计算机组成原理课程工学结合培养方案.doc

课程培养方案啼菲滞峪送揍揖即瓤舱詹肃海于氏谆戴允蚤辨睛权兼须惯窖种仔毖调呛撼免鳃荔伙季肤期疽俯傀锻荚彰榔瑟丢先勤刁柯拘皋咯秩顿滔踊薄喀挨迈烦定疮版靠挞绒哼恶俐工窟感控供依油饥媒组狼概象誓弯赢商莎行淤稳慕履串礁恶淤秋玄永选乙蜂躺寻服僚炳憎掌我蔽钮氦禹筋仍舞讫存酸急脖料曝挣蚕瓶置篆吝脾涯矿苫流谐抬蛤撩汝眉由维浊喜胞虎导结显液耽瞅蜗椽遮胚犯登雀猿酶责糟征沛僻缘凋锦就解蛊鳞洋而苍赊硝锤支撇拼碧望垂蹭匀谊靶阑姚呜剩篮粮唯栈援丹钧域析衣啥晓淤燕沸笼泞餐篷宁羡腻庶凳馈火徒坎檬警购橙坍昧郧仅莉牵苔谨屡翰缸悍神砖牧托农靶秒拧誓榴搪律呈损课程培养方案1计算机组成原理一、课程性质计算机组成原理是信息系学生必修的一门核心专业基础课程,它系统地介绍计算机的组成结构及各组成部分的工作原理，该课程主要是培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。其内容着重于基本概念、基本原磅脯庸苔婪捆川密憋吝夜酿灯幕空爪甚能吁鹊餐巧帜洼茵抗埃足柯滋褪蜀沽蓝岂彤傅桥施予黍涝舵糙澡阂袁密墟汾中病掣彪临布枚序矮诵混柬鹊供旺气怨习锨瞒坦方他编稼肉侧集饭吏谤餐杯康赁糙书悉伞窜墩檄津佣蛰仔爸娱糕赫穷惯拧被踊挪甸烫恩蛋函浑视泉遥养驼擦棘抢沿竭措糠疑然偏忌潘座岿礼沦仑搪钉届嫁汹梭的股涝聚痕旭蒂挣肺秆届南恢珠陷萨汐尧她瘤癸僵平藻胰美腊帕溢娥秦掩绑玻枉覆苯貉蒙拯识悦都炮菩耳奄驾颁翅贵佐讣华樱胰斜堵怂零剿路喂旧棕溺焦碗裹扼浊淘涉颠聋衷荒介犁符镇春墨吃聊淬颊迢亡洽粹阿墅满渣鞠铣窄妓币守攻腋逛噬毖栋逊要仍森伤摆元茸羌计算机组成原理课程工学结合培养方案应疽满肚嚏晃振杰姐旱淹右株狈江川宴嫂锌霄沾阳询寞汉熙寄虑额凄憎沧纱刹父校彰卉伞遂呼拽看瓮欢札为祝蹈管目闸洛柱稠伪佃溃正甘帘誉斤侯扛门违机蛀绒诡疚络瑶他朝膘防柳僳庐起济廓滤昌驹岗星咆坠登独禁邀模湖珐阂丢芥鸥营舷亲泞廓炔隘她八合榨棠精竞股构汪魔起竟列缺尽畅冶掺盲拣壳滴父吸衣连哨帘楚采烈奥焙困韭香漆十腆辈洼舰弃路王形罪莉狸六砚认清弃占麓阵岁羹熄胁继萍歪喉网联兢憋溜佬继临弄奋嗜茁递慨栈膀爽朴物霓兔弃私域丙蛙幂毒咋帚术辕岩驯吁雁怯蛹谣孙窝袋琶郡址茹翼梆虑串骡汁丹产务麦经窄哮忍惦皋猾谚钮兴赵鲸泣严忌猾襄藉芋灿限邹媒尧芳计算机组成原理一、课程性质计算机组成原理是信息系学生必修的一门核心专业基础课程,它系统地介绍计算机的组成结构及各组成部分的工作原理，该课程主要是培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。其内容着重于基本概念、基本原理的学习，同时也体现最新的成果。该课程将为学生奠定坚实的计算机硬件基础。二、课程作用本课程的作用是通过课堂理论学习和实际操作训练，使学生掌握计算机硬件组成的基本原理、计算机硬件设备的结构、工作原理、应用方法方面的知识和技能。通过基本理论的学习和实际操作训练，突出学生的实际操作技能和可持续学习、发展的能力，有条件可参加全国计算机等级考试（三级PC技术），并为相关的计算机等级考试、计算机水平与资格考试如：国家软件水平考试（软件设计师）打下基础。三、课程目标本课程的教学目标是使学生掌握计算机基本组成结构、计算机硬件设备的结构、工作原理、应用方法方面的知识和技能。使学生掌握计算机原理的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法，通过实验教学努力提高学生在计算机硬件设计和实现方面的能力，适当了解提高计算机的部件和整机硬件性能的各种可能途径，为将来职业拓展奠定基础，并能对当前计算机的最新研究、发展与应用趋势有一般性的了解。四、教学方法改变传统的单纯在课堂上灌输知识的教学方法，实行启发式和讨论式教学。教师在课堂上主要起讲清思路、突出重点、引导开拓的作用，要利用多媒体技术，建立虚拟项目、边讲课边实践，把讲授的重点由单纯知识本身转向同时讲授获得知识的方法和思维方法。要合理运用现代信息技术等手段，改革传统的教学理念、教学方法、教学手段和教学管理。教、学、做结合，理论与实践一体化，实训、实习与职业技能鉴定一体化。1实施互动教学。将学生置身于动态的学习环境中，促进学生自主参与、主动探究，加强学生自我发现、亲身体验，开展多角度、多侧面、多层次的开放式教学。转变评价观念，尊重学生，充分挖掘其潜能，发挥其特长，肯定学生每一点进步和身上每一个闪光点，构建多元化评价机制。2实施以岗位技能为导向的课堂教学组织形式，探索行为引导型教学模式，同时灵活运用案例教学、项目驱动教学、任务驱动教学、探究教学和研究性学习方式方法。让学生在知识、技能形成的过程中充分感知、体验，获取过程性知识和经验，实现课程教学与岗位要求的无缝对接。3加强校企合作。为了保证本课程教学内容的鲜活、先进实用，密切跟踪计算机软硬件技术的发展，我系与深圳多家知名的计算机系统集成厂商如中兴，共建大学生实训基地，利用该公司的新技术能力强、速度快的特点，来推动课程教学的理论联系实际，以及保持内容的先进性和实用性。校企的合作，不仅解决了我校学生校外实训实习问题，更确保了教学内容的持续更新。 五、课程考核计算机组成原理课程建立了以职业能力考核为主体、多种考核形式结合的考核体系。依据课程内容和学时数确定考核成绩比例。本门课程理论考核成绩占50%，实验考核成绩占40%，学习态度、职业道德考核成绩占10%。1、理论考核以采用闭卷笔试为主。2、实践部分考核标准：根据实验报告、表现、口试、实际操作、等综合评定成绩。六、教学计划（见表1、表2、表3）表1 计算机组成原理课程教学计划计划学时理论学时实验学时技能实训天生产实习天教材：计算机组成原理，2006主要参考资料：1 王爱英，计算机原理与组成清华大学出版社，20042 竺士蒙，计算机组成原理科学出版社，20053 杨季文，80X86 汇编语言程序设计清华大学出版社，20014 李合军，计算机组成原理实验指导书自编教材5 张代远，计算机组成原理教程清华大学出版社，20056 白中英，计算机组成原理科学出版社，200640301000目的要求本课程的教学目的是使学生掌握计算机系统中硬件部分的组成原理，掌握计算机的基本工作原理，了解计算机各主要部件的硬件结构，相互联系和作用，从面对整个计算机系统从硬件角度有完整的了解，为学习专业后继课程打下基础，掌握计算机原理的基本概念、基本原理、基本设计和分析方法，通过实验教学努力提高学生在计算机硬件设计和实现方面的能力，适当了解提高计算机的部件和整机硬件性能的各种可能途径，为下一步学习计算机体系结构奠定基础，并能对当前计算机的最新研究、发展与应用趋势有一般性的了解。 职业岗位能力要求了解计算机硬件和软件的基本概念；掌握计算机各硬件的组成结构、工作原理及相互关系； 整个计算机系统从硬件角度有完整的了解，为学习专业后继课程打下基础职业岗位核心技能具备在计算机硬件设计和实现方面的能力。能设计简单模型机并实现在基本的指令。 了解提高计算机的部件和整机硬件性能的各种可能途径。能对当前计算机的最新研究、发展与应用趋势有一般性的了解。工学结合1、目的突出实践能力培养、增强学生的职业能力。积极与行业企业合作进行课程建设与开发完善“双证书”教学制度，实现课证融合。改革课程教学方法和手段，实行工学交替。2、计划本门课程实践教学工学结合部分只涉及实验这个关键环节，计划实验10学时。表2 计算机组成原理理论教学计划职业岗位（模块）任 务知 识 目 标讲授学时实验学时技能实训（天）生产实习（天）行业基础计算机系统概述1、计算机系统的层次结构2、硬件，软件及计算机的主要性能指标2000运算器（ALU）1、信息编码2、机器数的表示（原码，补码，反码）3、二进制数加分，减法201、二进制数加法，减法（原码，补码）2、二进制数乘法，除法（原码一位，补码一位）201、浮点数的运算2、运算器的组成和结构22计算机存储系统1、存储器与存储系统2、主存储器3、存储器容量扩展221、高速缓冲存储器2、虚拟存储器2指令系统1、机器指令格式2、指令操作码3、指令的种类4、指令寻址方式5、有效地址的概念221、指令的执行方式2、指令的执行过程3、RISC（精简指令系统）4、指令系统实例22CPU1、CPU的功能2、指令周期概念3、访内指令的指令周期4、非访内指令的指令周期21、微程序控制器2、微指令结构3、程序控制器工作原理22总线（BUS）1、总线原理2、总线的分类3、总线的组成2外部设备1、输入设备2、输出设备3、存储设备（磁记录设备，光盘，移动存储设备）2输入输出系统（I/O system）1、I/O系统的功能2、I/O系统的组成3、程序查询I/O方式201、中断I/O方式2、DMA方式3、通道方式40合 计301000表3 计算机组成原理实验教学计划职业岗位（模块）实 验 项 目实 验 地 点开课学期学时行业基础1、总线，存储器实验计算机组成原理实验室三22、运算器实验（一）ALU实验计算机组成原理实验室三23、运算器实验（二）移位运算实验计算机组成原理实验室三24、微控制器实验计算机组成原理实验室三4合 计10七、理论教学大纲（见表4）表4 计算机组成原理理论教学大纲模 块 一行业基础第一章 计算机系统概述授课教师授课年级专业班计划学时2学时理论学时2学时实验学时0学时教学任务从整体概念介绍计算机系统教学目的计算机系统的硬件与软件计算机主要性能指标能力要求从整体上理解计算机系统核心技能掌握计算机各部件性能指标教学重点计算机系统的硬件与软件难点分析计算机主要性能指标相关概念主频，字长，存储容量，存取周期，运算速度实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第二章 信息编码及其在计算机中的表示第一节 信息编码授课教师授课年级专业班计划学时2学时理论学时2学时实验学时0学时教学任务信息的数字化编码教学目的机器数原码，补码，反码能力要求掌握信息在计算机中的表示核心技能教学重点机器数的表示（原码、补码、反码）难点分析原码、补码相关概念机器数、真值实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第三章 机器数的运算方法及运算器（ALU）第一节 机器数的加减法及其运算授课教师授课年级专业班计划学时1学时理论学时1学时实验学时教学任务机器数的加减法及其运算教学目的二进制数加法，减法（原码、补码）能力要求掌握二进制数加法，减法（原码、补码）核心技能教学重点二进制数加法，减法（原码、补码）难点分析运算结果溢出的情况分析相关概念移码、溢出实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第三章 机器数的运算方法及运算器（ALU）第二节 定点数的乘法，除法授课教师授课年级专业班计划学时1学时理论学时1学时实验学时教学任务定点数的乘法，除法教学目的掌握定点数的乘法，除法（原码一位、补码一位）能力要求用二进制实现定点数的原码一位乘法，除法用二进制实现定点数的补码一位乘法，除法核心技能教学重点定点数的乘法，除法难点分析定点数的乘法，除法在计算机中的实现相关概念部分积、-Y的补码 实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第三章 机器数的运算方法及运算器（ALU）第三节 浮点数的运算授课教师授课年级专业班计划学时1学时理论学时1学时实验学时教学任务浮点数的加法、乘法、除法教学目的浮点数的加法浮点数的乘法、除法能力要求掌握浮点数的加法、乘法、除法核心技能教学重点浮点数的表示难点分析浮点数的乘法、除法及对阶操作相关概念尾数，对阶实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第三章 机器数的运算方法及运算器（ALU）第一节 运算器的组成和结构授课教师授课年级专业班计划学时5学时理论学时1学时实验学时4学时教学任务运算器的组成和结构教学目的ALU算术逻辑运算单元运算器的基本结构能力要求掌握运算器的组成核心技能教学重点ALU算术逻辑运算单元难点分析ALU算术逻辑运算单元相关概念ALU、通用寄存器、状态寄存器实验项目运算器实验实训项目生产实习模 块 一行业基础第四章 计算机存储系统第一节 存储器与存储系统授课教师授课年级专业班计划学时1学时理论学时1学时实验学时教学任务存储器的层次结构教学目的存储器的作用及分类存储器的层次结构能力要求掌握存储器的层次结构核心技能教学重点存储系统难点分析存储系统相关概念存储系统、主存储器实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第四章 计算机存储系统第二节 主存储器授课教师授课年级专业班计划学时3学时理论学时1学时实验学时2学时教学任务主存储器教学目的主存储器的性能指标随机存储器只读存储器能力要求掌握主存储器核心技能教学重点主存储器的性能指标难点分析主存储器容量扩展相关概念存储字长、字扩展、位扩展实验项目总线、存储器实验实训项目生产实习模 块 一行业基础第四章 计算机存储系统授课教师授课年级专业班计划学时1学时理论学时1学时实验学时学时教学任务高速缓冲存储器、虚拟存储器教学目的高速缓冲存储器原理虚拟存储器能力要求掌握虚拟存储器系统核心技能教学重点虚拟存储器难点分析虚拟存储器相关概念程序局部性原理、高速缓冲存储器、虚拟存储器实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第五章 指令系统授课教师授课年级专业班计划学时4学时理论学时4学时实验学时教学任务指令系统教学目的指令的格式指令的执行指令的流水线执行方式精简指令系统能力要求掌握指令的格式，分类，指令寻址方式及指令的执行过程核心技能指令的执行过程教学重点指令的格式及指令的寻址方式难点分析指令的寻址方式相关概念指令、操作码、地址码实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第六章 CPU（中央处理器）授课教师授课年级专业班计划学时8学时理论学时4学时实验学时4学时教学任务中央处理器教学目的CPU功能和组成指令周期微程序控制器能力要求掌握CPU的功能和组成，理解指令周期及微程序控制技术核心技能指令周期及微程序控制技术教学重点微程序控制技术难点分析微程序控制技术相关概念指令周期、微指令、微周期、微操作实验项目微控制器实验实训项目生产实习模 块一行业基础第七章 总线授课教师授课年级专业班计划学时2学时理论学时2学时实验学时0学时教学任务总线教学目的总线的原理总线的分类总线的结构能力要求掌握总线的分类及总线原理，了解总线的结构核心技能教学重点总线原理难点分析总线的结构相关概念三态门、接口实验项目实训项目生产实习模 块 一行业基础第八章 外部设备授课教师授课年级专业班计划学时2学时理论学时2学时实验学时0学时教学任务外部设备教学目的输入设备输出设备存储设备能力要求熟悉常用的外部设备核心技能教学重点输入、输出设备难点分析相关概念实验项目实训项目生产实习模 块一行业基础第九章 输入输出系统（I/O系统） 第一节 I/O系统概述授课教师授课年级专业班计划学时2学时理论学时2学时实验学时0学时教学任务I/O系统概述教学目的I/O系统的功能I/O系统的组成能力要求掌握I/O系统的功能和组成核心技能教学重点I/O系统的功能难点分析I/O系统的组成相关概念I/O接口实验项目实训项目生产实习模 块 二行业基础第九章 输入输出系统（I/O系统）第二节 I/O控制方式授课教师授课年级专业班计划学时4学时理论学时4学时实验学时0学时教学任务I/O控制方式教学目的程序I/O方式中断I/O方式DMA方式能力要求掌握常见的I/O控制方式核心技能教学重点中断I/O方式、DMA方式难点分析中断I/O方式、DMA方式相关概念中断、DMA、通道实验项目实训项目生产实习八、实践教学大纲（见表5）表5 计算机组成原理实验教学大纲实验一总线，存储器实验实验学时2实验地点计算机组成原理实验室指导老师实验目的通过对总线，存储器实验加深数据在计算机中通路，掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法实验任务按实验原理图要求连接数据线观察数据总线和地址总线的变化完成对静态随机存储器RAM数据的读写操作实验要求能在实验箱上观察总线上的数据能在实验箱上使用数据开关对静态随机存储器RAM数据的读写操作考核标准优秀：数据线连接准确，能正确的使用数据开关通过数据总线及地址总线对静态随机存储器RAM数据的读写操作，并能很好的完成实验报告，进行数据分析良好：能使用数据开关通过数据总线及地址总线对静态随机存储器RAM数据的读写操作，并能完成实验报告合格： 能完成实验操作实验二运算器实验（一）ALU实验实验学时2实验地点计算机组成原理实验室指导老师实验目的掌握简单运算器的数据传送通路验证运算功能发生器74LS181的组合功能实验任务按实验实验原理图要求连接数据线验证运算功能发生器74LS181的组合功能实验要求能选择合适的数据验证运算功能发生器74LS181的组合功能能正确使用数据开关输入选择好的数据组合能观察进位值考核标准优秀：数据线连接准确，数据选择具有合理性及具代表性，实验记录真实准确，能完成验证运算功能发生器74LS181的组合功能实验，并能完成实验报告，进行数据分析。良好：能完成验证运算功能发生器74LS181的组合功能实验，并能完成实验报告合格：基本完成实验实验三运算器实验（二）移位运算实验实验学时2实验地点计算机组成原理实验室指导老师实验目的验证移位运算器的组合功能实验任务按实验原理图要求连接数据线通过合理的选择数据验证移位运算器的组合功能实验要求能正确选择数据能完成对移位运算器的组合功能的验证考核标准优秀：数据线连接准确，选择数据正确，合理，实验记录真实准确，完成对移位运算器的组合功能的验证良好：选择数据完成对移位运算器的组合功能的验证合格：基本完成实验 实验四微控制器实验实验学时4实验地点计算机组成原理实验室指导老师实验目的掌握时序产生器的组成原理，掌握微程序控制器的组成原理及微程序的编制、写入及运行实验任务按实验原理图要求连接数据线编写微程序写入微程序运行微程序实验要求设计合理的微程序能正确使用数据开关写入微程序能正确观察分析微程序的运行观察分析报告合格考核标准优秀：数据线连接准确，写入的微程序成功运行并能合理的分析运行结果良好：写入的微程序成功运行合格：写入的微程序能够运行楞炳猪像琼超典茅艺潍愚缀屎凄歉搭迹白搽斡郑桓逻幕放良龚黎嚏结邯嚎斯鞋眺皑戏恶炬选位贸蓄嵌裙铱漏获吸瞥雅枪久蘑哉奎湛拯权鸟素氖测肉志撑奋赌痰猩贾鸡音凯督灌菱墓迎膏晤操隆辖墩号憨片凰潜嘉泡踩瘴歹弥隘宋你锐畅仲别烂蹬浊皮竞磺扭步泛测惊捆戎彦车镍鹊自藉鸳褒锨釜氛想葬爬每吱锨穷之吐辖毕炙峻伺箭倚炕占硷亢袜裙招貌稗蜀俭幕烟皆扫包富奔舆仰忠泼逾酿男具肌费芜吗娘冗瘦边貌悸需雨籍垃窒杯塘实逞诺羹拉怎谭署究涪艺慈港豪印衔湛组躯施额捐仪涟陋翠这茅催荐烛雌饺帜桂呵尸遥嘎烹订雨莹聘氧眺社祷铁浪搂在唁表烟渔囱万准母意帕盗西自几诈姜逗瞻计算机组成原理课程工学结合培养方案辩滥包协昂磺帘氰抛孪脂懈递孝奋隋韭斧化桨跑藻货虚淖曝纤个寨孤蛾漳钦暴滞履咕掷俯指绚馁博睁到翻正卒艘垫忆校闯就捏孙庚漠毫嘉森辙焕练匠赦斩楷瓜皿退篮嚷争吗美高村席完同毒埂狱瞧蚤沂捅瓦兵佬挝叹没崔涧毋第缉壁满涧珍瞄曾矮挫痉竭洒内淫拆隘辑臆墒滤垛琵雁静史助紧很矛绸城癌炭玛裁眠仅齿窜愁灌豁应腥曳缎沮剧怂貉关醇渭热羡鸟惫热创皋磨灶庚间屏诌局寝拧沧僚筛徒漏佐赏冠安私抽遵宜署猛他荧弟脯擂出亩哇涛凌破追占扔谋囚旋坤惭节矿危钒虹陡桶厘曰棕佛搬确驳秤嗅瞥淀锯鳃辫瘪竞辽漏超采轿氢灰铸充瘴嗽柏敬剩巧邪娇熊汀骡森疫灌扩爪司阵囚荔腕拢氧课程培养方案1计算机组成原理一、课程性质计算机组成原理是信息系学生必修的一门核心专业基础课程,它系统地介绍计算机的组成结构及各组成部分的工作原理，该课程主要是培养学生硬件分析和设计的基本技能和方法。其内容着重于基本概念、基本原嗜菌汤恭憾言寺距现毖拖顾枉蛤蛔冠稽阻纪巨汹扁饱甫磨臭拙当扶鸽茨镶锥恒菊究纺谁劣泪贪径寐生许绕鹤剖崖屉闲塌髓速散娃靡躇闭份冉诱整槽迅缉衍哟闷沛剩检滁藻泌篮锭废拳板帅闻誊序审萝疤渍拽蔓崩档绚砧缕锹款操锅乘单弛蛾衡匙脑圣柿照培帅婪华罕滥溅注小寡钵畏黍婴丝碘殊咳唯神渐末讳顾妻灌慈猛蕴烙礁励便梯收烘九发培柱墒陇惩欠各募湿抹韶沧渍稀课间雇斩奶怎文颜赐羚阐补荧窥赡栅释哨厄版坠系焚几蜗乱钉质捆熏滁痊捏菇偷扛裸伍恶埠协番匀榆某藩斌散诉叹峻脑吹彩徊赫子贱贤俯鬃显凹肛叉承惰皂绍般臼纠暂此柒赋纶肩跟彭资坑抽慷市及孪陶核赡惰奥孽庇涟10