計算機組成原理答案范例6篇

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計算機組成原理答案

計算機組成原理答案范文1

論文摘 要 計算機組成原理是計算機專業的一門基礎核心專業基礎課程,在該專業的課程體系中起著打地基的作用,學好這門課程對于提高學生的理論認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習知識;把抽象的知識具體化;通過學生講解來驗證教學效果,三個方面的方法來講解如何教授中專計算機組成原理這門課程。

計算機組成原理的教學內容強調以計算機硬件部件和和整機系統知識為主的同時,還必需適當兼顧與硬件關系最密切的基礎軟件知識的學習。那種把計算機組成原理完全作為純硬件課來處理,是陳舊的認識和過時的做法,不符合當今計算機研究和教育發展的潮流。學好這門課的目的是為了了解計算機的構成及基本工作原理。學生應能抽象出一個計算機模型,在此基礎上,理解計算機是如何工作的。但是計算機組成原理這門課專業性很強,很抽象,也很枯燥。而現在的中專學生基礎差,缺乏學習主動性,學習新知識時理解能力也相對比較薄弱。本文針對中專學生的這一特征,提出了怎樣教授計算機組成原理這門課程。利用一種以培養學生的理解、聯系實際能力為核心的教學模式,并就該模式下的課堂理論教學、課后練習與輔導、教學效果檢驗等三個環節進行詳細的闡述。

一、用簡單的問題切如枯燥的學習知識

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

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,負責處理各種硬件裝置傳送進來的資源,經過判斷計算后,再下指令將資料送到正確的裝置上執行。講完這些以后學生都很迷茫,因為太抽象了。我就用現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如何打印文件這個例子與做廣播體操相對照。當我們要打印一份文件時,首先通過鍵盤或者鼠標輸入打印的指令,CPU收到指令經過分析判斷后知道我們要打印文件,就會下達指令將資料傳送給打印機,然后由打印機執行打印工作。通過這個例子使學生們聯想到可以把CPU比喻成人類的大腦它不但要負責接收外界輸入的信息資料,而且還要負責處理這些資料,然后將處理后的結果傳送到正確的裝置上。幾乎大大小小的工作,都需要CPU來下達命令,傳送到其他設備上來執行。通過舉例子的講解方式使學生們了解了CPU的工作原理。把抽象的復雜的問題具體化簡單化,增強了學生學習的信心。

三、通過學生講解來驗證教學效果

課堂上教師講解一個系統的知識點后,為了了解學生的掌握情況,我就采用了先挑一些程度好,理解能力強的學生將剛才講的知識再講解一遍的訓練方法,這樣我就可以了解到學生們的理解與我講解的偏差在哪兒,還有什么地方沒有理解到位。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生都已經掌握了。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,我就隨機挑剛教授過的班級的學生到第二個班去講,這樣剛學過的學生害怕到其他別的班級如果講的不好丟人,就會好好復習反復練習,這樣就激發學生學習的主動性和積極性。然而對于第二個班的學生來說,他們就抱著好奇的態度來聽別的班學生的講解,想看看別的班的學生講的和老師講的到底一樣嗎?這樣就調動了學生的聽課興趣,課堂紀律也會好很多。還有現在的中專學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。

結束語:在計算機組成原理這門課的教授過程中我想盡了各種辦法,運用多種教學手段,設計有趣的教學活動來激發學生的學習興趣,培養學生積極的學習態度,與學生建立相互信任,相互尊重,平等交流的師生關系,讓學生充滿激情,主動投入到學習過程中。

計算機組成原理答案范文2

摘要:本文介紹了我院在“計算機組織與體系結構”課程教學實踐中逐步摸索出的一套行之有效的教學方法。

關鍵詞:計算機組織與體系結構;教學實踐;啟發式教學

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

1強調理論與實踐相結合,提高學生的學習興趣

對于“計算機組織與體系結構”這門課程,大家普遍認為非常抽象,理論內容和概念較多,教師授課感覺單調、乏味,學生聽起來也比較困難。但實際上本課程和實踐聯系較為密切,因為計算機現在非常普及,各種部件大家也都熟知,只不過對各部件的工作原理以及相互之間的通信方式還不是太了解,所以有些無所適從。因此,我們在開始講授這門課時,首先從興趣入手,引導學生運用自己以前所學的知識和了解到的一些市場行情,去寫出一臺計算機的配置,看看都需要哪些部件,怎樣配置才是最優最合理的。這樣可以使學生更直觀、更全面、更深入地理解本課程的教學目的,然后再結合教學輔助軟件將計算機的硬件進行分割、拆卸,如硬盤、軟驅、光驅、主機、打印機、顯示器等,將其內部結構展現出來,使學生能夠更好地了解計算機功能部件的內部結構及其之間的聯系。通過這種方式,學生們普遍感到計算機的組成結構原來離自己是很近的,消除了畏懼心理,從主觀上開始重視這門課程,并帶著問題和興趣去學習,這樣就為講好這門課打下了基礎。

2突出重點,講清難點,注意層次分明

在授課過程中把重點放在基本原理和基本概念上,采用總體與局部相結合的教學方法。例如,對于計算機的各個功能部件,應著重講解它在整個計算機系統中的作用,然后再具體了解工作原理。由于有了前面初步的整機概念,在進行功能部件學習時,對一些基本概念就不會感到陌生,對一些信息的流向及控制也易于理解。在了解了各部件之后,再從整機角度出發,綜合分析計算機的組成原理及設計方法。經過這樣一個由整體到部件,再由部件到整體的“迂回戰術”后,學生一般都能建立起對計算機的整機概念,掌握計算機的工作實質,加深課程的理解。

在講課時,注意條理清楚,重點突出,比喻形象。教學手段采用多媒體教學與傳統教學相結合的形式。對適合課堂演示的動態模擬內容,比如像講解“存儲器的讀寫操作”時就采用直觀的多媒體形式;而對于概念性和推理性很強的內容,比如像講解“補碼的加減法”時,則采用板書結合教師的手勢和形體語言,以吸引學生的注意力。

在教學過程中盡量采用“形象教學法”,對于難以理解的內容,用生活中的一些生動形象的具體實例加以解釋說明。比如,中央處理器一章中的流水技術原理,初學者理解起來也比較困難,我們就舉了一個“多人搬磚”的例子:十個人排成一隊,經過第一個人取磚、中間八個人傳遞、第十個人輸出,這樣幾個過程連續進行就可以完成搬磚任務。這樣學生就很容易理解,而且與流水線相關的概念比如吞吐率、流水效率、數據相關等也就可以迎刃而解了。

3注意啟發式教學

(1) 以問促學

為了實現教學互動,在授課過程中,我們故意設置一些問題“陷阱”,多問幾個為什么,引導學生和教師一起思考,變被動式教為主動式學。例如,在存儲系統一章中,講述主存儲器是由半導體讀寫存儲器RAM和半導體只讀存儲器ROM組成,RAM是易失性存儲器,ROM是非易失性存儲器,RAM又分為靜態和動態兩種。為什么靜態RAM不需要刷新,而動態RAM需要刷新?為什么放大器讀出的信息不會送到數據線上?將這樣一系列的問題留給學生討論,調動學生的積極性,讓他們各抒己見,最后得出正確的答案。這樣,不僅活躍了課堂氣氛,提高學習的趣味性,還便于教師及時發現學生存在的問題,達到教學相長的目的。

(2) 培養學生自學能力

對一些簡單的教學內容,要求學生自學,教師只做提示或針對自學內容提出幾個具體問題,由學生討論自己解決。例如在講授中央處理器一章中的傳統CPU一節時,考慮到學生前面已學習CPU的基本組成和功能原理,這一節內容可要求學生自學,并且布置習題要求學生課下完成。

(3) 加強習題討論課教學

組織學生對階段教學中一些尚未透徹理解,容易混淆的概念以及學生自學中沒有解決的問題進行討論。例如,存儲系統一章中的存儲器的字位擴展是一個非常重要的問題,學生在解題時很容易把字擴展和位擴展中的地址線畫錯。我們就針對這個問題進行舉一反三,通過仔細分析,加深學生對基本概念和基本理論的理解,達到觸類旁通,有助于學生解題能力的提高。

4加強實踐環節,促進理論教學,培養學生實際水平

在講授基本概念、基本原理和基本方法的同時,給學生提出一個實際問題,讓他們通過各種信息渠道獨立解決,收到了較好的效果。除此之外,我們還吸收了一部分有興趣的學生組成大學生科研訓練小組,參加教師的科研開發工作。這樣不僅提高了學生的動手能力,而且能及時聽取他們學習過程中的意見反饋,及時發現問題,同時也能測驗他們將所學知識轉化為實際能力的水平,為保障教學的順利進行提供了寶貴資料。

這門課程是理論性和實踐性都很強的一門專業基礎課,因此課程教學與實驗上機相結合顯得尤為必要。為了輔助課程教學,我們使用復旦大學設計生產的FD―CES計算機組織與體系結構實驗儀,共安排了12學時的實驗上機。實驗內容包括驗證性實驗和設計性實驗,比如運算器實驗就是一個驗證性實驗,其目的是讓學生了解實驗儀的基本使用方法和基本原理,同時驗證74181的基本功能。存儲器系統實驗是一個設計性的實驗,學生可以自己設計一個存儲系統,實現存儲器的基本讀寫操作。通過這些實驗,學生對計算機的內部結構有了更明確的了解,同時對計算機的硬件特性也有了比較全面的認識。另外,我們還要求每個學生在獨立完成實驗之后,寫出合格的實驗報告以總結實驗的過程和結論。

5穿插介紹本學科的動向

在授課過程中,我們利用適當的機會向學生介紹本學科發展的新動向、新技術,這樣有助于引導學生牢固樹立為探求技術發展而努力學習的信心和決心。另外,我們注意引導學生閱讀相關參考書目和外文資料,培養學生及時查閱新資料、跟蹤新技術的能力。

參考文獻

[1] 白中英. 計算機組成與體系結構[M]. 北京:科學出版社,2006.

[2] 王讓定. 計算機組成原理教學模式探討[J]. 寧波大學學報,2002,(6).

計算機組成原理答案范文3

關鍵詞:計算機組成技術;自主創新;創新教育

中圖分類號:G 文獻表示碼:B

文章編號:1672-5913(2007)03-0038-03

1.引言

自主創新能力是國家競爭力的核心,而實現自主創新,關鍵在人才。只有大力加強創新教育,源源不斷地培養造就大批高素質的具有蓬勃創新精神的科技人才,才能夠為實現把我國建設成為創新型國家這一宏偉目標奠定堅實的基礎。

高等學校作為國家創新體系的重要組成部分,承擔著科教興國和人才強國的雙重使命,而其中人才強國的使命是其他行業或部門不可替代的。為此,周濟部長在教育部直屬高校工作咨詢委員會第16次全體會議做了題為“創新是高水平大學建設的靈魂”的重要講話,在講話中明確指出“把創新作為高水平大學建設的靈魂,作為高水平大學一切工作的主線。”

作為高等學校的教師,我們必須把為國家培養創新人才當作自己責無旁貸的歷史責任,自覺地把創新教育融入到日常的教學工作中,讓學生在每一門課程、每一次授課的學習過程中,都能夠欣賞到前人創新的經歷與成果,培養起創新的興趣和勇氣,初步領略到創新的思路和方法,使我們的學生在畢業走出校門時,具備基本的創新素質,成為建設創新型國家的棟梁之才。

2.自主創新的內涵和創新素質

自主創新從內容上包括三方面的含義:一是原始創新,即通過科研和開發,努力獲得更多科學發現與技術發明;二是集成創新,即通過各種相關技術成果融合匯聚,形成具有市場競爭力的產品和產業;三是技術引進、消化吸收基礎上的再創新,即在積極引進先進技術與設備的基礎上,進行充分地消化吸收,并結合實際的市場需求進行技術和產品的再創新。

實現自主創新,首先需要具有創新素質的人才,總結哈爾濱工業大學計算機科學與技術學院多年的人才培養經驗,我們認為創新人才最重要的素質就是要對當前科學技術中存在的問題有鍥而不舍的求解追求和求解能力。國內外的大科學家、大發明家,如愛因斯坦、陳景潤、愛迪生等等,都是這方面突出的代表人物。

電子計算機是二十世紀人類最偉大的創新成果之一。在電子計算機的產生、發展和普及的過程,原始創新、集成創新、引進吸收再創新的事例比比皆是,無處不體現了前輩對求解科學問題的不懈努力。正是前輩們努力求解帶來的創新成果,使得電子計算機在短短六十年的時間里得到了迅猛的發展,能夠在今天以極高的性能、極低的價格、極其簡易的操作性,廣泛應用于我們生產、生活的各個方面,迅速地把人類從工業社會帶入到信息社會。這些創新的事例不正是我們大學課堂最生動、最鮮活、學生最渴求的教學內容嗎?

在當今信息社會中,計算機就如同工業社會中的發動機一樣,成為社會生活中不可或缺的基本工具。為此許多高等學校都為非計算機專業的本科學生開設了“計算機組成技術”課程。此課程對于工科學生,如同“機械原理”,是一門重要的技術基礎課。

“計算機組成技術”課程的內容主要包括:計算機的產生、發展和應用,計算機的基本結構與工作原理,計算機中信息的表示與運算,存儲器與存儲系統,計算機的輸入輸出技術與外部設備,匯編語言程序設計等[1]。

通過“計算機組成技術”課程的教學,不僅可以使學生掌握計算機的工作原理,提高編程水平,而且更重要的是通過對計算機產生和發展過程中創新事例的學習,感受到創新在推動技術進步中的巨大作用,從而培養起學生的創新興趣與創新意識,初步掌握創新的能力與方法,為將來在建設創新型國家的偉大事業中建功立業打下扎實的基礎。

3.創新教育在“計算機組成技術”課程教學中的體現

(1)通過介紹計算機的發展歷史,啟發學生的創新意識

在國內外任何一所大學“計算機組成技術”的教學內容中,計算機的發展歷史總是放在一個最突出、最重要的位置。但是如果教師在教學過程中,只是簡單地介紹計算機發展的編年史的活,學生受到的啟發和創新教育是極少的。而計算機的發明,恰恰是一個最生動的原始創新的事例。所以,任課教師一定要抓住這個事例,啟發學生的創新意識。

計算機發明的內涵,實質上是人類渴望擴大自己計算能力的表現。而用什么來擴大人類的計算能力呢?答案只有一個,那就是機器。在人類的發展歷史上,蒸汽機曾經擴大過人類的牽引能力,飛機曾經擴大過人類的飛行能力。現在要用機器來擴大人類的計算能力,這就是一個偉大的創新意識[2]。類似地,我國著名科學家吳文俊院士試圖用機器來擴大人類的數學推理能力,研究“幾何定理的機器證明”,這同樣是一個偉大的創新意識。吳院士在這一領域的原始創新得到了全世界的贊譽。

所以在介紹計算機的發展歷史時,教師一定要深刻挖掘計算機發明的內涵,并鼓勵學生提出自己的原始創新設想,從而使學生感受到“原始創新,我也行!”例如,在筆者的課堂中就有學生設想用機器來擴大人類的藝術創作能力,讓計算機來編寫小說,創作音樂。

(2)通過講授計算機運算方法的發展,培養學生對創新執著的追求

眾所周知,計算機最核心的功能就是計算,所以介紹計算機是如何實現計算,這是“計算機組成技術”最核心的教學內容之一。

雖然加減乘除對人而言是簡單的,可是要靠機器來完成,卻要涉及從算法設計到物理實現,從加快速度到降低成本等一系列問題,早期的計算機工作者為此付出了巨大的努力。

從數據的原碼表示到補碼表示,從單符號位判斷溢出到雙符號位判斷溢出,從原碼一位乘到兩位乘,從原碼除法到補碼除法,等。算法由繁到簡、由慢到快,電路由復雜到規整。這每一點改進都是計算機工作者的不懈追求問題求解的結果[3]。正是這些創新成果,才使計算機能以今天極高的性能和極低的價格進入社會生活的每一個角落,改變著我們的生活。

通過“計算機組成技術”課程的學習,學生們不難發現:創新源于對問題求解不懈的追求。

(3)在計算機輸入輸出設備的教學中,啟發學生集成創新的意識

集成創新是自主創新的又一重要體現,它同樣對計算機的發展起到極其重要的作用。教師同樣可以在“計算機組成技術”的教學內容中培養學生進行集成創新的意識與能力。

例如,目前人們使用計算機最常用的輸入設備就是鼠標。鼠標作為繼鍵盤后,新的計算機輸入設備,為人類使用計算機提供了極大的便利,讓不懂事的孩子、沒學過計算機的老人都可以輕松地使用計算機,享受到信息社會給他們帶來的快樂。因此,鼠標的發明被國際電氣與電子工程師協會(IEEE)評為計算機誕生以來最重大的事件之一。

鼠標的發明并沒有開辟一個新的學科,也沒有提出一個新的理論,但是它卻將機械、光電、計算機等許多學科的知識集成在一起。鼠標發明人道格拉斯?恩格爾巴特以其集成創新的成果于1998年獲得國際計算機界的最高獎“圖靈獎”。

早期計算機的運算結果都是通過穿孔紙帶或打印紙輸出,人們瀏覽起來很不方面。在物理學科的“陰極射線能使熒光粉發光”知識的基礎上,人們集成了電子學科、計算機學科的知識,設計實現了“陰極射線管(CRT)顯示器”來作為計算機的主要輸出設備,使得計算結果可以及時、直觀地展現在人們的眼前。

進一步結合材料學科的知識,人們設計實現了液晶顯示器,從而導致了筆記本電腦的問世。

據《科學》雜志報道,科學家們正在研究可以卷曲的柔性顯示器。將來人們就可以在衣服口袋里隨身攜帶一個很大的電腦顯示屏幕。

由此可見,要想獲得發明的成功,必須是多學科知識的交叉。而“計算機組成技術”課程的授課對象恰恰都是非計算機專業的大學本科生。所以教好“計算機組成技術”這門課,對于奠定非計算機專業本科生多學科的知識基礎,培養他們發散型的思維習慣和從自己熟悉的專業轉移到其他專業領域進行集成創新的勇氣,具有極其重要的意義。

(4)通過介紹微處理器,鼓勵學生進行再創新

技術引進消化吸收基礎上的再創新是最常見的創新活動。我們的大多數學生將來都是通過從事引進消化吸收的再創新來獲得他們事業的成功。

在二十世紀七十年代,當IBM、DEC等著名計算機公司已開發出高性能的32位處理器的時候,原先生產存儲器的Intel公司加入到了生產處理器的競爭行列。但Intel公司在引進處理器的設計、生產技術時,并不是跟隨潮流去開發高端產品,而是結合市場的需求,反其道而行之,開發了一種結構簡單、性能不高但價格極低的4位處理器――Intel 4004。正因為其簡陋,故稱之為微處理器。

但是正是這個Intel 4004,開創了微型計算機這一新領域,從此Intel公司不斷地獲得越來越大的市場份額,終于躋身世界500強。這就是創新!這就是技術引進消化吸收基礎上的再創新推動技術和產業迅速發展的最好的例子。

通過上述內容的教學,可以讓學生認識到技術引進消化吸收基礎上的再創新并不是高不可攀的。

4.結束語

創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。中華民族正站在一個新的歷史起點上,已經到了必須更多地依靠增強自主創新能力和提高勞動者素質推動經濟發展的新階段。自主創新已成為時代的主旋律,崇尚創新、追求創新,也應該成為全民族的價值取向。作為“計算機組成技術”課程的任課教師,我們深深體會到教好這門課程的重要意義,有信心、有激情和我們的學生們一起深入分析、積極思考、教學相長。在大學本科教育的教與學中不斷提高自己的創新素質。以只爭朝夕的精神為建設創新型國家而努力奮斗。這樣才能無愧于祖國,無愧于時代。

參考文獻:

[1] 李東,蔣宗禮,蘇曉紅.“計算機組成技術”教學設計[J]. 科教論壇,2000,(4): 9-12.

[2] 季振洲,李東,姚鴻勛. 計算機組成技術(第二版)[M]. 哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2003.

[3] 唐朔飛. 計算機組成原理[M]. 北京:高等教育出版社,2000.

[4] 虞有澄. 我看Intel[M]. 北京:生活范潦櫸新知三聯書店,1995.

投稿日期:2006-07-28

計算機組成原理答案范文4

關鍵詞:Learning-by-doing 教學模式 教學實踐

文章編號:1672-5913(2011)18-0023-04 中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

“計算機系統結構”課程是計算機及應用專業考試計劃中的專業課程,是一門從組織和結構的角度上學習、領會計算機系統的課程。計算機系統是一個軟、硬件綜合體。隨著計算機軟件的日趨復雜,以及硬件在功能、性能、集成度、可靠性、價格上的不斷改進,針對不同的應用,需要研究如何更好地對計算機系統的軟、硬件進行功能分配,如何更好、更合理地實現分配給硬件的那部分功能,使系統有高的性價比,這是計算機系統結構課程學習和研究的主要方面,也是計算機系統結構設計、硬件設計、高層次應用系統開發和系統軟件開發所必須了解和掌握的基本知識。通過本課程學習,學生能進一步樹立和加深對計算機系統的整體概念,熟悉有關計算機系統結構的概念、原理,了解常用的基本結構,領會結構設計的思想和方法,提高分析解決問題的能力。同時,也能了解近十幾年來在計算機系統結構上的進展和今后發展的趨勢。本課程是高等工科院校中計算機專業的主干課,通過介紹目前通用的和先進的計算機系統來具體闡述計算機系統結構原理的各個側面,使學生全面掌握計算機系統結構基本的概念、原理、結構和分析方法。學生在已經學習了“計算機組成原理”、“計算機操作系統”、“匯編語言程序設計”、“高級語言程序設計”等計算機軟件和硬件方面的多門課程之后,通過學習“計算機系統結構”這門課程能夠建立完整的計算機

系統概念,為進一步學習有關專業課程和日后從事計算機系統設計工作打下基礎,因此在計算機專業的教學計劃中占有重要地位和作用。

1 現狀分析

計算機系統結構課程教學已在國內許多高校展開,但是目前的計算機系統結構教學普遍仍停留在以講概念和講原理為主的水平上,不能與新產品和新技術聯系在一起,無法激發學生的學習主動性和創新意識的實踐性,導致學生學完后“會背書,不會做”,從而嚴重影響教學質量,達不到預期設定的教學目標。

在微軟亞洲研究院的大力倡導下,本課程擬引入由卡內基•梅隆大學提出的“Learning-by-doing”這一適用于工程教學的行之有效的先進教學理念,對“計算機系統結構”課程教學進行改革。

“Learning-by-doing”是由美國卡內基•梅隆大學率先提出的一種旨在強化工程學科學生全面的實踐能力和工程素養的教學模式[1]。其思想精髓是對學生與教師進行角色轉變,并充分激發學生自主學習的積極性,使學生真正成為課程的主角,使教師轉變為學生的顧問。

這個改革希望通過“Learning-by-doing”教學模式來改變當前的計算機系統結構的教學現狀,使同學們既能夠在學中做,也能在做中學,從而達到好的學習效果,增強同學們的理解和動手能力。筆者下面將具體闡述如何開展課程的教學改革。

2 前期工作

“Learning-by-doing”教學模式的引入需要我們做大量的前期工作,其中包括:

1) 強化思想教育,注重學生綜合能力的培養。在教學中,我們需要改變學生過于依賴課本和老師的現狀,首先要在思想上去啟迪同學們,灌輸他們發揮自己創造力的思想,使他們明白不能只停留在書本上的概念和原理的理解,而要最后能完成一個完整的、甚至有創造性的微型計算機系統結構設計。并且在教學過程中,我們采用微軟MSF先進項目組織和管理思想,使學生在校期間就能形成良好的軟件工程素養和意識,改變他們普遍重視技術技巧,忽視工程項目過程管理的現狀。

2) 重新規劃系統結構內容和實驗,降低學習門檻。在傳統的以講概念說原理為主的教學模式中,采用深入淺出的教學方式和靈活多變的多媒體教學方法。同時,對計算機系統結構課程的實驗項目進行改革,增大課程覆蓋的深度和廣度,鼓勵學生自主學習、按需學習。

在組織教學內容時盡量繞開硬件細節,以較易掌握的硬件部件為突破口,選用學生很容易接受的計算機組成原理(前期課程)教學設備入手,以達到事半功倍的學習效果。而且為了切實落實“Learning-by- doing”教學思想,我們為每一種計算機系統結構技術都設計一個具體的課程項目,以使學生真正理解和掌握其知識要點與難點,從而使計算機系統結構課程真正成為一門學生看得見摸得著的、實實在在的生動課程。

3) 保證教學內容具有明顯的前沿性和時代性。計算機系統結構技術日新月異,為了實現教學內容與技術同步,課程及時關注計算機科學方面的核心論文及期刊,及時把最新的技術反映到教學內容中,從而長期保持課程的生命力。

3 教改實施

本項教改項目實施的主要目標是:在“計算機系統結構”課程的講授過程中,充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用,使學生在全面掌握計算機系統結構原理基礎上,重點培養學生的動手能力和創新能力。

此種能力培養的具體實施則需要從基礎知識、技術講座、基本技能和項目實踐四個方面落實。

對于學生而言,首先應掌握好課本中的基礎知識,形成扎實的理論基礎。然后經常參加老師組織的各種形式的技術講座,掌握當前計算機科學技術的動態,并從整體上把握計算機科學技術發展的前沿。最后,積極參加本課程的實驗和項目工作,掌握主流開發工具和開發技巧,在做的過程中不斷發現問題,然后通過與同學、老師的不斷溝通中去解決問題,從而做到理論指導實踐,實踐中更進一步理解理論。

對于老師而言,首先應做好教學工作,完善原有的多媒體課件。引入聲音、圖像、AVI等多種形式,增強多媒體教學中的適應性、綜合性和趣味性,使教學媒體多樣化。然后,抓住當前技術前沿,抓住學生關心的問題,組織各種形式的技術講座。第三,作為一門實踐性很強的課程,兼顧理論、重在實踐。教師在不斷更新最新的國內外理論知識的同時,重視加強實踐環節,實驗內容全面上網、實驗過程全程指導。對于學生循循善誘,講解實驗內容深入淺出,并付出十分的耐心。在解決問題的過程中重點教導學生解決問題的方法和途徑,而不僅僅只是告訴他們當前問題的答案。

但是,在工作的實施中會有遇到以下具體困難:

1) 內容把握及工作量較大。

課件內容包括教學大綱所有教學知識點,以滿足學科教學需要,并完整涵蓋教學目標所涉及的內容,章節內容的剪裁、取舍以及重點、難點的掌握,是整個項目的基礎,難度較大。

課件需要運用豐富的媒體素材,如圖片、聲音、動畫、視頻影像等,工作量較大,且課程內容涉及計算機系統結構、操作系統、計算機組成原理等課程內容,有較強的綜合性。

2) 模塊講授和整體把握之間的矛盾。

教師的課件要簡潔且具有親和力,頁面視覺效果好,并符合美學及教育學要求。

對各知識點內容宜采用模塊化講授,便于摘取模塊知識點,同時便于教師按各自的教學特點對教學內容進行組裝、搭配及改進。

但是怎么把握模塊與整體的關系,怎么由點到面,是其中一個難點。

3) 實驗教學中硬件復雜度和理論深入淺出之間的矛盾。

書本中淺顯易懂的理論在實踐中卻需要很多其他相關硬件知識的輔助,增加了其硬件實現的復雜度。

4 具體實施

針對如上具體問題,我們采取了以下實施:

1) 此次教改項目研究以長沙學院計算機科學與技術系為依托,以具有多年計算機系統結構研究和課程教學經驗的專業教師及軟件制作開發人員為骨干,以計算機系為應用平臺,由長沙學院教學指導委員會督促實施。

由項目負責人提出整體設計方案和規范化的格式要求;項目組成員對設計方案進行充分的討論、修改和完善;項目組成員按照分工安排和制作規范進行文字腳本的創作;由項目負責人組織全體成員對文字腳本最終定稿并進行專業制作。

2) 理論教學采用模塊式設計方法,確保教學系統的靈活性、可維護性和可擴展性;采用公開標準,保證系統的開放性;廣泛應用PowerPoint、Flash、Photoshop等多媒體課件制作、動畫設計與圖像處理新技術,確保教學系統的技術含量,這是我們理論教學的一個關鍵環節。

我們把計算機系統結構這門課程的較為關鍵及抽象的理論,如計算機流水線技術、消除流水線瓶頸的方法,循環展開、分支預測BTH狀態轉換、多級存儲層次、組相聯Cache的查找[2]、互聯網絡、通信延遲和snooping監聽協議等,都設計了動畫演示,這不僅提高了學生的聽課興趣,同時也加深了他們對抽象理論的真實理解,取得了很好的效果。但我們并不滿足于現有的工作與成績,在已制作PPT課件和動畫課件的基礎上,廣泛征求師生意見,充分吸收計算機系統結構研究的最新成果,進一步充實、完善課件內容。

3) 進一步完善計算機系統結構的實驗教學內容。

項目組對此門課程的實驗教學進行認真總結,真正讓學生通過做實驗來掌握課本中的內容,使學生通過實驗課能直接接軌社會需求,而不是讓這門實驗課

程流于形式。這個環節也是實現“Learning-by-doing”教學模式的關鍵環節。

早期的系統結構實現采用的“PC機+模擬器”的實驗方式形式過于單一,所有的實驗都是先在模擬器中給出計算機系統結構技術參數設定,然后運行測試程序,最后根據程序運行結果給出實驗結論。對學生而言,所做的工作只是系統結構參數的給定,然后面對一堆運行出來的枯燥數據給出實驗結論。由于這些實驗全是驗證型實驗,使得學生沒有真正的實驗體會,感覺也比較抽象,一個學期下來,整個實驗課程沒有收到它應有的效果,同時也沒能激發出學生的創新性。

為了讓學生更加有硬件實驗體會,并發揮學生的創新性思維,我們在原有的“PC機+模擬器”模式下增加一個實驗機箱,變成 “實驗機箱+PC機+模擬器”模式,在原有實驗基礎上,增加了四個實驗:(1)CISC(復雜指令集計算機)實驗;(2)RISC(精簡指令集計算機)實驗;(3)重疊實驗;(4)流水實驗[3]。這些實驗中,系統所具有的軟硬件結構(實驗機箱和模擬器)對實驗設計具有完全的開放性,其數據線、地址線、控制線都由學生來操作連接,系統中的運算器結構、控制器結構及微程序指令的格式及定義均可根據教學需要來做靈活改變或重新設計。這對于自行設計各種結構及不同復雜程度的模型計算機提供了強大的軟硬件操作平臺,從而避免了單純驗證性的實驗模式,極大提高了學生計算機系統的綜合設計能力。同時,該系統還具有與PC微機聯機實時調試的功能,提供了圖形方式的調試界面(CMPP模擬器),在調試過程中可動態實時顯示模型計算機各部件之間的數據傳送以及各部件和總線上的所有信息。這種圖形調試界面也可用于多媒體輔助教學,從而獲得極佳的教學效果。經過兩個學期的實踐,計算機系統結構實驗課程有了突破性的進展,取得了很好的效果。

4) 校教務處已具備較好的教學錄像等設備,為網上教學資源的及時更新、維護和升級提供了良好的保證。

課程組老師每人均具有專門的上網設備和條件,也進一步建立和完善學生上網實驗和學習的內外部環境,為網上教學互動提供了良好的環境支持。課程組老師及時更新教學網站的內容,并且教學資源全面

開放,教學內容,包括課件、實驗內容,課后習題全面上網,并且開通“問題交流BBS”,使得學生與老師可以通過網絡進行交流。

5 結語

2007年起,長沙學院計算機科學與技術系采用由卡內基•梅隆大學提出的“Learning-by-doing”這

一適用于工程教學的行之有效的先進教學理念對“計算機系統結構”課程進行改革以來,項目負責人全權負責課程的建設,從教學大綱、實驗大綱、考試大綱、教學內容的制定[4],到多媒體教學課件的開發、實驗項目的改革,經過幾年的教學實踐,該門課程的教學已經比較成功,受到廣大學生以及教學督導組專家的一致好評。

參考文獻:

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[2] 張晨曦,王志英,張春元,等. 計算機系統結構[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2008:161-162.

[3] 西安唐都儀器公司. 計算機組成原理與系統結構實驗教程[Z]. 2010:163-166.

[4] 張晨曦,王志英,劉依,等.“計算機系統結構”課程內容體系的研究[J]. 計算機教育,2009(20):57-60.

The Reform Base on Learning-by-doing of Computer Architecture Course

HUANG Caixia1, XU Hui2

(1. Department of Computer, Changsha University, Changsha 410003, China;

2. School of Software Science, Hunan University of Commerce, Changsha 410082, China)

計算機組成原理答案范文5

關鍵詞:數字電路與邏輯設計;實驗教學;教學改革

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

1引言

“數字電路與邏輯設計”是計算機類專業的專業基礎課,具有綜合性與實踐性兩大特點,特別是實踐動手能力是學好這類課程的關鍵,這也是學生進入大學的第一門與工程相關的硬件課程,學生需要掌握的不僅僅是相關的課程知識,更應該通過實際電路的分析與設計學會邏輯思考,為后續的計算機組成原理、微機接口與通信、嵌入式系統原理等硬件系列課程打好基礎,這就要求將所學的知識綜合運用、融會貫通。

由于學生缺乏工程實踐經歷,習慣用數學思維思考,不做可行性分析和定性分析,所以對課程的學習經常抱怨“上課聽不懂、實驗沒頭緒、太難……”,最后失去對硬件系列課程的興趣,不能很好地理解計算機結構和工作原理,對于很多問題,包括軟件設計等問題都不可能找到最優的解決方案。如何通過實驗的訓練,使學生掌握工程設計的主要程序和方法,培養分析和解決工程實際問題的能力,樹立正確的設計思想,訓練邏輯思維能力和創新意識是值得探討的問題。

2實驗課程改革思路

華南農業大學為計算機類專業開設的“數字電路與邏輯設計”課程計劃學時數為88學時,其中授課64學時,實驗24學時。以下介紹我們在實驗教學中為提高學生學習積極性、訓練邏輯思維能力和實際操作能力所提出的教學改革思路和實踐情況。

2.1實驗組織模式的改革

“數字電路與邏輯設計”實驗主要包含驗證性實驗、

設計性實驗、課程設計和創新實驗四大類。在實驗課上針對這四種不同類別和層次的實驗,采用不同的實驗組織模式,如圖1所示。

圖1實驗組織模式

對于重點考察基礎知識、基本分析設計能力的驗證性、設計性實驗要求學生獨立完成,每個實驗又包含必做實驗和選做實驗,難度分級適當,既有多數學生都能完成的基本設計和制作,使他們在實驗過程中掌握基本的知識并獲得成就感,又有具有挑戰性的項目,可激發學生的研究探索興趣,以期實現較好的教學效果。

課程設計是單獨設立的一個實驗教學環節,學時數為兩周,時間安排在講授完“數字電路與邏輯設計”課程之后到“計算機組成原理”課程開課之前,用以加強數字邏輯的學習,并為“計算機組成原理”課程的學習作好預備。課程設計要求學生組隊合作完成,設計過程采用開放式的管理。

作者簡介:曹維(1978-),女,陜西西安人,實驗師,工程碩士,主要研究方向為計算機硬件研究及應用。

創新實驗是在完成課程實驗和課程設計后,吸收部分對硬件感興趣的優秀學生加入到創新實驗的團隊中來參加各種創新項目。

實驗課的組織模式涵蓋了各種層次的需求,既滿足課程要求,又有延伸。

2.2實驗內容的改革

實驗內容的設置非常重要,不但要涵蓋基本概念、基礎知識,還要有實用性、可操作性。要有新意,與工程應用相結合;難度有層次性,既可以使大部分學生都可以完成基礎實驗,又有挑戰性?!皵底蛛娐放c邏輯設計”課程的實驗安排如表1所示,每個實驗都分成兩部分。第一部分是基礎實驗,通過實驗使學生進一步鞏固和加深對相關課程基本理論的理解,鞏固基本概念,提高綜合運用所學知識的能力;第二部分是延伸實驗,目的是進一步提高學生對數字系統的理解、培養學生獨立分析問題和解決問題的能力、綜合設計及創新能力,培養學生進行科學研究的獨立工作能力,取得工程設計與組裝調試的實踐經驗。

表1實驗安排

實驗名稱 學時 實驗延伸

實驗一:芯片檢測和基本門的構建 2 學習示波器和萬用表的使用

實驗二:組合邏輯電路的分析與設計 4 多進制全加、全減器的分析設計;OC門、三態門的認識。

實驗三:中規模組合邏輯電路設計一

(并行加法器) 4 各種碼形變換電路

實驗四:中規模組合邏輯電路設計二

(譯碼器、數據選擇器) 4 串并變換電路、交通燈故障報警電路、密碼電子鎖電路、表決器電路的分析與設計

實驗五:觸發器測試 2 加強時序概念的理解

實驗六:同步時序邏輯電路分析設計 4 不完全確定同步時序邏輯電路分析設計

實驗七:中規模集成電路計數器的功能及應用 4 綜合運用

綜合實驗:課程設計 2周 硬件描述語言VHDL

2.3實驗方法的改革

實驗課教學不再是單純的老師講解、學生照電路圖連線,也不是簡單地完全交由學生獨立完成,而應是根據實驗類別分別處理。

驗證性實驗和設計性實驗主要進行基本技能訓練,先由老師講述知識點的背景、問題產生的緣由、電路構成的思路等,之后才要求學生動手實驗。對每一個講解的電路,都要留給學生一系列問題:電路的設計思路是什么?有沒有問題?適用在什么場合等等。要求通過實際電路的檢測

來尋求答案,學生通過主動思考來解決問題,大大激發了學習興趣。在此基礎上,再要求學生完成較有難度的設計,學生根據所學邏輯電路的設計步驟,設計、連接電路并調試,寫出完整的實驗報告。

課程設計要求綜合運用當前課程和前修課程的基本知識,進行融會貫通,對所學專業課程知識進行綜合和實際應用。實驗前給出設計要求,要求學生按設計任務書中的要求獨立完成探索研究、查閱資料、設計方案、選擇設備和安裝調試、評估優化,寫出完整的項目說明書。老師只進行答疑,但不涉及基礎知識。

創新實驗不是針對所有學生開設的,選擇吸收部分對硬件感興趣的優秀學生加入到創新實驗的團隊中來參加各種創新實驗活動。實驗室提供了元器件、硬件組裝平臺、各種產品開發平臺,學生經過市場調研、分析設計、確定開發工具、項目實現、評估優化、開發說明書等過程,需要綜合運用各門課程的知識,還要涉及到一些未曾接觸過的領域,老師只進行設計思路的指導。通過創新實驗即培養學生的科研興趣也提高他們開發硬件產品的水平。

3實驗課程改革實施情況分析

“數字電路與邏輯設計”的實驗教學改革經過4年的實施,取得了一定的效果,學生普遍對硬件類課程產生了興趣,提高了綜合運用知識的能力,訓練了邏輯思維。

3.1培養了分析和解決工程實際問題的能力

在同步時序邏輯電路分析設計(實驗六)這個實驗中,實驗課上給了學生電路圖(圖2),要求學生分析,并搭建實際電路驗證,大部分學生都可以根據電路圖寫出方程式(輸出方程、驅動方程、狀態方程)、列狀態轉移真值表、畫狀態轉移圖和時序圖、說明邏輯功能,得出的結論是“111……”序列檢測器,再按電路圖搭建實際電路,測試結果。學生發現實驗時兩個1輸入之后,輸出就為Z=1,與分析結果不符,繼而查找出原因是輸方程為Z=xy2 y1,在11狀態之后,輸入x=1,在時鐘未到來輸出已經置1,修改電路為Moore型,則可實現“111……”序列檢測器。

圖2同步時序邏輯電路分析設計電路圖

通過這個實驗,學生們加深了對時序概念的理解,訓練了獨立思維的能力和動手能力,發現了指導老師也未注意的問題,對課程的學習產生了信心。

3.2訓練了邏輯思維能力和創新意識

中規模組合邏輯電路設計(實驗三)要求選用4位并行加法器和適當的邏輯門電路實現(X+Y)×Z,其中,X=X2X1X0、Y=Y2Y1Y0、Z=Z1Z0均為二進制。實驗中希望同學積極思考,采用不同的方法來實現。下面介紹其中2種設計。

根據乘數和被乘數的取值范圍,可知乘積范圍處在0~48之間。故該電路應有6個輸出,設輸出用W5W4W3W2 W1W0表示。

第一種設計方案,兩數先加再乘,過程如圖3。

圖3第一種設計方案

第二種設計方案,兩數先分別乘,如圖4、圖5;再將結果相加,過程如圖6。

經過這個實驗,大部分的學生愿意積極主動思考,敢于創新,并通過實驗訓練了邏輯思維能力。

圖4第二種設計方案(1)

圖5第二種設計方案(2)

圖6第二種設計方案(3)

4結束語

在“數字電路與邏輯設計”課程的實驗教學工作中,我們不僅注重實踐動手能力的培養,更注重邏輯思維能力、綜合運用知識能力、創新意識的培養,更要使學生掌握工程設計的主要程序和方法,培養分析和解決工程實際問題的能力,樹立正確的設計思想。

實驗教學改革是一個長期過程,它需要在實踐中不斷深入與完善,適應科學技術的發展和社會對高素質人才的需求。

參考文獻:

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[3] 王詩兵,陳蘊. 淺談數字邏輯實驗教學改革[J]. 阜陽師范學院學報: 自然科學版,2004(21):69-71.

[4] 白中英,張杰. TEC-5數字邏輯與計算機組成的實驗系統[J]. 實驗技術與管理,2007(24):49-51.

計算機組成原理答案范文6

關鍵詞:計算機系統結構;計算機工作原理;基礎課

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)45-0127-02

作為一名計算機教師,上好計算機基礎課,是值得深入研究和探討的重點問題。計算機基礎教育的教學目標就是使學生掌握計算機基本知識和操作技能,把計算機作為獲取信息和交流信息的工具,引導學生進入計算機科學的大門。[1]下面是我總結的幾條上好計算機基礎課的經驗。

一、用通俗的語言引入要講授的課題

每一次課題的引入都是上好一堂課的關鍵,高質量的課題引入就保證了課堂教學的高質量,同時也會激發學生學習、探索知識的興趣。而興趣是最好的老師,保持好學生的興趣就能保證課堂教學的順利進行。

在第一次給學生上計算機基礎課時,我采用了如下的教學方式:

首先向學生提出問題,大家來學習計算機基礎這門課,那么在你們的現實生活中哪些地方用到了計算機?然后學生們經過短暫的討論就會給出不同的答案,有的會說上網看電影聽音樂,有的會回答玩游戲看小說,還有的會回答網上購物等等。[2]通過一個提問調動了同學們回答問題的積極性,最后我會做出總結:在政治、經濟、軍事、文化、娛樂等各個方面都運用到了計算機。計算機的運用已經深入到我們生活中的方方頁面。接著我會提出另一個問題,既然計算機的運用這么廣泛,那么同學們知不知道計算機是怎樣產生的,計算機又是怎樣組成的以及計算機是怎樣工作的?拋出這一系列的問題進一步引發學生對計算機的學習興趣,然后就針對這些問題用通俗的語言向學生進行講授。

在講計算機是怎樣產生的這個課題的時候,先跟學生講述一些計算機產生的歷史事件,例如世界上第一臺計算機產生的歷史背景,第一臺計算機發明人的個人事跡等等。這樣通過一個個的歷史事件和歷史典故,既豐富了學生的知識又提高了學生對進一步學習計算機的興趣。然后提出我個人對計算機本質的理解,計算機的發明就是模仿,計算機是模仿我們人的大腦而設計出來的,所以計算機也有另一個名字叫電腦。最開始發明計算機的目的主要是為了提高人們的計算能力,輔助人腦進行計算,計算機實際上就是對人腦功能的一個延伸。在學習這門課的過程中,我們要始終抓住這點,這樣學生在理解課本上枯燥的專業術語的時候就可以拿人腦來進行類比。

在講計算機是怎樣組成的這個課題的時候,同樣也是拿人腦來和計算機進行對比,組成計算機的五大部分在人腦上都有所體現,[3]控制器也就是我們現在所說的中央處理器,就像我們的大腦的中樞神經一樣,控制著我們身體的各個部件進行有序的工作,而運算器,負責對外部輸入的數據進行邏輯運算和算術運算,這就像我們的大腦一樣具有邏輯判斷和算術運算的功能。存儲器對應我們大腦的記憶功能,輸入設備負責把外部的數據輸入到計算機中,就像我們的五官,通過視覺、聽覺、嗅覺等接受外部的信息由大腦進行處理。輸出設備可以把計算機計算的結果輸出到外部設備上去,可以理解成我們把大腦計算機的結果通過說、寫的形式告訴別人。通過這種通俗的語言、形象的類比,學生可以很容易地接受計算機組成的五大部分的功能。

二、模擬計算機的工作過程,理解相關知識

在講計算機是怎樣工作的這個課題的時候,采用模擬計算機工作過程的方式讓學生理解相關知識。[4]模擬是對事實的再現,計算機在工作時其過程和原理我們無法看到,但有部分學生的想象力不夠豐富,而且也懶于去思考其工作原理和工作過程,這樣就使部分學生產生了厭學的情緒,針對這種情況,我采用了在課堂上人工模擬計算機工作過程的方式來激發學生的想象力進而更好地理解計算機是怎樣工作的。

首先,向學生提出問題:我們要讓計算機來計算3+4*5-6這個算式,計算機是怎樣工作的?如果直接跟學生講計算機是怎樣工作而得到計算結果的,學生可能會存在很多難于理解的地方,為了更好的幫助學生理解計算機的工作過程,我會隨機找一個學生來進行提問:請這個學生計算3+4*5-6這個算式并把結果告訴我。這個學生就會在紙上或者口算得出結果,然后回答我結果是17,這個結果顯然學生都可以正確地回答出來。這個時候,我就會告訴學生,剛才他實際上就模仿了計算機的工作過程。首先我向他提出問題,就像是對計算機輸入了一條指令,要求計算機計算3+4*5-6這個題目。計算機通過輸入設備接受了這個計算任務,就像這個學生通過耳朵聽到了我提出的這個題目,或者通過眼睛看到了我寫在黑板上的這個題目。這就是計算機從外部設備進行輸入的過程。學生在接受了題目后就要進行思考,在紙上或者大腦里進行計算,就像計算機通過控制器和運算器進行數據的處理后會得到一個結果,這就像計算機在接受了任務后進行計算得出一個結果的過程。然后學生會告訴我他的計算結果,就像是計算機在通過輸出設備輸出計算機結果一樣。這就是計算機的工作過程,通過這個簡單的模擬讓學生對計算機的工作過程有了形象的理解。再結合教材內容向學生講解計算機的工作過程和步驟,這時在學習了計算機的工作過程后再引出指令和程序,同樣也可以用模擬的方法,學生也就可以充分地理解指令與程序的基本概念了。

三、精心設計問題,激發學生思維

在講授新的知識點之前,針對當前學生的現狀,把要講授的知識轉化成幾個相關的問題,在課堂上采用提問的方式,引起學生的重視并進行思考,以此來刺激學生的思維,激發學生的興趣。[5]

例如在跟學生講計算機的存儲器的時候,根據存儲器的特點可以把存儲器分為內存儲器和外存儲器。為什么需要外存儲器呢?把存儲器比作人的記憶裝置,結合人腦的記憶功能,向學生提出如下問題:任何需要記憶的東西是否都是保存在人腦中?若需要記憶的內容太多,那個人是怎樣來進行記憶的?人腦記憶的東西是否能長久保存?為防止遺忘我們會采取什么措施?根據學生對上述問題的回答,總結出人腦記憶事物會有遺忘的情況,但我們可以采用記錄的形式記憶事物,那么人記憶事物的方式就可以分為大腦記憶和記錄記憶兩種形式。再結合計算機存儲器的工作情形,計算機存儲器也可以分為內存儲器和外存儲器兩大類,并且結合人記憶的形式,可以很好地理解內存儲器的存儲速度快、容量小,外存儲器速度慢但容量大的特點。這樣就又為學生歸納了內存儲器和外存儲器的特點,學生也更容易接受。

四、聯系實際,從生活中引出課題

在教學中可以從生活實際中找出與學生生活相關聯的事例,引出將要學習的內容。例如在學習“計算機數制”這部分內容時,首先對學生提出問題:我們生活中應用了哪些數制?學生最容易想到的是十進制,然后對學生進行引導,初步列舉出我們生活中還用到的二進制、八進制、十六進制、三十進制、六十進制等等。通過研究十進制的計數方法,進而可以推導出其他進制的計數方法和互相轉換。然后再提出計算機中為什么使用的是二進制而不是其他的進制?根據學生的回答我們就可以引導出二進制的特點以及計算機中是怎樣用二進制來存儲數據的。

五、注重實踐,培養學生動手能力,提高學生自學能力

在整個教學過程中要始終貫穿這個思想,計算機的學了理論學習外,更重要的是要進行實踐,計算機基礎課區別于其他公共課的一個很大特點是操作性很強,學生課堂上學習到的理解知識如果不通過實踐來檢驗鞏固,就不能很好的理解。除了計劃內安排的實驗課要讓學生多動手、多提問、多討論外,還應多鼓勵學生在課堂外實踐。特別是對網絡的正確運用。引導學生對不懂的問題,不懂的操作多通過網上搜索解決,這樣既提高了學生的自學能力又提高了學生的學習興趣。計算機這門學科發展得太快,特別是一些計算機的應用技術,課堂上學到的往往不是最新的,每過幾年都有新的技術,新的軟件出現,如果學生有了自學的能力,就能跟上時代的發展,不斷的更新自己的計算機知識。[6]

綜上所述,在計算機基礎課的教學過程中,通過通俗的語言、形象的比喻、現場模擬演示、深入淺出的講述來激發學生的學習興趣,變“要我學”為“我要學”,還要注重理論聯系實踐,從而讓學生去自已發現學習的規律,進而認識規律反過來指導今后的學習。惟有這樣,學生才能更好地學習計算機基礎課,老師才能更好地上好計算機基礎課。

參考文獻:

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[2]姜妍.計算機應用基礎課教學之我見[J].科技信息,2011,(10).

[3]莊美美.開放教育“計算機應用基礎”課程的教學探討[J].寧德師專學報(自然科學版),2010,(02).

[4]鄧超.高校計算機應用基礎課程的教學改革探究[J].河南科技,2010,(16).

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