關(guān)于計算機實(shí)踐教學(xué)論文范文
1重視“引入門(mén)”，激發(fā)學(xué)習動(dòng)力
長(cháng)期的教學(xué)經(jīng)驗告訴我們，實(shí)踐教學(xué)能不能順利開(kāi)展下去、能不能達到教學(xué)目的，學(xué)生的學(xué)習興趣和動(dòng)力至關(guān)重要。所謂“引入門(mén)”，就是在實(shí)踐教學(xué)的初始階段，通過(guò)具體指導，手把手地幫助學(xué)生完成一個(gè)基礎實(shí)驗，讓學(xué)生熟悉實(shí)驗的軟、硬件環(huán)境，充分了解和掌握實(shí)驗的基本方法和基本步驟，簡(jiǎn)單體驗實(shí)驗成功的“快感”，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)踐項目的欲望和激情�！耙腴T(mén)”階段要實(shí)現兩個(gè)目的：一是激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生覺(jué)得即將進(jìn)行的實(shí)踐項目“有用”“有意思”；二是打消學(xué)生的顧慮，讓學(xué)生感覺(jué)到“我能”，避免出現因“妄自菲薄”或“望而卻步”而放棄的現象。對處在入門(mén)階段的學(xué)生而言，實(shí)踐項目往往具有一定難度。例如，在計算機組成原理課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，我們要求學(xué)生用硬件描述語(yǔ)言設計實(shí)現一個(gè)控制器，并在實(shí)驗臺上調試通過(guò)；在操作系統課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，我們要求學(xué)生基于一段教學(xué)用操作系統源碼片段，通過(guò)添加或完善其中的某些模塊，實(shí)現一個(gè)小型的操作系統。這些項目不僅要求學(xué)生比較透徹地了解相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的知識，而且對其他相關(guān)知識和技能的要求也比較高，工程實(shí)踐的工作量也比較大。在布置這些實(shí)踐項目時(shí)，學(xué)生的第一反應往往是驚訝、惶恐，擔心做不出來(lái)。引導學(xué)生敢于嘗試，不能簡(jiǎn)單地靠說(shuō)教，要通過(guò)一定的步驟、方法。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，我們通常的做法是設計一個(gè)與最終要求緊密聯(lián)系但又相對簡(jiǎn)單的實(shí)踐項目，引導學(xué)生動(dòng)手完成。例如，在計算機組成原理課程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，針對硬布線(xiàn)控制器設計這一實(shí)踐教學(xué)內容，我們首先要求學(xué)生設計一個(gè)算術(shù)邏輯單元，實(shí)現簡(jiǎn)單的加、減、與、或、移位等運算。為了減輕學(xué)生的壓力，我們首先給學(xué)生一個(gè)設計樣例，其中已經(jīng)實(shí)現了“加”操作，引導學(xué)生利用EDA平臺完成樣例的調試，觀(guān)察設計結果的實(shí)驗現象；然后要求學(xué)生根據自己的設計，增加其他操作，并嘗試調試。通過(guò)這樣的方式，學(xué)生不僅進(jìn)一步熟悉和掌握了硬件描述語(yǔ)言、EDA設計等實(shí)踐項目必需的技能，同時(shí)，通過(guò)設計實(shí)現基本的算術(shù)邏輯單元，讓學(xué)生相信自己通過(guò)一定的努力也可以順利實(shí)現。通過(guò)逐步導引，讓學(xué)生在不斷的實(shí)踐中獲得成就感，從而保持對整個(gè)實(shí)踐項目、整個(gè)課程的濃厚興趣和不斷探究的動(dòng)力，為順利完成教學(xué)任務(wù)打下堅實(shí)的基礎。
2強調“扶上馬”，指導實(shí)踐方法
所謂“扶上馬”，是通過(guò)對實(shí)驗內容和實(shí)驗要求的合理組織，利用一定的步驟、手段和方法，引導學(xué)生綜合運用所學(xué)的知識與技能，分解實(shí)驗內容，設計實(shí)驗步驟，掌握實(shí)驗方法，創(chuàng )造性地完成實(shí)驗項目。在該階段，學(xué)生雖然對實(shí)驗環(huán)境、實(shí)驗方法和實(shí)驗步驟有所了解，但對如何分析解決實(shí)驗中碰到的各種問(wèn)題和現象不得其法，因此，老師需要結合具體問(wèn)題，協(xié)助解決�！耙腴T(mén)”是為了讓學(xué)生“愿意做”“敢去做”“，扶上馬”則是幫助學(xué)生學(xué)會(huì )“怎么做”。好的計算機專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)項目是將理論知識與實(shí)際工作相結合的典范。在教學(xué)過(guò)程中，教師一方面要引導學(xué)生深入理解和掌握相關(guān)理論知識的本質(zhì)內容，避免就事論事，將實(shí)驗現象與理論知識脫離開(kāi)來(lái)；另一方面，需要老師有目的、有步驟地引導學(xué)生學(xué)習和運用各種實(shí)踐技能，以便學(xué)生能夠脫離老師的指導獨立開(kāi)展相關(guān)工作。恰當的指導能夠幫助學(xué)生快速掌握實(shí)施實(shí)踐項目的方法，并在不斷實(shí)踐中積累知識、鍛煉能力、增長(cháng)才干，從而事半功倍。例如在匯編語(yǔ)言程序設計實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，為了引導學(xué)生理解短轉移跳轉指令的靈活使用，我們先給學(xué)生展示一段乍看起來(lái)肯定不能正常結束的程序，要求學(xué)生通過(guò)上機實(shí)驗驗證該程序能否正常結束。當學(xué)生通過(guò)編譯、連接、執行后，發(fā)現程序居然能夠正常結束，此時(shí)，引導學(xué)生使用調試工具進(jìn)行反匯編，并觀(guān)察反匯編后顯示的機器碼與匯編代碼的對應關(guān)系，體會(huì )短轉移指令中包含的并不是轉移的目標地址（段地址+偏移地址），而是當前地址到目標地址的偏移這一本質(zhì)內涵。最后再讓學(xué)生利用單步跟蹤仔細觀(guān)察跳轉指令跳轉的真正目標地址與相關(guān)標識位以及機器碼之間的關(guān)系，分析不同情況下短轉移指令最終轉移目標的合理性和必然性。在“扶上馬”階段，老師要跟蹤學(xué)生的項目進(jìn)展情況，及時(shí)發(fā)現學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中出現的各種問(wèn)題，并做出相應的指導。但要注意的是，這一階段的教學(xué)指導重心是“幫扶”，而不是“包辦”，要盡量避免直接告訴學(xué)生“應該怎么樣”“不應該怎么樣”或者“是什么”“不是什么”之類(lèi)的結論，而是要想方設法引導學(xué)生探尋解決問(wèn)題的方法。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，為了避免直接告知學(xué)生問(wèn)題的解決方案，我們在教學(xué)中采取“迂回”指導方式，給學(xué)生提示一些解決問(wèn)題的線(xiàn)索，引導學(xué)生發(fā)現問(wèn)題的本質(zhì)并尋求解決方案。例如，計算機組成原理課程的實(shí)踐教學(xué)基于TEC-8計算機硬件綜合實(shí)驗平臺，這是一個(gè)8位的模型計算機，其指令都是8位的。但是在“CPU與程序執行”實(shí)驗項目中，一段程序中涉及條件轉移指令，其中的轉移地址是由當前程序計數器PC的值與一個(gè)帶符號的4位短轉移偏移地址相加得到。在實(shí)驗過(guò)程中，部分同學(xué)往往沒(méi)注意這個(gè)偏移地址只有4位，且最高位是符號位，而誤將它看成一個(gè)8位的轉移地址，造成實(shí)驗結果與預期結果不一致。針對這個(gè)問(wèn)題，我們并不是直接指出他們錯在哪里了，而是要求學(xué)生一方面從模型機的指令系統入手，具體分析與條件轉移相關(guān)的各條指令的功能與執行流程；另一方面觀(guān)察每一條指令具體執行過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗臺上給出各相關(guān)信號（數據、地址、微操作信號），反向分析機器的實(shí)際執行情況，從而發(fā)現問(wèn)題所在，并最終解決問(wèn)題。通過(guò)“扶上馬”的實(shí)踐教學(xué)指導方式，學(xué)生不僅學(xué)到知識、鍛煉能力，而且由于解決方案是“自己”發(fā)現的，成就感很強烈，更激發(fā)了他們自主探究解決其他問(wèn)題的興趣和動(dòng)力。
3落實(shí)“撒開(kāi)手”，強化動(dòng)手能力
培養和訓練學(xué)生的目的是使他們能夠將所學(xué)的知識、技能變成自身的能力，為以后參加實(shí)際工作做好準備。因此，學(xué)生能不能做到脫離具體案例，真正學(xué)會(huì )分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路和方法，就成為我們教學(xué)的落腳點(diǎn)。為了實(shí)現最終“撒開(kāi)手”這一目標，在順利“引入門(mén)”、成功“扶上馬”之后，需要通過(guò)一定的方法逼迫學(xué)生主動(dòng)思考，將知識與技能轉化為自身的能力與素養。在這一階段，老師可以結合技術(shù)的最新進(jìn)展或自身的科研實(shí)踐，設計一些綜合程度更高甚至難度稍稍超出學(xué)生能力和水平的實(shí)踐項目，或者有針對性地創(chuàng )設一些問(wèn)題，讓學(xué)生嘗試解決。當學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中出現困難時(shí)，老師不要簡(jiǎn)單地告訴他應該怎么做，而是告訴他可以到哪里尋找思路，或者僅給他提出一點(diǎn)提示。在具體的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，我們主要通過(guò)靈活多變的實(shí)踐教學(xué)考核方式引導學(xué)生主動(dòng)思考，落實(shí)“撒開(kāi)手”這一階段目標。為了避免學(xué)生實(shí)驗過(guò)程中簡(jiǎn)單模仿他人的操作過(guò)程，或者拷貝他人程序，我們一般不通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗操作或程序運行演示的方式驗收實(shí)驗項目，一定要結合相關(guān)理論知識和實(shí)驗目的問(wèn)出幾個(gè)為什么：為什么這樣，為什么不那樣？在回答這些問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì )出現這樣或者那樣的偏差，基于這些偏差，暴露出學(xué)生可能存在的認識不到位的問(wèn)題。通過(guò)這種“窮追猛打”的方式，逼迫學(xué)生嘗試思考實(shí)驗過(guò)程中的各種現象和問(wèn)題，尋求問(wèn)題的解決方案。未進(jìn)行項目驗收的學(xué)生，通過(guò)搜集其他同學(xué)的驗收情況，了解了項目驗收的方法、要求后，也會(huì )在驗收之前主動(dòng)思考，做好相應準備。通過(guò)這種方式，即便某些同學(xué)模仿過(guò)他人的操作過(guò)程、參考了他人的程序，至少需要將這些操作過(guò)程弄清楚、把程序搞明白，這也很大程度上保證了實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和水平。除了提出問(wèn)題逼迫學(xué)生主動(dòng)思考外，我們還通過(guò)“設計故障”的方式給學(xué)生制造困難，引導學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題并尋求解決問(wèn)題的方法。例如，在計算機組成原理實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，我們會(huì )在學(xué)生短暫離開(kāi)的過(guò)程中，通過(guò)更改連線(xiàn)方式、更換芯片內容、變更開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及更改程序或數據內容等方式改變模型機的運行狀態(tài)，然后要求學(xué)生在不進(jìn)行芯片與程序內容測試、不進(jìn)行連線(xiàn)方式或開(kāi)關(guān)狀態(tài)比對的前提下，通過(guò)查看地址、數據微操作命令等檢查模型機的運行狀態(tài)，并將當前的運行狀態(tài)與期望的運行狀態(tài)作比較，定位模型機的故障信息，并詳細說(shuō)明判斷的條件與依據。這種情況下，學(xué)生不僅要熟悉實(shí)驗內容，而且要比較深入地了解計算機的組織與結構、計算機的工作原理，還要具有足夠的細心和耐心。實(shí)踐效果證明，這種“搗亂式”實(shí)驗項目驗收方式對于逼迫學(xué)生主動(dòng)思考，追尋實(shí)驗現象本質(zhì)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，具有很好的效果。當然，“撒開(kāi)手”是我們對學(xué)生提升自身能力的期望，絕不是為難學(xué)生的借口。如果在落實(shí)“撒開(kāi)手”過(guò)程中遇到學(xué)生實(shí)在無(wú)法圓滿(mǎn)回答或解決老師提出的問(wèn)題，老師需要回退到“扶上馬”甚至“引入門(mén)”階段，引導、幫助學(xué)生把問(wèn)題徹底弄明白。
4結語(yǔ)
實(shí)踐教學(xué)是計算機專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重要組成部分。實(shí)踐結果表明“，引入門(mén)”“扶上馬”“撒開(kāi)手”三步走方式既適合一門(mén)課程實(shí)踐教學(xué)的組織，也可以運用于某一個(gè)實(shí)驗項目的具體指導過(guò)程。下一步，我們將加大對“三步走”實(shí)踐教學(xué)模式的研究和實(shí)踐，爭取更大程度提升計算機專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和水平。
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