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第1篇：計算機組成原理知識點范文

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.

第2篇：計算機組成原理知識點范文

傳統的《計算機組成原理》課程的教學，大多是以教師為中心，一般采用理論講授的教學方式，實驗項目也大部分以驗證性實驗為主，學生對這門課普遍感到既抽象又枯燥，造成的結果是教師難教和學生畏學。基于以上問題，我們進行了課程教學改革，主要解決的問題是：在教學大綱規定的有限課時內，緊緊把握課程的主線和重點，以培養應用型人才為目標，充分激發學生的主觀能動性，徹底改變當前計算機專業學生存在的怕硬件的現象，使學生不僅掌握計算機系統各部件的工作原理，而且具備較強的實踐動手能力。

1 吃透教材，合理組織教學內容

目前，高校《計算機組成原理》課程普遍存在教學內容多、課時少的特點。作為計算機科學與技術及相關專業研究生全國統考的必考課程之一，為了讓學生全面掌握《計算機組成原理》的考研知識點，挑選一本內容條理，組織得當的教材非常重要。按照我院教學計劃的安排，本著考研第一的教學理念，我們選擇了唐朔飛教授的編寫的《計算機組成原理》作為主要教材。

在教學內容的編排上，從計算機系統整體概念出發，以計算機五大組成部件為主線，按照教學大綱，對每一章的知識點都進行分類，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安排。精講的內容主要由教師講授，對于一些細節一定要講透，讓學生徹底掌握。同時要求教師要了解與本課程有關的前沿知識，在課堂上作為知識的補充。這樣既提高了學生的學習興趣，又彌補了教材的不足；對于選講部分，可讓學生利用課外時間進行自學或討論，教師安排專門的時間進行總結，既彌補了課時不足的缺點，又能培養學生的自學能力。

2 以學生為主體、采用理論推導為主的教學方法

上世紀九十年代以后，建構主義的教學模式逐漸發展起來。這種教學模式提倡以學生為教學主體，在整個教學過程中，教師的作用是組織者、指導者、幫助者和促進者，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。

《計算機組成原理》是一門基礎理論課，內容多而抽象，學生理解起來較難，很多學生在學完整個課程后仍似懂非懂，不得要領。究其原因，主要是學生在學習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習過程中去。所以對于知識點學生不能很好地整體把握，不能形成計算機系統的整體框架。

因此，在教學過程中，我們必須遵循建構主義的教學思想，讓學生作為教學過程的主體，采用理論推導為主的教學方法來徹底改變的教學效果。

在具體實施過程中，對于每一個新內容，教師在講授前都要對該內容作簡明扼要的介紹，關鍵要把該內容與課程體系的關系告訴學生，幫助學生對新學知識點進行定位。接下來承前啟后地提出每一節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，還可以漸進地幫助學生分析用這種方法解決問題所存在的缺點，進而提出還有哪些更先進的方法。把這些作為每節課的任務布置給學生。學生就有了明確的學習目標和知識定位，就會在學習過程中充分發揮自己的主觀能動性。這樣既節省了時間，又提高了學習效率，還能培養學生的自學能力和創新能力。

3 改變教學手段，提高學習效率

目前，大部分《計算機組成原理》教材雖然都配套多媒體教學課件，但只是對課本內容的羅列，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資料，把了解和掌握的計算機科學發展的前沿技術作為必要的知識補充。備課時，教師要對計算機體系結構進行重新梳理和歸納，按照自己的理解補充課件內容，這樣才能充分發揮多媒體課件的優勢，創造一個良好的學習環境。

在實施過程中，我們以導學為主，以任務驅動法、啟發式教學法、案例教學法等多種方法相結合為輔，貫穿于理論教學、課堂討論、集體答疑、實踐活動等各個教學環節。在多媒體課件的輔助下，教師不再照本宣科，課堂教學不再枯燥無味，而是變得更加生動形象，學生的學習興趣提高了，學生的積極性調動起來了。同時，教師還必須加強對學生課外學習的輔導和督促，要督促學生獨立地完成作業和實驗，教師要及時進行評分并反饋給學生，對表現好的同學要表揚，強化他們學習自主性的意識，對表現不好的學生要多鼓勵和幫助，引導他們自主學習。

4 建立試題庫，夯實教學質量

為了讓學生更好地把握重點和難點，根據教材及大綱要求，建立了《計算機組成原理》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。我們教學的目的是讓學生掌握每一個知識點，所以試題庫要向學生公開。試題庫基本涵蓋了大綱規定的所有知識點，尤其是重點和難點，要從不同題型體現，才能讓學生真正掌握。學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，我們的教學目的就達到了。在期末考試試卷中，為了避免少數學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，還必須補充一定比例的新題。通過建立試題庫，學生明確了自己的學習目標，教師減輕了工作量，教學質量也得到了保證。

5 理論和實踐相結合，培養創新能力

長期以來，我們一直都重視課程的知識傳授，而對于培養學生的創新能力、提高學生的綜合素質卻做得遠遠不夠。而創新能力的培養，綜合素質的提高，需要實驗教學環節的加強。為此，經過多方的調研，我們從2004年開始陸續購買了北京精儀達盛科技有限公司生產的《計算機組成原理》實驗系統，逐漸建立并完善了《計算機組成原理》實驗室，同時把《計算機組成原理》的課程教學分為理論教學、實驗教學、課程設計三大模塊。

理論教學模塊包含的內容如表1所示。

由于課時及相關知識欠缺等原因，對于《計算機組成原理》的課程設計，結合我系學生實際情況，我們在《計算機組成原理》相關課程全部開設后，在大三第二學期開設一門《硬件課程綜合設計》實踐課，旨在讓學生對硬件類課程的內容梳理融合，進行一些設計性試驗。

由于學生基礎較弱，完成以上設計性實驗的難度很大，大部分同學在規定的課時內不能按時完成，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之間的矛盾。

第3篇：計算機組成原理知識點范文

關鍵詞：建構主義；計算機組成原理；主觀能動性

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

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

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

“計算機組成原理”不僅是計算機科學與技術專業及相關專業的一門核心基礎課程，也是非計算機專業學生掌握計算機技術的一門專業選修課程。它的先導課程包括電路與電子學、數字邏輯和匯編語言；后續課程有微型機系統與接口、計算機體系結構等，在一系列硬件課程中起著承上啟下的作用。[1]而且該課程內容在全國計算機專業研究生入學考試中占據相當大的比例（占總分數的1/3份額）。由此可見，該課程在計算機科學與技術專業的知識體系中的重要地位。然而，在實際教學中，由于其理論性很強、知識面較寬、信息量較大且學時不多，教師難教，學生難學，教學效果不理想。傳統的“灌輸式”教學方法，無法調動學生的主觀能動性，且忽略了學生的主體地位。[2]長此以往，造成學生的學習興趣不高，學習目的僅僅是應付期末考試和考研，無法將該課程的作用和本質真正融入到整個專業知識體系之中。另外，學生的學習態度和學習效果也會在一定程度上影響教師的教學積極性，進而影響教學效果。

建構主義理論認為知識主要是個人對知識的一種建構，而不是源于現實的意義，這為計算機專業的課程教學提供了新的理念。本文利用建構主義學習理論及其倡導的教學模式對“計算機組成原理”課程教學進行了改革探索，取得了較好的成效。

一、“計算機組成原理”教學目標及現狀

“計算機組成原理”的教學目標是使學生掌握計算機以及各功能部件的工作原理，掌握相關設計方法和邏輯實現，熟悉各功能部件連成整機的方法、建立起整機工作的概念，為學生未來進行計算機系統的分析、開發、使用和設計工作打下基礎。[3]

然而在“計算機組成原理”的教學過程中，往往存在各種問題。一方面，學生普遍抱怨該課程深奧，難學難懂，學習熱情不高；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容，認真指導學生實驗，但教學效果不理想。課程組通過多年對該課程的教學總結以及與學生的溝通，對教學中存在的問題進行認真分析，對其存在的原因進行了歸納總結，主要表現在以下幾點。

1.教材理論性強，內容抽象，與前沿技術脫節

目前，“計算機組成原理”課程的教材普遍理論性較強，相對于計算機硬件的發展來說，講授的內容不僅抽象，而且較陳舊，缺乏與當前計算機最新前沿技術的連接。一方面，學生感覺課程內容枯燥難懂，不實用；另一方面，新的硬件技術知識的復雜性增大了教師組織和實施教學的難度。

2.課程的“縱向”“橫向”關聯性較強

一方面，該課程與電路與電子學、數字邏輯等先修課程有一種縱向的密切關聯。這些先修課程本身難度就較大，如果學生對這些知識沒有很好地掌握，基礎沒打好，勢必影響到對計算機各組成部分的硬件電路及其工作原理的學習，學生會感到學習吃力，逐漸喪失學習興趣，這種縱向聯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聯性。計算機各部件是分別講授的，但是存在相互依賴關系。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基礎內容，這些關聯使得計算機組成原理的教學不同于其他課程，對各知識點的介紹不能一步到位，增加了理解和教學的難度。

3.實踐環節相對薄弱，與教學內容不能有效結合

“計算機組成原理”課程涉及計算機內部的構造、工作原理及應用，理論性很強，必須通過實踐環節幫助學生真正理解和掌握。然而，目前該課程的教學安排上，實驗學時占據比例偏少，不能滿足該課程實驗教學的需要。雖然配置了FPGA實驗平臺，但由于課時限制以及需要相關硬件描述語言的學習基礎，所設置的實驗內容大都以驗證性實驗為主，實驗時往往參照實驗手冊完成，不能使學生深入理解計算機內部工作原理，也無法發揮學生的創造力。

4.教考模式的單一老化

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

二、建構主義理論的主要思想

第4篇：計算機組成原理知識點范文

關鍵詞:計算機組成原理;EDA技術;課程設計

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1背景

“計算機組成原理課程設計”是計算機科學與技術專業本科教學階段的核心專業基礎課程“計算機組成原理”的重要實踐教學環節。其先修課有“數字邏輯”及其實驗,其后繼課程有“計算機體系結構”,“編譯技術”,“接口與通訊技術”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,使同學進一步掌握計算機各部件的基本原理和結構,掌握計算機各部件的基本設計方法和實驗方法,幫助同學建立計算機時間―空間的整體概念,鞏固課堂知識,初步培養學生的實驗操作能力和分析解決問題能力。

但是以前的教學實踐中在CPU硬件設計這一重要內容方面存在不足。CPU、DSP處理器乃至計算機系統的設計技術及相關課程隨著新技術的發展應該成為計算機科學與技術專業中重要的組成部分,計算機專業對于軟硬件綜合設計人才的培養是責無旁貸的,也是本專業的特色與亮點。作為計算機專業的人員,如果只會使用計算機而不會設計CPU 和計算機,那么和其他專業比較就沒有優勢,不符合計算機專業的辦學宗旨而缺失市場競爭性。

調研表明,國內大多高校僅將“計算機組成原理”定位為“計算機科學導論”和計算機模型認知的層面上;而在實驗與實踐方面,“計算機組成原理”的實驗則主要是在一些由分離元件構成的實驗平臺上,完成簡單模型CPU的驗證性實驗,基本談不上設計。這顯然難以滿足教育部在《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中關于“高等學校要重視本科教學的實驗環節,保證實驗課的開出率達到本科教學合格評估標準,并開出一批新的綜合性、設計性實驗”的要求。

隨著科學技術的發展,核心技術已經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設計技術是最核心的兩項技術,特別是高性能計算機技術一直是衡量國家實力的一個重要標志。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專業中也都安排了CPU 設計方面的課程和實驗內容,例如麻省理工學院的一門相關課程是“計算機系統設計”。學生在實驗課中,須自主完成(即自行設計)ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU,乃至實現流水線32位MIPS CPU和Cache的設計。斯坦福大學計算機系的本科生也有相似的課程和實驗,即“計算機組成與設計”課,實驗要求學生以各自獨立的形式,用VHDL語言自主實現CPU、VGA顯示控制模塊等接口,并最后實現于FPGA中,及完成軟硬件調試。此外,如加利福尼亞大學和伯克利大學等學校在基于FPGA 的超級計算機研制方面都實現了大量成果。因此我們有必要向國外的先進教學實踐學習,應用EDA技術改革“計算機組成原理”課程的實踐教學環節。

2改革目標

基于以上問題的考慮,學院計算機體系結構教學組經過調查研究,深入討論,決定改變基于小型模擬計算機系統的實驗教學模式,采用基于硬件描述語言方式,通過讓學生實際進行計算機各個組成部件的設計方式進行實驗教學,以提高實驗教學水平。

為了更好地貫徹學院的本科教學培養計劃,培養出基礎知識扎實,具有創新意識,善于自主學習,實踐能力較強的計算機高級專門人才,我們提出了“計算機組成原理”實驗教學環節的下列改革目標。

2.1與基于EDA的現代工程設計接軌

首先,在“計算機組成原理課程設計”中增加向工程實際轉化的符合現代計算機系統工程設計規范的硬件設計內容。在傳統的實驗模式中雖也有“設計”內容,但主要是根據不同實驗系統各自規定的方法,用既定的分離元件和接口器件進行拼裝搭接而成,學生無法從這樣的“設計”過程中了解真實的現代實用CPU基本設計技術。

其次,使學生在了解計算機組成原理和軟件設計技術的同時,學會計算機硬件設計技術。計算機的軟硬件設計技能是一個合格的計算機專業學生本應具備的基本知識,離開了硬件設計,自主創新能力的培養便無從談起。以前不少計算機專業學生只將注意力和興趣集中在各種編程環境、開發工具、數據庫、計算機網絡的技術上面,對于硬件技術的學習和應用研究不感興趣或忘而生畏,培養學生掌握計算機硬件設計技術,能從根本上解決這個問題。

2.2培養創造能力

從創造能力培養的角度看,軟件設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計的成功,即過量單純的軟件設計,不斷強化設計者純邏輯性思維和收斂性思維。顯然,這與培養植根于多維多向的發散性思維方式和非邏輯思維方式的創造能力是相違背的。因此,多數純軟件設計訓練只能歸類為技能性和知識性訓練。

硬件系統設計則不同。首先,硬件系統可以有許多相關或互為獨立的模塊組成,相關模塊的關系可以是同步,也可以是異步。其次,硬件系統設計本身并不能離開軟件設計,因此硬件系統的構建是一個軟硬綜合的并發系統,設計和把握它自然必須擁有并發和多維的思想方法。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語言正是描述和設計硬件系統的計算機語言,它的語句都是并發的,甚至包括進程中的順序語句。基于EDA技術和Verilog的計算機設計訓練無疑十分有利于強化發散性思維和自主創新能力的培養。

3實施方案

3.1實驗教學體系的改革

計算機專業的硬件基礎實驗課多年來一直采用傳統的芯片搭電路的方法,此方法過于陳舊,限制了學生能動性的發揮。在實驗教學中引入現代EDA技術是必然趨勢。

在計算機組成原理實驗中我們引入該技術,采用先進的虛擬設計及仿真軟件工具quartusII,結合GW48_SOPC實驗箱,可以設計、仿真與硬件下載驗證計算機的各功能部件。

3.2實驗教學軟硬件設備及教材的建設

EDA技術的發展已從根本上改變了傳統電子系統的設計與開發模式,我們必須適應這一趨勢。為此,在學院的大力支持下,我們建設了一個可以容納65人的計算機組成原理專用實驗室,新購置了65臺高性能的PC機及終端桌椅。另外,學院還將采購65臺新型的基于FPGA芯片和EDA環境進行實驗的計算機組成原理實驗臺,該平臺已被國內數十所大學采用。學院的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計與仿真軟件工具quartusII。

在教材的建設方面,我們經過兩年的教學實踐,在實驗項目方面有了一定的積累,但距離改革目標還有很大的距離。為了促進教學改革的進一步深入開展,我們將在原有實驗指導手冊的基礎上,增加新的實驗項目,并系統整理與實驗內容相關的硬件描述語言Verilog HDL,quartusII使用手冊及實驗臺技術手冊。在此工作的基礎上,將形成“計算機組成原理課程設計”正式出版的配套教材。另外,我們還將結合多媒體技術開發新的教學課件,并建設相應的課程網站,作為教學強有力的輔助手段。

3.3實驗教學內容的設計

實驗教學內容根據學院實驗計劃大綱要求,結合工程實際來確實,充分考慮了可操作性與可行性。計算機組成原理實驗的最終目的是讓學生能夠設計出CPU,但首先,學生必須初步掌握Verilog HDL硬件設計語言,學會使用quartusII設計工具,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成CPU的。

因此,為滿足教學需要,實驗教學內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”相結合的方式。首先,設計出一個完整的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、數據通路實驗、時序電路的組成、控制原理實驗、微程序控制器實驗等。必修實驗內容主要由這些功能部件實驗作為基礎,同時增加大量相關的其他實驗內容作為選修實驗以供學生選擇,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行組裝,形成一個完整的CPU。

3.4實驗教學的組織方式

培養學生實驗能力和設計創新能力是我們實驗教學的重要目標。為了貫徹這一指導思想,根據該實驗課程的特點,課堂上教師只是啟發性地講解實驗的關鍵點,其余部分全部由學生獨立完成。每位學生可根據自己的實際能力在完成必修實驗內容的基礎上,還可選做選修實驗以擴大知識面加深理解,完成選做實驗項目者可適當加分。

由于課程的學時數十分有限,因此我們要鼓勵學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,其具體內容要求學生自己用電路圖或Verilog HDL硬件描述語言完成。在編譯調試過程中遇到困難盡量由學生根據理論所學內容自己解決,并記錄在實驗日志中,讓教師充分了解每位學生的實驗情況。另外每個模塊可以設計一些障礙讓學生修改,提高他們的實驗興趣。實驗內容的安排遵循驗證與設計相結合,注重基礎,突出應用的原則。

課程嚴格遵循課前預習和設計(電路圖和Verilog程序)、課上調試(實驗日志記錄)和驗收、課后完成報告的實驗環節。其中實驗日志記錄是其中一個重要的環節,它將貫穿于整個實驗階段,體現學生實際實驗的情況,是學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的問題

實驗教學改革方案從2007年春季開始,已經實施了兩個學期。總的來說,實施效果令人滿意,主要體現在以下幾個方面:

(1) 加深了學生對理論課的理解和學習興趣。在實驗課中,通過啟發性地講解實驗關鍵點,使學生能夠將理論課上學到的知識和具體的實驗有機地聯系起來。學生在理論課上學到的主要原理都能應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識。兩者之間相輔相成,極大地促進了學生的學習興趣。

(2) 調動了學生學習相關知識的主觀能動性。在實驗課中,一方面教師只講解關鍵點,這樣要完成實驗,學生就必須要自己去主動的查閱相關資料;另一方面實驗內容設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) 大大減少抄襲作業的現象。以前經常出現的抄襲作業現象,由于實驗日志的出現而大大減少。實驗日志記錄是實驗完成過程的一個詳細記錄,是學生和教師共同完成的過程。實驗日志是沒有標準答案的,每個學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。

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

4結束語

“計算機組成原理”課程設計的教學改革經過兩學期的實踐摸索,已基本明確了今后進一步展開深入教學改革的方向和目標。下一步將根據規劃好的改革方案,繼續實施各項改革內容,朝著預期目標邁進。

相信在對課程進行了上述改革后,必將極大地調動學生的學習積極性,啟發他們的學習興趣,為培養出基礎知識扎實,具有創新意識,善于自主學習,實踐能力較強的計算機高級專門人才奠定基礎。

科學技術不斷發展,計算機技術更是日新月異。因此,“計算機組成原理”實驗課程的教學方式、方法也需不斷更新變化。改革是一個持續不斷的過程,需要我們不斷地研究與探索。

參考文獻:

[1] David A. Patterons,John L. Hennesy. Computer Organization&Design[M]. America: Morgan Kaufmann,2004.

[2] 鄭文斌,陳曉竹,劉硯秋.“計算機組成原理”課程教學改革探索[J]. 計算機教育,2007(6).

[3] 謝俐,楊樂,楊魯. 引入建構主義思想實行計算機公共基礎課程實踐教學改革[J]. 科技創新導報,2008(8).

第5篇：計算機組成原理知識點范文

關鍵詞：計算機組成原理；教學模式；研究性教學；實施方法

0 引言

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

1 研究性教學的起源及思想

“大學存在的理由在于，它聯合青年人和老年人共同對學問進行富有想象的研究，以保持知識和火熱的生活之間的聯系。大學傳授知識，但它是富有想象力地傳授知識。至少，這就是大學對社會應履行的職責。一所大學若做不到這一點，它就沒有理由存在下去”。教學是教與學相互融合和相互統一的教育活動，需要師生共同參與。研究性教學是指在教學過程中，以教學內容和學生的認識水平為基礎，創設一種類似于科學研究的教學環境和氛圍，激發學生的學習興趣，引導學生主動思考和主動實踐，自主地應用知識并解決問題，從而達到積累知識、發展能力和提高素質的教學要求。開展研究性教學活動的主要目的就在于將學生單一的知識接受性、記憶性的學習方式轉變成基于自身興趣掌握基本科學研究方法和主動獲取知識的學習方式。

2 研究性教學活動在計算機組成原理課程中的實施方法

2.1 教學內容設計

在傳統的以知識傳授為目的的教學模式中，首先學校會根據課程選擇教材，然后教師根據教材選擇講授內容，最后學生根據講授的內容完成該門課程的學習。在現代社會追求應用型人才培養目標的要求下，我們應構建開放式教學與自主性學習方式相適應的教學模式。因此，根據教材選擇教學內容的方式必須被淘汰。

2.1.1 理論教學內容設計

關于理論教學內容的設計，我們有3點考慮：①計算機組成原理課程在全國計算機類碩士研究生考試的統考專業課中占有很大比重，因此課堂教學內容應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生參加國家計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試，學生如果能通過此考試，不僅是對學習的最好肯定，而且為就業奠定了一定的知識基礎，因此理論教學內容也應涵蓋該課程在此考試中的所有知識點；③要注意先修課程、后續課程與計算機組成原理課程在教學內容上的銜接，避免重復。基于以上3點，我們確定了計算機組成原理課程54學時理論教學的基本內容。當然，我們在理論教學過程中要側重技巧和突出重點而不是面面俱到，要理論聯系實際，將學以致用的教學思想貫穿始終，根據學科發展對教學內容進行有選擇的更新，注重教學內容的基礎性、研究性和應用性。

2.1.2 實驗教學內容改革

實驗教學共24學時，全部在計算機組成原理專業實驗室完成。教師在實驗教學上要構建層次化實驗內容，應既有基礎驗證性實驗，又有綜合創新性實驗。教師在基礎驗證性實驗中，要讓每名學生獨立完成計算機系統各基本部件的實驗，如運算器、存儲器、控制器、時序電路、總線等部件的實驗；在綜合創新性實驗中，可以讓學生分組完成簡單模型機到復雜模型機的設計與實現實驗。教師在實驗過程中要注重培養學生的工程推理和解決問題能力，認真設計實驗成績評價方法，力圖體現學生的真實能力。

2.1.3 實踐課開設

在計算機組成原理課程結束后，我們開設了32學時的計算機組成原理實踐課，將工程設計的思想和方法引入實踐課的教學活動中。學生根據所學的計算機組成原理知識，使用VHDL語言進行程序設計，實現一個完整模型機系統的設計，加深對計算機各功能部件工作原理及各部件之間如何相互協調工作的理解。該課程緊密聯系實際，既能夠培養學生的團隊協作能力，又能夠提高學生的系統分析、設計和實踐能力。

2.2 教學活動組織

2.2.1 充分發揮課件和教學網站的作用，提高學生的學習興趣

對于任何學習，只有有興趣才能繼續，因此培養并激發學生的學習興趣是授課教師的一項主要任務。在計算機組成原理課程的教學過程中，教師要充分發揮課件的作用以激發學生的學習興趣，用動畫演示動態的過程，如并行通信和串行通信、CPU對內存單元的讀/寫過程等。在動畫演示過程中，學生可以非常清晰并直觀地看到指令流和數據流在計算機系統內的流動過程。動畫演示實現了抽象化到生動化的轉變，極大地激發了學生的學習興趣。教師也可以建立教學網站，上傳所有的教學資源，為學生提供學習交流的平臺，加強師生交流和研討，也便于教師根據學生在學習中的難點適當地調整教學計劃。

2.2.2 開展研究性教學活動，培養學生科學思維的方法

學生有了學習興趣的同時，教師必須開展合適的教學活動才能達到教與學的完美結合。教師不能只拘泥于板書及講述的教學方法，而應采用研究性教學方法以激發學生擁有更大的學習動力。教師可以給學生指定研究性課題以便進行研究，如計算機硬件系統的多總線結構還可以怎么設計、超流水線技術對緩存的要求等；也可以給學生指定閱讀材料，要求學生閱讀并進行分析；還可以指定當前的某種硬件設計，要求學生進行評價。學生在這樣的教學活動中，既增強了主動學習的動力，又在學習過程中汲取到更多的專業知識。在這個過程中，學生相信客觀知識的存在并愿意通過自己的研究活動認識客觀世界，這實際上就是使用科學的思維方式獲取知識的過程。

2.2.3 鼓勵學生大膽猜想，通過研究和實踐得出結論

猜想是一種領悟事物內部聯系的直接思維，常常是證明與計算的先導。猜想的東西不一定是真實的，其真實性最后還要靠邏輯或實踐來判定，但它卻有極大的創造性。在計算機組成原理課程的教學中，教師要鼓勵學生對未知的事物作出大膽猜想，然后讓學生通過自己的研究和實踐得出結論，但是任何結論都是暫時的，隨著新事物的出現、新技術的發展以及新知識的獲取，結論也有可能被。只有不斷地否定結論，才會不斷進步。

2.2.4 不斷提高教師素質，促進研究性教學深入實施

研究性教學活動的開展需要教師最大程度地發揮創造力，并從更高的層面和更廣闊的視角出發對教學內容及教學方式作出新的構思和處理，設計適合研究性教學的教學方案，根據方案開展具有特色的教學活動。教師要不斷提高自身素質，組織并指導學生參與每一項教學活動。

第6篇：計算機組成原理知識點范文

關鍵詞： 硬件； 教學改革； 實踐教學； 課堂教學

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

0 引言

計算機組成原理是計算機科學與技術專業一門核心課程，通過學習該課程，學生可以了解計算機硬件的基本組成及其工作原理，在此基礎上掌握計算機的工作過程及其各部分硬件之間的聯系，最終建立起整機的概念，該課程能為學生學習其他硬件課程奠定一定的基礎，也能為學生進行硬件系統的分析和開發奠定一定的理論基礎。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過程中存在的一些問題，并對該課程的教學改革進行了討論。

1 教學過程中存在的問題

計算機組成原理已經納入了計算機專業考研的科目，它的課程地位越來越重要，但是教學過程中存在著許多實際問題。學生學習興趣不大，感覺枯燥乏味，以至于課堂氣氛不夠活躍，學習效率不高。我們經過課后對學生進行調查，從幾個方面總結出問題存在的主要根源。

1.1 理論知識多，教學內容比較抽象

計算機組成原理的內容主要是各硬件部分的工作原理以及計算機的工作過程，理論知識點多，基本概念多，所以學生學了以后印象還是一些文字的描述，而沒有深入地理解。而且隨著計算機技術和電子技術的飛速發展，計算機內部結構日趨復雜、龐大和高度集成化，這就更顯計算機組成原理課程知識面廣、內容多、更新快的特點，學生普遍感到這門課程難學、概念抽象、感性認識差[1]。

1.2 學生硬件基礎較差

計算機組成原理的先行課程是數字電子技術和模擬電子技術，很多學生沒有學好這兩門課以至于在計算機組成原理課講到相關內容時什么都聽不懂。比如，將存儲器與CPU連接時，涉及到譯碼器[2]，許多學生就不懂譯碼器。所以由于學生的硬件基礎差，加上對先行課程的相關知識沒有掌握好，導致學習積極性下降。

1.3 實踐環節少且薄弱

計算機組成原理是一門理論性比較強的課程，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，一般是根據給定的實驗步驟驗證結果是否正確。比如運算器的實驗，根據輸入結果，來看輸出結果是否正確，很少有學生去研究其中的原理，所以這樣的實驗對學生并沒有起到真正的實踐作用。

1.4 學生對課程的重要性認識不夠

學生中普遍存在對硬件課程認識不足的問題。有的學生認為自己想往軟件編程方向發展，只需掌握編程語言即可，有的學生認為硬件課程應用性不強，沒有多大的必要性去學習，甚至認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中普遍存在的問題，就是上課時教師與學生的互動較少，這在一定程度上造成了教師主動，學生被動的現象。根據以上分析，本人認為可以從教學方法和教學手段入手對該門課程的教學進行改革。

2 教學方法的改革

為了提高學生學習效率和學習的積極性，可以從以下幾個方面來對教學方法進行改革。

2.1 精選教材，合理安排教學內容

要學好一門課程，教材的選用非常重要，教材的內容要能跟上當今的形勢，反映最新的發展動態和最新的技術知識[3]。我們選用了唐朔飛編著、高等教育出版社出版的計算機組成原理。該教材既強調基本概念和基礎知識，又注意與實際應用相結合，并且對許多新技術和新的發展方向作了不同程度的介紹。在精選主教材的同時，為學生推薦輔助教材，如清華大學出版社王愛英主編的計算機組成與結構，電子工業出版社羅克露主編的計算機組成原理等等并引導其閱讀。使學生們能在學習主教材內容的同時適當閱讀輔助參考資料，通過參考資料的學習，進一步加深對教材內容的理解，更全面、更透徹地掌握相關知識。

教學內容組織圍繞著存儲器、運算器、控制器、輸入系統、輸出系統五大模塊內容為主線，以其組成結構、工作原理、組織方式、性能設計、實現方法為重點，分類講解各個部件的知識點。講解各部件時也應把與相關部件的聯系不斷提出，使得各部件不是孤立的東西，不僅讓學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構上的聯系。以各個模塊知識單元內在邏輯關系為紐帶組成一個完整的知識網絡，使學生可以從整體把握該課程的知識結構。在教學內容編排上應該抓住重點，詳略得當，對重點和難點作出分析和講解。

在教學過程的每一環節，應注意介紹技術發展最新動向，補充一些當前最新的技術知識和新型元器件的介紹，拓展學生的知識面。如：在講解主存時，可以補充一些與當前流行的計算機內存的相關知識，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雙核等技術簡介[4]，讓學生在學習理論知識的同時也學到一些與實踐和應用相關的知識，這樣可以提高學生的學習興趣，產生較好的教學效果。

2.2 采用多種教學方法，提高學生學習興趣

第一，采用啟發式教學法。在教學過程中教師盡可能地設計一些問題情境，引導學生積極思考。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送等。在講解存儲器的層次結構時，可以先提問：存儲器為什么要分這些層次，計算機如何管理這些層次[3]。在講解各個部件時都應該多提一些相關問題，這樣能讓學生自己去思考解決問題的方法，而且留有深刻的印象。

第二，運用類比法進行教學。類比是人腦把一些事物和現象放在一起進行比較的過程。在講課時運用類比法可以加深學生對知識的理解和鞏固。如學習數據總線、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。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。從整機結構上看，如存儲器、中央處理器、外部設備等在內容上也都有很多相似的地方。通過類別方法可以發現各個部件之間的區別和聯系，這樣會進一步加深學生對教學內容的理解和掌握。

第三，采用參與式教學法。在授課過程中，可以在課前事先設計一些問題并讓學生預先思考，把學生分成若干學習小組，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果達成一致后，由每個小組推選出一名代表將解答結果提出來，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行概括總結。這樣，不僅能夠充分發揮學生的自主性、創造性和積極性，而且使教師和學生之間形成了良性互動，從而最大限度地調動學生的主動性，營造出積極、和諧的課堂教學氣氛。

2.3 突出實際動手能力，加強實踐性環節

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

通過這些實踐環節不僅能夠使學生的知識結構得到提升，而且有利于發揮學生的主動性與創造性，豐富了實踐教學內容，提高了實踐操作能力。

2.4 利用現代化教學手段，提高教學效率

計算機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生在芯片內部，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行教學，學生很難理解。如果借助多媒體課件，利用計算機動態演示各部件的數據流、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，就可以使得學生耳目一新，既增加了學習樂趣，也容易掌握所學知識。此外，進行網絡課程建設也是改進教學的重要手段。通過網絡平臺，學生可以下載教師授課內容、教案及視頻；查閱需要的論文或書籍；可以提交作業；與其他學生或教師進行在線交流、探討等等。網絡課程是對課堂教學內容的擴展和補充，通過這種方式豐富了教學形式，提高了教學效率，能獲得較好的教學效果。

3 結束語

計算機組成原理課程的教學改革是計算機科學與技術專業的發展面臨的一項長期而艱巨的任務，需要長期地研究、探索和實踐，本文通過仔細分析該門課程在課堂教學和實踐教學中存在的問題，提出了一些改革措施，通過激發學生對硬件的興趣，提高學生的創新能力，使本課程的教學效果得到了一定程度的改善和提高。但是學生對硬件的創新能力還表現較弱，所以在教學中更需要我們突破系統的教學方法，注意教學策略，進行深入的教學改革，最終培養出適應當今社會發展的高素質計算機應用型人才。

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[3] 陳智勇.“計算機組成原理”的教材建設[J].計算機教育，2009.18：147

[4] 唐朔飛.計算機組成原理（第二版）[M].高等教育出版社，2010.

第7篇：計算機組成原理知識點范文

[關鍵詞]計算機組成原理；教學方法；實驗教學

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

一、課程教學現狀

“計算機組成原理”是計算機本、專科專業的一門核心課程，它在計算機學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的完整組成原理和內部運行機制，其工程性、實踐性、技術性都比較強，還強調培養學生的動手動腦能力、創新意識、實驗技能。這些要求更多的是通過教學互動、課后作業、教學實驗、課程設計等環節來完成，要求學生有意識地加強分析和解決計算機系統實際問題的能力，尤其對自身底子薄的學生，及社會需求的應用型人才，所以需要對該課程內容加以改革，特別是實驗教學，更應改進教學思路和教學方法。

目前，我國大多數高校制訂的計算機專業培養目標中都會強調培養具有較強的軟件和硬件設計能力，但實際教學中，計算機硬件教學卻是較為薄弱的部分。主要原因是：第一，計算機硬件技術發展迅猛，但使用的教材、傳授的知識卻遠滯后于發展，學生的學習勁頭不足，興趣不高。第二，傳統教學模式以老師為主體，學生跟著老師走，被動接受知識，且教學手段單一。學生的主體地位沒有得到充分體現，其學習的主動性沒有得到挖掘。第三，由于實驗經費、重視程度等方面的原因，大多數高校計算機組成原理實驗設備更新速度慢。

二、教學方法的改革策略

(一)精選教材，組織內容

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

(二)形象教學，啟發學生

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

在計算機組成原理課程的教學中應用啟發式教學方法，充分調動學生積極性，讓學生積極主動學，參與教學過程，主動獲取知識。計算機原理課理論性強，概念抽象。要使課上學生有所求，有所得，就必須加強預習，帶著問題預習，在預習中找答案，再找出新問題，再帶著問題進課堂。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?這些問題留給學生討論，課堂上讓學生講解，教師最后總結。課堂是師生交流、生生交流、生師交流的場所，是學生解開問題疑團的場所，是學生獲取并建構知識的場所，利用課堂才能使學生的知識得以建構，得以系統化，得以應用，而這一切都必須要以學生認真預習新知識、體驗新知識為前提。

(三)加強實驗，培養能力

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

逐步建立開放性的實驗環境(教學時間開放、教學內容開放、實驗元器件開放)。允許學生結合課程學習及自己的專業特點、時間安排或興趣愛好提出實驗題目、設計實驗方案或實驗構想，并可在一個較寬松的實驗環境和可靈活選擇的時間范圍內完成。教師積極鼓勵學生大膽提出自己的實驗思路和構想，盡力創造條件引導和支持他們開展有意義的實驗研究。設置這樣的實驗環境和條件，有利于培養學生主動學習的能力和創造意識。

(四)加強科研，鍛煉研發能力

支持大學生的創業和科研創新熱情是提高學生創新精神和實踐能力的重要環節。經調查統計有20％的大學生有科研創新的欲望，教師要積極引導和鼓勵大學生樹立創新意識，吸收學生參與教師的科研活動，讓學生投身科技創新實踐。我系部分學生在指導教師的帶領下，研發了《基于vc++的計算機原理虛擬實驗系統》。該項目利用高級語言實現計算機組成原理課程所需的實驗項目。在研發過程當中，學生不僅要深刻理解計算機各部件的工作原理，同時要結合計算機組成原理實驗箱功能、實驗教程的設置。這一措施有效地調動了學生科技創新的積極性，促進了學生創新精神和動手能力的培養，加強了學生對計算機組成原理課程的興趣，鼓勵廣大學生按自己的興趣去選擇自己的“創新”課題，發揮自己的潛能，培養自己的創新意識。

(五)網絡開發，交互教學

第8篇：計算機組成原理知識點范文

關鍵詞：計算機組裝與維護；理實一體化；教學模式

1 引言

所謂理實一體化教學，是指在實際教學過程中從空間和時間兩個角度對學生進行理論與實踐的同時教學，讓學生能夠直觀的看到所學內容的實際形象，讓學生可以抽象的去想象自己所學習的內容，達到理論與實際的共同教育。理實一體化教學具有空間時間統一性、學生學習過程的同步性、學生學習形式的相互疊加性三個特點。以往的教學模式大多是理論教學與實踐教學相分離的，也就是說教師在進行課程教學時，基本都是先進性理論性教學，而且在這個過程中，只是對理論知識點進行講解，沒有相應的實際操作講解；在進行實踐教學時，學生只能去回憶之前所學習的理論知識，然后依靠老師幫助或者自身理解，與實際操作相聯系。這種做法一方面學生對理論知識理解不夠透徹不夠形象，同時在進行實際操作時不能夠很好的將理論知識與實際操作聯系起來，起不到實踐效果。理實一體化教學能夠實現理論與實踐教學的同步進行，讓學生在學習理論知識的同時就形象的學習到實際操作的相關知識，加深了學生對理論知識的理解，以使得學生能夠更好的運用這些理論知識參與到實際操作過程中，這對于學生實際應用技能的提高有著很大的幫助。

計算機組裝與維護課程是計算機應用技術的主要組成部分，是每一個學習計算機的學生均需要掌握的一門課程。學生通過該課程的學習，不僅要掌握一定的理論知識，還應該具有一定的實際操作能力。因此，這門課的教學更應該實行理實一體化教學模式。

2 計算機組裝與維護課程理實一體化教學體系的構建

2.1 培養方案突出理實一體化教學思想

理實一體化教學的目標就是要培養能夠在將來工作崗位上具有較強實際應用能力的人才，不僅僅具備深厚的理論功底，同時還能夠根據自身的理論知識進行創造性的實際操作。所以，學校在對不同專業的學生進行培養方案的設定時，一定要根據不同專業的特點進行理實一體化思想的加入，只有一個科學的培養方案作為前提，教師才能夠培養出適合社會發展的人才。計算機組裝與維護這門課程非常強調學生的實際操作能力，需要學生具備一定的解決實際問題能力，理論知識是基礎，實際操作才是根本。所以這門課程在設定培養方案時，一定要將理實一體化教學作為主要的教學模式。

2.2 確定課程的培養目標，并制定相應的教學內容

計算機組裝與維護課程是以學生掌握實際操作過程中所需的知識點與技能為教學目標的，通過理論與實際相結合的教學方法，來培養學生的學習興趣以及思維方式，讓學生能夠具備一定的專業技能。學生通過這門課程的學習能夠根據相應的配置要求來組裝并調試計算機，能夠了解計算機的軟硬件要求，能夠解決計算機實際運行過程中所出現的各種軟硬件故障等等。所以，該課程的教學內容包括計算機外觀與各種類型部件的辨識；計算機整體結構與軟硬件結合方式；計算機主要部件工作原理、組成部件、運行參數等；計算機相關配件的工作原理、組成部分、運行參數等；計算機的組裝方法；計算機CMOS參數設置方式等等一系列內容。

2.3 教學過程一定要注重理論與實踐的結合

運用理實一體化模式進行教學，需要根據不同的學生特點以及不同的教學任務，設定不同的教材內容或者不同的教學方法。教師根據教學目標與教學任務來對所需要教授的知識點進行劃分，按照計劃去對學生進行理論知識與實際技能的培養，實現教師教學、學生學習與操作的同步進行。針對于計算機組裝與維護這門課程的教授，個人認為應該先讓學生自我去感知了解計算機的整個輪廓，以及一些硬件組合方式，大體讓學生在腦海中形成一個感性的認識，讓他們通過自己的理解與觀察去體會計算機內外部構造。之后教師在進行計算機組裝知識的系統講解，通過實際的演示過程，從簡單入手，給學生分別講解計算機組裝過程中所需要注意的問題以及相應的解決辦法，讓學生能夠進行直觀的學習與理解，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，學生就需要進行實際的操作練習，教師此時應該起到輔助的作用，讓學生自我去體會去感受實際的計算機組裝過程，讓學生通過實際的操作來體會所學到的理論知識。教師對學生最終實踐結果進行審查，并作出相應的點評與指導，讓學生指導自己都出現了哪些問題，這些問題的解決辦法是什么，幫助學生進一步加深理解計算機組裝與維護的知識。

2.4 建立豐富的教學案例庫

理實一體化教學是將理論教學與實踐教學相互疊加進行的，也就是說教師在每次課的教學之前均要設定一定的教學目標以及教學任務，讓學生了解這節課所需要完成的理論教學與實踐教學任務。教師根據所需教學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生掌握相應的知識點與技能，加之一些實際演示，使得學生能夠形象的學習到案例中所提及的知識點，培養學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生進行實際操作訓練，教師根據所講解的知識點來設定實踐內容以及實踐目的，學生在進行實際操作之前就要明確自己的實踐任務，確定自己的實踐方案，通過自我學習、自我訓練來達到掌握相關知識點以及相關技能的目的。這種做法不僅能夠激發起學生的學習興趣，還能夠幫助學生加深對知識點的理解。

第9篇：計算機組成原理知識點范文

    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。