陳金兒　王讓定　林雪明　石守東　杜呈透

摘要：本文在IEEE/ACM關(guān)于計(jì)算（Computing）學(xué)科本科教學(xué)參考計(jì)劃CC2005(Computing Curricula 2005)指導(dǎo)下，針對(duì)我國(guó)高校本科計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的現(xiàn)狀，提出基于CC2005的“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”課程內(nèi)容體系的改革，采用整體“自頂向下”、細(xì)節(jié)“自底向上”的方法，從整機(jī)到部件、從原理到芯片的方式組織課程內(nèi)容，并探討了與課程群內(nèi)部其他核心課程、選修課程之間的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)；CC2005；課程改革

1引 言

WTO關(guān)于教育服務(wù)的條款對(duì)高等教育發(fā)展將產(chǎn)生直接影響，而經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整與就業(yè)結(jié)構(gòu)變化也將對(duì)高等教育發(fā)展產(chǎn)生更重大的影響。隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)近十年來(lái)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入信息化社會(huì)，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，全面建設(shè)小康社會(huì)，已經(jīng)成為我們的基本國(guó)策和全國(guó)人民共同奮斗的宏偉目標(biāo)。

在這樣的歷史背景下，重新審視高等學(xué)校本科計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的課程改革具有十分重要的意義。目前，隨著網(wǎng)絡(luò)化和信息化的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的軟件領(lǐng)域課程，尤其是網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類(lèi)課程，越來(lái)越得到各高校的重視，國(guó)內(nèi)很多高校的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤败浖こ獭焙汀坝?jì)算機(jī)科學(xué)”方向，過(guò)分強(qiáng)調(diào)軟件與應(yīng)用，而缺乏計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)等硬件方向的培養(yǎng)。但是，從就業(yè)市場(chǎng)反饋的信息看，計(jì)算機(jī)軟件人才已經(jīng)供大于求，而熟悉硬件設(shè)計(jì)的人才則供不應(yīng)求，年薪也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同等的軟件人才。不熟悉計(jì)算機(jī)組織與結(jié)構(gòu)、不了解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的軟件人才，也尤如建立在空中的樓閣，沒(méi)有基礎(chǔ)，從小而言無(wú)法滿足人才市場(chǎng)的需求，從大而言無(wú)法擔(dān)負(fù)我國(guó)科技興國(guó)，在國(guó)際信息化競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地的重任。

“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”課程要求掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)部件的組成原理，最終達(dá)到從系統(tǒng)、整機(jī)的角度理解計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成，是國(guó)內(nèi)大多數(shù)本科高等學(xué)?！坝?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是計(jì)算機(jī)硬件與結(jié)構(gòu)方向非常重要的一門(mén)課程，這門(mén)課程的建設(shè)與改革直接關(guān)系到人才培養(yǎng)中計(jì)算機(jī)硬件與結(jié)構(gòu)方向教育的成敗。

2Computing Curricula 2005

IEEE/ACM一直在跟蹤工業(yè)界對(duì)計(jì)算領(lǐng)域人才需求和教育界對(duì)人才教育培訓(xùn)的需求、狀況、發(fā)展和存在的問(wèn)題，并于2001年給出了具有指導(dǎo)性意義的計(jì)算學(xué)科本科教學(xué)參考計(jì)劃(Computing Curricula 2001，簡(jiǎn)稱(chēng)CC2001[1])。我國(guó)國(guó)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)研究，并于2002年公布了中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002 [2] (China Computing Curricula 2002，簡(jiǎn)稱(chēng)CCC2002)，在國(guó)內(nèi)外也產(chǎn)生了很大的影響。繼CC2001推出后，經(jīng)過(guò)幾年的跟蹤研究、意見(jiàn)反饋和計(jì)劃評(píng)議，IEEE/ACM在總結(jié)前期工作的基礎(chǔ)上，對(duì)原“CC2001”給出的四個(gè)專(zhuān)業(yè)方向進(jìn)行了修改和擴(kuò)充，并給出了新的評(píng)述，于2005年4月發(fā)布了CC2005的草案，并于2005年9月30日發(fā)布了最終版的Computing Curricula 2005[3]。

IEEE/ACM在CC2005中將計(jì)算學(xué)科分為五個(gè)專(zhuān)業(yè)，分別是計(jì)算機(jī)工程(Computer Engineering-CE )、計(jì)算機(jī)科學(xué)(Computer Science-CS)、信息系統(tǒng)(Information System-IS)、信息技術(shù)(Information Technology-IT)和軟件工程(Software Engineering-SE)。與CC2001相比，在CC2005中第一次出現(xiàn)了“IT信息技術(shù)”專(zhuān)業(yè)。

針對(duì)每個(gè)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和要求，CC2005提出了支撐每個(gè)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)構(gòu)架，由底向上分別是：計(jì)算機(jī)硬件與結(jié)構(gòu)（Computer Hardware and Architecture）、系統(tǒng)基礎(chǔ)(System Infrastructure )、軟件方法與技術(shù)(Software Methods and Technologies)、應(yīng)用技術(shù)（Application Technologies）信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（Organizational Issues & Information Systems）共5個(gè)層次。每一個(gè)層次又分“趨于理論”與“趨于應(yīng)用”兩個(gè)方向，計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)空間圖如圖1所示?；谏鲜鰧哟危珻C2005對(duì)每個(gè)知識(shí)層次的課程體系、知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)劃。

在CC2005中，計(jì)算機(jī)工程CE、計(jì)算機(jī)科學(xué)CS、信息系統(tǒng)IS、信息技術(shù)IT和軟件工程SE這五個(gè)不同的專(zhuān)業(yè)對(duì)上面5個(gè)知識(shí)層次的要求是不一樣的。例如，計(jì)算機(jī)工程CE專(zhuān)業(yè)和信息技術(shù)IT專(zhuān)業(yè)的知識(shí)需求如圖2和圖3所示?？梢钥闯觯珻E專(zhuān)業(yè)更加注重計(jì)算機(jī)硬件與結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)底層方面的理論和應(yīng)用知識(shí)，而IT專(zhuān)業(yè)則注重系統(tǒng)基礎(chǔ)、軟件方法與技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)以及信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面應(yīng)用型的知識(shí)。

CC2005明確指出計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）和計(jì)算機(jī)工程（CE）專(zhuān)業(yè)，都應(yīng)該掌握計(jì)算機(jī)底層的“計(jì)算機(jī)硬件與結(jié)構(gòu)”方面的課程知識(shí)，在CC2001中，專(zhuān)門(mén)有一門(mén)編號(hào)為“CS220{C,S,T}.”，名稱(chēng)為Computer Architecture的課程，對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)普通高校本科“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)中一般課程名稱(chēng)為“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”或“計(jì)算機(jī)組成原理”，為了統(tǒng)一，在本文中稱(chēng)為“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”。

圖1 計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)空間圖

圖2 CE專(zhuān)業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)各層次知識(shí)的要求

圖3 IT專(zhuān)業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)各層次知識(shí)的要求

圖4CC2005課程編號(hào)體系

圖5CC2005課程層次體系

圖6新穎的教學(xué)組織方法

圖7計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)之間的關(guān)系

3 課程地位

在CC2005中，根據(jù)上面的知識(shí)空間構(gòu)架，對(duì)每一門(mén)課程內(nèi)容、知識(shí)要點(diǎn)、課時(shí)安排等都進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與組織，并且對(duì)課程的地位、教學(xué)方法等也進(jìn)行了描述。這個(gè)可以通過(guò)課程編號(hào)來(lái)確定，如圖4所示。課程編號(hào)中表示了課程級(jí)別、知識(shí)范疇、教學(xué)方法和課程序號(hào)等各個(gè)方面。

課程分為四個(gè)等級(jí)，分別是入門(mén)課程、中級(jí)課程、高級(jí)課程和具體的項(xiàng)目課程，不同級(jí)別的課程采用不同的教學(xué)方法，如圖5所示。比如入門(mén)類(lèi)的課程一般都是介紹性質(zhì)，根據(jù)不同的側(cè)重點(diǎn)，采用的教學(xué)方法有目標(biāo)優(yōu)先、功能優(yōu)先、算法優(yōu)先、硬件優(yōu)先、知識(shí)廣度優(yōu)先等方法。而中級(jí)課程一般是本科計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)方面的要求，采用的教學(xué)方法包括基于主題的講授、基于系統(tǒng)的講授、基于Web的講授等。另外，高級(jí)課程是碩士要求的附加課程。

計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)課程在CC2005中對(duì)應(yīng)的課程編號(hào)為“CS220{C,S,T}.”表示這是一門(mén)“計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)”方面的中級(jí)課程，采用精簡(jiǎn)的、系統(tǒng)的、主題教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)方法。根據(jù)編號(hào)CS220分析，計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)是這個(gè)方向最基礎(chǔ)和重要的一門(mén)課程。它的后續(xù)課程是CS221W計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)(Architecture and Operating Systems)、CS222W(Architectures for Networking and Communication)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與結(jié)構(gòu)。

在國(guó)內(nèi)普通高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)中，計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)課程同樣重要，是本專(zhuān)業(yè)硬件與結(jié)構(gòu)方面的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，一般課時(shí)為64～80，是硬件方面一門(mén)核心課程，是操作系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等的先導(dǎo)課程。也是國(guó)內(nèi)學(xué)生普通反映比較難學(xué)、教師講課比較難講的一門(mén)課程。

在我?；贑C2005的“平臺(tái)＋模塊”教學(xué)改革與課程群建設(shè)中，計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)學(xué)科“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群的兩門(mén)核心課程之一（另外一門(mén)是匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)），是計(jì)算機(jī)學(xué)科平臺(tái)的必修課程之一，5個(gè)學(xué)分，85課時(shí)。同樣具有十分重要的課程地位。

4 內(nèi)容組織

根據(jù)CC2005和CC2001，計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)的經(jīng)典知識(shí)點(diǎn)包括：數(shù)字邏輯、數(shù)據(jù)在機(jī)器中的表示、匯編級(jí)機(jī)器組織、存儲(chǔ)組織與結(jié)構(gòu)、人機(jī)交互、機(jī)器功能結(jié)構(gòu)、多處理機(jī)高性能系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等，后兩者是選修內(nèi)容。

“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”課程重點(diǎn)介紹單處理器計(jì)算機(jī)的組成原理與結(jié)構(gòu)體系，包括數(shù)據(jù)在機(jī)器中的表示、總線系統(tǒng)、外圍設(shè)備接口、存儲(chǔ)器組織與結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中央處理器（含運(yùn)算器與控制器）、流水與并行處理等內(nèi)容。其中重點(diǎn)是數(shù)據(jù)在機(jī)器中的表示、總線系統(tǒng)、存儲(chǔ)器組織與結(jié)構(gòu)、中央處理器等內(nèi)容。外圍設(shè)備接口、指令系統(tǒng)等作簡(jiǎn)單介紹，關(guān)于這部分內(nèi)容重點(diǎn)在“匯編語(yǔ)言與微機(jī)接口技術(shù)”中體現(xiàn)。流水與并行處理也作簡(jiǎn)單介紹，進(jìn)一步的內(nèi)容在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”選修課程中。

4.1傳統(tǒng)的教學(xué)組織

在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，上述內(nèi)容的組織一般采用從基本原理－>零件－>部件－>整機(jī)－>系統(tǒng)的教學(xué)思路，從運(yùn)算方法與運(yùn)算器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、中央處理器，到總線系統(tǒng)，組成計(jì)算機(jī)整機(jī)，再講述外圍設(shè)備與I/O系統(tǒng)，構(gòu)成完整的單機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在每一個(gè)部件的講述過(guò)程中，都從最基本的原理開(kāi)始，以運(yùn)算方法與運(yùn)算器為例，從最開(kāi)始的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示（補(bǔ)碼、原碼、反碼、移碼、定點(diǎn)、浮點(diǎn)數(shù)的表示），到各種定點(diǎn)、浮點(diǎn)運(yùn)算方法，再到全加器、可控加減法單元、一位ALU、四位ALU、先行進(jìn)位ALU，一直到浮點(diǎn)運(yùn)算器。基于這樣教學(xué)思路，最大的優(yōu)點(diǎn)是邏輯清晰。但是從實(shí)際教學(xué)效果來(lái)看，由于采用這種“自底向上”的方法，學(xué)生在學(xué)習(xí)前面局部知識(shí)的時(shí)候，缺乏整機(jī)系統(tǒng)概念，不能融會(huì)貫通，產(chǎn)生“教什么，學(xué)什么”而不知“為什么”的現(xiàn)象。學(xué)到整機(jī)、系統(tǒng)概念的時(shí)候，前面學(xué)的知識(shí)有遺忘和不能貫通的現(xiàn)象。

4.2 新穎的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法組織

針對(duì)本門(mén)課程的要求和特點(diǎn)，我們提出整體“自頂向下”，細(xì)節(jié)“自底向上”的教學(xué)組織方法，如圖6所示。一開(kāi)始就給出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概述，然后講述現(xiàn)代系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)系統(tǒng)總線連接了計(jì)算機(jī)的三大組成部分：外圍設(shè)備與I/O技術(shù)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、中央處理器。這樣可以讓學(xué)生有非常直接、整體的把握，為接下去學(xué)習(xí)掌握每一個(gè)部分的組成原理奠定基礎(chǔ)、把握總體方向。以中央處理器為例，中央處理器通過(guò)CPU內(nèi)部總線，連接了寄存器、控制器和運(yùn)算器，在講述具體的運(yùn)算方法與運(yùn)算器的時(shí)候，涉及到具體細(xì)節(jié)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，我們還是采用傳統(tǒng)的“自底向上”的教學(xué)組織方法，因?yàn)樵谏婕暗骄唧w原理的時(shí)候，必須遵循“循序漸進(jìn)”的方法，不然沒(méi)有足夠的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生無(wú)法理解與掌握。例如，如果沒(méi)有數(shù)據(jù)表示與運(yùn)算方法的基礎(chǔ)，學(xué)生不可能理解定點(diǎn)ALU與浮點(diǎn)運(yùn)算的原理與結(jié)構(gòu)。

因此，在分析了CC2005對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)整體“自頂向下”，細(xì)節(jié)“自底向上”的教學(xué)組織方法，我們將計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)課程的內(nèi)容重新組織如下：

第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論 概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分級(jí)層次的概念，為以下各章學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

第2章 系統(tǒng)總線以總線為切入點(diǎn)講解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)以及各個(gè)部件的互連，重點(diǎn)以PCI總線為例介紹總線上的相關(guān)技術(shù)。

第3章 外圍設(shè)備與I/O接口技術(shù) 討論現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備接口方式、I/O技術(shù)，以及目前受關(guān)注的USB標(biāo)準(zhǔn)和IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)。

第4章 存儲(chǔ)器組織與結(jié)構(gòu)討論計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器以及計(jì)算機(jī)外部存儲(chǔ)器的原理與組織，沿存儲(chǔ)元件到存儲(chǔ)器件到存儲(chǔ)體系的思路進(jìn)行漸進(jìn)式剖析。

第5章 指令系統(tǒng)討論計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)的發(fā)展、設(shè)計(jì)，指令格式以及RISC指令系統(tǒng)等。

第6章 中央處理器討論CPU的組成結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)包括ALU的原理與運(yùn)算方法、控制器原理、微程序級(jí)設(shè)計(jì)、典型CPU的組織與結(jié)構(gòu)

第7章 流水與并行處理器討論先進(jìn)的流水CPU與并行CPU

4.3一體化的實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)作為“硬件與結(jié)構(gòu)”課程群中兩門(mén)核心課程之一，其實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)已納入整個(gè)課程群的一體化實(shí)驗(yàn)建設(shè)計(jì)劃中。按照整個(gè)課程群的建設(shè)情況，設(shè)計(jì)一體化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，本課程將計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言與微機(jī)接口等課程的實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合在一起，創(chuàng)建良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室等多種手段，盡量多地為學(xué)生創(chuàng)造條件，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、主題報(bào)告、課程設(shè)計(jì)、競(jìng)賽等多種手段和形式培養(yǎng)學(xué)生的研究能力與團(tuán)隊(duì)精神。

設(shè)計(jì)必修核心實(shí)驗(yàn)5個(gè)，選修實(shí)驗(yàn)2個(gè)，主題報(bào)告2個(gè)，課程設(shè)計(jì)1個(gè)，如下：

必修核心實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)課程）：

1. 運(yùn)算器組成實(shí)驗(yàn)

2. 雙端口存儲(chǔ)器原理實(shí)驗(yàn)

3. 數(shù)據(jù)通路實(shí)驗(yàn)

4. 控制器實(shí)驗(yàn)

5. CPU組成與機(jī)器指令執(zhí)行實(shí)驗(yàn)

選修實(shí)驗(yàn)（開(kāi)放實(shí)驗(yàn)）：

1. 中斷原理實(shí)驗(yàn)

2. DMA原理實(shí)驗(yàn)

主題報(bào)告：

1．現(xiàn)代總線的標(biāo)準(zhǔn)分析概述（PCI、EISA、Futurebus+）

2．高速串行接口技術(shù)USB和IEEE1394分析比較

課程設(shè)計(jì)：

采用微程序控制器模擬計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

上面五個(gè)必修實(shí)驗(yàn)是本門(mén)課程的核心，要求每一個(gè)學(xué)生在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成，主要培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和對(duì)課程原理的掌握、應(yīng)用。兩個(gè)選修實(shí)驗(yàn)設(shè)置成開(kāi)放實(shí)驗(yàn)形式，可以與匯編語(yǔ)言與微機(jī)接口技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)很好地結(jié)合起來(lái)，體現(xiàn)課程群內(nèi)實(shí)驗(yàn)一體化的精神。主題報(bào)告結(jié)合了最新的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，也同樣結(jié)合了課程群內(nèi)部其他課程內(nèi)容，要求學(xué)生通過(guò)圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)、書(shū)籍等多種渠道獲得知識(shí)，并加以提煉，以主題報(bào)告的形式呈現(xiàn)，體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)也同樣采用開(kāi)放形式，是對(duì)整門(mén)課程知識(shí)的融合貫通，要求學(xué)生在幾周時(shí)間內(nèi)，將所學(xué)到的知識(shí)綜合運(yùn)用，完成整個(gè)設(shè)計(jì)。同時(shí)還培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題能力、交流能力和良好的團(tuán)隊(duì)精神。

5 進(jìn)一步的思考

與課程群內(nèi)另外一門(mén)核心課程的關(guān)系

計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)課程的建設(shè)與改革不是孤立的一門(mén)課程建設(shè)，而是在我校課程群建設(shè)的大背景下進(jìn)行的。作為課程內(nèi)容的組織與建設(shè)，最主要的一個(gè)問(wèn)題是如何處理前導(dǎo)和后續(xù)課程的關(guān)系，既不能有過(guò)多的內(nèi)容重復(fù)，又不能在知識(shí)點(diǎn)上產(chǎn)生脫節(jié)現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言與接口技術(shù)作為本課程群的兩門(mén)核心課程，在內(nèi)容上勢(shì)必有交叉之處，計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)側(cè)重單CPU的計(jì)算機(jī)組成原理，外圍設(shè)備與I/O接口技術(shù)僅是簡(jiǎn)單涉及，簡(jiǎn)要概述；匯編言語(yǔ)與結(jié)構(gòu)技術(shù)在講述匯編語(yǔ)言原理的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論外圍設(shè)備與I/O接口技術(shù)。兩者互有交叉，但不重疊。他們的關(guān)系如圖7所示。

與課程群內(nèi)選修課程的關(guān)系

計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)作為“硬件與結(jié)構(gòu)”的核心課程，包括了本課程群對(duì)重點(diǎn)掌握知識(shí)的要求，但是受課時(shí)與內(nèi)容組織的限制，不可能涵蓋所有內(nèi)容。在CC2005中，關(guān)于這一點(diǎn)有專(zhuān)門(mén)的考慮，設(shè)置了編號(hào)為CS32*的選修課程。像流水技術(shù)、指令級(jí)并行技術(shù)等更多地在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”這門(mén)選修課中涉及到。

課程內(nèi)容更新

21世紀(jì)，作為信息技術(shù)的載體之一，計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展迅速。如何根據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展以及信息科技發(fā)展情況，及時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)整本課程教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)體現(xiàn)最新發(fā)展技術(shù)是本課程建設(shè)的一個(gè)重要方面。比如在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，SRAM和DRAM存儲(chǔ)體是比較經(jīng)典的，但是隨著近年來(lái)Flash Memory的普及應(yīng)用，這方面的內(nèi)容必須要及時(shí)納入教學(xué)范疇，這就需要課程的建設(shè)者持續(xù)地進(jìn)行課程建設(shè)與改革。

6結(jié)論

如何在CC2005架構(gòu)下，依據(jù)我國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育的實(shí)際情況，將CC2005的知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容中，是目前我國(guó)高等教育工作者的研究方向。本文在CC2005引導(dǎo)下，提出了“計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)”的課程體系建設(shè)以及改革方案，希望拋磚引玉，與各位同行共同探討計(jì)算機(jī)組成原理與結(jié)構(gòu)的教學(xué)建設(shè)與改革。

參考文獻(xiàn)

[1]CC 2001 Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Computer Science ．http://www.acm.org/education/curricula.html

[2]中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組．中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002．北京：清華大學(xué)出版社，2002，8．

[3]Draft of Computing Curricula 2005， http://www.acm.org/education/curricula.html．