考研知識(shí)點(diǎn)在計(jì)算機(jī)組成原理日常教學(xué)中的應(yīng)用

1、 考研知識(shí)點(diǎn)在計(jì)算機(jī)組成原理日常教學(xué)中的應(yīng)用 高明霞，方 娟(北京工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，北京100124)摘要：作為硬件系統(tǒng)的核心課程，計(jì)算機(jī)組成原理不但是計(jì)算機(jī)本科階段的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，而且在研究生計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課統(tǒng)考中所占，分值也很重。本文分析了計(jì)算機(jī)組成原理考研大綱與最近兩年的考研真題，初步確立了考研知識(shí)點(diǎn)相對(duì)于課程內(nèi)容的一個(gè)具體分布情況，并以此為依據(jù)，提出有重點(diǎn)、分步驟地將這些考研知識(shí)點(diǎn)融合到日常教學(xué)實(shí)踐中。使計(jì)算機(jī)組成原理的日常教學(xué)與研究生統(tǒng)考實(shí)現(xiàn)一種雙贏模式。關(guān)鍵詞：考研；計(jì)算機(jī)組成原理；教學(xué)模式計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)本科階段的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。從2009年計(jì)算機(jī)考研專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課統(tǒng)考實(shí)施以來(lái)

2、，它的分值接近1/3。盡管這門(mén)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和研究生大綱中的考查目標(biāo)比較一致，但是作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，各個(gè)學(xué)校的具體教學(xué)內(nèi)容和方法會(huì)根據(jù)本校的專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置、學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)具體確定，不同教師在教材的選擇上也有偏好，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，很多學(xué)校在課程的日常教學(xué)內(nèi)容上，即具體知識(shí)點(diǎn)的分布和側(cè)重方面，與研究生入學(xué)考試大綱中的考點(diǎn)分布以及具體考試內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)都不吻合。這種不一致性可能會(huì)導(dǎo)致很多備考學(xué)生去尋找一些校外的輔導(dǎo)班。因此，在教學(xué)內(nèi)容不完全符合的情況下，如何將考研知識(shí)點(diǎn)有機(jī)的融合到日常教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)一種教學(xué)效果與考試成績(jī)并重的雙贏模式，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)組成原理這一課程教學(xué)研究與探索的重要來(lái)自www.lw

3、5u.com問(wèn)題。通過(guò)分析計(jì)算機(jī)組成原理考研大綱與考研真題，筆者掌握了考研知識(shí)點(diǎn)的具體分布情況，并將這些考研知識(shí)點(diǎn)融合到日常教學(xué)實(shí)踐中。具體實(shí)踐過(guò)程包括：教學(xué)內(nèi)容對(duì)照，考研真題應(yīng)用，擴(kuò)充考核題型等。1 組成原理考研大綱分析1.1 考查目標(biāo)考查目標(biāo)共有三條如表1所示，分別從硬件整機(jī)角度、軟件指令角度、計(jì)算和設(shè)計(jì)角度出發(fā)，說(shuō)明計(jì)算機(jī)組成原理科目應(yīng)該掌握的內(nèi)容。這些考查目標(biāo)和大多數(shù)學(xué)校的計(jì)算機(jī)組成原理課程學(xué)習(xí)目標(biāo)是一致的，都符合從具體到抽象的認(rèn)知規(guī)律。第一條目標(biāo)是將一臺(tái)計(jì)算機(jī)裸機(jī)解剖研究后，再還原成一個(gè)整體：第二條目標(biāo)開(kāi)始為裸機(jī)設(shè)計(jì)能“出席”各種場(chǎng)合的“衣服”，并結(jié)合解剖得到的知識(shí)，學(xué)習(xí)這些“衣服”

4、的基本設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法：最后一條目標(biāo)是要求學(xué)生從學(xué)徒成長(zhǎng)為一個(gè)師傅，并學(xué)習(xí)掌握作為一個(gè)評(píng)判者的基本技能，如分析、計(jì)算、評(píng)估和高層設(shè)計(jì)。1.2知識(shí)點(diǎn)分布計(jì)算機(jī)組成原理課程內(nèi)容除了包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件五大組成部分和他們的連接部件（運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)、總線(xiàn)）外，還包括軟件核心內(nèi)容（指令系統(tǒng)與數(shù)據(jù)表示）?？紤]到知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)和知識(shí)體系的完整性，這些內(nèi)容在多數(shù)教材中被分成了七個(gè)部分?？佳兄R(shí)點(diǎn)的分布也遵循這樣的組織安排。表2是通過(guò)分析和簡(jiǎn)化得到的201 1年考研大綱中考點(diǎn)分布和重點(diǎn)內(nèi)容總結(jié)。2 2009-2010年考研真題分析考試大綱是對(duì)特定考試科目的總體要求和說(shuō)明，內(nèi)容比較寬泛。而

5、歷年的考試真題更能真實(shí)的反映各知識(shí)點(diǎn)的分布和側(cè)重。表3是2009-2010年計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)研究生入學(xué)統(tǒng)考真題中計(jì)算機(jī)組成原理知識(shí)點(diǎn)和所占分值的分布情況。這是一個(gè)大致的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，數(shù)據(jù)可能涉及主觀(guān)因素。例如，有些題可能是綜合類(lèi)的，同時(shí)需要幾部分的知識(shí)，這種題的歸屬很大部分取決于我們的理解。從這兩年的真題分布我們可以看出，所占分值大于10的內(nèi)容包括：存儲(chǔ)系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、cpu和輸入輸出系統(tǒng)；此外比較重要的部分是數(shù)據(jù)表示，分值一般在5分左右；所占分值較少的是總線(xiàn)部分，一個(gè)選擇題占2分；概述一般不單獨(dú)命題，但是有些題中會(huì)用到這一部分的知識(shí)。來(lái)自www.lw5u.com 3考研知識(shí)點(diǎn)在日常教學(xué)中的應(yīng)用了解了考

6、研知識(shí)點(diǎn)的分布情況，我們結(jié)合日常教學(xué)計(jì)劃，將這些知識(shí)點(diǎn)有重點(diǎn)、分步驟地融合到日常教學(xué)實(shí)踐中，具體方式包括教學(xué)內(nèi)容對(duì)照、考研真題應(yīng)用、擴(kuò)充考核題型等。3.1 教學(xué)內(nèi)容對(duì)照盡管我校計(jì)算機(jī)組成原理這門(mén)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和研究生大綱中的考查目標(biāo)是一致的，但是具體知識(shí)點(diǎn)分布卻有些差異。考研知識(shí)點(diǎn)的范圍要大于我們?nèi)粘＝虒W(xué)所包含的內(nèi)容，涵蓋了我校開(kāi)設(shè)的兩門(mén)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容，一門(mén)是計(jì)算機(jī)組成原理，另外一門(mén)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這兩門(mén)課程原本就隸屬于一個(gè)課程群，其具體內(nèi)容也是對(duì)同一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的不同層次和角度的描述，有些內(nèi)容之間難免會(huì)有重疊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是機(jī)器語(yǔ)言級(jí)的程序員所了解的計(jì)算機(jī)的屬性，即外特性；而計(jì)算機(jī)組成則是計(jì)算機(jī)

7、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)。為了讓學(xué)生清楚地了解這些特性，我們將具體的考研知識(shí)點(diǎn)和這兩門(mén)課程涉及到的具體內(nèi)容作了一個(gè)對(duì)照（如表4所示）。并在兩門(mén)課程開(kāi)始時(shí)對(duì)同學(xué)們作了明確的說(shuō)明。這樣做的目的，相當(dāng)于為那些備考的學(xué)生畫(huà)了一幅清晰的路線(xiàn)圖，幫助他們針對(duì)性地學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。3.2考研真題在課堂教學(xué)和課后作業(yè)中的應(yīng)用從歷年真題我們可以看出，存儲(chǔ)系統(tǒng)、cpu和指令系統(tǒng)是組成原理的重要內(nèi)容，除了概念外，很容易出一些計(jì)算和設(shè)計(jì)題。這幾部分內(nèi)容也是計(jì)算機(jī)組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)，課堂教學(xué)中經(jīng)常需要用到一些實(shí)際例子來(lái)復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)。這些教學(xué)實(shí)例一般都針對(duì)特定情境設(shè)計(jì)，相對(duì)比較單一，缺少變化，學(xué)生在學(xué)習(xí)掌握這些例題時(shí)，自

8、己思考和提升的余地很少。而考研真題的特點(diǎn)正是多變，如果能將這些考研真題有針對(duì)性地引入課堂，作為教學(xué)實(shí)例，必然能激發(fā)學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)興趣。例如2009年的44題“某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)16位，采用16位定長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)，部分?jǐn)?shù)據(jù)通結(jié)構(gòu)如圖所示”就可以作為cpu那章中，講解微程序和微指令設(shè)計(jì)后，讓同學(xué)們綜合考慮的一個(gè)典型例題。通常情況下，考研真題一般涵蓋同一章中很多知識(shí)點(diǎn)，直接照搬不太適合用作課堂教學(xué)的例子。例如，2009年關(guān)于輸入輸出系統(tǒng)的第43題“某計(jì)算機(jī)的cpu主頻為500mhz，cpi為5”，這道題涉及到查詢(xún)，中斷，dma_種典型的輸入輸出模式。這樣的真題很適合作為相應(yīng)內(nèi)容的課后作業(yè)，鍛煉同學(xué)們的綜合

9、思考能力。在作業(yè)講解時(shí)，教師結(jié)合學(xué)生的作業(yè)情況，分析這些習(xí)題所涉及到的知識(shí)點(diǎn)與目前學(xué)生的掌握情況，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)不足，逐漸建立一種系統(tǒng)和整體的解決問(wèn)題能力。3.3擴(kuò)充考核題型作為一門(mén)內(nèi)容變化不大的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，考核的重點(diǎn)內(nèi)容和形式相對(duì)固定。同時(shí)，為了杜絕學(xué)生的背題式復(fù)習(xí)，每次考試時(shí)都要避免出現(xiàn)以前考過(guò)得原題。這些因素都加重了考試出題的難度。有了研究生統(tǒng)考后，歷年的考研真題都可以作為題庫(kù)，為出題老師提供了大量可供參考的題型和實(shí)例。只要考查的是同一知識(shí)點(diǎn)，課程考核時(shí)出題教師就可以將考研真題中以選擇題型出現(xiàn)的題變換成填空題型或簡(jiǎn)答題型。計(jì)算題型和設(shè)計(jì)題型也可以如法炮制。考研真題一般都是一些知名教師經(jīng)過(guò)討論和研究，花費(fèi)大量心血設(shè)計(jì)出來(lái)的，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的考核比較全面客觀(guān)。這些優(yōu)點(diǎn)正是一個(gè)或幾個(gè)任課教師很難做到的。通過(guò)借鑒和參考考研真題，計(jì)算機(jī)組成原理課程考核的客觀(guān)性和全面性將得到提升，正好滿(mǎn)足教學(xué)上一直提倡和實(shí)施地考教