计算机原理

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计算机原理范文第1篇

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计算机理论计算机病毒的原理与防范研究

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计算机原理范文第2篇

关键词 计算机控制技术 特点 设计

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A

1计算机控制系统的组成

计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下，控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户，用户只需根据控制的要求，经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件，大大方便了用户，缩短了应用软件的开发周期，提高了应用软件的可靠性。

2计算机控制系统的特点

计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外，其执行控制功能的核心部件是数字计算机，所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性：

（1）计算机控制系统中除了包含连续信号外，还包含有数字信号，从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计；

（2）计算机控制系统中，修改一个控制规律，只需修改软件，便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改，使系统具有很大灵活性和适应性；

（3）计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算能力，一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路；

（4）采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高；

（5）对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入，对采集到的被控量进行数据分析和处理，并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程，根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

3计算机控制系统的设计

3.1系统方案设计

我们依据设计任务书进行总体方案设计，对体系的硬件、软件的构造考察它的要求，推算出合适的系统，组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式，但是要控制体系结构，包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。

3.2控制任务

我们要对超控设备进行调研和研究，了解工作程序的要求，了解需要接收的任务，涵盖体系的终极目标，数据流量还有准确度，现场的要求，时间的控制，要严格按照计划说明操控，实现整个系统操作。

3.3软件设计

计算机软件的设计要依据体系规划的总意见，确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系，并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能，分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试，各种表格分别实验调试好以后，再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。

3.4现场安装调试

首先要按设计计划合理组装，对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练，结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试，他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行，同时他们要进行统一的实验及推理，仿真物体是这个体系验证的最基本要求，而好的体系数据调整试验要在现场进行。

在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之，随着计算机软件技术的逐渐发展，计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。

计算机原理范文第3篇

关键词：计算机组成原理；教学改革；教学实践；实验教材

0 引言

“计算机组成原理”是普通高等院校计算机科学与技术专业本科生必修的核心骨干课程之一，在先修课（数字逻辑）和后续课（计算机系统结构、微计算机接口技术）之间起着重要的承上启下作用（见图1）。一方面，通过“计算机组成原理”（以下简称组成原理）课程的学习，把“数字逻辑”课程中的基本数字逻辑单元组合成具有一定独立功能的计算机部件；另一方面，从微处理器数据通路设计角度引入指令集及软硬件功能分界面的概念，对学生理解计算机系统的软件和硬件设计思想产生深刻的影响，从而为后续的“计算机系统结构”分析系统性能优化所需硬件支持，并在系统复杂度、性能、成本问进行折中等内容提供知识准备。

当前的计算机内部结构日趋复杂、庞大和集成化，学生普遍感到组成原理难懂、概念抽象、感性认识差。在教学中，仅仅使用传统的教学方法和手段很难实现教学目标，如何改革组成原理教学过程、吸引学生兴趣、改善教学效果和效率并紧密结合计算机技术的发展趋势成为任课教师亟待解决的问题。经过多年的教学改革实践，我们探索出一些激发学习兴趣、提高理论知识的掌握与理解程度、增强实践动手能力的教学改革措施。

本文剖析了当前组成原理课程教学中面临的教与学、多样化教材和统一考试、重实用和重基础几个方面的挑战，阐述了在教学内容、方法、手段、实验教材编写等方面进行教学改革的思路和方法。

1 “计算机组成原理”教学中面临的挑战

1.1难教与难学的困境

计算机微体系结构的不断发展使得新概念、新技术层出不穷，为了确保授课内容贴近本领域技术发展的前沿，任课教师需要不断地跟踪学习国内外相关技术文献，以掌握微处理器设计的核心技术并渗透于教学内容中，大大增加了备课的难度。从学生的角度来说，由于组成原理中类似离散数学的证明、推导较少，也缺乏类似数据结构中的算法，学生觉得组成原理课“理论性、规律性不强”，“知识点零散”，“复习时无从下手”等，而且，在学习计算机各组成部分的硬件电路及其工作原理时，有时要用到数字电路、数字逻辑等先修课程的相关知识，学生对这些知识掌握得不够深入、基础薄弱，综合运用时就会感到吃力，因而兴趣不高。这种双方面的困难造成了组成原理课程既难教又难学的困境，往往教师课外花费大量的时间备课，课堂教学时却很难真正引起学生的兴趣。

1.2多样化教材与全国统考的矛盾

目前，国内主流的“计算机组成原理”教材很多，侧重点各有不同。自2009年计算机专业研究生入学考试改为全国统一考试以来，在专业基础综合卷中所占比重较大的课程，如“数据结构”和“操作系统”，分别拥有比较经典的、被国内大多数高校广为采用的教材，而组成原理课程的教材仍然是处在群雄混战的局面。经过认真分析考试大纲，发现其中的知识点涵盖了多本相关教材，并不局限于某一本教材。在目前考研人数居高不下的形势下，如何精心选择一本适合的教材并兼顾其他，使学生广采众家之长，在就业和考研竞争中占有优势，是任课教师在教学中面临的又一个难题。

1.3“重实用”与“重基础”的矛盾

上课时经常遇到学生提问：学习本课程对以后工作有什么用处？对此，需要教育学生重视夯实专业基础，不要为流行一时的应用技术迷惑，只有真正理解和掌握了计算科学的实质才能在今后的研究和工作中选准方向。当前国内计算机硬件人才培养弱化，软件人才需求旺盛且待遇较高的现实情况，也造成了学生“重软件、轻硬件”的认识。在课堂教学中，要注意纠正学生的这种偏见，强化软件性能取决于软件设计者对系统中硬件的理解程度、操作系统的设计者也需要有较强的计算机组成与设计的背景知识等意识。

2 教学改革与实践

经过多年来对组成原理课程进行的教改实践，为达到培养学生具有扎实的理论基础和良好的动手能力的教学目的，本文从以下几个方面对该课程的教学进行了一些有益的探索。

2.1合理组织教学内容

在教学内容的安排上，将“计算机组成原理”课程的重点放在指令系统、运算器、控制器的设计上，对于重点内容讲深、讲透，其他部分则通过学生自学或讨论课讲授。对于核心教学内容，按照基本原理、简明示例、真实计算机系统举例3个层次逐层递进安排。

2.1.1基本原理是基础

基本原理是学习和理解计算机组成与运行机制的核心知识，具有稳定性和通用性，是学生一定要掌握的内容。例如，对于“冯·诺依曼计算机的基本组成”这一基本原理的讲解，设计了如下的教学步骤：首先说明计算机系统是对人脑功能的模拟；然后分析人脑具有的感知、存储、分析、输出和协调能力，从而引出冯·诺依曼计算机与上述功能对应的5个主要功能部件：输入设备、存储器、运算器、输出设备和控制器；接下来，在后续章节的教学中，不仅分析各功能部件的组成方式，还注重介绍各部件之间的联系和相互影响，使学生能够牢牢抓住本课程的基本原理，不至于淹没在繁复的细节中。通过精心设计教学步骤，将计算机的组成与人脑自身的功能形成类比，学生觉得概念和原理都鲜活了起来，理解更加深入和持久。再如，在介绍寻址方式时，强调所谓“寻址就是根据指令中的地址码信息找到操作的对象的过程”这一基本原理，从操作数可能的存储位置出发分析各种寻址过程，突出寻址方式与数据通路设置的相互作用关系，从而引出计算机内部两种主要信息流之一——“数据流”的概念。

2.1.2模型计算机作为简明示例

模型计算机系统处于基本原理和真实计算机系统两个层次之间，具有基本的计算机系统功能而删减了性能、成本等，优化了技术细节，学生运用所学习的基本原理知识就可以完成模型机的设计和分析。通过设计实现一台简单的模型计算机系统，增加学生对所学知识的理解深度和应用能力。例如，在介绍寻址方式的概念后，通过拟定模型计算机指令系统、设计模型计算机数据通路的实践，学生对指令格式与寻址方式、寻址方式与数据通路设计之间作用关系的理解更加深刻，在印证理论知识的同时加深了对基本原理的理解。

2.1.3以真实计算机系统作为实例

以真实的计算机系统举例，不但可以运用课堂所学的基本原理，还可以贴近计算机硬件设计的技术发展前沿。在教学中，我们分别以精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）两种处理器架构的代表MIPS和Pentium为例，说明不同的计算机系统设计理念产生了不同的寄存器设置、内部数据通路设计、时序控制方式及中断等外设控制方式。例如，在寻址方式部分，通过x86系列计算机和MIPS计算机的机器指令集的具体示例，深刻揭示CISC架构和RISC架构计算机的区别，为后续的系统结构课程学习打下良好基础。一方面提高了学生的学习兴趣，另一方面弥补了教材与实际系统的缝隙，既注重基础又体现了时代特性。

2.2灵活运用多种教学方法

根据组成原理课程特点，我们采用了以下教学方法，取得了较好的教学效果。

2.2.1课堂教学多采用问题驱动

在讲授新的单元内容之前，先对上一个单元进行简单扼要的总结，然后利用“接下来的内容将要解决的是什么问题”或者“还有什么更先进的方法”等问题引起学生兴趣，导出新的教学单元。例如，在讲授补码加减法时，教师通过分析原码加减法操作过程中需要比较操作数绝对值大小，使学生认识到原码表示法不适合于加减运算，从而引入补码表示法和补码加减运算的内容；同理，在介绍乘除法器设计时，也通过设问方式，让学生自主选择适合的机器数表示形式及运算方法。通过提问，促使学生主动思考问题，进而比较自己的解决方法和已有方法的不同，发现好的思维方法，促进学生学习的主动性。

2.2.2突出理论知识的实际应用

在教学过程中，讲授计算机基本组成和工作原理的同时，注意使所学的理论知识用于指导实践操作，激发学生学习的积极性和主动性。例如，在讲授控制器内容时，教师在讲授完控制器的基本组成和工作原理后，可以通过一个只能执行几条指令的最简单模型机的示例来说明控制器设计的5个基本步骤：拟定指令系统、确定数据通路、安排时序、编写微操作时间表和微命令序列、控制逻辑实现。然后，让学生独立完成对该模型机的功能扩展，通过实践比较不同方式实现可扩展性的难易程度。

2.2.3合理设置课后习题

为方便学生课后复习，我们遵循验证所学、启发思考的选题思路，选取有代表性的习题编辑成《计算机组成原理知识要点及习题解析》。习题主要包含两部分：一是针对理论课教学中一些比较抽象的、容易混淆的基本概念和基本原理而设计的习题；二是针对基本理论的运用和应用而设计的习题。教师通过了解第一类习题的完成情况，可以及时发现教学中的问题，对于学生普遍掌握不好的内容可以采取适当的方法进行补充，以达到单元教学的目的；对第二类习题，教师组织学生讨论，进行集体学习，在各种解决方案的提出、论证、分析以及评估过程中，通过解决已有问题并提出新的问题的学习活动，使学生们的独立思考能力得到很大的锻炼和提高。

2.3充分利用多种教学手段

组成原理课程中介绍的很多工作过程都发生在芯片内部，内容很抽象。本文利用计算机动画演示各部件连接关系、数据流、控制流以及工作时序等内容，不仅能把高度抽象的知识直观地显示出来，而且借助于声音、图像的多重作用帮助学生加深理解。例如，通过动画演示指令执行的全过程，包括取指、分析译码及在微命令控制下各部件执行指令流程等内容，使学生迅速地了解CPU的整个工作过程并且课下还可以反复观看，提高了知识传授效率。此外，还建设了组成原理课程网站，把讲课的视频、相关资料和自测系统放到教学网站上，方便学生课后学习和进行自我评价。另外，提供一些相关的硬件知识网站和论坛的链接，鼓励学生通过网络自主学习，扩大知识面。

2.4加强实践教学环节

“计算机组成原理”属于工程 性、技术性和实践性都很强的课程，因此在开展理论教学的同时，也要非常重视实践教学环节。哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院的组成原理教学团队一直致力于计算机硬件系列课程教学内容的研究，并在原有讲义的基础上编写了系列实验教材。

2.4.1实验课程设置

实验教学内容可分为3个层次：基础验证型实验、设计应用型实验和综合设计型实验。3类实验难度依次递增，分别在组成原理实验箱和FPGA开发板上进行（见图2）。

1）基础验证型实验。

该类实验利用计算机组成原理教学实验箱完成，包括运算器实验、存储器实验、总线传输实验和微程序控制器实验，实验目的是让学生掌握实验系统单元模块的内部结构及相关集成电路芯片的基本逻辑，理解单元模块的工作原理及该模块在整机系统中的作用。通过基础验证型实验，学生加深了对理论课教学内容的理解。

2）设计应用型实验。

该类实验要求学生利用硬件描述语言VHDL进行功能部件的逻辑设计，在计算机上功能仿真通过后，再下载到可编程逻辑器件中进行物理测试。例如，在基于FPGA的运算器设计实验中，学生设计并实现一个16位运算器，实现基本的算术和逻辑运算，完成后下载到FPGA开发板上测试。学生对于这类实验课的积极l生很高，提出了一些独特的设计方案。

3）综合设计型实验。

在前面已完成的各功能部件逻辑设计的基础上，要求学生设计一个16位RISC架构的模型计算机，并在FPGA开发板上实现。该类实验帮助学生掌握微程序控制计算机的设计方法，加深了解微程序的特点，理解指令流和数据流的流动过程，建立起整机概念。微程序设计技术是计算机组成原理理论教学中的一个难点，核心内容是理解在微程序的控制下处理器如何完成基本数据的通路操作。内容涉及时序安排、微指令编码方式、微程序设计等许多概念，学生感觉难以理解。综合设计实验使学生从微观角度分析微程序执行的整个过程，并通过亲手解剖一个小小的“麻雀”来了解微程序控制单元的设计方法。

2.4.2实验教材

课程组教师在实验课程讲义的基础上，整理编写了《基于FPGA的硬件系统设计实验与实践教程》，该书已由清华大学出版社出版发行。该书基于可编程逻辑器件开发平台，配合“数字逻辑”、“计算机组成原理”和“计算机系统结构”等课程的实验内容，通过浮点运算电路、有限状态机、RISC模型机设计等实验用例的训练，使学生了解数据在计算机中的表示、传输、处理，以及控制信息是如何完成对计算机系统进行控制的，建立起计算机系统的整机概念。采用FPGA芯片实现硬件设计实验，具有开发速度快、方便、可靠等优点，并且基于SRAM工艺的FPGA芯片可以反复编程，几乎没有器件损耗，大大降低了实验室的维护成本。另一方面，基于FPGA的计算系统设计已经在无线通信、工业控制等诸多领域得到实际应用。在计算机专业硬件课程的实验教学环节中引入相关内容，对于提高学生实际动手能力和就业竞争力都有非常大的帮助。

计算机原理范文第4篇

一、教改探讨

信息社会的到来给全球带来了信息技术飞速发展的契机，信息技术的应用引起了人们生产方式、生活方式和思想观念的巨大变化，推动了人类社会的发展和人类文明的进步；信息系统的建立已经逐渐成为社会生活各个领域不可缺少的基础设施，信息化水平已经成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志。为了适应这一要求，我们在本科生高年级阶段开设了计算机网络原理这一课程。这一课程面向计算机专业高年级本科生，以学生掌握计算机网络的基本知识、基础理论为目的，同时具备一定的实际动手操作能力，能够开发设计、使用、维护网络、能够基于网络开发应用程序，为学生成为网络方面的专业人才奠定基础。对于一所大学而言，培养学生具有国际化的视野和尖端知识，培养出在思想、知识、技能方面，在国际上具有竞争力的人才是重中之重。为此，我们这门课采取的具体措施是加强外语教学，课堂采用英语课件、中文讲解的方式，在选择的教材上直接引进国外原版教材进行教学。通过原版教材的学习，可以达到几个目的：

1.提高学生的外语水平。通过采用英语原版教材，使得学生在掌握专业知识的同时加强了英语的学习。同时，我们在考试环节，采用英语试卷的形式，在客观上，督促学生平时着眼于原版教材的学习，掌握英语阅读的同时，掌握大量的计算机网络专业词汇，从而达到专业知识和英语能力的同步提高。

2.使学生了解国际前沿技术。虽然我们国家近几年随着经济上GDP的快速提升，科研水平达到了前所未有的进步，但和发达国家相比，还是有一定的差距。反映在知识体系上，就是教材的内容和更新不够快，不能紧跟世界先进技术和科学研究方向的发展。而国外原版教材在这些方面要优于国内教材。我们从几年之前就开始一直选择高等教育出版社出版的英语影印版教材，并且随着版本的不断更新，讲授的内容也和国外的大学同步，这样使得我们的学生能以更快的速度接近计算机网络技术发展的前沿，对学生将来工作以及进一步的深造打下了良好的基础。

二、整合教学内容、改进教学方法

在我校计算机专业本科生的低年级阶段，已经选修过数据库、操作系统、计算机组成原理等课程。计算机络原理是计算机专业重要的专业必修课。在课堂教学方面，我们重点介绍计算机网络的基本知识。该课程基于Internet，目的在于让学生了解计算机网络的体系结构和工作原理。Internet是熟知的公用网络，以此网络的TCP/IP协议为模型，贴近学生生活和学习，使学生充分结合实际生活，了解基本的概念和原理。在课堂教学中，将教师的科研内容融合到教学内容中，采用研究型教学方法和传统教学方法相结合，教师教授与学生研究型探索相结合，充分调动学生自主学习的积极性，为学生发散型、创新型能力发展提供了空间。在以Internet协议TCP/IP为基础的内容中，通过学生设计web服务器、邮件服务器、根据各种路由算法亲自动手编程、配置路由器和交换机，掌握协议的工作原理及工作过程。在课时分配上，采用48学时课内讲授，16学时的实验环节，使学生充分掌握理论知识的同时，增强其亲自动手的实验能力。计算机网络需要较强的实践能力，这就要求我们课堂教学中应该与实践相结合。在学校的大力支持下，我们搭建了《计算机网络原理》课程的实验教学环境。该实验环境提供了网络实验的平台。该平台可以达到高等院校和科研机构的计算机网络的基本水平。在教学方法上，我们针对教学内容自行设计了多媒体课件，将抽象的原理和工作过程以动画的形式演示出来，增强教学效果。多媒体教学是实现提高教学质量和教学效率的有效手段。我们自行设计了Internet协议各个层次协议工作过程的flash动画演示，提高了学生学习的兴趣，同时使理论更加形象。如讲授HTTP协议工作原理时，把从发出网页浏览的请求到接收到所请求内容的过程，通过flash演示，将连接的建立、请求和响应的发送过程一一呈现，使得抽象的概念得以形象化，易于学生的记忆理解和掌握。把课堂讲授和自学结合起来，注重培养学生获取知识和运用知识的能力。课堂的教学活动是学生在教师引导下的师生互动的过程，学生是教学过程中知识接受的主体。因此我们在课堂教学中采用教师教授和学生讨论相结合的方法[1]，针对难以理解的概念组织学生分组讨论，加深学生对基本概念和基本理论的理解，有助于学生在以后的设计中结合实际具体应用。同时我们自行设计编写了相关实验的教学指导书，加大了本科生网络系列课程教学的实践力度。根据学生的实际情况，由浅入深地安排了一系列实验，提高了他们的实际动手操作能力。计算机网络实验的对象和环境是一个模拟了计算机网络的系统，主要由硬件环境和运行在硬件上的软件所构成。主要由组成计算机网络的主机通过各种接入设备和网络接入介质以及网络互联设备构成计算机网络运行的硬件环境，然后由运行在主机以及终端设备上的网络操作系统、网络数据库、用户安装的各种应用系统和网络互连设备上的软件构成的软件环境的有机结合构成了计算机网络系统，完成计算机网络的各种功能和服务。我们设计的所有实验都运行在计算机网络环境下。我们设计的实验主要分为四大类：设计型实验、验证型实验、综合型实验和创新型实验。

三、精选国外优秀教材，采用双语教学

由于国外计算机技术的发展比较迅速，在网络技术方面也积累了大量的实际经验，优秀教材的选择是培育高质量高效人才的必要条件。而在国内采用的一些教材大多内容相对滞后，另外，现阶段各个高校也都在大力提倡学生阅读国外原版教材，特别是对于计算机专业的学生，通过阅读原版教材能够很快地跟踪国外最新技术发展，同时提高了英语专业阅读的能力。我校计算机网络原理课程组通过多年的实践以及搜集大量的国内外优秀教学资料，选用了大学计算机教育国外著名教材教学用书的影印版作为计算机网络课程的教学用书。在课堂教学中采用双语教学的方式[2]，原版教材阅读和中文课堂讲解相结合，对学生阅读原版教材中较难理解的部分重点讲解，使学生充分领悟教材的内容，同时考试采用英文实体，中英文解答，考核学生对课程的理解掌握程度。

四、实验环节设计

实验是计算机网络的重要环节。计算机网络实验不同于其他计算机课程的实验，需要独立的实验环境。我校计算机学院配备有大型综合实验室，针对我院本科生各门课程开放实验室，除了配置了上机的相应软件环境之外，还在独立的空间配置了计算机网络实验必备的硬件设备和环境，包括有线和无线的局域网，各种交换和路由设备，为实验的开设提供了环境的支持。通过课程的学习，可以达到：认识并了解网络理解网络协议工作原理使用网络维护管理网络开发网络应用的最终目的。

学生在学习了相关的理论课程之后，可以通过实验验证、设计相关的实验内容，提高实践能力。我们自行编写并设计了验证型、设计型、创新型的各种实验，巩固教学中的相关内容，在教学中配以相应的课题，解决实验中遇到的问题，提高学生的实践能力与发现问题、解决问题的能力，使学生真正能够独立完成网络工程的设计和开发。

1.实验预习。因为实验中需要了解的计算机网络基础知识多，所以预习工作非常重要，是整个实验必不可少的步骤。在预习环节中，需要学生明确试验目的，通过阅读相关资料理解并掌握实验原理，熟悉实验用到的硬件和软件环境。我们要求学生提前阅读实验指导书中的实验方法和操作步骤，并参阅相关理论和有关设备的说明书，写出预习报告。包括：实验目的、实验原理、实验环境、实验步骤和预期效果，并对可能出现的运行结果进行理论分析。

2.实验操作。进入实验室进行实验操作前，应将预习报告提交实验指导教师审查，获得实验指导教师许可后领取相应实验设备进行登记后才可进行实验操作。实验过程中，要认真观察实验结果，实验结束后，交由实验指导教师检查合格后才能结束实验。

计算机原理范文第5篇

传统的《计算机组成原理》课程的教学，大多是以教师为中心，一般采用理论讲授的教学方式，实验项目也大部分以验证性实验为主，学生对这门课普遍感到既抽象又枯燥，造成的结果是教师难教和学生畏学。基于以上问题，我们进行了课程教学改革，主要解决的问题是：在教学大纲规定的有限课时内，紧紧把握课程的主线和重点，以培养应用型人才为目标，充分激发学生的主观能动性，彻底改变当前计算机专业学生存在的怕硬件的现象，使学生不仅掌握计算机系统各部件的工作原理，而且具备较强的实践动手能力。

1 吃透教材，合理组织教学内容

目前，高校《计算机组成原理》课程普遍存在教学内容多、课时少的特点。作为计算机科学与技术及相关专业研究生全国统考的必考课程之一，为了让学生全面掌握《计算机组成原理》的考研知识点，挑选一本内容条理，组织得当的教材非常重要。按照我院教学计划的安排，本着考研第一的教学理念，我们选择了唐朔飞教授的编写的《计算机组成原理》作为主要教材。

在教学内容的编排上，从计算机系统整体概念出发，以计算机五大组成部件为主线，按照教学大纲，对每一章的知识点都进行分类，哪些是重点，哪些是难点，哪些要精讲，那些要选讲，在备课的过程中都做了详细安排。精讲的内容主要由教师讲授，对于一些细节一定要讲透，让学生彻底掌握。同时要求教师要了解与本课程有关的前沿知识，在课堂上作为知识的补充。这样既提高了学生的学习兴趣，又弥补了教材的不足；对于选讲部分，可让学生利用课外时间进行自学或讨论，教师安排专门的时间进行总结，既弥补了课时不足的缺点，又能培养学生的自学能力。

2 以学生为主体、采用理论推导为主的教学方法

上世纪九十年代以后，建构主义的教学模式逐渐发展起来。这种教学模式提倡以学生为教学主体，在整个教学过程中，教师的作用是组织者、指导者、帮助者和促进者，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。

《计算机组成原理》是一门基础理论课，内容多而抽象，学生理解起来较难，很多学生在学完整个课程后仍似懂非懂，不得要领。究其原因，主要是学生在学习过程中处于被动地位，他们被动地听老师讲课，被动地记忆一些知识点，被动地做题，而不是主动地参与到学习过程中去。所以对于知识点学生不能很好地整体把握，不能形成计算机系统的整体框架。

因此，在教学过程中，我们必须遵循建构主义的教学思想，让学生作为教学过程的主体，采用理论推导为主的教学方法来彻底改变的教学效果。

在具体实施过程中，对于每一个新内容，教师在讲授前都要对该内容作简明扼要的介绍，关键要把该内容与课程体系的关系告诉学生，帮助学生对新学知识点进行定位。接下来承前启后地提出每一节课将要解决的问题以及解决该问题要采用的方法，对于某些知识点，还可以渐进地帮助学生分析用这种方法解决问题所存在的缺点，进而提出还有哪些更先进的方法。把这些作为每节课的任务布置给学生。学生就有了明确的学习目标和知识定位，就会在学习过程中充分发挥自己的主观能动性。这样既节省了时间，又提高了学习效率，还能培养学生的自学能力和创新能力。

3 改变教学手段，提高学习效率

目前，大部分《计算机组成原理》教材虽然都配套多媒体教学课件，但只是对课本内容的罗列，知识点较乱，重点不突出，实用性差。因此，要求教师在课下必须大量查阅相关资料，把了解和掌握的计算机科学发展的前沿技术作为必要的知识补充。备课时，教师要对计算机体系结构进行重新梳理和归纳，按照自己的理解补充课件内容，这样才能充分发挥多媒体课件的优势，创造一个良好的学习环境。

在实施过程中，我们以导学为主，以任务驱动法、启发式教学法、案例教学法等多种方法相结合为辅，贯穿于理论教学、课堂讨论、集体答疑、实践活动等各个教学环节。在多媒体课件的辅助下，教师不再照本宣科，课堂教学不再枯燥无味，而是变得更加生动形象，学生的学习兴趣提高了，学生的积极性调动起来了。同时，教师还必须加强对学生课外学习的辅导和督促，要督促学生独立地完成作业和实验，教师要及时进行评分并反馈给学生，对表现好的同学要表扬，强化他们学习自主性的意识，对表现不好的学生要多鼓励和帮助，引导他们自主学习。

4 建立试题库，夯实教学质量

为了让学生更好地把握重点和难点，根据教材及大纲要求，建立了《计算机组成原理》课程的试题库。试题库共30份，包括填空题、选择题、判断题、简答题和计算题5种题型。我们教学的目的是让学生掌握每一个知识点，所以试题库要向学生公开。试题库基本涵盖了大纲规定的所有知识点，尤其是重点和难点，要从不同题型体现，才能让学生真正掌握。学生如果对试题库中的题目真正做到会选择、会回答、会判断、会计算，我们的教学目的就达到了。在期末考试试卷中，为了避免少数学生死记硬背题库中的试题，在试卷中除了一部分题库的试题外，还必须补充一定比例的新题。通过建立试题库，学生明确了自己的学习目标，教师减轻了工作量，教学质量也得到了保证。

5 理论和实践相结合，培养创新能力

长期以来，我们一直都重视课程的知识传授，而对于培养学生的创新能力、提高学生的综合素质却做得远远不够。而创新能力的培养，综合素质的提高，需要实验教学环节的加强。为此，经过多方的调研，我们从2004年开始陆续购买了北京精仪达盛科技有限公司生产的《计算机组成原理》实验系统，逐渐建立并完善了《计算机组成原理》实验室，同时把《计算机组成原理》的课程教学分为理论教学、实验教学、课程设计三大模块。

理论教学模块包含的内容如表1所示。

由于课时及相关知识欠缺等原因，对于《计算机组成原理》的课程设计，结合我系学生实际情况，我们在《计算机组成原理》相关课程全部开设后，在大三第二学期开设一门《硬件课程综合设计》实践课，旨在让学生对硬件类课程的内容梳理融合，进行一些设计性试验。

由于学生基础较弱，完成以上设计性实验的难度很大，大部分同学在规定的课时内不能按时完成，所有我们必须充分利用周六和周日来开放实验室，让学生有更多的时间完成实验，这样就有效地解决了课时和能力培养之间的矛盾。