计算机组成原理实验教学大纲.pdf

在当今的计算机科学与技术教育中，《计算机组成原理》实验教学占据着极其重要的地位，它不仅要求学生掌握丰富的理论知识，还要求他们能够将这些理论应用到实际的实验操作中。《计算机组成原理实验教学大纲》为计算机科学、软件工程以及网络工程等专业的学生提供了一个系统的实践平台，以深化对计算机组成原理的理解和应用。课程的总学时为80学时，其中包含16学时的实验时间，分为四个模块化的实验，每个实验耗时4学时，实验学分占总学分的0.5。实验教材主要包括《计算机组成原理实验指导书》和《计算机组成与结构》。 实验教学在计算机专业学习中的重要性不可小觑。计算机组成原理通常包含众多广泛且抽象的概念，学生在学习过程中面临较大挑战。实验环节的设置，使得学生能够直观地理解计算机的硬件结构和工作原理，这对于后续的硬件实验和深入学习具有重要的铺垫作用。 具体到实验的内容，教学大纲中规划了四个核心实验主题： 1. 运算器实验：此实验主要围绕4学时进行，要求学生不仅要掌握算术逻辑单元(ALU)的工作原理，还要熟悉数据传输路径。学生通过动手操作，验证4位运算功能发生器的组合，并完成多种基础算术及逻辑运算，从而加深对运算器功能和设计的理解。 2. 存储器实验：在另一个4学时的实验中，学生需要理解静态随机存取存储器(RAM)的工作特性及其应用方法。实验的重点在于掌握半导体存储器的读写操作以及控制信号的使用。通过向指定地址单元写入数据并进行读取操作的验证，学生能够实际掌握存储器的工作原理。 3. 微控制器实验：此部分实验为2学时，关注点在于微控制器的读写和运行操作。通过直接参与微控制器的功能体验，学生能够对其工作机制有更为直观的认识，并了解其在计算机系统中的应用。 4. 基本模拟机的设计与实现：这是一个为期6学时的综合设计实验。学生需要在实验中设计并实现一个基本的模拟机，这不仅是对理论知识的综合运用，也是对学生创新能力和解决实际问题能力的锻炼。 在进行实验时，学生需要提前预习相关实验内容，独立完成实验操作，并撰写实验报告。这些过程不仅能够巩固理论知识，还能提升学生分析和解决问题的能力。 实验所涉及的设备包括TDN-CM实验仪器以及个人计算机，这些设备能够帮助学生模拟真实的计算机系统环境，进行硬件操作和测试。实际操作中，学生将面对真实计算机硬件环境的搭建、操作及故障排查等实践，这些都是理论教学所无法提供的宝贵经验。 《计算机组成原理实验教学大纲》不仅是一个全面、系统的实践教学计划，也是培养学生动手能力，加深对计算机硬件结构和工作原理理解的有效工具。通过实验教学，学生将能够在今后的计算机科学领域中，更好地运用所学知识解决实际问题，为未来的学术或职业发展打下坚实的基础。