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计算机组成原理基本知识精选(九篇)

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计算机组成原理基本知识

第1篇:计算机组成原理基本知识范文

关键词:计算机组成原理;教学改革;学习迁移

计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心基础课程。通过该课程的学习,可以使学生掌握计算机单处理机系统的组成和工作原理,建立计算机系统的整机概念,为其他专业课的学习奠定基础。但是,经笔者的调查发现,被调查者对该课程的最深记忆是“理论性太强,基本概念太抽象,教学信息量大,教学内容更新快,与实践脱节严重,学习用处不大”等等,所以,该课程给人留下了“学生难学,老师难教”的印象,这种“两难”似乎已经成为计算机组成原理课程发展的瓶颈,甚至于成了计算机科学与技术专业发展的一个难以回避的尴尬。在此,笔者产生了一个疑惑:既然该课程作为核心基础课程,地位如此重要,为何学生觉得学了没有用,甚至成了师生的“共苦”?笔者认为,学生对课程的“无用感”更多来自于学习中的无趣,这种无趣则源自对所学知识的“未来预期”产生了失望,而这些“失望”或是源自客观上的教材建设、教学内容、教学方法、教学实践,抑或来自个人主观上的兴趣、能力、努力等。所谓的“未来预期”是指学生对所学知识之未来价值的期待,其产生的“失望”也就意味着“现有学习对未来学习可能会带来无效影响”,实际上,这就涉及到“学习迁移理论”的相关内容。立足学习迁移理论对计算机组成原理课

程的相关问题进行分析,探寻该课程教学中的内在规律,将有助于为该课程摆脱现有困境提供良策。为此,本文试图从“学习迁移”的角度进行问题的阐释,以对问题的解决起抛砖引玉之效。

1学习迁移理论

学习迁移是指在一种情境中获得的知识、技能或态度对另一种情境中知识、技能或态度的获得形成的影响,即一种学习对另一种学习的影响。根据迁移的影响效果,可以把学习迁移分为正迁移和负迁移。在教育工作中所说的“为迁移而教”,就是指正迁移在教学中的应用,在教学中要尽量避免或消除负迁移的影响。

为了把握学习迁移的规律,必须弄清影响迁移产生的因素。迁移并不是在任何情况下都能发生的,它会受到一系列的主客观条件的影响。

1) 学习对象之间的共同因素。共同因素是指学习对象在知识、技能等方面具有相同或相似的成分,不同的学习对象具有共同因素就容易产生学习迁移,两种学习之间所包含的共同要素越多,迁移也就越容易产生。

2) 已有经验的概括水平。根据概括化理论,产生学习迁移的关键是学习者能概括出两种学习存在的共同原理,也就是对已有经验的概括水平。对原有的知识经验的概括水平越高,迁移的可能性也越大,效果也就越好[1]。

3) 理解能力和智力水平。理论能力是知识学习的基本前提,只有当学生真正理解了基本概念和原理时,才能产生正向迁移。而且,在同等条件下,每个人迁移的效果总是不尽相同,即迁移还受个人的智力水平这一主体条件影响,许多心理学家(如桑代克)的实验研究都证实了这一点。

4) 思维定势。思维定势是由先前学习引起的对后继学习活动产生影响的一种思想准备状态。它对学习迁移的影响有积极的一面,体现为心理活动的稳定性和前后一致性;同时,也有消极的一面,即妨碍学生思维的灵活性和智力发展,使思维活动表现出惰性,不利于知识迁移的灵活性和有效性。

虽然学习迁移存在各种不同的理论,但它们都存在一个共同的理论预设:学习迁移是客观存在的,且有规可循,只要把握其内在规律,就可以切实提高学习迁移的效率。因此,对教师来说,掌握迁移规律,有利于激发学生学习的兴趣,提高学生对所学知识的迁移能力,进而提高教学工作的效率。在教学中,“授人以鱼,不如授之以渔”,教师不仅要教给学生各种知识,更重要的是教会学生各种学习方法,提高学习能力,尤其是提高知识的迁移能力。在计算机组成原理教学中运用学习迁移理论,不仅有助于从源头上分析教学的现有困境,提高解决问题的能力,而且对培养学生的学习兴趣和能力,以及对知识的迁移和应用都有着重要的促进作用。因此,运用学习迁移理论对解决该课程的“两难困境”意义深远。

2基于“学习迁移”的计算机组成原理教学困境分析

2.1教材建设滞后

教材是达成教学佳境不可缺少的基本教学工具,也是师生对话的一个重要平台,它对基础知识的组织和重难点的梳理都将起到不可忽视的作用。然而,对于计算机组成原理课程来说,教材建设可以说是一个非常薄弱的环节,大多数教材的知识结构和内容组织都存在问题。

1) 知识结构的通用性不强。计算机组成原理作为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术等计算机及相关专业公共的基础核心课,由于各专业的培养目标不同,对该课程的教材编选也有所侧重,所以,面世的教材也就五花八门,现有教材基本上不符合CC2005核心课程知识体系。加之,教育部规定,从2009年起计算机专业考研中的专业基础课实行全国统一命题,但却没有给出统一的参考教材,这便进一步体现了问题的严重性[2]。知识结构如果没有很强的通用性,就使得学生很难找到有助于迁移的“共同因素”,这对后续学习的迁移来说绝对不利。

2) 教材内容抽象。很多教材的知识点表述不够详尽,理论推导删减过多,尤其在运算器和运算方法章节。如:二进制数补码与真值的关系,0、1、2、3四类全加器的实现原理,ALU(多功能算数逻辑运算单元)的输入输出关系等知识点,若老师没有补充相关知识,学生就很难理解。

3) 教材内容陈旧。教材内容缺乏与前沿技术的结合,可谓是教材建设面临的最大困境。无法与前沿技术结合的教材最终是难以引领时代潮流的,从而也就难以激发学生的学习兴趣,学习迁移的效果也就无从谈起。就现有的教材改革来看,实践者们对于这些方面的滞后问题似乎都显得无所适从。

2.2教学内容理论性强

在教学过程中,大多数教师惟教材是重,直接将教材的“抽象理论”搬到课堂,使得教学内容知识点过多,概念性过于抽象,理论与实践严重脱节,以致学生在知识学习的过程中感到难以理解甚或排斥。很多老师在介绍相联存储器概念时,仅仅说明相联存储器是按照内容来访问存储单元的一种存储器,学生对此很难透彻理解。如果能够结合高速缓冲存储器中块表的实现过程来讲解相联存储器的应用,这就便于学生理解此概念。对任何一个学习者来说,抽象理论的接受都是有限度且需要一定情景的,将枯燥的概念生硬的传给学生,最终的“学习迁移”恐怕更多是负向的。因为过于抽象的理论不利于学生识别各知识点之间的关系以形成“基于共同要素的迁移”,过多的知识点也不利于学生的及时掌握和理解,加之理论与实践的脱节更是加重了学生对系统知识的把握难度,于是,学生对知识的经验概括能力更是难以得到锻炼,学习的正迁移也就无法产生。就学习迁移而言,基本概念和知识结构作为学习迁移的基础,理解该课程的“原码、补码、反码、移码”等基本概念,把握“数的编码方法和运算方法、指令的构成与设计、指令的执行过程”等系统知识,对该课程的学习迁移至关重要。缺乏基本概念和知识结构,实际上迁移是不可能发生的,正如认知结构的迁移理论所认为的,有意义的学习都是在原有基础上进行的,没有“基础”哪里谈得上有助于学习的迁移发生呢?也更谈不上将课程的相关知识应用到实践并推进实践。因此,教学中不可回避理论的抽象和概念本身存在的问题,而问题的解决还需立足迁移而教才可。

2.3教学方式单调

由于计算机组成原理课程的基础性和理论性等特点,使得大多数授课老师习惯于采取传统的“填鸭式”教学方式,缺乏灵活而富启发的讨论和互动环节,没有充分调动学生的主观能动性。即便是当前许多课堂已经引入了多媒体教学,而实际上多媒体的幻灯片只充当了传统黑板的角色,多媒体的生动性和灵活性等优势并没有表现出来,多媒体使用形同虚设,学生在这种多媒体教学中仍是一个被动的接受者。大多数学生对“CPU(中央处理器)的功能和组成”学习感到极为枯燥,仅靠填鸭式教学和多媒体幻灯片难以讲授清楚,必须精心设计一些互动环节,让学生在深刻理解核心内容的基础上学习。否则,学生在整个课程结束后对知识的把握似懂非懂,不知所云,完全靠死记硬背记住一些知识点,各个知识点之间无法衔接,难以形成该课程的整体框架。就学习迁移理论的“建构主义”观点来看,要真正产生学习的正迁移,当然应以学生为中心,但是,教师的作用不可忽视,尤其是适当而灵活的教学方法对正迁移的影响至关重要。在整个教学过程中,教师应该充当组织者、指导者和促进者,为培养学生的积极性和首创性提供条件,以最终实现学生对当前知识的意义建构[3]。教师的角色是一个主导者而非主体,以教师为中心的填鸭式教学方法抹杀了学生的自主学习能力,呆板乏味的教学方法无法激起学生的学习兴趣,因此,传统的教学方法根本无助于知识学习的正向迁移。

2.4实践环节力不从心

计算机组成原理是一门技术性、实践性和工程性较强的硬件课程,实践应用不容忽视,学生的动手能力或许是检验课程质量的一个重要指标。该课程实践环节存在的主要问题如下。

1) 实验课薄弱。当前CPU芯片的研发和生产仍然是制约我国计算机产业发展的主要瓶颈,尽管中科院计算机所已开发出了具有完全自主知识产权的“龙芯”系列CPU芯片,但要将其用于实际并带动CPU芯片的产业发展尚有一定的距离,产业发展的滞后制约了学生对该课程实践环节的热情,也使实践环节缺乏充分的案例设计和软硬件基础。

2) 实践内容与最新理论发展不同步。受“摩尔定律”的影响,计算机更新换代非常快,新概念、新内容不断涌现,但由于国内相关技术领域发展滞后,大部分教学理论仍然停留于传统知识,理论教学很难跟上实际应用,所以,学生对课程实践性的怀疑乃至否定也很自然[4]。基于此条件下的实验课程,要么流于形式,要么与实际应用有很大差距,这样,实验效果欠佳,难以真正发挥实验课程的应有作用。这些对于课程本身来说很多时候都是身不由己,因为其发展受制于学科应用领域的发展困境。

学习迁移是先前学习对后续学习的影响,先前的认知结构对迁移效果来说非常重要,但是,“实验课程的薄弱”及“理论知识的日益更新”使得认知结构的三个变量“可利用性、可辨别性和稳定性”无从凸显,于是,原有认知结构无法成型,基于认知结构的学习迁移也就严重受阻。因此,该课程的整个实践环节对课程改革来说有着力不从心的困境。

3“为迁移而教”的计算机组成原理教学改革之出路

3.1选择适当的教材和资料,促进知识的意义建构

教材和学习资料可以直接引导学生进行知识的意义建构,合理选择教材和学习资料需从如下几个方面着手。

1) 教材选择要体现基础性和前沿性,不仅要把最基本、最具迁移价值的理论成果放在首位,而且还要注意用学科发展的新成果替换陈旧的教学内容。讲清楚计算机组成体系的知识体系、基本原理和方法,紧跟时代步伐,描述计算机组成体系的最新研究动态。

2) 教材和学习资料选择要突出知识链上的共同因素,以及教学内容的体系结构和实际应用价值,这将有助于正迁移的产生。

3) 学习资料选择要注重因材施教,考虑学生的实际能力,针对不同专业方向和不同层次的学生要选择与之相适应的参考资料,因为学习者自身的能力将直接影响迁移的效率,所以,作为组织者和指导者的教师必须从学习资料的选择上关注学习迁移的影响因素。

3.2合理组织教学内容,体现知识的内在联系和规律

合适的教材并不代表教学内容的安排一定合理。要使知识学习产生正向迁移,必须保证教学内容的各构成要素具有科学而合理的逻辑关系,充分体现各知识点的内在联系。教师要根据教材的难点和重点,结合学生的智力水平和知识结构,将具有最大迁移价值的基本知识和基本技能的学习放在首位,并把那些概括性高、派生性强的主要内容凸显出来。无论计算机技术如何发展,也不管形式是单片机、DSP还是一些嵌入式处理器或巨型机,当前计算机基本都是遵循冯诺依曼结构(或哈佛结构)。因此,教学中必须使学生明白这个道理,要注意学习计算机组成的最基本原理和各种计算机的共有知识,在掌握这些基础知识的前提下,才能针对具体领域学习专门性的计算机知识。对于“中央处理器、存储器、指令系统的基本原理和实现方法”等基本知识点必须放在首位,将“计算机整机构成的基本框架和思路”凸显出来,以体现不同计算机的内在联系。共同因素是学习迁移的一个基本条件,当先前学习与后续学习之间有相同或相似的内在联系时,就容易产生互相迁移,而且它们之间所包含的共同因素越多,学习迁移也就越容易产生[5]。学生往往不注意用已有知识来帮助新知识的学习,教师在教学过程中一定要把对新知识的讲解同学生已有的背景知识相联系,尽量找出新旧知识的共同因素,引导学生产生学习迁移。对于计算机组成原理的基础知识学习也是如此,因为不管哪一部分基础知识,各知识点都有一定的联系性,不同的只是其面向的问题和阐述的内容不同而已。

3.3改革教学方式,培养学生的自主性和概括能力

大学教育应更多培养学生的自主学习能力,传统的讲授式课堂已经不利于发挥学生的主体性,结合学习迁移的特征,为推进计算机组成原理教学方式的改革,应尽量减少传统的“单向式教学”,适当采用“参与式教学”让学生参与“知识传授”的过程,将教师的主导作用与学生的主体作用相结合,将传授知识与培养技能相结合,提高学生的学习迁移能力。

首先,积极引进讨论式教学方法,从课堂教学为主迈向小组互动教学为主。尽量采取小班授课,增加讨论课的比重。积极推进讨论式教学、实例教学等教学方法与合作式教学方式,如:讲授Cache虚拟存储器之前,可以先让学生自己讨论如何更有效的使用内存,这样更有利于知识的把握,进而引导学生追踪本学科领域的最新进展和前沿理论,培养学生的自主性。

其次,注重引导学生对知识的概括。根据学习迁移的概括化理论,对所学习内容概括总结得越好,学习迁移就越容易产生。因此,在计算机基础理论的教学过程中,老师要安排专门时间训练学生对知识的总结和概括,尤其是“运算方法、内部存储器、中央处理器、指令系统”等核心内容更应注意训练学生的概括能力。

再次,积极开发和大力推进基于网络和多媒体技术的教学手段,改善课堂教学的效果,增强知识学习的趣味性。

最后,采用比较方法,引导学生分析不同情境中教学内容的相同点和不同点。参与比较的教学内容在性质上应该具有联系性和明确的比较标准,否则,比较就难以进行。对教学内容进行系统的比较,有助于学生深入掌握基本知识点,避免新旧知识之间的干扰,促进新旧知识之间正迁移的发生。

3.4加强实践环节,创建良好的学习迁移平台

由于国内计算机核心技术发展的滞后性,导致了相关支撑产业发展的落后,这也使得计算机基础理论学习缺乏良好的迁移土壤,进而实践环节严重受挫。为此,该课程需要从以下方面加强实践环节。

1) 重视实验课教学。切实保证实验课的学时数和有效性,关注学生对实验课的学习效果,以弥补实验课存在的不足,保证理论知识得以切实应用。

2) 加强理论与实践的联系性。在国内计算机技术发展的现有背景下,加强计算机基础知识的实践性对教师来说的确是一项艰巨的任务。但是,结合学科发展的条件,我们可以找到解决问题的突破口,如关注学科发展前沿,将前沿理论引入课堂,并创设相应的虚拟实验,使学生既能关注到理论知识的进展又能亲自体验新技术的发展,于是,学生的学习兴趣和主动性自然便得以提升,积极的学习迁移也就容易产生,而积极的学习迁移又可以反过来促进学生创新能力的提高和新知识的增长。

3) 建立理论与实践结合的有利平台。知识学习的正迁移单凭课堂教学是远远不够的,应从学生自身实际出发,建立良好的教学与实践结合的平台,有针

对性地进行学生实践能力的培养,开展与课程相关的校园科技活动,成立科研与实践结合的学生科技活动团体,以提高学生学习迁移和解决实际问题的能力。

4) 建立校外实习基地。积极拓展校际之间、校企之间、高校与科研院所之间的合作[6],加强各种形式的实践教学基地和实验室建设,为学生提供更多的将学习和技能迁移到实践的条件。

4结语

随着计算机技术的日新月异,计算机组成原理课程的“渐进式”教学改革也必将成为计算机科学与技术专业发展面临的一项长期而艰巨的任务。为提高学生学习知识的自主性和技术应用的创造性,立足“学生中心”的学习迁移能力的培养将会成为新时期进行该课程教学改革的一个重要切入点,也势必成为该课程师生跨越“两难”的助推器。

参考文献:

[1] 索里•特尔福特. 教育心理学[M]. 高觉敷,等译. 北京:人民教育出版社,1983:342-412.

[2] 陈智勇. “计算机组成原理”的教材建设[J]. 计算机教育,2009(18):147.

[3] David A.Sousa. How the Brain Learns:A Classroom Teacher’s Guide[M]. Thousand Oaks:Corwin Press,2001:136.

[4] 刘建英,徐爱萍. 计算机组成原理实验课教改方案的设计[J]. 实验室研究与探索,2005(2):57-58.

[5] 王文静. 促进学习迁移的策略研究[J]. 教育科学,2004(2):26-29.

[6] 李林,唐雪峰. 学习迁移理论及对研究生教育改革的启示[J]. 学术论坛,2006(8):191.

The Predicaments and Strategies of Teaching Reform to the Course of Computer

LI Min-zheng, CHEN Zhi-yong

(School of Computer Science and technology, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China)

第2篇:计算机组成原理基本知识范文

1 引言

《计算机组成原理》是一门偏硬的学科,是计算机与科学技术专业的一门核心专业基础课[1],主要学习计算机内部的各部件的组成结构、工作原理及相互间的联系。随着计算机技术及电子技术的飞速发展,计算机内部部件的高度集成化,复杂化,很多学生普遍感觉《计算机组成原理》这门课程难学、难懂,概念抽象、感性认识差等,如果用传统的教学方法很难达到教学的目标;同时这门课程还是很多院校计算机专业研究生入学考试的考查科目,所以应该找到一种切合实际的教学模式,在达到本科教学目标的同时能够让学生们感觉研究生入学考试这门课程对于他们来说不是一种屏障。鉴于此,我们针对这门课程的特点,从教学内容、方法、手段及实践四个方面做了改革,并取得了较好的效果。

2 教学内容的改革

在教学内容上,主要遵循本科教学大纲来循序渐进该课程的讲授工作,同时要借鉴每年的考研大纲,找出其出入部分,重点内容要重点详尽地讲述,以典型例题来加深学生的理解,难点问题要找到切入点,让学生找到头绪,步步为盈,例如信息通路部分,可以先画一个单总线结构的计算机系统来讲解信息在各部件间的流动过程,然后再针对某一复杂具体机型的计算机来疏导它的信息通路,学生理解起来就会容易的多。对于考研与本科大纲的出入部分作为扩展内容讲解,主要针对有精力或是有考研目标的同学。例如输入输出部分的几种数据传输方式[2],要深入到每种方式的具体实施过程,而不是局限于表面的了解。

3 教学方法的改革

在教学方法上,采用启发式教学和习题检测等相融合的方法,注重重点的突出、难点的突破。另外,留给学生实践作业,采用课堂鼓励等方式调动学生的兴趣及积极性。使学生能够理解单处理器计算机系统中各部件工作原理、组成结构及相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念,掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法,最终能运用课堂所学理论知识对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算和分析,并能对一些基本部件进行简单设计。

4 教学手段的改革

教学手段上主要采用板书加多媒体及Proteus仿真软件并用的方式进行教学。板书尽量用言简意赅的词语来描述问题,让学生学起来达到简单易懂的效果。对于将计算机的比较抽象复杂些的内部结构可以采用多媒体课件及Proteus仿真软件将其工作原理和工作过程直观形象地演示出来。

5 实践教学环节的改革

实践教学环节主要由实验和课程设计两部分组成,因为实验学时有限,可以设计一定数量的实验项目、验证性实验,加深学生对各计算机部件的组成和工作原理的进一步理解; 在课程设计期间可以因材施教,让学生综合运用所学计算机组成原理知识,采用Proteus仿真软件,人为模拟各部件单元中的控制信号实现常用部件电路及之间的信息通路的设计,对于有能力且勇于创新的同学,可以利用EDA技术,自主设计一个组合逻辑控制器模型机,因为EDA技术很多学校计算机专业学生未开设此门课程,所以此实验需要学生有一定的EDA基础才能实现。通过实践教学环节,进一步加强学生理论知识与应用相结合的实践和锻炼,培养了学生分析问题、解决问题和设计的能力。

第3篇:计算机组成原理基本知识范文

网络工程专业主要课程

高等数学、线性代数、概率与统计、离散数学、电路与电子学、数字逻辑电路、数据结构、编译原理、操作系统、数据库系统、汇编语言程序设计、计算机组成原理、微机系统与接口技术、通信原理、通信系统、计算机网络、现代交换原理、TCP/IP原理与技术、计算机网络安全、计算机网络组网原理、网络编程技术、计算机网络管理、网络操作系统、Internet技术及应用、软件工程与方法学、数字信号处理、网格计算技术、计算机系统结构等。

网络工程专业就业前景

随着计算机的远程信息化处理应用的高速发展和广泛应用,网络已成为经济发展的强大动力。计算机网络工程是计算机技术和通信技术密切结合而形成的新兴的技术领域,尤其在当今互联网迅猛发展和网络经济蓬勃繁荣的形势下,网络工程技术成为信息技术界关注的热门技术之一,也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科,网络工程师正是这一学科的主宰力量。

该专业学生毕业后可以从事各级各类企事业单位的企业办公自动化处理、计算机安装与维护、网页制作、计算机网络和专业服务器的维护管理和开发工作、动态商务网站开发与管理、软件测试与开发及计算机相关设备的商品贸易等方面的有关工作。

网络工程专业是讲计算机科学基础理论、计算机软硬件系统及应用知识、网络工程的专业知识及应用知识。网络工程专业具有创新意识,具有本专业领域分析问题和解决问题的能力,具备一定的实践技能,并具有良好的外语应用能力的高级研究应用型专门人才。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.具有扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础和外语综合能力;

2.系统地掌握计算机和网络通信领域内的基本理论和基本知识;

3.掌握计算机、网络与通信系统的分析、设计与开发方法;

4.具有设计、开发、应用和管理计算机网络系统的基本能力;

5.了解计算机及网络通信领域的一些最新进展与发展动态;

6.了解信息产业、计算机网络建设及安全的基本方针、政策和法规;

第4篇:计算机组成原理基本知识范文

关键词:计算机原型系统;实验体系建设;教学改革;计算机系统结构

0、引言

随着计算机技术的飞速发展,基于EDA的设计已经成为硬件设计的主要方式。以前的基于小型模拟计算机系统的实验已经不再适应实验教学的要求。传统实验教学模式大多采用中小规模集成电路芯片在面包板上搭建各种常见数字电路的方式,工作量大且易出错。而新的实验教学模式是利用硬件描述语言和EDA工具,先在计算机上进行设计、修改和仿真,然后通过仿真波形可以直观地观察到电路内部各个信号的变化情况,再将设计下载到实验台上的PLD芯片中,进一步验证设计的正确性。通过一系列综合性实验,不仅可以加深学生对计算机硬件基本知识的理解,而且有助于学生对这些知识点的融会贯通。通过在实验台上不断地调试与验证,学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到了锻炼。

1、目前实验教学中存在的问题

目前北京航空航天大学计算机学院的计算机硬件类必修实验课程主要包括数字逻辑实验、计算机组成原理实验和计算机接口与通信实验。这3门实验课程通过不断地进行实验教学改革,取得了很大的进步,并已建立了以EDA为开发工具、以设计为主的新型计算机硬件实验体系,但是目前还存在一些问题。

1.1 缺乏完整的实验体系

1.1.1 实验内容有重复

不同的实验课程之间会出现重复的实验内容。例如数字逻辑实验和计算机组成原理实验都是以计算机原型系统为目标进行设计的,但二者在存储器设计上有所重复。另外,数字逻辑实验中基本实验的有限状态机的设计部分主要以ADC 0809控制器设计为例,而在计算机接口与通信实验的基础实验中的AD模数转换控制电路设计也是以ADC 0809控制器设计为例进行的。

1.1.2 课程之间缺少衔接

目前北京航空航天大学数字逻辑实验与组成原理实验之间的内容结合地比较好。在数字逻辑实验中所设计的基本部件(如寄存器、乘法器以及存储器等)都可以在计算机组成原理实验中利用。但是计算机接口与通信实验和计算机组成原理实验之间的内容衔接较差。随着学生设计的MIPS指令集的CPU日益成熟,计算机接口与通信实验逐渐过渡到使用MIPS CPU来代替嵌入式软核NIOS CPU,从而将计算机原型系统的底层内容添加到计算机接口与通信实验中㈣。

1.1.3 课程定位不明确

每门课程的定位应当明确,通过一门课程解决一个问题,从而循序渐进地达到培养目标。但是目前教学中还存在各门课程相对独立、自成体系、缺乏整体考虑的问题,学生难以建立起整体的概念。

1.2 学生还未形成进行硬件编程的思维方式

硬件编程的思维方式与软件编程的思维方式略有不同。硬件描述语言一般是并行执行的。目前学生还没有建立起并行的概念,没有完全掌握硬件程序的调试、分析方法。因此我们在数字逻辑实验中要有意识地在这方面加强对学生的培养,通过对这3门课程的学习使学生逐步掌握硬件设计技能。

2、一体化实验体系建设方案

我们需要理清计算机硬件类实验课程之间的关系,明确各课程的定位,从而建立一个新的、一体化的,以掌握一种硬件设计方法、设计一个实验平台、系统地掌握计算机硬件知识、培养创新人才为目标的,实验内容循序渐进、步步深入的,实验方法灵活多样的,教学质量大幅提高的实验体系和创新平台。

2.1 课程关系

计算机系统结构类实验遵循冯·诺伊曼计算机模型。通过不同层次的实验,可以使学生逐步深入理解计算机的内部逻辑关系、功能部件、性能以及交互方式,掌握基于硬件描述语言和EDA工具的、进行逻辑设计的方法和过程,完成计算机原型系统的设计。该设计包括综合数字系统设计和调试在内的软件设计,并且能让学生编写出执行速度快、资源利用率高、性能接近于最优的程序。

目前计算机系统结构类实验中的必修课主要有:数字逻辑实验、计算机组成原理实验、硬件描述语言与EDA工具实验、计算机接口与通信实验,且以培养学生的软硬件协同设计能力、工程实践能力和科研实践素养以及团队协作精神为目标[3]。所以在进行实验体系建设时,我们要根据计算机系统的内在逻辑关系重新整合各门课程的知识分布和衔接关系,以达到实验内容相互支撑、成果形式层次递进的效果。

(1)知识点的划分。3门课程的知识点要既能覆盖全部又避免重复。

(2)课程内容的设置。课程内容在设置时要保证前后相继、由浅入深、不断深化。

(3)相同的实验环境。3门课程采用相同的实验环境(软件环境Quartus II和FPGA板康芯实验板),根据课程内容逐步设计出与课程完全吻合的实验平台,并采用相同的硬件描述语言Verilog。学生通过反复练习,熟练掌握一种硬件设计方法、一种解决问题的思维方式、一类FPGA实验板的使用方法,从而保证在掌握概念和原理的同时,熟练掌握硬件设计方法和技能,建立起计算机硬件整机的概念。

2.2 课程定位

计算机硬件实验课程的目标在于培养学生的实践动手能力、编程设计能力、探索创新能力以及分析问题解决问题的能力,让学生形成硬件编程的思维方式,并建立计算机整机概念。

下面分别介绍每门课程的定位。

2.2.1 数字逻辑实验

数字逻辑实验是基础。它主要解决的问题是掌握硬件实验的基本技能以及组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理。

该课程的目标是让学生学习实验平台的使用方法,掌握硬件编程语言、EDA工具的使用、硬件描述的综合与仿真,使学生能设计一些基本的时序逻辑电路和组合逻辑电路,培养学生的硬件编程思维方式。

2.2.2 计算机组成原理实验

计算机组成原理实验是核心。它起着承上启下的作用,是让学生建立起整机概念的关键。它能帮助学生理解和掌握一台计算机整机系统的软件、硬件组成及相互之间的配合。其他课程要围绕计算机组成原理实验展开。数字逻辑实验课程要解决基本器件的设计和工具使用的问题,计算机组成原理实验要解决应用微处理器的问题。本课程要求学生重点掌握MIPS指令系统及指令周期、数据通路、系统控制等,在此基础上深化对硬件编程语言的理解。

2.2.3 计算机接口与通信实验

计算机接口与通信实验是完善、提高和应用。学生通过对器件的学习,完善了计算机的整机概念。在此基础上设计应用性的实验对学生来说是提高。本课程重点掌握基本外部芯片、基本的输入/输出部件的设计和应用。

3、基于计算机原型系统的一体化的实验实例

该实例利用并行接口8255A实现一个简单的计算器功能,通过8255A输入两个8位的数据,MIPS CPU将两个数据相加或者相减,并将计算结果通过8255A输出到数码管上。这个实例以MIPS CPU为核心,包含了数字逻辑实验中设计的ALU等部件,通过计算机组成原理实验形成了MIPS CPU部件,再结合计算机接口与通信实验中设计的8255A等接口部件,实现了一个小型的数字系统。如果在此基础上把操作系统和编译等内容包含进去就构成了一个计算机原型系统。

3.1 设计思路

为了实现使用程序查询方式在8255A与CPU之间交换数据,我们需要8255A工作在0方式。根据设计要求,我们需要两个8位数据口作为数据输入口,一个8位数据口作为数据输出口,共需要3个8位数据口,此外还需要一些控制信号,所以至少需要两片8255A芯片。第一片8255A的A口和B口工作在0方式,均作为数据输入。第二片8255A的A口和B口也工作在0方式,A口作为输入,B口作为输出,并使用PA0作为数据输入后完成并执行加法运算的信号,使用PAl作为数据输入后完成并执行减法运算的信号。MIPS CPU循环查询第二块8255A芯片的A口数据,一旦发现输入数据PA0或者PAl不为0,就从第一块8255A芯片的A口和B口读取两个数据到某个寄存器,然后计算两个寄存器内的数据的和或者差,并将结果输出到第二片8255A的B口。

3.2 系统的整体结构

系统需要的器件主要有MIPS CPU、两片并行接口8255A,还需要一个芯片能根据地址在内存和两块8255A芯片中做出片选,部分代替总线的功能。其总体结构如图1所示。

在本实验中,当地址小于128时,表示的是内存地址,则将总线数据写入内存或者从内存读取数据到总线上;当地址大于128时,从两片8255A中读写数据。

3.3 系统各模块设计

我们首先设计系统的各功能模块,接着设计MIPS汇编程序,最后生成顶层文件,绑定引脚并下载验证。

3.3.1 MIPS CPU模块

MIPS CPU是一个实现了MIPS指令集的32位精简指令集CPUN。本实验只关注MIPS CPU的外部接口,并为调试方便为MIPS CPU增加了很多接口,但实际上真正需要的接口只有CLK、DataReady、RData、PCIk、BE、RW、Adrr、WData,其作用分别是:时钟信号、数据准备好信号、读入数据信号、时钟输出信号、读取模式信号、读写信号、地址、写入数据信号。

如图2所示是MIPS CPU的符号模块。MIPS CPU文件的时序仿真波形文件如图3所示。

3.3.2 8255A可编程并行接口模块

在本实验中,8255A芯片工作在O方式,即A口、B口、c口的高低四位可以自行指定作为输入/输出端口使用。我们可以根据自己的约定把一些端口作为控制位使用。8255A的符号模块如图4所示。

我们对8255A可编程并行接口进行时序仿真后,8255A芯片A口输入B口输出的仿真波形文件如图5所示。

3.3.3 总线控制器模块设计

总线控制器(BUS Controller)是本次实验的核心器件,它的主要功能是根据MIPS CPU所要读写的地址,输出相应的片选信号和地址信息,控制将8255A的数据或者内存中的数据输出到总线上或者将总线上的数据写入到8255A的某些端口或内存中。在本实验中,当地址小于128时,表示内存地址,则将总线数据写入内存或者从内存读取数据到总线上;当地址大于等于128时,从两块8255A并口中读取数据。当地址大于128时,我们要根据之前所规定的端口号,产生相应的8255A控制信号,从而实现对8255A相应的端口进行读写。相应的8255A芯片的控制信息如表1所示。

总线控制器的符号模块如图6所示。

总线控制器的仿真波形文件如图7所示。

由于使用了两片8255A芯片,因此我们需要一个译码器和一个多路选择器,以便在两片8255A芯片中做出选择。译码器的符号模块如图8所示,多路选择器的符号模块如图9所示。

另外我们还需要七段数码管显示电路,它能够将数字转换为七段数码管的显示信号。七段数码管显示电路的符号模块如图10所示。

3.4 编写MIPS CPU汇编程序

我们将各个元件连好后,就开始编写MIPS汇编程序。本设计使用将程序硬编码在内存中的做法。控制逻辑如下所示:

1)第一块8255A的初始化:CS=0,RD=1,WR=0,AI=1,A0=1,控制字为8’b10010010;

2)第二块8255A的初始化:CS=0,RD=1,WR=0,AI=1,A0=1,控制字为8’b10010000;

3)然后循环查询第二块8255A芯片的A口,当PA0或者PAl为高电平时,表示数据准备好;

4)CPU分别从第一块8255A芯片的A口和B口读取两个8位整数到两个寄存器;

5)进行判断,如果PAl为1执行减法指令,如果PA0为1执行加法指令,计算结果保存在某个寄存器中。

6)将结果输出到第二块8255A芯片的B口。

顶层文件的仿真波形如图11所示。

3.5 生成顶层文件

之后我们需要对系统进行绑定引脚,进行一次全编译。系统顶层文件如图12所示。

第5篇:计算机组成原理基本知识范文

㈠主干理论课

1、电子商务概论

本课程让学生掌握电子商务的概念、相关技术、运行环境及应用。包括电子商务安全问题和电子支付系统,基于EDI及Internet的电子商务应用,网络营销的概念和策略,电子商务涉及到的国际环境、法律环境、道德环境和税收环境。

2、计算机网络技术

本课程讲授计算机网络,数据库通信的基本概念,计算机网络的体系结构。要求学生掌握WindowsNT网络,掌握Intranet及Internet的使用方法。

3、数据库原理及其应用

本课程主要让学生了解各种数据库系统(如ACCESS、FOXPRO、SQLServer等),掌握主要数据库编程语言(如Delphi),并且掌握数据库与程序设计的结合应用。

4、市场营销学

通过本课程教学,要使学生了解市场营销的基本原理,熟悉市场营销系统和营销环境,初步掌握市场营销的各项具体策略及其综合运用的基本方法,树立消费者及其需要是市场研究的中心的观念,为毕业后从事企业市场营销工作打下思想和理论基础。

5、企业财务会计

本课程主要讲授会计基础理论、基本知识和基本技能。通过教学,使学生理解会计的意义和任务,明确会计人员的职责权限,掌握基础知识和基本技能,为以后的进一步专业学习打好基础。

6、网络营销管理与策划

从网络营销特征、网络营销环境、顾客网络购买分析、网络调研、网络目标市场选择、网站策略、顾客策略、成本策略、渠道策略、网络沟通等方面学习网络与营销的整合,掌握网络营销体系,掌握传统企业如何利用互联网开展市场营销活动及互联网企业如何利用市场营销方法规划并发展自己的业务。

7、现代物流管理

本课程重点讲授现代物流与物流管理的含义、产生与电子商务资料库-29%-&0*"678296发展、物流各功能要素(运输、采购与库存控制、仓储、包装、装卸搬运、配送、物流信息等)的技术与管理,以及物流服务、国际物流、物流成本管理和物流的发展趋势等内容。通过本课程学习和实训,使学生对现代物流有一个完整的认识,了解现代物流对电子商务发展的意义,初步掌握现代物流技术与管理的方法,为学生从事电子商务与物流管理相关职业打下良好的基础。

8、电子商务案例

本课程讲授行业电子商务案例,企业电子商务案例和电子政务理论与案例三个部分的内容,使学生系统地了解国际国内相关行业电子商务的发展状况,对行业内电子商务的典型案例有明确的认识,对企业电子商务发展的不同形式有直观的理解,并对电子政务的相关理论与案例有系统的把握。

㈡主干实践课

1、计算机应用基础实训

通过针对性计算机应用基本知识和操作的强化训练,要求学生能够顺利通过国家计算机一级考试并获得相应的计算机应用能力。

2、计算机程序设计(VB)实训

通过针对性的编程和理论知识的强化训练,要求学生能够顺利通过国家计算机二级考试并获得相应的计算机应用能力。

3、微机组装与维护实训

通过实际参与微机配置、组装及调试,要求学生熟悉市场上较为流行的微机各组成部件的型号、性能、价格,能够配置各种适合不同需求的、不同档次的微机,了解微机系统开发中的软件、硬件设计和系统程序调试等的全过程,并掌握微机常见故障的诊断及解决方法。

4、计算机网络配置与系统集成

要求学生学习NT局域网的组网技术,掌握NT的基本概念,学习系统集成基本知识,掌握系统集成的基本方法,通过设计熟悉配置一个局域网的步骤,掌握网络规划、设计、施工、集成、管理及应用开发等技术,掌握Internet网站建设、接入服务和WEB建设等技术。最后要求学生写出课程设计论文。

第6篇:计算机组成原理基本知识范文

电子信息工程技术专业主要课程 电路基础、电子电路基础、计算机组成原理、C语言程序设计、单片机技术、传感器与检测技术、电子产品制作与维修、电子产品制图与制版、电子仪器测量技术、计算机网络技术、嵌入式(ARM)技术、DSP技术、智能仪表技术、表面贴装(SMT)技术、电子设计自动化、电子产品营销、电子工艺实习、电子设备装接实训、电子信息综合实习、机械工学等。

电子信息工程技术专业就业方向 本专业学生毕业后从事电子类产品的生产、开发、销售,电子信息系统的开发、应用、维护等。也可从事网络与信息产业及相关岗位的工作。

从事行业:

毕业后主要在电子技术、新能源、建筑等行业工作,大致如下:

1 电子技术/半导体/集成电路;

2 新能源;

3 建筑/建材/工程;

4 仪器仪表/工业自动化;

5 互联网/电子商务;

6 计算机软件;

7 其他行业;

8 通信/电信/网络设备。

电子信息工程技术专业培养要求 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力;

2.具备使用通用电子仪器完成电子产品调试、测试的能力;

3.具备实施弱电工程和网络工程的综合布线能力;

4.具备工程制图和识图能力;

5.具备识读技术文件、工程文件的能力;

6.具备系统集成产品调试和测试能力;

7.具备典型系统运行与维护能力;

8.掌握电子技术的基本知识;

第7篇:计算机组成原理基本知识范文

关键词:高职院;计算机维修专业;课程设置;教学模式;就业方向

随着计算机的普及,计算机维修人才的缺乏逐渐成为制约硬件产业发展的瓶颈,要改善目前的发展现状,就必须在教育结构上进行必要的调整,培养强技能、高素质的计算机维修人才无疑会对我国教育与经济的发展产生深远的影响。

一、可行性分析

随着社会的发展,各行各业对信息化的需求发展迅速,计算机也成为了人们必不可少的办公、娱乐休闲的工具,使用频率高、产品更新速度慢,极易出现故障也成为了使用者很头疼的问题,笔者走访调查中发现,计算机维修主要集中在电脑的主板、显示器、硬盘、内存条的硬件设备和打印机、传真机、MP3等网络数码设备中。对于大多企事业单位和个人用户而言,由于日常使用电脑对于硬件性能的要求并不是很高,而且电脑毕竟是价格不菲的设备,因此,他们不会很轻易的丢弃意见损坏的电脑,在这样的大环境下,电脑维修的需求量也有着充足的市场空间。在对计算机维修专业人才的需求量逐步增加,很多人也投入到了计算机维修的行业中来,从事计算机维修的专业人员在实际中要具备精通某种或多种计算机设备的专业维修能力的同时,还需要有较强的自主学习能力和与优秀的综合职业素养,计算机硬件产品更新快,换代周期短,维修方法不断变化,这就要求计算机维修人员能够及时有效的掌握计算机技术的发展水平并能应用到实际工作中去。但由于这些从业人员很多是通过社会上的一些培训机构培训后直接上岗,在专业技能和相关素质要求方面也都有所欠缺,因此,培养即具备较强专业技能,又具备优秀综合职业素质的计算机维修人才是其发展的必然选择。

二、课程设置

高职院校计算机维修专业的培养目标是:通过本专业的学习,掌握计算机硬件设备的安装、测试、维护和应用等基本知识和技巧,培养学生既具备较强的计算机维护专业技能,又能够适应社会需要的优秀综合素质的人才。遵循高职学生身心发展的特点和规律,增强针对性、实效性、时代性和吸引力,培养德智体美全面发展的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人。

坚持以“职业为主线,就业为指导”的课程设计原则,高职院校计算机维修专业可以开设的相关课程有:德育、英语、计算机文化、信息产品营销、计算机组装与维护、电路基础、网络操作系统、计算机电子线路与数字逻辑、多媒体技术、计算机组网、计算机故障检测与维护、计算机网络技术、计算机组成原理、沟通与职业素养等课程。通过这些课程的开设使学生能够识别各元件,具备计算机各部件组装的、分析和处理计算机组成部件故障的能力;能够正确使用电路的基本理论进行基本电路分析;能够通过一定的手工操作及算法解决数据的丢失问题;能够熟练运用硬盘维修的工具软件;具备配置网络服务器的基本能力和网络管理人员的基本素质;能够正确认识网络技术和具备网络的设计、配置与查错的能力;独立完成计算机软、硬件故障的检测及维护维修的能力;同时使学生具备良好的自我学习能力,明确时间、团队等概念及原则,能够在IT行业中进行专业方面良好的沟通,具有良好的敬业精神和社会责任感。

在课程设置的同时,深入实践教学包括课程实习和毕业实践顶岗实习。课程实习是学生学完某一科专业课之后,应用所学课程的基本理论和基本技能,在教师指导下进行实际问题设计的教学环节,培养学生综合运用所学知识的能力;毕业实践的顶岗实习是考核学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力,要求学生选题要符合教学要求,尽量选择与现实任务想联系的题目,参与企事业单位的硬件维修等工作,熟悉计算机硬件维修、外设维修和网络管理的工作环境,目的是培养学生计算机维修专业知识的综合应用能力和上岗能力。

三、教学模式

在教学内容确定之后,教学模式是教学计划实施的保证,是教学目标能否达到的关键因素。为了达到计算机维修专业的人才培养目的,除了需要进行合理课程设置之外,还要加强教学改革。很多学校的老师仍旧采用传统的教学方法,即以教师为中心,对学生进行教授课程,这种重知识轻能力的教学方式已经不能从根本上改变学生的职业技能水平,到实际工作岗位中,其工作能力更是差强人意。在课堂教学上,可以采用师生互动型教学,让学生主动参与教学过程,形成积极主动的学习态度,在反复实践的基础上建立良好的教学模式。目前,学校的实验室基本上都配有多媒体教学设备,既有教学演示又有面对实物的实践操作,结合实际现场教学的特色使教学和实践真正融为一体。同时,在教学方法上,可以采用预习、讲授、实际操作、分组讨论、提出问题、老师答疑总结的教学方法,调动学生学习的积极性、主动性和创造性。对于专业课程,应尽量采用任务驱动教学法、项目教学法等既有利于培养学生技能,又能激发学生学习兴趣的教学方法。如“任务驱动”教学法来构件教学模式,在该模式运用过程中还根据内容的需要,灵活穿插项目教学、案例教学等模式,由浅入深、循序渐进地学好知识,而且,伴随着学习者的是一个个的成就感,而不再是那种片面追求所谓“系统”,从而导致“只见树木,不见森林”的教学法给学生带来的茫然。

四、就业方向

计算机维修专业学生在完成学业后应该达到人才培养目标的要求,取得高职毕业证书的同时也应获得国家信息产业部颁发的相关职业资格证书(硬件技术工程师、硬件维护工程师、硬件维修工程师)。

本专业是根据市场需求和工作过程所开设的课程,毕业生可以在掌握维修技能和取得相关证书的基础上进入计算机企业、打印机企业、数码产品企业、显示器企业、硬盘企业等与外设产品的制造业和他们所在全国各地成立的售后技术服务公司工作,主要从事计算机硬件故障的测试、诊断与维护相关技术的工作以及计算机产品的销售等工作。

总之,随着社会的发展,计算机维修人员的大量缺乏,高职院校开设计算机维修专业是顺应社会的发展需求,也是高职教育结构调整的必然趋势。

参考文献:

第8篇:计算机组成原理基本知识范文

关键词:组装维护;硬件安装;软件安装;考核方式

[中图分类号]TP305-4 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2012)4-0085-02

1.随着计算机应用的不断普及,学生动手组装计算机的热情也在不断高涨,微型计算机机以其价格低廉而深受在校大、中专学生的喜爱,学生通过这门课程的学习,不仅能掌握计算机硬件的理论知识,更为自己能独立组装计算机(DIY)而对该课程产生了浓厚的兴趣。目前,很多高校开始把“计算机组装与维护”作为选修或开放实验课程来开设,其目的是为了培养学生的实践动手能力,掌握一技之长。由于现行的理论或实验教材,教科书从编写到出版,需经过一段较长时间,但计算机的各个部件在不断升级,性能日益提高,带来了计算机新技术、新产品与相对滞后的教材内容相矛盾,要使学生能跟上硬件发展的步伐,传统的实验教学内容和考核方式已不能适应课程发展的需要,要使实验内容跟上市场计算机硬件的变化,学生能产生该门课程兴趣,对该课程的实验内容和考核方式的改革势在必行。

2.本课程的特点和要求是,学生学完“计算机组装与维护”课程后,所要达到的目标是使学生掌握计算机硬件的基本知识和基础理论,能用所学知识选购和组装计算机,具备计算机软、硬件安装、调试和维护的基本技能,常用软件的使用,局域网的搭建。

该课程的特点:(1)课程内容多、知识面广,包括计算机组成部件、硬件安装、硬件测试、系统BIOS设置、系统优化、硬盘的分区规划、软件安装、局域网的建设、计算机日常维护。(2)知识更新快,具有鲜明的时代特征。新知识、新产品不断出现,只有不断更新教学(实验)内容才能满足学生了解新产品和新技术的要求,做到与时俱进。(3)课程注重实践,培养学生的实践能力,根据该课程的特点,要达到学习的效果和课程的目的,必须通过大量的实践教学环节来完成。

3.实验内容改革目的为强化实践,因为计算机组装与维护是一门实践性较强的基础课程,要求内容新、更新快,对教师的要求也很高,需要不断学习和提高。该门课程一般总学时48,占3个学分,结合本课程的特点,摒弃过去的先讲后练,甚至是只讲不练,在充分利用实验室计算机资源的基础上,进行实验内容和考核方式的改革,采取边讲边练,或者是先练后讲的教学模式。在课程的学时安排上,我们是理论为12学时,实验为36学时,基本内容大致分为6个独立的项目,现分别说明。

实验1.认识硬件(4学时)。通过理论讲解,使学生对计算机的主要硬件(主板、内存、CPU、硬件、光驱、显示卡、显示器)的性能指标,工作原理有一个感性的认识,通过网上计算机硬件价格、性能的查询;结合市场调研,要求学生写出计算机硬件的调研报告,在某个价位的配置清单等手段,使学生从感性上对计算机组装产生兴趣。

实验2.计算机组装与维护(18学时)。计算机组装与维护实验进行拆装的成本较高,破坏性较大,为此,我们采取的方法是利用现有实验室原有资源,例如我们采用06年购买的方正文祥机型进行拆装,要求明确目标、拆装顺序、拆装过程中的注意点(曾经有学生拆硬盘上的螺丝);在此熟练的基础上,给予指导,我们准备了5套目前较流行的计算机产品组装,进行分组实验,经过教师检查,方可上电组装。使得学生既掌握了计算机组装的步骤,又能接触到新产品,不至于用到的都是过时产品。

实验3.常见故障的分析与判别(10学时)。由于现行的计算机维修,主要是板卡级的,替代法也是常用的方法之一,在本次实验过程中,要求学生能对实验2中的常见的一些故障能进行分析、判断,在相互讨论的基础上,自己能独立排错,以便解决实验过程中遇到的问题。通过本次实验可以培养学生的团队合作精神和独立分析问题和解决问题的能力。

实验4.系统的安装(XP和WINDOWS2003Server)(4学时)。通过本次实验,使学生掌握系统分区、硬盘格式化、BIOS的设置、系统的安装、网线的制作方法,利用H3C的交换机组建一局域网。

实验5.有关系统相关软件的使用(4学时)。该实验涉及四个方面的内容,要求学生必须掌握涉及软件的下和使用,为了减少实验设备的维修频率和维修费用,建议使用虚拟机进行预先教学。。(1)系统的备份(GHOST的使用)。(2)系统的优化(WINDOWS优化大师的使用和注册表的了解)。(3)系统的测试(SisoftSandra的使用)。(4)常用杀毒软件的使用(360杀毒,防火墙、瑞星、金山毒霸、卡巴斯基)

实验6.多媒体软件的安装与使用(8学时)。内容涉及(1)图像处理软件(2)声音(3)播放器的安装与使用(豪杰、REAlPLAY、暴风影音)(4)考核方式的改革:通过该门课程的学习与实践,我们在考核方式上也进行了相应的改革,传统的考核方式是7+3模式,即理论占70%,实验占30%;我们采取的方式是3+7模式,即理论占30%,实验占70%。理论考核为辅、动手操作为主。笔试考核为辅、实践操作比重高于笔试,各单项实验项目独立计分。这不仅使学生在考核上把风险分散到各个实验项目中去,也不必担心考试通不过,再次重修,真正使学生的实践动手能力得到提高;在实验的考核方式上采取多种形式。(1)分组讨论(实验2)(2)调研报告(实验1)(3)撰写实验报告书。

总之,利用该宽松式的实验环境,学生在课内安排实验如不能及时完成的话,可以利用业余时间,由学生本人提出预约申请进行补做,达到规定的要求,分项目进行单独计分,目的只有一个,就是通过实践的练习,确实把按大纲规定的要求落到实处,使学生能在轻松学习的基础上掌握一项技能,体现学以致用的原则。

结束语:目前,计算机已广泛应用于各行各业,因此懂得计算机的软、硬件安装,常见的报错信息、检测方法,日常的维护和保养,《计算机组装与维护》势必将成为学生比较感兴趣的课程之一,尤其对于广播电视大学的学生来说,加强实践动手能力的培养已成为大家的共识,通过对实验教学的改革,目的是为了提高学生的学习兴趣;通过考核方式的改革,消除学生对该门课程由于理论考试不及格而带来的负面影响,使学生能快乐学习,体会实验过程所带来的快乐和成就感,确实让这门课程变成大家想学又愿意学的一门课程,事实证明,通过本学期对该门课程的改革,无论从内容上还是考核方式上,都取得了很好的效果,学生反映较好,收效甚大。

第9篇:计算机组成原理基本知识范文

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。