统一教学设计组成

统一教学设计组成（通用13篇）

统一教学设计组成 篇1

简单地说, 这门课讲的是怎么制造计算机, 看起来没有多少用处, 学生自然缺乏兴趣。可以这样启发学生:你们现在学微积分, 将来有多少人会用到呢?非常少。那为什么要开这门课呢?它虽然很可能没有直接用处, 但有间接用处, 学了可以提高素质, 增强自信, 计算机组成原理也是这样。

计算机组成原理的教材不少, 但选择一本较满意的并不容易。因为高职学时较少, 计算机组成原理和汇编语言往往作为一门课讲授, 如果选择一本教材, 这两个部分的内容往往混合编写, 我认为分开编写好, 这样层次清楚, 便于学习。如果不考虑经济原因, 最好分别选教材。经过比较, 我觉得胡越明主编的《计算机组成原理》较好, 这是高等教育自学考试指定教材。这种为考试编写的教材往往内容精练, 叙述清楚, 知识新颖 (考试机构自会不断组织更新) 。自学考试由国家统一命题, 影响大, 很容易找到这方面的习题、试题及答案, 格式会和指定教材非常一致, 便于阅读、使用, 这也是选这本书的好处。

由于扩招的原因, 现在不少高职学生的基础很差, 而教材的难度和以前相比却没有什么变化, 因此教学时要对教材内容进行取舍, 保留主要内容, 舍弃次要内容。定点运算中的乘法、除法、浮点运算, 应是这门课最难的部分, 在我校都被认为是"禁区" (不宜讲授) , 但我觉得它们是计算机科学最基本的内容, 讲了可以完善学生的知识体系, 有助于将来的发展, 不应舍弃。为了降低难度, 可将其中的补码乘法、补码除法略去, 并说明考试基本不考, 减轻学生的压力, 但布置一定的作业, 以取得较好的效果。缓冲存储器中的直接映象、全相联映象是基本的, 组相联映象方式相当于它们的组合, 更难理解, 可以略去。在这门课之前应开设数字电路课, 但估计学生已不记得多少内容了, 因此较复杂或次要的电路 (如时序发生器中的启停控制电路) 应略去。由于计算机技术发展很快, 难免有些新的实用的内容未在教材中体现, 教师平时应注意搜集、积累, 把它们补充到教学中。各章的顺序也可调整, 可按照运算器、控制器、内存、外设的顺序讲授, 层次清晰, 使学生易于接受。

教师要认真研究教材, 用尽量通俗的语言讲述, 争取让高中水平的学生都能听懂。在介绍补码的概念时, 教材常用钟表的正时针、逆时针拨动来比喻, 我觉得它们有不一样的地方 (数有正负之分) , 这样类比, 学生可能产生疑问, 不好解决 (解释将使问题复杂化, 学生更难理解) , 因此先说明引入补码的目的, 然后直接讲求补码的方法, 等讲了加、减法后, 学生自然理解了补码的作用。因为不少内容比较复杂, 上课时写什么, 什么时候写, 写在哪里, 什么时候擦, 最好都予考虑。有的图很复杂, 充分利用彩色粉笔, 可以在黑板上画得既清楚又美观 (书上的图还是单色的) , 引起学生的兴趣。要注意通过观察、询问了解学生的接受程度, 从而调整讲课的进度。还要注意与其它课程的联系。以前学过, 学生已经掌握的内容 (如二、八、十六进制数转换成十进制数) , 应舍去;基本掌握的内容 (如ASCII码) , 可以再讲讲, 但尽量避免无意义的重复;几乎没有掌握的内容 (如汉字编码) , 应再细致地讲一遍。

古人云:"授人以鱼, 只供一餐, 授人以渔, 可享一生", 因此要尽量培养学生的学习能力。他们课下几乎不看书, 没有预习的习惯, 而一般来说, 对于理科课程不预习是很难听懂的, 每次课往往讲完后还剩下点时间, 可以让他们预习下次课的内容。讲习题前, 先给他们充分的时间 (可包括课间) 思考, 然后再讲。规定作业做错了不减 (平时成绩的) 分数, 鼓励独立完成。这门课的很多设计非常巧妙 (如加法器中的并行进位) , 可以说是巧夺天工, 要引导学生用心体会, 将来碰到困难的问题时很可能从中得到启示, 这也是学这门课的一个收获。

在教学过程中, 我深深的感到要教好这门课是很不容易的, 需要不断地探索。

摘要：计算机专业的计算机组成原理课学生普遍感到难学, 本文对高职院校这门课的用途、教材、备课、讲课等多个方面给出了自己的看法。

关键词：计算机组成原理,高职院校,教学方法

参考文献

[1]陈斌斌.关于高职学校计算机组成原理课程教学的探讨[J].职业教育研究, 2005 (10)

数的组成教学设计 篇2

1．通过数圆点，摆小棒、拨计数器等活动，使学生理解1000以内数的组成。

2．使学生初步体会读数、写数的一般规律，同时培养学生的抽象概括能力和数感。

3．经历估一估、想一想、数一数、拨一拨、说一说的过程，通过观察、猜想、操作、类推及与同伴合作交流等数学活动，初步学会有条理的思考和解决问题。

4．通过了解生活中的数据信息，使学生感受到数在生活中的广泛应用，体会数学的价值，体验数学与生活的密切联系，培养学习数学的兴趣。

教学重点：正确读写1000以内的数，尤其是“0”的读、写。

教学难点：1000以内数中关于“0”的读、写。

教学用具：课件、学生用的练习纸、小棒、计数器。

教学过程：

一、激情导课

1．复习旧知，导入新知

师：上节课我们学习了1000以内数的认识，你学到了什么？

生回答。

预设：我知道计数单位有个、十、百、千。每相邻的两个计数单位的进率十10.

我知道10个一是十，10个是十一百，10个一百是一千。

我知道在数数时，数较小的数可以一个一个数，数较大数时可以一百一百地数。

师：真棒，这些题大家能完成吗？（点击课件）

（一）10个一是（ ）， 10个十是（ ）， 10个一百是（ ）。

（二）开火车完成

1. 在二百八十六的后面连续数出6个数。

2.从二百二十起，一十一十地数到三百一十。

二、民主导学

1.数一数

师：估一估有多少个圆点？（生猜测。）

师：大家猜了这么多书，到底准确有多少呢？我们怎么办啊？（数一数）

下面就在自己的学习单上用你自己的办法数一数吧！

师：谁能给大家说一说你是怎样数的？

学生拿着自己的练习纸在实物投影上汇报：我是这样数的，每一列有10个圆点，我一列一列的数，10、20、……100、110、120……200、210、220、230，后面还有5个点，合在一起是235，所以有235个圆点。

师：你数的真认真。你这样就是几个几个数的？（10个10个数）。谁还想说说你的方法？

生：我是这样数的，每一列有10个圆点，我也是一列一列数的，数到100的圆点时圈成一圈，又数了100个圆点又圈成一圈，还剩下35个圆点，合在一起是235个圆点。

师：所以你这样的方法是几个几个数的？（一百一百数）同学们认为他的方法怎么样？掌声鼓励！谁还能用这样的方法表述一遍？

指生表述，教师随机点击课件，展示一百一百数的方法。

2．摆一摆

师：你还能用这样一百一百数的方法，用小棒表示出这个数吗？（能）好，快用你手中的小棒摆一摆吧。摆好后和同桌交流。

生汇报：我是这样摆的，我的小棒每10根一捆，摆了10个十是100，又摆了10个十是200，接着摆出3个十，是30，最后摆5个一根，合在一起是235.

师再找一名学生汇报。

师点击课件，这就是235根小棒。那么这个数是由什么组成的？点击课件，二百三十五是由（ ）个百、（ ）个十和（ ）个一组成的。指生回答。

3．拨一拨

回忆计数器的相关知识（数位、各个数位表示的含义、）

师：请大家在计数器上拨出这个数，并在任务单上的计数器上画出珠子，写出它的读作、写作。

找一名学生到前面展示拨珠的过程，（235有2个百，在百位数拨2个珠子，有3个十，在十位上拨3个珠子，有5个一，在个位上拨5个珠子，这就是235.）并在实物投影上展示自己的练习纸。

师：他的回答清楚而完整，大家表扬他。

4．探究数字中带有0的读数和写数。

师：老师摆了这些小棒，它是多少呢？点击课件

生答：这些小棒由（ ）个百、（ ）个十组成，合起来是（ ），读作（ ）。

师：在计数器上每一位上有几个珠子就写数字几，那么个位一个珠子也没有，我就表示成46，行吗？为什么？

生：不行，因为不写0就变成了46,0必须占位。

师：看这组小棒，它是由什么组成的？

生答：由（ ）个百、（ ）个一组成，合起来是（ ），读作（ ）。

师：我又想偷懒了，在计数器上我就表示成32，行吗？为什么？（因为不写0就变成数字32了，就不是302了，0也要占位。）

师：大家说的真好，这也是我们在写数时尤其要注意的，哪一个数位上一个计数单位都没有，一定要写0占位。

师：在这里老师有个疑问，这个0真淘气，一会读出来，一会不读，那到底什么时候读，什么时候不读呢？请你多举出几个带0的数。

学生说数，教师随机有规律地板书。写出一些数后，让学生发现规律。

师：你发现什么规律了？

生：0在末尾时就不读，0在中间时就读出零

教师把规律贴到黑板上。

师：大家真棒，把调皮的0在写作和读作中的难题都解决了，相信下面的题目都难不倒大家了。

三、检测导结

1．二年级的人数由2个百，9个十组成，这个数是，读作（）。

2.读一读，写出下面各数。

3．读出下面各数

4．每个数中的“5”各表示多少？连一连。

5.总结收获

师：这节课大家学得真不错，现在总结一下，你都收获了什么？

生答。

电脑的硬件组成教学设计 篇3

乳源民族实验学校 廖莹莹

【教学内容】

本课选自南方出版传媒新世纪出版社的教育部中小学信息技术教育实验区实验教材七年级上册第一单的第四课第一节，教学对象为中学七年级学生。本课针对我校中学生的现有知识水平和接受能力，对计算机硬件进行了分层式教学，通过学习，学生知道计算机的硬件组成，了解了主机的内部构造，能够说出主机内各个硬件的名称与功能。

【学生分析及设计思想】

电脑硬件是看得见摸得着的实物，可以给学生以感性认识，主机是电脑硬件的一个重要部分，对于新事物的认识、关键在于激发学生的学习兴趣。基于本课内容特点，本课主要采取自主学习、合作探究、任务驱动、分层教学、讲授法等教学方法。充分调动学生的学习积极性和自主学习能力、变被动为主动，促进课堂教学氛围。

【教学目标】

1、知识目标：了解计算机主机由哪些硬件组成及其功能，并能对各种硬件进行识别。

2、能力目标：培养学生自主探究、小组讨论、协作完成主题任务的学习方式。

3、情感目标：培养学生勇于探索未知世界，积极主动学习的思想

【教学的重点】

认识、熟悉电脑主机的主要部件与作用 【教学的难点】

认识、熟悉电脑主机的主要部件与作用 【课时安排】1课时 【教学过程】

一、课前准备

组装电脑之前首先要知道自己的用途，是用来娱乐游戏还是学习办公的，根据需要与实际情况去选购相应的配件来组装，要求学生以小组为单位，四个同学为一组，自主学习组装电脑，并把组装电脑的配件名称写下来。

二、创设情境，引入新课

1、检查学生的课前准备情况，并请学生以小组为单位展示写的配件名称。

2、展示课件的图片：这些都是在电脑主机箱里的配件，你们认识它们吗？它们有什么作用？

3、出示课题。

三、新课讲授：主机探秘

1、教师展示题卡，上面有主机内部各个硬件的图片。学生以小组为单位，四个同学为一组，根据课前自学预习的情况，阅读课文P27-29页，写出这些硬件的名字，看哪个组最快完成。

2、CPU、主板、内存储设备、显示卡、声卡、网卡等都是电脑主机里的内部硬件。教师展示PPT，以人的身体作比喻，分层教学，给学生讲解。

四、拓展练习，巩固知识

1、教师展示图片，学生以小组为单位进行抢答，快速的回答出图片的名称及作用。

2、每组回答正确的打分，分数最多的小组获得三颗星及小礼品奖励。

五、课堂小结

水的组成教学反思 篇4

双龙初中 赵亮

本节课总体看，基本上达到了新课程标准要求的预期三维目标，完成了本课的重点内容的教学任务，充分的利用了资源，发掘了教材，更好的使用了教材，在实际应用的过程中，促进了学生的发展，活跃了课堂，教师真正做到组织者、引导者、合作者等作用。注意采用体验性学习与探究学习的方式；教材内容在呈现方式上注意教学情境的创设以及学生的生活实际；图文并茂，有利于激发学生的学习兴趣。

本节课的几个亮点：

1、教师能够根据小组合作学习的特点，充分的做到一个组织者的作用，让学生在宽松愉快的环境下，学到化学知识。真正的做到重视个体向重合作学习，从而使全体学生共同进步。

2、教师对电解水试验的改进。以往我们做的实验完成的效果不是很理想，而且是教师演示的，学生的感受不够深，对化学的学习不能更好的体验。现在，学生能够自己动手，从探究的活动中学到化学知识，这样的学习是终身难忘的。

3、教师能够注意从学生熟悉的身边物质、身边的现象入手，寻找新的视角和切入点，引导学生感受身边的化学物质，增强了学习兴趣，发现问题展开探究从而获得知识和经验，加深对化学知识在生活中的应用认识。

本节课也存在着一定的不足之处

1、就是在时间上没有把握的太好，时间分配上还有待改动。

《计算机组成原理》实验教学研究 篇5

高等学校具有人才培养、科学研究、社会服务三大职能[1]。作为地方性院校, 笔者学校计算机科学与技术专业一直以培养服务一线的应用型人才为目标, 因此, 学生的实践能力培养尤为重要。《计算机组成原理》是计算机专业的核心基础课, 要求学生掌握CPU的硬件原理与结构, 通过实验为学生理解和分析硬件系统起到很好的铺垫作用, 在整个课程体系中占有重要地位。该课程具有涉及面广、抽象性强和学习难度大的特点[2], 往往理论课教学显得枯燥乏味, 学生理解原理也显得吃力。实验教学有助于化抽象为具体, 通过实际的时序电路、寄存器、运算器、存储器、控制器等单元的展示, 培养学生的学习兴趣, 提高学生的实践能力。

1 以培养学生设计能力为课程目标

(1) 在掌握实验原理的基础上, 以培养学生CPU设计能力为实验目标。目前实验室开设8个实验项目, 其中自行开发项目2个, 综合性实验项目1个。实验室开设的实验包括累加器实验、寄存器组实验、运算器实验、程序计数器实验、存储器实验、微程序控制器实验。计算机组成原理实验是学生实践能力培养过程中的重要环节, 其主要任务就是要求学生掌握CPU的硬件结构与原理, 培养学生的CPU设计能力, 同时在设计电路的过程中为后续学习嵌入式技术打下基础。计算机组成原理开设于电路原理、数字电子技术课程之后, 这时学生具有了一定的电路分析能力和简单电路的设计能力。在实验课程讲授过程中, 重点讲解实验原理和电路的设计原理, 结合学生之前的硬件基础把电路分析透彻。在做完寄存器组实验、运算器实验、存储器实验后, 可以把学生分组, 例如一组6名同学, 由基础较好的学生担任组长, 进行电路图的设计。在课余时间, 由组长组织成员进行电路板的焊接制作、调试完成, 最后组织学生对作品进行总结讨论, 提高学生的实践能力。

(2) 充分利用课余时间, 进行CPU设计实践能力培养。大学生活有大量的课余时间, 大部分学生特别是低年级学生往往在课余时不知道学什么, 没有学习目标。在实验课堂教学学生掌握了计算机主要组成部件工作原理、基本分析与设计方法, 因此, 可以利用课余时间进行CPU制作, 学习时序电路的产生、寄存器组、运算器、存储器、PC计数器的制作, 使学生对典型计算机系统的分析、设计、开发与使用能力得到训练和提高。在课堂上完成电路图的绘制, 在课余时间, 完成电路的制作与调试, 并逐步把数字电路设计扩展到基于FPGA的设计, 从8位CPU的设计扩展到16位CPU的设计, 把实践教学延伸到课外。此外, 设计的作品可以反馈到实验课堂上, 作为实验系统的有益补充。课外实践活动项目如表1所示。

(3) 积极开展开放性实验、学科竞赛, 不断提高CPU设计的深度。实验室开放[3]指学生可以通过预约方式进入实验室进行选修实验, 或者进行一些个人兴趣实验和创新实验。学科竞赛是培养大学生综合素质和创新精神的有效手段和重要载体, 对于营造创新教育的良好氛围, 培养学生的创新精神、协作精神和实践能力, 激发学习兴趣和潜能具有重要作用。通过开展开放性实验和学科竞赛, 挖掘学生的创新思维。例如运算器、存储器的设计可以从数字电路设计到CPLD设计, 再到FPGA设计, 不断提高科技活动的广度和深度。

2 构建分级实验项目体系

在计算机组成原理实验中, 不同实验模块对培养学生能力具有不同效果。为了加强学生能力培养的层次, 实验室把所有实验项目按照能力培养层次进行分类, 形成三级实验教学体系, 即基本模块实验、综合性实验、设计性实验, 对学生能力进行分级培训, 逐步提高。

基本模块实验以验证型实验为主, 包括寄存器实验、运算器实验、存储器实验等, 主要是让学生学习CPU基本单元模块的组成, 理解单元模块的工作原理。本阶段是能力培养的基础阶段, 为后续的综合性实验和设计性实验做好铺垫。综合性实验阶段以综合型实验为主, 包括微程序控制器实验, 主要教学目标是建立计算机组成概念, 是能力培养的提升阶段, 也是关键阶段。设计性实验阶段是学生应用能力的培养阶段, 能对实际应用问题提出解决方案。要求学生在弄懂原理的基础上, 自主设计实验所用的电路单元模块以及实验步骤, 并进行功能实现。学生在这一阶段, 通过自主实验的设计、电路图的绘制、电路板的焊接、调试等一系列环节, 不断提高自身实践能力。

3 优化实验教学内容, 提高学生学习能动性

(1) 优化实验内容激发学生学习兴趣。每一个实验项目都预留有学生发挥的空间, 充分发挥学生的主观能动性和创造性。每一个实验项目都有一定的功能, 每一步都有实验结果, 这样不但可以化抽象为具体, 化枯燥为生动, 加深对实验原理的理解, 而且让学生每次做实验都有成就感, 对下次的实验感兴趣、有信心。

(2) 采用以学生为主的授课模式, 调动学生学习的能动性。优化实验教学内容, 在有些实验项目的教学中, 讲授完实验原理之后, 把学生分组, 由组长带领成员按照实验步骤分析实验现象, 掌握实验原理, 从而提高学生的自主学习能力。

4 改革实验考核办法

《计算机组成原理》实验成绩是整个计算机组成原理成绩的组成部分, 如果实验课程成绩不及格则整个课程不能通过, 且不允许学生参加期末理论课程考试和学期初安排的补考, 加大学生对实验课程的重视程度。实验成绩分为平时表现成绩、实验报告成绩、实验考试成绩。平时表现成绩由课内实验表现成绩和课外实践表现成绩综合而定, 根据课外实践项目的增加逐步加大成绩比重。实验考核方式为抽题方式, 确保每名学生的考题不同, 从而加大实验考试的难度, 题目包含课内实验项目和课外实验项目。考核时学生需得出正确的实验现象, 记录实验的设计方法、实验步骤。

5 改革实验教学方法

将实验教学过程分为4个阶段:实验预习[4]、实验操作、实验重现、实验报告。实验预习是计算机组成原理实验前必不可少的一个重要环节, 它能使学生在实验前对本次实验原理有一定的认识, 对本次实验步骤与现象有一定的了解。实验讲解由于受时间的限制, 一般为20分钟左右, 因此要在有限的时间内讲好实验原理和实验操作方法, 实验教师要抓住重点, 言简意赅, 并注重在讲授过程中与学生互动, 发挥学生的主观能动性。实验操作是实验成功的关键环节, 是实验教学的重要内容, 是学生平时成绩的重要组成部分, 是检验学生是否真正掌握实验原理的有效方式。在实验操作过程中, 要求学生在掌握实验原理的基础上, 通过实践来验证原理从而反馈于课程的理论教学, 同时通过实践操作培养学生的动手能力和专业素养。实验成功后, 要求学生对实验进行重现, 勾绘出实验的整个原理和过程, 并设计出电路原理图, 为课外实践活动打好基础。实验报告要求提供实验原理、实验器材、实验步骤、实验现象、实验问题等内容。

摘要：从《计算机组成原理》课程实验教学的目标、实验项目分级、实验教学内容、实验考核办法、实验教学方法等方面进行了探讨, 提出了以学生为主体, 发挥学生的自主能动性, 培养学生实践能力为目标的教学改革思路, 以提高实验教学水平及效果。

关键词：计算机组成原理,实验教学,自主能动性,实践能力

参考文献

[1]孙新德, 刘超慧.应用型本科计算机组成原理实验教学改革[J].电脑知识与技术, 2010, 27 (6) :7615-7616.

[2]马汉达, 赵惠.计算机组成原理实验室教学改革[J].计算机教育, 2010 (17) :30-33.

[3]张燕芬, 刘中成.新形势下高校实验室开放管理与运行机制的研究[J].实验技术与管理, 2013, 30 (3) :180-183.

3的组成教学反思 篇6

反思：孩子们还是没有真正理解数的分合关系，他们会用实物摆一摆，并且会口述。但是由实物过渡到数字式，还是有难度的。这一过程还是要通过上黑板练习，逐渐熟悉数字式。

3的分合已经有互换的规律，课堂上我让孩子们找出两个分合式的规律，“谁能找出这两个式子的规律?”孩子们一开始不知道怎么去找，我又一次示范操作，此时有意识地进行了交换，有一个孩子说“换了一下。”

“1和2的位置交换了。”

如果我当时这样问：“1和2的位置有什么变化吗?”这样，比笼统地问“有什么规律”要直接明了的多。“数的分合”孩子们才刚刚接触，老师在提问的时候一定要站在绝大多数孩子的角度去设计，同样的问题换一种说法，孩子会很快明白。教学相长，在教学的同时，老师也在不断提高，提高自己的`课堂提问技巧。

2、绘画：草地鲜花。针对孩子们涂色毛毛糙糙，不均匀，没有耐心等，专门练习涂大面积的色块，渗透遮挡法的画法，(在草地上种树)。有的孩子草地画的太高太大，结果种不上树木。以后画面内容要少一点，今天种上大树，不少孩子画的不理想。不过也有好的作品。

6和7的组成教学设计 篇7

教学目标

1．使学生掌握6、7的组成

2．通过学生动手操作，亲历知识的形成过程，培养学生学习兴趣。3．培养学生合作学习解决问题的能力。教学重难点

掌握6和7的组成 教具学具

多媒体

卡片若干 教学过程

一、创设情境，引入新课

孩子们你们喜欢看动画片吗？太好了，老师也非常喜欢看。你们看过喜羊羊和灰太狼吗？

今天羊村要召开运动会，好多羊羊都来报名参赛了，数一数有多少只羊呢？（学生数一数有几只）这么多羊如果分两组的话，你可以怎么分呢？

二、探究6和7的组成

（一）、6的组成：问题引领

有6只小羊参加运动会需要分成两组，但是它们不会分组，想请同学们帮帮忙把它们分成两组该怎样来分？

1、学生先用学具卡片分一分，互相说一说，请同学把自己的想法展示到黑板上。

2、引导整理得出6组成，（重点强调：6可以分成1和5，可以分成2和4，可以分成3和3）并引导发现规律、帮助记忆。

3、出示白板6的组成练习。

4、拍手游戏

师生合拍6下，并相应说出6的组成，如：生1：我拍1，生2：我拍5，生1、2：1和5组成6，6可以分成1和5。

（二）、引导自主探究7的组成大家快来看呢？谁来羊村了？ 生：灰太狼

师：灰太狼来是想干嘛呢？ 生：抓羊

师：它抓羊的时候会有几种情况呢？

1、把狼和羊分成两堆，有几种分法？

2、学生自己分一分，同桌合作，一个分一个记录。

3、学生汇报，展示记录。

4、白板出示7的组成

5、白板出示7的组成练习

6、对口令：师生对：XXX，问问你，7能分成3和几？……

三、全课总结

四、当堂作业

1.填一填。

2.连一连。

3.再画几个就是7个？

4.填一填。

计算机组成原理实验教学方法改进 篇8

计算机学科是一门与实践结合非常紧密的课程,纯理论化的教学已经无法满足学生掌握计算机知识以及培养实践能力的需求了。因此,计算机实验课程在现有的计算机教学体系中所占的比例越来越高。该文针对所关注的计算机组成原理课程的教学方法,结合我们自己所开设的组成原理实践课程,针对目前教学中所存在的一些问题,对组成原理的实验课程方法作进一步的改进,使其更符合现在国内教学现状的需求,提高学生的实验效率。

2 CPU实验课程简介

我们的CPU实验课程主要目标为:指导学生设计出一个符合MIPS标准的CPU。从设计初级的数字逻辑器件出发,到实现一个完整的CPU,然后学生们可以围绕自己设计的CPU编写汇编器、高级语言编译器甚至简单的操作系统[1,2]。让学生可以完整地了解计算机的运行原理。

参与本课程的学生所要实现的CPU使用如表1所示的31条指令,可以覆盖大部分简单程序的需求,其具体功能可以参考MIPS指令手册[3,4,5]。

目前,我们按照CPU的组成将课程分为了七个实验阶段:1) 译码器、2) 选择器、3) 简单的CPU部件、4) 寄存器堆、5) 桶形移位器、6) ALU、7) CPU整体设计。

前两个实验比较简单,主要为了让学生能够熟悉整个的开发环境与流程,而且译码器和选择器也是将来在其他实验中所需要使用到的部件。从第三个实验开始,学生们将从简到难地一步步实现CPU中的各个部件的设计,并在第七个实验中最终完成一个完整的CPU。

3 实验教学存在的问题

3.1 testbench用例不完善

我们的CPU实验课程主要是对于硬件的设计,在硬件设计的过程中,testbench的编写占有着举足轻重的地位。而参与我们课程的学生绝大多数都是第一次接触硬件的设计,并且对于CPU的各个部件并没有一个良好的认识。所以对于这些参与到我们课程的学生来说,有相当一部分学生没有编写完备的testbench的能力与意识。在遇到相对复杂的模块时,学生们可能无法发现自己设计中的缺陷,这为以后的设计留下了一定的隐患。而且随着工程越来越大时,初期的错误就越来越难被发现。

3.2 学生开发机器运行缓慢

我们这门实验课是“口袋实验室”,参与到我们这项课程的同学都会将实验板带回宿舍作实验,由于,学生各自的计算机性能并不能完全满足CPU实验的设计需求。特别是随着工程的增大,在生成CPU后仿真的模型以及生成开发板所需的电路文件时,往往需要相当长的时间,并且这个过程在CPU的开发过程中往往需要执行很多次。而在此期间,学生往往只能等待而无法进行课程的学习,这会造成极大的时间浪费,降低学习效率的同时也很有可能增加学生的挫败感。

3.3 应用开发效率低下

CPU要执行有一定功能的程序才会显得有意义,我们的课程会鼓励学生在自己设计的CPU上开发一些小应用来显示CPU的实用性。我们目前的课程只提供了基于我们课程所涉及指令的汇编器,但对于参加我们课程的学生而言,使用汇编程序编写应用所需要的技巧与经验往往他们都不具备,这增加了小应用程序开发的难度,不利于学生们创意与想法的拓展。在我们的课程实践中,学生们往往都会选择开发一些类似的容易实现的应用程序,造成了应用程序的同质化。

3.4 没有统一的评分体系

任何课程都要面临的一个考核的问题。如何能够公平客观的评价学生在整个课程中的表现不仅对于参与课程的学生,对于此课程未来的发展都至关重要。目前我们的课程主要依赖学生的自行演示以及助教的手工查看。此方法不仅效率低下,每周都要花大量的时间在实验结果的检查上,而且由于参与检查的人数较多不容易保持评价标准的一致性。

目前我们的课程仍处于试验性阶段,参与的学生人数较少,若未来将此课程推广,手工检查的方式将无法满足课程的需求。

4 针对目前教学中的问题的解决方法

4.1 统一的部件接口和测试平台

通过给学生提供统一的部件接口,我们可以为学生提供统一的测试平台。在完成每个部件的编写后,学生们首先可以使用自己编写的testbench来验证自己设计的正确性,随后再由统一的测试平台来进一步确认部件的设计。这样就可以有效地避免由于testbench的不完善而造成的部件设计缺陷,提高了每次部件实验结果的可靠性,从而为接下来的实验进程打下良好的基础。

4.2 实验结果验证平台

统一的部件接口使得自动化测试以及自动评分成为了可能。学生们可以将自己编写的代码提交到我们的测试平台,运行统一的testbench,通过对比学生代码的运行结果和标准的测试结果就可以为学生们编写的部件提供一个客观合理的评价。

我们可以根据学生每次提交的正确率以及最终通过测试所用的提交次数来作为学生每次实验的评价参考。通过这种方法,我们可以不再逐个检查学生的实验结果,不仅可以免去每次人工检查实验结果的时间,也大大提高了每次实验评价的客观性。

4.3 CPU模拟器

我们的课程设计了一个基于部分MIPS指令集CPU的模拟器,其输入可以为自行编写的汇编程序,模拟器的运行的结果可以作为我们CPU运行结果的参照。同时我们课程中还拥有一个31条指令的汇编器,其输入同样为学生自行编写的汇编程序,而输出是二进制或十六进制的机器码文件,该文件可以导入到学生自己的CPU中运行。然后学生可以通过对比Modelsim的仿真结果与模拟器的运行结果来验证自己所设计的CPU的正确性。我们的课程也提供了一些小程序来帮助学生进行CPU的验证。

4.4 综合任务服务器

大多数情况下,学生们所使用的PC的性能进行完整的综合与布线任务时往往都会花费很长的时间。我们可以为他们提供一个专门进行繁重计算任务的服务器。

学生们可以提交自己的设计到服务器上,通过服务器来生成所需的电路文件,将此文件下载到本地后载入FPGA,完成下板工作。鉴于服务器相对学生PC有着更出色的性能以及统一的工作环境,可以大大节省学生们完成一次设计修改的时间,提高学生们的开发效率。

4.5 合理使用C语言开发环境

高级语言可以大大降低程序的开发难度,而且通过完善的IDE(集成开发环境)可以更方便的确保程序的正确性。目前大部分学生所编写的小程序都不会超出我们课程所使用的指令集。GCC编译器在默认的配置下其编译出的MIPS指令集不会超出MIPS-I中的所有指令。经过多次测试,在多数情况下编译出的指令多并不会超出我们目前所使用的31条指令。对于那些不在我们31条指令集范围内的MIPS-I指令,其中有相当一部分指令是可以使用现有的指令组合来完成其功能的,我们仅需对GCC所编译出的汇编程序进行一定的修改即可使用。这为我们使用C语言编写开发板程序提供了很好的前提。

学生们可以首先使用C语言在现有的成熟IDE上进行编程,在验证了程序的正确性后使用GCC将C语言编译为MIPS-I的汇编程序,在对编译完成的汇编程序进行一些修改后可以使用我们课程提供的汇编器生成机器码来运行在学生自己设计的CPU上。

由于学生们对于C语言的熟悉程度要远高于MIPS的汇编指令,通过合理使用C语言进行编程,可以大大降低学生们编写应用程序的难度。

5 总结

对实验进行了诸多改进后,学生们在课程实验中的开发效率得到了明显的提升,这也使得学生们更有兴趣将精力投入到实验课程中。同时,在线平台的引入也减小了开展试验课程的人力投入,打下了推广该实验的基础。该文结合了我们现有CPU实验课程开展情况,针对实验课程中所出现的问题,提出了针对性的解决方案。这一系列的改进方案将学生从一些不必要的负担中解放出来,从而使得学生能够将更多的精力投入到计算机组成原理的学习中。这些方案的引入将会使得我们现有的课程变得更加具有可持续性,有利于将来此课程的进一步拓展。

摘要：目前的高校计算机课程教学正越来越偏重学生实践能力的培养,不少高校都设计了各类的实验教学课程来提高学生们对于计算机课程的理解。文章介绍了一项自主开展的基于FPGA开发板的CPU设计实验课程。总结了在课程的开展过程中所遇到的多项问题。并通过为学生提供更多的课程辅助工具及平台,使得课程的开展更加高效且符合学生们的需求,提高了学生们在此项课程中的学习效率。

8和9的组成教学设计 篇9

（2013-2014学第一学期）

袁东美

教学目标

知识与技能：通过教学摆学具、分学具使学生掌握8、9的组成，引导学生通过联想，看到一组组成，会想到另一组组成。

过程与方法：培养学生观察、比较、口头表达的能力，渗透数学来源于生活，理解数学与日常生活的紧密联系，并运用于生活的辨证唯物主义思想。

情感态度与价值观：通过自主探究活动，激发学生学习数学的兴趣，培养学生爱数学的情感，体验与同学合作学习的快乐。

教学重点： 8和9的组成

教学难点：通过动手操作，有规律的归纳出8和9的组成 教学准备：课件、学生用小棒，教学流程

一、复习

1、比大小

同学们，喜欢玩游戏吗？今天老师给大家带来几个闯关游戏，请看，课件出示：7 ○ 8 8 ○ 9 7 ○ 6 9 ○ 5（指名回答）

2、猜数

同学们真了不起！请看下一关（课件出示）：一个数比9小，这个可能是几？（先指名回答，全班在全部说出来），课件出示答案。

3、袁老师这里有一些桃子，想知道有几个吗？（想）课件出示：比9个少，又比7个多，你知道是几个吗？（学生回答）课件出示7个桃子，让学生数，问：再添上一个就是几个呀？今天我们就来学习8和9的组成。（揭题并板书：8和9的组成）

二、实践操作，探究新知 1、8的组成

（1）怎样把这些桃子分成两堆呢？老师把这些桃子分成两堆，同学们数一数每堆各有几个桃子，（学生说左边一堆有1个，右边一堆有7个）如果左边变成2个、3个„7个，右边的桃子又各是多少个呢？小朋友们用小棒代替桃子，同桌一起在桌子上摆一摆，并把的摆法写在本子上。（学生摆小棒，老师巡视指导）学生汇报摆法，教师相应完成板书：

8 8 8 8 8 8 ／＼ ／＼ ／＼ ／＼ ／＼ ／＼ ／＼ 1 7 2 6 3 5 4 4 5 3 6 2 7 1 师：想一想：把8分成两份，有多少种不同的分法？(7种)这些就是8的组成。板书课题：8 的组成

（2）引导观察：8的组成有什么规律？（左边的数从小到大，右边的数从大到小）

问：看到 8 你会想到哪一组？（8）看到 8 呢？„

／＼ ／＼ ／＼ 1 7 7 1 2 6（完成上下一组的对应的板书）生按上下一组齐读一遍。师：我们可以像这样上下一组一组地记8的组成，也可以按照左边的数从小到大，每次多1,右边的数从大到小,每次少1的规律记8的组成。

（3）师生对口令、生生对口令

师：我出1，生：我出7，师：1和7 生：组成8 分三个层次，a 有意识地训练几道一组一组记忆的口令，b 打乱顺序对，但还是完整地对组成 c 快速对，只说出几。如，师：我出1，生：我出7，师：我出5，生：我出3，„„ 2、9的组成（1）教师演示小棒

“现在同学们手上拿8根小棒，我再拿来一根放在一块，现在有几根小棒了呢”（9根）

想想：9又是由几和几组成的呢？（8和1）教师板书：9 ／＼ 8 1 如果继续分9还可以分成7和几？往下再分，还可以分成几和几？再往下又分成几和几呢？师板书：

／＼ 7 □

□ □

□ □

请你想一想，把你的想法说给同桌听，现在，拿出小棒摆一摆，看谁的想法对。

学生汇报，教师板书：9 ／＼ 7 2 6 3 5 4 师：不用摆，你知道再往下是怎么分的吗？

全班一起完成下面4组的板书。补充课题：9的组成。齐读一遍9的所有组成。

（2）师：9的组成有什么规律呢？生汇报。

师生小结： 原来我们是发现了这样的规律可以不摆就能写出下面的组成的。

师：看到 9 你会想到哪一组？看到 9 你会想到哪一组？看到„ ／＼ ／＼ 8 1 7 2 师带读一遍。

师：我们可以像这样一组一组地记9的组成，也可以按照从大到小，从小到大的规律记住9的组成。

（3）师生对口令

先对9的，再8、9的一起对。

三、练习巩固，强化知识

今天咱们学习了8和9的知识，现在一起来用这些知识解决有关的知识。

1、完成做一做 生做书上后，全班订正。

2、完成练习八中第3题“找朋友”连线。

四、小结

《数数、数的组成》教学反思 篇10

在课前我了解了绝大部分学生口头数数的能力，从反映出来的情况看，学生的数数能力很好，所以我把这一节课的例题大胆的改为习题来完成的。因此，我从学生的认知基础和生活经验出发，为学生提供学生熟悉的数量是100的实物小棒，培养学生观察、操作能力以及同学间的交流与合作的能力。实际数出物体个数的过程中，体会数是数出来的。

针对一年级学生的知识基础和认知特点，力求提高学生的合作交流能力，所以我安排了自由给同桌出题的空间自主探索，充分发挥学生的主体意识，培养学生的学习方式。

在整个教学过程中，最大的特点就是引导学生充分动手操作，在反复点数的基础上，逐步建立起百以内数的概念，培养数感，并借助这个过程，培养学生积极探索、主动发现、自主建构知识的学习方式。

这节课有一些细节的地方还可以处理的更周到一些。经过我课后的反复思量和同事们的建议，现在把这些内容简单的整理一下：

1、表扬性语言用的比较少，表扬的形式单一，没有对学生的回答进行有效的表扬。有时就是表扬起来也有些生硬，不自然。课堂教学上，缺少了点艺术味。在今后的教学中，我会不断努力，提高课堂教学效果。

2、小组合作学习，整个课堂教学我以小组活动的形式为主，想发挥小组合作学习的功能，给学生营造一种民主、和谐的学习氛围，让学生敢于发表自己的看法和意见，使他们的情感信心在交流中得到发展，为学生提供一个展示自我、体现个性的良好时机，让每个学生都体验到成功的喜悦。由于年级低水平有限学生不会合作学习不会交流，这也是我下一步要重点训练的。

3、练习题可以出一些变式题甚至是一些拔高题就更好了。

4、在备课的同时我对备学生这一环节显得缺陷了很多。

5、在课的设计上不够巧妙和缺少科学性。

计算机组成原理独立实验教学探索 篇11

计算机组成原理是高等学校计算机科学与技术和相关专业的核心课程, 主要讲授计算机运作的基础原理[1], 它可将计算机专业课程中所学软、硬件知识有机地结合起来, 从而为建立起计算机系统完整的体系结构打下坚实的理论和实践基础, 培养学生的创新精神和实践动手能力[2]。可见, 计算机组成原理的地位相当重要。

计算机组成原理独立实验旨在指导学生从单个部件的实验开始, 逐步掌握计算机各大部件的工作原理, 并最终将各个部件综合起来, 设计一台完整的模型计算机。通过课程实验的引导, 可帮助学生深入理解理论课程的教学内容, 加深计算机组成原理知识的理解, 巩固所学的理论知识。

2 计算机组成原理独立实验教学现状

现行的计算机组成原理实验教学实行基本上都是采用理论教学+实验方式[3,4,5,6], 配备专门的实验教材 (或实验讲义) 和实验箱。实验教材给出各个实验的基本原理和实验步骤, 学生只要按照实验步骤进行操作, 可得到实验结果。笔者从当前组成原理独立实验教学现状进行深入分析并总结, 发现现行独立实验教学过程中存在如下三大关键问题。

2.1 重步骤, 轻原理

实验教师讲解实验过程中, 会讲解实验的基本原理、实验系统线路的连接和实验的具体步骤。然而, 在讲解过程发现, 学生对实验的基本原理明显兴趣不足, 更多关注实验线路的连接和实验的具体步骤。许多学生只是按照教师或者实验教材给的实验步骤完成一次实验, 得到正确结果就认为实验已经完成。这导致学生只知实验的结果, 而不知结果因何而来。“知其然, 而不知其所以然”的情况导致学生无法加深对理论知识的理解, 不能巩固所学的理论知识。此外, 当实验过程中由于接线错误无法正确进行实验时, 学生不能即时正确地排除错误。该问题的存在, 必将影响学生创新精神和实践动手能力的提升。

2.2 重课堂, 轻课外

由于计算机组成原理独立实验的特殊性, 需要求学生在实验课外预习下次实验的基本内容, 复习上次实验的内容。比如在控制器实验的第二次实验之前, 就要求学生在复习第一次实验的实验原理基础之上, 提前编写完成微程序, 在第二次实验时直接使用。然而, 在实验教学过程中发现, 由于缺乏监督, 部分学生在实验之前, 未曾预习本次实验的内容, 课前下达的实验任务也不完成, 而在课堂之上急急忙忙完成本该课下完成的实验任务, 占用课堂时间。这将影响学生对整个实验的完成情况, 打乱实验的教学计划, 也可能导致部分学生不能在规定时间内完成实验, 不能达到实验的教学目的。

2.3 缺少良好的考核机制

现目前, 缺少良好的机制来实现对学生实验效果的考核, 现有考核方式以人为方式为主, 存在一定的主观性、片面性。某些教师认为实验课堂上积极动手、积极提问的学生表现表现优异, 而认为其他学生表现不够良好。显然这种评价对学生是不负责任的, 缺乏公平性, 从而影响学生的实验积极性。对学生的考核评价应从多个方面进行综合衡量, 建立公平、公正、客观的考核机制。

上述三个关键问题, 严重制约了计算机组成原理独立实验的教学效果。

3 解决方案

在深入分析上述三个问题形成原因的基础上, 提出如下的解决办法。

3.1 理论联系实践, 加强理论教学

计算机组成原理独立实验以计算机组成原理的理论知识为基础, 巩固学生对理论知识的理解, 提高学生的动手实践能力。因此, 在实验教学过程中, 应将实践内容与理论知识结合起来, 使学生明白本实验内容是验证哪些计算机部件的工作原理。重点加强对实验原理的讲解, 强调实验原理的重要性。将实验原理与实验步骤结合起来, 使学生理解每一步实验步骤基于怎样的原理, 应当得到怎样的实验结果。使学生掌握每一步的数据流程走向, 理解每一个控制信号的含义。如此, 学生即可掌握实验结果因何而来, 能巩固所学的理论知识。此外, 当实验过程中出现错误时, 学生也能即时正确地排除错误, 有利于促进学生创新精神和实践动手能力的提升。

3.2 将课外学习引入考核

笔者发现, 部分学生课外不预习、不复习的主要原因是因为不考核, 也就是说, 课外是否预习和复习对最终的考核没有任何影响, 因而导致部分学生缺乏课外学习的动力。鉴于此, 可以考虑将课外学习情况作为考核的一个方面。实验教师可在每次实验的结束阶段下达预习与复习任务, 在下次实验课的开始阶段或者实验中途的接线阶段进行检查, 将检查结果记录, 作为考核评价的依据。课外学习的考核可增强学生的自主学习能力, 保障教学计划的顺利执行, 有利于实现实验的教学目的。

3.3 多方面的综合性考核机制

为考核学生的综合能力, 应从多个方面建立综合性的考核机制。具体来说, 从实验原理的理解、实践动手能力、课外学习和实验报告四个方面进行考核。其中, 实验原理的理解权重最大, 这是因为实验原理是实验的基础, 掌握了实验的基本原理, 才能深入的理解实验目的, 才能做到举一反三, 为后续的课程设计打下坚实基础。实践动手能力的权重次之, 主要考查学生实验能否正确演示, 能否得到正确结果。在每次实验的后半段, 先检查学生的实践动手能力, 再通过提问的方式, 检查学生对实验原理的理解, 所有检查均做好记录。课外学习的考核权重排第三, 考查学生的自主学习能力。实验报告的考核权重排最后, 这是因为现有的实验教材均将实验原理、实验内容、实验步骤等均写得较详细, 实验报告难以考查学生的真实能力。

4 总结

本文分析了当前计算机组成原理独立实验的教学现状, 指出了存在的三个制约教学效果的关键性问题, 并分析了产生这三个问题的深层原因和会导致的负面影响。接着针对这三个关键性问题, 提出了切实可行的解决办法。接下来将解决方案应用于我校的计算机组成原理独立实验的教学, 总结方案的优势与不足, 并确定下一步要研究的具体内容。

摘要：计算机组成原理独立实验可加深计算机组成原理知识的理解, 提高学生的创新精神和实践动手能力。本文根据当前计算机组成原理独立实验教学的现状, 指出实验教学过程中存在的三个关键性问题。通过深入分析产生这三个问题的原因, 提出了解决这些问题的行之有效的方案。

关键词：计算机组成原理,独立实验,实验原理,考核机制

参考文献

[1]崔贯勋.计算机组成原理实践与系统指导[M].北京:清华大学出版社.2015, 3

[2]周卫民.《计算机组成原理》课程教学改革实验研究[J].江西金融职工大学学报.2007, 20 (6) :145-146

[3]陆明洲.基于Quartus II的计算机组成原理实验改革探索[J].高校实验室工作研究[J].2010, 106 (4) :16-17

[4]张红玉, 王让定, 叶夏虎.计算机组成原理实验的改革.实验室研究与探索[J].1997, (6) :28-31

[5]蒋本珊, 王娟, 洪杰.计算机组成原理实验改革初探.实验室研究与探索[J].2008, 26 (12) :270-273

数数、数的组成教学反思 篇12

1、在数百羊图时，没有给学生足够的时间猜一猜、估一估，所以学生对于100的大小不是很敏感。在这个部分可以让学生说说：为什么不是10只或者20只，让学生感受到10有多少，20有多少，100又有多少。这样对于学生的数感建立很有帮助。

2、数数的过程过于单一，在新授部分没有进行多样数，以至于在巩固练习时，学生们遇到了困难，无法很快的回答出答案。在口答大比拼时：就可以进行小组竞赛，一组一组的数，有一个一个数的，有两个两个数的，有五个五个数的，有十个十个数的，有倒着数的，有分段数的。通过这样的过程既激发了学生学习的兴趣，又调动了全班同学的学习气氛，并且重点进行了突破。

3、判断题可以改成猜一猜，让学生猜一猜这个数是多少。又把重难点进一步的突破了。

二、计算机的组成 教学设计 篇13

1教学目标

1、使学生知道计算机的延生。

2、让学生知道计算机的组成。

3、让学生了解计算机的软件。

4、让学生了解常见的计算机的应用。2学情分析

1.学生对电脑已经有基本的认识,但未形成系统的概念,对电脑的组成没有系统的认识。

2.学生对电脑非常感兴趣,大多数偏向于娱乐方面的使用,玩游戏、看电影、听音乐,未能认识到使用电脑辅助学习。3重点难点

1.使学生知道计算机的延生和计算机的组成。2.电脑的组成系统掌握、认识。4教学过程

活动1【导入】学生讨论

让学生互相讨论,了解电脑的发展,电脑组成,电脑的应用。活动2【讲授】自主学习，探究新知

1、先请同学们自己看书边看书边思考: ①计算机是由哪两部分组成? ②计算机硬件是由哪几部分组成?

③计算机软件有哪几类?它们各有什么用途? 教师巡视检查学生自学情况。

2、指名学生回答问题,教师补充说明并注意纠正。

学生答后,追问:谁来用自己的话说一说什么计算机的硬件和软件? 教师说明:硬件是指看得见、摸得着的部件,像鼠标、显示器、打印机等;软件是用来指挥计算机工作的命令语言,它是看不见、摸不着的,但离开了软件,计算机就不能正常工作。若计算机只有硬件,就好比人有身体,却没有知识和思想,还不能为人们做事,要让它“活”起来,还要让它掌握“知识”、形成“思想”——这就是软件。活动3【讲授】系统讲授计算机的发展及其组成

1、计算机的发展:人们于1946年发明了第一台电子计算机,并命名这“埃尼阿克”。它占地超过170平方米,重30吨,真是个庞然大物!不过用它来算数挺快的。它算数的速度与以前算数的机器相比要快上1000倍。

我们现在使用的电子计算机的体积就小多了,而且运算的速度更快了。它不但能用来算数,而且还能用来做各种各样的事情。

2、计算机的应用:学习、办公、科研、生产、娱乐、翻译、人工智能等等