計算機(jī)組成原理知識點精選(九篇)

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第1篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

關(guān)鍵詞：計算機(jī)組成原理；教學(xué)方法；分析、開發(fā)與設(shè)計

中圖分類號：TP301-4

通過計算機(jī)組成原理課程的學(xué)習(xí)，可以分層次地掌握計算機(jī)組成的概念、工作機(jī)制、分析和設(shè)計方法等全面系統(tǒng)的知識，掌握必要的專業(yè)知識基礎(chǔ)；了解計算機(jī)系統(tǒng)中軟件、硬件功能的劃分和彼此之間相互配合的關(guān)系；按照系統(tǒng)的觀點，分析提高計算機(jī)軟硬件整體性能的必要性和各種可行性方法；從計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)一步了解提高系統(tǒng)性能的主體思想，站在更高層次上思考和解決學(xué)習(xí)工作中遇到的問題。

該課程在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用。但在實際教學(xué)過程中往往不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。主要因為課程內(nèi)容枯燥抽象，教師上課方法死板無趣，知識點往往前后連貫不起來，造成所學(xué)的內(nèi)容無法緊密銜接；很多書本列出的內(nèi)容相對陳舊，不符合當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)研究和教育發(fā)展的潮流，理論課和實訓(xùn)課程安排不合理，重理論輕實踐，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。

我在課堂教學(xué)中以培養(yǎng)學(xué)生理解、聯(lián)系實際能力為核心的教學(xué)模式，以提高教學(xué)質(zhì)量為目的來展開教學(xué)，通過教學(xué)內(nèi)容的安排、教學(xué)方法的探討、教學(xué)手段的介紹進(jìn)行教學(xué)改革的研究。

1 教學(xué)內(nèi)容的合理安排

計算機(jī)組成原理課程的特點是內(nèi)容較多、概念抽象，難學(xué)不易懂。為了做好計算機(jī)組成原理的授課任務(wù)和課程建設(shè)，教師必須與時俱進(jìn)，根據(jù)所教授學(xué)生的專業(yè)和特點改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，對于教材的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減和擴(kuò)充。下面以計算機(jī)中央處理器CPU工作原理為例來介紹我對這門課程這個重要知識點所做的授課安排。

在課程開始時通過新課導(dǎo)入讓學(xué)生思考，我們工作生活中用的計算機(jī)是由哪幾部分組成？我們使用的計算機(jī)用來做哪些事情？完成哪些工作？通過圖文并茂的形式，介紹計算機(jī)各個組成部件。

在了解了計算機(jī)系統(tǒng)組成及各部件的作用之后讓學(xué)生去描述計算機(jī)的工作過程是怎樣的？我們每天都會使用計算機(jī)，計算機(jī)打開之后就是在運行一個又一個程序，如QQ程序、殺毒軟件程序、文字處理程序等，計算機(jī)的工作過程就是執(zhí)行程序并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程。在了解了計算機(jī)的工作過程之后我再讓學(xué)生試著去思考計算機(jī)的工作原理。

計算機(jī)的工作原理即編程人員把編寫好的程序輸入到計算機(jī)的存儲器中存儲起來，CPU依次到存儲器中取出每一條指令自動執(zhí)行，直到全部指令執(zhí)行完畢，這就是計算機(jī)的工作原理，即“程序存儲”思想。計算機(jī)工作原理是在機(jī)器指令層面介紹計算機(jī)的運行機(jī)制及其構(gòu)成的。它的工作過程就是CPU存取指令、分析指令、執(zhí)行指令并為下一次指令的執(zhí)行做好準(zhǔn)備的過程，在整個工作過程中存儲器是存放指令的倉庫。

學(xué)習(xí)了計算機(jī)的工作原理之后，認(rèn)識兩個重要的概念：指令和CPU。接著學(xué)習(xí)指令的基本格式以及每條指令所包含的信息，再通過CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖掌握CPU的兩大組成部分和CPU內(nèi)部六個主要寄存器數(shù)據(jù)緩沖寄存器DR、指令寄存器IR、程序計數(shù)器PC、地址寄存器AR、累加器AC、狀態(tài)標(biāo)志寄存器F的作用。最后借助兩個實例――CLA指令和ADD指令的取值和執(zhí)行指令，演示了CPU取值和執(zhí)行指令的整個工作過程。完成了本門課中一個重要知識點的由淺入深、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。

計算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)緊密相連，相輔相成。在學(xué)習(xí)時構(gòu)建以“指令”為主線的教學(xué)體系與知識體系，讓學(xué)生建立起“程序―指令―電路” 計算機(jī)整體觀念，引導(dǎo)學(xué)生將計算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、算法設(shè)計與分析等課程聯(lián)系起來，構(gòu)建出完整的計算機(jī)知識體系。

2 教學(xué)方法的靈活使用

在授課過程中我采用啟發(fā)式教學(xué)、觀察法、討論法、任務(wù)發(fā)、案例法等多種方式來引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識點更好的掌握。比如在講解Cache高速緩沖存儲器時，我會提出問題讓學(xué)生思考：計算機(jī)在實現(xiàn)CPU與內(nèi)存的通信時，如何彌補(bǔ)元器件之間巨大的速率差？如何構(gòu)建計算機(jī)的存儲系統(tǒng)，解決各個部件對快速、大容量存儲的需求。進(jìn)而引出計算機(jī)的存儲部件和 Cache 概念。即在計算機(jī)執(zhí)行指令的過程中，CPU會不斷到內(nèi)存中讀取指令或者數(shù)據(jù)，連續(xù)不停地工作，但是高速的CPU和低速內(nèi)存之間速度會有差異，快速的CPU每次存取數(shù)據(jù)都要等待慢速的內(nèi)存，久而久之必然會影響整機(jī)的性能，這時Cache高速緩沖存儲器就可以起到橋梁的作用了，CPU每次存取數(shù)據(jù)就可以先到Cache中尋找，如果沒有找到再到內(nèi)存中找。Cache可以協(xié)調(diào)CPU和內(nèi)存之間的速度差異，提高系統(tǒng)性能。借助于一系列形象的比喻可以更好地幫助學(xué)生理解概念。

計算機(jī)組成原理這門課理論性較強(qiáng)，很多概念理解起來比較困難，在講解時可以把很多專業(yè)名詞用生活中隨處可見的例子進(jìn)行類比，比如存儲器的編址就可以比作學(xué)生的宿舍，一排排等大均勻的房間，構(gòu)造格局相同，但是唯一識別它們的是地址編號。用高速公路比作總線，總線上流動的各類信號即是高速公路上快速行駛的車輛……同時充分利用多媒體教學(xué)手段，將計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部工作用動畫演示出來，將抽象的問題簡單化、形象化。教師只有真正掌握課本知識的內(nèi)涵，才能在課堂教學(xué)中用形象生動的語言，輕松活潑的形式解釋各種復(fù)雜的概念，真正提高教學(xué)質(zhì)量。

3 教學(xué)改革的建議

針對計算機(jī)組成原理這門課程的教學(xué)現(xiàn)狀，我們可以從課程本身的學(xué)習(xí)、授課模式、教學(xué)方法等方面進(jìn)行探討和嘗試，對課程設(shè)置、培養(yǎng)體系和目標(biāo)進(jìn)一步深究，對實訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)必須給以足夠的重視，安排足夠的實訓(xùn)學(xué)時，提供實驗性能良好的實訓(xùn)裝置，能夠開展反映主要教學(xué)內(nèi)容、層次較高的實驗項目。在深化計算機(jī)各功能部件實驗的同時，加強(qiáng)對計算機(jī)整機(jī)硬件系統(tǒng)組成與運行原理有關(guān)內(nèi)容的實驗；在堅持以硬件知識為主的同時，加深對計算機(jī)系統(tǒng)中軟硬件的聯(lián)系與配合的認(rèn)識。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴志濤，周鋒，楊旭東.計算機(jī)組成原理（第4版立體化教材）[M].科學(xué)出版社，2008.

[2]唐朔飛.計算機(jī)組成原理（第2版）[M].背景：高等教育出版社，2008.

[3]解爭龍.課程教學(xué)改革探討[J].教育與職業(yè)，2006.

第2篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

傳統(tǒng)的《計算機(jī)組成原理》課程的教學(xué)，大多是以教師為中心，一般采用理論講授的教學(xué)方式，實驗項目也大部分以驗證性實驗為主，學(xué)生對這門課普遍感到既抽象又枯燥，造成的結(jié)果是教師難教和學(xué)生畏學(xué)?；谝陨蠁栴}，我們進(jìn)行了課程教學(xué)改革，主要解決的問題是：在教學(xué)大綱規(guī)定的有限課時內(nèi)，緊緊把握課程的主線和重點，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，徹底改變當(dāng)前計算機(jī)專業(yè)學(xué)生存在的怕硬件的現(xiàn)象，使學(xué)生不僅掌握計算機(jī)系統(tǒng)各部件的工作原理，而且具備較強(qiáng)的實踐動手能力。

1 吃透教材，合理組織教學(xué)內(nèi)容

目前，高?！队嬎銠C(jī)組成原理》課程普遍存在教學(xué)內(nèi)容多、課時少的特點。作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)研究生全國統(tǒng)考的必考課程之一，為了讓學(xué)生全面掌握《計算機(jī)組成原理》的考研知識點，挑選一本內(nèi)容條理，組織得當(dāng)?shù)慕滩姆浅Ｖ匾?。按照我院教學(xué)計劃的安排，本著考研第一的教學(xué)理念，我們選擇了唐朔飛教授的編寫的《計算機(jī)組成原理》作為主要教材。

在教學(xué)內(nèi)容的編排上，從計算機(jī)系統(tǒng)整體概念出發(fā)，以計算機(jī)五大組成部件為主線，按照教學(xué)大綱，對每一章的知識點都進(jìn)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(xì)安排。精講的內(nèi)容主要由教師講授，對于一些細(xì)節(jié)一定要講透，讓學(xué)生徹底掌握。同時要求教師要了解與本課程有關(guān)的前沿知識，在課堂上作為知識的補(bǔ)充。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又彌補(bǔ)了教材的不足；對于選講部分，可讓學(xué)生利用課外時間進(jìn)行自學(xué)或討論，教師安排專門的時間進(jìn)行總結(jié)，既彌補(bǔ)了課時不足的缺點，又能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

2 以學(xué)生為主體、采用理論推導(dǎo)為主的教學(xué)方法

上世紀(jì)九十年代以后，建構(gòu)主義的教學(xué)模式逐漸發(fā)展起來。這種教學(xué)模式提倡以學(xué)生為教學(xué)主體，在整個教學(xué)過程中，教師的作用是組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者，利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的目的。

《計算機(jī)組成原理》是一門基礎(chǔ)理論課，內(nèi)容多而抽象，學(xué)生理解起來較難，很多學(xué)生在學(xué)完整個課程后仍似懂非懂，不得要領(lǐng)。究其原因，主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)過程中去。所以對于知識點學(xué)生不能很好地整體把握，不能形成計算機(jī)系統(tǒng)的整體框架。

因此，在教學(xué)過程中，我們必須遵循建構(gòu)主義的教學(xué)思想，讓學(xué)生作為教學(xué)過程的主體，采用理論推導(dǎo)為主的教學(xué)方法來徹底改變的教學(xué)效果。

在具體實施過程中，對于每一個新內(nèi)容，教師在講授前都要對該內(nèi)容作簡明扼要的介紹，關(guān)鍵要把該內(nèi)容與課程體系的關(guān)系告訴學(xué)生，幫助學(xué)生對新學(xué)知識點進(jìn)行定位。接下來承前啟后地提出每一節(jié)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(jìn)地幫助學(xué)生分析用這種方法解決問題所存在的缺點，進(jìn)而提出還有哪些更先進(jìn)的方法。把這些作為每節(jié)課的任務(wù)布置給學(xué)生。學(xué)生就有了明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和知識定位，就會在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮自己的主觀能動性。這樣既節(jié)省了時間，又提高了學(xué)習(xí)效率，還能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。

3 改變教學(xué)手段，提高學(xué)習(xí)效率

目前，大部分《計算機(jī)組成原理》教材雖然都配套多媒體教學(xué)課件，但只是對課本內(nèi)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(guān)資料，把了解和掌握的計算機(jī)科學(xué)發(fā)展的前沿技術(shù)作為必要的知識補(bǔ)充。備課時，教師要對計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新梳理和歸納，按照自己的理解補(bǔ)充課件內(nèi)容，這樣才能充分發(fā)揮多媒體課件的優(yōu)勢，創(chuàng)造一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

在實施過程中，我們以導(dǎo)學(xué)為主，以任務(wù)驅(qū)動法、啟發(fā)式教學(xué)法、案例教學(xué)法等多種方法相結(jié)合為輔，貫穿于理論教學(xué)、課堂討論、集體答疑、實踐活動等各個教學(xué)環(huán)節(jié)。在多媒體課件的輔助下，教師不再照本宣科，課堂教學(xué)不再枯燥無味，而是變得更加生動形象，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，學(xué)生的積極性調(diào)動起來了。同時，教師還必須加強(qiáng)對學(xué)生課外學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)和督促，要督促學(xué)生獨立地完成作業(yè)和實驗，教師要及時進(jìn)行評分并反饋給學(xué)生，對表現(xiàn)好的同學(xué)要表揚，強(qiáng)化他們學(xué)習(xí)自主性的意識，對表現(xiàn)不好的學(xué)生要多鼓勵和幫助，引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)。

4 建立試題庫，夯實教學(xué)質(zhì)量

為了讓學(xué)生更好地把握重點和難點，根據(jù)教材及大綱要求，建立了《計算機(jī)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(xué)的目的是讓學(xué)生掌握每一個知識點，所以試題庫要向?qū)W生公開。試題庫基本涵蓋了大綱規(guī)定的所有知識點，尤其是重點和難點，要從不同題型體現(xiàn)，才能讓學(xué)生真正掌握。學(xué)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(xué)目的就達(dá)到了。在期末考試試卷中，為了避免少數(shù)學(xué)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(bǔ)充一定比例的新題。通過建立試題庫，學(xué)生明確了自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師減輕了工作量，教學(xué)質(zhì)量也得到了保證。

5 理論和實踐相結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)卻做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，綜合素質(zhì)的提高，需要實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)。為此，經(jīng)過多方的調(diào)研，我們從2004年開始陸續(xù)購買了北京精儀達(dá)盛科技有限公司生產(chǎn)的《計算機(jī)組成原理》實驗系統(tǒng)，逐漸建立并完善了《計算機(jī)組成原理》實驗室，同時把《計算機(jī)組成原理》的課程教學(xué)分為理論教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計三大模塊。

理論教學(xué)模塊包含的內(nèi)容如表1所示。

由于課時及相關(guān)知識欠缺等原因，對于《計算機(jī)組成原理》的課程設(shè)計，結(jié)合我系學(xué)生實際情況，我們在《計算機(jī)組成原理》相關(guān)課程全部開設(shè)后，在大三第二學(xué)期開設(shè)一門《硬件課程綜合設(shè)計》實踐課，旨在讓學(xué)生對硬件類課程的內(nèi)容梳理融合，進(jìn)行一些設(shè)計性試驗。

由于學(xué)生基礎(chǔ)較弱，完成以上設(shè)計性實驗的難度很大，大部分同學(xué)在規(guī)定的課時內(nèi)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(xué)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(yǎng)之間的矛盾。

第3篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；計算機(jī)組成原理；主觀能動性

作者簡介：羅慧敏（1980-），女，河南周口人，河南大學(xué)計算機(jī)與信息工程學(xué)院，講師；閻朝坤（1978-），男，河南開封人，河南大學(xué)計算機(jī)與信息工程學(xué)院，講師。（河南?開封?475004）

基金項目：本文系河南大學(xué)第十一批教學(xué)改革項目（項目編號：2011JXGG060）的研究成果。

中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）22-0073-02

“計算機(jī)組成原理”不僅是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門核心基礎(chǔ)課程，也是非計算機(jī)專業(yè)學(xué)生掌握計算機(jī)技術(shù)的一門專業(yè)選修課程。它的先導(dǎo)課程包括電路與電子學(xué)、數(shù)字邏輯和匯編語言；后續(xù)課程有微型機(jī)系統(tǒng)與接口、計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等，在一系列硬件課程中起著承上啟下的作用。[1]而且該課程內(nèi)容在全國計算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試中占據(jù)相當(dāng)大的比例（占總分?jǐn)?shù)的1/3份額）。由此可見，該課程在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的知識體系中的重要地位。然而，在實際教學(xué)中，由于其理論性很強(qiáng)、知識面較寬、信息量較大且學(xué)時不多，教師難教，學(xué)生難學(xué)，教學(xué)效果不理想。傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)方法，無法調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，且忽略了學(xué)生的主體地位。[2]長此以往，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)目的僅僅是應(yīng)付期末考試和考研，無法將該課程的作用和本質(zhì)真正融入到整個專業(yè)知識體系之中。另外，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果也會在一定程度上影響教師的教學(xué)積極性，進(jìn)而影響教學(xué)效果。

建構(gòu)主義理論認(rèn)為知識主要是個人對知識的一種建構(gòu)，而不是源于現(xiàn)實的意義，這為計算機(jī)專業(yè)的課程教學(xué)提供了新的理念。本文利用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論及其倡導(dǎo)的教學(xué)模式對“計算機(jī)組成原理”課程教學(xué)進(jìn)行了改革探索，取得了較好的成效。

一、“計算機(jī)組成原理”教學(xué)目標(biāo)及現(xiàn)狀

“計算機(jī)組成原理”的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握計算機(jī)以及各功能部件的工作原理，掌握相關(guān)設(shè)計方法和邏輯實現(xiàn)，熟悉各功能部件連成整機(jī)的方法、建立起整機(jī)工作的概念，為學(xué)生未來進(jìn)行計算機(jī)系統(tǒng)的分析、開發(fā)、使用和設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。[3]

然而在“計算機(jī)組成原理”的教學(xué)過程中，往往存在各種問題。一方面，學(xué)生普遍抱怨該課程深奧，難學(xué)難懂，學(xué)習(xí)熱情不高；另一方面，教師感覺該課程難教，雖然花費了較大精力去教授課程內(nèi)容，認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生實驗，但教學(xué)效果不理想。課程組通過多年對該課程的教學(xué)總結(jié)以及與學(xué)生的溝通，對教學(xué)中存在的問題進(jìn)行認(rèn)真分析，對其存在的原因進(jìn)行了歸納總結(jié)，主要表現(xiàn)在以下幾點。

1.教材理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，與前沿技術(shù)脫節(jié)

目前，“計算機(jī)組成原理”課程的教材普遍理論性較強(qiáng)，相對于計算機(jī)硬件的發(fā)展來說，講授的內(nèi)容不僅抽象，而且較陳舊，缺乏與當(dāng)前計算機(jī)最新前沿技術(shù)的連接。一方面，學(xué)生感覺課程內(nèi)容枯燥難懂，不實用；另一方面，新的硬件技術(shù)知識的復(fù)雜性增大了教師組織和實施教學(xué)的難度。

2.課程的“縱向”“橫向”關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)

一方面，該課程與電路與電子學(xué)、數(shù)字邏輯等先修課程有一種縱向的密切關(guān)聯(lián)。這些先修課程本身難度就較大，如果學(xué)生對這些知識沒有很好地掌握，基礎(chǔ)沒打好，勢必影響到對計算機(jī)各組成部分的硬件電路及其工作原理的學(xué)習(xí)，學(xué)生會感到學(xué)習(xí)吃力，逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，這種縱向聯(lián)系也增加了教師的講授難度；另一方面，本課程的各知識點存在一種橫向的關(guān)聯(lián)性。計算機(jī)各部件是分別講授的，但是存在相互依賴關(guān)系。例如，運算器部分和存儲器部分都用到了控制器部分的相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容，這些關(guān)聯(lián)使得計算機(jī)組成原理的教學(xué)不同于其他課程，對各知識點的介紹不能一步到位，增加了理解和教學(xué)的難度。

3.實踐環(huán)節(jié)相對薄弱，與教學(xué)內(nèi)容不能有效結(jié)合

“計算機(jī)組成原理”課程涉及計算機(jī)內(nèi)部的構(gòu)造、工作原理及應(yīng)用，理論性很強(qiáng)，必須通過實踐環(huán)節(jié)幫助學(xué)生真正理解和掌握。然而，目前該課程的教學(xué)安排上，實驗學(xué)時占據(jù)比例偏少，不能滿足該課程實驗教學(xué)的需要。雖然配置了FPGA實驗平臺，但由于課時限制以及需要相關(guān)硬件描述語言的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，所設(shè)置的實驗內(nèi)容大都以驗證性實驗為主，實驗時往往參照實驗手冊完成，不能使學(xué)生深入理解計算機(jī)內(nèi)部工作原理，也無法發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。

4.教考模式的單一老化

“計算機(jī)組成原理”課程的教學(xué)主要采取“灌輸式”的教學(xué)方法。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法對于理論性強(qiáng)、難度大的計算機(jī)組成原理的教學(xué)來說，無法調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，忽略了學(xué)生的主體地位。在考核方式上，傳統(tǒng)的閉卷考試只會造成學(xué)生忽略實踐環(huán)節(jié)，局限于對課本知識的死記硬背，無法有效提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。

二、建構(gòu)主義理論的主要思想

第4篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

關(guān)鍵詞:計算機(jī)組成原理;EDA技術(shù);課程設(shè)計

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1背景

“計算機(jī)組成原理課程設(shè)計”是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科教學(xué)階段的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程“計算機(jī)組成原理”的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其先修課有“數(shù)字邏輯”及其實驗,其后繼課程有“計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”,“編譯技術(shù)”,“接口與通訊技術(shù)”等。

本課程起著承上啟下的重要作用,通過本課程的各項實驗,使同學(xué)進(jìn)一步掌握計算機(jī)各部件的基本原理和結(jié)構(gòu),掌握計算機(jī)各部件的基本設(shè)計方法和實驗方法,幫助同學(xué)建立計算機(jī)時間―空間的整體概念,鞏固課堂知識,初步培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和分析解決問題能力。

但是以前的教學(xué)實踐中在CPU硬件設(shè)計這一重要內(nèi)容方面存在不足。CPU、DSP處理器乃至計算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)及相關(guān)課程隨著新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該成為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中重要的組成部分,計算機(jī)專業(yè)對于軟硬件綜合設(shè)計人才的培養(yǎng)是責(zé)無旁貸的,也是本專業(yè)的特色與亮點。作為計算機(jī)專業(yè)的人員,如果只會使用計算機(jī)而不會設(shè)計CPU 和計算機(jī),那么和其他專業(yè)比較就沒有優(yōu)勢,不符合計算機(jī)專業(yè)的辦學(xué)宗旨而缺失市場競爭性。

調(diào)研表明,國內(nèi)大多高校僅將“計算機(jī)組成原理”定位為“計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”和計算機(jī)模型認(rèn)知的層面上;而在實驗與實踐方面,“計算機(jī)組成原理”的實驗則主要是在一些由分離元件構(gòu)成的實驗平臺上,完成簡單模型CPU的驗證性實驗,基本談不上設(shè)計。這顯然難以滿足教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作,提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中關(guān)于“高等學(xué)校要重視本科教學(xué)的實驗環(huán)節(jié),保證實驗課的開出率達(dá)到本科教學(xué)合格評估標(biāo)準(zhǔn),并開出一批新的綜合性、設(shè)計性實驗”的要求。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,核心技術(shù)已經(jīng)愈來愈集中在集成電路芯片和軟件這兩項之中,其中CPU 和OS設(shè)計技術(shù)是最核心的兩項技術(shù),特別是高性能計算機(jī)技術(shù)一直是衡量國家實力的一個重要標(biāo)志。美國、日本和西歐等國都作為一種國家行為,不斷加大這方面的資助力度。美國的許多高校本科計算機(jī)專業(yè)中也都安排了CPU 設(shè)計方面的課程和實驗內(nèi)容,例如麻省理工學(xué)院的一門相關(guān)課程是“計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計”。學(xué)生在實驗課中,須自主完成(即自行設(shè)計)ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU,乃至實現(xiàn)流水線32位MIPS CPU和Cache的設(shè)計。斯坦福大學(xué)計算機(jī)系的本科生也有相似的課程和實驗,即“計算機(jī)組成與設(shè)計”課,實驗要求學(xué)生以各自獨立的形式,用VHDL語言自主實現(xiàn)CPU、VGA顯示控制模塊等接口,并最后實現(xiàn)于FPGA中,及完成軟硬件調(diào)試。此外,如加利福尼亞大學(xué)和伯克利大學(xué)等學(xué)校在基于FPGA 的超級計算機(jī)研制方面都實現(xiàn)了大量成果。因此我們有必要向國外的先進(jìn)教學(xué)實踐學(xué)習(xí),應(yīng)用EDA技術(shù)改革“計算機(jī)組成原理”課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

2改革目標(biāo)

基于以上問題的考慮,學(xué)院計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)教學(xué)組經(jīng)過調(diào)查研究,深入討論,決定改變基于小型模擬計算機(jī)系統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,采用基于硬件描述語言方式,通過讓學(xué)生實際進(jìn)行計算機(jī)各個組成部件的設(shè)計方式進(jìn)行實驗教學(xué),以提高實驗教學(xué)水平。

為了更好地貫徹學(xué)院的本科教學(xué)培養(yǎng)計劃,培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識扎實,具有創(chuàng)新意識,善于自主學(xué)習(xí),實踐能力較強(qiáng)的計算機(jī)高級專門人才,我們提出了“計算機(jī)組成原理”實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的下列改革目標(biāo)。

2.1與基于EDA的現(xiàn)代工程設(shè)計接軌

首先,在“計算機(jī)組成原理課程設(shè)計”中增加向工程實際轉(zhuǎn)化的符合現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范的硬件設(shè)計內(nèi)容。在傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ街须m也有“設(shè)計”內(nèi)容,但主要是根據(jù)不同實驗系統(tǒng)各自規(guī)定的方法,用既定的分離元件和接口器件進(jìn)行拼裝搭接而成,學(xué)生無法從這樣的“設(shè)計”過程中了解真實的現(xiàn)代實用CPU基本設(shè)計技術(shù)。

其次,使學(xué)生在了解計算機(jī)組成原理和軟件設(shè)計技術(shù)的同時,學(xué)會計算機(jī)硬件設(shè)計技術(shù)。計算機(jī)的軟硬件設(shè)計技能是一個合格的計算機(jī)專業(yè)學(xué)生本應(yīng)具備的基本知識,離開了硬件設(shè)計,自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)便無從談起。以前不少計算機(jī)專業(yè)學(xué)生只將注意力和興趣集中在各種編程環(huán)境、開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)上面,對于硬件技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用研究不感興趣或忘而生畏,培養(yǎng)學(xué)生掌握計算機(jī)硬件設(shè)計技術(shù),能從根本上解決這個問題。

2.2培養(yǎng)創(chuàng)造能力

從創(chuàng)造能力培養(yǎng)的角度看,軟件設(shè)計人員只須擁有邏輯上的單向一維思維能力就能保證軟件設(shè)計的成功,即過量單純的軟件設(shè)計,不斷強(qiáng)化設(shè)計者純邏輯性思維和收斂性思維。顯然,這與培養(yǎng)植根于多維多向的發(fā)散性思維方式和非邏輯思維方式的創(chuàng)造能力是相違背的。因此,多數(shù)純軟件設(shè)計訓(xùn)練只能歸類為技能性和知識性訓(xùn)練。

硬件系統(tǒng)設(shè)計則不同。首先,硬件系統(tǒng)可以有許多相關(guān)或互為獨立的模塊組成,相關(guān)模塊的關(guān)系可以是同步,也可以是異步。其次,硬件系統(tǒng)設(shè)計本身并不能離開軟件設(shè)計,因此硬件系統(tǒng)的構(gòu)建是一個軟硬綜合的并發(fā)系統(tǒng),設(shè)計和把握它自然必須擁有并發(fā)和多維的思想方法。例如在時序問題和競爭冒險問題的解決上有時還可能用上非邏輯思維方法。而Verilog HDL語言正是描述和設(shè)計硬件系統(tǒng)的計算機(jī)語言,它的語句都是并發(fā)的,甚至包括進(jìn)程中的順序語句?；贓DA技術(shù)和Verilog的計算機(jī)設(shè)計訓(xùn)練無疑十分有利于強(qiáng)化發(fā)散性思維和自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3實施方案

3.1實驗教學(xué)體系的改革

計算機(jī)專業(yè)的硬件基礎(chǔ)實驗課多年來一直采用傳統(tǒng)的芯片搭電路的方法,此方法過于陳舊,限制了學(xué)生能動性的發(fā)揮。在實驗教學(xué)中引入現(xiàn)代EDA技術(shù)是必然趨勢。

在計算機(jī)組成原理實驗中我們引入該技術(shù),采用先進(jìn)的虛擬設(shè)計及仿真軟件工具quartusII,結(jié)合GW48_SOPC實驗箱,可以設(shè)計、仿真與硬件下載驗證計算機(jī)的各功能部件。

3.2實驗教學(xué)軟硬件設(shè)備及教材的建設(shè)

EDA技術(shù)的發(fā)展已從根本上改變了傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)模式,我們必須適應(yīng)這一趨勢。為此,在學(xué)院的大力支持下,我們建設(shè)了一個可以容納65人的計算機(jī)組成原理專用實驗室,新購置了65臺高性能的PC機(jī)及終端桌椅。另外,學(xué)院還將采購65臺新型的基于FPGA芯片和EDA環(huán)境進(jìn)行實驗的計算機(jī)組成原理實驗臺,該平臺已被國內(nèi)數(shù)十所大學(xué)采用。學(xué)院的EDA課程實驗即采用類似平臺,兩年多的運行證明性能良好。在實驗軟件工具方面,我們緊跟國際步伐,引入了高級的虛擬設(shè)計與仿真軟件工具quartusII。

在教材的建設(shè)方面,我們經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐,在實驗項目方面有了一定的積累,但距離改革目標(biāo)還有很大的距離。為了促進(jìn)教學(xué)改革的進(jìn)一步深入開展,我們將在原有實驗指導(dǎo)手冊的基礎(chǔ)上,增加新的實驗項目,并系統(tǒng)整理與實驗內(nèi)容相關(guān)的硬件描述語言Verilog HDL,quartusII使用手冊及實驗臺技術(shù)手冊。在此工作的基礎(chǔ)上,將形成“計算機(jī)組成原理課程設(shè)計”正式出版的配套教材。另外,我們還將結(jié)合多媒體技術(shù)開發(fā)新的教學(xué)課件,并建設(shè)相應(yīng)的課程網(wǎng)站,作為教學(xué)強(qiáng)有力的輔助手段。

3.3實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

實驗教學(xué)內(nèi)容根據(jù)學(xué)院實驗計劃大綱要求,結(jié)合工程實際來確實,充分考慮了可操作性與可行性。計算機(jī)組成原理實驗的最終目的是讓學(xué)生能夠設(shè)計出CPU,但首先,學(xué)生必須初步掌握Verilog HDL硬件設(shè)計語言,學(xué)會使用quartusII設(shè)計工具,知道CPU的各個功能部件如何工作,以及相互之間是如何配合構(gòu)成CPU的。

因此,為滿足教學(xué)需要,實驗教學(xué)內(nèi)容將采用由基本到綜合的方式逐層開展,“必修實驗+選修實驗+綜合實驗”相結(jié)合的方式。首先,設(shè)計出一個完整的CPU實驗方案,然后再將這個CPU分解出一套功能部件實驗,包括:總線傳輸實驗、運算器實驗、存儲器實驗、數(shù)據(jù)通路實驗、時序電路的組成、控制原理實驗、微程序控制器實驗等。必修實驗內(nèi)容主要由這些功能部件實驗作為基礎(chǔ),同時增加大量相關(guān)的其他實驗內(nèi)容作為選修實驗以供學(xué)生選擇,滿足不同層次的需要。必修實驗完成的功能部件在綜合實驗中進(jìn)行組裝,形成一個完整的CPU。

3.4實驗教學(xué)的組織方式

培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰驮O(shè)計創(chuàng)新能力是我們實驗教學(xué)的重要目標(biāo)。為了貫徹這一指導(dǎo)思想,根據(jù)該實驗課程的特點,課堂上教師只是啟發(fā)性地講解實驗的關(guān)鍵點,其余部分全部由學(xué)生獨立完成。每位學(xué)生可根據(jù)自己的實際能力在完成必修實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上,還可選做選修實驗以擴(kuò)大知識面加深理解,完成選做實驗項目者可適當(dāng)加分。

由于課程的學(xué)時數(shù)十分有限,因此我們要鼓勵學(xué)生在課后自己動手完成大量的選修實驗,任課教師除上課時間外,每周還可以安排一次集中答疑時間,以解決學(xué)生在課外實踐中遇到的困難。

實驗中的模塊我們只給出框圖,其具體內(nèi)容要求學(xué)生自己用電路圖或Verilog HDL硬件描述語言完成。在編譯調(diào)試過程中遇到困難盡量由學(xué)生根據(jù)理論所學(xué)內(nèi)容自己解決,并記錄在實驗日志中,讓教師充分了解每位學(xué)生的實驗情況。另外每個模塊可以設(shè)計一些障礙讓學(xué)生修改,提高他們的實驗興趣。實驗內(nèi)容的安排遵循驗證與設(shè)計相結(jié)合,注重基礎(chǔ),突出應(yīng)用的原則。

課程嚴(yán)格遵循課前預(yù)習(xí)和設(shè)計(電路圖和Verilog程序)、課上調(diào)試(實驗日志記錄)和驗收、課后完成報告的實驗環(huán)節(jié)。其中實驗日志記錄是其中一個重要的環(huán)節(jié),它將貫穿于整個實驗階段,體現(xiàn)學(xué)生實際實驗的情況,是學(xué)生獨立實驗的一項重要證明。實驗日志按時間順序主要記錄:實驗進(jìn)行中遇到的問題及解答;回答實驗教材中以及教師課堂上提出的問題。

3.5實施效果和亟待改進(jìn)的問題

實驗教學(xué)改革方案從2007年春季開始,已經(jīng)實施了兩個學(xué)期?？偟膩碚f,實施效果令人滿意,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(1) 加深了學(xué)生對理論課的理解和學(xué)習(xí)興趣。在實驗課中,通過啟發(fā)性地講解實驗關(guān)鍵點,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撜n上學(xué)到的知識和具體的實驗有機(jī)地聯(lián)系起來。學(xué)生在理論課上學(xué)到的主要原理都能應(yīng)用于具體的實驗項目中。而具體的實驗過程反過來又能加深對原理的理解和認(rèn)識。兩者之間相輔相成,極大地促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2) 調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的主觀能動性。在實驗課中,一方面教師只講解關(guān)鍵點,這樣要完成實驗,學(xué)生就必須要自己去主動的查閱相關(guān)資料;另一方面實驗內(nèi)容設(shè)置了綜合性實驗和選做性實驗,這些實驗涉及的知識點較多,教材中給的提示相對較少,學(xué)生往往需要費一番周折,克服一些障礙,才可能完成實驗。

(3) 大大減少抄襲作業(yè)的現(xiàn)象。以前經(jīng)常出現(xiàn)的抄襲作業(yè)現(xiàn)象,由于實驗日志的出現(xiàn)而大大減少。實驗日志記錄是實驗完成過程的一個詳細(xì)記錄,是學(xué)生和教師共同完成的過程。實驗日志是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的,每個學(xué)生的實驗日志也不可能雷同,因而能有效地減少抄襲的出現(xiàn)。

實驗教學(xué)改革是一個不斷深入和發(fā)展的過程。在方案的實施過程中,也發(fā)現(xiàn)了不少亟待改進(jìn)的問題,其中如何組織好教學(xué)內(nèi)容是至關(guān)重要的。一方面要在有限的課時內(nèi)將理論課中的關(guān)鍵知識點融入到實驗內(nèi)容中,另一方面為了配合好先行和后續(xù)課程的教學(xué)內(nèi)容,還要將一些新的知識點和實驗內(nèi)容融入進(jìn)來。這樣如何在不增加學(xué)時的前提下,將這兩部分內(nèi)容更加有機(jī)的組織起來是日后必須要解決的問題。

4結(jié)束語

“計算機(jī)組成原理”課程設(shè)計的教學(xué)改革經(jīng)過兩學(xué)期的實踐摸索,已基本明確了今后進(jìn)一步展開深入教學(xué)改革的方向和目標(biāo)。下一步將根據(jù)規(guī)劃好的改革方案,繼續(xù)實施各項改革內(nèi)容,朝著預(yù)期目標(biāo)邁進(jìn)。

相信在對課程進(jìn)行了上述改革后,必將極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,啟發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,為培養(yǎng)出基礎(chǔ)知識扎實,具有創(chuàng)新意識,善于自主學(xué)習(xí),實踐能力較強(qiáng)的計算機(jī)高級專門人才奠定基礎(chǔ)。

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)更是日新月異。因此,“計算機(jī)組成原理”實驗課程的教學(xué)方式、方法也需不斷更新變化。改革是一個持續(xù)不斷的過程,需要我們不斷地研究與探索。

參考文獻(xiàn):

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第5篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

關(guān)鍵詞：計算機(jī)組成原理；教學(xué)模式；研究性教學(xué)；實施方法

0 引言

計算機(jī)組成原理課程是計算機(jī)專業(yè)的一門核心硬件課，是全國計算機(jī)類考研專業(yè)課的統(tǒng)考課程之一。該課程重點介紹微型計算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成原理和內(nèi)部運行機(jī)制，教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生對計算機(jī)硬件的分析設(shè)計能力，為開發(fā)硬件打好基礎(chǔ)。無論是從學(xué)校建設(shè)計算機(jī)學(xué)科的角度考慮，還是從學(xué)生考研及就業(yè)的角度考慮，計算機(jī)組成原理在專業(yè)課中都占有很重要的地位，但是概念多和原理性強(qiáng)是這門課程最大的2個特點。授課教師如果只是被動地講述計算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本知識，那么就無法實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。因此，我們引入研究性教學(xué)方法，即在教師傳授計算機(jī)組成原理基本知識的同時，教師和學(xué)生均以研究的態(tài)度參與教和學(xué)，教師在教學(xué)過程中逐步滲入科學(xué)研究的各個元素，教學(xué)重心從讓學(xué)生單純地獲取知識轉(zhuǎn)移到掌握基本科學(xué)方法、提高綜合運用知識解決實際問題能力上來。

1 研究性教學(xué)的起源及思想

“大學(xué)存在的理由在于，它聯(lián)合青年人和老年人共同對學(xué)問進(jìn)行富有想象的研究，以保持知識和火熱的生活之間的聯(lián)系。大學(xué)傳授知識，但它是富有想象力地傳授知識。至少，這就是大學(xué)對社會應(yīng)履行的職責(zé)。一所大學(xué)若做不到這一點，它就沒有理由存在下去”。教學(xué)是教與學(xué)相互融合和相互統(tǒng)一的教育活動，需要師生共同參與。研究性教學(xué)是指在教學(xué)過程中，以教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)識水平為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究的教學(xué)環(huán)境和氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動思考和主動實踐，自主地應(yīng)用知識并解決問題，從而達(dá)到積累知識、發(fā)展能力和提高素質(zhì)的教學(xué)要求。開展研究性教學(xué)活動的主要目的就在于將學(xué)生單一的知識接受性、記憶性的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變成基于自身興趣掌握基本科學(xué)研究方法和主動獲取知識的學(xué)習(xí)方式。

2 研究性教學(xué)活動在計算機(jī)組成原理課程中的實施方法

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

在傳統(tǒng)的以知識傳授為目的的教學(xué)模式中，首先學(xué)校會根據(jù)課程選擇教材，然后教師根據(jù)教材選擇講授內(nèi)容，最后學(xué)生根據(jù)講授的內(nèi)容完成該門課程的學(xué)習(xí)。在現(xiàn)代社會追求應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求下，我們應(yīng)構(gòu)建開放式教學(xué)與自主性學(xué)習(xí)方式相適應(yīng)的教學(xué)模式。因此，根據(jù)教材選擇教學(xué)內(nèi)容的方式必須被淘汰。

2.1.1 理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

關(guān)于理論教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，我們有3點考慮：①計算機(jī)組成原理課程在全國計算機(jī)類碩士研究生考試的統(tǒng)考專業(yè)課中占有很大比重，因此課堂教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋該課程在此考試中的所有知識點；②每年有越來越多的學(xué)生參加國家計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試，學(xué)生如果能通過此考試，不僅是對學(xué)習(xí)的最好肯定，而且為就業(yè)奠定了一定的知識基礎(chǔ)，因此理論教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)涵蓋該課程在此考試中的所有知識點；③要注意先修課程、后續(xù)課程與計算機(jī)組成原理課程在教學(xué)內(nèi)容上的銜接，避免重復(fù)。基于以上3點，我們確定了計算機(jī)組成原理課程54學(xué)時理論教學(xué)的基本內(nèi)容。當(dāng)然，我們在理論教學(xué)過程中要側(cè)重技巧和突出重點而不是面面俱到，要理論聯(lián)系實際，將學(xué)以致用的教學(xué)思想貫穿始終，根據(jù)學(xué)科發(fā)展對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有選擇的更新，注重教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、研究性和應(yīng)用性。

2.1.2 實驗教學(xué)內(nèi)容改革

實驗教學(xué)共24學(xué)時，全部在計算機(jī)組成原理專業(yè)實驗室完成。教師在實驗教學(xué)上要構(gòu)建層次化實驗內(nèi)容，應(yīng)既有基礎(chǔ)驗證性實驗，又有綜合創(chuàng)新性實驗。教師在基礎(chǔ)驗證性實驗中，要讓每名學(xué)生獨立完成計算機(jī)系統(tǒng)各基本部件的實驗，如運算器、存儲器、控制器、時序電路、總線等部件的實驗；在綜合創(chuàng)新性實驗中，可以讓學(xué)生分組完成簡單模型機(jī)到復(fù)雜模型機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)實驗。教師在實驗過程中要注重培養(yǎng)學(xué)生的工程推理和解決問題能力，認(rèn)真設(shè)計實驗成績評價方法，力圖體現(xiàn)學(xué)生的真實能力。

2.1.3 實踐課開設(shè)

在計算機(jī)組成原理課程結(jié)束后，我們開設(shè)了32學(xué)時的計算機(jī)組成原理實踐課，將工程設(shè)計的思想和方法引入實踐課的教學(xué)活動中。學(xué)生根據(jù)所學(xué)的計算機(jī)組成原理知識，使用VHDL語言進(jìn)行程序設(shè)計，實現(xiàn)一個完整模型機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計，加深對計算機(jī)各功能部件工作原理及各部件之間如何相互協(xié)調(diào)工作的理解。該課程緊密聯(lián)系實際，既能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，又能夠提高學(xué)生的系統(tǒng)分析、設(shè)計和實踐能力。

2.2 教學(xué)活動組織

2.2.1 充分發(fā)揮課件和教學(xué)網(wǎng)站的作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

對于任何學(xué)習(xí)，只有有興趣才能繼續(xù)，因此培養(yǎng)并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是授課教師的一項主要任務(wù)。在計算機(jī)組成原理課程的教學(xué)過程中，教師要充分發(fā)揮課件的作用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，用動畫演示動態(tài)的過程，如并行通信和串行通信、CPU對內(nèi)存單元的讀/寫過程等。在動畫演示過程中，學(xué)生可以非常清晰并直觀地看到指令流和數(shù)據(jù)流在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的流動過程。動畫演示實現(xiàn)了抽象化到生動化的轉(zhuǎn)變，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也可以建立教學(xué)網(wǎng)站，上傳所有的教學(xué)資源，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)交流的平臺，加強(qiáng)師生交流和研討，也便于教師根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的難點適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教學(xué)計劃。

2.2.2 開展研究性教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法

學(xué)生有了學(xué)習(xí)興趣的同時，教師必須開展合適的教學(xué)活動才能達(dá)到教與學(xué)的完美結(jié)合。教師不能只拘泥于板書及講述的教學(xué)方法，而應(yīng)采用研究性教學(xué)方法以激發(fā)學(xué)生擁有更大的學(xué)習(xí)動力。教師可以給學(xué)生指定研究性課題以便進(jìn)行研究，如計算機(jī)硬件系統(tǒng)的多總線結(jié)構(gòu)還可以怎么設(shè)計、超流水線技術(shù)對緩存的要求等；也可以給學(xué)生指定閱讀材料，要求學(xué)生閱讀并進(jìn)行分析；還可以指定當(dāng)前的某種硬件設(shè)計，要求學(xué)生進(jìn)行評價。學(xué)生在這樣的教學(xué)活動中，既增強(qiáng)了主動學(xué)習(xí)的動力，又在學(xué)習(xí)過程中汲取到更多的專業(yè)知識。在這個過程中，學(xué)生相信客觀知識的存在并愿意通過自己的研究活動認(rèn)識客觀世界，這實際上就是使用科學(xué)的思維方式獲取知識的過程。

2.2.3 鼓勵學(xué)生大膽猜想，通過研究和實踐得出結(jié)論

猜想是一種領(lǐng)悟事物內(nèi)部聯(lián)系的直接思維，常常是證明與計算的先導(dǎo)。猜想的東西不一定是真實的，其真實性最后還要靠邏輯或?qū)嵺`來判定，但它卻有極大的創(chuàng)造性。在計算機(jī)組成原理課程的教學(xué)中，教師要鼓勵學(xué)生對未知的事物作出大膽猜想，然后讓學(xué)生通過自己的研究和實踐得出結(jié)論，但是任何結(jié)論都是暫時的，隨著新事物的出現(xiàn)、新技術(shù)的發(fā)展以及新知識的獲取，結(jié)論也有可能被。只有不斷地否定結(jié)論，才會不斷進(jìn)步。

2.2.4 不斷提高教師素質(zhì)，促進(jìn)研究性教學(xué)深入實施

研究性教學(xué)活動的開展需要教師最大程度地發(fā)揮創(chuàng)造力，并從更高的層面和更廣闊的視角出發(fā)對教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式作出新的構(gòu)思和處理，設(shè)計適合研究性教學(xué)的教學(xué)方案，根據(jù)方案開展具有特色的教學(xué)活動。教師要不斷提高自身素質(zhì)，組織并指導(dǎo)學(xué)生參與每一項教學(xué)活動。

第6篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

關(guān)鍵詞： 硬件； 教學(xué)改革； 實踐教學(xué)； 課堂教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1006-8228（2013）07-60-02

0 引言

計算機(jī)組成原理是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門核心課程，通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生可以了解計算機(jī)硬件的基本組成及其工作原理，在此基礎(chǔ)上掌握計算機(jī)的工作過程及其各部分硬件之間的聯(lián)系，最終建立起整機(jī)的概念，該課程能為學(xué)生學(xué)習(xí)其他硬件課程奠定一定的基礎(chǔ)，也能為學(xué)生進(jìn)行硬件系統(tǒng)的分析和開發(fā)奠定一定的理論基礎(chǔ)。但在講授該課程的過程中，存在著很多實際問題，本文首先分析了該課程教學(xué)過程中存在的一些問題，并對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了討論。

1 教學(xué)過程中存在的問題

計算機(jī)組成原理已經(jīng)納入了計算機(jī)專業(yè)考研的科目，它的課程地位越來越重要，但是教學(xué)過程中存在著許多實際問題。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，感覺枯燥乏味，以至于課堂氣氛不夠活躍，學(xué)習(xí)效率不高。我們經(jīng)過課后對學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，從幾個方面總結(jié)出問題存在的主要根源。

1.1 理論知識多，教學(xué)內(nèi)容比較抽象

計算機(jī)組成原理的內(nèi)容主要是各硬件部分的工作原理以及計算機(jī)的工作過程，理論知識點多，基本概念多，所以學(xué)生學(xué)了以后印象還是一些文字的描述，而沒有深入地理解。而且隨著計算機(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、龐大和高度集成化，這就更顯計算機(jī)組成原理課程知識面廣、內(nèi)容多、更新快的特點，學(xué)生普遍感到這門課程難學(xué)、概念抽象、感性認(rèn)識差[1]。

1.2 學(xué)生硬件基礎(chǔ)較差

計算機(jī)組成原理的先行課程是數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)，很多學(xué)生沒有學(xué)好這兩門課以至于在計算機(jī)組成原理課講到相關(guān)內(nèi)容時什么都聽不懂。比如，將存儲器與CPU連接時，涉及到譯碼器[2]，許多學(xué)生就不懂譯碼器。所以由于學(xué)生的硬件基礎(chǔ)差，加上對先行課程的相關(guān)知識沒有掌握好，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性下降。

1.3 實踐環(huán)節(jié)少且薄弱

計算機(jī)組成原理是一門理論性比較強(qiáng)的課程，在講授的過程中只安排了少量的課時用于實驗，而在實驗中也是驗證性的實驗比較多，一般是根據(jù)給定的實驗步驟驗證結(jié)果是否正確。比如運算器的實驗，根據(jù)輸入結(jié)果，來看輸出結(jié)果是否正確，很少有學(xué)生去研究其中的原理，所以這樣的實驗對學(xué)生并沒有起到真正的實踐作用。

1.4 學(xué)生對課程的重要性認(rèn)識不夠

學(xué)生中普遍存在對硬件課程認(rèn)識不足的問題。有的學(xué)生認(rèn)為自己想往軟件編程方向發(fā)展，只需掌握編程語言即可，有的學(xué)生認(rèn)為硬件課程應(yīng)用性不強(qiáng)，沒有多大的必要性去學(xué)習(xí)，甚至認(rèn)為硬件課程是可有可無的。

除了上述的問題，還有一個所有課程當(dāng)中普遍存在的問題，就是上課時教師與學(xué)生的互動較少，這在一定程度上造成了教師主動，學(xué)生被動的現(xiàn)象。根據(jù)以上分析，本人認(rèn)為可以從教學(xué)方法和教學(xué)手段入手對該門課程的教學(xué)進(jìn)行改革。

2 教學(xué)方法的改革

為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)的積極性，可以從以下幾個方面來對教學(xué)方法進(jìn)行改革。

2.1 精選教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容

要學(xué)好一門課程，教材的選用非常重要，教材的內(nèi)容要能跟上當(dāng)今的形勢，反映最新的發(fā)展動態(tài)和最新的技術(shù)知識[3]。我們選用了唐朔飛編著、高等教育出版社出版的計算機(jī)組成原理。該教材既強(qiáng)調(diào)基本概念和基礎(chǔ)知識，又注意與實際應(yīng)用相結(jié)合，并且對許多新技術(shù)和新的發(fā)展方向作了不同程度的介紹。在精選主教材的同時，為學(xué)生推薦輔助教材，如清華大學(xué)出版社王愛英主編的計算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)，電子工業(yè)出版社羅克露主編的計算機(jī)組成原理等等并引導(dǎo)其閱讀。使學(xué)生們能在學(xué)習(xí)主教材內(nèi)容的同時適當(dāng)閱讀輔助參考資料，通過參考資料的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加深對教材內(nèi)容的理解，更全面、更透徹地掌握相關(guān)知識。

教學(xué)內(nèi)容組織圍繞著存儲器、運算器、控制器、輸入系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)五大模塊內(nèi)容為主線，以其組成結(jié)構(gòu)、工作原理、組織方式、性能設(shè)計、實現(xiàn)方法為重點，分類講解各個部件的知識點。講解各部件時也應(yīng)把與相關(guān)部件的聯(lián)系不斷提出，使得各部件不是孤立的東西，不僅讓學(xué)生知道單個部件的作用和地位，而且還要知道與其他部件在總體結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系。以各個模塊知識單元內(nèi)在邏輯關(guān)系為紐帶組成一個完整的知識網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生可以從整體把握該課程的知識結(jié)構(gòu)。在教學(xué)內(nèi)容編排上應(yīng)該抓住重點，詳略得當(dāng)，對重點和難點作出分析和講解。

在教學(xué)過程的每一環(huán)節(jié)，應(yīng)注意介紹技術(shù)發(fā)展最新動向，補(bǔ)充一些當(dāng)前最新的技術(shù)知識和新型元器件的介紹，拓展學(xué)生的知識面。如：在講解主存時，可以補(bǔ)充一些與當(dāng)前流行的計算機(jī)內(nèi)存的相關(guān)知識，如 DDRII、DDRIII等；在講解中央處理器時加入市面上流行的奔騰雙核、酷睿2雙核、酷睿4雙核等技術(shù)簡介[4]，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時也學(xué)到一些與實踐和應(yīng)用相關(guān)的知識，這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。

2.2 采用多種教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

第一，采用啟發(fā)式教學(xué)法。在教學(xué)過程中教師盡可能地設(shè)計一些問題情境，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。例如，講解總線控制時可以提問：總線上連接著多個部件，什么時候由哪個部件發(fā)送信息，如何給信息傳送定時，如何防止信息丟失，如何避免多個部件同時發(fā)送等。在講解存儲器的層次結(jié)構(gòu)時，可以先提問：存儲器為什么要分這些層次，計算機(jī)如何管理這些層次[3]。在講解各個部件時都應(yīng)該多提一些相關(guān)問題，這樣能讓學(xué)生自己去思考解決問題的方法，而且留有深刻的印象。

第二，運用類比法進(jìn)行教學(xué)。類比是人腦把一些事物和現(xiàn)象放在一起進(jìn)行比較的過程。在講課時運用類比法可以加深學(xué)生對知識的理解和鞏固。如學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線時，都有總線寬度、總線帶寬等性能指標(biāo)。在介紹存儲器的分類時，主存儲器、輔助存儲器、緩沖存儲器等都有其組成方式和工作原理。從整機(jī)結(jié)構(gòu)上看，如存儲器、中央處理器、外部設(shè)備等在內(nèi)容上也都有很多相似的地方。通過類別方法可以發(fā)現(xiàn)各個部件之間的區(qū)別和聯(lián)系，這樣會進(jìn)一步加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。

第三，采用參與式教學(xué)法。在授課過程中，可以在課前事先設(shè)計一些問題并讓學(xué)生預(yù)先思考，把學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，在課上圍繞這些問題展開互動討論，所有小組對這些問題的結(jié)果達(dá)成一致后，由每個小組推選出一名代表將解答結(jié)果提出來，請其他小組提出意見和不同觀點，最后由教師將所有的觀點進(jìn)行概括總結(jié)。這樣，不僅能夠充分發(fā)揮學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性和積極性，而且使教師和學(xué)生之間形成了良性互動，從而最大限度地調(diào)動學(xué)生的主動性，營造出積極、和諧的課堂教學(xué)氣氛。

2.3 突出實際動手能力，加強(qiáng)實踐性環(huán)節(jié)

計算機(jī)組成原理是一門技術(shù)性和實踐性都很強(qiáng)的課程，因此，在教學(xué)過程中應(yīng)該注重提高學(xué)生的實際動手能力，加強(qiáng)實踐性教學(xué)，實驗項目的設(shè)置要合理，“計算機(jī)組成原理實驗”課程的內(nèi)容應(yīng)該涵蓋課程的重點內(nèi)容，同時具有一定的靈活性，學(xué)生可以在簡單模型機(jī)設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的要求重新設(shè)計。實驗內(nèi)容應(yīng)以驗證性實驗為主，減少不必要的演示性，適當(dāng)添加設(shè)計性和綜合性實驗。驗證性實驗是通過讓學(xué)生自己動手完成各基本單元的連接并驗證，訓(xùn)練學(xué)生掌握實驗方法，掌握儀器和設(shè)備的正確使用技能，理解實驗所用芯片的功能和特征[5]。設(shè)計性實驗在實驗過程中只給出實驗任務(wù)、要求及設(shè)備如何連接，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，獨立完成，目的是訓(xùn)練學(xué)生獨立的實驗?zāi)芰头治瞿芰?。綜合性實驗主要讓學(xué)生自己開動腦筋，自行設(shè)計各種部件，培養(yǎng)學(xué)生部件綜合設(shè)計能力和科學(xué)研究能力[6]。在實際操作過程，應(yīng)提前布置實驗內(nèi)容，讓學(xué)生提前查閱資料，了解相關(guān)內(nèi)容，并對實驗進(jìn)行設(shè)計，這樣在學(xué)生在實驗過程中就會有更多的積極性；要給予更多的指導(dǎo)，及時解決實驗中出現(xiàn)的情況和問題。最后，所有實驗做完后都要學(xué)生提交實驗報告，要求準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)，寫出實驗步驟、結(jié)果、收獲、體會和建議，這不僅是學(xué)生對實驗的分析與總結(jié)，也是幫助教師發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并改進(jìn)教學(xué)方法的重要手段。

通過這些實踐環(huán)節(jié)不僅能夠使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)得到提升，而且有利于發(fā)揮學(xué)生的主動性與創(chuàng)造性，豐富了實踐教學(xué)內(nèi)容，提高了實踐操作能力。

2.4 利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效率

計算機(jī)組成原理課程中很多概念都比較抽象或難懂，而且許多工作過程都發(fā)生在芯片內(nèi)部，既看不見也摸不著，如果單純通過教師的口述講解和板書圖解進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生很難理解。如果借助多媒體課件，利用計算機(jī)動態(tài)演示各部件的數(shù)據(jù)流、控制流以及工作時序等信息，把高度抽象的知識和工作流程真實而直觀地顯示出來，就可以使得學(xué)生耳目一新，既增加了學(xué)習(xí)樂趣，也容易掌握所學(xué)知識。此外，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)也是改進(jìn)教學(xué)的重要手段。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，學(xué)生可以下載教師授課內(nèi)容、教案及視頻；查閱需要的論文或書籍；可以提交作業(yè)；與其他學(xué)生或教師進(jìn)行在線交流、探討等等。網(wǎng)絡(luò)課程是對課堂教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展和補(bǔ)充，通過這種方式豐富了教學(xué)形式，提高了教學(xué)效率，能獲得較好的教學(xué)效果。

3 結(jié)束語

計算機(jī)組成原理課程的教學(xué)改革是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的發(fā)展面臨的一項長期而艱巨的任務(wù)，需要長期地研究、探索和實踐，本文通過仔細(xì)分析該門課程在課堂教學(xué)和實踐教學(xué)中存在的問題，提出了一些改革措施，通過激發(fā)學(xué)生對硬件的興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，使本課程的教學(xué)效果得到了一定程度的改善和提高。但是學(xué)生對硬件的創(chuàng)新能力還表現(xiàn)較弱，所以在教學(xué)中更需要我們突破系統(tǒng)的教學(xué)方法，注意教學(xué)策略，進(jìn)行深入的教學(xué)改革，最終培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的高素質(zhì)計算機(jī)應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 唐朔飛.計算機(jī)組成原理（第二版）[M].高等教育出版社，2010.

第7篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

[關(guān)鍵詞]計算機(jī)組成原理；教學(xué)方法；實驗教學(xué)

[中圖分類號]G650 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-5905(2009)01-0081-02

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

“計算機(jī)組成原理”是計算機(jī)本、專科專業(yè)的一門核心課程，它在計算機(jī)學(xué)科中起著承上啟下和繼往開來的作用。該課程主要講解單臺計算機(jī)的完整組成原理和內(nèi)部運行機(jī)制，其工程性、實踐性、技術(shù)性都比較強(qiáng)，還強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力、創(chuàng)新意識、實驗技能。這些要求更多的是通過教學(xué)互動、課后作業(yè)、教學(xué)實驗、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)來完成，要求學(xué)生有意識地加強(qiáng)分析和解決計算機(jī)系統(tǒng)實際問題的能力，尤其對自身底子薄的學(xué)生，及社會需求的應(yīng)用型人才，所以需要對該課程內(nèi)容加以改革，特別是實驗教學(xué)，更應(yīng)改進(jìn)教學(xué)思路和教學(xué)方法。

目前，我國大多數(shù)高校制訂的計算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中都會強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)具有較強(qiáng)的軟件和硬件設(shè)計能力，但實際教學(xué)中，計算機(jī)硬件教學(xué)卻是較為薄弱的部分。主要原因是：第一，計算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展迅猛，但使用的教材、傳授的知識卻遠(yuǎn)滯后于發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭不足，興趣不高。第二，傳統(tǒng)教學(xué)模式以老師為主體，學(xué)生跟著老師走，被動接受知識，且教學(xué)手段單一。學(xué)生的主體地位沒有得到充分體現(xiàn)，其學(xué)習(xí)的主動性沒有得到挖掘。第三，由于實驗經(jīng)費、重視程度等方面的原因，大多數(shù)高校計算機(jī)組成原理實驗設(shè)備更新速度慢。

二、教學(xué)方法的改革策略

(一)精選教材，組織內(nèi)容

教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體，是進(jìn)行教學(xué)的基本工具，好的教材是教學(xué)成功的重要保證。目前，高校采用的教材多為清華大學(xué)出版社王誠主編的《計算機(jī)組成原理》、科學(xué)出版社白中英主編的《計算機(jī)組成原理》、高等教育出版社唐朔飛編寫的《計算機(jī)組成原理》、清華大學(xué)出版社王愛英主編的《計算機(jī)組成與機(jī)構(gòu)》等等。我們針對學(xué)生特點和課程特征，多年來采用清華大學(xué)出版社王愛英主編的《計算機(jī)組成與機(jī)構(gòu)》，從第2版一直使用到第4版。這些書籍結(jié)構(gòu)合理、重點突出、深入淺出、知識點環(huán)環(huán)相扣，有利于教師合理的組織教學(xué)內(nèi)容：以馮?諾依曼結(jié)構(gòu)為主要線條，分別講解計算機(jī)的五大基本部分，按照自頂向下，由表及里的層次結(jié)構(gòu)向?qū)W生逐步展示運算器、存儲器、控制器、輸入輸出設(shè)備的構(gòu)成和原理；同時教材從整體到部件，再從部件到整體，使得學(xué)生對“整機(jī)”概念加深了理解。

(二)形象教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生

計算機(jī)組成原理中有很多難理解的概念、專業(yè)術(shù)語和重要部件工作原理，用生活中通俗易懂的實例做類比，用多媒體教學(xué)手段做模擬，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，讓學(xué)生把抽象的模型變成具體的、實際的模型。比如CPU中指令的執(zhí)行過程，在時間上依靠時序控制，空間上用不同的部件區(qū)別，學(xué)生很難形象理解，大腦里形不成具體的模型。我們讓每一個學(xué)生利用flash或Dreamweaver制作CPU中指令執(zhí)行過程的動畫，通過這種親自動手模擬實驗，學(xué)生在大腦里清晰地構(gòu)造出了CPU的模型、指令的運行過程和微程序的控制方法。通過對多屆學(xué)生的統(tǒng)計調(diào)查，這種方法對理解部件的工作原理很有效。由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該門功課的積極性，產(chǎn)生學(xué)習(xí)計算機(jī)原理課的動力。

在計算機(jī)組成原理課程的教學(xué)中應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生積極性，讓學(xué)生積極主動學(xué)，參與教學(xué)過程，主動獲取知識。計算機(jī)原理課理論性強(qiáng)，概念抽象。要使課上學(xué)生有所求，有所得，就必須加強(qiáng)預(yù)習(xí)，帶著問題預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)中找答案，再找出新問題，再帶著問題進(jìn)課堂。比如講解硬盤的接口時，提出目前使用最多的是什么接口?SATA接口的傳輸速度為什么比PATA接口的快?PATA接口為什么不再使用?這些問題留給學(xué)生討論，課堂上讓學(xué)生講解，教師最后總結(jié)。課堂是師生交流、生生交流、生師交流的場所，是學(xué)生解開問題疑團(tuán)的場所，是學(xué)生獲取并建構(gòu)知識的場所，利用課堂才能使學(xué)生的知識得以建構(gòu)，得以系統(tǒng)化，得以應(yīng)用，而這一切都必須要以學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)新知識、體驗新知識為前提。

(三)加強(qiáng)實驗，培養(yǎng)能力

計算機(jī)組成原理實驗在整個教學(xué)工作中占有重要位置，必須選擇性能良好、合適的實驗設(shè)備，再輔以先進(jìn)的實驗手段。我校多年來一直使用清華大學(xué)研發(fā)的實驗設(shè)備，從tec-2到tec―xp，由于它功能齊全，既是8位機(jī)又是16位機(jī)，既有組合邏輯控制器又有微程序控制器，還有自己的監(jiān)控程序和指令系統(tǒng)，是一臺真正的計算機(jī)系統(tǒng)；tec―xp的缺點是工藝復(fù)雜，有100多個發(fā)光二極管、100多個跳線短路開管，預(yù)留學(xué)生自己可以擴(kuò)充的硬件區(qū)域少，所以入門較難。我們將多媒體教學(xué)融入實驗教學(xué)中，運用flash、Dreamweaver等軟件自行研制開發(fā)計算機(jī)組成原理配套的實驗教學(xué)課件。課件具有演示直觀、動態(tài)感強(qiáng)的特點，易于學(xué)生理解；能完成實驗的動態(tài)顯示和模擬仿真，滿足了課堂所需要的實驗要求，強(qiáng)化了學(xué)生的操作技能和理論知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的自學(xué)能力和設(shè)計能力。

逐步建立開放性的實驗環(huán)境(教學(xué)時間開放、教學(xué)內(nèi)容開放、實驗元器件開放)。允許學(xué)生結(jié)合課程學(xué)習(xí)及自己的專業(yè)特點、時間安排或興趣愛好提出實驗題目、設(shè)計實驗方案或?qū)嶒灅?gòu)想，并可在一個較寬松的實驗環(huán)境和可靈活選擇的時間范圍內(nèi)完成。教師積極鼓勵學(xué)生大膽提出自己的實驗思路和構(gòu)想，盡力創(chuàng)造條件引導(dǎo)和支持他們開展有意義的實驗研究。設(shè)置這樣的實驗環(huán)境和條件，有利于培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)造意識。

(四)加強(qiáng)科研，鍛煉研發(fā)能力

支持大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)和科研創(chuàng)新熱情是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計有20％的大學(xué)生有科研創(chuàng)新的欲望，教師要積極引導(dǎo)和鼓勵大學(xué)生樹立創(chuàng)新意識，吸收學(xué)生參與教師的科研活動，讓學(xué)生投身科技創(chuàng)新實踐。我系部分學(xué)生在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下，研發(fā)了《基于vc++的計算機(jī)原理虛擬實驗系統(tǒng)》。該項目利用高級語言實現(xiàn)計算機(jī)組成原理課程所需的實驗項目。在研發(fā)過程當(dāng)中，學(xué)生不僅要深刻理解計算機(jī)各部件的工作原理，同時要結(jié)合計算機(jī)組成原理實驗箱功能、實驗教程的設(shè)置。這一措施有效地調(diào)動了學(xué)生科技創(chuàng)新的積極性，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新精神和動手能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)了學(xué)生對計算機(jī)組成原理課程的興趣，鼓勵廣大學(xué)生按自己的興趣去選擇自己的“創(chuàng)新”課題，發(fā)揮自己的潛能，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識。

(五)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，交互教學(xué)

第8篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

關(guān)鍵詞：計算機(jī)組裝與維護(hù)；理實一體化；教學(xué)模式

1 引言

所謂理實一體化教學(xué)，是指在實際教學(xué)過程中從空間和時間兩個角度對學(xué)生進(jìn)行理論與實踐的同時教學(xué)，讓學(xué)生能夠直觀的看到所學(xué)內(nèi)容的實際形象，讓學(xué)生可以抽象的去想象自己所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，達(dá)到理論與實際的共同教育。理實一體化教學(xué)具有空間時間統(tǒng)一性、學(xué)生學(xué)習(xí)過程的同步性、學(xué)生學(xué)習(xí)形式的相互疊加性三個特點。以往的教學(xué)模式大多是理論教學(xué)與實踐教學(xué)相分離的，也就是說教師在進(jìn)行課程教學(xué)時，基本都是先進(jìn)性理論性教學(xué)，而且在這個過程中，只是對理論知識點進(jìn)行講解，沒有相應(yīng)的實際操作講解；在進(jìn)行實踐教學(xué)時，學(xué)生只能去回憶之前所學(xué)習(xí)的理論知識，然后依靠老師幫助或者自身理解，與實際操作相聯(lián)系。這種做法一方面學(xué)生對理論知識理解不夠透徹不夠形象，同時在進(jìn)行實際操作時不能夠很好的將理論知識與實際操作聯(lián)系起來，起不到實踐效果。理實一體化教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)理論與實踐教學(xué)的同步進(jìn)行，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時就形象的學(xué)習(xí)到實際操作的相關(guān)知識，加深了學(xué)生對理論知識的理解，以使得學(xué)生能夠更好的運用這些理論知識參與到實際操作過程中，這對于學(xué)生實際應(yīng)用技能的提高有著很大的幫助。

計算機(jī)組裝與維護(hù)課程是計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的主要組成部分，是每一個學(xué)習(xí)計算機(jī)的學(xué)生均需要掌握的一門課程。學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅要掌握一定的理論知識，還應(yīng)該具有一定的實際操作能力。因此，這門課的教學(xué)更應(yīng)該實行理實一體化教學(xué)模式。

2 計算機(jī)組裝與維護(hù)課程理實一體化教學(xué)體系的構(gòu)建

2.1 培養(yǎng)方案突出理實一體化教學(xué)思想

理實一體化教學(xué)的目標(biāo)就是要培養(yǎng)能夠在將來工作崗位上具有較強(qiáng)實際應(yīng)用能力的人才，不僅僅具備深厚的理論功底，同時還能夠根據(jù)自身的理論知識進(jìn)行創(chuàng)造性的實際操作。所以，學(xué)校在對不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)方案的設(shè)定時，一定要根據(jù)不同專業(yè)的特點進(jìn)行理實一體化思想的加入，只有一個科學(xué)的培養(yǎng)方案作為前提，教師才能夠培養(yǎng)出適合社會發(fā)展的人才。計算機(jī)組裝與維護(hù)這門課程非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實際操作能力，需要學(xué)生具備一定的解決實際問題能力，理論知識是基礎(chǔ)，實際操作才是根本。所以這門課程在設(shè)定培養(yǎng)方案時，一定要將理實一體化教學(xué)作為主要的教學(xué)模式。

2.2 確定課程的培養(yǎng)目標(biāo)，并制定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容

計算機(jī)組裝與維護(hù)課程是以學(xué)生掌握實際操作過程中所需的知識點與技能為教學(xué)目標(biāo)的，通過理論與實際相結(jié)合的教學(xué)方法，來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及思維方式，讓學(xué)生能夠具備一定的專業(yè)技能。學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)能夠根據(jù)相應(yīng)的配置要求來組裝并調(diào)試計算機(jī)，能夠了解計算機(jī)的軟硬件要求，能夠解決計算機(jī)實際運行過程中所出現(xiàn)的各種軟硬件故障等等。所以，該課程的教學(xué)內(nèi)容包括計算機(jī)外觀與各種類型部件的辨識；計算機(jī)整體結(jié)構(gòu)與軟硬件結(jié)合方式；計算機(jī)主要部件工作原理、組成部件、運行參數(shù)等；計算機(jī)相關(guān)配件的工作原理、組成部分、運行參數(shù)等；計算機(jī)的組裝方法；計算機(jī)CMOS參數(shù)設(shè)置方式等等一系列內(nèi)容。

2.3 教學(xué)過程一定要注重理論與實踐的結(jié)合

運用理實一體化模式進(jìn)行教學(xué)，需要根據(jù)不同的學(xué)生特點以及不同的教學(xué)任務(wù)，設(shè)定不同的教材內(nèi)容或者不同的教學(xué)方法。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)任務(wù)來對所需要教授的知識點進(jìn)行劃分，按照計劃去對學(xué)生進(jìn)行理論知識與實際技能的培養(yǎng)，實現(xiàn)教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)與操作的同步進(jìn)行。針對于計算機(jī)組裝與維護(hù)這門課程的教授，個人認(rèn)為應(yīng)該先讓學(xué)生自我去感知了解計算機(jī)的整個輪廓，以及一些硬件組合方式，大體讓學(xué)生在腦海中形成一個感性的認(rèn)識，讓他們通過自己的理解與觀察去體會計算機(jī)內(nèi)外部構(gòu)造。之后教師在進(jìn)行計算機(jī)組裝知識的系統(tǒng)講解，通過實際的演示過程，從簡單入手，給學(xué)生分別講解計算機(jī)組裝過程中所需要注意的問題以及相應(yīng)的解決辦法，讓學(xué)生能夠進(jìn)行直觀的學(xué)習(xí)與理解，加深理論知識在其腦海中的印象。通過以上自我感知與教師講解后，學(xué)生就需要進(jìn)行實際的操作練習(xí)，教師此時應(yīng)該起到輔助的作用，讓學(xué)生自我去體會去感受實際的計算機(jī)組裝過程，讓學(xué)生通過實際的操作來體會所學(xué)到的理論知識。教師對學(xué)生最終實踐結(jié)果進(jìn)行審查，并作出相應(yīng)的點評與指導(dǎo)，讓學(xué)生指導(dǎo)自己都出現(xiàn)了哪些問題，這些問題的解決辦法是什么，幫助學(xué)生進(jìn)一步加深理解計算機(jī)組裝與維護(hù)的知識。

2.4 建立豐富的教學(xué)案例庫

理實一體化教學(xué)是將理論教學(xué)與實踐教學(xué)相互疊加進(jìn)行的，也就是說教師在每次課的教學(xué)之前均要設(shè)定一定的教學(xué)目標(biāo)以及教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生了解這節(jié)課所需要完成的理論教學(xué)與實踐教學(xué)任務(wù)。教師根據(jù)所需教學(xué)的知識點找尋最為合適的實際案例，通過這個案例的教授讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識點與技能，加之一些實際演示，使得學(xué)生能夠形象的學(xué)習(xí)到案例中所提及的知識點，培養(yǎng)學(xué)生實際案例分析能力。同時在理論知識的講解之后一定要讓學(xué)生進(jìn)行實際操作訓(xùn)練，教師根據(jù)所講解的知識點來設(shè)定實踐內(nèi)容以及實踐目的，學(xué)生在進(jìn)行實際操作之前就要明確自己的實踐任務(wù)，確定自己的實踐方案，通過自我學(xué)習(xí)、自我訓(xùn)練來達(dá)到掌握相關(guān)知識點以及相關(guān)技能的目的。這種做法不僅能夠激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠幫助學(xué)生加深對知識點的理解。

第9篇：計算機(jī)組成原理知識點范文

    論文摘 要 計算機(jī)組成原理是計算機(jī)專業(yè)的一門基礎(chǔ)核心專業(yè)基礎(chǔ)課程,在該專業(yè)的課程體系中起著打地基的作用,學(xué)好這門課程對于提高學(xué)生的理論認(rèn)知水平和實踐能力有著極為重要的作用。本文從用簡單的問題切如枯燥的學(xué)習(xí)知識;把抽象的知識具體化;通過學(xué)生講解來驗證教學(xué)效果,三個方面的方法來講解如何教授中專計算機(jī)組成原理這門課程。

    計算機(jī)組成原理的教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)以計算機(jī)硬件部件和和整機(jī)系統(tǒng)知識為主的同時,還必需適當(dāng)兼顧與硬件關(guān)系最密切的基礎(chǔ)軟件知識的學(xué)習(xí)。那種把計算機(jī)組成原理完全作為純硬件課來處理,是陳舊的認(rèn)識和過時的做法,不符合當(dāng)今計算機(jī)研究和教育發(fā)展的潮流。學(xué)好這門課的目的是為了了解計算機(jī)的構(gòu)成及基本工作原理。學(xué)生應(yīng)能抽象出一個計算機(jī)模型,在此基礎(chǔ)上,理解計算機(jī)是如何工作的。但是計算機(jī)組成原理這門課專業(yè)性很強(qiáng),很抽象,也很枯燥。而現(xiàn)在的中專學(xué)生基礎(chǔ)差,缺乏學(xué)習(xí)主動性,學(xué)習(xí)新知識時理解能力也相對比較薄弱。本文針對中專學(xué)生的這一特征,提出了怎樣教授計算機(jī)組成原理這門課程。利用一種以培養(yǎng)學(xué)生的理解、聯(lián)系實際能力為核心的教學(xué)模式,并就該模式下的課堂理論教學(xué)、課后練習(xí)與輔導(dǎo)、教學(xué)效果檢驗等三個環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

    一、用簡單的問題切如枯燥的學(xué)習(xí)知識

    在講解十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換這個問題時,我并沒有直接講轉(zhuǎn)換算法,而是先提問了一個學(xué)生們都認(rèn)為很簡單,但是又回答不正確的問題,來引起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,我提問的問題是:計算機(jī)用的是直流電還是交流電,對此問題,我讓同學(xué)們進(jìn)行討論,并說出你回答的答案的依據(jù),幾乎所有的學(xué)生都認(rèn)為,計算機(jī)用的是交流電。依據(jù)是計算機(jī)的電源插在220V的交流電源上。我就告訴學(xué)生們你們的答案都是錯的,計算機(jī)用的是直流電,學(xué)生們很好奇,就急于想聽我講出這個答案的依據(jù),這樣我就引進(jìn)了二進(jìn)制數(shù)的概念,告訴學(xué)生,計算機(jī)中所有的數(shù)值、文字、符號、語音、圖形、圖像等等統(tǒng)為稱數(shù)據(jù),在計算機(jī)內(nèi)部,都必須用數(shù)字化編碼(基二碼 二進(jìn)制編碼)的形式被存儲、加工和傳送。并且講解了二進(jìn)制碼的基本點符號0和1。采用0和1的優(yōu)點是:符號個數(shù)最少物理上容易實現(xiàn);與二值邏輯的真假兩個值的對應(yīng)簡單;用二進(jìn)制碼表示數(shù)值數(shù)據(jù)運算規(guī)則簡單。然而在我們的現(xiàn)實生活中所用的數(shù)值都是十進(jìn)制數(shù),那么接著就講了十進(jìn)制數(shù)如何轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制數(shù)分為整數(shù)和小數(shù)。對于十進(jìn)制的整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的法則是:除以2取余。對于十進(jìn)制的小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的法則是:乘以2取整。相反二進(jìn)制數(shù)如何轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)呢?我先舉了一個簡單的例子引入了概念按階展開,例如十進(jìn)制數(shù)650按階展開就是650=6*100+5*10+0*1=6*102+5*101+0*100。。十進(jìn)制數(shù)按階展開是用數(shù)字乘以十的次方數(shù),那么以此類推二進(jìn)制數(shù)的按階展開就應(yīng)該是用數(shù)字乘以二的次方數(shù),例111101按階展開就是1111101=1*26+1*25+1*24+1*23+1*22+0*21+1*20。然而二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)就是把二進(jìn)制數(shù)按階展開然后計算出數(shù)值。

    二、把抽象的知識具體化

    講解CPU的工作原理時,我首先講解CUP的全稱central processing unit 即中央處理器,有人也稱它微處理器。顧名思義,CPU就是電腦的中央核心部分,負(fù)責(zé)處理各種硬件裝置傳送進(jìn)來的資源,經(jīng)過判斷計算后,再下指令將資料送到正確的裝置上執(zhí)行。講完這些以后學(xué)生都很迷茫,因為太抽象了。我就用現(xiàn)實中做廣播體操的例子來把抽象的問題具體化。做廣播體操的整個過程是,首先我們的耳朵聽到指令,然后再把指令傳送給我們的大腦,大腦經(jīng)過分析判斷后再把指令傳送的我們的肢體,以此來確定肢體的動作。緊接著我就用了計算機(jī)如何打印文件這個例子與做廣播體操相對照。當(dāng)我們要打印一份文件時,首先通過鍵盤或者鼠標(biāo)輸入打印的指令,CPU收到指令經(jīng)過分析判斷后知道我們要打印文件,就會下達(dá)指令將資料傳送給打印機(jī),然后由打印機(jī)執(zhí)行打印工作。通過這個例子使學(xué)生們聯(lián)想到可以把CPU比喻成人類的大腦它不但要負(fù)責(zé)接收外界輸入的信息資料,而且還要負(fù)責(zé)處理這些資料,然后將處理后的結(jié)果傳送到正確的裝置上。幾乎大大小小的工作,都需要CPU來下達(dá)命令,傳送到其他設(shè)備上來執(zhí)行。通過舉例子的講解方式使學(xué)生們了解了CPU的工作原理。把抽象的復(fù)雜的問題具體化簡單化,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。

    三、通過學(xué)生講解來驗證教學(xué)效果

    課堂上教師講解一個系統(tǒng)的知識點后,為了了解學(xué)生的掌握情況,我就采用了先挑一些程度好,理解能力強(qiáng)的學(xué)生將剛才講的知識再講解一遍的訓(xùn)練方法,這樣我就可以了解到學(xué)生們的理解與我講解的偏差在哪兒,還有什么地方?jīng)]有理解到位。我可以就此問題重新的再做解釋。然后,再挑一些程度不好的且理解力相對比較差的學(xué)生,再來講解同樣的問題,如果講解的比較到位,就證明這個問題幾乎所有的學(xué)生都已經(jīng)掌握了。因為這門課程我同時教授了四個班,為了避免我講課大意和重復(fù),我就隨機(jī)挑剛教授過的班級的學(xué)生到第二個班去講,這樣剛學(xué)過的學(xué)生害怕到其他別的班級如果講的不好丟人,就會好好復(fù)習(xí)反復(fù)練習(xí),這樣就激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。然而對于第二個班的學(xué)生來說,他們就抱著好奇的態(tài)度來聽別的班學(xué)生的講解,想看看別的班的學(xué)生講的和老師講的到底一樣嗎?這樣就調(diào)動了學(xué)生的聽課興趣,課堂紀(jì)律也會好很多。還有現(xiàn)在的中專學(xué)生在家中基本都是獨生子女,集所有家里人的寵愛與一身,所以他們都非常自我,不懂得如何尊重別人。

    結(jié)束語:在計算機(jī)組成原理這門課的教授過程中我想盡了各種辦法,運用多種教學(xué)手段,設(shè)計有趣的教學(xué)活動來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度,與學(xué)生建立相互信任,相互尊重,平等交流的師生關(guān)系,讓學(xué)生充滿激情,主動投入到學(xué)習(xí)過程中。