徐昆良

摘要：該文以《計算機組成原理》課程的“Cache地址映像和替換算法”這一教學環(huán)節(jié)為例，制作了一個多媒體課件，該課件將涉及的直接映射、全相聯(lián)映射、組相聯(lián)映射以及FIFO和LRU算法進行動態(tài)演示，將教學過程中難理解、抽象的知識點形象化。為老師的教學提供了方便，同時，學生也能夠很容易的理解、掌握難懂的知識，對枯燥乏味的知識點產(chǎn)生學習興趣，學習的積極性得到提高，徹底改變“教師難教、學生難學”的局面。

關(guān)鍵詞：Cache 地址映射 教學課件

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）15-0139-03

Abstract： In this paper， the computer composition principle "the curriculum" cache address mapping and replacement algorithm "the teaching link， for example， a multimedia courseware， the courseware will relate to the direct mapping， fully associative mapping， set associative mapping and FIFO and LRU algorithm for dynamic demonstration， difficult to understand， abstraction of knowledge visualization in the teaching process. For the convenience of the teacher's teaching. At the same time， the students can easily understand， difficult to master the knowledge and the boring knowledge generated interest in learning， learning enthusiasm， improve， completely changed the situation of the teachers to teach and students are difficult to learn.

Key w ords： Cache； Address mapping； Teaching courseware

《計算機組成原理》是一門在計算機相關(guān)專業(yè)課程設(shè)計中處于核心地位的學科，主要闡述計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，課程具有涉及內(nèi)容龐雜、知識面廣、概念抽象等特點，在各高校的教學過程中，采用傳統(tǒng)的教學往往出現(xiàn)“教師難教、學生難學”的局面，教學效果不好，學完該課程后基礎(chǔ)不扎實，為后續(xù)課程的教和學帶來極大的困難。為此，許多高校紛紛革新了許多教學方法，進行了各種教學方法的嘗試，同時也投入了很多的資金在教學、實驗設(shè)備上，但效果甚微[1-4]。

目前，成本低廉的、集文字、圖片、聲音等媒體于一體的多媒體技術(shù)也日趨發(fā)展，在許多課程的教學中均獲得了廣泛應用，但是，有部分老師使用多媒體教學只是簡單文教學內(nèi)容的幻燈片演示，只是為了脫離黑板板書，不僅達不到較好的教學效果，相反，快速的屏幕切換還會使學生疲勞，影響教學效果。如何能夠充分發(fā)揮多媒體課件的教學優(yōu)勢，制作一個好的教學課件是關(guān)鍵[5-8]。

本文以《計算機組成原理》課程的“Cache地址映像和替換算法”這一教學環(huán)節(jié)為例，制作了一個多媒體課件，該課件的使用能充分發(fā)揮多媒體教學手段的優(yōu)勢，將教學過程中難理解、抽象的知識點形象化。為老師的教學提供了方便，使常規(guī)教學方法難以講清楚的知識形象化，達到事半功倍的效果，同時，學生也能夠很容易的理解、掌握難懂的知識，對枯燥乏味的知識點產(chǎn)生學習興趣，學習的積極性得到提高，徹底改變“教師難教、學生難學”的局面。

1 課件結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)教學內(nèi)容依次細分，將演示加入各部分的內(nèi)容教學中，利用多媒體技術(shù)將教學內(nèi)容中所要求完成的具體教學內(nèi)容展示出來。經(jīng)過分析，該教學內(nèi)容涉及直接映射、全相聯(lián)映射、組相聯(lián)映射，以及FIFO和LRU算法[9-11]。依次需求設(shè)計，得到課件總體結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示。

由于課件中涉及演示文件、文本文件、.swf文件等很多文件，因此采用文件夾的形式進行文件管理，具體文件如下圖2所示。

2 課件功能設(shè)計

根據(jù)分析，該課件需要就有以下2個功能：

1）加載和修改功能：能夠在主頁面中加載《計算機組成原理》其他內(nèi)容，能夠根據(jù)某一教學內(nèi)容的改變而易于修改的教學課件。

2）動畫演示功能：演示三種地址映像方式（直接映像、全相聯(lián)映像、組相聯(lián)映像），演示替換算法（先進先出算法（FIFO）、近期最少使用算法（LRU））。

設(shè)計得到的課件主界面如圖3所示。

主界面包括了樹形的文件檢索，點擊后可以跳到相關(guān)內(nèi)容，為課件的擴充提供了很好的加載模板。課件主要完成Cache地址映像和替換算法的演示功能，共5個模塊，圖4為其中直接地址映射功能模塊演示界面。

4 結(jié)論

該課件清晰明了的演示了高速緩沖存儲器地址映像和替換算法，幫助學習者從對計算機高速緩沖存儲器地址映像的抽象認知轉(zhuǎn)化到形象的理解上，從課件提供良好的視覺、聽覺以及生動形象的演示中讓學習者充分掌握該部分的知識，節(jié)約了學習時間，大大提高學習效率，為老師的教學提供科學，可行和高效的典型例子。

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