摘 要：計算機組成原理是計算機專業的一門主干核心課程，課程的任務是使學生掌握計算機組成部件的工作原理、邏輯實現、設計方法，建立CPU級和硬件系統級的整體概念，培養學生對計算機硬件系統的分析、開發與設計能力。本文從教學內容、授課方式、教學手段等幾個方面進行教學方法的探討，并提出了改進教學質量的建議。

關鍵詞：計算機組成原理；教學方法；分析、開發與設計

中圖分類號：TP301-4

通過計算機組成原理課程的學習，可以分層次地掌握計算機組成的概念、工作機制、分析和設計方法等全面系統的知識，掌握必要的專業知識基礎；了解計算機系統中軟件、硬件功能的劃分和彼此之間相互配合的關系；按照系統的觀點，分析提高計算機軟硬件整體性能的必要性和各種可行性方法；從計算機系統結構的角度進一步了解提高系統性能的主體思想，站在更高層次上思考和解決學習工作中遇到的問題。

該課程在后續課程的學習中起著承上啟下的作用。但在實際教學過程中往往不能達到預期的教學效果。主要因為課程內容枯燥抽象，教師上課方法死板無趣，知識點往往前后連貫不起來，造成所學的內容無法緊密銜接；很多書本列出的內容相對陳舊，不符合當今計算機技術研究和教育發展的潮流，理論課和實訓課程安排不合理，重理論輕實踐，實踐教學環節薄弱。

我在課堂教學中以培養學生理解、聯系實際能力為核心的教學模式，以提高教學質量為目的來展開教學，通過教學內容的安排、教學方法的探討、教學手段的介紹進行教學改革的研究。

1 教學內容的合理安排

計算機組成原理課程的特點是內容較多、概念抽象，難學不易懂。為了做好計算機組成原理的授課任務和課程建設，教師必須與時俱進，根據所教授學生的專業和特點改進教學內容，對于教材的內容進行適當的刪減和擴充。下面以計算機中央處理器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入讓學生思考，我們工作生活中用的計算機是由哪幾部分組成？我們使用的計算機用來做哪些事情？完成哪些工作？通過圖文并茂的形式，介紹計算機各個組成部件。

在了解了計算機系統組成及各部件的作用之后讓學生去描述計算機的工作過程是怎樣的？我們每天都會使用計算機，計算機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，計算機的工作過程就是執行程序并對數據進行處理的過程。在了解了計算機的工作過程之后我再讓學生試著去思考計算機的工作原理。

計算機的工作原理即編程人員把編寫好的程序輸入到計算機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行，直到全部指令執行完畢，這就是計算機的工作原理，即“程序存儲”思想。計算機工作原理是在機器指令層面介紹計算機的運行機制及其構成的。它的工作過程就是CPU存取指令、分析指令、執行指令并為下一次指令的執行做好準備的過程，在整個工作過程中存儲器是存放指令的倉庫。

學習了計算機的工作原理之后，認識兩個重要的概念：指令和CPU。接著學習指令的基本格式以及每條指令所包含的信息，再通過CPU內部結構圖掌握CPU的兩大組成部分和CPU內部六個主要寄存器數據緩沖寄存器DR、指令寄存器IR、程序計數器PC、地址寄存器AR、累加器AC、狀態標志寄存器F的作用。最后借助兩個實例――CLA指令和ADD指令的取值和執行指令，演示了CPU取值和執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、循序漸進的學習。

計算機硬件系統與軟件系統緊密相連，相輔相成。在學習時構建以“指令”為主線的教學體系與知識體系，讓學生建立起“程序―指令―電路” 計算機整體觀念，引導學生將計算機組成原理、操作系統、嵌入式系統、算法設計與分析等課程聯系起來，構建出完整的計算機知識體系。

2 教學方法的靈活使用

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

計算機組成原理這門課理論性較強，很多概念理解起來比較困難，在講解時可以把很多專業名詞用生活中隨處可見的例子進行類比，比如存儲器的編址就可以比作學生的宿舍，一排排等大均勻的房間，構造格局相同，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手段，將計算機系統內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涵，才能在課堂教學中用形象生動的語言，輕松活潑的形式解釋各種復雜的概念，真正提高教學質量。

3 教學改革的建議

針對計算機組成原理這門課程的教學現狀，我們可以從課程本身的學習、授課模式、教學方法等方面進行探討和嘗試，對課程設置、培養體系和目標進一步深究，對實訓教學環節必須給以足夠的重視，安排足夠的實訓學時，提供實驗性能良好的實訓裝置，能夠開展反映主要教學內容、層次較高的實驗項目。在深化計算機各功能部件實驗的同時，加強對計算機整機硬件系統組成與運行原理有關內容的實驗；在堅持以硬件知識為主的同時，加深對計算機系統中軟硬件的聯系與配合的認識。

參考文獻：

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

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

[3]解爭龍.課程教學改革探討[J].教育與職業，2006.

[4]丁柏秀，王文濤等.教學內容及教學方法探討[J].長春理工大學學報，2012.

作者單位：合肥財經職業學院，合肥 230601

總結

以上是生活随笔為你收集整理的改进建议 计算机组成原理,“计算机组成原理”教学方法的探讨及教学质量的改进...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。