1、针对本课程概念多、内容比较抽象的特点,通过长期的教学研究,摸索出了一整套行之有效的教学方法,并在教学过程中综合采用,达到了很好的教学效果。
(1)“启发式”教学
授课过程中,通过课堂提问,启发学生去思考,如:在讲授计算机运算方法的时候,为什么会有无符号数与有符号数?在CPU内有加法器,那么有减法器吗?为什么运算采用补码运算?这一连串问题的提出,使学生把前后两个看似相互孤立的知识点,有机地联系、整合在一起,让学生学习的不再是单个的知识点,而是一个完整的知识体系。通过启发学生,提高了学生的积极性、主动性、创造性,提高了他们分析问题、解决问题和主动探索的能力。
(2)“形象化”教学
对于教学重点、难点或比较抽象的知识点,尽量采用“形象”教学法,如在讲述存储器的读写时可和银行存钱、取钱相类比;把Cache中采用的映象规则与阅览室的位置分配进行类比;把流水线技术与工业流水线进行类比等。帮助学生形象化地理解重点和难点问题。使很多抽象的知识描述变得形象具体,使学生更容易理解和牢固掌握教学内容,抓住关键思想,同时又活跃课堂气氛,提高教学效果。
(3)加强实验教学
使学生进一步融会贯通教材内容,掌握计算机各部件功能模块的工作原理,相互联系和来龙去脉,完整地建立计算机的整机概念,加强实验课程的设计教学。
(4)“自顶向下”与“自底向上”相结合
根据计算机系统具有层次结构的特点,引导学生从系统的角度看问题。按“自顶向下逐层展开”的原则,按照层次结构来组织教学内容,如:计算机的硬件结构,引导学生自顶向下了解计算机系统的硬件结构,包括中央处理器、存储器、I/O等主要部件以及连接它们的系统总线。而对于各组成部件如中央处理器、存储器、I/O等,按“自底向上”的思路来讲述各部件的原理及如何用这些部件来构成计算机的系统。两者相辅相成。使学生更系统、更深刻地理解和掌握教学内容。学生在以往的学习中,已经比较习惯于按“自底向上”的方式来思考问题。培养学生自顶向下、系统地分析和解决问题的能力,提高学生抽象思维的能力。
(5)十分钟交流
适时的在某次课程中留出十分钟时间,提出问题,师生之间,学生之间互相交流。教学互动,激发学生的学习兴趣和热情。该门课程绝大部分内容都是大篇幅的讲述基本原理和基本概念,适当采用交流方式,如:在讲授IEEE754标准时提出问题:“如果让你们规定一种浮点数的标准应该是怎样的格式?”,首先将学生的注意力吸引过来,然后他们会猜,会开动脑筋,经过交流后得到的答案也容易留下深刻的印象。
2、本课程是计算机类的专业基础课程,也是计算机类考研课程之一,授课对象是计算机工程学院所有专业学生,每学年大约有360人。
3、目前已经实施并在不断完善以下方面的现代教育信息技术手段:
(1)采用多媒体教室和多媒体课件
本课程的课堂讲授全部在多媒体教室进行,充分利用数字化资源,特别是多媒体课件,并配以必要的课堂板书。我们开发和使用的多媒体课件是经过教师精心设计编制的,并包含有动态演示。使学生很直观地了解和掌握该课程的知识点,形象地观看到某些部件的工作原理和工作过程等。
(2)动画解析
用动画来系统、细致地解析教学内容,把以往抽象、枯燥的说教变为形象生动的动态展示和讲解。在动画中,力图用最简练的语言、最有用的动画动作进行直观的讲解,而且把重点放在各知识点的关键点上。如在讲解指令的工作过程时,用动画生动的演示每条指令的工作周期,数据流向等。使抽象、难懂的教学内容变得直观、易懂和更容易掌握。
(3)充分利用上位机实验
通过上位机实验,学生可以逐步跟踪和观察CPU执行指令的过程以及流水线的工作过程等。尤其是微程序设计实验,可以带动学生理解和掌握计算机组成原理的绝大部分知识点,更加形象和透彻的掌握该课程完整的课程体系,达到了很好的教学效果。
4、教学方法、作业、考试等教改举措
(1)充分利用网络环境和资源
通过该精品课程的建设,充分利用本课程网站和网上资源,在网上开展教学活动,包括教学大纲、实验大纲、教学方法、授课教案讲稿、教学录像、多媒体课件、课后作业题、试题库等下载。通过问卷调查、论坛、在线答疑、网上提交作业等方式与学生互动,使学生可以不受时间、地点的限制,方便地进行本课程的学习。
(2)考核内容与方法
细化实验课程的考核办法,实验课成绩由三部分组成,预习成绩占20%,实际操作成绩占60%,实验报告占20%。实验课程的成绩占课程平时成绩的80%。平时成绩由三部分组成:实验课程成绩(80%)、考勤成绩(10%)及作业成绩(10%),作业至少收两次,根据授课对象,采用行之有效的办法,如课堂留10分钟完成,尽量杜绝抄袭现象。课程总成绩由两部分组成:平时成绩(30%)和期末成绩(70%)。