工学科电气信息类计算机科学与技术本科(专科起点)

“计算机组成原理A”课程教学实施总结

(2008.9～2011.10)

一、课程基本情况介绍

    1、课程沿革

电大从1999年至2008春开设了开放教育计算机科学与技术专业（专升本），当时在专业教学计划中有“计算机组成原理”这门课程。

2008年秋，电大理工学院进行专业改革，对原先的计算机科学与技术专业进行了专业改革，教学计划更名为专业规则，启用了新的专业规则和配套的统编教材。

因为旧专业中的教学计划中已经有“计算机组成原理”这门课程，而此课程仍旧需要继续提供考试服务，因此，在2008秋开始启用的新的专业规则中，为了与旧专业教学计划中的“计算机组成原理”课程有所区别，将采用新教纲和新教材的“计算机组成原理”更名为“计算机组成原理A”。并于2007年10月在福建省福州市召开了课程师资培训会，随之全国电大系统的开放教育计算机科学与技术本科专业进行了实施，具体实施日期为2008年9月，第一次全国统考为2009年1月。

2、课程基本信息

“计算机组成原理A”是开放教育计算机科学与技术专业（专科起点本科）的一门专业基础课，统设必修，4个学分，计划学时为72学时，第一学期开设,开设一学期。

3、课程目标

通过学习“计算机组成原理A”课程，能理解计算机基本组成原理与运行机理，为学习本专业后续课程和进行与硬件有关的技术工作打好基础。

4、课程特点

    本课程教学内容的工程性和技术性较强，而且随着应用技术的发展，课程中涉及到的新技术应用的教学内容随时都在发生日新月异的变化。所以，学习本课程对专科层次所学的计算机硬件基础知识要求较高，对新技术的跟踪和课外文献资料阅读能力也要求较高。为了学好本课程，要求学生必须认真阅读教材，听课，完成作业，参加小组讨论课等各种教学活动，有条件的教学点还应利用教学实验设备或本课程的虚拟仿真软件，达到加强领会教学要求的目的。

二、课程实施情况介绍

1、学习人数

安徽电大本课程从2008秋开始实施，截至2011秋，共有7届学员，分布于16个分校或工作站的1076名学员学习了课程(按计算机本科入学人数统计，实际参加学习的人数应少于此数字，参加考试的更应该少于此数字)。

安徽电大2008秋～2011秋计算机科学与技术专业7届招生一览表表

要求先修电工学、电子学及数字逻辑的基础知识，尤其是数字电路的相关知识积累，对于深入理解本课程的相关知识具有决定性作用。但是这些课程在计算机本科专业规则中并无安排，只能寄希望于学员在专科阶段能够具备以上知识结构，实际情况并不乐观。

3、学时安排

在开放教育学院面授辅导课时保持在每周一次，一般安排在晚上上课，上课时间为2小时左右（3个面授学时）；因为是第一学期的课程，所以实际面授辅导课时大概在36~45学时之间（12～15次左右），这些面授辅导课时还会安排几次网上集中答疑或小组活动。

分校安排面授学时一般在周末，具体各个分校实际开设学时需要数据支持，但总的说来应当比开院略少。

从本科学员的招生分布上看出，越来越多的地区学期招生不到10人，计算机本科在安徽电大各专业中，已经属于小专业。从各种原因出发，面授环节教学会越来越弱势，所以，应当将学员的学习场所向网上进行转移。安徽电大这两年开始进行直通课程试点，就是为了解决小专业的这些问题。

4、师资条件

“计算机组成原理”除了计算机相关专业作为专业基础课外，理工科其它专业中也往往作为基础课开设，所以具备高校教师资格的专业教师能够上这门课的还算挺多，我们在历年教学检查和日常交流中也证实了这一点。

但是，电大学员学历学科背景与教学实际中对先修课程的要求有较大差距，需要教师在面授课过程中充分考虑这一点并在教学中加以处理，这样的话，对教师的要求会更高，能做到这一点的教师并不多。所以，师资条件表面上的丰富和实际上的缺乏也影响了课程的面授环节的教学。

三、课程提供的教学资源和教学平台

“计算机组成原理A”是统设课程，目前按照电大、省级电大、地市级分校、县级工作站分级实施课程教学，电大目前提供的资源和网上教学平台是：

四、资源和平台的运用

电大资源

“计算机组成原理A”电大目前提供的资源和网上教学平台还是非常丰富的，能够多类型多平台多形式地应用于学员的自主学习和各级电大的日常教学中。

    1、文字主教材

使用：安徽电大严格按照“五统一”教学要求配备统一教材，达到一人一本。教师围绕教材组织教学和其它类型资源的建设。

优点：语言言简意赅，内容条理清晰、逻辑有序。

缺点：对学员知识储备和学科背景有要求。这些要求在开放教育前几届学员中不成问题，但是随着学员入学群体的变化，在后期教学中，这种矛盾越来越突出，致使文字主教材对部分学员来说阅读难度较大甚至到了看不下去的程度。

2、形成性考核册

使用：安徽电大严格按照电大形成性考核要求配备，达到一人一本。教师围绕形考册布置批改作业和组织引领性小组讨论。

优点：作业份量适宜、难易度合适，题型丰富、格式统一，有利于存档保存。

缺点：最好与笔试考试环节有一定联系，分量还可以适量放大，选择题可以多一些。还有就是复习阶段形考册一般都已交至校方进行评阅打分，不利于学员复习阶段使用。

3、配套光盘

使用：与文字教材配套发布，主要是学员自主学习时使用。主要是IP网上课件的DVD封装格式，可以离线学习。

优点：使学员在学习资源方面的不平衡降到最低，不会应为学员学习条件所限造成资源获取方面有差异。

缺点：光盘质量上需加强。

4、录像教材

使用：目前以光盘形式发布的视频，学员和教师也可在电大在线直播课堂中看到，目前使用不多，征订方往往是各级分校，光盘使用率不高。

5、IP课件

使用：主要用于学员自主学习时使用，面授课辅导教师在面授教学时一般不使用。因其以网络平台进行发布，使用方便，

优点：因其以网络平台进行发布，使用方便灵活。以三分屏形式展示，信息丰富易于使用。在所有电大资源中最受欢迎。

缺点：对上网、带宽有条件要求，不是能覆盖所有学员。内容与教材紧密联系，所以对学员有学科背景和知识储备有要求，否则听不懂。

6、网络教学平台

使用：因其内容可以同步到所有下级教学平台上，所以反而电大在线该课程页面使用率不高，学员完全可以在自己所属的教学平台上看到内容。

优点：权威性，质量高。

缺点：更新较慢，如有相关背景知识补充方面的内容更好。

7、网络课程

使用：可以说是以上所有资源的综合，但不知何种原因，利用率不高甚至不为人所知（安徽电大在线早已给出地址）。

安徽电大资源

安徽电大“计算机组成原理A”课程教学平台在安徽电大在线中，提供了一下数量的配套资源和教学实施文件（截至2011年10月）：

在利用省校电大在线进行实时或非实时答疑时，学员能够问出有效问题的不多，原因就是没有问题可问。这种没有问题可问并不是理解透彻后的没问题，而是对课程一无所知下的没问题可问，这一点对我们的震动很大，并实时采取措施应用到我们的日常教学中，等条件成熟，推广到全省。

因为平台迁移的问题，所以以前开展的实时和非实时答疑很难再进行统计，5位代码课程平台的答疑从2010春开始，目前进行了10次集中答疑和近24页(20帖/页)的非实时答疑。

五、省内配套资源的设计特色

省内电大在线的资源和教学文件的上传时有个集中问题，就是省内新老电大在线平台的混用使得课程资源从上至下的同步时，经常有数据丢失或浏览失败的情况，所以安徽电大要求省级电大在线平台不能自建一级栏目，这样一来就会使以上资源和教学文件堆砌到一个栏目里的情况发生。

要解决这个问题我们采用的办法就是精心设计上传文件的标题，在标题起名上引入导航元素，如图：

这些题目命名时将资源功能、所属专业、课程、所在教材章节等全面包含到题目中，并且用鲜明的分隔符号进行分隔，使得题目一目了然，页面浏览时整齐划一，这个设计也是我们换位思考、一切从学生角度出发的一个实证。

新版电大在线还有一个突出问题就是图文混排格式非常难以进行在线排版，学员经常在浏览器中看到的内容与教师事先的版式设计上相差极大，严重地影响了学员的阅读，也使得学员对电大在线不认同，认为上面都是垃圾。如果以附件形式上传，学员还需要下载后调用合适的客户端才能阅读学习，学员要多花费时间和精力，有可能下载后发现对自己又没有用，这同样影响了学员的网上学习兴趣。

我们采用的办法就是所有的图文混排、电子幻灯片等资源一律以“原汁原味”的排版形式用插件和代码进行发布，学员无需任何客户端软件，利用浏览器直接浏览无需下载，并且可以放大、打印等。这个设计同样反映我们建设资源方面一个贴心用户的考虑。

“计算机组成原理”目前阶段的教学也有一个问题，就是课程配套的教学模型机和实验课时都很难保证，而即使花费大成本和投入，学员数字电路方面背景知识的欠缺也使得实验很难完成。缺乏实验环节后，会造成课程抽象知识很难具体化，学员没见过、没听过的设备和电路很难在脑海中形成具体实物与教材上的理论知识对应起来。

我们的配套资源的一个突出特色就是“动画演示”，这种资源占资源总数的90%以上，基本覆盖教材上所有的知识点，并提供了数字电路方面前期知识的快速入门。

教师精心制作和收集了200余个精彩动画，部分配以语音讲解，这些工作需要花费大量的时间和精力，目的是使课程的教学实施更加顺利有效，后期的目标是将所有的动画和文本辅导打包形成课件形式提供给学员和辅导教师，形成具有安徽电大计算机专业特色形式的一种资源类型。

动画类型资源以最为学员欢迎的动画形式将教材中的抽象知识具体化，增强了学员对课本知识的理解。这些动画资源除了可以作为学员自主学习使用外，也可以由各地面授辅导教师应用与课堂教学实际中。同时，动画资源都是浏览器可以直接观看，无需下载，最大程度地使得学员“所见即所得”，节约了学员的学习时间。这是我们这门课资源建设方面的一个亮点。

六、背景知识结构的实际教学处理

    从上述的数据和省内摸底的实际情况上分析，计算机科学与技术本科(专升本)学员在学习“计算机组成原理A”课程时，最突出的问题就是前期数字电路知识的欠缺。这导致即使课程难度一再降低，仍然使得学员刚入学就碰到了“拦路虎”。

    从开放教育学院两届学员的面授经历中，作为辅导教师深深地感受到学员背景知识结构对本课程的成功开展的极端重要性。面授教师无法选择学员层次，也不应该对学员的前修课程有所要求，要立足于现有学员实际，在面授环节中充分考虑细心准备，合理安排课程知识体系的组建，分配好面授学时和自主学习的比例，争取在有限的面授环节中将知识体系完整建立，不仅针对于本课程的教学要求，并合理兼顾后继课程的衔接和过渡。

    从2008年秋开始，在开放教育学院的面授教学中，我采取了在课堂上利用三分之一的课时以生动形象的图文形式快速建立数字电路设计方面的基本认识，随后转入课程，将准备的预备内容立刻用于计算机部件设计，学员兴趣极大，反映也很好。

    比如：在运算器中加法器设计这一堂课中，我们做了一下教学处理：

    首先花费大概半个小时左右将开关组成的电路的基础知识以非常形象的图文方式讲给学员，使得学员快速建立数字电路与或非三种运算利用最为简单的开关组成的电路就能实现。然后提出设计一个半加器的需求，即完成二进制基数内加法表的运算如何设计？待学员产生浓厚求知欲的情况下，将利用真值表设计开关电路的SOP和POS方法(非常简单)告诉给学员，并让学员自己动手按照方法设计，然后告诉学员如果不去考虑化简电路这个需求的话，你们设计的这个电路已经可以利用电路做出算术加法运算了。这个过程一直使得学员处于学习的亢奋阶段，真正做到和教师的逐步引导同步，高效率利用了有限的面授课时。

七、教学设计

    按照电大的教学大纲和考试大纲的要求，作为面授教师的我，充分考虑到学员的知识准备实际，制定了有电大特色的教学要求。

    在开学伊始，在班级中做了调研，即有数字电路知识背景的学员有多少。在省校开放教育学员两届学员中，比例大概为10%左右。一方面这是个难以克服的困难，另一方面，由于我本身就是电大专职教师，对这种实际情况已经早有准备，所以以前的教师生涯中也是大多如此，并且觉得电大教师就是应该善于解决这些问题。

    在面授环节中，尽量避免“钻牛角尖”的局面，尽量快速地利用前期的时间（三分之一左右）让学生学懂简单、完整的单台计算机的5个基本部件和整机系统组成，以及计算机部件连接关系和运行机理，了解计算机系统结构的入门性知识，并结合实际分析现有实际智能数字设备，能将知识应用于实际应用，引发学员深入学习的兴趣。

    这些基本要求的一个思路就是“快速形成主机架构和运行基本原理”，而相对复杂的一些知识则告知其作用和难点所在，随后三分之二的时间主要对重难点进行讲解。这样使得学习曲线不会太陡，不会打消学员的学习兴趣和动力。

    面授辅导考虑了学生的在职和成人特点和需求，面授辅导教师必须提前精心设计出教学方案，先着重于课程知识体系的建立，在业余时间进行集中而有针对性的重难点指导，针对学习过程中的难点和重点进行面授攻关，。在开放学员的面授实际看，如果学员面授课程能够保持连贯性的话，能够达到教学要求，学员也有较大的成就感和满足感。

    参加面授辅导的学员，能够在辅导教师的精心教学设计下，掌握完整课程知识体系，在脑海中能够形成整机系统知识框架。而利用建立起来的这种知识框架，结合工作和生活实际，能够做到举一反三，将所学知识作为解剖刀，充分利用成人学员理解能力强的优势，剖析实例，理解科技文章，并在这个过程中加深课程知识理解，向知识深度和广度拓展。 

八、教学方法和教学形式

    本课程从08年秋开始采用新大纲和新教材，大纲和教材充分考虑到学员业余学习的特点，大幅度地降低了学习难度和要求，但对基础部分的内容进行了强化，并引入了最新实用的课程实例，开拓了学员的眼界强化了课程的实用性。

    在开放教育学院的课程辅导采用了远程教学和面授辅导相结合的方式开展教学。

    远程教学包括要求学生收看电视录像课、网上的流媒体（IP）课件、网上教学辅导、实时和非实时答疑等多种教学形式；

    但是在开放教育学院的授课实际中，也有问题出现。教师精心设计了面授辅导，并在面授辅导过程中按照既定设计进行实施，在这个实施过程中，由于太过于体系的完整性，以至于面授辅导的连续性较强，造成不能及时参加面授辅导的学员由于前面课程的缺失直接影响后继知识的理解。

    对于平时作业既是学生自我检验学习水平的一种形式，也是很重要的形成性考核手段，担任开放教育学院的面授辅导教师时能够督促学生完成并及时批改和反馈，并对典型和难度较大的习题在面授课中进行集中讲解。

小组讨论课是在教师引领下对预先布置的主题开展讨论的一种教学活动形式。这种教学活动能够很好地激发学生的学习兴趣，在这个环节中，由面授辅导教师组织实施。同时，小组讨论课也是一种形成性考核形式。

    在开放教育教学实际中，作为面授教师的我把这个环节安排在一段较为集中的时段，即入学导学阶段，一般在入学的前两堂面授课。在这个阶段中，我安排了一个精心设计的入门教育阶段，主题就是：跟随计算机的历史进行学习和思考。从计算机的原始阶段为什么会过渡到电子二进制数字化时代。注意把握“引领”、“提问”和“点评”等多个教学指导环节，着重于学员的主动思考，将以前奉为金科玉律的语句一一打破。比如：为什么电子计算机会使用二进制？给出的最终答案居然是“不得不”，而并不是二进制天生就高于别的进制。这样的小组讨论极大地引发了学员进一步学习的欲望。

九、考核

    成人学员对考核环节的重视是毋庸置疑的，以上所有努力如果不能够在考核环节体现出来，那这些行为对于学员来说几乎是没有意义的。

    电大学习的一个特色就是过程考核，在“计算机组成原理A”课程教学中，有占总分30的形成性考核成绩，主要有作业、小组讨论、网上学习行为三块组成。其中作业这一块几乎是硬性的强制要求，属于学员自主学习时的最底线，如果连作业都不去完成的话，怎么证明自己学习和语句都是苍白的。所以每名学员如果不完成作业的话，形成性考核必定为0分；而小组讨论和网上学习行为考核则浮动性较大，没有一些强制性要求，有些学期如果面授课时实在不足的情况下，出现过挤占小组讨论和集中实时答疑的一些行为。

    终结性考核的解决主要是认真带领学员进行复习来保证。电大考试的一个特色就是“教考分离”，这也决定了辅导教师不免去有针对性地进行复习。全省电大一般采取以下几个措施。

    1、形考作业认真讲解

    课程辅导页面将所有的习题一一做讲解，但是不提供答案，同时教师针对性地将共性问题提出，以引起学员警惕。

    2、教材章节习题的讲解

    同样在电大在线尽可能地将习题解题思路和方法告知给学员，但这一块并不是硬性要求，只能告知学员考试有较大可能遇见同题型的这些题目。

    3、历年真题试卷的详细讲解

    通过对历年真题的提供和对真题出题范围、题型、在教材章节中的比例分析（也提供在电大在线上），同时要求学员在复习阶段应该以百倍的重视来完成这些真题的解题，使得学员在完成几套卷子后，有着充分的信心去完成考试。

    以上措施的施行也确实卓有成效，省内的及格率一直保持在85%左右。但是，及格率与知识真正的理解吸收还存在差距，这一点应该作为课程实施者的共同警醒，提醒我们在今后的教学上还要但思熟虑，兢兢业业地将课程知识真正地传授给学员。下载本文