《计算机设计与实践》实践教学中的体会与思考(一)

1、计算机设计与实践实践教学中的体会与思考(一)    【摘要】计算机设计与实践课程作为计算机组成原理的后续课程和重要实践环节，是探索综合性、创新性实践教学模式的具体实现形式。本文探讨了这门课程的建设目标：培养学生的系统性的认识能力、理论联系实际的能力、完成工程项目的能力，同时总结了教学实践中的一些心得体会。 【关键词】实践教学兴趣培养创新能力 计算机设计与实践课程作为计算机组成原理课程的后续课程和实践环节，将计算机组成原理课程的教学内容深化到应用实践，教学过程中不仅仅传授有关硬件设计的课本知识，更重要的是将重视理论知识与实践过程结合，实践教学内容不仅要将组

2、成原理知识应用到实践中，还需将知识综合灵活运用，重视学生综合能力和创新能力的训练和培养。 计算机设计与实践课程以实践教学为主，改变传统以课堂教学为主的教学模式，改变以教师为主体的“灌输式”的教学方法，采取“引、点、拨”的方式让学生独立进行实践，学生始终处于主动探索、思考的主体地位，教师由传统以教师为中心的讲解者转变为学生学习的指导者和组织者，教师在实践教学中贯穿应掌握的理论知识并引导学生将其应用到实践中。 在我院计算机设计与实践这门课程开设5年的过程中，随着这门课程不断的改进和完善，作为指导教师，也积累了一定的教学经验，在对课程内容更加深入把握的基础上，对这门课程的定位、培养目标、教学方法有了

3、更深的理解和体会。 一对课程目标的探讨 实验课是学生理解理论、探索未知、创造新知的必不可少的重要课程和手段。学生创新能力的培养，关键在于将学科知识运用于实践，并在实践中拓展知识。 作为指导教师，首先应该思考这门课要从哪些方面培养学生的实践能力，侧重点在哪里，然后才能更好地组织教学，有目的、有意识地培养学生，达到良好的教学效果。 我们认为，计算机设计与实践课程对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与科学实践能力具有特殊的作用，应该着重培养学生的以下能力： 1系统性的认识能力 建立整机概念，掌握自顶向下的问题分析能力，既能理解系统各层次的细节，又能站在系统总体的角度从宏观上认识系统，然后将系统

4、很好地分解为功能模块。这种理解必须超越各组成部分的实现细节，而认识到计算机的软件系统和硬件系统的结构以及它们建立和分析的过程，这一过程是在深入理解计算机组成原理为基础的。 2培养学生理论联系实际的能力 实验不仅仅是对理论的验证，重要的是技术训练和能力培养，包括动手能力、分析问题和解决问题的能力、书写能力和表达能力、团队协作能力等的培养。教学活动是教师和学生不断交流的过程，实践是实现这个过程的桥梁，可以启发学生深入思考、敢于创新，增强学生未来的适应性和针对性，达到良好的理论联系实际的教学效果。 计算机实践教学是计算机课程的重要环节，学好计算机仅靠理论知识是不够的，课堂讲授是使学生掌握计算机的基本

5、知识和基本技能，而计算机实践教学的目的是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际，是课堂教学的延伸和补充。计算机实践教学无论在掌握计算机理论和原理，还是培养学生运用计算机解决其他各专业问题的能力方面，都占有相当重要的位置。遗憾的是在实际工作中，有时并没把实验教学放到和理论教学同样重要的位置。计算机设计与实践就是要从理论、抽象、设计三个方面将计算机系统内部处理器、存储器、控制器、运算器、外设等各个部分联系起来，达到互相支撑、互相促进的目的。 3培养学生完成工程项目能力 计算机设计与实践实验课程不仅仅是对理论的验证，重要的是技术训练和能力培养，包括动手能力、分析问题和解决问题的能力、书写能力和表达能力

6、、团队协作能力等的培养也就是要注重学生的工程能力，培养学生完成项目实践的能力。 在计算机设计与实践课程中，对学生来说，要求学生完成的设计内容是一个相对较大的设计项目，这样的项目能够涉及不同课程中所学原理的应用，从而可以使学生把各阶段所学的内容都联系起来，达到综合应用的目的。因此，要求学生在查阅大量资料的基础上，将计算机组成原理、计算机接口等理论知识和EDA硬件设计综合、灵活掌握，由整体设计入手，合理的划分多个模块，并很好地确定模块之间的接口，数据流和控制流的走向，从而实现系统的功能并思考如何提高系统的效率，从而鼓励动手能力强的同学能够通过更好的设计优化、扩展所设计的系统的功能。 同时，要培养学

7、生交流的能力，能够很好地表达自己的设计思想，这也是工程实践中必不可少的。因此，在整个课程中，指导教师多次与学生交流设计方案，让学生在与老师的交流中逐渐理解处理器的工作原理。同时，培养学生书写报告的能力，很多学生只注重编程序，而不重视课程报告的撰写，这需要老师的引导和成绩比例分配的导向，让学生真正理解报告不仅是写给老师看的，更重要的是真正通过报告的形式提交自己的设计思想。通过口头交流和文字的书写，引导学生明确设计思路，体会整机的设计思想，使“设计”真正成为完成该“项目”的第一步。二实验教学实践中的体会与思考 虽然素质教育提了很多年，但在人们的认识里，仍然是重理论教学和知识传授，轻实验教学和轻能力

8、培养。加之学生对实验课没有给予足够重视，由此，造成学生轻视实验课现象：浅尝辄止、应付了事、不求甚解。一些学生对计算机设计与实践这门课也有相同的想法，并没有意识到这门课程完全是一门以培养学生实践能力、工程能力为出发点的“重头戏”，并没有做好为之付出艰辛努力的准备，所以当漫长的课程中遇到前所未有的挑战时，很多学生就打退堂鼓，不愿花费大量的精力投入到这样一门“选修课”上，所以，一方面应该通过调整课程的“级别”来硬性影响学生的投入程度，另一方面需要指导老师不断的鞭策和鼓励，“晓之以理，动之以情”，使学生有信心、有决心完成实验内容。 兴趣是最有力的推动剂。学生对于身边时常可见、然而原理未知的事务的兴趣往

9、往要大于对某些从未接触过的事务的兴趣。 因此，我们可以从这个角度入手，从实验的设计、题目的确定以至题目的介绍上，从身边的事务入手。逐渐地培养学生的学习兴趣，兴趣是最好的老师，在实践中容易诱发学生的学习兴趣。在鼓励教师走向“教是为了不教”的同时，鼓励学生走向“学是为了探索”。计算机设计与实践的实验内容经过很长时间才能完成从最初准备、中间调试到最后出结果的过程，这样难免会使学生产生恐惧和厌烦心理。因此在实验过程中，我们不仅应该培养学生的兴趣、对他们多一些鼓励，也应该通过一些方法、手段来让他们看到实验的进展和成果，从而让学生产生自信。例如，在实验硬件中多加入一些中间结果的显示，使学生可以看到每个过程

10、中各器件内容的变化，当看到一个寄存器的值按着自己的意愿改变时，学生一定会产生一定的成就感来激励自己完成剩下的实验。 另外，鼓励学生的独立思考能力，希望学生能够按照自己的想法而不是老师的想法来完成设计。比如，CPU设计中节拍的划分、功能模块的划分，有些学生提出了自己的方法，虽然效率不高，且不是最佳方案，但还是需要鼓励和大胆的尝试，另外对于很快完成所有实验内容的同学，鼓励其在基本功能的基础上增强CPU的功能，在成绩上给予加分。 三结论 “计算机设计与实践”是一门刚刚开设的探索性实践课程。对巩固和深化课堂教学、提高学生的实践动手和科研创新能力，对培养创新型人才是十分有效的途径。开展设计性与创新性实践教学内容的研究，完善实践教学环境，构建创新性实践教学环境和平台，培养学生理论与实践结合的能力，锻炼学生的设计能力和动手能力，培养学生的综合能力和创新能力，提高学生的综合素质有极其重要的作用。 参考文献 1向琳、左德承、罗丹彦、张展、唐朔飞.“计算机设计与实践”课程