摘要:精品課程建設(shè)是國(guó)家為了優(yōu)化教學(xué)資源、全面提高教學(xué)質(zhì)量而采取的一項(xiàng)重要措施。文章以上海交通大學(xué)國(guó)家精品課程(網(wǎng)絡(luò)教育)計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為例,總結(jié)了課程設(shè)計(jì)、課程理念與特色、課程教學(xué)效果等方面的一些新的嘗試,與大家分享。
　　關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu);精品課程;課程建設(shè)
　　
　　課程是教學(xué)的最基本單元,也是培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的重要載體,是影響人才培養(yǎng)質(zhì)量的最活躍因素。多年來(lái),上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院(現(xiàn)繼續(xù)教育學(xué)院)科學(xué)規(guī)劃、深化改革、與時(shí)俱進(jìn),在精品課程建設(shè)方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐,形成了具有交大特色的課程建設(shè)理念和辦學(xué)模式。本文以計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)國(guó)家精品課程(網(wǎng)絡(luò)教育)的建設(shè)為例,從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)效果、課程特色等方面總結(jié)該門(mén)精品課程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和心得體會(huì),旨在探索先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的優(yōu)質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)與互動(dòng)策略及課程建設(shè)方法。
　　1課程概述
　　本課程的教學(xué)思想是根據(jù)成人業(yè)余學(xué)習(xí)的特點(diǎn)[1],以學(xué)習(xí)者為中心的自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),同時(shí)輔之以基于知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)點(diǎn)的網(wǎng)上導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)[2],通過(guò)對(duì)內(nèi)在原理、本質(zhì)特點(diǎn)的深入淺出介紹,幫助學(xué)生建立新型多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完整概念,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各組成部件的新技術(shù)、新型設(shè)計(jì)思想和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最新研究成果。
　　1.1課程建設(shè)的背景
　　學(xué)院自2000年成立之日起就面向計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)本課程,課程總共60學(xué)時(shí),每年開(kāi)課2次。課程配備實(shí)力較強(qiáng)的教學(xué)、管理、技術(shù)和支持服務(wù)隊(duì)伍,課程負(fù)責(zé)人為教授、博導(dǎo),具有很高的教學(xué)和學(xué)術(shù)水平,主講教師具有豐富的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程、網(wǎng)絡(luò)教育課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
　　本課程的歷史發(fā)展沿革如下:
　　第1階段:2000—2004年,基本上沿用全日制本科課程的教學(xué)要求、大綱和教材,授課形式為面授和寬帶/衛(wèi)星直播。
　　第2階段:2005—2006年,改變課程的教學(xué)要求、大綱和教材,使之向?qū)嵱没�、�?yīng)用型傾斜,開(kāi)始通過(guò)各種手段增加與學(xué)生的交流與互動(dòng)。
　　第3階段:從2006年開(kāi)始,與Intel公司合作設(shè)計(jì)面向多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的新型應(yīng)用型課程,編寫(xiě)、出版配套教材,同時(shí)不斷拓展與深化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動(dòng)交流手段。
　　1.2課程建設(shè)的緣由
　　自從世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來(lái),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展迅速,日新月異,其應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛,而計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程則是側(cè)重于介紹計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的一門(mén)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。
　　伴隨著不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新工藝,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的更新速度非�？�,計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程理應(yīng)成為最能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)的課程。
　　然而,目前國(guó)內(nèi)該門(mén)課程(及教材)的內(nèi)容大多仍然停留在“最經(jīng)典”的計(jì)算機(jī)組成部件上,所介紹的硬件知識(shí)相當(dāng)陳舊,存儲(chǔ)器還在介紹容量為1K×4位的Intel 2114芯片,CPU大多停留在8086/8088層次,而近十幾年來(lái)大量涌現(xiàn)的新器件、新技術(shù)則幾乎沒(méi)有涉及,造成學(xué)生用的是多核機(jī)器,學(xué)的卻是30多年前的8086,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)興趣。
　　為解決這一問(wèn)題,學(xué)院決定組織人力、物力,重新設(shè)計(jì)新型的計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程,并編寫(xiě)配套教材[3],還邀請(qǐng)Intel軟件學(xué)院的課程架構(gòu)設(shè)計(jì)師參與課程設(shè)計(jì)工作。我們針對(duì)成人業(yè)余學(xué)習(xí)特點(diǎn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)本課程進(jìn)行了全新的教學(xué)總體設(shè)計(jì),刪除了大量陳舊過(guò)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容,增加了酷睿2 CPU、多核等新型技術(shù),使教學(xué)內(nèi)容能夠反映計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,與時(shí)俱進(jìn)。這幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐表明,這樣的課程改革受到師生的一致歡迎和好評(píng)。
　　2課程特色
　　計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定位于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,以計(jì)算機(jī)組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念和原理為主要內(nèi)容,重點(diǎn)介紹新型多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU、存儲(chǔ)器、總線和I/O系統(tǒng)的硬件組成與工作原理,同時(shí)介紹并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　2.1新穎、實(shí)用的課程設(shè)計(jì)
　　本課程的總體教學(xué)設(shè)計(jì)思想是根據(jù)成人業(yè)余學(xué)習(xí)的特點(diǎn),以學(xué)習(xí)者為中心的自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),同時(shí)輔之以基于知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)點(diǎn)的網(wǎng)上導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)。
　　我們與Intel公司合作設(shè)計(jì)[4]、開(kāi)發(fā)面向多核計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的新型計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程,并編寫(xiě)配套教材,反映計(jì)算機(jī)系統(tǒng)近年來(lái)的技術(shù)進(jìn)步,保證課程架構(gòu)的先進(jìn)性以及業(yè)內(nèi)最新技術(shù)在課程中的適當(dāng)體現(xiàn)。教學(xué)內(nèi)容采用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)(如酷睿2多核CPU),深入淺出地介紹相關(guān)理論與知識(shí),根據(jù)ACM/IEEE-CS倡導(dǎo)的理論、抽象、設(shè)計(jì)三個(gè)教學(xué)過(guò)程,并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教育的特點(diǎn),經(jīng)典理論說(shuō)理清楚、透徹,易于理解,新知識(shí)資料翔實(shí),貼近市場(chǎng)和實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容陳舊過(guò)時(shí)的現(xiàn)狀,大膽去除了芯片級(jí)、電路(接線)級(jí)的教學(xué)內(nèi)容,只保留模塊組成、基本原理等邏輯層次的內(nèi)容,而把多出來(lái)的篇幅集中于介紹近年來(lái)的新技術(shù)、新思想和新產(chǎn)品,尤其是計(jì)算機(jī)的核心部件——CPU,使教學(xué)內(nèi)容更加貼近計(jì)算機(jī)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)。這樣的教學(xué)體系更具有實(shí)用性和新穎性,建立了立體化的教學(xué)體系,順應(yīng)了時(shí)代的要求,滿足了業(yè)余制成人學(xué)生對(duì)新型、實(shí)用知識(shí)的需求。
　　由于學(xué)習(xí)條件的差異,學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的了解程度和掌握水平參差不齊,難以按照一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)。為此,我們提供了多種形式的學(xué)習(xí)資源,包括課程學(xué)習(xí)、網(wǎng)上論壇、在線測(cè)試、在線答疑、網(wǎng)上作業(yè)等各個(gè)環(huán)節(jié),始終強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng),努力建設(shè)一體化設(shè)計(jì)、多種媒體有機(jī)結(jié)合的混合型、立體化教材,同時(shí)通過(guò)后臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析手段,幫助教師了解與評(píng)估每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)行為,客觀評(píng)價(jià)教學(xué)效果,根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中反映出來(lái)的問(wèn)題,有針對(duì)性地提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議,進(jìn)而有步驟、有目的、有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。
　　多年來(lái),本課程的負(fù)責(zé)人和主講教師一直努力加強(qiáng)課程內(nèi)容建設(shè),不斷把科研工作中的研究成果和新技術(shù)融入課程,使之更加貼近計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)實(shí),滿足學(xué)生對(duì)新型、實(shí)用計(jì)算機(jī)知識(shí)的迫切需求,更新完善后的課程教材已于2009年1月由清華大學(xué)出版社出版。同時(shí),我們也非常注重最新教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)和共享,在2009年春季學(xué)期更新了教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度表,重新制作了所有PPT課件和46個(gè)教學(xué)演示Flash動(dòng)畫(huà)等教學(xué)資源。
　　2.2原汁原味的網(wǎng)絡(luò)面授
　　通過(guò)寬帶接入、IPTV、衛(wèi)星、2.5G/3G等多種有線/無(wú)線的傳輸手段,將日常教學(xué)的基本單元——實(shí)時(shí)課堂,同步共享到各種用戶終端(電腦、電視、手機(jī)、PDA)上,使得知識(shí)從一源出發(fā),多點(diǎn)共享,實(shí)時(shí)更新,既可以現(xiàn)場(chǎng)直播,又可以課后點(diǎn)播,從而把“鮮活”的課堂教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)寬帶多媒體技術(shù),“原汁原味”地呈現(xiàn)給學(xué)生,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的回歸。
　　在課程學(xué)習(xí)活動(dòng)中,我們向?qū)W生提供以下3種學(xué)習(xí)方式:
　　(1) 實(shí)時(shí)面授。在教師上課的時(shí)間段里,學(xué)生既可以選擇到主教室參加面授,也可以到教學(xué)站分教室通過(guò)衛(wèi)星直播實(shí)時(shí)聽(tīng)課,還可以在任何地方通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)直播或IPTV實(shí)時(shí)聽(tīng)課。在實(shí)時(shí)聽(tīng)課過(guò)程中,學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)短信把意見(jiàn)、建議即時(shí)發(fā)送到教師端的短信機(jī)上,教師可以據(jù)此掌握學(xué)生的聽(tīng)課情況,及時(shí)調(diào)整上課節(jié)奏和上課內(nèi)容,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)課堂上的遠(yuǎn)程、即時(shí)互動(dòng)。
　　(2) 非實(shí)時(shí)聽(tīng)課。課后,學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)上點(diǎn)播、下載方式實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)上課。采用這種學(xué)習(xí)方式,學(xué)生可以通過(guò)暫停、回放等操作實(shí)現(xiàn)課程重要內(nèi)容的重復(fù)聽(tīng)講,以加深記憶與理解,由此打破了實(shí)時(shí)聽(tīng)課在時(shí)間、空間上的限制。

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