关键词：大学计算机基础；计算思维培养；教学方法
虽然大学计算机基础课程教学历经几次改革，取得了一定的成绩，但当前大学计算机基础教育仍存在不少问题。很多学生进入大学之前，已经掌握了常用的电脑操作技能，教学停留在操作技能层面，忽视了计算机思维的培养。有人认为计算机只是个工具，现在的应用软件已经“傻瓜”化，人机交互性很好，使用计算机并不难，大学计算机基础这门课程可开可不开，课程常被边缘化。要走出当前计算机基础教育的困境，基于“计算思维”为核心的教学任务的大学计算基础课程教学改革，是唯一的出路。
一、计算机思维的定义
什么是计算思维？计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为，它选择合适的方式去陈述一个问题，对一个问题的相关方面建模并用最有效的办法实现问题求解。计算思维能力，不仅仅属于计算机科学家，而且是每个人都应当具备的最基础、最普遍、最适用的基本技能，就像阅读、写字、算数一样。基于“计算思维”为核心教学任务的大学计算基础课程教学，目的是培养学生具备运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解的能力，并能自觉地应用于日常的学习、研究与将来的工作中。
2006年，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》，进一步明确了大学计算机基础教学的能力培养目标、知识结构、课程设置、重点核心课程教学基本要求。提出大学计算机基础教育要围绕六大重点核心教学要求（计算机基础、程序设计、硬件技术、数据库技术、多媒体技术、计算机网络技术），采用“1+X的课程设置方案”分成两个教学层面，“1”属第一层面，即在第一学期开设的公共必修课“大学计算机基础”，是面向所有非计算机专业开置通识课程；“X”属第二层面，是与专业需求相结合的几门计算机基础核心课程，可根据各专业需求构造成不同的课程组，作为必修课或选修课来开设。以上这些都为新一轮的大学计算机基础课程教学改革奠定了良好的基础。
二、基于计算机思维培养的大学计算机基础课程教学内容规划
基于计算思维能力培养的大学计算机基础课程的培养目标，就是进一步提高学生的计算机知识和操作技能，培养学生对计算机的认知能力、利用计算机解决和处理实际问题的思维方法和初步能力、培养学生计算思维的意识和能力，掌握计算思维解决问题的一般步骤和方法，基于网络的协同能力和信息社会终身学习能力。根据培养要求，大学计算机基础课程教学内容可分为以下11章：计算机概述、计算机硬件基础、计算机软件基础、计算机运算与编码基础、数据库基础、操作系统、常用软件、Internet应用及计算机网络基础、多媒体知识和应用基础、信息安全基础、信息检索基础。着重培养学生的问题求解能力、系统设计能力和人类行为理解能力。
大学计算机基础课程的各章节知识蕴含很多拓展学生计算机思维训练的知识内容，这部分的内容，要求教师改变传统知识的教学方法，在知识传授的过程中，有机融入思考点，培养学生计算思维能力，掌握计算机思维解决问题的一般步骤和方法。
三、基于计算机思维培养的大学计算机基础课程教学方法
大学计算机基础课程的教学任务分为三种：基本理论知识传授、技能训练、计算思维能力训练。依据不同的教学内容，要灵活选择教学手段和教学方法。
在计算机基础教学中，着力实践动手能力、计算思维能力、应用创新能力的培养。要将学生在学习过程的主体地位与教师的主导作用相结合的原则，以训练为主线，将“教、学、做”融为一体，在教学过程采用“四步骤”的教学方法。
1.引入案例，提出问题
要选择与教学内容和教学目的密切相关的典型案例进行讲解演示，让学生建立感性认识，了解案例的应用背景。在教学的过程中，围绕某个知识点，教师设计若干个富有启发性的问题，提起学生的学习积极性。
如Excel电子表格中要求学生掌握数据筛选、分类汇总、数据统计分析等，单讲理论，学生不易理解和掌握，需要围绕教学目的有针对性地设计一些案例。在教学中可以某单位工资发放的电子表格为案例，运用案例进行教学。
2.案例分析，透析问题
对教学案例进行演示分析，在演示的过程中让学生发现问题、提出问题，并找到解决问题的方法，引导学生学习相关的知识和操作技能。如，讲解Excel数据管理知识模块时，以分析某单位工资发放情况.xls为案例（如下图），围绕着计算实发工资、计算工资的合计和平均值、按工资高低排序、对部门工资进行分类汇总等进行演示，该案例涵盖了公式、函数、排序、分类汇总等知识点。成功的案例教学，关键在于案例的选取与设计，案例的内容应涵盖主要知识点，突出重点难点，案例讲解过程，即是讲授各知识点的过程。
3.案例重现，解决问题
案例演示结束之后，要引导学生对各知识点和操作要领进行归纳、总结。对刚才案例的实际应用意义、重点难点、易错的知识点等及时进行总结、引申和提高。鼓励学生积极探索问题的求解方法，从而培养学生的计算机思维能力。
4.举一反三，融会贯通
为了让学生做到学以致用、举一反三、触类旁通，教师课后应及时布置相关的难度不一的课后作业，供学生在课后进行复习和巩固。
如，讲授工资发放的案例之后，围绕着电子表格公式和函数使用、排序、分类汇总等知识点，布置学生课外完成期末成绩.xls的作业，要求学生完成总成绩、平均分、排名、按课程分类汇总等的操作。
总之，在当前的形势下，计算机基础教学是培养大学生综合素质和创新能力不可缺少的重要环节，是培养复合型创新人才的重要组成部分，大学生计算机基础课程不仅要培养学生具备基本的计算机操作，更重要的是培养面向典型计算环境的问题求解方法。在教学过程中，应体现以人为本、传授知识、培养能力、提高素质、协调发展的现代教育理念，大力培养学生的计算思维能力。
参考文献：
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[3]何钦铭.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J].中国大学教学，2010（9）：5-9.
[4]朱鸣华.计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨[J].中国大学教学，2012（3）：33-35.
关键词：计算机组成与体系结构；核心课程建设；教学创新
依据上海理工大学实施教育部“卓越工程师教育培养计划”的要求，上海理工大学计算机科学与工程系确立了计算机科学与技术、计算机工程两个本科专业定位为培养计算机工程领域需求的工程性人才。在参考ACM/IEEE-CS CC2005[1]对计算机工程(CE)学科课程体系设置的基础上，我们将计算机组成原理和计算机体系结构的知识组织为一门统一的计算机组成与体系结构课程，并采用白中英教授主编的《计算机组织与体系结构》作为理论教学教材[2]。
计算机组成与体系结构课程涵盖两个方面：计算机组成的基本原理和计算机体系结构量化设计的基本方法。计算机组成原理是通用计算机系统结构的一般性逻辑实现方法；计算机体系结构揭示计算机系统的属性，包括概念性结构和功能特性，确定计算机系统软硬件的界面。二者既有区别，又有内在联系，因此，适合于整合为一门综合性专业基础课程。但是，由于计算机组成原理是计算机相关专业全国研究生统一入学考试的专业基础课，因此，我们确定本课程的教学内容侧重于计算机组成原理的教学。
根据教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会制定的《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》中关于计算机组成原理课程的实施方案[3]，我们确立了计算机组成与体系结构的教学目标是围绕单CPU计算机硬件系统的基本组成和工作原理，系统讲述计算机硬件系统及功能部件的内部结构、功能特征、工作原理、交互方式和基本设计方法，使学生理解计算机硬件系统的组织结构与工作原理，掌握计算机硬件系统的基本分析与设计方法，为计算机工程领域培养具有硬件设计和实施能力的工程性人才；主要教学任务是培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计和开发能力，系统地理解计算机系统各部件的工作原理和运行机制。
1 教学现状和存在的问题
多年来，计算机组成原理被认为是一门既难教又难学的课程。而计算机组成与体系结构则包括计算机组成和计算机体系结构，这使得教学内容更多、学习难度更大。因此，很多同行一直在通过各种方式提高这门课程的教学质量[4-7]。结合我校计算机相关专业的具体情况，我们分析发现造成这一问题的因素有三个。
第一，本课程需要有数字电路、数字逻辑知识为基础。但是，由于大一大二两学年我院采用工科通识教育的缺陷，使得计算机和网络工程两个专业的本科生在学习本课程前没有学习过数字电路和模拟电路，也不了解数字逻辑设计的方法。因此，学生基础差，难以跟上教学进度。
第二，本课程涉及的知识面广、概念多，而且计算机内部芯片高度集成化，学生缺乏对计算机各部件的感性认识。因此，理解其物理结构和工作原理比较抽象，学生难以理解。而且，由于该课程讲授的计算机最基本的原理和方法，课程教学内容的直接应用目标也不可能很明确，学生难以理解该课程的直接应用价值，对该课程的重视度不够。
第三，在计算机软件的学习过程中，学生通过编程技术可以获得可见的结果。而对比计算机硬件课程的学习，学生难以把学到的硬件知识马上应用起来，不容易获得类似软件编程的直观感受，学生普遍的认识有偏差。这导致学生误认为本课程学习内容的实用性不强或者误认为软硬件之间的联系不大，以后自己只从事软件编程工作，不需要掌握计算机硬件设计方面的知识。
基于以上对计算机组成与体系结构课程的定位，结合我校人才培养目标和教学现状，下面，我们将从教学内容设置、理论教学方法、实践教学规划、课程考核制度、师资队伍建设和综合教学平台建设六个方面具体提出本课程的建设方案。
2 核心课程创新建设的综合方案
2.1 教学内容设置
教学内容设置方面的建设主要集中在三个方面：第一是补充本课程的基础知识，包括数字电路中的TTL门、MOS管技术等和数字逻辑课程中的逻辑代数基础及组合电路逻辑设计方法；第二是补充《计算机组织与体系结构》教材中缺失的内容，比如增加计算机体系结构中关于指令级并行软硬件设计方法、Cache失效性分析、多处理机同步与通信机制等。在计算机组成原理的教学内容上，尽量补充计算机体系结构量化分析的方法和设计原理；第三是补充多核处理器技术的最新设计方法和工作机制，这部分内容主要提供给对计算机体系结构感兴趣的、学有余力的学生自学之用。
为保证理论教学和实验教学时间的充裕性，我们将理论教学和实验教学单独开课，实验课的进度和理论课的进度相匹配，其中理论教学安排64学时，实验教学16学时，使得理论教学和实验教学的学时比为4:1。此外，对学有余力和参加竞赛的同学另行再组织和指导创新实验，使得理论教学和实验教学环环相扣，逐步深化，并使得培养的学生具有一定的创新设计和实践能力。理论教学计划如表1所示。
这种教学计划使得计算机组成与体系结构课程的教学内容更加丰富，既避免了本课程只讲授计算机组成原理或者只讲授计算机体系结构知识的弊端，又能保证学生将来参加研究生入学考试时对计算机组成原理知识的全面掌握。
2.2 理论教学方法
在讲授基本原理的过程中，我们注意融入计算机硬件技术发展的新技术并作为学生课后自学的内容，注重基础理论与最新技术的融合。由于计算机组成与体系结构知识比较抽象，理论学习比较枯燥，因此教学过程中我们要与学生交流互动，向学生提出启发式和开放式的问题，引导学生深入思考。讲课中注意触类旁通，采用举例、类比的方法，将深奥、难以理解的问题用学生最容易接受的方式和语言表达。理论课程全部采用课堂教学方式，以多媒体课件为主，适当使用一些板书。充分发挥多媒体教学采用动画技术或Flash技术，充分展现基础性方法和原理的动态执行过程。比如：SRAM读写周期的过程、Cache的访问和替换策略、指令流水线的过程等。
然而，多媒体教学方法对运算方法和运算过程的教学效果却不尽人意。经分析，我们发现问题主要是定点数、浮点数进行加减、乘除的计算过程没有采用传统板书教学并按步骤书写，而是采用多媒体教学且放映速度较快，学生来不及仔细体会其中的设计技巧和验证计算结果。
因此，后期涉及到计算相关的教学，我们都尽量采用传统的板书教学方法；而对于简单的控制流程、运行机制、状态更新等内容主要采用多媒体教学方法，这既发挥了多媒体教学生动、信息量大的特点，又体现了传统板书教学的细致和严谨。
此外，理论教学过程中建议采用引导式教学方法，而不能采用填鸭式灌输教学。讲授第二章运算方法和运算器前，先要介绍计算的基本功能就是进行算术逻辑运算，既然是算术逻辑运算，那就有二进制数参与运算，那么就会介绍各种数的机器表示形式；然后介绍数值数据的加减法和乘除法，包括原码、补码和移码的计算，然后介绍计算过程的硬件逻辑实现过程；最后介绍浮点数的加减乘除运算过程和硬件设计框图。
2.3 实践教学规划
在实践教学方面，我们从实验内容和实验方式开展教学革新。在实验内容上，分别针对基础性原理、综合性知识和创新实验有针对性的开展实践教学。针对基础性原理设计了验证性实验，比如采用多功能运算部件74LS181设计16位运算器的实验电路，验证运算器的功能等；对于综合知识，我们组织设计性实验，比如给每组学生分配一张指令表，指令表中包含十余条不同的机器指令(主要包括设计HALT, MOV, ADD, SUB, MUL, DIV, LOAD, STORE, JUMP)，要求学生根据实验计算机整机逻辑图来设计指令系统中每条指令的执行流程，设计微操作控制信号和微指令格式，确定初始微地址和后继微地址的形成，然后根据指令流程和微指令格式编写出每条机器指令所对应的微程序，同时还要针对每条机器指令编写相应的测试程序，以测试微程序的正确性。最终，我们要求学生设计出一个支持简单指令级的16位计算机系统；鼓励和挖掘有潜力的学生组织开展创新型实验，以组织兴趣小组或竞赛小组的形式，开展实际的工程应用开发或创新型实验的设计工作，比如通过EDA软件设计计算机系统的存储部件、控制逻辑电路等，通过软件仿真测试并烧录到FPGA器件上，检验实验的正确性；或者采用单片机、ARM处理器或RISC处理器设计一个嵌入式实验系统。由于课程教学和实验教学学时有限，创新型实验主要安排在学期末最后一个月的短学期内实施。
对于实验方式，我们的教改措施主要有：1)要求理论教学的老师亲自带教实验课程，避免理论教学和实验教学老师分开、责任不明确，导致实验课马虎过关的现象；2)具体实验前，由老师讲解实验步骤和注意事项。授权学生将实验设备或器材带回宿舍进行充分的设计和实验，与此同时他们还可以通过实验老师的即时通讯工具或教学平台提供的学生论坛相互交流实验经验和提出问题；3)实验的教学检查采用分组答辩的形式，由学生团队自由组织并分工，撰写实验报告、答辩PPT及回答答辩提问。
2.4 课程考核制度
理论教学和实验教学单独考核并采用量化考核措施。对于理论教学环节主要考核学生的出勤率(10%)、作业完成情况(20%)、期末考试成绩(70%)。
1) 出勤率：按出勤次数计算，每次出勤计2分，总分10分。
2) 作业完成情况：每学期安排5次作业，每次总分计4分。按作业缴纳次数和作业评价结果记分， ，每次缴纳作业 =1，没有缴纳 =0； 表示每次作业的成绩，如表2所示。
3) 期末考试：成绩占理论课程学成绩的70%。
实验教学环节安排5次实验，主要考核学生的出勤率(10%)、组织与团队协作能力(10%)、实验完成情况(30%)、实验报告(25%)和答辩情况(25%)。
1) 出勤率：按出勤次数计算，每次出勤计2分，总分10分。
2) 组织与团队协作能力：根据团队成员分工情况和安排的组织讨论情况记分，每次计2分，总分10分。
3) 实验完成情况：考核每个学生是否按规定完成制定的实验任务，每次实验总分计6分，分四个等级。按规定独立完成实验任务的记6分，在同学帮助下完成任务的记4分，在指导老师帮助下完成任务的记2分，缺席实验的记0分。如表3所示。
4) 实验报告：考核学生总结、归纳实验任务的能力，是否按规定填写和总结实验任务，是否具有详细的实验分工、实验任务、实验步骤、实验结果、实验分析五大要素。每个要素1分，每次实验总分记5分。
5) 答辩情况：每次实验配以答辩环节，每次答辩总分5分，共计25分。能正确回答答辩中提出的问题的记5分，与同学协商后正确回答问题的记3分，其他记2分。
2.5 师资队伍建设
按照建设一流教师队伍的要求，结合学院师资队伍建设，我们增强本课程讲授的师资力量，引进具有国外留学经历的青年教师，建立完善的教师梯队，同时，加强对青年教师的培养，提高教师教学、科研水平，鼓励青年教师参加国内外访问学者计划或者计算机组成原理和体系结构的理论教学或实验教学培训计划。积极参加计算机学会体系结构委员会和计算机教育委员会组织的活动。
2.6 综合教学平台
建设本课程的教学网站，将每一节课讲授内容的电子课件向学生开放，便于学生课后复习和巩固所学知识。同时，进一步完善本课程网站资源，开辟专门的教学论坛、教学QQ和群组供学生讨论问题。
聘请研究生担任助教，负责与实验课的老师一起完成实验项目、回答学生问题、批改习题作业。保证学生能够随时通过电子邮件和即时通讯工具联系到这些助教，在课程学习过程中遇到困难和问题时就能够及时地得到辅导和帮助。助教将收集到的反馈信息汇总，主讲教师根据这些信息及时调整教学方式和教学内容，满足学生求知的欲望和需求。
综合教学平台的总体功能包括介绍教学内容、师资队伍、教学计划、教学进度、课件资源、在线答疑、论坛讨论、习题库、友情链接等，由专人负责管理和更新，真正实现教学平台作为教师与学生沟通的桥梁作用。
3 结语
通过以上措施，我们获得了较为明显的教学效果，实验教学的质量也得到大幅度的提高。学生由以前害怕、拒绝学习计算机组成与体系结构课程转变为对计算机组成和体系结构设计的热爱，并获得了更多直观的体会，进一步正确理解了计算机组成和计算机体系结构的作用和意义，达到了我们建设核心课程的初期目标。
通过前期的规划和初步实践，我们计划将在以下三个方面进一步推进本课程的建设。
第一，进一步了解学生的学习基础和学习兴趣，根据因材施教的思想，把实验内容分成不同的层次，面向不同的对象。保证必做实验的水平和质量，提高选做实验的数量和种类，满足多方面学生的需求。
第二，进一步与硬件设计、生产企业合作，组织学生参加全国性的设计大赛。既让学生接触、应用到最新技术的芯片或者设备，又能提高本校在企业界和教育界的知名度。
第三，根据本校学生的学习基础、课程教学计划，编制一套更适合本校实际情况的、符合计算机组成和体系结构两个方面知识的理论教材和实验手册。
参考文献：
[1] Russel Shackelford,Andrew Mcgettrick,et al. Computing Curricula 2005: the overview report[C]. Proceedings of the 37th SIGCSE technical symposium on computer science education,2006.
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[6] 郑丽萍,秦杰,王献荣. 计算机组成原理与计算机系统结构的教学内容衔接[J]. 计算机教育,2010(11):52-55.
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Educational Innovations of Computer Organization and Architecture
PEI Songwen, WU Chunxue
(Department of Computer Science and Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)
关键词：计算机组成原理；教学方法；教学研究；教学实践
作者简介：李济生（1957-），男，山西晋城人，北京交通大学计算机学院，副教授。（北京 100044）
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0123-02
“计算机组成原理”是计算机专业的一门核心课程，在整个课程体系中具有承上启下的作用。学生通过本课程的学习，不仅能掌握计算机硬件系统各部件的内部结构和工作原理，而且还能掌握计算机硬件系统的分析和设计方法，为后续学习硬件课程或软硬件结合的课程打下良好的基础。
一、 课程教学面临的困境
作为计算机专业的一门核心课程，如果没有很好的教学效果，不仅会造成学生对课程的学习达不到教学要求和目标，而且也会造成学生对后续硬件课程的学习产生畏惧心理。出现这些问题的主要原因是：
1.课程的入门难度较大
“计算计组成原理”是计算机专业学生真正面临的第一门专业基础课，起初学生往往带着极大的兴趣和信心投入到课程的学习中来。但随着课程的进行，课堂的缺课率逐步增加，有一些学生甚至在课堂上表现出思维迟钝和跟不上课程进度的现象，加上硬件课程又不像软件课程那样容易进行实验验证，课后就不能及时通过实践的方法对理论知识进行消化和再认识，随着时间的推移，学生对知识点的理解和掌握欠账增多。另外，学生常常习惯于采用软件的学习方式来学习硬件，不能正确认识学习软件和硬件在学习方法上的差异，从而造成思维方式的错位。如果教师再不能对繁多和零乱的知识点及时准确地归纳和总结，很容易造成一笔糊涂账，从而使学生在硬件课程的入门上会遇到很多困难。
2.学生普遍畏惧硬件课程
在大学教学中，硬件课程教学效果普遍不如软件课程，就是学习较好的学生也普遍反映该课程比较难学，其主要原因如下：其一是该课程涉及的知识面广、概念多，其工作原理讲解又比较抽象，学生对其工作过程缺乏感性认识，理解起来比较困难。[1]其二是不能找到准确的方法对所学知识点进行归纳和总结，很难区分各知识点之间的关联性和适用性，很难通过贯通知识点来把握课程知识的体系结构。其三是学生已经学到的软件还没有涉及对硬件的编程，因此很难理解软件和硬件的互动关系，再加上对硬件的操作又很难产生与软件一样的直观效果，学生普遍对硬件课程学习有畏惧心理。
3.课堂教学师生互动偏少
由于课程涉及的概念很多，就是对同一个概念也可能因为涉及计算机硬件部件的不同，其解释也略微不同，而学生又很难在它们之间进行区分并建立联系。例如，“异步”的概念，在串行通信中有“异步”的概念，在动态存储器的刷新中有“异步”的概念，在总线的控制中也有“异步”的概念等等。另外，教师为了在有限的课时里讲清楚一个又一个的概念和知识点，容易采用以讲授为主的“填鸭式”教学模式；而学生又不得不被动接受一个个抽象的概念。课堂上缺乏教师与学生的互动，导致学生中的很多问题不能及时得到解决，日积月累问题越来越多，学生就越来越不敢与教师互动，这种恶性循环极大地挫伤了学生的学习积极性。
教学过程中的归纳和总结偏少也是造成学生感觉没有头绪的重要原因，虽然学生学了很多课程内容，但他们并不能有效地对这些知识点进行分类和归纳，也很难总结出各知识点之间的相互作用和区别，不能及时将所学知识消化和吸收。
4.实践环节相对较弱
课程的实践环节大多根据几个重要的章节设置了一些验证性的实验，实验内容也无法覆盖所有的知识点，再加上实验与讲课之间也很难做到无缝连接，学生很难及时将不懂的问题通过实验的方法解决。因此，知识点的讲授和理解之间缺乏有效载体，很多零乱的知识点只能通过抽象思维方式进行理解和掌握，造成了学习难度大。这种不能通过有效途径对课程整体知识有效把握的局面，学生很容易丧失学习的积极性。
二、教学改革的探索与实践
前面提出了很多课程教学中存在的问题，解决这些问题不能靠某种特定的方式，而必须要采用综合整治的方法。
1.尽快帮助学生走出困境
大部分学生对电脑都感兴趣，但他们对计算机的认识仅仅停留在表面上，比如喜欢玩游戏、愿意熟悉一些陌生的软件等，但缺乏对计算机内在知识的认识和了解。众所周知，计算机处理复杂运算非常容易，而做一些辨识工作就不那么容易；而人脑正好相反，这正是计算机处理问题与人脑处理问题在功能上和方法上的区别所致。例如，人的视听触觉所获取的资料与其识别的结果具有相当大的关联性，甚至认为结果是必然的；而计算机则不同，它在获取资料与得到结果之间需要进行大量的数据处理，这个过程对人脑是显然的，而对计算机不是显然的。学生经常问到的问题完全是人脑的思维方式与计算机的思维方式的差异所致，因此在步入课程初期，教师要注重讲解计算机处理问题的思维方式与人脑的思维方式上的相同与不同，造成这种思维方式差异的原因，教会学生如何用计算机的思维方式思考和解决问题。另外，还要注意调节课程的进度，并注重采用启发式教学方式来激励学生增强发现和探索问题的兴趣，[2]尽快帮助学生走出困境。
2.面向问题的教学方法
面向问题的教学是指教师有意识地提出一些需求、现象或问题，引导学生主动去思考、探索与讨论来解决这个问题，使学生完成一个根据需求提出方案和解决问题的过程，让学生真正成为教学过程中的主体。[3]例如，在讲解计算机的中断系统时，可以先提出问题：当某个外部中断发生时，CPU是如何进入相关的中断服务程序？让学生去思考并提出解决这个问题的方案。由于学生在高级语言里都学过函数和过程的概念，他们很有可能会结合自己的编程体会提出与函数调用类似的方法。由于函数被调用的位置是固定的，而中断服务程序被调用的位置是随机的，这就引出如何解决在随机位置上调用服务程序的问题，从而提出中断失量的概念。通过这种问题式教学方式，学生不仅理解了中断和过程调用的差异，也掌握了中断调用的完整过程，并且很容易帮助学生建立起一些重要的概念。
3.教学内容的人性化教学方法
教学内容的人性化教学是将课程的某些内容用人性化的方法进行关联和比喻，从而将很多抽象的概念和理论形象化、生动化，并用人性化的方法解决，使学生掌握的知识更加牢靠。例如，在讲解计算机通信的调制解调问题时，可以用人们如何穿过很狭窄的通道进行比喻。当人在进入狭窄的通道时一定要侧过身来，这就是信号的调制，离开通道时一定要转回身恢复到正常，这就是信号的解调；调制和解调的实质就是保持信息不变的情况下，使通信信号窄带化，从而解决宽带信号在窄带信道中的数据传输问题。还例如：在讲解存贮器的扩展时，用砖砌墙来进行比喻；一块砖相当一个存储器芯片，墙相当于扩展后的存储空间。砖在水平方向的扩展相当于位扩展，而在垂直方向的扩展为相当于字扩展，砖在水平方向和垂直方向的延伸就砌出了一块墙，这就是存储器字位扩展的概念。砖与砖之间的连接必须紧凑而不能重叠，这就引申了地址空间的连续性和不可重叠性概念，再通过分析存储器片内地址和片间地址连续变化时所表现出来的特点，就能从技术上说明地址的连续性和不可重叠性的实现方法，学生就能很容易地掌握主存储器地址空间的构成方法。
4.重视归纳和总结以强化课程的知识体系
归纳总结的目的就是将一些零乱的知识点分类归纳出有条理、知识结构清晰的概念和课程体系，以便学生掌握和记忆。归纳总结要遵循由复杂零乱抽象到复杂具体，再由复杂具体抽象到简单具体的过程；这个过程就是知识消化和吸收的过程，也是将一本厚书变成薄书的过程。
归纳总结要贯穿于每一章和各章之间，要让学生知道他们在学什么，哪些地方已经学明白了，哪些地方还需要进行充实；各章的知识点有哪些，它们之间有什么关联；如果合上了教材，是否还能说清楚各章的重要知识点。如果对课程的归纳总结及时、深入和透彻，学生就不会感觉到所学的知识点杂乱无章，也不会在结课后还不知道课程的知识体系。因此，归纳总结要贯穿于整个教学过程中，以强化学生的知识体系。
5.增加专题讨论环节，弥补实验内容不足
专题讨论是课程知识点升华的重要过程，专题应以每章的主题或章节之间的关联主题作为内容。专题可由教师指定或者由学生设计，但要注意学生设计题目的合理性和可操作性，要以最大限度地调动学生的主观能动性为前提。根据时间的要求可以选择专题报告和专题讨论等形式，以分组方式组织学生。专题报告应要求学生在课后完成，专题最好能够通过实验进行设计和验证；学生通过专题讨论，归纳和总结相关专题的知识点，解析它们之间的关联度，再通过相关的实验设计和验证能将相关知识升华到一定的高度，同时也可以弥补实验内容不足的缺陷。专题讨论应包括：选题、查阅资料、分组讨论、规划方案、设计与实验、撰写专题报告等过程。
学生完成专题报告后，教师要对完成情况给予准确的总结和评价。对于顺利完成专题的学生组，要给予充分的肯定，并指明他们的不足和下一步应该努力的方向；对于有困难的学生组，要明确他们的知识结构中存在的缺陷，解决问题时所选择的不合理方法，同时也要指明今后应该努力的方向。[4]通过总结和评价，学生明白完成这个专题所要掌握的知识，始终保持高昂的学习积极性。
三、结束语
本文针对“计算机组成原理”课程在教学中存在的问题，从教学方法上进行了探索，并提出了一系列解决方案和改革思路，经过多年的实践和不断改进，取得了较好的教学效果。实际上，对课程教学方法的研究需要一个长期的探索和实践过程，探索并实践出一种有效的教学模式，对帮助学生掌握本课程的知识点，建立正确的课程知识体系，进而培养学生对计算机硬件系统的认知能力、设计能力和创新能力是非常有意义的。
参考文献：
[1]胡晓婷，王树梅，任世锦，等.提高计算机组成原理课程教学效果的途径与方法[J].计算机教育，2011，（22）：97-100.
[2]王金祥.启发式教学在计算机组成原理教学中的应用[J].科技信息，2011，（31）：286-287.
Abstract： The computer network is a combination of computer technology and modern communication technology. At present， the computer network plays an increasingly important role in all walks of life with its advantages of high reliability， high performance and high extension in all fields. Especially in the informatization process of human society， the computer network is developing at an unprecedented speed. The wide application and development of computer network， ubiquitous influences the various aspects of social， political， economic， cultural， military and social life and so on. The development of the society needs a large number of computer network technology talents. In a sense， a national computer network scale and level measures its comprehensive national strength， science and technology level and is an important symbol of social informatization.
关键词： 高职教育；计算机网络；教学方式
Key words： higher vocational education；computer network；teaching methods
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0273-02
0 引言
在高职计算机课程体系中，计算机网络是一门非常重要的学科。它实践性强、知识更新快、信息量大，同时和多学科相互交叉。因此，高职院校如何开展计算机网络的课程教学，如何培养计算机网络高技术人才显得尤为关键。本文结合当前高职院校计算机网络课程教学中存在的一些问题，从教学内容、教学方式和教学效果上进行了探索思考，并在教学中付诸于实践，取得良好的教学效果。
1 课程的特点
计算机网络课程是一门理论性、实践性和应用性很强的课程。它具有知识更新快、信息量大、多学科交叉等特点。它的理论发展和应用水映了一个国家高新技术的发展水平，是其现代化程度和综合国力的重要标志。在这门课程中，系统而全面的介绍了计算机网络的基本概念、数据通信、广域通信网、局域网、网络互连、Internet协议及其应用、网络安全、宽带IP网络、光互联网、网络操作系统以及网络设计与案例等内容。同时，高速发展的计算机技术和通信技术也决定了计算机网络技术的快速前进。而在课程的教学中教学内容也必须紧跟着技术发展的脚步。因此本课程又具有较高的时效性。计算机网络技术贯穿计算机技术和通信技术，更交叉一部分的数学原理和物理概念，从而体现其交互性强。
2 教学中的问题
在高职院校的课程教学体系中，计算机网络课程的教学存在以下常见几种问题：
2.1 高速更新的网络技术与陈旧的教科书理论不匹配 计算机网络技术的更新日新月异，而在现有的教材中，它的知识点显得有些过时。在这样的现状下，高职院校针对计算机网络课程的教学就显得跟不上时代的大脚步。容易出现培养出来的学生在毕业后不能快速轻松的与现实工作岗位相衔接的现象。
2.2 传统的教学方式无法满足课程实践性的需求 在教学方式上，计算机网络课程的大部分知识点属于基础理论，知识点十分抽象，不易理解。在目前的高职院校中，这类课程的教学方式更多的依赖于讲授手段。学生在课程中学习理论概念，难以形成完整明了的框架，仅仅依靠死记硬背，是无法实现培养学生实践能力和创新能力的教学目标。计算机网络的实践性非常强，它要求学生不仅要掌握理论知识点，更要善于与实践相结合，才能够真正成为网络高技术人才。
2.3 现有的教学评价不够合理 教学结果的考核总是直接关联着教学评价。计算机网络课程的教学评价具体表现在课程本身考核的结果。教学考核是教学过程的一个重要环节，考核的成功与否，对教学的影响是直接的。有些高职院校，还采取理论考试的方式来衡量这门课程的教学效果。这种方式是不尽科学，不够合理。还有些院校在考核比例上的设置失衡，这样的现象会造成学生更注重填鸭式的学习，缺少了动手和反思总结的环节，这对高校人才培养的实现是极为不利的。
3 教学改革措施
3.1 现在高校的计算机课程教材大部分都是几年前编写的理论知识，课堂教学又依据着教材来讲授，因此学生们在学校所学习的计算机网络知识跟不上信息时代的技术发展脚步。为了弥补这一缺憾，我们在计算机网络课程的教学中，采用“两手抓”的策略。一方面在课堂中开展理论知识点的学习，从基础上对计算机课程的学习打下坚实的基础。另一方面，我们对任课教师要求到岗再学习。教师在课余时间到计算机网络的实际岗位中进行再学习，如校园网络中心、企业IT运行维护部等工作岗位。教师在技术岗位上再学习，实现了将理论和实际相结合的重要步骤，同时在实践过程中知识结构和教学形态进行总结和分析，从中得到更有利于计算机网络课程教学的经验。
3.2 课堂教学是最普遍存在的校园教学方式。教师在完成课前备课之后，将知识点的讲授搬到课堂之上。传统的课堂教学主要以教师口授的形式，这种教学方式的特点体现在其抽象性强，计算机网络课程知识点繁多。如TCP/IP协议簇、OSI/RM互联参考模型等等，学生不仅仅掌握教材中的图片结构，更应该从本质上去认识学习网络的结构。我们在教学方式上采用理论教学和实践操作相结合的模式，理论课上我们以知识点介绍为主，教师在介绍完理论课之后，在实验室展开实际动手操作的环节。例如，计算机网络的拓扑结构①有星形、环形、总线型、树型和网状型，在实验室中，让学生进行实际连线操作，通过不同的拓扑结构，观察网络的特点与性能。既增强学生的感性认识，又提升学生的理性操作。
3.3 计算机网络课程的考查往往只体现在校园期末考试的试卷上。这在一定程度上造成学生对检查自己动手能力的忽略。我们在校园的课程评价中，保留对学生知识掌握的考查，同时结合计算机网络考证的部分。学生参加计算机等级考试，或计算机软考的考试。在此过程中，更加全面的学习网络案例的使用。在考证中全面检验自己的理论基础和技能操作，并从中提高自己的信息技术素质和工作竞争能力。
4 教学效果反馈
本文作者在课程教学的探索中付诸于实践，在实践中检验结果。通过本次的实践后，学生可以逐渐脱掉“书呆子”的空谈形象，在实际中培养动手兴趣，和学习动手能力。其中最直观明显的效果，是学生从校园毕业后能轻松快速的适应工作岗位。在刚刚毕业的大学生中，我们理论加技能两方面培养出来的人才在企事业岗位的竞争中，表现出明显的优势。从而实现高职院校培养社会急需的人才的初衷。从宏观上来讲，这样的课程探索与实践是十分有意义和现实价值。
5 总结
本次的教学探索及实践中，我们做到了从实际出发，优化现有的高校课程教学模式。并结合以往教学结果评价方法进行分析，从而得出本次教学改革的价值所在和现实意义。
注释：
①计算机拓扑结构，指计算机网络中把工作站、服务器等网络单元抽象成点，把电缆等通信介质抽象成线，从而抽象出网络系统的结构.
参考文献：
[1]邓亚平.计算机网络[M].电子工业出版社，2005.
关键词： “计算机应用基础”课程 专业特色 教学优化
随着计算机技术在各行各业的广泛应用，高职毕业生除了要具备专业技能外，计算机应用能力和水平也越来越受到用人单位的关注。而高职院校为非计算机专业学生开设的“计算机应用基础”这门课程无疑对高职学生满足社会在计算机层面的要求有较大的影响。因此，近年来“计算机应用基础”课程应服务于就业的呼声越来越高，“计算机应用基础”应不应该服务于就业和怎样服务于就业是笔者将探讨的问题。
1.“计算机应用基础”课程服务于就业的理性认识
首先，“计算机应用基础”课程作为高职院校为非计算机专业学生开设的一门必修公共基础课，旨在使学生掌握必要的计算机操作技能，提高学生的信息素养，让学生具有初步的计算机学习和应用的能力，为其后续的学习和职业发展奠定良好基础。其次，结合笔者的教学经验与文献分析实践，“学生的起点不一”是一个不容忽视的问题。学生的地域性差异、家庭背景、中小学期间就读学校对信息技术教育的重视程度、其他个人原因等诸多因素使学生的起点存在一定的差异，因此计算机基础知识和技能的普及工作非常有必要。“以就业为导向”是职业院校一直秉持的办学理念之一，“计算机应用基础”服务于就业是为了满足社会的需求，帮助学生顺利就业，合情合理，但不能盲目追求以就业为导向而忽视了该课程本身的宗旨。所以，“计算机应用基础”课程的首要任务是普及计算机基础知识和操作技能，培养和提高学生的信息素养，为其职业生涯发展和终身学习奠定基础，这是该课程服务于就业的前提。
2.以就业为导向的“计算机应用基础”课程教学优化途径
2.1基于教学模块的教学内容的优化
教学模块的设置以“计算机应用基础”课程为宗旨和社会需求为依据，在教学内容上以设置为基础模块和专业模块，基础模块对应于课程宗旨，专业模块体现各行业的社会需求。笔者对教学内容的确定、教学材料的编制进行了思考，如图1所示。
2.1.1基础模块
目前，“计算机应用基础”课程使用的一般都是通用教材，包括以下内容：计算机基础知识、WindowsXP操作系统、Word文字处理软件、电子表格Excel、演示文稿制作软件PowerPoint、计算机网络与Internet基础、信息安全基础。这些教材主要介绍计算机基础知识与技能，难以体现专业特色，因此可以将这些教学内容作为基础模块子模块的内容。
2.1.2专业模块
专业模块的设置是一个比较复杂的问题，由于涉及各行各业的不同需求和不同学校的教学情况，因而是公共教材难以解决的。笔者从自主编制的角度提出了该问题的解决思路，参照图1。
首先，高职院校或院校联盟可以成立一个“计算机应用基础”教学指导小组或性质类似的组织，负责该课程的教学方案制订、教学资源建设、教学组织、师资建设等工作，小组成员包括课程相关负责人、课程任课教师、相关专业教师等。教学指导小组可组织相关人员进行调研，分析不同专业的社会需求及可预见的各行业发展趋势，并结合学校基础设施、师资等情况确定专业模块的教学内容，并自主编制相关教学材料。其次，鉴于课程具有知识更新速度较快的特点，在不同时期专业模块的内容要随着社会需求及现实条件的变化而调整和完善。
图1 “计算机应用基础”课程教学内容建设
2.2基于项目式任务驱动专业模块的教学方法的优化
目前越来越多的教师注重教学方法的多样性，在计算机类课程中常用到的教学方法有案例教学法、任务驱动法、分层教学法、自主探究教学法等。这里提出的项目式任务驱动强调将专业模块的教学内容设计为具体的实训项目，再从课程总课时中抽出部分课时集中完成相关实训任务。比如文秘专业的实训内容可以设计为打印机、复印机、传真机、扫描仪的使用、机关公文的排版、电子邮箱的高效使用等，又如非计算机类教育专业的实训内容可以设计为利用PowerPoint软件制作优秀的教学课件、利用Excel管理教学信息、利用Word进行试卷的编辑与制作等。考虑到有些学生今后可能从事与专业无关的工作，应根据具体的教学条件将不同专业模块的实训项目设置为选修内容。同时，假如有的专业就业涉及的计算机相关知识较多无法在“计算机应用基础”课程中完成讲授，则建议单独开设一门专业计算机课程。
2.3基于加强选择与培训的教师资源的优化
通常情况下，“计算机应用基础”课程的任课教师属于计算机相关专业，这些教师的计算机知识面较广，具备一定的信息技术类课程教学经验。以就业为导向的“计算机应用基础”课程改革势必对教师素质提出新的要求。首先要求教师要有不断更新知识获取计算机新技术的能力；其次要求教师不但具有计算机水平，还必须熟悉所教学生的专业内容了解该专业的职业发展方向和工作内容要求。[1]俗话说“隔行如隔山”，因此任课教师与专业教师的沟通合作尤为重要，同时挑选善于学习的任课教师和加强任课教师相关专业知识的培训非常有必要。
2.4形成性评价与总结性评价相结合的教学评价的优化
在“计算机应用基础”的现实教学中，很多学校出现以学生获得计算机等级考试证书为教学目标，甚至以班级计算机过级率来评价任课教师教学质量的现象。应试教育在一定程度上导致学生学习存在一定的机械性，不能将知识技能灵活运用到今后的实际工作中，同时也导致教学评价的参照标准单一化。
目前，形成性评价与总结性评价在许多科目教学中得到了广泛应用，在以就业为导向的“计算机应用基础”的教学评价中总成绩应能在一定程度上反映学生的信息素养、基础模块及专业模块知识技能的掌握程度。因此该学科总成绩可以由平时成绩30%（反映学生的学习态度、信息素养）、期末成绩40%（反映学生基础知识技能的掌握）和实践操作成绩30%（反映专业模块知识技能的掌握）组成，其中对学生的考核可以采用机试、提交作品等方式进行。这样的教学评价体现了形成性评价与总结性评价的有效结合，评价手段和内容较丰富，也更科学合理。
3.结语
“计算机应用基础”课程一般在大一开设，学时有限，学到的知识也有限，而社会的需求会随着技术的进步不断发生变化，因此学生在日后工作中的计算机能力水平过于依赖一门课程是不合理的。这就要求任课教师坚持“授之以鱼，不如授之以渔”的教学观念，在日常教学中灵活运用不同的教学方法和手段提高学生的信息素养、自学能力和知识迁移能力，有效引导学生善于利用计算机满足生活、学习、工作的需要。
参考文献：
[1]解丽丹.服务职业发展的《计算机应用基础》课程改革[J].职业教育研究，2012（9）.
关键词：分层教学；阶段性考核；计算思维；抽象分解
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）10-2299-02
随着信息科学技术的飞速发展和军队对人才专业素质及信息素养要求的不断提高，军队院校人才培养方案被重新规划定位，基础学科课程标准也被要求与时俱进，能够更加精准的体现人才培养目的。
微机原理课程不仅是本院某专业士官层次必修课，也是本科电子类、自动化相关专业开设的硬件基础主要组成部分。其主要任务是使学员从理论和实践的层面掌握现代微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术，建立微机系统的整体概念，使学员具有运用现代微机技术进行软、硬件开发的初步能力[1]，逐步培养分析、解决实际问题的能力和创新意识。但本门课程信息量大、内容抽象难懂等特点使其成为学员反映最难学课程之一，如何在有限的学时里，使本门课程达到良好的教学效果并通过学习使学员具备相应能力，一直是本门课程改革的目标。
近年来“计算思维”概念的提出既有利于以类比形式开展教学，也有利于特定学科知识的拓展与深化[2]，计算思维中倡导的抽象与分解、关注分离、启发推理、协调同步、并行处理等与微机原理中技术紧密相关，将计算思维的理念与微机原理课程相结合，不仅可以降低该课程学习难度，提高学员学习兴趣和教学效率，使学员掌握微机系统核心原理与设计方法，而且通过学习过程以及多元教学方法激发学员计算思维能力，提高学习能力，促进终身学习，为学员今后利用计算机处理信息，更好地适应工作岗位奠定基础。
1 微机原理课程教学现状及存在问题
“微机原理”课程是电子类专业最重要的基础课之一。不仅理论性强，而且还具有较强的工程实践特征。目前高校开设的微机原理课程普遍存在以下问题：
1）课程自身信息量大，知识点较多，兼顾软硬件两个方面，内容抽象，学生难于理解掌握，加之课时压缩、实验室资源有限等原因，使学员对课程的学习和理解上具有一定难度。
2）微机原理课程是一门不断发展的科学，涵盖的新应用领域、新技术也不断涌现。而实际课堂授课内容往往滞后于实际应用，容易造成教学和实际的脱节。
2 微机原理课程教学改革
2.1 创新教学方法
“微机原理”课程内容抽象难理解，因此教师如何采用高效率的教学方法，调动学员学习的主动性和积极性非常重要。
针对课程的硬件、软件和接口三部分内容，采用不同的教学方法。硬件部分和指令部分由于知识点众多，有些概念比较抽象，主要借助多媒体、网络等辅助教学，激发和吸引学员兴趣；软件部分主要采用“案例式教学”，摈弃对指令格式及用法的枯燥记忆，而是通过有所指向编程实例像学员展示汇编语言指令的魅力；接口部分则以典型接口应用实验为主体，制定详细任务及步骤规划，以完成实验任务为目标，通过实践体验使学员具备相应能力。
根据内容灵活应用启发式、互动式、讨论式等多种教学方法对于活跃课堂气氛，提高教学效率起到积极作用。
2.2 课程考核方式改革
考核方式不仅能调动学生学习主动性和积极性，而且也是检验教学效果，保证教学质量的重要措施，传统考试中笔试主导的考试模式，不能体现学员创新与实践能力，所以改革考核方式应更注重过程考核，以学生真正掌握知识为根本任务，注重学习过程和对学员的综合素质与能力的培养。“微机原理”课程的考核方法要遵循：“理论与实践相结合、能力与素质齐开放”的原则，具体考核措施包含以下三个方面：
1）闭卷笔试。弱化传统笔试占主导的思想，减少笔试在总成绩中的比例。做为结课考核，从全局考察学员技能性知识的掌握情况；题型的设置方面，适当增加分析题和设计题比例，考核学员应用所学解决问题能力。
2）平时成绩考核。平时成绩是对学习过程的一种量化体现，有效地避免了学员临时抱佛脚的侥幸心理。平时成绩主要包括课堂问答成绩、习题作业完成情况。为了促进养成预习和复习的习惯，提高学员学习的积极性，教员通过课堂授课，增加与学员互动，鼓励学员回答，答错或不知道的学员不处罚，而对能正确回答问题的学员会适当增加他们的平时成绩以资鼓励。
3）阶段性考核。根据课程内容划分知识模块，利用答疑辅导的时间，鼓励学员对前一阶段某一知识模块做总结，架构知识体系，总结知识要点，由教员针对总结的知识点出题并组织小型模拟考试，答题正确率达到90%即为合格。阶段性考核重点在于促进学员自主学习，更利于培养学员自主学习能力。
3 微机原理课程与计算思维培养的关系
3.1 计算思维内涵
作为计算机学科发展的自然产物，计算思维（Computational Thinking）这一概念在2006年由美国卡内基梅隆大学周以真（Jeannette M. Wing）教授提出。她认为，计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为[3]。计算思维最根本的内容，即其本质（Essence）是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。
计算思维本身是人类科学思维固有的活动过程，它汲取了问题解决所采用的一般数学思维方法，现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法，以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。计算思维建立在计算过程的能力和限制之上，由人通过机器执行，计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计，更简单一点说，计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题的方法[3]。
3.2 微机原理与计算思维培养之间的关系
计算思维不仅反映了计算机学科本质的特征和核心的方法，也反映了计算机学科的三个不同领域（理论、设计、实现）。因此，培养基于计算机解题思路和方法的计算思维能力十分必要，这也是当前计算机教育研究的重要课题。如何在现代计算机教育中引入计算思维或者说学科形态如何体现计算思维的方式成为目前计算学科最大的问题，笔者认为核心是要转变教育观念，所有对课程的教学改革都要围绕着新的教学理念，切实将计算思维融入到课程教学中，潜移默化地培养学员思维能力、学习能力和研究能力。
微机原理课程包含硬件、软件、接口应用三大部分，与计算思维涵盖的理论、实践、设计相得益彰，无论是从知识体系架构的连贯性、完整性，还是学习知识点的方式方法上，都用到了计算思维，用计算思维的方式深入理解和学习微机原理中的汇编语言、CPU 结构原理，存储器扩展、并/ 串行口扩展、总线等重要内容，对于后续开设的课程如“单片机原理与接口”、“计算机控制”、“可编程控制器PLC”、“DSP 数字信号处理”奠定扎实基础。
4 微机原理教学改革中计算思维的培养
4.1 基于计算思维的教学过程
教员对原有教材再开发，即在原有课程中选择适当的内容设置课题，对内容拓展或深化，教员在开展教学过程中运用基于计算思维的方法，将教与学的过程有机地连接起来，使学员能够自觉利用计算思维方法（ 递归，关注点分析，抽象和分解，保护、冗余、容错、纠错和恢复，学习和调度等）达到学习目标，当学员掌握了知识点，懂得如何运用计算思维的方法之后，再通过反思评价自己的学习过程和学习方法，自主建构属于自己学习的框架和方式[4]，也就培养了学员计算思维能力，具体教学过程的实施步骤如下：
1）有的放矢。以某个知识模块为研究对象，通过计算思维的方法来获取或应用，由实践建构自己的知识结构。
2）确立课题。师生针对课题开展分析论证，深入挖掘课题内涵及可行性，共同确立研究课题。
3）团结协作。以自愿结合兼顾优势互补的原则组建课题研究小组，成员明确职责，分工协作。
4）研究方案。成员要以计算思维方法为前提，结合本小组的课题制定研究方案，在保证研究活动的连续性和明确化的前提下，合理分工，各负其责。
5）实施方案。将确定的研究方案具体落实。教员在整个过程中的作用是在偏重计算思维培养的思路下研究方法的指导和科学态度与精神的渗透和示范。
6）形成结论。课题小组通过研究学习将结果进行汇总，从中找出规律性的东西，得出结论，给出建议。
7）评价交流。将研究成果以小论文、多媒体演示、实验报告等不同的形式提交或展示出来。并对研究过程中用到的研究方法、研究成果、得失体验感受等进行全方位的总结， 以获得更深一步的理性认识，完善认知结构。
4.2 计算思维导向的课堂教学设计
将抽象分解、启发推理等计算思维的理念引入微机原理教学的课堂设计，可以简化问题，使学员获取知识从点到面，深入理解和记忆。以寻址方式内容的讲解为例，顺藤摸瓜， 从面到点逐个解密.首先提出疑问： 为什么要有寻址方式呢？ ，根据先验知识，微机工作总是对”数”操作，而”数”在哪里？可以提问学员，让他们来回答， ”数”可能在不同的地方，要找到他们，要根据地址来寻觅，所以就有了”寻址方式”，“面”就被首先提出来了。进一步引导学员，具体”数”在哪些地方呢？可能在指令中，所以“立即数寻址”、可能存放在通用寄存器中，所以就是“寄存器寻址”、也可能存放在存储器中，那么就是“存储器寻址”，至此“线”也给出来了，有了“面”和“线”，教员进一步引导， 在存储器中的 “数”必定有个存放的地址吧？ 按照之前存储器存取数，先找到段基址，然后确定偏移地址就能确定在存储器中地址，由于“数”的存放地址的表达有很多种方式，因此，“存储器寻址”就引申到其他具体寻址方式，如“寄存器间接寻址”、“相对寻址”、“变址寻址”等，至此“点”也给出，纵观“面”、“线”、“点”一气呵成，顺藤摸瓜，学员既明白了寻址的概念和用途，也明白了各种寻址之间的联系和区别[5]。学员对这部分内容更容易理解和记忆。
将计算思维引入课堂教学设计不仅需要教员对内容非常熟悉，而且对知识结构有着系统把握。既要能站着全局高度，指引解决问题的思路、步骤和方法， 以突出教学内容的重点，帮助学员树立系统的概念，又要能启发引导学员寻求解决问题途径，深入细节、逐步探索。
5 结束语
微机原理课程教学融入计算思维的元素，不仅指明了课程的教学目标，提高了教学效率，而且对培养军事人才创新思维能力、综合实践能力都起到了积极的作用。随着融入计算思维的新教学体系的逐步完善，教学不再是枯燥的讲授，晦涩的抽象，而是帮助学员打开思维空间，激发探索求解欲望的金钥匙。
参考文献：
[1] 焦纯，卢虹冰，等.论“微机原理与接口技术”的课程设置和改革[J].价值工程，210-211.
[2] 李晓明，蒋宗礼，王志英，等.积极研究和推进计算思维能力的培养[J].计算机教育，2012（5）：1.
[3] Wing J Computational Thinking[J].Communication of the ACM.2006.49（3）：33-35.
实践育人是目前我国大学教育面临的新问题尽管多年来大学教育一直强调教学实践，但是如何完善实验环境，使实践教学与课堂教学有机融合，是我们面临的问题。新模式注重实践教学体系，从计算机技术的产生、发展以及发展过程中里程碑式的人和事，使学生对计算机技术影响人类文明发展有了全面系统的了解；突出计算机技术在相关专业和交叉学科中解决问题的思维方式与科学方法，进而激发学生的思维与创造力；拓展学生的自我学习空间，构造多层次创新人才成长环境，使学生充分感受到计算机科学与技术的渗透力，面对未来敢于挑战。基于新模式构建的课程体系突出公共基础课程的特点，从单纯的技能培养上升到强调通识知识、文化的学习和对学生计算机思维能力的培养。围绕新模式我们开展了一系列教学实践，构建以资源整合为基础的实践训练平台。
2以计算思维为导向的计算机基础教学课程新体系
计算机基础教学课程新体系以学分制为基础实施目标管理，设定总体学分要求，学生可据此自主构筑知识结构。新的课程体系内容包括如下3层：
（1）素质培养层。通过大学计算机基础培养大学生所必须具备的计算机文化基本素质，在计算机基础知识与综合能力方面打基础，为后继课程作准备。
（2）思维训练层。以培养学生计算思维的基本方法和运用计算机的基本能力为目标。计算机程序设计作为大学计算机基础课程后的一门重头课，教学内容针对不同专业领域，覆盖面向对象的C++、Java、VB、Web等不同的实践环境，支持实现分类分层教学，满足学生的学习要求。
（3）拓展创新层。该层目标是开拓学生视野，提升学生综合应用计算机的能力，使学生具有基本的创新意识。通过一组选修课程（如与专业结合的计算机课程、前沿技术的计算机课程等），进一步培养学生的计算机综合应用能力和创新能力，满足专业需求和信息化社会对人才的需求。
3以培养思维创新能力为核心的实践教学体系
3.1多层次人才培养的实践教学平台
按照新的教学体系，以文化修养熏陶和基本操作技能训练为基础，以计算思维素质培养为核心，以综合应用和创新能力培养为主线，构建新的实践课程体系（以下简称“新体系”）。新体系横向划分为4个层次，重视操作型和技能验证型实验，普及设计型和综合型实验，鼓励研究型和创新型实验。第1层次为文化修养熏陶。学生通过计算机认知学习平台了解和认识计算机，注重计算机在人类发展历史上的作用和新的发展趋势，加深对计算机的学习与理解。该层次要求学生掌握计算机基本操作，如文字处理以及通过网络进行信息检索。学生可通过立体化学习资源以及课外辅导自行完成。第2层次为基本技能实验。以操作型和技能验证型实验为主，注重基本的实验原理、实验方法和实验技能，初步培养学生的创新意识和综合素质。以计算机基本操作和基本应用为主，如掌握信息获取、数据处理、信息展示等相应软件的使用。学生可以通过选修课、实训等方式在开放的软件实验环境完成。第3层次为计算思维素质实验。以设计型和综合型实验为主，训练学生的计算机程序设计能力，重在培养学生计算思维，主要包括C++语言程序设计、Java语言程序设计、VB语言程序设计、Web程序设计和网站与网页设计等课程。不同专业方向的学生根据专业需求进行选择。本层实验强调提高软件应用能力，培养应用所学知识解决工程实际问题的综合能力。第4层次为综合应用与创新实验。本层次包括计算机硬件、数据库、计算机网络、多媒体等课程，以创新型、新技术和高层次应用实验为主，重在启发和培养学生的研究兴趣和动手能力，提高学生综合素质和研究能力。本层次的教学结合大学生创新项目，强调将教师的研究成果应用于教学中。教师根据自己的研究工作和科研项目实验项目内容。学生选择相应实验项目后，在教师指导下，自主地对实验项目进行分析和设计，以小论文或软件形式给出结果。
3.2“以学生为主体，以教师为主导”的实践教学模式
堂上不曾讲授过的知识和问题，由于不能尽快获得教师的指导，使得一些疑难问题得不到解决，严重影响学生的学习兴趣和学习效果。为此，结合大学计算机基础课程的教学改革，我们对教师工作进行重新配置，保证线上和线下都能参与辅导。同时，安排高年级研究生进行实时线上辅导，安排教师在实验室值班，承担起学生课外计算机应用技能的辅导。我们构建以能力为主导的课程考试机制，检验学生是否掌握计算机知识和技术，即学生如何应用计算机解决实际问题。考试机制将提高计算机实测比例，根据解决问题的实际效果客观评判。总成绩为“基础知识+综合实验+教学参与”，占比为5:4:1。建立学习奖励机制，即成绩结构中的教学参与成绩，对学习拓展模块和参与创新型实验的同学，综合其实验报告、实验结果演示、答辩等环节，对他们的学习主动性进行评价。在课程的总成绩中，实验成绩所占比例由20%提高到40%，对其别优秀的，经过答辩组老师的评议，其成绩可直接作为该课程的成绩，免予期末考试。3.3“惠及大众，培育冒尖”的创新人才培养模式实践ACM-ICPC(ACMInternationalCollegiateProgrammingContest)是世界上公认的规模最大、水平最高的国际大学生程序设计竞赛，是当代信息技术相关专业的大学生展示其创新实践能力和国际竞争力的高端平台。为此，我们构建了以ACM程序设计竞赛为基础的拓展创新训练平台，坚持“惠及大众，培育冒尖”的主导思想，践行“赛课结合，赛练互动”的执教方法，重视“训练平台，管理机制”的建设环节，获得了良好的实践效果。ACM程序设计竞赛是少数精英型学生参与的活动，但是也不能曲高和寡、脱离大众。根据学生的实际需求，结合国内、国际不同层次的计算机竞赛要求，在重点培养拔尖人才的同时，充分利用优势资源，面向全校开设讲座以及校内竞赛，达到鼓励一般、重点培养的目的。
4差异化教学实践模式
4.1基于学科差异的分类教学
好的教学体系需要一个操作性强的教学模式来支持。计算机基础教学面对全校不同专业的学生，每个专业的计算机能力要求差异较大。在对北京交通大学各学院调研的基础上，我们对专业需求进行分析、归类和总结，根据“学科专业、知识结构、培养层次”构建如下的计算机基础课程分类、分层和模块化的教学模式。学科专业分为3个大类：理工类、人文/外语类、经济/管理类。知识结构分为3个模块：大学计算机基础、程序设计基础和计算机技术与应用。培养层次分为2个层次：基本能力培养和创新能力培养。
4.2基于学生个体差异的分层教学
根据学生个体差异，构建“强基础，重技能，鼓励创新”的层次教学结构，强化对理论知识的掌握和对实践能力的培养。理论知识分为基础知识、专项应用和综合应用3层；实践能力分为基本技能、应用技能和创新技能。新课程体系在教学实践中考虑学生的个体和专业差异，培养方案面向全体学生。如图2所示，基础教学强调对基本的概念、原理和方法的掌握，目标定位在使绝大部分学生通过学习能够掌握该课程领域的基本知识和技能。学生在学习过程中可以根据各自的基础选择学习或免修。个体培养面向优秀学生（如思源班、卓越工程师计划班、国际班等），该部分教学与学校的大学生创新活动和学科竞赛相结合，使学生有机会进一步拓展视野，提高能力。
4.3基于过程的模块化课程教学
在分类、分层次教学体系中，每门课程采取“重基础、强实践、过程考核”的模块化教学。每门课程包括基础知识模块和研究拓展模块。基础知识模块为本课程所有学生必须掌握的基础理论和基本技能；拓展模块为根据授课对象构建的该课程的专项应用知识和技能。我国中学计算机教育状况不均衡，为满足不同水平学生的求知欲望，考试采用阶段性过关考核方式，每学期安排至少2次考试，对于已学习过相关内容的学生可以参加第一次考核，通过后进入优秀学生培养过程的学习，进行拓展模块知识的学习。拓展模块由任课教师根据所在教学班的具体情况进行安排，充分发挥教师的优势，体现个性化教育。
4.4实践教学新体系
建立与理论教学并行的，既相对独立，又相互联系的实践教学新体系。新体系加强基础，拓宽专业知识面，培养学生综合实践能力，全面提高学生的实验知识、实验技能、工程素质和创新能力，加强学生的社会适应能力。新体系压缩了课内教学时数，增加实验时数，同时精选知识点和技能点。教师在课堂上讲出内容的精髓后，让学生在计算机上练习实验相关的技术和方法。教学和实验时数一般达到1:1甚至1:2，如C语言程序设计课程，24学时上课，24学时实验教学，再加上24学时的课外实践。
5教学实践与成果
5.1新课程体系应用
2012北京交通大学新教学计划规定非计算机专业计算机课程选修学分为4学分。根据计算机基础教育的指导思想与教育理念，大学本科学生入学后先学学计算机基础课程，然后选修1门程序设计课及相应的课程设计。
5.2教学实践成果
新课程体系经历了“研究—实践—调研—修改”的螺旋式发展过程，我们从教学实践中找问题，发现新方法，不断完善课程体系。
1）开展能力培养与思维训练相结合的实践教学。利用自制的立体化教学资源，突出实验教学中的分类、分层的分级实践教学模式，以满足不同基础不同层次不同专业学生对教学的需求，实现因材施教和个性化培养。新课程体系在2010年选择了3个学院、4个课堂进行试点，2011年开始在新生范围内试运行，2012年在全校范围内试行新课程体系。2）突出过程考核与理论考试相结合的能力检查机制。利用自主研制开发的在线考试系统和试题库构建灵活的考核机制。自2008年以来每届新生的大学计算机基础课程考试全部采用“实验作业+课程设计”方式，强调对学生实践动手能力和计算机综合应用能力的培养；C语言程序设计课程采用笔试和上机编程相结合的模式，其他系列课程则分别采用开卷、半开卷等模式进行考核。
关键词：计算机组成与结构；教学组织；控制器原理与设计；课程设计
中图分类号：G64 文献标识码：B 文章编号：1672-5913(2009)04-0092-03
1 课程地位和特点
各所大学对计算机专业都制订了各自的学科教学计划，大部分都参考了CC2001或CC2005。CC2001与CC2005是IEEE/ACM分别于2001年和2005年的具有指导意义的计算学科本科教学参考计划(computing Curricula)。“计算机组成原理与结构”课程在CC2005中是一门计算机结构与操作系统方面的中级课程，采用精简的、系统的、主题教学方法相结合的教学方法，它是这个方向最基础的重要课程。这门课程不仅在后续课程学习中有非常重要的承前启后的作用，而且在学生以后的职业生涯中也有着非常重要的作用，大部分有关计算机的专业概念都是在这门课程中给出的，它让你学会设计一个复杂的系统应该从哪儿入手。
“计算机组成与结构”课程要求掌握计算机组织和计算机结构两方面的内容，计算机的结构是指那些对程序员可见的系统的属性，直接影响到程序的逻辑执行，包括指令集、数据的表示、I/O机制及内存访问技术。而计算机组织是指实现其结构规范的部件和它们相互的连接，其中包括那些对程序员透明的硬件细节，如控制信号、计算机和外设的接口、使用的存储器技术等。最终目的是达到从系统、整机的角度理解计算机的结构与组成。由于计算机是一个复杂的系统，完整并清楚地描述它本身就是一项非常困难的事，更何况还要求学生不仅要掌握计算机结构的内容，还要掌握重要部件的组成原理与设计方法。所以这门课程的教与学都比较难，是老师与学生比较头疼的一门课。
该课程的特点具体体现在以下几个方面：第一，内容庞杂。“计算机组成与结构”课程，对于计算机各个专业来说都起到一个高屋建瓴的作用，它既要全，又要精，还要细，在内容详略选择等问题上是非常值得推敲的；第二，内容的关联不是特别紧密，比如计算机的各大部件之间虽然相互关联，但由于各大部件本身就足够复杂，在相应章节已疲于内部结构及原理的介绍，而对于相互的联系，很多情况下都涉及更多的实现细节，无法在局限的篇幅中介，所以各章内容显得很零散，系统性不强；第三，很多内容比较抽象，无法直观展现，学生学习过程中较难提起兴趣。
2 内容组织
国内的“计算机组成原理与结构”课程一般介绍单处理器计算机的组成原理与结构体系，包括数据在机器中的表示、总线系统、设备接口、存储器组织与结构、指令系统、中央处理器(含运算器与控制器)、流水与并行处理等内容。其中重点是数据在机器中的表示、存储器组织与结构、中央处理器等内容。而对设备接口、指令系统等只作简单介绍，在后续的“汇编语言与微机接口技术”课程中再作重点介绍。本课程对流水与并行处理也只作简单介绍，其详细内容在后续的“计算机系统结构”中重点介绍。
大家对该课程的基本内容是有共识的，但对于这些基本内容的组织却有比较大的分歧，有些人先讲整机系统以及部件之间相互连接，然后由部件到结构、原理至具体实现；而有些人则先从每个部件的实现原理到结构，再由各个部件相互连接而成整个系统，再到整个系统的结构等等进行讲解。也有一些人讲两种方法进行结合。每一部分内容的组织也有分歧，我们通过多届的教学有一些体会，当然不同老师的观点也不尽相同，这里介绍一下我们对内容组织的考虑，希望与同行们共同探讨。
2.1 分章内容安排
一般来说，学生是没有错的。我一直认为，如果一门课不能吸引学生，作为老师，首先考虑的就是自己的教学是否有问题。只要这么去想，教学就会有改善。而教学过程中第一要改善的就是内容的组织。回想学生时代，一门课上过二、三次课后，也就基本确定喜欢不喜欢这门课了，所以一开始的内容组织就非常重要。
计算机如此之复杂，讲解需要有一个引导的过程，如果一开始就讲数的表示，计算等等，学生会觉得很枯燥，不知目的何在。很多教科书也是这样讲的，实践证明，这样的开端效果不好。如果一开始利用一章来足够概括，也足够简明地向学生介绍一下计算机的功能和工作过程，进而引出整门课的内容组织，学生就容易与老师的思路同步，而且对整个计算机有了一定了解以后，自然而然地就会对其中每一部分的工作原理以及设计感兴趣。
第1章是计算机系统导论，首先介绍计算机系统的分级层次的概念，指出本门课程在其中处于什么位置；然后简单地介绍一下计算机硬件的组成及功能、计算机执行程序的过程，进而介绍计算机执行指令的过程。
这样的开端，益处有几条：第一，学生快速进入状态，它与以往课程不同之处在于，我们是研究计算机较为底层的工作原理，是要详细到一条指令是如何执行的。其实以后的各章也是围绕这个问题展开的。第二，学生学习的目标性强，知道每一章节的学习目的。第三，人有探索未知领域的本能，这样的方式容易激发出学生的本能。
第2章是系统总线，它以总线为切入点讲解现代计算机的结构以及各个部件的互连，重点不是为讲总线而讲总线。有些书上大讲特讲各种总线标准，但我认为在这一章我们首先要使学生了解，各个部件特别是CPU和存储器、各种I/O设备之间如何协调工作，CPU为什么要与它们交换信息以及如何交换信息，总线为什么要制订标准等。这些都交代清楚后，再介绍几种典型的总线标准及相关的技术指标。
讲任何一章内容都要使学生了解我们为什么要学习这一章内容，这部分内容对于我们的整体目标有什么作用，然后再往细介绍。
第3章是存储器系统，它包括了主存系统与辅存的基本原理，首先讨论存储系统的特性及它的基本操作及主要技术指标。其中，地址线数、数据宽度、存储周期等概念一定要在此讲清楚。而这些为后面的存储系统的分层及芯片组织打下一个好的基础。有不少学生，直到最后也无法掌握如何用半导体芯片组成一个特定的主存系统。通过调查发现最主要的问题就是前面的这些概念未能搞清楚。芯片的组织是其中一个重点内容，前面的基础概念搞清楚后，用两个例子说明芯片的组织及与CPU的连接的一些原则、方法。带Cache的二级主存系统的工作原理是该章另一个重点，其中包括地址映像、替换算法等：有关辅存的内容可以比较简单，不需详细介绍虚拟存储器的内容，因为这部分内容只有在操作系统中才能讲清梦，而且它的确也不属于硬件的范畴，但Cache与主存之间地址映像却是硬件完成的，所以它属于计算机组织与结构的内容之一。
关于存储器芯片内部如何完成二进制位的存储及读写这部分内容，有一些书中未作介绍，比如William Stallings著的《计算机组织与结构：性能设计》，他在第4章内部存储器中并未对此作介绍。我认为，存储元件如何存储信息，以及地址如何选中相应的存储单元，还是有必要讲解，因为从理解存储器的工作原理这个角度，这种细节如果不作介绍，那么它的原理总是不够完整，所以可在内容上讲清存储信息的逻辑实现即可。
第4章是数据表示及运算方法，主要介绍数的表示、算术及逻辑运算的方法，以及相应硬件实现的基本结构，这部分内容分歧较少。
第5章是指令系统，讨论计算机指令系统的发展历史、指令格式、指令系统设计原则以及RISC指令系统特点等等，这一章为后面的CPU功能及控制器原理与设计做准备。
第6章是CPU的结构与功能，讨论CPU的组成结构，指令周期及指令流水和中断系统。
第7章是控制器的原理及设计，重点介绍指令执行过程中的微操作命令，组合逻辑设计中对微操作命令的节拍安排，微操作时间表等。继而再介绍微程序级设计方法及相关的微操作控制信号的编码技术、微指令顺序控制技术等。
2.2 内容的综合及细节的处理
控制器的工作原理及设计方法是本课程的核心，前面讲的每一部分的内容都是为这部分内容的学习做准备的。在这一章，前面所学的知识又综合在了一起，由控制器将各部件的工作过程连接起来，其中指令执行的详细过程是关键，控制器需要发出哪些控制信号来控制这一过程，进而，这些控制信号该在什么样的条件下发出，然后写出每一控制信号的逻辑表达式。要想理解控制器的工作原理及设计方法，必须从组合逻辑控制器设计着手，给学生一个直观的设计过程，这样控制器的设计框架就在脑中形成，而后面的微程序控制器的设计，只是将上述分析得出控制信号进行编码，形成微指令，并存放在控制存储器中，指令的执行过程也就演变为从控制存储器中一一取出相应的微指令执行而已。
虽然微程序控制器的设计已成为大部分复杂计算机控制器设计的主流方法。但从理解角度上来讲，组合逻辑控制器的设计是理解控制器工作原理及设计方法的关键。如果像国内一部分教科书中所讲顺序，先讲控制器功能，进而直接引出微程序控制器原理及设计，最后是硬布线控制器设计，许多学生学了半天，学了编码法，但最终也不知控制器是怎么工作的，整机观念更是建立不起来。
在实践中反复证明的一点是，学习复杂的系统，必须使学习者首先建立整体框架，然后详细了解每一部分，最后再将每一部分综合起来理解。这样就可以将一个复杂系统从上至下地了解清楚。坚决要杜绝的就是，框架建立不起来，却在许多细节问题上反复纠缠。这样很快就使学生对这门课程失去耐心和兴趣。
那么对于许多的细节如何去讲?这是这门课教学过程中一个较难解决的问题，如果能与每一部分连成一体的，就顺着讲下来；如果在逻辑上并没有太多的联系，但又必须交待的内容，比如多字节数据传输与存储时的大端小端问题等可以用每章后的附录形式出现，这样既不影响每一部分内容的连贯性，又照顾了完整性：而讲课时也可在每章后增加一个个小专题来讲，有些内容学生自己看就可以，有一些可用来讨论，形式可多样化。
3 教学组织
内容的组织必须配合相应的教学组织，其中包括课前备课、课堂教学、课下辅导以及课程设计等环节。我认为教学改革绝不仅仅是增加一些华而不实的动态效果，或单一地追求讲课时的抑扬顿挫。这些形式上的东西都是为实质性的内容服务的，我们的目标是如何培养出符合现代社会需要的、合格的人才。
3.1 课前的准备
从课前准备来说，“计算机组成与结构”是一门经典课。许多老师认为计算机无论如何发展，它的基本原理是没变的，大体来讲这句话是没错的，但这不应成为老师照本宣科的理由。因为爱，老师心中有使命感，有责任感，甚至有危机感。每一学期开始，我都会去认真准备最近TOP500强计算机的资料，一方面让学生了解最新计算机发展状况，了解衡量计算机的几个指标，了解中国与强国的差距，以此唤起听者心中兴趣与使命感。同时涉及计算机的几个重要概念：速度、字长以及规模等。我发现，每次讲完教室里的气氛都很热烈，在接下来的授课中他们就会比较用心。
课前的准备除了内容上的不断更新，还要不断地去揣摩学生的心理和接受能力。学生要想考试得高分，就得揣摩老师的心理，那么同样的道理，老师要想教好书，就得揣摩学生的心思。我一直相信学生是想学知识的，所以我努力去做的就是让他们对此有兴趣，并沿着正确的思路去学。
3.2 课堂教学
课前充分的准备为课堂的讲授打下了基础，但有时仍然会遇上学生整体士气不高的时候，这时，我会稍作停顿，说几句题外的话，旁敲侧击一下，在内容安排上，会将一些复杂的、枯燥的内容与简单的、有趣一些的内容交叉起来。上课时充满热情，时时观察学生的状况与接受程度，及时做出调整。有时使用研究的方法，将问题提出来，我也在思考，我与他们同步分析，转换角色，将主角的位置让给他们，让他们大声地说出他们的想法，然后沿着他们的思路走，进而分析问题所在，以及正确的解决方案。这些方法在课堂上是很有效的，学生们是很清楚的，老师投入满腔热忱，他们也会被感染。相反，老师应付差使，他们就很容易随波逐流。
3.3 课外的辅导与课程设计
课下的辅导在很多情况下是配合课堂教学的，如果最近上课内容比较难以接受，那么学生在课下会用不少时间来想，如果这时老师未能及时给以辅导，那么大部分学生很容易知难而退，所以要及时与学生沟通，给予适当的辅导与疏导。
课程设计环节，一方面的目标是加深对理论学习的理解，另一方面是为了提高学生自己动手解决问题的能力。在课堂讲授环节就要考虑课程设计的需要，比如知识的准备，以及相应设计方法的学习。所以要想课程设计环节取得好的效果，在相应的课堂教学中，应该做好充分的准备，然后在课程设计中，给以适当的指导，既不让学生产生依赖思想，又不能因为太难而让学生不知所措，匆匆地将实验结果凑出来交差。
4 进一步的思考
“计算机组成与结构”课程不是一门孤立的课程，它与系统结构、汇编语言与接口技术以及操作系统课程有着密切关系，“计算机组成与结构”的老师一方面要划分好课程之间的分工，另一方面要充分了解相关课程的内容，在讲课时如果有交叉时需要交待清楚。原本它们都是相互关联的，教学过程中如果能关联是最好的，但不应涉及太深，细节问题在相应课程中讲。
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