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計算機組成原理答案范文第1篇

[關(guān)鍵詞]計算機組成原理；教學(xué)方法；實驗教學(xué)

[中圖分類號]G650 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5905(2009)01-0081-02

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀

“計算機組成原理”是計算機本、?？茖I(yè)的一門核心課程，它在計算機學(xué)科中起著承上啟下和繼往開來的作用。該課程主要講解單臺計算機的完整組成原理和內(nèi)部運行機制，其工程性、實踐性、技術(shù)性都比較強，還強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力、創(chuàng)新意識、實驗技能。這些要求更多的是通過教學(xué)互動、課后作業(yè)、教學(xué)實驗、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)來完成，要求學(xué)生有意識地加強分析和解決計算機系統(tǒng)實際問題的能力，尤其對自身底子薄的學(xué)生，及社會需求的應(yīng)用型人才，所以需要對該課程內(nèi)容加以改革，特別是實驗教學(xué)，更應(yīng)改進教學(xué)思路和教學(xué)方法。

目前，我國大多數(shù)高校制訂的計算機專業(yè)培養(yǎng)目標中都會強調(diào)培養(yǎng)具有較強的軟件和硬件設(shè)計能力，但實際教學(xué)中，計算機硬件教學(xué)卻是較為薄弱的部分。主要原因是：第一，計算機硬件技術(shù)發(fā)展迅猛，但使用的教材、傳授的知識卻遠滯后于發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭不足，興趣不高。第二，傳統(tǒng)教學(xué)模式以老師為主體，學(xué)生跟著老師走，被動接受知識，且教學(xué)手段單一。學(xué)生的主體地位沒有得到充分體現(xiàn)，其學(xué)習(xí)的主動性沒有得到挖掘。第三，由于實驗經(jīng)費、重視程度等方面的原因，大多數(shù)高校計算機組成原理實驗設(shè)備更新速度慢。

二、教學(xué)方法的改革策略

(一)精選教材，組織內(nèi)容

教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體，是進行教學(xué)的基本工具，好的教材是教學(xué)成功的重要保證。目前，高校采用的教材多為清華大學(xué)出版社王誠主編的《計算機組成原理》、科學(xué)出版社白中英主編的《計算機組成原理》、高等教育出版社唐朔飛編寫的《計算機組成原理》、清華大學(xué)出版社王愛英主編的《計算機組成與機構(gòu)》等等。我們針對學(xué)生特點和課程特征，多年來采用清華大學(xué)出版社王愛英主編的《計算機組成與機構(gòu)》，從第2版一直使用到第4版。這些書籍結(jié)構(gòu)合理、重點突出、深入淺出、知識點環(huán)環(huán)相扣，有利于教師合理的組織教學(xué)內(nèi)容：以馮?諾依曼結(jié)構(gòu)為主要線條，分別講解計算機的五大基本部分，按照自頂向下，由表及里的層次結(jié)構(gòu)向?qū)W生逐步展示運算器、存儲器、控制器、輸入輸出設(shè)備的構(gòu)成和原理；同時教材從整體到部件，再從部件到整體，使得學(xué)生對“整機”概念加深了理解。

(二)形象教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生

計算機組成原理中有很多難理解的概念、專業(yè)術(shù)語和重要部件工作原理，用生活中通俗易懂的實例做類比，用多媒體教學(xué)手段做模擬，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，讓學(xué)生把抽象的模型變成具體的、實際的模型。比如CPU中指令的執(zhí)行過程，在時間上依靠時序控制，空間上用不同的部件區(qū)別，學(xué)生很難形象理解，大腦里形不成具體的模型。我們讓每一個學(xué)生利用flash或Dreamweaver制作CPU中指令執(zhí)行過程的動畫，通過這種親自動手模擬實驗，學(xué)生在大腦里清晰地構(gòu)造出了CPU的模型、指令的運行過程和微程序的控制方法。通過對多屆學(xué)生的統(tǒng)計調(diào)查，這種方法對理解部件的工作原理很有效。由此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該門功課的積極性，產(chǎn)生學(xué)習(xí)計算機原理課的動力。

在計算機組成原理課程的教學(xué)中應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生積極性，讓學(xué)生積極主動學(xué)，參與教學(xué)過程，主動獲取知識。計算機原理課理論性強，概念抽象。要使課上學(xué)生有所求，有所得，就必須加強預(yù)習(xí)，帶著問題預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)中找答案，再找出新問題，再帶著問題進課堂。比如講解硬盤的接口時，提出目前使用最多的是什么接口?SATA接口的傳輸速度為什么比PATA接口的快?PATA接口為什么不再使用?這些問題留給學(xué)生討論，課堂上讓學(xué)生講解，教師最后總結(jié)。課堂是師生交流、生生交流、生師交流的場所，是學(xué)生解開問題疑團的場所，是學(xué)生獲取并建構(gòu)知識的場所，利用課堂才能使學(xué)生的知識得以建構(gòu)，得以系統(tǒng)化，得以應(yīng)用，而這一切都必須要以學(xué)生認真預(yù)習(xí)新知識、體驗新知識為前提。

(三)加強實驗，培養(yǎng)能力

計算機組成原理實驗在整個教學(xué)工作中占有重要位置，必須選擇性能良好、合適的實驗設(shè)備，再輔以先進的實驗手段。我校多年來一直使用清華大學(xué)研發(fā)的實驗設(shè)備，從tec-2到tec―xp，由于它功能齊全，既是8位機又是16位機，既有組合邏輯控制器又有微程序控制器，還有自己的監(jiān)控程序和指令系統(tǒng)，是一臺真正的計算機系統(tǒng)；tec―xp的缺點是工藝復(fù)雜，有100多個發(fā)光二極管、100多個跳線短路開管，預(yù)留學(xué)生自己可以擴充的硬件區(qū)域少，所以入門較難。我們將多媒體教學(xué)融入實驗教學(xué)中，運用flash、Dreamweaver等軟件自行研制開發(fā)計算機組成原理配套的實驗教學(xué)課件。課件具有演示直觀、動態(tài)感強的特點，易于學(xué)生理解；能完成實驗的動態(tài)顯示和模擬仿真，滿足了課堂所需要的實驗要求，強化了學(xué)生的操作技能和理論知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的自學(xué)能力和設(shè)計能力。

逐步建立開放性的實驗環(huán)境(教學(xué)時間開放、教學(xué)內(nèi)容開放、實驗元器件開放)。允許學(xué)生結(jié)合課程學(xué)習(xí)及自己的專業(yè)特點、時間安排或興趣愛好提出實驗題目、設(shè)計實驗方案或?qū)嶒灅?gòu)想，并可在一個較寬松的實驗環(huán)境和可靈活選擇的時間范圍內(nèi)完成。教師積極鼓勵學(xué)生大膽提出自己的實驗思路和構(gòu)想，盡力創(chuàng)造條件引導(dǎo)和支持他們開展有意義的實驗研究。設(shè)置這樣的實驗環(huán)境和條件，有利于培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)造意識。

(四)加強科研，鍛煉研發(fā)能力

支持大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)和科研創(chuàng)新熱情是提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計有20％的大學(xué)生有科研創(chuàng)新的欲望，教師要積極引導(dǎo)和鼓勵大學(xué)生樹立創(chuàng)新意識，吸收學(xué)生參與教師的科研活動，讓學(xué)生投身科技創(chuàng)新實踐。我系部分學(xué)生在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下，研發(fā)了《基于vc++的計算機原理虛擬實驗系統(tǒng)》。該項目利用高級語言實現(xiàn)計算機組成原理課程所需的實驗項目。在研發(fā)過程當(dāng)中，學(xué)生不僅要深刻理解計算機各部件的工作原理，同時要結(jié)合計算機組成原理實驗箱功能、實驗教程的設(shè)置。這一措施有效地調(diào)動了學(xué)生科技創(chuàng)新的積極性，促進了學(xué)生創(chuàng)新精神和動手能力的培養(yǎng)，加強了學(xué)生對計算機組成原理課程的興趣，鼓勵廣大學(xué)生按自己的興趣去選擇自己的“創(chuàng)新”課題，發(fā)揮自己的潛能，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識。

(五)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，交互教學(xué)

計算機組成原理答案范文第2篇

(1) 基礎(chǔ)性知識結(jié)構(gòu)合理，為學(xué)生建立終生知識體系打下良好基礎(chǔ)。

(2) 系統(tǒng)性知識模塊彼此交互，使學(xué)生能清晰地建立計算機整機概念。

(3) 時代性及時反映前沿方向，以適應(yīng)計算機科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的需要。

(4) 實踐性理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合，注重學(xué)生的智力開發(fā)和能力培養(yǎng)。

(5) 應(yīng)用性有較廣的適應(yīng)面，以適應(yīng)學(xué)生在各類計算機上從事開發(fā)應(yīng)用的需要。

(6) 啟發(fā)性結(jié)合計算機科學(xué)技術(shù)的重大進展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。

《計算機組織與體系結(jié)構(gòu)》(第4版?立體化教材)(清華大學(xué)出版社出版，ISBN：9787302183327)正是根據(jù)這樣的思路編寫的。

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。

筆者根據(jù)多年從事計算機硬件課程理論教學(xué)和實踐教學(xué)的經(jīng)驗，從傳授知識和培養(yǎng)能力的目標出發(fā)，結(jié)合本課程教學(xué)的特點、難點和要點，在這次新版教材編寫中進行了課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，使文字教材、多媒體CAI軟件、教學(xué)課件、習(xí)題庫、試題庫、教學(xué)儀器、實驗設(shè)計、課程設(shè)計綜合配套，力求形成“理論、實驗、設(shè)計”三個過程相統(tǒng)一的立體化教學(xué)體系。

計算機組成原理答案范文第3篇

關(guān)鍵詞 計算機組成原理；計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；實驗設(shè)備

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）22-0017-04

1 引言

計算機組成原理和計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（也稱體系結(jié)構(gòu)）是大多數(shù)計算機類專業(yè)的基礎(chǔ)硬件類課程，對于很多學(xué)生來說，也是兩門比較懼怕的課程。除了課程內(nèi)容包含較多學(xué)生看來枯燥乏味的概念、電路、算法和原理之外，有些知識點相對陳舊，一些描述模糊不清，引起學(xué)習(xí)者概念混亂甚至不明所以，更加打擊了學(xué)習(xí)興趣和熱情。這導(dǎo)致一部分學(xué)生畏懼甚至厭煩這兩門課，連帶懼怕需要動手和實踐的其他硬件課程，“欺軟怕硬”成為較為普遍的現(xiàn)象。這對于計算機相關(guān)專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)性地掌握計算機知識，畢業(yè)后成為適應(yīng)社會多方面需要的有用人才無疑是不利的。

2 關(guān)于組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的課程安排

這兩門課程，計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)講述的是概念性的體系和功能，站在軟硬件分界面的角度討論計算機硬件的結(jié)構(gòu)性框架如何搭建；計算機組成則從經(jīng)典的馮?諾依曼五大部件入手，分析計算機硬件組成的具體內(nèi)容，包括示例性的邏輯電路和二進制算法，來講述計算機的基本工作原理。兩者站在不同的視角看待硬件問題，難免會有重疊。因此，有些學(xué)校兩門課分開上，有些學(xué)校合并成一門課；國內(nèi)的一些出版單位也順勢推出一些合并課本，或者干脆直接取名叫做“計算機組成原理與體系結(jié)構(gòu)”，兩門課程各選取了一些核心內(nèi)容組在一起，搞成一個混合版本。

筆者認為這種課程合并適合一些高職高專類的院校，對于計算機類本科專業(yè)而言還是存在問題的，如學(xué)時安排方面的問題。組成原理是考研課程，要講述透徹則學(xué)時數(shù)必須得到保證，加上實驗，總學(xué)時需要60以上。體系結(jié)構(gòu)重點放到流水線、多級存儲層次、多處理機并行計算等現(xiàn)代計算機廣泛采用的新技術(shù)，要想講解清楚一般也要40學(xué)時左右。兩者合并，如果學(xué)時數(shù)不能得到保證，其結(jié)果是兩部分內(nèi)容都講不好；而如果一味擴大學(xué)時數(shù)，如擴充到80學(xué)時以上，又會給學(xué)生造成相當(dāng)大的心理負擔(dān)。本來硬件課程就是攔路虎，這樣一個超大學(xué)時的硬件專業(yè)課不會有良好的教學(xué)效果。

多年前也曾經(jīng)合并做過，效果并不好，后來又改回到兩門課程分別開設(shè)，依據(jù)傳統(tǒng)，先講組成原理，緊接著一個學(xué)期開設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但現(xiàn)在面臨一個問題：內(nèi)容的取舍。很多經(jīng)典的組成原理課本不知從什么時候開始夾雜很多流水線和高速緩沖存儲器的內(nèi)容，部分課本甚至還有多處理機方面的。這些書的作者可能想適應(yīng)那些合并開課學(xué)校的用書想法，所以開始大幅增加原本屬于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程中的內(nèi)容。

另一個方面，考研的組成原理大綱確實包括了流水線、多級存儲層次和多機系統(tǒng)，也就是說考研課程名雖是組成原理，實際卻包括了兩門課的知識點。從這個角度看，這些組成原理教材增加的篇幅包含這些內(nèi)容也是合理的。問題是，上組成原理課程時怎么應(yīng)對這些原本下學(xué)期才要講述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程中的內(nèi)容？

武漢工程大學(xué)是多校聯(lián)合的考試聯(lián)盟出題，為了和考研內(nèi)容一致，所以題目中有很多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。原本按照課程順序，這些知識點都是下一學(xué)期才應(yīng)該講述的，但是為了考試，又不得不囫圇吞棗提前講解，導(dǎo)致學(xué)生考試結(jié)果不理想。為了避免這種混亂，能否先講述體系結(jié)構(gòu)課程，然后講述組成原理呢？從內(nèi)在聯(lián)系來看，組成原理可以看作體系結(jié)構(gòu)的邏輯實現(xiàn)，因此先講“干”再講“枝”應(yīng)該也行得通，涉及器件組成、數(shù)據(jù)通路、指令、二進制、中斷機制等組成原理中詳細講解的部分，可以講最基本的原理，能輔助課程理解就行。這樣改變傳統(tǒng)排課次序的做法能不能收到更好的效果？準備進行嘗試。

3 CPU部分的討論

CPU的內(nèi)容很多，兩門課都有大量涉及，以下討論不再和課程掛鉤，只說明哪些內(nèi)容值得商榷。

CPU的發(fā)展和兼容 第一代電子管計算機，第二代晶體管計算機，這個沒什么疑問；第三代、第四代都是對應(yīng)集成電路，只是規(guī)模不同，量變引起質(zhì)變，劃到下一代也能接受；而關(guān)于第五代計算機就值得推敲了，到底第五代計算機是什么？一些教材把它劃歸到超大規(guī)模集成電路中去，筆者認為不妥，其實學(xué)術(shù)界從20世紀90年代就在呼喚第五代計算機，但是并沒有明確是什么，而是等待采用全新技術(shù)或者全新材料的計算機問世，普遍認為光子、量子、超導(dǎo)、生物這幾個方面有可能誕生出第五代計算機出來，遺憾的是現(xiàn)在仍然都處于研究階段，所以關(guān)于計算機的劃代應(yīng)該到四代為止。要讓學(xué)生明白，科學(xué)的發(fā)展有和低谷，過10～20年強行劃分新一代來說明計算機的進步?jīng)]有意義，因為集成電路不能一次次由量變引發(fā)質(zhì)變！

關(guān)于發(fā)展過程中的兼容，也很難明確，就拿向前和向后兼容來說，站在機器的角度來說，后面的機器能運行前面機器的軟件，應(yīng)該叫向前兼容，但是站在軟件的角度來說，前面開發(fā)的軟件要能在后面出現(xiàn)的機器中運行，則又成了向后兼容。兩者實質(zhì)上是一回事，卻可以有兩種說法，如果出題討論兼容性，學(xué)生該怎么給出答案？

運算方法 各種碼制、定點數(shù)、浮點數(shù)可以詳述，這些是基本的，對于以后實際使用和各種編程都有好處；加減法和溢出概念作為了解計算機內(nèi)部的運算原理，也可以讓學(xué)生掌握；但是乘法和除法，特別是兩位乘以及除法的余數(shù)校正這些東西，學(xué)生要費很大力才能弄明白，一個月后就一定會忘記得干干凈凈。這些屬于技巧類的算法還是不要占那么多篇幅介紹為好。一些課本不再講述各種進位制的轉(zhuǎn)換，筆者認為不恰當(dāng)，作為初接觸二進制的學(xué)生而言，搞清各種進位制及其轉(zhuǎn)換是很有必要的，至少比兩位乘法或者加減交替做除法重要得多。

尋址方式 很多學(xué)生一直到畢業(yè)也沒弄清尋址方式，這部分內(nèi)容應(yīng)該把那么多紛繁的名詞簡化。舉例來說，基址、變址、索引、縮放、偏移、自增、自減，再加上直接、間接、相對尋址等，這些本來都是針對存儲器的尋址方式，弄出這么多名詞來學(xué)生不頭疼才怪。其實尋址完全可以簡單明了做介紹，而不拘泥于這些奇怪的名詞上：數(shù)據(jù)可以在三個地方出現(xiàn)，分別是指令中、寄存器中、存儲器中；前兩種叫做立即數(shù)和寄存器尋址，第三種則區(qū)分為直接地址和間接地址，只有間接地址可以變化多端，其中基地址加上偏移量組合是最基本的形式。

關(guān)于微程序控制器 當(dāng)今CPU還有多少使用微程序控制器的？即使是CISC也變臉為硬件解碼后送入內(nèi)部長長的類似RISC的管線系統(tǒng)。作為訓(xùn)練和實踐控制器部分的手段可以講述，畢竟一個硬邏輯的控制器很難實現(xiàn)，但是關(guān)于水平的、垂直的微程序甚至毫微程序這些概念還是盡量簡化吧。這里面有很多難題、怪題，各種字段的分解與組合作為考試的手段也應(yīng)該點到即止，畢竟誰都不會去真正設(shè)計一款復(fù)雜的微程序控制器。

4 存儲器部分的討論

主存典型芯片 還在用2114、4116作為芯片實例？對這些舊貨市場都不一定買得到的東西進行詳細分解，其古怪的時序、簡陋的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)占據(jù)了大量篇幅，為什么不用現(xiàn)在市場上仍在普遍使用的簡單8位或者16位存儲芯片舉例呢？如27系列ROM、62系列RAM。而高性能存儲芯片的介紹也停留在20年前的SDRAM、早已淘汰的RDRAM/CDRAM，要知道現(xiàn)在已經(jīng)是DDR4的時代了。

輔存 還在大力介紹軟盤，甚至是8英寸軟盤，而市場上3.5寸的最后一代軟盤都找不到了，8寸的軟盤估計博物館里面也難得一見。磁記錄的編碼方式似乎也沒有講解的必要，歸零制、不歸零制的編碼方式過時不說，實在和計算機的軟硬件組成都沒有太大的關(guān)系。關(guān)于硬盤方面的先進技術(shù)介紹，停留在幾個G的容量、幾十KB的緩存，以及IBM硬盤、昆騰硬盤等這些不知消失多久的產(chǎn)品上，感覺又回到了20世紀90年代。

Cache和虛存 作為兩個同等重要的存儲層次，討論卻都主要集中在前者，后者的重要性沒有得到體現(xiàn)。改進Cache失效率的措施花了大量篇幅，其中有些措施根本沒有任何實用價值。而編譯器優(yōu)化和軟件控制的預(yù)取等內(nèi)容本就不屬于體系結(jié)構(gòu)所要關(guān)心的，其算法和編程原理同樣占用很多寶貴的篇幅。關(guān)于Cache技術(shù)所舉的實例采用的都是20年前的芯片技術(shù)，雖然相對簡單易懂，卻也處于和8086在微機原理課程中作為示例CPU一樣的尷尬地位。

5 I/O和總線部分的討論

總線結(jié)構(gòu)和標準 單總線、雙總線、三總線甚至四總線結(jié)構(gòu)的討論，繁瑣、過時且相互矛盾。就拿三總線來說，數(shù)據(jù)、地址、控制總線是三總線，局部、系統(tǒng)、擴展總線也是三總線，還有主存、I/O、DMA總線又是一種三總線。介紹過時的ISA、EISA、VESA乃至AGP總線有價值嗎？最關(guān)鍵的一點，很多教材花大篇幅介紹這些淘汰技術(shù)的同時，不去直面它們的落后和淘汰的現(xiàn)狀。不是說淘汰的技術(shù)不能介紹，作為人類曾經(jīng)的技術(shù)結(jié)晶和科技歷史，有必要讓學(xué)生了解，但是應(yīng)該把握兩點：一是篇幅要?。欢敲鞔_告訴學(xué)生，這些東西都已經(jīng)成為歷史。

總線判優(yōu)與控制 集中式判優(yōu)中的鏈式查詢和計數(shù)器定時查詢究竟在什么時候什么場合出現(xiàn)過總應(yīng)該提及一下。說獨立請求方式響應(yīng)最快也沒有說服力，和鏈式查詢相比較都是全硬件信號，快慢就看誰的邏輯復(fù)雜，獨立請求方式一定最快的根據(jù)并不充分。

同步控制和異步控制以及串行和并行方式是總線控制的兩個主要內(nèi)容，應(yīng)該針對具體的總線實例加以分析。一些習(xí)題或者課本說同步比異步方式快，或者并行方式比串行方式快，筆者認為這些都是欠妥的，當(dāng)今高速異步串行總線的帶寬有目共睹?？偩€的快慢，和是否串并行、是否同步異步?jīng)]有直接的對應(yīng)關(guān)系。

I/O接口與設(shè)備 很多查詢、中斷、DMA等接口電路的組成都給出實現(xiàn)的電路圖，這些圖在實際應(yīng)用中不會采用，對學(xué)生而言復(fù)雜晦澀，他們還錯覺地認為這些電路才是標準的I/O接口。其實實現(xiàn)接口的方式和原理有多種，詳細介紹接口具備的功能應(yīng)該比介紹這些電路圖有意義得多。

CRT顯示器和CRT控制器，隨機掃描和光柵掃描，偽彩色、CGA、EGA等，講述的課本不在少數(shù)。筆者20年前的課堂上就講過這些，現(xiàn)在再講實在味同嚼蠟。關(guān)于多媒體電腦、多媒體專用芯片甚至多媒體操作系統(tǒng)這些概念，同樣顯得和時代格格不入，20年前這些說法可能代表新技術(shù)，而在全民手機都能處理多媒體的今天，這些說法本身似乎都失去了意義。

中斷向量 本來向量的含義就是借用物理中定向指向的概念，去說明中斷后自動轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置去實現(xiàn)中斷服務(wù)，一些教材卻在中斷向量、向量中斷、中斷入口、向量地址等環(huán)節(jié)上反復(fù)糾纏，用一些模棱兩可的用詞去“加深”學(xué)生的理解，實際的效果卻和“干擾”無異。類似的還有所謂存儲單元、存儲元、存儲字、存儲字長、機器字長、讀寫周期、存儲周期、總線周期、機器周期等，非要讓學(xué)生區(qū)分得清清楚楚，恐怕很難，況且這些概念本身就有相交之處。就拿中斷向量來說，究竟是硬件切換出來的向量地址，還是向量地址中存放的服務(wù)程序入口，誰能說得清？還有總線周期和存儲周期，當(dāng)總線上傳遞存儲單元信息時就是一回事。這些細微差別的概念即使要作為考題也要慎重，筆者多次碰到引起歧義的答案。

中斷屏蔽和優(yōu)先級 本來是兩個很清楚的概念，各自的用途也非常明確，一旦把所謂的低優(yōu)先級去中斷高優(yōu)先級的特例弄進去（暫不說這種做法有什么實際意義），一切都變得復(fù)雜起來。畫中斷響應(yīng)軌跡圖是很多題目最喜歡的，實際應(yīng)用中若是出現(xiàn)像軌跡圖那樣亂七八糟的中斷嵌套，系統(tǒng)很容易徹底崩潰。這些低優(yōu)先級中斷去嵌套高優(yōu)先級中斷的非常規(guī)做法還是不要復(fù)雜化。

6 實驗環(huán)節(jié)與課程設(shè)計

實驗課一般以某種實驗箱為實驗設(shè)備，把經(jīng)典的運算器、存儲器、數(shù)據(jù)通路（總線）、控制器等幾個大的組成部分作為實驗內(nèi)容，去加深課堂相關(guān)內(nèi)容的理解。課程設(shè)計則是依托實驗箱的硬件構(gòu)造，去設(shè)計一個具備更加復(fù)雜功能的部件或者組成一臺能運行簡單指令集的模擬整機。這種做法對于大多數(shù)普通院校的學(xué)生而言沒有什么問題，少數(shù)重點大學(xué)使用FPGA設(shè)計CPU軟核并在模擬機中移植某種操作系統(tǒng)作為課程設(shè)計則屬于高端要求，這里不加分析。

要討論的是這種傳統(tǒng)實驗箱做經(jīng)典組成實驗中遇到的問題，通過對幾個廠家的組成原理實驗箱的對比，發(fā)現(xiàn)它們都有如下特點。

1）采用開放式的面板，把所有部件以及連接線的插孔都安排在這個面積很大的面板上，所有元件和芯片。

2）運算器使用74181或者在可編程邏輯器件中使用該芯片邏輯，以配合教材內(nèi)容。

3）存儲器使用普通SRAM或者雙端口SRAM。

4）控制器以微程序控制方式為主，使用非易失性存儲器構(gòu)成控存單元。少部分也提供硬邏輯控制器，用可編程邏輯器件構(gòu)成。

5）大量使用開關(guān)和LED作為輸入輸出部件，信號連接使用針孔配合的導(dǎo)線。

6）說明書和實驗指導(dǎo)書普遍不嚴謹，文字和圖表錯誤很多，印制粗糙，且基本上都不提供電子版。

以上特點的組成原理實驗箱往往還兼顧微機原理或者體系結(jié)構(gòu)，甚至還有數(shù)字邏輯的課程實驗?？傮w來說，它們會導(dǎo)致以下一些問題。

1）很大面積的電路板且，即使上面有分割各個模塊的線條，仍然覺得龐雜凌亂，想找一個信號會非常不便，令學(xué)生望而生畏。因為要照顧到多門課程，所以一些電路單元在某門課程中就會用不上，還要增加切換電路的模式開關(guān)。這些都使操作復(fù)雜化，容易造成儀器損壞。一般來說，三年左右損壞率可以達到50%以上。

2）連線普遍采用插頭和插孔的配合形式，差別在于有的型號粗、有的型號細，有的深、有的淺。這種連接方式太緊了插拔不方便容易斷線，太松了接觸不良；而且隨著實驗的復(fù)雜，面板上的線像一團亂麻，什么都看不清楚，即使采用了長短不一和不同顏色的導(dǎo)線加以區(qū)分，仍然不能解決問題，非常不便于調(diào)試和觀察。

3）輸入和輸出方式操作復(fù)雜，更不直觀。用二進制表示的撥動開關(guān)和LED管，輸入的每個數(shù)據(jù)都要撥8次開關(guān)才能完成，輸出的數(shù)據(jù)因為是LED表示的二進制信息，不易于識別。這兩種形式的I/O還存在占用面積大，故障率高的缺點。

7 總結(jié)

計算機是發(fā)展很快的一門實踐和工程類學(xué)科，不管是軟件還是硬件皆是如此。軟件類的書籍更新很快，當(dāng)下的的開發(fā)工具和語言可能幾年后就沒有了用武之地，除了某些描述算法和原理的理論書籍，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理之類，更新周期可能較長。

相比軟件類課程而言，硬件課程一個版本可能堅持更長時間，有些教材甚至有十年以上的生命周期，如傳統(tǒng)的電路原理、數(shù)字邏輯類的課程。那么，計算機組成原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為硬件基礎(chǔ)課程，是不是也能多少年不用更新呢？即使一些內(nèi)容已經(jīng)時過境遷，仍然堂而皇之地出現(xiàn)在教材里面，導(dǎo)致一部分了解這些內(nèi)容的學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒。不能追蹤新技術(shù)的硬件課程對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果都是有消極影響的。

本文希望能起到拋磚引玉的作用，引起教材作者和實驗設(shè)備開發(fā)人員的重視，對相關(guān)內(nèi)容及時更新或者刪除，對設(shè)備中的不足加以改進，更好地促進計算機組成原理和計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩門課程的發(fā)展。■

參考文獻

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[2]唐朔飛.計算機組成原理[M].北京：高等教育出版社，

2008.

[3]唐朔飛.計算機組成原理：學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答[M].北京：高等教育出版社，2012.

[4]白中英.計算機組成原理[M].北京：中國科學(xué)出版社，

計算機組成原理答案范文第4篇

關(guān)鍵詞：計算機應(yīng)用基礎(chǔ)；教學(xué)方法；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程很多人覺得很簡單，其實要真正要上好這門課程，要達到預(yù)期的教學(xué)目標是有很多難點的。例如學(xué)生層次不同；使用計算機的熟練程度不同；內(nèi)容多而雜；操作和上網(wǎng)很熟練，但其實一些實用操作基本不會。因此，我院計算機基礎(chǔ)教研室在多年該課程教學(xué)基礎(chǔ)上，針對該課程的教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)隊伍、教材建設(shè)等多方面進行了教學(xué)改革的嘗試和探索，促進了整體教學(xué)水平的提高。

1教學(xué)內(nèi)容

1.1以全國計算機等級考試大綱內(nèi)容作為基本教學(xué)內(nèi)容

隨著全國計算機等級考試的不斷深入，計算機等級證書漸已成為社會各行業(yè)選擇本行業(yè)實用性人才基本標準。我們以全國計算機等級考試一級MS-Office考試大綱中規(guī)定的內(nèi)容作為基本的教學(xué)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上講授學(xué)生畢業(yè)后實際工作中要求的計算機知識。這些知識的確定來自以下幾個方面：一是每年一次的教師畢業(yè)巡回檢查，二是與畢業(yè)學(xué)生建立的長期聯(lián)系，三是通過教師為企業(yè)開展計算機基本操作培訓(xùn)所獲得的第一手材料。

1.2以就業(yè)崗位需要制定課程體系

“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”要達到培養(yǎng)學(xué)生計算機素質(zhì)、計算機應(yīng)用能力的目標，就必須擁有一個科學(xué)的、符合實際需要的課程體系。這個課程體系包括了學(xué)生畢業(yè)后適應(yīng)實際工作必備的計算機知識。

我們設(shè)計的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程體系主要包括以下內(nèi)容：①計算機基礎(chǔ)部分；②辦公軟件應(yīng)用；③計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和Internet應(yīng)用；④計算機硬件基礎(chǔ)；⑤常用工具軟件使用；⑥程序設(shè)計基礎(chǔ)；⑦數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)。

目前我們在運行的是：“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”＋“計算機操作實訓(xùn)”＋“計算機組裝與維護實訓(xùn)”的模式。其中：

 “計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”內(nèi)容包括計算機基礎(chǔ)部分、辦公軟件應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和Internet應(yīng)用、計算機硬件基礎(chǔ)、常用工具軟件使用。

 “計算機操作實訓(xùn)”的主要目的就是提高學(xué)生應(yīng)用計算機實際的能力，要求學(xué)生將“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程中所學(xué)知識的進行歸納及綜合應(yīng)用到實際中去。

 “計算機組裝與維護實訓(xùn)”使學(xué)生了解當(dāng)前流行計算機的各個部件，掌握計算機各個組成部件的性能指標、工作原理及選購方法，掌握計算機的組裝技術(shù)和維護技術(shù)，并具有較強的計算機故障診斷與故障排除能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和動手能力。目前只對計算機專業(yè)開設(shè)。

針對非計算機專業(yè)我們的設(shè)想是在“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”和“計算機操作實訓(xùn)”課程的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)的不同分別開設(shè)“程序設(shè)計基礎(chǔ)”、“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”、“微機原理”等課程，同時將“計算機組裝與維護實訓(xùn)”作為選修課向全院非計算機專業(yè)學(xué)生開設(shè)。

2教材和教學(xué)參考資料

根據(jù)教學(xué)大綱的要求和社會對學(xué)生計算機應(yīng)用能力的要求，我們先后使用了多種教材和教學(xué)參考書。但這些教材和參考書很難滿足我們的實際要求，因此我們正在編寫一套《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》及配套實驗書(非計算機專業(yè)用)的教材，力圖體現(xiàn)我院多年教改的成果，并采用案例進行編寫，使得能夠充分滿足教學(xué)的需要。

目前我們已經(jīng)編寫了《計算機操作實訓(xùn)》和《計算機組裝與維護實訓(xùn)》兩本教材。這兩本教材的編寫特點是：案例驅(qū)動、緊貼實際、拿來即用。

全國計算機等級考試一級MS-Office模擬練習(xí)軟件也是我們的輔助教學(xué)資料的一部分。該模擬軟件包含了25套仿真試題，可以幫助學(xué)生掌握基本的教學(xué)內(nèi)容。由于該模擬軟件有標準答案和詳細的操作步驟，所以模擬軟件的練習(xí)是學(xué)生課外去完成的，教師只在開學(xué)初簡單介紹該軟件的使用。

3教學(xué)方法與手段

以實際案例驅(qū)動教學(xué)。精選實際學(xué)習(xí)、生活、工作中需要的計算機操作內(nèi)容作為教學(xué)案例，使得學(xué)生能應(yīng)對實際中的計算機應(yīng)用問題。

運用多媒體教室進行直觀教學(xué)，做到圖文聲并茂，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外我們還準備利用網(wǎng)絡(luò)平臺來輔助計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學(xué)，在網(wǎng)上為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源，從而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不受時間空間的限制。已經(jīng)做好的資源包括教學(xué)大綱、授課計劃、等級考試大綱、教案、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、上機習(xí)題與指導(dǎo)、理論習(xí)題與答案、在線測試軟件(利用我院為廣東電信開發(fā)的職稱考試系統(tǒng))。此外，我們還準備實現(xiàn)網(wǎng)上學(xué)習(xí)論壇、網(wǎng)上互動操作、網(wǎng)上操作演示等功能，為師生相互交流提供了平臺。

我們對教學(xué)各個細小的環(huán)節(jié)都精心設(shè)計，例如實驗報告、實訓(xùn)報告就是針對課程精心設(shè)計的，非常細化，有利于學(xué)生對知識的把握和對教學(xué)目標的把握。

最后，用我院開發(fā)的廣東電信計算機應(yīng)用能力考試(職稱考試)系統(tǒng)對學(xué)生進行考試，體會企業(yè)對計算機應(yīng)用能力的要求。

4實踐教學(xué)

4.1課內(nèi)實踐教學(xué)

授課教師隨時跟蹤產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)動態(tài)，分析職業(yè)崗位能力要求和更新變化，并及時納入教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)實施過程注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生計算機的操作技能得到提高。

以實際案例驅(qū)動教學(xué)。將對廣東電信、東莞移動、佛山移動、湛江國稅等企業(yè)所做的培訓(xùn)案例作為授課案例。

4.2學(xué)生課外實踐活動

通過各種途徑，為學(xué)生提供實踐的機會，包括：

 每年一度舉辦“打字比賽”，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)氣氛；

 Office創(chuàng)意設(shè)計比賽也在籌劃中；

 微機社成員將所學(xué)計算機知識為全院學(xué)生服務(wù)，如為同學(xué)購買、排障、維修計算機；

 我院計算機機房的創(chuàng)建和整改也有學(xué)生的參與；

 學(xué)院學(xué)生電腦托管機房完全由學(xué)生組建和管理。

5考核方式的改革

傳統(tǒng)的期末考試帶來了一些問題，如學(xué)生不重視學(xué)習(xí)的過程，只在期末突擊復(fù)習(xí)；有些學(xué)生由于平常沒有好好學(xué)習(xí)，期末突擊來不及，就有作弊搏一搏的心理。為了避免這些問題，我們對該門課程的考核做了改革，具體考核方式和所占比例如下：

平時表現(xiàn)――10%

作業(yè)和實驗報告――10%

平時實踐――20%

計算機組成原理答案范文第5篇

一、直觀性與抽象性相結(jié)合的形象教學(xué)模式

該模式強調(diào)要充分發(fā)揮實物直觀、模型直觀和語言直觀的綜合作用，加強形象思維與抽象思維能力的綜合培養(yǎng)。教師可以利用多媒體教學(xué)的直觀形象性，化解教學(xué)難點，減少教學(xué)坡度，提高幼兒的記憶效果。在具體設(shè)計中，教師要變靜態(tài)為動態(tài)、化抽象為形象、轉(zhuǎn)虛為實。

比如，幼兒難以認識生僻、枯燥的計算機組成部件的名稱和功能。為此，我先在計算機中播放“可愛的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)龜”形象，以它的口吻導(dǎo)人活動，再講計算機的神奇功能，并配合畫面演示，使幼兒產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。接下來就開始講計算機的組成了，每講解一個部件就在電腦畫面中進行突現(xiàn)，加深幼兒的記憶。在講解各部件的功用時我運用了形象的比喻――首先提問：老師是怎樣處理數(shù)學(xué)問題的？然后在黑板上寫出“2+3=？”的公式，并告訴幼兒：第一、通過自己的耳朵、眼睛將信息輸入給大腦：第二、將自己記憶的知識，通過大腦進行運算；第三、通過手寫出答案或用嘴回答。最后告訴幼兒計算機也是這樣工作的。這時馬上有幼兒舉手問計算機的耳朵、眼睛、大腦、手和嘴巴是什么？我點擊“轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)龜”，讓這個形象化的多媒體動畫告訴幼兒：計算機是由五個部分組成的，用鍵盤和鼠標把信息輸?shù)接嬎銠C內(nèi)。這兩個部件就是我們說的耳朵和眼睛。大腦就是記憶運算部件。也就是我們看見的那個形狀像箱子一樣的東西，它叫主機。最后的運算結(jié)果就通過顯示器（形狀像電視機）和打印機顯示出來，這就是電腦的手和嘴。形象的類比，把復(fù)雜、抽象的機械原理說得通俗易懂、簡單明了，幼兒很快就明白了計算機主要有鍵盤、鼠標、主機、顯示器和打印機五個部分組成。

二、任務(wù)驅(qū)動與作品展示相結(jié)合的操作訓(xùn)練模式

該模式的重點和難點在于，既要注重對信息技術(shù)專項教學(xué)任務(wù)的設(shè)計和布置，又要注意幼兒學(xué)習(xí)的主動性與思考能力的培養(yǎng)：既要追求知識與技能的掌握，又要追求幼兒創(chuàng)新意識的培養(yǎng)：既要注重接受性學(xué)習(xí)。又要加強理解性學(xué)習(xí)，使幼兒能夠在學(xué)習(xí)的外在驅(qū)動力與內(nèi)在驅(qū)動力的共同作用下掌握信息技術(shù)知識。

比如，在開展教學(xué)活動“奇形妙葉”之前，我首先布置了“任務(wù)”，讓幼兒通過各種方法來收集關(guān)于葉子的信息。在正式執(zhí)教時。我鼓勵幼兒結(jié)合自己收集到的有關(guān)葉子的信息用軟件將葉子裝扮成一種的新的形象，并將幼兒設(shè)計的一幅幅“奇形妙葉”上傳在幼兒園班級網(wǎng)站上。而特別優(yōu)秀的作品則打印出來張貼在班級作品展示欄里，讓幼兒體驗自我創(chuàng)新和作品展示所帶來的樂趣。

三、放手實踐與統(tǒng)一評價相結(jié)合的調(diào)動興趣模式

該模式強調(diào)精講多練，即在信息技術(shù)專項教學(xué)活動中，教師要多給幼兒提供一些上機操作的時間，并針對幼兒的學(xué)習(xí)情況進行統(tǒng)一評價。教師要選幼兒中優(yōu)秀并能推廣的信息技術(shù)學(xué)習(xí)方法進行評價以引導(dǎo)其他幼兒進行學(xué)習(xí)。同時。教師要注重合作意識、學(xué)習(xí)自控力等這些精神層面的評價。

比如，在教玩電腦游戲“連連看”中，我結(jié)合幼兒操作過程中遇到的問題進行講解并請能力強的幼兒進行操作演示，說說自己在操作技能上的心得，這樣能給其他幼兒予以積極、有效的引導(dǎo)。

四、注重知識、技能、情感多目標整合的網(wǎng)絡(luò)互動模式