計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建設(shè)

計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立〔〕:

摘要：課程挑戰(zhàn)性才能是進步計算機專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水準(zhǔn)的一個重要指標(biāo)。鑒于此，提出計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立。介紹了電子科技大學(xué)計算機學(xué)院在進步課程挑戰(zhàn)性力度所做的工作和理論結(jié)果，闡述了計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立的關(guān)鍵內(nèi)容，給出了加強和穩(wěn)固計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系的建立方案。

關(guān)鍵詞：計算機；專業(yè)挑戰(zhàn)性；課程體系；建立

本文引用格式：周益民,余盛季,陳文宇.計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(29):57-58.

課程挑戰(zhàn)性力度不夠，是國內(nèi)乃至世界計算機專業(yè)大學(xué)教育開展過程中遇見的主要困難之一。二零零八年，北京大學(xué)按照全新的人才培養(yǎng)形式和目的，提出了"挑戰(zhàn)性課程";〔ChallengeBasedLearning，簡稱CBLM〕的計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性的課程體系形式【1】。這種課程試圖利用有意義、有興趣的挑戰(zhàn)性難題去吸引學(xué)生的目光，刺激學(xué)生的激情和想象力，采用高強度的教師和學(xué)生之間的互動、學(xué)生與學(xué)生之間的互動，促使學(xué)生可以迅速學(xué)習(xí)到課堂新知識并學(xué)會運用計算機的相關(guān)知識體系，訓(xùn)練學(xué)生加緊課堂和課下的溝通、協(xié)作和創(chuàng)新程度，推動學(xué)生擅長挑戰(zhàn)自己、主動請教，促使學(xué)生在實現(xiàn)挑戰(zhàn)性課程體系建立的過程中獲到一定的成就感，進而加強學(xué)生努力向優(yōu)秀學(xué)生進取的信心、勇氣和才能【2】。

一籌劃教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段

按照國家課程體系改革的相關(guān)要求，我們在選擇計算機專業(yè)系統(tǒng)課程中的數(shù)字邏輯、高級程序設(shè)計語言、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、編譯5門重點課程的時候，必須建立起計算機專業(yè)類挑戰(zhàn)性課程體系【3】。以國家公布的課程要求以及頒發(fā)的計算機專業(yè)課程知識構(gòu)造為參照對象，對電子科技大學(xué)計算機學(xué)院課程體系中的有關(guān)教學(xué)內(nèi)容進展自檢，查閱專業(yè)課程的挑戰(zhàn)性知識點以及教學(xué)內(nèi)容的缺陷之處，逐一進展改善和彌補，注重計算機專業(yè)課程中有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的互相關(guān)聯(lián)。詳細(xì)改正內(nèi)容如下表所示。在理清教學(xué)內(nèi)容的前提下，計算機專業(yè)課程必須以實現(xiàn)計算機系統(tǒng)的根本設(shè)計和完成為教學(xué)目的，完善教學(xué)手段為主要任務(wù)。在強化計算機原理知識講授的同時，進一步加強計算機工程完成進度手段的訓(xùn)練強度，努力使學(xué)生在計算機系統(tǒng)原理和計算機工程語言編纂方法上都可以有所獲得。

二方案課程體驗體制

在計算機系統(tǒng)專業(yè)的培養(yǎng)過程之中，體驗課程占了很大比重，是學(xué)生在學(xué)校利用學(xué)習(xí)的計算機書本知識，解決計算機系統(tǒng)設(shè)計過程中遇見的實際難題，更是檢查學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)效果的重要方法。按照這一想法，我們在不同的有關(guān)計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程中需要改變本來的體驗步驟和體驗內(nèi)容。將計算機專業(yè)課程體驗作為最終綜合體驗的模板和前提，既可以穩(wěn)固計算機專業(yè)課程中學(xué)習(xí)到的原理知識，又可以作為整體綜合體驗的模板去利用，實現(xiàn)體驗體制的逐漸變化和完善。以操作系統(tǒng)的體驗體制為例子進展介紹。在電子科技大學(xué)計算機學(xué)院計算機軟件與理論系操作系統(tǒng)課程之中，安排了多個教學(xué)體驗，通過學(xué)校安排和班級組織，體驗級別分別由低級到高級，最終形成了一個根本完好的教學(xué)系統(tǒng)。操作系統(tǒng)體驗環(huán)境和使用工具，目的主要是為了理解和清楚操作系統(tǒng)實驗的編纂手段和過程；系統(tǒng)軟件在其啟動時間內(nèi)，目的是為了完成boot-loader更新和運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)操作系統(tǒng)軟件的調(diào)整過程，因此加深對啟動boot--loader的認(rèn)知；內(nèi)存管理與虛擬運行的目的在于知道系統(tǒng)怎樣安排內(nèi)存，加深對軟硬件翻轉(zhuǎn)形式的理解；內(nèi)核方程式管理、客戶進度管理、調(diào)整器、同步幫助學(xué)生知道操作系統(tǒng)中內(nèi)核方程式的建立與執(zhí)行過程、清楚上下意思的切換是怎樣實現(xiàn)；系統(tǒng)文件要求學(xué)生必須知道根本的系統(tǒng)文件順序調(diào)整的詳細(xì)方法，掌握在索引節(jié)點的根底上進展的系統(tǒng)文件內(nèi)容以及虛擬系統(tǒng)文件的詳細(xì)操作。

三建立統(tǒng)一的教學(xué)實驗平臺

為了配合統(tǒng)一籌劃好的教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)教學(xué)體驗式教學(xué)的開展，并為綜合體驗感知打好根底，統(tǒng)一計算機專業(yè)課程教學(xué)體驗支持平臺就顯得非常有必要。在這個根底上，我們研發(fā)實現(xiàn)了支持五十條左右MIPS39指令集合的計算機硬件系統(tǒng)THIPAD，作為計算機硬件系統(tǒng)的開發(fā)平臺。另一方面，還為它配合開發(fā)了一整套系統(tǒng)指令集合的變聲器、編纂器、編譯器、大數(shù)據(jù)開發(fā)程序、手持終端等一系列計算機軟件系統(tǒng)及其調(diào)試，而且進一步實現(xiàn)了計算機專業(yè)教學(xué)操作系統(tǒng)Ucre的挪動，使其可以在這種計算機硬件系統(tǒng)平臺上繼續(xù)運轉(zhuǎn)。同時，還開發(fā)了編譯系統(tǒng)，使編譯程序生成的編碼可以在操作系統(tǒng)的調(diào)轉(zhuǎn)下繼續(xù)運轉(zhuǎn)，根本實現(xiàn)了計算機專業(yè)的教學(xué)體驗支持平臺的建立，并在實際教學(xué)過程中得到了檢查。計算機專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計需要為學(xué)生提供一個最根本的計算機專業(yè)硬件系統(tǒng)平臺?？紤]到計算機專業(yè)硬件系統(tǒng)設(shè)計的主要技術(shù)和教學(xué)要求，通常而言系統(tǒng)設(shè)計可以利用可編寫程序硬件完成技術(shù)。所以，整個計算機專業(yè)硬件系統(tǒng)平臺可以在大面積可編寫程序邏輯為中心，利用總線路鏈接SRM存儲器，再配合計算機之外的各種客戶端接口。以下列圖是計算機硬件系統(tǒng)平臺的根本組成單位。指令集合的計算機系統(tǒng)模擬器可輔助學(xué)生完成一些簡單的、便于操作的計算機語言程序的軟件調(diào)整和編寫，防止直接在不可信的計算機硬件系統(tǒng)平臺上因為進展調(diào)改而帶來種種不良問題。指令集合的計算機系統(tǒng)模擬器可利用通用的MIS指令集合模擬器，也可以有針對性地對計算機編寫語言進展繼續(xù)開發(fā)。匯編器可以實現(xiàn)匯編語言到計算機語言的再次轉(zhuǎn)變，并有利于學(xué)生對于程序編碼的理解和學(xué)習(xí)。

四建立綜合開放式課程

作為計算機專業(yè)挑戰(zhàn)系統(tǒng)課程體系改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電子科技大學(xué)計算機學(xué)院建立了計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性綜合性開放式的體驗課程。這類課程在學(xué)生完成一定學(xué)分的課堂學(xué)習(xí)以后，會通過邏輯電路、匯編程序設(shè)計、計算機原理、操作系統(tǒng)以及編譯綜合中所練習(xí)和掌握的新知識，獨立操作和設(shè)計一個簡單、完好、充實的計算機系統(tǒng)設(shè)計，以便檢驗學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)進度以及學(xué)習(xí)結(jié)果，訓(xùn)練學(xué)生綜合掌握計算機挑戰(zhàn)性課程知識以便解決實際操作難題的才能。

五結(jié)語

本文對計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立進展分析，依托計算機專業(yè)系統(tǒng)模擬程序的計算機語言，根據(jù)程序數(shù)據(jù)反映和系統(tǒng)分析，對計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立進展一定調(diào)整，實現(xiàn)本文研究。希望本文的研究可以為計算機專業(yè)挑戰(zhàn)性課程體系建立的方法提供理論根據(jù)。

參考文獻

【1】劉曉寧,褚建川.仿真計算機及實時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和開展[J].計算機仿真,2022,20(8):1-3.