信號線;而異步總線的時鐘信號是從數(shù)據(jù)中提取出來的，通常利用數(shù)據(jù)信號的邊沿來作為時鐘同步信號。

　　發(fā)展簡史

　　計算機(jī)系統(tǒng)總線的詳細(xì)發(fā)展歷程，包括早期的PC總線和ISA總線、PCI/AGP總線、PCI-X總線以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串行總線。從PC總線到ISA、PCI總線，再由PCI進(jìn)入PCIExpress和HyperTransport體系，計算機(jī)在這三次大轉(zhuǎn)折中也完成三次飛躍式的提升。

　　與這個過程相對應(yīng)，計算機(jī)的處理速度、實現(xiàn)的功能和軟件平臺都在進(jìn)行同樣的進(jìn)化，顯然，沒有總線技術(shù)的進(jìn)步作為基礎(chǔ)，計算機(jī)的快速發(fā)展就無從談起。業(yè)界站在一個嶄新的起點：PCIExpress和HyperTransport開創(chuàng)了一個近乎完美的總線架構(gòu)。而業(yè)界對高速總線的渴求也是無休無止，PCIExpress2.0和HyperTransport3.0都將提上日程，它們將會再次帶來效能提升。在計算機(jī)系統(tǒng)中，各個功能部件都是通過系統(tǒng)總線交換數(shù)據(jù)，總線的速度對系統(tǒng)性能有著極大的影響。而也正因為如此，總線被譽為是計算機(jī)系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。但相比CPU、顯卡、內(nèi)存、硬盤等功能部件，總線技術(shù)的提升步伐要緩慢得多。在PC發(fā)展的二十余年歷史中，總線只進(jìn)行三次更新?lián)Q代，但它的每次變革都令計算機(jī)的面貌煥然一新。

　　心得體會

　　自從上了大學(xué)后，進(jìn)入這個專業(yè)后才能這么經(jīng)常的接觸到電腦，才能學(xué)到有關(guān)電腦方面的知識。正因為接觸這類知識比較的晚，所以學(xué)習(xí)這方面的知識感覺到吃力。學(xué)習(xí)了這門課后覺得，計算機(jī)組成原理確實很難，隨著計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展。計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜和龐大而且高度集成化。這使的我們普遍感到計算機(jī)組成原理這門課難學(xué)、難懂、概念抽象、感性認(rèn)識差。在計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的今天，新技術(shù)、新理論從提出到實際應(yīng)用的周期大大縮短。我們很難在有限的教學(xué)時間內(nèi).在理解掌握基本知識技能的基礎(chǔ)上。學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，很難增強我們的學(xué)習(xí)興趣。也就更談不上能夠利用基本原理解決在學(xué)習(xí)過程中所遇到的新問題。

　　當(dāng)進(jìn)入第四章，存儲器的學(xué)習(xí)時，各種問題就不斷的出現(xiàn)，尤其在進(jìn)行存儲器容量擴(kuò)展時，很多的問題都是似懂非懂的，在做題目時，也是犯各種各樣的錯誤。在第五章的學(xué)習(xí)中，對于I/O設(shè)備與主機(jī)交換信息的控制方式中的程序查詢方式，程序中斷方式和DMA方式有了點了解。最難的就要數(shù)中央處理器和控制單元了。對于計算機(jī)運算方法，這個沒太搞懂，像定點運算中的乘法運算和除法運算，又是用的什么原碼一位乘、原碼兩位乘、補碼一位乘、補碼兩位乘?？傊?，我是被繞暈了。還有就是控制單元的設(shè)計方法微程序設(shè)計，這個知識點也是不太懂，總的來說這門課程，學(xué)得不是很好。可是通過這門課的學(xué)習(xí)，我也學(xué)習(xí)到了很多以前不知道的知識：計算機(jī)都有些什么硬件，都有哪幾類總線，總線在計算機(jī)中又扮演著什么角色。計算機(jī)中的存儲器有哪些等等。讓我對計算機(jī)有了一個大致的了解。至少我不再像以前那樣對計算機(jī)什么也都不懂。

　　結(jié)語

　　通過學(xué)習(xí)這門課程，我們能夠從中得到有關(guān)計算機(jī)方面的知識，但是更多的是這門課程可以培養(yǎng)我們以下能力：

　　1系統(tǒng)級的認(rèn)識能力。建立整機(jī)概念，掌握自項向下的問題分析能力，既能理解系統(tǒng)各層次的細(xì)節(jié)，又能站在系統(tǒng)總體的角度從宏觀上認(rèn)識系統(tǒng)，然后將系統(tǒng)很好的分解為功能模塊。這種理解必須超越各組成部分的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，而認(rèn)識到計算機(jī)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及它們建立和分析的過程，這一過程是應(yīng)該以深入理解計算機(jī)組成原理為基礎(chǔ)的。

　　2培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。計算機(jī)實踐教學(xué)是計算機(jī)課程的重要環(huán)節(jié)，學(xué)好計算機(jī)僅靠理論知識是不夠的，課堂講授是使學(xué)生掌握計算機(jī)的基本知識和基本技能，而計算機(jī)實踐教學(xué)的目的是要通過實際操作將所學(xué)到的知識付諸實際，是課堂教學(xué)的延伸和補充。計算機(jī)設(shè)計與實踐就是從理論、抽象、設(shè)計三個方面將計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部處理器、存儲器、控制器、運算器、外設(shè)等各個部分聯(lián)系起來，達(dá)到互相支撐、互相促進(jìn)進(jìn)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]唐碩飛主編計算機(jī)組成原理高等教育出版社

　　[2]陳金兒,王讓定,林雪明,等.基于CC2005的“計算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”課程改革[J].計算機(jī)教育,2006(11):33-37.

　　[3]鄭玉彤.《計算機(jī)組成原理》課程實現(xiàn)的比較研究[J].中央民族大學(xué)學(xué)報,2003,12(1):79-82.

　　[4]劉旭東,熊桂喜.“計算機(jī)組成原理”的課程改革與實踐[J].計算機(jī)教育,2009(7):74-76.

　　[5]趙秋云,何嘉,魏樂.對《計算機(jī)組成原理》課程教學(xué)模式的探討[J].電腦知識與技術(shù),2008,4(3):693-694.

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　　計算機(jī)組成原理課程相關(guān)論文篇二

　　《基于專業(yè)規(guī)范的“計算機(jī)組成原理”課程改革》

　　摘要：以教育部計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會的專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)，針對計算機(jī)組成原理課程的特點，從以專業(yè)規(guī)范為基礎(chǔ)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和豐富教學(xué)手段等方面進(jìn)行了探討和實踐。分析實驗教學(xué)現(xiàn)狀，指出存在的問題，提出通過改編實驗設(shè)計，加強實驗教學(xué)過程指導(dǎo)，提高實驗教學(xué)效果。以專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)，從理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面為“計算機(jī)組成原理”課程改革提出了新的建議。

　　關(guān)鍵詞：專業(yè)規(guī)范;計算機(jī)組成原理;課程改革;理論教學(xué);實驗教學(xué)

　　隨著計算機(jī)和通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，中國開始進(jìn)入信息化時代，計算機(jī)及技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛深入，計算機(jī)學(xué)科傳統(tǒng)的專業(yè)優(yōu)勢已經(jīng)不再存在。社會和應(yīng)用對學(xué)生在計算機(jī)領(lǐng)域的知識與能力提出了新的要求。專家們指出，未來10～15年是我國信息技術(shù)發(fā)展的窗口期、關(guān)鍵期。為此，高等學(xué)校肩負(fù)著為國家發(fā)展和滿足社會需求培養(yǎng)多類型人才的重任。在這樣的背景下，高校必須正視問題，積極思索與變革，重新審視計算機(jī)專業(yè)教育的發(fā)展方向，與時俱進(jìn)地推進(jìn)計算機(jī)專業(yè)教育改革。

　　《計算機(jī)組成原理》是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修的一門專業(yè)主干課程。課程要求掌握計算機(jī)系統(tǒng)各部件的組成和工作原理、相互聯(lián)系和作用，最終達(dá)到從系統(tǒng)、整機(jī)的角度理解計算機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成，并為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。但從整個學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展，以及對學(xué)生專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的角度來看，這樣的要求是不夠的。更為重要的是，通過教與學(xué)，還應(yīng)當(dāng)提高學(xué)生對計算機(jī)硬件系統(tǒng)的認(rèn)知能力和設(shè)計能力，強化實踐意識與能力，培養(yǎng)創(chuàng)新理念與能力，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動探索前沿知識。教育部計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會在2006年發(fā)布了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)戰(zhàn)略報告和專業(yè)規(guī)范，對計算機(jī)專業(yè)的發(fā)展與教學(xué)提出了指導(dǎo)意見。本文探討以專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)對計算機(jī)組成原理課程進(jìn)行改革，研究并實踐一種有效的教學(xué)模式，幫助學(xué)生從微觀層面掌握本課程知識單元，從宏觀層面建立該課程知識體系，使學(xué)生準(zhǔn)確把握課程的核心內(nèi)容，全面地構(gòu)建整機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。

　　1計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)范

　　教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(以下簡稱教指委)在廣泛深入的調(diào)查研究基礎(chǔ)上，借鑒國際上計算機(jī)專業(yè)辦學(xué)的發(fā)展與現(xiàn)狀，結(jié)合我國計算機(jī)教育的實際情況，對計算機(jī)專業(yè)本科教育的發(fā)展方向和辦學(xué)單位的專業(yè)發(fā)展提出了指導(dǎo)性意見，并制定了具體的《專業(yè)規(guī)范》。

　　教指委在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告和專業(yè)規(guī)范中提出了以“培養(yǎng)規(guī)格分類”為核心思想的計算機(jī)專業(yè)發(fā)展建議，將計算機(jī)學(xué)科分為三種類型四個方向，即：科學(xué)型(計算機(jī)科學(xué)方向CS)、工程型(包括計算機(jī)工程方向CE和軟件工程方向SE)、應(yīng)用型(信息技術(shù)方向IT)。針對每個類型的每個方向的特點和要求，專業(yè)規(guī)范從學(xué)科方法論、培養(yǎng)目標(biāo)與規(guī)格、教育內(nèi)容和知識體系等方面進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃，提出了富有建設(shè)性的指導(dǎo)意見。

　　專業(yè)規(guī)范中明確指出，“計算機(jī)組成基礎(chǔ)”是計算機(jī)科學(xué)方向和計算機(jī)工程方向的核心課程，并且對實驗、綜合性課程設(shè)計和核心的教學(xué)內(nèi)容提出了規(guī)范要求。在軟件工程方向和信息技術(shù)方向，“計算機(jī)組成基礎(chǔ)”是核心知識領(lǐng)域計算基礎(chǔ)(SE-CMP)和平臺技術(shù)(IT-PT)的核心知識單元。專業(yè)規(guī)范根據(jù)課程體系對每一門課程內(nèi)容、知識要點、學(xué)習(xí)目標(biāo)等都進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計與組織。在專業(yè)規(guī)范中，“計算機(jī)組成基礎(chǔ)”的理論教學(xué)課時一般為48～56，實驗課時一般為8～16，是計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程的先修課程，重點涵蓋了計算機(jī)運算、存儲系統(tǒng)組織和結(jié)構(gòu)、功能組織等多個知識單元。本文主要探討在專業(yè)規(guī)范的指導(dǎo)下，“計算機(jī)組成原理”課程的教學(xué)改革與建設(shè)。

　　2課程內(nèi)容組成及改革

　　2.1課程改革的基本原則。教指委的專業(yè)規(guī)范為計算機(jī)組成原理教學(xué)大綱和教學(xué)計劃的制定，以及課程在課堂教學(xué)和實驗教學(xué)上提供了指導(dǎo)性的意見，是我們推進(jìn)課程改革的重要參考。以教指委專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校的實際情況是計算機(jī)組成原理課程改革的原則之一。在具體的教學(xué)過程中，課程改革必須依據(jù)計算機(jī)組成原理課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容和特點。其次，課程改革還應(yīng)當(dāng)聯(lián)系學(xué)校的實際情況，如學(xué)校育人目標(biāo)的定位、學(xué)校的教學(xué)與實驗條件、學(xué)生的知識基礎(chǔ)等。教指委的戰(zhàn)略報告中也明確了提出了這種改革思路。因此，在綜合分析了學(xué)校和學(xué)生的實際情況后，我們確定了注重知識結(jié)構(gòu)的特色和執(zhí)行深度，加強學(xué)生實踐操作思維與能力的培養(yǎng)，因人而宜地進(jìn)行點面結(jié)合的改革原則。第三，在信息化時代，社會競爭壓力日益激烈，學(xué)生就業(yè)壓力不斷增大，學(xué)生在學(xué)校在課堂學(xué)到的方法、知識與能力將直接影響到學(xué)生在競聘和后續(xù)發(fā)展的競爭力，例如，企業(yè)等用人單位在招聘人才時關(guān)注學(xué)生的以學(xué)習(xí)能力為代表的發(fā)展?jié)摿蛣邮帜芰Γ虼?，課程改革的推進(jìn)，應(yīng)當(dāng)兼顧國家的需要、社會的需求和企業(yè)的要求。為此，我們基于上述原則，從教學(xué)指導(dǎo)思想和教學(xué)方法兩個方面，從知識講授和能力培養(yǎng)兩個層次上，對“計算機(jī)組成原理”課程改革進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計與組織，建立了一套有效的教學(xué)模式，幫助學(xué)生從宏觀和微觀兩個層面系統(tǒng)地掌握課程知識，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和探索知識的意識、興趣和能力。

　　2.2課程改革與實踐

　　(1)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織方法.針對本門課程的要求和特點，我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，提出了宏觀與微觀分層講授，相互貫穿的教學(xué)組織方法。內(nèi)容組織方面，在宏觀上強調(diào)對部件的功能及整機(jī)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析與講解，在微觀上重點強調(diào)實現(xiàn)這些功能的各組成部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)計與工作原理。通過分析比較國內(nèi)外一些大學(xué)同類課程的教學(xué)內(nèi)容、實施方法和教學(xué)改革后發(fā)現(xiàn)，這些學(xué)校在課程的教學(xué)內(nèi)容上差別基本不大，核心知識單元主要包括：數(shù)據(jù)在機(jī)器中的表示、存儲器的組織與結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中央處理器、總線系統(tǒng)和外圍設(shè)備與接口等。在課時有限的情況下，為了高效地完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，我們本著把握基礎(chǔ)、突出重點、明確主線的方針對本門課程知識點進(jìn)行了分析與優(yōu)化，尤其是存儲系統(tǒng)、中央處理器和I/O技術(shù)等知識領(lǐng)域。對專業(yè)規(guī)范要求的每個知識單元和教材的每一章，明確其中必須掌握的基礎(chǔ)知識和重點，加強與之結(jié)合實例內(nèi)容;對僅僅要求了解的和一些比較容易掌握的的內(nèi)容，以引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)為主，減少其課堂教學(xué)時間;弱化“過時”內(nèi)容，及時補充新技術(shù)新方法，保持課程內(nèi)容的時代性。以存儲系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)為例，首先從宏觀的角度對計算機(jī)在數(shù)據(jù)存儲、交換上的需求進(jìn)行分析，使學(xué)生明確存儲系統(tǒng)在整機(jī)中的地位與作用，進(jìn)而分析存儲系統(tǒng)的功能，使學(xué)生從整體上把握存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成，同時對某類型計算機(jī)的實際情況進(jìn)行分析，加深學(xué)生的理解。然后引導(dǎo)學(xué)生對存儲系統(tǒng)中的具體部件從微觀的角度分層次地進(jìn)行分析。接著對SRAM和DRAM的基本存儲元進(jìn)行解析，由這些存儲元構(gòu)成存儲單元，再到芯片，最終擴(kuò)展形成存儲器。再結(jié)合實例和計算機(jī)的實際情況對Cache和虛擬存儲器進(jìn)行詳細(xì)講解。在新技術(shù)方面，介紹DDR與DDRⅡ的情況，要求學(xué)生自己去查閱DDRⅢ等技術(shù)資料。最后再將這些各層次的部件串起來，從整體到細(xì)節(jié)地明確存儲系統(tǒng)的功能、工作原理及實現(xiàn)。

　　(2)從問題出發(fā)，實施動力式教學(xué)通過研究比較發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外的同行在本門課程的教學(xué)中，在知識講授和能力培養(yǎng)兩個大方面上有著較大的差異。“計算機(jī)組成原理”課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生盡快建立計算機(jī)的整體概念，透徹地理解和掌握課程知識點，從宏觀和微觀層面上理解和把握計算機(jī)各部件的原理、組成及相互聯(lián)系，進(jìn)而達(dá)到能力培養(yǎng)的目標(biāo)。在現(xiàn)代教育理念中，教學(xué)設(shè)計應(yīng)當(dāng)以“學(xué)”為中心，學(xué)生是教學(xué)活動的主體，是知識學(xué)習(xí)的主動建構(gòu)者，教師在教學(xué)過程中發(fā)揮著組織者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的作用。課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)與思考，要靈活地將互動式、啟發(fā)式和任務(wù)驅(qū)動式等教學(xué)方法結(jié)合起來，而不是單一地采用某種方式對學(xué)生進(jìn)行灌輸。而且有必要設(shè)計一些教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，在課堂內(nèi)外與學(xué)生進(jìn)行互動與討論，尤其是一些新技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)研究的方法與方向，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性，進(jìn)而培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力、研究能力和創(chuàng)新能力。加強課堂教學(xué)的提問與討論環(huán)節(jié)，不僅可以活躍課堂氣氛，活躍學(xué)生思維，而且可以促使學(xué)生在課余主動地學(xué)習(xí)和對問題進(jìn)行鉆研，從而高效深入的學(xué)習(xí)和掌握知識。這是互動式和啟發(fā)式教學(xué)的重要手段之一。如針對計算機(jī)外圍設(shè)備在種類和技術(shù)方面的一些問題，提問學(xué)生回答問題，并藉此與學(xué)生討論新技術(shù)新發(fā)展，引領(lǐng)學(xué)生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)新意識等。針對專業(yè)規(guī)范中知識單元的一些重要知識點，有意提出或設(shè)計一些問題和目標(biāo)，將其作為任務(wù)交由學(xué)生去分析解答。這是任務(wù)式和問題式教學(xué)的重要手段之一。學(xué)生或個人或合作對任務(wù)進(jìn)行分析，找到問題所在，通過討論、學(xué)習(xí)或搜索等方法解決任務(wù)，并進(jìn)行總結(jié)歸納。在此過程中，學(xué)生通過學(xué)習(xí)與研究，發(fā)現(xiàn)隱含在問題和目標(biāo)背后的知識，形成解決問題的研究能力和自主學(xué)習(xí)能力。如在中央處理器一章中，要求學(xué)生對CPU發(fā)展的新動態(tài)進(jìn)行研究。學(xué)生通過上網(wǎng)搜索、查閱文獻(xiàn)等手段收集了大量的資料，了解了CPU的發(fā)展歷程，對一些實際的參數(shù)，如Cache的大小與級數(shù)、流水線條數(shù)、工作頻率、前段總線等都有所了解，加深了對CPU的認(rèn)識。引導(dǎo)學(xué)生將單核、雙核和多核CPU進(jìn)行對比，分析它們最新的技術(shù)和發(fā)展趨勢等。通過這樣的方法取得了良好的教學(xué)效果。

　　(3)充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段現(xiàn)代教學(xué)手段也是提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要一環(huán)。多媒體課件、動畫演示、實物展示與剖析等方法可使抽象難講的內(nèi)容變得具體、生動和形象，使學(xué)生寓教于樂，對于改善教學(xué)效果非常好。例如，定點乘除法運算的陣列運算方法使用動畫演示比直接講解的效果要好，且更能吸引學(xué)生的注意力;補碼原碼轉(zhuǎn)換關(guān)系推導(dǎo)等還是采用傳統(tǒng)的黑板比較好。在教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)將一些需要動畫演示的課件交由學(xué)生負(fù)責(zé)完成，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。同時，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課程建設(shè)、答疑、意見交流已經(jīng)成為我們基本的教學(xué)手段。

　　3實驗改革與實踐

　　加強計算機(jī)專業(yè)的實驗教學(xué)已經(jīng)成為共識，教指委的專業(yè)規(guī)范將計算機(jī)原理實驗列為典型的必須的實驗，并提高了課時數(shù)。實驗將使學(xué)生掌握計算機(jī)硬件設(shè)計、調(diào)試和運行維護(hù)等多方面的技能，訓(xùn)練學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力以及認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)。但學(xué)生的動手能力不強現(xiàn)在是一個比較普遍的問題。因此，計算機(jī)專業(yè)應(yīng)當(dāng)強調(diào)實踐教學(xué)體系、實驗設(shè)計和指導(dǎo)執(zhí)行等軟環(huán)節(jié)。計算機(jī)組成原理實驗主要有驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗三個層次，涉及的內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)通路、運算器、存儲器、微程序控制器，以及整機(jī)設(shè)計等。

　　首先，實驗內(nèi)容的選取和設(shè)計對實驗教學(xué)效果有著重要的影響。不同的學(xué)校，不同層次的學(xué)生應(yīng)當(dāng)有不同的選擇和不同的設(shè)計。一般來說，從課程的基本要求和培養(yǎng)學(xué)生的基本能力角度出發(fā)，基礎(chǔ)性的驗證性實驗是必須的。對硬件方向要求較高的有條件的學(xué)校，應(yīng)當(dāng)開設(shè)設(shè)計性實驗，如對整機(jī)進(jìn)行設(shè)計等，以及引入FPGA技術(shù)等實現(xiàn)相關(guān)實驗。其次，因材施教，對不同的學(xué)生有不同的要求和指導(dǎo)是必要的。針對一些復(fù)雜的難度較大的實驗，可以采取開設(shè)實驗選修課程，或者是將其列為選做實驗。實驗課教師則對這些要求進(jìn)一步學(xué)習(xí)的同學(xué)進(jìn)行另外的指導(dǎo)，加大課外實驗課時，并可以將他們組建學(xué)習(xí)小組來進(jìn)行研究性的探索。第三，實驗課的主要目的是對學(xué)生觀察能力、思維能力、操作能力和表達(dá)能力的綜合培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，教師的教學(xué)指導(dǎo)和規(guī)范實驗過程是重要的兩個環(huán)節(jié)。教師的教學(xué)指導(dǎo)不是事無巨細(xì)地告訴學(xué)生該做什么，而是將重點內(nèi)容告訴學(xué)生后，重點引導(dǎo)學(xué)生去思考和探索，從而達(dá)到實驗?zāi)康?。而且?yīng)當(dāng)強調(diào)過程指導(dǎo)，即注重發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo)學(xué)生分析實驗過程中出現(xiàn)的問題，提示和鼓勵他們?nèi)ソ鉀Q問題，從而通過這個過程使學(xué)生探索計算機(jī)硬件的特點和規(guī)律。規(guī)范實驗過程，例如規(guī)范實驗報告、實踐過程中的操作規(guī)范、分析問題和解決問題的方法與描述等，是對計算機(jī)組成原理實驗的重要要求，對學(xué)生綜合能力的養(yǎng)成有著潛移默化的作用。