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摘要：针对新工科背景下不同专业的计算机组成原理课程在教学过程中面临的问题，分析新工科背景下不同专业的人才培养目标和不同行业对人才需求的特点，提出新工科背景下基于分流培养的教学内容、三阶段递进式实验内容和面向过程的细粒度实验考核机制。
关键词：新工科；人才培养；教学改革
随着人工智能、大数据、物联网、边缘计算、区块链等前沿科技的快速发展，如何培养更多高质量的计算机类专业人才，以适应新一轮科技革命和产业革命对计算机类工程人才的需求，是计算机类专业在新一轮高等教育变革中需要解决的首要关键问题，也是真正实现基于“新业态”的新工科落地的具体实施[1，2]。计算机组成原理课程作为计算机类专业的一门非常重要和核心的专业基础课，在整个计算机类专业人才的培养体系中起着重要的承上启下的作用，是深化计算机类专业学生系统能力非常重要的环节[3]。本文将探索新工科背景下计算机组成原理课程的教学改革。
一、基于分流培养的教学内容
计算机组成原理课程内容庞杂、难度大，除了计算机硬件设计和指令系统设计，很多内容还与操作系统、编译程序和程序设计等软件设计技术密切相关。因此，结合我校物联网专业课程教学改革实践情况[4]，进一步针对计算机科学与技术、软件工程和物联网工程3个专业，分流制定本课程的教学内容，以满足不同专业对课程设置的不同需求。表1给出了教学内容的设置情况，其中三角形表示针对软件工程专业重点讲解，圆形表示针对物联网工程专业重点讲解，而四边形表示针对计算机科学与技术专业重点讲解。
二、三阶段递进式的实验内容
本课程设置功能部件认知类实验、编程实验和基于EDA和FPGA的硬件设计与实现类实验三阶段递进式的实验内容。其中第1部分主要以验证型实验为主，也包含部分部件设计类实验，而后面两部分内容以编程和CPU设计与实现为主，以训练学生的系统能力和实践能力为主要目标。具体各部分的内容如表2所示。
三、面向过程的细粒度实验考核机制
新工科背景下实验教学内容探索面向过程的细粒度实验考核机制，对实验的过程进行详细的跟踪，目的是考核学生在自主学习、创新和工程实践3个方面的能力。通过学生提交的详细代码文档、实验所遇到的问题和详细的解决方案及验收过程中的表现情况来考核学生的自主学习能力；创新能力主要通过学生对硬件设计部分的设计方案、调试与运行过程中解决问题的思路与答辩过程来考核；工程实践能力主要通过实验的完成情况来考核，具体考核方案如图2和图3所示。
四、总结
计算机组成原理课程的性质决定了本课程在整个专业人才培养中的重要性。在新工科背景下，需要考虑不同专业的新工科特点、新技术的不断发展，并结合不同专业学生的实际情况来设置教学内容。
参考文献：
[1]李华,胡娜,游振声.新工科:形态、内涵与方向[J].高等工程教育研究,2017,(4):16-19.
[2]叶民,孔寒冰,张炜.新工科:从理念到行动[J].高等工程教育研究,2018,(1):24-31.
[3]李东勤,徐勇,常郝,等.从深化系统能力培养谈计算机组成原理实践教学改革[J].现代计算机,2017,(28):15-18.
[4]黄庭培,郑秋梅.物联网工程专业计算机组成原理教学改革探索[J].教育教学论坛,2016,(50):103-104.
作者:黄庭培 郑秋梅 刘新平 李世宝 单位:中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院
