计算机组成原理论文题目

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梧桐春雨

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网络工程专业《计算机组成原理》课程教学改革探讨摘要：《计算机组成原理》是网络工程专业的核心专业课程之一，在整个专业课程中起到了承上启下的作用，对于网络工程专业人才的培养起着关键性的作用。本文根据网络工程专业的专业特点，从教学内容、教学模式和实验教学三个方面进行了探索，提出了网络工程专业的《计算机组成原理》课程改革方案。关键词：网络工程专业；计算机组成原理；教学改革1 前言计算机网络是计算机科学与技术浪潮发展的第二次产物，是随着计算机、通信、多媒体等技术的发展应运而生的。网络工程专业是以现代计算机软硬件技术和网络通信技术及相关领域知识的高度综合为特征，发展迅速、应用广阔的新型专业。我国2001年增设该专业，目前国内很多高校开设了网络工程专业。《计算机组成原理》是计算机相关专业的核心专业基础课程，因此也是网络工程专业的主干课程。从课程地位来说，它是网络工程专业的核心专业课程之一，在整个专业课程中起到了承上启下的作用，对于网络工程专业人才的培养起着关键性的作用。在计算机科学与技术专业里，《计算机组成原理》课程主要介绍微型计算机各部件的功能、组成和工作原理，实验也是围绕微型计算机开设的，其主要任务是培养学生对微型计算机硬件结构的分析、应用、设计和开发能力。但是，除了微型计算机，网络工程行业还会频繁地用到服务器，因此，网络工程专业的学生需要掌握一定的服务器硬件知识。所以，完全照搬计算机科学与技术专业的《计算机组成原理》到网络工程专业中来是不合适的。如何更好的将《计算机组成原理》的理论教学和实验教学与网络工程专业的实际情况紧密结合，提高学生实验动手能力，是《计算机组成原理》教学中一个非常重要、急需解决的课题。基于这种情况，我们提出了网络工程专业的《计算机组成原理》课程教学改革和实验模式。2 教学内容改革把计算机科学与技术专业的《计算机组成原理》课程内容精简，去掉一些偏僻、深奥的内容，将微型计算机组成原理与服务器硬件部分内容进行整合，全面、系统地介绍微型计算机的基本组成与运行原理，在此基础之上介绍服务器的基础知识和服务器的各种技术，比如服务器的系统结构、存储技术等。服务器的硬件结构比微型计算机复杂的多，所以在教学内容的安排顺序上应该把对服务器的基础知识和各种技术的介绍放在微型计算机的后面。在计算机技术飞速发展的今天，新知识、新技术不断涌现，让人目不暇接，学生会认为教学内容过于陈旧而失去对该课程的兴趣，甚至对该课程产生反感。如何在有限的教学时间内，适当引导学生在掌握基础知识的前提下去了解新知识、新技术，提高学生对该课程的学习兴趣和对新知识、新技术的理解能力，这也是《计算机组成原理》课程理论教学内容改革的主要问题。为此，在理论教学内容的选择上我们遵守下面三个原则：（1）讲解单台冯诺依曼结构的微型计算机五大功能部件的组成原理以及运行原理、逻辑实现、设计方法以及如何把它们组织成为一个计算机系统的方法。（2）突出微型计算机中共性的问题。教学过程中，重点讲解基本概念、基本原理和具体的实现方法，偏僻、深奥的内容则去掉。适当引导学生在掌握基础知识的前提下去了解微型计算机的前沿知识。（3）在微型计算机基础之上介绍服务器的概念、系统结构、硬盘系统以及网络存储技术，适当引导学生在掌握基础知识的前提下去了解服务器的前沿知识。3 教学模式《计算机组成原理》是一门非常抽象的课程，传统的教学模式无法形象地描述计算机的内部组成和工作原理。因此，我们在多媒体课件的基础上又使用了仿真软件对计算机系统功能进行仿真。通过仿真系统，学生可以直观地看到指令在分步执行时，计算机内各部件之间的数据通路、数据的流动流水线的调度、数据相关和控制相关的处理等，把复杂、抽象的问题简单化、形象化，吸引学生的注意力。教学过程中要理论联系实际，在基础知识和新知识之间架起一座桥梁，启发学生用课堂上掌握的基础知识来理解新知识、新技术。比如，讲解完动态随机存储器的基本概念和工作原理后，还要向学生介绍目前市场上动态随机存储器的主流产品——DDR SDRAM，让学生自行比较技术特点，从而理解动态随机存储器的发展新动向，提高自身的理解能力和自学能力。在讲解服务器时，要和微型计算机作对比，让学生理解为何服务器会采用不同于微型计算机的系统结构和其他技术。4实验改革我们从两方面进行实验改革：实验内容和实验模式。（1）实验内容改革。以原有的微型计算机实验——运算器实验、存储器实验和控制器实验为基础，增加与网络工程专业密切相关的实验，如测试服务器性能实验、磁盘阵列配置实验以及双机热备实验。测试服务器性能实验能使学生掌握服务器性能的判断方法，能简单对服务器进行性能测试。磁盘阵列配置实验能使学生掌握使用软件或硬件RAID卡的方法进行磁盘阵列配置的方法，熟悉各级别RAID的优缺点，配置各个级别的RAID，能够根据需要自己选择RAID的级别。双机热备实验使学生掌握利用Windows Server2003操作系统实现双机热备的功能，并进行性能的测试。（2）实验开放。以往我们对所有的学生开设同样的实验，没有充分考虑到学生的兴趣、能力和水平差距问题。为了尽量满足就业市场对人才知识的要求，提高学生的实践动手能力，满足不同层次学生的学习需要，引导学生确定自己的就业方向或研究方向。我们对各个实验项目进行综合评定，设定其难易程度、培养目标、与课堂教学的符合度等，根据以上指标定义实验等级，然后根据实验等级的不同来安排实验项目的开放顺序和开放对象。学生可根据自己的兴趣和能力，自行设计出电路、程序选题、选元器件、选择编程语言。实验室也将所有的实验平台全部对学生进行开放使用。开放式实验教学过程中，我们只对学生所做的题目进行审查，论证实验方案的可行性，检查最后的实验结果。通过开放式实验方法的教学，既能有效帮助非硬件方向同学尽快掌握基本知识和技能，使他们能顺利完成《计算机组成原理》课程及后续专业课程的学习，又能更好地满足硬件方向的同学在完成正常学习之余的进一步的学习要求，培养了他们的创造性思维，调动起他们的学习热情、主动性和积极性。5 结束语华东交通大学于2004年开设了网络工程专业，几年来，我们不断地探索和实践，完成了《计算机组成原理》精品课程的建设和《计算机组成原理》教材的编写，深化了网络工程专业《计算机组成原理》课程教学改革，提高了课程的教学水平和教学质量，促进了网络工程专业以及课程的建设与发展。同时，对培养学生的硬件设计能力和解决实际问题的能力起到了积极的作用。通过该课程的学习，学生不仅能够掌握微型计算机的基本组成与工作原理，能掌握服务器的架构与必要的服务器基础技术，具有服务器选型、服务器配置的基本技能。为学习本专业后继课程和从事与硬件有关的工作打好坚实的基础。课程改革使得我们在有限的课时内从培养应用型人才出发，使学生既掌握计算机系统各部分的工作原理又具有较强的实际动手能力。

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