《计算机组成与结构》课程研究型教学实践

摘要：本文总结了《计算机组成与结构》课程研究型教学的方法，并将其应用到实际教学中.所制定的研究型教学实施方案对深入课程教学改革和创新人才的培养有指导作用.

关键词：计算机组成与结构；研究型教学；创新能力

中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 20-0000-02

1 引言

如何激励学生的创新意识，锻炼和培养学生的创新能力，是高等教育改革的重要课题之一[1]。在大学的计算机教学中提倡研究型教学，目的就是要培养创新型科技人才。由于计算机科学是所有学科中发展速度最快的学科之一，该学科本身具有太多的未被开发的领域和容易产生新技术的地方，因而研究型教学正好符合计算机科学发展的特点[2]。本文主要探讨在计算机组成与结构课程教学中开展研究型教学实践，期望通过教学与研究、实践的结合，引导学生创造性地运用知识和经验，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维，同时养成科学研究的精神和科学态度[3]。

《计算机组成与结构》是计算机专业的一门硬件专业课，该课从基础、组成和系统三个方面介绍了计算机的基本组成原理和机器结构，是学生学习后继专业课或相关专业课的重要基础课程。

这门课根据我校教学计划被安排在第二年级的第二学期，这时的计算机专业学生虽然已经过一年多计算机专业知识的学习，但对计算机的硬件结构仍然较为陌生，由于计算机中的硬件越来越集成化，人们根本看不到其内部结构，即使能看到，也很难理解其结构和原理。因此，学生普遍不喜欢学这门课，觉得该课的内容太抽象，不容易学习；另外，许多同学认为他们将来的工作一般不会是系统硬件级设计，而只可能是作些硬件方面的维护，根本不用详细了解计算机的内部结构[4]。针对这些情况，我们在教学中从以下几个方面进行研究型教学的尝试。

2 转变教与学的观念

在教学目标方面，研究型教学实现单一性向多元性的转变，即研究型教学从传统的单向知识传授模式向知识传授与探索和研究相结合转变。这就要求教师和学生共同转变教学理念，师生互动，调动学生自主学习，激发学生求知欲和创新欲望，使学生有兴趣地学习、快乐地学习。

因此，课程教学伊始，即讲授计算机发展史上具有里程碑意义的知识，目的就是要让学生知道，计算机科学与技术发展积累了大量的理论、技术和工程实现的经验，一直沿用至今。当代计算机技术的进步以及高性能的获得，与创造性的应用这些技术是分不开的。这些知识的介绍，激励了学生，引起他们对这些计算机技术的浓厚兴趣[5]。还要向学生讲清楚本课程的学习目的与作用；课程知识与能力培养的关系，及如何在教学过程中的实施；最后明确考核及评价方式，让学生明白本课程的考核较灵活，重点记载他们平时的学习表现与成效，不能仅靠死记硬背或学期末的临时抱佛脚。

3 教师队伍建设

开展研究型教学对教师有较高的要求，教师从传授教学型转化为教学科研型，需要对教师尤其是年轻教师进行培训，具体措施包括：对新上岗的青年教师进行讲授能力的培训。经常安排青年教师听有经验的教师课堂讲授，培养青年教师知识讲解以及灵活驾驭课堂的能力。定期召开教研活动，进行集体备课，讨论课程知识的重难点，针对课程讲授过程中遇到的内容、讲解方式等问题进行讨论，以便及时改进教学方法。要求课程组各教师积极外出学习并参与课程建设。几年来课程组完成了试题库系统的设计、试卷库的建设、网络课程的建设；进行了双语课程建设的申请与立项；完成了课程设计与实验指导书的编制。通过校级精品课程评审。注重教师科研能力的培养，通过定期开展的学术讨论，就国内外本课程的相关热点问题进行研究，从而使教师的视野得到开阔，能够深入理解课程中涉及的相关领域的新知识、新技术[6]。

4 教学实施

研究型教学刚开始实施时，教师根据课程中各章知识特点，选取单个知识章节进行研究型教学。这就要求在教师备课时，一定要做深入细致地准备。经过几年的实践总结，待教师的教学水平提高、教学经验丰富、教学资料齐备时，则可以随时通过研究型学习的模式，去调动学生进行探究性学习的积极性，完成好课程的教学任务[3]。

在整个教学活动过程中都要立足于学生的知识经验背景，实施的关键在于创设问题情境，通过这一途径，使学生明确探究的目标；产生研究的思维动力[8]。然后学生再通过观察、实验、分析、归纳、猜想、论证、社会实践等方式进行学习。当然，从教学内容的选择、课题的确定、方案的设计与实施、结论的得出与论证，整个过程都是在教师指导下，由学生自己探索研究完成。就本课程而言，我们实施研究型教学的步骤如下[1，3，7]：

（1）选题。教师概括介绍本课程情况，指导学生根据自己的知识、能力和兴趣爱好确定选题。教师可以预先让学生分成若干小组，每组由3-5名学生组成。

（2）搜集资料。根据学生各自的选题，教师在实施教学过程中可以事先提出针对选题的若干问题，要求学生可以利用图书馆、资料室和互联网查阅相关资料，对于疑难问题，教师可适当给予指导。

（3）小组讨论。同一组的学生可进行课题分工，将自己搜集的资料整理，形成小组的研究成果或结论，在小组范围内展开讨论，然后再作进一步修改并完善。

（4）全班交流。各个小组推举代表，先在全班会议上进行交流发言，然后由其他组同学提问并讨论。

（5）总结提高。讨论结束后，可以由教师点评，点评要由点到面，由知识到能力，由思维到方法，作全面系统的评价，并介绍和补充相关的知识和信息，帮助学生实现知识的迁移。

5 教学效果分析

经过几年的课程建设与教学改革，在每学年的学结中，大多数同学认为，学习本课程后，“对计算机的基本原理有了一定的了解”，“对整机概念有了较深刻地理解”，“完成课程设计以后，懂得了努力学习、协作学习的重要性”，学生评价优良。研究型教学的有关活动，使学生在课堂讨论、网上学堂、开放实验室、课程设计等教学过程中进行了有效地学习。

6 结束语

研究型教学不仅是一种教学理念，也是一种教学方法，其运用适合于各层次学校的各类不同学科。教师要熟悉课程体系，针对不同课程，必须形成一个与课程相关的研究型教学方案，以完善课程内容，有效实施教学活动。尽管计算机组成与结构课程的教学改革研究有许多丰硕的成果，但在计算机技术飞速发展的时代，仍有许多工作要做，尤其是国内计算机专业课程“重软轻硬”的大环境与本校设备经费投入不足的情况下，维持硬件类课程教学活动任重道远。

参考文献：

[1]闫继红.关于研究型教学模式初探[J].教育与现代化，2005（4）：53 -55.

[2]杨忠泽.研究型计算机教学初探[J].广东职业技术师范学院学报，2001.4：94-96.

[3]孟纯煜，殷新春，徐晶，曹进.在计算机公共课中开展研究型教学[J].科技信息，320.

[4]王艳萍.《计算机组成与结构》课的教学新尝试[J].安阳师范学院学报，2000：100-101.

[5]王丽芳.计算机组成原理教学研究与实践[J].计算机教育，2006.12：39-40.

[6]胡亮等.计算机网络课程研究型教学的研究与实践[J].吉林大学学报（信息科学版），2005.23（S0）158-160.

[7]韦宝平.创新教育视角下的研究型教学[J].江苏高教，2003（4）：85-86.

[8]贺定修.高校实施研究型教学的思考[J].信阳师范学院学报（哲学社会科学版），2003.5（23）：25-27

[作者简介]金红军（1975.10-），男；职称：讲师；研究方向：网络编程与开发、软件工程。