计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心基础课程，主要涵盖了计算机硬件系统的各个组成部分及其工作原理。本教案由唐朔飞主编的《计算机组成原理》第二版为教材，旨在培养学生对计算机硬件的理解，掌握计算机系统的基础知识，以及提高分析和解决实际问题的能力。
在教学目标上，该课程不仅要求学生理解计算机的基本组成结构，如运算器、控制器、存储器、输入输出设备等，还要熟悉数据在计算机内部的表示和处理方式，包括二进制、八进制、十六进制转换，数值计算与溢出处理，以及逻辑运算和移位操作。此外，学生需要掌握指令系统的概念，了解不同类型的指令和它们在程序执行中的作用。
教学手段和方法上，教案倡导采用多元化的教学模式，包括传统的课堂讲授、讨论式教学、实验实践以及混合式教学和翻转课堂。混合式教学结合线上与线下资源，如利用慕课和微课，使学生在课前预习或课后复习时能自主学习，提升学习效率。翻转课堂则将重点放在课堂讨论和问题解决上，教师的角色转变为引导者和辅导者，而学生则更加主动地参与学习过程。
课程内容分为理论课程和实验课程两部分，总计64学时，理论课程48学时，实验课程16学时。理论课程涵盖计算机系统概论、运算器、控制器、存储系统、输入输出系统等核心主题。实验课程则让学生通过动手实践，加深对理论知识的理解，如组装和调试简单的计算机系统，进行硬件模拟等。
在前沿内容的引入方面，教案鼓励教师将最新的计算机硬件技术，如多核处理器、云计算硬件架构、嵌入式系统等融入教学，使学生了解计算机技术的发展趋势。
教材和参考资料的选择是教学活动的重要支持，唐朔飞的教材作为国家“十一五”规划教材，具有权威性和实用性。同时，教师应提供其他参考书目、学术论文和技术报告，以拓宽学生的视野，增强他们的独立思考和研究能力。
计算机组成原理的教学不仅要传授知识，更要培养学生的实践能力和创新思维，使他们具备在未来工作中解决复杂计算机系统问题的能力。通过精心设计的教学方案和灵活多样的教学手段，学生将在理论与实践的结合中，逐步构建起对计算机硬件系统的深入理解。
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