组成原理课程设计总结范文

时间:2023-11-26 15:28:17

组成原理课程设计总结

组成原理课程设计总结篇1

摘要:本文探讨了计算机专业“计算机组成原理”和“计算机系统结构”学科重组的课程体系。

关键词:课程设置;教学内容;整合

中国分类号:G642

文献标识码:B

1两门课程的开设情况

“计算机组成原理”是计算机专业本科生必修的重要核心硬件基础课程之一。计算机专业本科生都会开设该课程。该课程从单处理计算机系统的概念出发介绍硬件和软件两部分,其硬件部分主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件,通过总线构成一个完整的硬件系统。通过学习本课程,学生能建立清晰的“整机”概念,能够掌握计算机的一般组成原理和内部运行机理。

“计算机系统结构”是计算机及相关学科的专业基础课程,是计算机硬件与结构方面重要的一门课程。部分应用技术型计算机专业本科生没有开设该课程。我们学校就没有开设。该课程主要研究软件、硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定,即确定哪些功能由软件完成,哪些功能由硬件实现。从总体结构和系统分析这一角度来研究计算机系统。本课程的学习目的是建立计算机系统的完整概念,学习计算机系统的分析方法和设计方法,掌握新型计算机系统的基本结构及其工作原理。

2国外相关教材内容

目前国外有很多类似教材包含了近乎两门课程的教学内容。美国计算机专家William Stallings编著的世界著名计算机教材Computer Organization and Architecture :Designing for Performance(Seventh Editon)是介绍当代计算机体系主流技术的最新技术的优秀教材。该书以Intel Pentium 4和IBM/Motorola PowerPC作为考察实例,将当代计算机系统性能问题和计算机组织与体系结构的基本概念及原理紧密联系起来。主要内容有CPU性能设计、指令流水线、整数和浮点算术、微程序设计的控制器;RISC处理器和超标量处理器;最新的IA-64体系结构和Itanium处理器;PCI新型系统总线规范;cache存储器组织、cache一致性问题和MESI协议;包括行总线和最近研发的InfiniBand;最后是多个处理器的并行组织,包括对称多处理机、机群系统、非均匀存储器存取(NUMA)系统。

3两门课程的比较和整合

应用技术型本科计算机专业课程的设置应做到面向市场、灵活有效,要对教学内容进行精选,把体现当代科学技术发展特征、多学科知识交叉与渗透的趋势和动向反映出来。整合后的内容如下表所示。

整合后的实验主要是运算器及设计实验、存储器及设计实验、控制器及设计实验、系统总线控制实验、模型计算机实验等。

整合后的课程设计主要是设计指令系统实现基本模型计算机、基于CPLD的模型计算机、基于RISC处理器的模型计算机、基于重叠技术的模型计算机、基于流水线技术的模型计算机等。注意根据课程进度进行相应的具体的实验项目,此外还要兼顾先简后难。可以先进性简单的验证式实验,然后稍有难度的设计性实验,最后是较大难度的综合性实践。

参考文献

[1] 钟荣柏. 应用型本科计算机专业课程体系的探讨[J]. 科教文汇,2007,(4).

[2] 王忠华,屈会芳. “计算机组成原理”课程教学的改革与实践[J]. 电脑知识与技术(学术交流),2007,(13).

[3] 柴志雷. “计算机组成与体系结构”教学初探[J]. 考试周刊,2007,(27).

[4] 李玉桃,黄贤英. 计算机硬件课程实践教学的改革探讨[J]. 重庆工学院学报(自然科学版),2007,(7).

[5] 白中英. 计算机组成原理(第三版)[M]. 北京:科学出版社,2001.

组成原理课程设计总结篇2

【关键词】高职院校城市总体规划设计课程改革

【Abstract】based on the construction vocational and technical college of Inner Mongolia town planning professional, for example, in view of the overall urban planning and design curriculum construction present situation and existing problems, from the curriculum target orientation, curriculum content, teaching methods, teaching organization, teaching material construction, course practice teaching and curriculum evaluation mechanism and so on has carried on the overall urban planning and design of the curriculum reform, to improve the quality of teaching, exercise student's investigation and analysis, the comprehensive design and comprehensive skills.

【Key words】urban overall planning and design of curriculum reform in higher vocational colleges

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:

一、前言

城市总体规划设计课程是我院城镇规划专业的核心课程,是城市规划理论联系实践的重要教学环节,在城镇规划专业高职教学中发挥着重要的作用。近年来,随着城市化进程的加快,城市法规的不断更新,为了更好地适应社会发展的需求,实现以能力为本位的高等技术应用性专门人才的培养目标,进一步提高学生的实践动手能力,准确地把握这门课的教学环节,使课程发展趋于完善,本文尝试从课程内容、教学方法、教材建设和课程实践等方面进行城市总体规划设计课程改革的探索。

二、城市总体规划设计课程建设现状及存在的问题

城市总体规划设计课程在我院城镇规划专业第三、四学期开设,主要分为两大部分,分别为第三学期开设的《城市总体规划原理》,以理论教学主,辅以实践教学和第四学期开设的《城市总体规划设计》,主要以实践教学为主。

城市总体规划设计课程开设至今,始终坚持理论与实践结合,实行模块教学,在保证实践教学环节质量的基础上,加强学生动手能力的培养,积极建设课程信息和资料库,在零距离上岗的思想指导下,逐步形成了一套较为完善的课程体系,在2011年,城市总体规划设计课程被评为内蒙古建筑职业技术学院院级精品课程。但是,由于主客观原因,城市总体规划设计课程还存在以下问题:

(一)课程时间安排不当

从我院城镇规划专业的整个教学计划来看,由于一年级的两个学期主要安排的是公共基础和大量的建筑设计课程,没有安排规划的理论课程,因此安排在二年级第三学期的城市总体规划设计的《城市总体规划原理》课程,是学生认识城镇规划专业的首门专业理论课,同时在本学期还相应的安排了一些与总体规划相关的理论课程,如《城市道路与交通》、《城市工程系统规划》。这样的安排旨在为第四学期的《城市总体规划设计》提供理论支撑,但是大量的理论课堆积在一个学期,一方面使得每门专业理论课的课时量相对减少,学生消化起来感觉吃力;另一方面在仅有三年学制的高职高专院校,学生接触专业理论课的时间较晚,课程安排缺乏系统性,影响了城市总体规划设计课程的教学效果。

(二)教学内容亟待更新

城市总体规划设计课程具有鲜明的时代性、政策性,因此城市规划领域的改革和创新必须及时反映到城市总体规划设计的教学之中。近年来,随着城市规划理论和实践的发展,城市总体规划编制的新思想、新内容、新方法不断地涌现,同时,新规范法规及相关指标体系的出台和变更,如2008年《中华人民共和国城乡规划法》的颁布、2012年新版《城市用地分类与规划建设用地标准》的实施,对城市总体规划设计课程的教学内容提出了新的要求,需要及时补充到教学中来。

(三)课程实践教学不足

城市总体规划设计课程是一门实践性很强的教学环节,但是,受高职院校学制影响,城市总体规划设计课程的实践学时偏少,教学实践环节不足,学生的动手设计及实际操作能力较弱。另外,由于学院城镇规划专业师资队伍较为年轻,总体规划方面的工程实践少,缺乏一定的项目支撑,在一定程度上影响了课程的实践教学。再加上课程实训场地、实践基地的建设相对滞后,缺乏与企业的合作交流和顶岗实习,导致课程实践教学与职业岗位的需求存在一定的差距。

(四)教材缺乏针对性

目前我院城市总体规划设计课程使用的教材是由中国建筑工业出版社出版,同济大学吴志强、李德华主编的《城市规划原理》第四版。该教材内容系统、全面,是部级“十一五”重点教材,是高等学校建筑学、城市规划专业系列教材。但是,由于受众面主要针对的是普通高等院校,高职类院校城镇规划专业在使用该教材时,内容就显得较深而多了,不适用于高职院校的教学要求。

此外,目前市面上还没有专门针对高职院校城镇规划专业所出版的城市总体规划设计教材,因此迫切需要一本高职类的城市总体规划设计教材,以指导课程标准教学。

(五)教学方法和手段滞后

城市总体规划设计课程具有综合性、理论性和实践性强的特点,尤其是城市总体规划原理部分,理论性内容较多,虽采用多媒体教学手段,但还是以课堂讲授为主,结合少量互动和案例教学,基本上是老师教什么,学生被动的学什么,没有很好的发挥学生在教学中的主体地位。在教学过程中,不利于学生创造力与职业岗位素质的培养。

三、城市总体规划设计课程改革探索

(一)课程目标的重新定位

不同于本科院校,根据我院城镇规划专业的人才培养目标:培养具有扎实的基本技能、务实的工作态度和广泛的适应能力的应用型规划人才,在胜任大城市规划编制、管理和研究工作的同时,主要面向急需规划人才的中小城市(镇)发挥专业才能。结合城镇规划专业发展的社会经济需求和内蒙古地区建设行业特点,针对课程实践性强的特点,城市总体规划设计课程提出“理论学习与实践探究相结合,技能训练与思维培养”相结合的课程设计思想,并对课程目标进行了重新定位:力求通过此课程的教学和实践,培养学生认识、分析城市问题的基本能力,掌握城市总体规划设计的基本原则和方法,以及规划设计中的经济技术问题,锻炼和提高学生的调查分析、综合设计和综合表达能力,为进一步学习城镇规划专业知识打下理论和实践的基础。

(二)课程设置时间的调整

课程设置时间的调整主要是将城市总体规划设计课程的内容进行分解,把城市总体规划原理的内容分为总规原理(一)和总规原理(二),分别安排在第二学期和第三学期,城市总体规划设计的内容安排在第四学期。这样的设置,不仅为理论、实践教学争取到了更多的课时量,任课老师不会为完成教学任务而赶教学进度,而且拉长了学生学习、消化城市总体规划设计课程相关内容的时间,有利于学生的知识储备,同时也解决了大一学生接触不到专业理论知识的尴尬。

(三)课程教学内容的选取与重构

城市总体规划设计课程的教学内容的改革主要围绕城镇规划专业人才培养目标,在对企业人才需求基本情况进行深入调研、论证和对城市总体规划设计的典型工作任务进行深入分析的基础上,结合行业专家的指导建议,对课程的内容进行优化选取。同时,课程内容的选取始终坚持以我国城市规划编制办法的法律规定为依据,与国家社会、经济发展对城市建设的客观要求紧密结合,努力反映城市规划学科的发展动向和趋势,把教学内容的选题重点转移到为地区经济发展服务,逐步凸现我院城市总体规划设计课程教学以小城镇为主题、与规划实际紧密结合、加强应用能力培养的鲜明特色,从而确定了城市总体规划设计课程的内容模块。如图1所示。

图1:城市总体规划设计课程内容模块示意图

(四)课程教学方法与教学组织的改革

1、课程教学方法改革

城市总体规划设计课程按照我院城镇规划专业人才培养模式的基本特征,在研究分析了高职院校学生学习特点的基础上,提出以下几种课程教学方法:

项目教学:根据城市总体规划设计课程实践性强的特点,在课程实践环节采用项目教学方法,即课程实践所选择的均为实际的城市总体规划编制项目,将实际项目引入课堂,采用“真题真做”或“真题假做”的课程与生产实践相结合的教学模式,最大可能地让学生参与体会真实的总体规划编制过程,促使学生将所学知识应用到实践中,提高其岗位操作能力。

案例教学:主要针对城市总体规划设计课程理论性较强的特点,为了丰富课堂,避免“满堂灌”式的教学方式,在教学过程中结合国内外城市总体规划典型案例,尤其是学生较熟悉的或身边城市的规划案例进行讲授。通过个案分析,并引入其他城市案例进行分析比较,一方面可以使学生掌握不同类型城市的特点以及不同的城市总体规划模式,另一方面能够加深学生对城市总体规划原理的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力。

互动式教学:主要通过加强课堂讨论和组织阶段性方案汇报等形式,让学生作为课堂的主体,对城市总体规划的方案进行汇报讨论。在此过程中,学生既要了解、准备好方案汇报,又要在老师的引导下对其他方案进行评比,从而调动学生参与的积极性,加深学生对总体规划的认识,也能锻炼学生的语言表达能力,达到较好的教学效果。

专题教学:在教学过程中安排相关课程的教师进行专题讲授,如在研究确定城市性质规模时,邀请社会经济方面的教师就城市经济社会方面的内容进行专题讲座,使学生了解城市经济社会分析研究方法,科学确定城市性质和规模。在方案制定过程中,则邀请城市市政工程规划方面的教师就城市工程规划有关知识进行专题讲座和答疑,在此基础上学生初步完成市政工程规划方面的内容,最终形成一套完整的城市总体规划成果。

2、课程教学组织改革

以城市总体规划设计实践教学为例,按照城市总体规划的编制程序,进行分阶段方案设计的教学设计,如图2所示。在整个教学组织过程中,教师起主导作用,学生起主体作用,做到“教、学、做”一体化。

图2:分阶段方案的教学组织示意图

(五)加紧课程教材建设

课程以《城市规划原理》教材为基础,结合我院城镇规划专业特色和学生特点,组织教师以授课讲稿为基础编写《城市总体规划设计实训》教材。教材根据高职高专城镇规划专业人才培养目标、人才培养规格和相关国家现行规范规定,以掌握基本原理和专业基本技能训练相结合为目标进行内容的组织,注重设计方法上的解析和学生动手实践能力的培养,充分体现实用型、实践性的职业能力教学特点。目前该教材主体部分已大致完成。

(六)完善课程校级精品课程建设

在原来的基础上,继续完善城市总体规划设计精品课程建设,特别是教学资源库的建设。除了将电子教材、教案和课件等基本教学材料上网之外,还将增加总体规划设计案例、总体规划相关法规、往届优秀学生设计案例等网上资源,为学生提供优秀的教学资源,以满足学生自主学习的需要。

(七)注重课程实践性教学

课程实践性教学环节主要是由城市认识实习(城市现状基础资料调研)、城市总体规划设计和小城镇总体规划设计三部分组成。在这三个部分的课程实践中,始终坚持与工程实践相结合,选取适宜的实践项目,通过现状调查—分析—提出问题—寻找解决问题的对策,到提出规划方案—向教师专家组汇报交流—修正规划方案,直至提出规划成果的阶段性的实践模式,使学生了解和掌握城市总体规划的全过程,锻炼和提高学生的调查分析、综合设计和综合表达能力。

与此同时,与企业联合,建立“仿真+全真”开放式的校内外城市总体规划设计实训基地,将教学项目与实际工程相结合,保证实践性教学的有效开展,以达到预期的教学效果。

(八)课程考核评价机制的改革

在城市总体规划设计课程考核评价机制中,引入过程考核评价方法,建设学生作业评分标准体系(如表1所示),使各项内容的打分有据可依,增强作业评分的客观性。

表1:学生作业评分标准

同时采取“学生互评、指导教师考核与课程指导小组考核相结合”的考核方法,如课堂参与程度、能力获取程度的评价由本班指导教师与学生共同评定;知识掌握程度的评价由本班指导教师与城市总体规划课程指导小组共同评定。这样的课程考核评价机制,使得学生评分成绩相对透明、公正,也使得学生在评分过程中清楚的认识到设计的优与劣。

四、结语

城市总体规划设计课程改革是一项系统工程,更是一个持续的过程。通过对城市总体规划设计课程改革的探索,我们将根据课程自身的优势和特点,在深入分析学生群体的基础上,进一步完善教学内容,丰富教案,改进教学方法、教学手段,关注新的教育理论,注重教师师资队伍的培养,扩大学术交流,建立健全校内外实训基地,努力提高教学质量,形成课程教学特色,以适应新形势下高职院校城镇规划专业人才培养的需要。

参考文献

[1] 陈友川,崔东旭,张军民,城市总体规划课程设计教学改革探索,高等建筑教育,Sept. 2006,Vol.15 No.3;

[2] 陈玉娟,唐瑜,应云仙,汪如钢,张静莹,独立学院城市总体规划原理课程建设研究,浙江工业大学学报(社会科学版),June 2011,Vol.10 No.2;

[3] 陈锦富,任丽娟,罗文君,《城市总体规划设计》教学改革研究,新建筑,5/2009,129-131;

[4] 崔志华,“城市总体规划”课程教学改革探讨,中国林业教育,2010年3月,第28卷第2期;

组成原理课程设计总结篇3

关键词:教学改革 公共建筑设计 教学研究

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0238-01

1 课程概况

西南科技大学《公共建筑设计原理》课选用的主教材是全国高校建筑学、城市规划专业统编教材《公共建筑设计原理》(第三版)(张文忠主编,中国建筑工业出版社)。该教材是高校建筑学专业指导委员会规划推荐教材,其内容从公共建筑设计的总体环境布局,功能关系特性,建筑造型艺术,技术经济问题,空间综合分析等五个方面进行综合讲解和阐述。

2 教学改革

注意了以教学为主,重点突出,结合实际,体现了先进性和现实性的有机结合。以系统论思维为思想先导,对教学内容进行了如下重构。

2.1 对建筑的本体构成进行概括和抽象

将提出的若干要素通过不同的形式集合成各种模块,每个模块都要突出对要素不同的侧重点,并且强调各个模块之间循序渐进的层次关系。学生在系统的从“单一”到“复合”再到“综合”的系列模块训练中,逐渐意识到建筑创作的实质,系统化建筑创作的整体规律。

2.2 借助系统概论,形成单元化的理论教学体系

该课程在内容上试图使学生系统建立对建筑整体的、多方面的、多层次的认识,帮学生逐步深入的寻找复杂知识问题的突破点。整理设计课理论课和实践课之间的关系,将传统教学模式的“重实践,轻理论”观点转变为理论与实践“双向”齐头并进,使理论授课更系统化,同时联系相对应模块的实践设计课。

2.3 建立模块化教学组织体系

以系统论思维为思想先导,设计教学对建筑的本体构成进行概括和抽象,提炼出若干要素,再将要素进行不同方式的集结形成模块,强调每个模块对要素的不同侧重以及模块间递进的层次关系。通过一系列由“单一”、“复合”到“综合”的模块化训练,帮助学生系统地、循序渐进地认识建筑创作的实质,廓清建筑创作的整体规律。

2.4 构建设计课过程分阶段控制体系

将复合性的建筑设计过程还原为前后相继的五个环节的模块组合,通过分阶段的控制方式和相关的反馈机制,建立设计课实施过程的“模块化控制体系”。每个阶段设定关键的设计问题,引导学生逐层深化,使之面对复合、综合问题时,能够借助一种系统的、循序渐进的方法,找出解决问题的思路,以此来增强建筑设计课的系统性和可操控性,避免设计实施过程的随机性和任意性。

(1)设计准备阶段的调查分析—— 以组为单位,对面对的建筑类型及现状中所涉及的建筑问题进行认识、比较、分析,形成图文相间的调研报告,在班级上展开讨论,使设计贴近具体的行为,使形而上的理论借助实际的问题分化为现实可操控的设计原则和理念。

(2)设计前期的快题式总体构思—— 对于较为综合化的设计课题,我们把设计前期的总体构思作为一个阶段性的快题设计,将此前调研、资料分析所涉及的问题及具体的课题任务要求、环境要素综合地加以构想,形成建筑的总体框形。如在小学校设计中,总体构思阶段设定为两周时间,要求对方案的功能布局、空间形态及其与外部环境的关系进行整体构思。重点考虑的问题有,校园总体布局与外部环境的空间关系、流线关系的组织,校园建筑空间及整体环境的设定,基本教学单元的组合等,着重强调环境场所要素对建筑空间设定的重要价值。该阶段最后要完成一份校园总体设计图及工作模型,并展开以班级为单位的介绍—评价—讨论。

(3)设计过程的功能组织与空间限定—— 依据整体的构思框形,进行空间布局、功能组织,并对其前所形成的总体框形进行调整、深化,转而站在空间限定与组合的角度对由此所形成的功能布局进行整合。在此阶段,前期的总体构思的框形常常会获得不同程度的调整,使总体构思及空间布局不断趋向与各方条件的对应。通过这一阶段内容的实施,使学生意识到,功能组织与空间限定是一个完整设计中诸多要素的两个方面,它们相互促动,互为条件,而非线性的制约关联。

(4)方案深化过程的整合与建构模块—— 要求学生结合所掌握的结构、材料、构造知识,扩展深化建筑空间表达的途径,对先期所形成的建筑形态特征进行进一步调整和深入研究,并对方案实施的具体技术措施进行探讨,使建筑设计意图与材质表达、技术特征有机地统一为一个整体。

(5)设计后期的表达、评价与反馈—— 建筑设计课期终成绩的确定,不同于试卷型考试课,而是以一学期各课程设计成绩的平均值形成本课程最终考试成绩。对此,本课程在每个课程设计作业完成后都分组进行课程设计答辩。由设计者先行介绍设计主旨及各环节构思特点,再由本班及其他班的任课教师提出问题,并当堂对设计及表达进行点评。在此,各阶段的成果评价、总结是作为课程设计过程中的重要环节加以强调的。

建筑设计课过程的各模块在时间的划分上、教学组织上是相对独立的,但相互间在内容上又是前后相继、内在统一的,都是一个完整建筑设计过程不可或缺的基本组成。

2.5 构建基于多元媒介的教学方法体系

结合建筑学设计课特点,在建筑设计授课中,注重不断改进和充实多媒体教学课件,健全基于多媒体技术的专业课件库;课程设计过程中,注重引导学生有计划、分阶段地使用徒手草图、实体模型、计算机辅助建筑设计手段。强调徒手草图、实体模型和计算机模型在方案构思及推敲中的重要价值,培养学生具备基于多元媒介形式的创作能力。

3 结语

通过对建筑设计基本理论和设计方法的讲授,结合具体设计题目的训练,使学生了解公共建筑设计的基本理论,掌握建筑设计从题目分析、调查研究、总体布局、方案设计到成果表达、表述全过程的基本方法,为后续设计课程的学习、设计能力的提升奠定坚实的专业基础。突出了课程建设的优势,形成了课程特色,对于对其他设计类课程的建设同样具有积极的参考价值和良好的示范带动作用。

参考文献

[1] 仲德崑.走向多元化与系统的中国当代建筑教育[J].时代建筑,2007(3):33-35.

[2] 丁沃沃.重新思考中国的建筑教育[J].建筑学报,2004(2):14-16.

组成原理课程设计总结篇4

关键词: 民办院校 计算机组成原理 现状 解决对策

在计算机及相关专业中,《计算机组成原理》是一门非常重要专业基础课程,具有理论性强、内容多、难度大、理解抽象等特点。民办高校出于投入与产出的考虑,在教学资金投入方面更多考虑教学产业的收益,所以在教学投入普遍存在仅仅能满足教学要求的现象,甚少考虑如何加大投入资金采购设备以提高教学效率。教师应就地取材和结合先进的教学方法,尽量在有效的教学资源支持下,紧密联系学生,介绍有效的学习方式,争取教学效率最大化。

一、民办院校《计算机组成原理》课程教学现状

1.教学环境资源匮乏,教学平台不完善

由于资金投入不足,大部分民办院校的计算机组成原理课程主要采用还是传统的板书和多媒体辅助讲授形式上课,学生学习方式也停留在传统的课堂听讲、课后作业练习的模式。有限的教学资源导致教学手段单一,对课程中抽象的内容如何高效地讲授缺少有效的手段。学生与教师之间的交流也仅仅建立在日常的课堂教学环境中,缺乏全方位的交互平台。这种种现象必然导致教学效率不高,学生学习积极主动性下降,学习效果差等后果。

2.理论与实践教学严重脱节

不少院校的计算机组成原理实践教学方法单一,还停留在使用简单的试验箱基础上。有些院校甚至把理论课和实验课设置成两门课程,造成了理论与实践严重脱节,从而影响了实践教学的质量。另外,实践练习方式单一,基本没有社会实践进行知识拓展。

3.学校和学生对该门课程的重要性认识不足

计算机组成原理是计算机科学与技术系的一门核心专业基础课程,从课程的地位来说,它在先导课和后续课之间起着承上启下的作用。但是由于该课程偏重于理论性,课程成果产出不明显,因此很多院校仅仅将其作为一门普通课程来开设。学生觉得该课程中讲授的内容距离实际应用比较远,与其学习计算机的内部电路和工作原理,还不如学习一些编程技术来的实用。基于以上原因,学生学习热情不高,没有做到全身心地投入到该课程的学习中。

4.缺乏稳定高效的课程教学团队

民办院校办学历史大多较短,很多院校的内涵建设不够充分,院校教学团队的建设没有得到足够的重视。教学科研能力偏弱和研究成功积累不足直接导致计算机组成原理课程建设的不完善,从而也影响课程教学的开展。

二、《计算机组成原理》课程教学设计

1.教学内容和学习资源设计

(1)建立以行为目标导向的课程组织结构

针对不同专业、不同层次的学生选择合适的教材,以教材为中心,围绕教材内容进行学习资源、教学活动、教学策略等方面的设计。

(2)设计课程的学习资源

学习资源即所有“可资学习之源”,指对学习者在学习过程中可以利用的一切资源,包括课程的补充学习材料、练习、测试题,以及网络教师、学习伙伴、同步或异步交流内容、网络外部链接,等等。在计算机组成原理的教学过程中可以考虑建设课程的教学网站,将学生学习过程中所能够利用的各种结构化和非结构化的资源组织起来。教学网站提供课程的背景材料、讲解性材料、课程案例、练习和测试题等资源。同时,在教学网站中搭建教学交流平台,实现教师与学生、学习伙伴之间进行同步或异步的交流。

2.设计高效的开放式教学过程模式

“关于深化教育改革、全面推进素质教育的决定”指出“智育工作要转变教育观念,改革人才培养模式,积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新的意识,切实提高教学质量。要让学生感受、理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和创新思维习惯,重视培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力,以及团结协作和社会活动的能力”。

“决定”指明了教学模式改革在教学工作中的重要地位。教学过程模式的设计目标在于改变教师与学生传统的教与学的观念,达到使教师从传统的中心地位走出来,培养以学生为中心的观念;使学生从传统的被动学习中解放出来,做到自主学习、独立探索、提高创新能力。我经过不断的教学探索和总结,结合“六步教学法”在计算机组成原理课程教学中设计多维一体四步教学过程模式,在教学资源网站平台支持下,采用“导学―讨论―实践―总结”的教学流程。

(1)导学

在进入课程学习之前,将《计算机组成原理》课程的教学大纲、教学日历、重点难点、实验要求、预备知识,以及要达到的教学目的等内容介绍给学生,同时在教学网站上面,使他们了解、掌握与学习有关的所有情况,便于自主、能动学习。另外,在教学过程中,建立协作学习小组,在每章节教学开始之前为学生提出问题、确定假设、给出推理与验证思路、指导资料获取方法、引导学生顺利学习好指定的学习内容。

(2)讨论

经教师导学和协作学习小组自学之后,该章节内容开始讲授之前和学生就相关内容展开讨论。在讨论中,教师和学生处于相同的地位,师生通过互动讨论,建立感情,体现群体作用;同时,在课堂教学以外,通过教学网站的交流平台也可以进行讨论,以方便学生随时遇到问题时能求得帮助。交流平台以教材的章节编号来进行组织,使得交流范围和内容更加具有针对性,也方便其他同学进行查阅。讨论方案的设计要考虑点面结合,例如,介绍补码运算之前可以对照原码设计讨论题目“补码在计算机的使用意义”。通过讨论,学生能够自主地去了解和掌握补码表示,从而引出补码运算规则等内容。教师可通过讨论式教学,引导学生养成正确的逻辑思维习惯。特别对于一些有质疑、值得争辩的问题,要引导学生在课堂上即兴讨论,抛出大体思路,达到释疑解惑的目的。

(3)实践

这里是指对理论课堂教学中比较抽象的内容进行辅助实验证明,或者通过作业和课程设计等进行检验或验证,找出问题与差距,修改原设计方案,循环进行直到相对比较最好。例如,在学习原码一位乘和补码一位乘之后,布置任务要求学生通过编程实现模拟寄存器中如何移位,如何处理寄存器中位数限制的问题。通过亲身体会和验证,学生对知识的掌握更为深刻。

(4)总结

一是对讨论内容的总结,二是对实践环节的总结。方法可采用在教师指导下由学生进行,也可由教师完成。

“多维一体”的教学过程模式指在教与学的过程中以学生为主体,教师为辅助参与者,利用文字教材、音像、动画、电子教案、教学网站等各种资源进行教学,同时也方便学生进行自主学习。

有研究指出:人的情感对学习的效果影响极大,有激情的学习可以使人很快进入最佳的学习状态,而消沉抵触的学习将影响学习者的学习能力的发挥,导致学习效果下降;基于人文主义就是在教与学的过程中,师与生建立起融洽的氛围,从而激发学生的情感与潜能,可以促进学生的能动学习热情,达到满意的学习效果;群体合作可以使不同层次、不同年龄、不同阅历、不同水平的学生通过分组研讨和网上学习,共享资源、切磋经验、展开竞赛、情感交流、研究合作,使之经过讨论和协商,在一种亲和、认同、感染中取长补短,获得最有效的学习指导和帮助,取得满意的学习效果;利用多种媒体辅导是当今信息社会不可缺少的手段,在计算机网络、尤其是Internet高度发展和普及的今天,利用网络和多媒体技术进行学习是历史的必然,通过这种方式的学习,不仅可以使学员学到应该学习的知识,而且可以使他们掌握现代学习技术和现代的学习方法。

多维一体四步教学模式激发了学生的学习积极性、主动性和探索性;及时反馈、发现和掌握学习者情感和技能目标,提高教学质量和学习效果。

3.完善实验教学

实验教学是培养学生具有较强动手能力和创新意识的重要环节,是全面提高学生素质的有效途径,在培养学生多种能力方面起着理论教学不可替代的作用。

目前高校计算机组成原理课程实验方式主要有两种[1]:一种是利用固定结构的实验平台,这些实验平台将CPU的各个组成部件全部做好,学生只需按要求连线、拨动相应输入或控制开关来完成实验;另一种是应用EDA技术进行实验,利用软件生产商提供的软件先设计实验电路,然后将实验电路下载到实验FPGA以后,利用实验仪的相应硬件资源直观地观察实验结果来验证实验电路的设计。这种固定结构的实验平台可帮助学生深刻理解计算机主要部件的工作原理,提高学生动手能力;但其缺点是都是验证性实验,实验内容的扩展性不强,学生的设计难以突破实验箱的限制。完善实践平台,在单一的以实验箱做实验的基础上,增加软件仿真环境丰富实验项目。

除了完善校内的实验环境,教师还可以组织学生参加各类相关的竞赛,创造机会参加社会实践拓展,寻求多样化的实践方式和机会,激发学生的学习热情和提高动手能力、创新能力。

4.建立稳定的教学团队

教育部[教高16号]文件指出:“‘十一五’期间,国家将建设一批优秀教学团队,提高教师队伍整体水平。”教学团队建设已成为现阶段高等院校教学改革的重中之重。课程教学团队的建立,对提高教学质量具有重要的推动作用。《计算机组成原理》作为计算机专业中的基础课,对《数字电路》、《操作系统》、《汇编语言程序设计》等课程的开设起到承前启后的衔接作用,实际操作中可以将担任该几门课程教学的教师组成一个教学团队,有利于教学开展。

三、结语

深化《计算机组成原理》课程教学改革,有利于提高教师的教学水平和教学质量,促进课程的建设与发展,提高学生的硬件设计能力。但是教学改革涉及教学活动的各个方面,教学方法、教学内容、教学手段等方面需要改革。因此在课堂教学中不仅要传授书本知识,而且应旁征博引,增加相关的科技进展和科技动态等内容介绍,甚至穿插当前的时事政治和生活趣闻,使得课堂氛围更加生动活泼。

参考文献:

[1]武法提.网络课程设计与开发[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]马汉达,赵蕙.计算机组成原理实验教学改革[J].计算机教育,2010,(17).

[3]魏星,穆振海,刘旭明.《计算机组成原理》课程教学改革初探[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2009,(4).

[4]侯英梅,袁瑾洋,陈子.独立学院教学改革初探[J].科学之友(B版),2008,(2).

组成原理课程设计总结篇5

1课程设计前的调查与辅导

在开始化工原理课程设计之前,充分了解学生对前修课程如物理化学、化工热力学、化工原理等课程理论知识的掌握程度,了解学生查阅文献获取物性参数和相关公式的能力,了解学生是否具有一定的工程、经济观念,了解学生对计算机CAD绘图能力的掌握情况。上述内容均是在化工原理课程设计过程中学生应具备的知识与能力,通过课前调查,掌握学生的基础,进行适当的辅导与指导,使学生在开始课程设计之前提前进入状况,让学生建立信心,激发学生积极主动的完成将要开始的课程设计。

2课程设计教学过程

课程设计的任务(或题目)是教学的核心,也是能否培养和锻炼学生工程实践能力的关键。在教学过程中,为了全面的地锻炼学生的查阅文献、设计计算、实际分析和CAD绘图能力,课程设计的选题在符合教学大纲要求的前提下结合工业实际,设计结果有较好的参比性。

2.1任务布置

在分配任务时根据学生的理论知识基础和储备进行合理的搭配与分组,做到每组成员具有较均衡的知识能力。设计题目做到每人一题,尽量避免抄袭现象发生,如进行精馏塔设计时,所有学生都有自己的产量、馏出液组成、釜液组成、原料状况与组成、回流比等;组内成员具有个别不同的数据,根据计算结果可以对比不同条件对设计结果的影响,如回流比的不同、原料状况不同、馏出液组成不同、釜液组成不同等。如此一来,组内成员在进行设计计算时,都能积极参与到整个过程中来,每个人计算设计结果都是对比分析与工程评价的一部分,能够较好的提高学生的参与性、积极性,同时激发学生主动思考和创造。另外在课程设计开始之前,指导教师应仔细地讲解设计内容所对应的工艺流程,并将整个设计计算过程进行具体的说明,就设计计算过程中容易出错的位置进行重点指出。

2.2答疑与引导

在进行课程设计的过程中,方案设计是设计计算的重点,如在进行换热器设计时,如何选择合理的工艺流程和换热器的类型,需要根据加热介质和冷却介质的状况、换热器在整个工艺流程中的地位等因素来综合考虑,如进行精馏塔设计时,是选用板式精馏塔还是选用填料精馏塔,都需要根据物料的物性参数和实际工艺条件来共同决定。设计过程中应及时引导学生改进方案,组织学生讨论分析,通过对比综合选用较合适的设计方案。在课程设计的进行过程中,要及时了解与掌握学生设计的进度与状况。由于学生的知识基础和能力的差异,在获取基础数据、物性数据、方案设计、公式选用等方面都会有或多或少的困难,对学生遇到的问题可以通过以下三种方式进行解决:(1)对于个别同学遇到的个别问题,教学过程中采取一对一的答疑方式进行,就学生的问题进行个别解答和指导。如在换热器的设计过程中,就管程和壳程走何种流体,主要从介质的安排能够达到提高传热效率和节省材料的方面来考虑,易产生污垢、腐蚀性强、高温高压的介质走管程,粘度较大的介质走壳程;(2)对于大部分学生在课程设计过程中遇到的共性问题,采取集中详细讲解的方式进行,并对该设计过程进行中所涉及的知识点在实际工程中的影响进行引导与分析。如板式精馏塔的设计计算中,对于塔板数的计算,可以通过图解法和逐板计算法来进行,根据查阅文献获得的基础数据做出物系的平衡曲线或计算出物系的平均相对挥发度,再根据原料、馏出液、釜液的浓度和选择的适宜回流比获得精馏段、提馏段的操作线方程,由原料状况获得进料线方程,根据上述内容可以选择图解法或逐板法来进行计算;(3)对于设计过程中学生遇到的不了解设备形状和结构等方面造成的困难,指导教师通过实物、多媒体图片及动画的方式向学生展示说明,让学生充分了解设计中所选用设备的结构和特点。

2.3课程考核

化工原理课程设计的主要目的是进一步加强学生对理论知识的理解与掌握,同时培养学生综合运用专业知识的能力和处理实际工程问题的能力。因此,在课程的考核方面也主要从这些方面着手,课程考核主要通过如下三个方面来综合评定学生完成课程设计的成绩:(1)遵守课程设计纪律的情况,对基础数据的获取方式或途径,重点考察学生对前修理论课程的掌握情况;(2)考察学生在设计计算过程中,针对实际问题是否能够结合理论知识、实际经验和工程经济方面进行全面分析与预判;(3)分组合作过程中考察学生团队合作意识,课程设计总结与答辩过程中考察学生的语言组织及表达能力。

3总结与展望

化工原理课程设计的教学作为实践教学的一部分,能够强化学生的理论知识和锻炼学生的工程实践能力,在应用型人才培养中发挥的重要作用。近年来,课程教学方式和考核方式经过一系列的改革,从学生对知识的理解和掌握的程度以及完成课程设计的质量来看,改革达到了较好的教学效果和目的。但是,三本院校学生基础相对较差,青年教师的实际经验不够丰富,提高应用型本科院校学生的工程实践能力任重道远。

组成原理课程设计总结篇6

关键词:计算机组成原理实验;实验教学;教学质量

中图分类号:G642文献标识码:A

“计算机组成原理实验”是一门重要的专业基础实验课。主要教学任务是培养学生对计算机整体结构的分析、应用、设计和开发能力,系统而完整地理解计算机硬件系统的工作原理。学生通过这门课的学习,要掌握计算机的基本组成与运行原理的基本知识(主要是运算器和控制器),计算机硬件设计、调试和运行维护等多方面的技能。为此,这门课的实验环节就显得尤为重要。在开展好理论教学的同时,对实验教学环节必须给予足够的重视。那么,如何通过改革“计算机组成原理”这门实践性、技术性比较强的课程的实验教学,来提高学生的分析问题、解决问题的能力,是我们比较关心的问题。笔者结合我校教学的实际情况,就“计算机组成原理”实验教学目前存在的实际问题进行了分析,从以下几个方面来探讨如何提高该门课程的教学质量。

1 “计算机组成原理实验”课程教学现状和存在问题

通过这些年的教学,我们发现实验教学环节中存在一些问题,主要表现在:

(1)实验内容及实验方法设计简单,学生对实验过程不求甚解:以前开设的实验全部为验证性实验,老师简单讲解课堂实验的内容及原理,然后学生按照实验指导书列出的步骤验证,在实验过程中大部分同学只是按老师给出的接线方法完成电路连线,而对“为什么这样连线和采用这样的步骤”不加思索,只关心最后的实验结果。对电路中用到的每个芯片的功能及工作逻辑并不深究,无法真实考察每个学生的操作能力。

(2)学生学习的主动性、积极性不够,对实验教学的重视程度不够:学生中普遍存在“重理论、轻实践”的思想,没有认清实验教学在整个教学过程中发挥的重要作用。有些学生课前不预习,做实验时对实验内容、实验目的不明确,感到无从下手。作为实验课指导教师,我们的教学目的就是让每个学生将本节实验所包含的理论知识经过动手实践,作深刻的理解,进而应用到实际中。为了达到这一目的,我们需要为每个实验设置一些要求学生动脑筋的思考点,激发学生对实验目的主动思考,借以帮助他对实验的各个环节认真思考,同时通过这些思考点,指导教师可以具体地了解每一位学生对本节实验课的掌握情况。

(3) 实验成绩评定不规范:多人一组,无法真实考察每个学生的操作能力。对实验报告填写不认真。甚至抄袭,老师不易摸清学生对知识的掌握程度。

2提高实验教学效果的方法与途径

2.1在实验教学体系中引入EDA技术

计算机专业的硬件基础实验课多年来一直采用传统的芯片搭电路的方法,此方法过于陈旧,限制了学生能动性的发挥。现代工程设计,特别是计算机和通信两大领域,自动化设计(即EDA)技术是核心、是关键。模拟、仿真直至虚拟设计,是主要设计手。在计算机组成原理实验的综合与创新实验中引入EDA技术,不但提高了实验效率,也丰富了实验手段。

2.2精心设计实验教学内容

实验内容根据学院实验计划大纲要求来确实,充分考虑了可操作性与可行性。通过实验课的锻炼,使学生掌握计算机主要部件单元的组成原理、熟悉基于EDA技术实验环境下大规模可编程逻辑芯片的应用设计方法及指令系统设计过程。实验内容的设计如表1所示。

序号 实验项目名称 实验类型 实验内容简介

1 运算器实验 验证 用手动操作设计并实现两个8位二进制数进行不同的算术运算和逻辑运算。验证74LS181的算术运算和逻辑运算功能。

2 时序电路的组成与控制原理实验 验证 用硬件来验证时序电路功能。掌握时序电路的组成原理和控制原理,分析计算机中周期、节拍、脉冲之间的关系。

3 存储器实验 验证 向存储器00-04H地址单元中分别写入数据10~14。

依次读出00-04H地址单元的内容,查看各单元中的内容是否与写入的一致。

4 设计八位ALU实验 设计 利用ispDesignEXPERT软件设计环境,联机对CPLD芯片进行在系统编程,完成芯片的功能设计,实现一个八位运算器。

熟悉大规模可编程逻辑芯片的应用设计及EDA软件的使用。

5 基本模型机设计与实现实验 设计 将各部件单元构造成一台基本模型机,为其定义五条机器指令,并编写相应的微程序,设计机器指令程序,完成指定功能。

6 复杂模型机设计与实现实验 综合 设计实现具有16条基本指令的较为完整的计算机,编写相应的微程序,设计机器指令程序,完成指定功能。

综合运用所学计算机原理知识,设计并实现较为完整的计算机。

2.3实验教学的组织方法

培养学生实验能力和设计创新能力是我们实验教学的重要目标。为此,课堂上教师只是启发性的讲解各模块的工作原理,其余部分全部由学生独立完成。每次实验按图1的流程运行,严格遵循课前预习、课堂训练、实验调试、验收的实验环节。切实培养学生的实践能力。另外,要求学生给出实验重要环节记录手写稿,包括实验进行中遇到的问题及解决方法、回答实验教材中以及教师课堂上提出的思考题,它将贯穿于整个实验阶段,体现学生实际实验的情况,是学生独立实验的一项重要证明。

图1实验过程流程图

2.4构建完善实验考核体系

2.4.1采用学生答辩的方式验收实验

实验结果验收环节是非常重要的,是实验考核的重要参考依据。为了保证学生能够真正在实践中提高自己的动手能力,并且掌握相关的基本原理,必须抓好实验验收环节。在实验结果检查时,需要检查所有的电路设计和实验台演示的完成情况。并且每个学生要讲述实验原理、阐述有哪些创新或改进之处。对每个学生提出3~5个问题。学生现场答辩演示情况可以反映出学生独立思考、独立分析问题和解决问题的能力,能够直观地了解学生是否能够学以致用,达到提高实践动手能力的目标。

2.4.2使用量化的成绩评定方法

实验课程成绩主要由学生的出勤情况、预习情况、实验操作过程和实验报告四个成绩综合评定。其中,实验操作过程为主要评分依据。实验成绩的具体考核方式为:

(1) 出勤情况按次记,每次2分,总分12分,缺课1次扣6分,但无故缺课2次以上,实验总成绩记0分;

(2) 预习按次记,每次3分,总分18分,包括实验准备情况和预习报告,随堂抽查或在实验报告的预习部分体现,缺1次扣6分,但预习最大扣分不超过18分;

(3) 实验操作过程按等级评定,每个等级对应的分数为:A(90)、B(80)、C(70)、D(60)、E(50),占实验总成绩40%;

(4) 实验报告,按等级评定,每个等级对应的分数为:优(90)、良(80)、中(70)、及格(60)、不及格(50),占实验总成绩30%。

综合评定实验成绩为:

实验总成绩=出勤+预习报告+实验操作过程*40%+实验报告*30%

某学生总成绩计算实例,如表2所示。

表2实验成绩评定表

学生 记分项目 实验1 实验2 实验3 实验4 实验5 实验6 小计 总成绩

王亮 出勤 √ √ √ √ √ √ 12 12+18+83.3*40%+80*30%=87.3

预习 √ √ √ √ √ √ 18

操作 A B A C A B (90+80+90+70+90+80)/6=83.3

报告 优 良 中 良 良 良 (90+80+70+80+80+80)/6=80

这样记录成绩方便简捷,评定结果一目了然,是建立客观公正实验考核体系的有效方法。

3改革后的效果

课程结束后进行了问卷调查,学生普遍认为这门实验课的内容安排循序渐进,由浅入深,由部分到整体,便于引导初学者打好基础,每一次实验都有清晰的指导思路,这样逐步积累,最终具备对计算机整体结构的分析、应用、设计能力。不仅调动了学生主动学习的积极性、培养了学生的实践能力,还促进了教师业务素质的提高及实验室建设的全面发展。

4结语

笔者根据自己的教学实践,分析了我校计算机组成原理实验存在的问题,并结合当前的技术发展和课程本身发展的需要提出几点可行性措施,使得学生整体的实践动手能力得到提高,在课程设计、毕业设计等方面都取得了明显的成绩。随着计算机技术的不断发展,新的实验设备和实验技术将会进一步引入到实验教学中,为实验教学改革提出新的挑战。实验教师应该在实验教学过程中,根据实验效果和学生的反馈意见不断修订实验内容,丰富实验教学方法,建立科学的考核体系,提高计算机组成原理实验的教学质量,真正培养计算机本科学生对计算机整体结构的分析、应用和设计开发能力。

参考文献:

[1] 方恺晴,张洪杰,方红. 关于提升“计算机组成原理实验”课程教学质量的探讨[J]. 实验室研究与探索,2008,27(3):97-100.

[2] 李彩虹, 屈志毅,刘刚.“计算机组成原理”实验课教学模式探讨与实践[J]. 高等理科教育,2006,66-74.

[3] 颜俊松. 计算机组成原理实验教学研究与探索[J]. 重庆文理学院学报:自然科学版,2008,27(1):101-102.

The Study on Improving the Quality of Teaching in “Experiment teaching of Principle of Computer Organization”

HOU Hong-xia

(Computer and Information Engineering College, Inner Mongolia Normal University, Huhhot 010022,China)

Abstract: This paper analyzes the teaching situation and problems of “Experiment teaching of Principle of Computer Organization” in our school, combination of practical teaching experience, from some aspects such as experimental content, teaching methods, appraisal system, this article did some research and exploration to promote the experimental quality of teaching.

组成原理课程设计总结篇7

关键词:计算机组成原理;教学水平;教学方法;课程改革

作者简介:向征(1980-),男,广东广州人,广东药学院医药信息工程学院,讲师;余华芳(1975-),女,广东广州人,广东药学院医药信息工程学院,讲师。(广东 广州 510006)

基金项目:本文系广东药学院校级优质课程项目(52159505)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0061-02

“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要技术基础课。在计算机科学与技术专业的教学计划中占有重要的地位和作用。学好该课程对于提高学生的理论认识水平和实践能力将起到极为重要的作用,因此该课程的教学目标是使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术,建立计算机系统的整体概念,对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。该课程为今后学习计算机体系结构、计算机网络、计算机容错技术、计算机并行处理、计算机分布式处理技术等课程打好基础。

对于该类课程,各高等院校都从自身条件与角度给出了该类课程的教学改革或教学方法。清华大学提出了自己的建设目标和步骤,按照研究型大学的教学理念进一步向研究型教学模式转化,全面深入地开展教学改革,将本课程建设成教学特色突出、教学效果优良、在全国有较强辐射作用的精品课,进一步增强和完善研究型教学的成效,力争使学生可以掌握本课程的主要专业知识,具备设计简单可用的计算机系统的工作能力,培养良好的团队精神和高度责任心,成为具有开创意识和一定创新能力的高素质人才。[1]

广东药学院医药信息工程学院是个年轻的学院,在建院伊始,为计算机科学与技术专业的学生开设了计算机组成原理的课程,但上课效果一直不是很好。一方面是教师自身水平的问题,一方面是教学辅助材料的问题,当然还有其他问题。为了进一步改进教学质量,有效培育学生,有必要对该课程的教学进行探讨。

一、“计算机组成原理”的课程特点

“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的核心课程,其重要性已经得到广泛认识。但怎样才能取得良好的教学效果,这一问题是每一个任课教师不得不面对的问题。要想破解该问题,必须首先全面把握该课程的特点。[2]经过长时间的研究与教学实践,笔者认为,该课程主要包含以下特点:

1.抽象性

计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包括了很多对程序员来说是透明的硬件细节。例如,指令系统体现了机器的属性,这是属于计算机结构的问题。但指令的实现,即如何取指令、分析指令、取操作数、如何运算、如何送结果等等,这些都属于计算机组成问题。因此,当两台机器指令系统相同时,只能认为它们具有相同的结构。由于课程涉及到很多计算机体系的技术理论,而这些理论单纯理解的话比较晦涩难懂,因此在设计具体实现这些属性的架构过程中会出现很多理解性的问题,这就是人们经常说的抽象。在实际的上课中,这基本上是最大的问题。

2.关联性

计算机组成原理并不是一门独立的课程,其实要彻底学好弄明白这门课,必须学习其他很多课程,如操作系统、编译原理、计算机体系结构、汇编语言和微机原理等。只有把这些课程都学过之后才能在脑中有很清晰的概念或者框架,才能知道其所以然,不然总会有模糊不清的地方。另外,由于该课程的核心部分是CPU的设计,因此还要对CPU的发展历史以及指令集的演化有深入的了解,不然也可能只能观其一点而不得全貌。这些也间接导致了这门课的难度。

3.层次性

苏轼在《题西林壁》中有诗云:横看成岭侧成峰,远近高低各不同。对计算机的视野也一样,不同的人看计算机的时候可能看到的东西是不一样的。一万个人读哈姆雷特有一万种看法。从普通用户来看计算机就是一台电脑,是辅助做事情的,看不出计算机背后的东西;而从程序员的角度看,他可以把计算机分层。分层结构如图1所示。其中虚拟机器M4是高级语言机器,负责把高级语言程序翻译成汇编语言程序;虚拟机器M3是汇编语言机器,负责把汇编语言程序翻译成机器语言程序;虚拟机器M2是操作系统机器,负责用机器语言解释操作系统;传统机器M1用微程序解释机器指令;微程序机器M0由硬件直接执行微指令。从下层向上层发展反映了计算机系统逐级生成的过程,而从下层往上层观察则有助于了解应用计算机求解问题的过程。因此,“计算机组成原理”的教学必须体现这种层次性。

二、计算机组成原理的教材体系及其问题

目前最常见的计算机组成原理教材主要有唐朔飞和白中英版,两者各有特点。其中唐朔飞版采用从整体框架入手,自顶向下、由表及里、层层细化的叙述方法,通过对计算机系统概述、总线系统、存储系统、输入输出系统、中央处理器、控制单元的深入剖析和详细讲解,条理清晰,脉络鲜明,使读者能形象地理解计算机的基本组成和工作原理。[3]但经过学习之后感觉作为考试的复习书尚可,想要深入学习的人会发现教材中后面几章有关模型机的设计部分讲得太少,这不利于建立整机观念。如果只是把计算机的各个部分当成分立的器件来看待,那也就失去了学习组成原理的意义。

白中英版本内容包括计算机系统概论、运算方法和运算器、存储系统、指令系统、中央处理器、总线系统、设备和输入输出系统。整本书的架构和唐朔飞差不多,区别在于对计算机个别部分的讲解有些不同,但是深入不够,所以白中英在最新版本中加入了操作系统支持、安腾高性能处理机体系结构、教学实验设计和课程综合设计。新版本更利于理论和实践的结合。[4]

组成原理课程设计总结篇8

关键词:工作过程;项目;机床电气控制系统装调与设计

高职教育是高等教育的重要组成部分,无论从数量还是招生规模上来看它都已占据了整个高等教育的"半壁江山"。它不仅为我国经济社会发展培养了大批生产、建设、管理、服务第一线的技术型应用型人才,而且对劳动者素质的提高、经济发展和综合国力增强发挥了重要的作用。近十年来,职业教育工作者一直致力于教育教学改革,当前很多职业院校都在进行项目化教学改革。我们借鉴德国学习领域课程的开发方法,结合中国的国情,构建了基于工作过程的课程体系基本思路:打破传统的知识传授为主的学科课程模式,以项目为载体,以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践的一体化。其内涵是在老师的指导下,师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,注重学生相关职业能力的培养。在基于工作过程高职课程的建设过程中,要确保课程内容与职业岗位能力需求、工作任务、工作过程及工作场景都紧密相关,课程体系构建前后须经历行动领域分析、学习领域的设计、学习情境设计与教学实施优化四个步骤。[1]作为电气自动化技术专业的职业技能核心课程之一《机床电气控制系统装调与设计》课程因其在自动化专业技能培养的过程中的重要性,其开发也将对学生的职业技能的培养起着至关重要的作用。

一 我院电气自动化专业课程行动领域分析

本专业面向航空企业,长株潭城市群和珠江三角洲地区。培养在生产一线从事电气设备安装调试,电气设备的故障排除及维护管理;PLC控制系统的安装、调试、运行与维护;电气自动化产品和设备的营销、技术咨询、售后服务等工作,具有良好的职业道德、创新精神和实践能力的高端技能型人才。从岗位调研入手,确定了电气设备操作员,电气设备维修员,自动控制系统技术员,电气设备售后服务四个基础岗位以及自动化控制工程师的提升岗位。通过岗位群的典型工作任务分析,按照对象相同的划分原则,将原有课程进行解耦和重组,把基本继电控制电路的配盘,继电器-接触器基本环节设计与调试,典型电气控制电路的装调与维修和常用机床电气故障的排除与维护等工作任务划分到机床控制系统的装调与设计的行动领域中。

二 行动领域与学习领域、学习情境设计的有效链接

学习领域课程开发是以职业工作过程为基础进行的。基本思路是由与职业密切相关的职业行动体系中的全部职业"行动领域"导出相关的"学习领域",再通过适合教学的"学习情境"使之具体化。这一课程开发的基本路径可简述为"行动领域-学习领域-学习情境"。根据本专业的行动领域划分,明确了电气控制行业的能力领域和知识领域。基于典型就业岗位的工作过程,整合课程教学内容,以项目任务为载体,实施课程理实一体化教学模式。通过对真实工作项目和任务的提炼,结合我院现有实训条件、师资力量及学生学习特点而精心设计学习情境。按照由简单到复杂、由单一到综合、层层递进的工作过程来组织序化,以六步法(资讯、计划、决策、实施、检查、评估)对每一个项目进行组织实施,而需要的理论知识则通过知识链接环节来完成,让学生运用不同的电气设备控制及装配手段,在整个的项目实施过程中完成对常用低压电器、三相异步电机、典型机床电气系统、继电器-接触器控制系统的学习。如下图所示:

三 教学组织与实施

本学习领域采用教学做一体化的项目式教学方法,因此具有灵活多样的组织形式,但大体分为教学准备、教学执行、教学总结三个阶段。老师事先制订好课程授课计划、准备好学习工作单、安排实训室和一体化专业教室等,遵循资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法原则组织实施。在课程开始时,为保证项目实施落实到实处,将学生分为4人一组,教师提供任务的具体信息,下发学习资料,明确任务目标,并采用问题引导学生进行信息搜集。学生收到任务书后,每个小组都要经过自主学习、讨论,制定具体的工作计划,包括确定项目的目的、原理分析、所需器材、实施内容及步骤、注意事项。教师把这个项目案例贯穿于整个理论教学过程中,每次讲授时间不超过15分钟,学生则带着自己项目中的问题去理解,参与4人小组的讨论制定检修计划表,随后扩大到12人小组讨论完善检修计划表。小组组长将完善后的检修计划表在张贴板上展示并讲述,在讲解中除讲解工作原理、过程和本设计的优点外,还要讲述调研的过程,查找的资料并出示书面内容。最后老师参与决策,指出设计的优点和不足。待教师设置系统故障点后,学生小组根据故障检修表实施检修方法,并记录填写检修表,张贴展示。项目小组成员在讨论,协作的基础上,对整个实施过程进行反思检查,以小组的形式提交完善后的检修计划表,并与之前的进行比较。在随后进行的评价环节中,由每个小组组长进行汇报(维修过程、心得、注意事项、成果等),各小组进行自评与互评。与此同时,教师指导学生整理学习过程资料,指导学生完成学结,对学生的自评、互评结果进行评价,提出改进建议,并综合评价学生各项能力。为全面考核学生的学习情况,本课程主要以过程考核为主、期末总结考试为辅的考核方法。过程考核涵盖项目任务全过程,总成绩=过程考核(60%)+期末总结考试(40%),其中:期末总结考试包括技能测试(20%)和期末理论考试(20%),侧重学生的实践能力。

四 总结

基于工作过程的项目化课程在我系已实施一年,通过学生的问卷调查,同行教师评价,并与之前的课程建设相对比。我们发现,以往的教育学研究往往以学科为中心来进行,导致课程建设以理论知识为中心,以学科逻辑来安排框架,缺乏实用性,学生的学习兴趣不强烈,学习效果不理想。而实践以实际工作过程的项目化教学,打破了以知识传授为主要特征的学科课程模式,由初期的简易项目实现授之以鱼、兴趣的培养和教学方式的接受,逐步实现项目完成主题的变化,实现授之以渔这一最终目标。[2]鉴于现阶段的研究水平,在今后的课程建设道路上,我们应继续深入企业调研确定课程定位、目标与任务;加强师资队伍建设;加强实践教学体系构建与实施;坚持"教学做"合一的原则,满足学生零距离上岗的需要,学生可持续发展的需要。

参考文献

[1] 周虹.基于工作过程数控技术专业学习领域课程方案开发与设计[M]北京:高等教育出版社,2008:30.

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