基于Flash的“Cache地址映射和替换算法”教学课件设计

徐昆良

摘要：该文以《计算机组成原理》课程的“Cache地址映像和替换算法”这一教学环节为例，制作了一个多媒体课件，该课件将涉及的直接映射、全相联映射、组相联映射以及FIFO和LRU算法进行动态演示，将教学过程中难理解、抽象的知识点形象化。为老师的教学提供了方便，同时，学生也能够很容易的理解、掌握难懂的知识，对枯燥乏味的知识点产生学习兴趣，学习的积极性得到提高，彻底改变“教师难教、学生难学”的局面。

关键词：Cache 地址映射 教学课件

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：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

《计算机组成原理》是一门在计算机相关专业课程设计中处于核心地位的学科，主要阐述计算机内部结构及工作原理，课程具有涉及内容庞杂、知识面广、概念抽象等特点，在各高校的教学过程中，采用传统的教学往往出现“教师难教、学生难学”的局面，教学效果不好，学完该课程后基础不扎实，为后续课程的教和学带来极大的困难。为此，许多高校纷纷革新了许多教学方法，进行了各种教学方法的尝试，同时也投入了很多的资金在教学、实验设备上，但效果甚微[1-4]。

目前，成本低廉的、集文字、图片、声音等媒体于一体的多媒体技术也日趋发展，在许多课程的教学中均获得了广泛应用，但是，有部分老师使用多媒体教学只是简单文教学内容的幻灯片演示，只是为了脱离黑板板书，不仅达不到较好的教学效果，相反，快速的屏幕切换还会使学生疲劳，影响教学效果。如何能够充分发挥多媒体课件的教学优势，制作一个好的教学课件是关键[5-8]。

本文以《计算机组成原理》课程的“Cache地址映像和替换算法”这一教学环节为例，制作了一个多媒体课件，该课件的使用能充分发挥多媒体教学手段的优势，将教学过程中难理解、抽象的知识点形象化。为老师的教学提供了方便，使常规教学方法难以讲清楚的知识形象化，达到事半功倍的效果，同时，学生也能够很容易的理解、掌握难懂的知识，对枯燥乏味的知识点产生学习兴趣，学习的积极性得到提高，彻底改变“教师难教、学生难学”的局面。

1 课件结构设计

根据教学内容依次细分，将演示加入各部分的内容教学中，利用多媒体技术将教学内容中所要求完成的具体教学内容展示出来。经过分析，该教学内容涉及直接映射、全相联映射、组相联映射，以及FIFO和LRU算法[9-11]。依次需求设计，得到课件总体结构图如下图1所示。

由于课件中涉及演示文件、文本文件、.swf文件等很多文件，因此采用文件夹的形式进行文件管理，具体文件如下图2所示。

2 课件功能设计

根据分析，该课件需要就有以下2个功能：

1）加载和修改功能：能够在主页面中加载《计算机组成原理》其他内容，能够根据某一教学内容的改变而易于修改的教学课件。

2）动画演示功能：演示三种地址映像方式（直接映像、全相联映像、组相联映像），演示替换算法（先进先出算法（FIFO）、近期最少使用算法（LRU））。

设计得到的课件主界面如图3所示。

主界面包括了树形的文件检索，点击后可以跳到相关内容，为课件的扩充提供了很好的加载模板。课件主要完成Cache地址映像和替换算法的演示功能，共5个模块，图4为其中直接地址映射功能模块演示界面。

4 结论

该课件清晰明了的演示了高速缓冲存储器地址映像和替换算法，帮助学习者从对计算机高速缓冲存储器地址映像的抽象认知转化到形象的理解上，从课件提供良好的视觉、听觉以及生动形象的演示中让学习者充分掌握该部分的知识，节约了学习时间，大大提高学习效率，为老师的教学提供科学，可行和高效的典型例子。

参考文献：

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