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摘要 本文在分析教学模式和计算机组成原理教学上存在的困难的基础上，对计算机组成原理课程的教学模式进行了探讨与实践。
关键词 教学模式；计算机组成原理；探讨；实践
中图分类号：G642 文献标识码：A
Educational Model Discussion and Practice in The Course of “Principles of Computer Organization”
Liao Xi-sheng (The Computer Science Department of Hunan Institute of Technology，421002)
Abstract This article carries on the discussion and the practice to educational model for the course of “Principles of Computer Organization "，in the foundation which the analysis of educational model and the real difficulty of the teaching of Principles of Computer Organization.
Keywords Educational Model；Principles of Computer Organization；Discussion；Practice
一、教学模式概论
教学模式中的“模式”是由“模型”一词转化而来的。国内外学者对教学模式的看法众说纷纭。在国外较有影响的如美国乔伊斯和威尔的定义：教学模式是构成课程(长时的学习课程)、选择教材、指导在教室和其他环境中教学活动的一种计划或范型。在国内多数人都认可接受的定义：教学模式是正确反映教学客观规律，有效指导教学实践的教学行为范型，这种教学行为范型是在一定教学思想或理论的指导下，对教师、学生、媒体互动状态和过程加以概括而形成的以系统、有序、简明的形式表达的一种结构关系。教学模式与教学方法、教学组织形式、教学的结构与功能有密切的联系。这一定义揭示了教学模式具有三大特性：一是客观规律性，教学模式源于教学实践，但又不是客观实践原型的复现，它是人们在一定的教学思想或理论的指导下，依据已发生过的教学活动认识形式，是一种可供参照模仿的教学行为样式和框架。二是师生互动性，教学模式所描述的对象不是任何类型的教学活动，而是教师、学生、媒体的互动状态、结构和过程。三是直观性，教学行为范型是直观的，主要特点是：概括性、完整性、有序性、操作性、范例性、独特性。
由于教学的指导思想和教学理论的不同，培养人才的侧重点不同以及教育的观念、经验、风格的不同，致使教学实践的形式也随之各异，形成的教学模式就多种多样。但各种教学模式都有其内在的结构。教学模式的结构是由自身因素之间有规律地构成的系统，它一般包含以下几个因素：指导思想、主题、教学程序、目标、策略、内容、评价。教学过程中多个因素相互联系、相互制约，完整地构成了一定的教学模式。至于模式中各因素的具体内容，则因教学模式的不同而有所差异。
教学模式的分类方法很多，根据乔伊斯和威尔的划分，可分为社会互动模式、信息加工模式、个人模式和行为强化模式四类。李方教授把典型教学模式归结为16种：讲解接受教学模式、自学辅导教学模式、“八字”教学模式、六课型单元教学模式、示范模仿教学模式、目标导控教学模式、学导式教学模式、尝试指导和效果回授教学模式、六步教学模式、掌握学习模式、发现学习教学模式、问题教学模式、探究教学模式、活动教学模式、情境陶冶教学模式、网络教学模式[1]。
教学模式的功能主要在于它起着教学理论和教学实践之间的中介作用，为建立教学理论与实践之间的畅通渠道提供了方法论的启示。而它之所以能发挥这种中介作用，是和它既来源于实践又是某种理论的简化形式这一特点分不开的。所以，教学模式是教学理论得以指导实践并在实践中加以运用的中介。研究和掌握教学模式有利于加强教学理论与教学活动中各个要素之间的关系，提高教学效果。
二、课程特点及目前教学中存在的困难
计算机组成原理是计算机科学技术系的一门核心专业基础课，它在整个专业课的教学中起到了承上启下的作用，其先导课是数字逻辑与数字系统，其后继课是微机原理及应用、接口技术、汇编语言程序设计、计算机体系结构等。该课程主要讲授单处理机系统的组成和工作原理。笔者在讲授该门课时，学生普遍感到这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差，同行也认为上这门课费时、费力、效果不很理想。使得该课程成为名副其实的难学和难教的课程，主要表现有以下几个方面：
课时少、联系面广。本课程的教学时数为60学时，要在这么短的时间内学好这门课，无论对学生还是老师，难度都不小。此外，在课程的学习过程中还要涉及电路、模拟电路、数字电路、数字逻辑等课程的内容，而这些内容学生可能就没好，也就使得这门课难学。
难度大、内容抽象。本课程由于是对计算机内部进行深入细致的探讨与研究，而“内部”基本上是看不见摸不着的。如打开计算机的外壳，看到的仅仅是一个个的集成电路芯片，至于在这些芯片上是如何实现累加器、寄存器、加法器以及控制器的功能只能靠一些原理图来讲解。所以学生学起来感到枯燥无味、抽象难懂，学习积极性下降，掌握这门课就更加困难。
认识不够、难以投入。由于此课程属硬件类课程，在不少学生中流传着“硬件难学”、“学了没用”之类的观点，而且此观点由高年级传承给低年级，难以消除，不少学生甚至对专业也产生了一种想法，认为只要学好软件就可以了。所以使他们不能全身心地投入到本课程的学习之中。
三、“计算机组成原理”教学模式的探讨与实践
根据以上对教学模式的研究和对目前“计算机组成原理”教学上存在的困难的分析，笔者提出在“计算机组成原理”教学中采用“选好教材—掌握学习—探究—网络”的教学模式。
(一)选好教材
教材作为知识的载体，是人才培养过程中传授知识、训练技能和发展智力的重要工具之一，也是学校教学、科研水平的重要反映。它不仅是教师传授知识的媒体。而且也成为培养学生综合能力的媒介。目前“计算机组成原理”教材种类繁杂，笔者通过比较分析选择了科学技术出版社出版的由白中英教授主编的“计算机组成原理”(第三版)，其原因是该教材具备：内容全面，基本概念清楚；系统性强，能让学生建立计算机整机概念；有合理的知识结构，为进一步深入学习有关计算机后续课程打下良好的基础；理论教学和实践教学结合，注重学生的智力开发和能力培养；有较广的适应面，以适应学生在各类计算机上从事开发和应用的需要；反映了新技术和新动向，能适应计算机技术发展和变化快的需要。
(二)掌握学习教学模式
掌握学习教学模式是布鲁姆基于“任何教师实际上都能帮助他的所有学生获得优异成绩”这一信念而提出来的。所谓“掌握学习”，就是在“所有学生都能学好”的思想指导下，以集体教学(班级授课制)为基础，辅之以经常、及时的反馈，为学生提供所需的个别化帮助以及所需的额外学习时间，从而使大多数学生达到课程目标所规定的掌握标准。对大纲中学生都要求掌握的基本概念和原理可采用这种教学模式，这样能更好地发挥学生的主体作用和教师的主导作用。运用这种模式进行教学，教师首先要向学生展示教学目标，说明学什么，怎么学，达到什么程度，为学生的学习定向。这有助于学生学习动机和学习信心的形成。教学要按事先划分好的单元序列进行教学，以保证对每个学生的学习进行严格控制。单元的划分要能使已掌握的事实、概念、原则、技能及评价在以后的各单元学习中多次运用。在教完每一单元后，对全班进行单元形成性测验。对未达到规定成绩者，采用集体、小组或个别矫正的方式进行矫正。最后进行终结性测验，评定学生成绩的等级。
(三)探究教学模式
探究教学模式最基本的步骤是：①学生对困难或问题的发现；②引导学生分析问题的性质；③启发学生寻找解决问题的方法；④指导学生讨论、探索；⑤做出结论。探究教学模式的教学活动以问题为中心，学生在教师指导下发现、提出和解决问题并通过自己的活动找到答案。在计算机组成原理课程中，对实验和课程设计课采用这种模式，其整个教学过程都体现了学生探究学习的过程，通过该过程可培养学生的动手能力和创造性思维能力。
(四)网络教学模式
网络教学模式是的一种新型的教学模式，真正使教学过程变成了教师为主导、学生为主体的教学过程，促使了学生内因作用的发挥，使他们从被动地接受知识转变为主动地获取知识，从而为创新能力和创造能力的培养提供了必要的客观条件。网络教学模式是在计算机网络环境下，通过教师、学生、媒体等多边、多向互动，资源共享，从而完成教学任务的一种现代化的先进的教学模式，其主要特征是：教学资源的多元化、教学方法的综合化、教学表达方式的多样化、教学信息交流范围的扩大化、教学方式的丰富化、教学手段的现代化、教学环境的个性化。网络环境的多样性，为个性化教学提供了广泛的发展空间，教学双方可根据自己的需要进行教和学，从而使个性化教育成为可能。
在计算机组成原理课程中，针对课时不足和课程难的特点，可通过以下几种方法来全面提高该课程的教学质量：电子邮件——异步非实时地实现；通过网上的在线交谈方式实时实现；教师编写的存放在特定服务器上的问题库；BBS系统不仅能为学生的学习提供强大的交流功能，也能为学习提供支持。
四、小结
计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课，关于该门课程的教学模式的讨论一直是其教学活动中探讨的主要问题，本人在教学实践的基础上，在教学模式的有关理论指导下将近几年关注的问题成文，愿和大家商讨。
参考文献
[1]李方，主编.课程与教学基本理论.广州：广东高等教育出版社，2002.
[2]李秉德，主编.教学论.北京：人民教育出版社，1991.
[3]白中英，主编.计算机组成原理(第三版·网络版).北京：科学技术出版社，2006
[4]王让定，等.计算机组成原理教学模式探讨.宁波大学学报(教育科学版)，2002(12).
[5]顾萍.网络教学模式特点与高校教师角色特征分析，http://www.gh.pku.edu.cn/cmjx/jxll/doc12.htm.
作者简介：廖细生(1969— )，男，汉，湖南衡阳人，讲师，学士。研究方向：计算机网络，多媒体技术。
关键词 教学模式；计算机组成原理；探讨；实践
中图分类号：G642 文献标识码：A
Educational Model Discussion and Practice in The Course of “Principles of Computer Organization”
Liao Xi-sheng (The Computer Science Department of Hunan Institute of Technology，421002)
Abstract This article carries on the discussion and the practice to educational model for the course of “Principles of Computer Organization "，in the foundation which the analysis of educational model and the real difficulty of the teaching of Principles of Computer Organization.
Keywords Educational Model；Principles of Computer Organization；Discussion；Practice
一、教学模式概论
教学模式中的“模式”是由“模型”一词转化而来的。国内外学者对教学模式的看法众说纷纭。在国外较有影响的如美国乔伊斯和威尔的定义：教学模式是构成课程(长时的学习课程)、选择教材、指导在教室和其他环境中教学活动的一种计划或范型。在国内多数人都认可接受的定义：教学模式是正确反映教学客观规律，有效指导教学实践的教学行为范型，这种教学行为范型是在一定教学思想或理论的指导下，对教师、学生、媒体互动状态和过程加以概括而形成的以系统、有序、简明的形式表达的一种结构关系。教学模式与教学方法、教学组织形式、教学的结构与功能有密切的联系。这一定义揭示了教学模式具有三大特性：一是客观规律性，教学模式源于教学实践，但又不是客观实践原型的复现，它是人们在一定的教学思想或理论的指导下，依据已发生过的教学活动认识形式，是一种可供参照模仿的教学行为样式和框架。二是师生互动性，教学模式所描述的对象不是任何类型的教学活动，而是教师、学生、媒体的互动状态、结构和过程。三是直观性，教学行为范型是直观的，主要特点是：概括性、完整性、有序性、操作性、范例性、独特性。
由于教学的指导思想和教学理论的不同，培养人才的侧重点不同以及教育的观念、经验、风格的不同，致使教学实践的形式也随之各异，形成的教学模式就多种多样。但各种教学模式都有其内在的结构。教学模式的结构是由自身因素之间有规律地构成的系统，它一般包含以下几个因素：指导思想、主题、教学程序、目标、策略、内容、评价。教学过程中多个因素相互联系、相互制约，完整地构成了一定的教学模式。至于模式中各因素的具体内容，则因教学模式的不同而有所差异。
教学模式的分类方法很多，根据乔伊斯和威尔的划分，可分为社会互动模式、信息加工模式、个人模式和行为强化模式四类。李方教授把典型教学模式归结为16种：讲解接受教学模式、自学辅导教学模式、“八字”教学模式、六课型单元教学模式、示范模仿教学模式、目标导控教学模式、学导式教学模式、尝试指导和效果回授教学模式、六步教学模式、掌握学习模式、发现学习教学模式、问题教学模式、探究教学模式、活动教学模式、情境陶冶教学模式、网络教学模式[1]。
教学模式的功能主要在于它起着教学理论和教学实践之间的中介作用，为建立教学理论与实践之间的畅通渠道提供了方法论的启示。而它之所以能发挥这种中介作用，是和它既来源于实践又是某种理论的简化形式这一特点分不开的。所以，教学模式是教学理论得以指导实践并在实践中加以运用的中介。研究和掌握教学模式有利于加强教学理论与教学活动中各个要素之间的关系，提高教学效果。
二、课程特点及目前教学中存在的困难
计算机组成原理是计算机科学技术系的一门核心专业基础课，它在整个专业课的教学中起到了承上启下的作用，其先导课是数字逻辑与数字系统，其后继课是微机原理及应用、接口技术、汇编语言程序设计、计算机体系结构等。该课程主要讲授单处理机系统的组成和工作原理。笔者在讲授该门课时，学生普遍感到这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差，同行也认为上这门课费时、费力、效果不很理想。使得该课程成为名副其实的难学和难教的课程，主要表现有以下几个方面：
课时少、联系面广。本课程的教学时数为60学时，要在这么短的时间内学好这门课，无论对学生还是老师，难度都不小。此外，在课程的学习过程中还要涉及电路、模拟电路、数字电路、数字逻辑等课程的内容，而这些内容学生可能就没好，也就使得这门课难学。
难度大、内容抽象。本课程由于是对计算机内部进行深入细致的探讨与研究，而“内部”基本上是看不见摸不着的。如打开计算机的外壳，看到的仅仅是一个个的集成电路芯片，至于在这些芯片上是如何实现累加器、寄存器、加法器以及控制器的功能只能靠一些原理图来讲解。所以学生学起来感到枯燥无味、抽象难懂，学习积极性下降，掌握这门课就更加困难。
认识不够、难以投入。由于此课程属硬件类课程，在不少学生中流传着“硬件难学”、“学了没用”之类的观点，而且此观点由高年级传承给低年级，难以消除，不少学生甚至对专业也产生了一种想法，认为只要学好软件就可以了。所以使他们不能全身心地投入到本课程的学习之中。
三、“计算机组成原理”教学模式的探讨与实践
根据以上对教学模式的研究和对目前“计算机组成原理”教学上存在的困难的分析，笔者提出在“计算机组成原理”教学中采用“选好教材—掌握学习—探究—网络”的教学模式。
(一)选好教材
教材作为知识的载体，是人才培养过程中传授知识、训练技能和发展智力的重要工具之一，也是学校教学、科研水平的重要反映。它不仅是教师传授知识的媒体。而且也成为培养学生综合能力的媒介。目前“计算机组成原理”教材种类繁杂，笔者通过比较分析选择了科学技术出版社出版的由白中英教授主编的“计算机组成原理”(第三版)，其原因是该教材具备：内容全面，基本概念清楚；系统性强，能让学生建立计算机整机概念；有合理的知识结构，为进一步深入学习有关计算机后续课程打下良好的基础；理论教学和实践教学结合，注重学生的智力开发和能力培养；有较广的适应面，以适应学生在各类计算机上从事开发和应用的需要；反映了新技术和新动向，能适应计算机技术发展和变化快的需要。
(二)掌握学习教学模式
掌握学习教学模式是布鲁姆基于“任何教师实际上都能帮助他的所有学生获得优异成绩”这一信念而提出来的。所谓“掌握学习”，就是在“所有学生都能学好”的思想指导下，以集体教学(班级授课制)为基础，辅之以经常、及时的反馈，为学生提供所需的个别化帮助以及所需的额外学习时间，从而使大多数学生达到课程目标所规定的掌握标准。对大纲中学生都要求掌握的基本概念和原理可采用这种教学模式，这样能更好地发挥学生的主体作用和教师的主导作用。运用这种模式进行教学，教师首先要向学生展示教学目标，说明学什么，怎么学，达到什么程度，为学生的学习定向。这有助于学生学习动机和学习信心的形成。教学要按事先划分好的单元序列进行教学，以保证对每个学生的学习进行严格控制。单元的划分要能使已掌握的事实、概念、原则、技能及评价在以后的各单元学习中多次运用。在教完每一单元后，对全班进行单元形成性测验。对未达到规定成绩者，采用集体、小组或个别矫正的方式进行矫正。最后进行终结性测验，评定学生成绩的等级。
(三)探究教学模式
探究教学模式最基本的步骤是：①学生对困难或问题的发现；②引导学生分析问题的性质；③启发学生寻找解决问题的方法；④指导学生讨论、探索；⑤做出结论。探究教学模式的教学活动以问题为中心，学生在教师指导下发现、提出和解决问题并通过自己的活动找到答案。在计算机组成原理课程中，对实验和课程设计课采用这种模式，其整个教学过程都体现了学生探究学习的过程，通过该过程可培养学生的动手能力和创造性思维能力。
(四)网络教学模式
网络教学模式是的一种新型的教学模式，真正使教学过程变成了教师为主导、学生为主体的教学过程，促使了学生内因作用的发挥，使他们从被动地接受知识转变为主动地获取知识，从而为创新能力和创造能力的培养提供了必要的客观条件。网络教学模式是在计算机网络环境下，通过教师、学生、媒体等多边、多向互动，资源共享，从而完成教学任务的一种现代化的先进的教学模式，其主要特征是：教学资源的多元化、教学方法的综合化、教学表达方式的多样化、教学信息交流范围的扩大化、教学方式的丰富化、教学手段的现代化、教学环境的个性化。网络环境的多样性，为个性化教学提供了广泛的发展空间，教学双方可根据自己的需要进行教和学，从而使个性化教育成为可能。
在计算机组成原理课程中，针对课时不足和课程难的特点，可通过以下几种方法来全面提高该课程的教学质量：电子邮件——异步非实时地实现；通过网上的在线交谈方式实时实现；教师编写的存放在特定服务器上的问题库；BBS系统不仅能为学生的学习提供强大的交流功能，也能为学习提供支持。
四、小结
计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课，关于该门课程的教学模式的讨论一直是其教学活动中探讨的主要问题，本人在教学实践的基础上，在教学模式的有关理论指导下将近几年关注的问题成文，愿和大家商讨。
参考文献
[1]李方，主编.课程与教学基本理论.广州：广东高等教育出版社，2002.
[2]李秉德，主编.教学论.北京：人民教育出版社，1991.
[3]白中英，主编.计算机组成原理(第三版·网络版).北京：科学技术出版社，2006
[4]王让定，等.计算机组成原理教学模式探讨.宁波大学学报(教育科学版)，2002(12).
[5]顾萍.网络教学模式特点与高校教师角色特征分析，http://www.gh.pku.edu.cn/cmjx/jxll/doc12.htm.
作者简介：廖细生(1969— )，男，汉，湖南衡阳人，讲师，学士。研究方向：计算机网络，多媒体技术。