计算机组成课程设计模型机

计算机组成课程设计模型机一、课程目标

知识目标：

1.让学生理解模型机的硬件组成，掌握各个组件的基本功能和工作原理。

2.使学生掌握模型机的指令集，了解不同类型的指令及其执行过程。

3.帮助学生了解计算机系统的层次结构，理解模型机在计算机体系结构中的作用。

技能目标：

1.培养学生运用模型机进行简单程序设计和调试的能力。

2.提高学生分析计算机硬件组成和性能优化的能力。

3.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，如设计简单的模型机程序。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对计算机硬件组成的兴趣，激发他们探索计算机工作原理的欲望。

2.培养学生的团队合作精神，使他们学会在团队中相互协作、共同解决问题。

3.增强学生的创新意识，鼓励他们勇于尝试新方法，提高解决问题的能力。

课程性质：本课程为计算机组成原理的实践课程，以模型机为载体，让学生在实际操作中掌握计算机硬件组成和工作原理。

学生特点：学生已具备一定的计算机基础知识和编程能力，对计算机硬件有一定了解，但缺乏实际操作经验。

教学要求：结合学生特点，采用理论与实践相结合的教学方法，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。

二、教学内容

1.硬件组成原理：介绍模型机的CPU、内存、I/O设备等硬件组件，讲解各组件的功能和工作原理。

-教材章节：第3章计算机硬件组成

-内容列举：CPU结构、内存分类、I/O设备接口等。

2.指令集与指令执行：讲解模型机的指令集，包括数据传输、算术运算、控制指令等，分析指令的执行过程。

-教材章节：第4章计算机指令系统

-内容列举：指令格式、指令执行、指令周期等。

3.计算机层次结构与模型机：阐述计算机系统的层次结构，介绍模型机在计算机体系结构中的地位和作用。

-教材章节：第5章计算机系统层次结构

-内容列举：层次结构原理、模型机的作用、性能评估等。

4.程序设计与调试：指导学生使用模型机进行简单的程序设计和调试，培养实际操作能力。

-教材章节：第6章程序设计与调试

-内容列举：汇编语言编程、程序调试技巧、性能优化等。

5.实践项目：组织学生进行团队协作，完成以下实践项目：

-设计一个简单的计算器程序，实现加、减、乘、除等基本运算。

-分析并优化模型机的性能，提高程序执行效率。

教学大纲：

第1周：硬件组成原理

第2周：指令集与指令执行

第3周：计算机层次结构与模型机

第4周：程序设计与调试

第5周：实践项目设计与实施

第6周：项目展示与评价

教学内容安排和进度根据课程目标和学生的学习情况适时调整，确保教学内容的科学性和系统性。

三、教学方法

1.讲授法：用于讲解计算机组成的基本原理、硬件组件的功能和工作原理等理论知识。通过生动的语言、形象的比喻，帮助学生理解抽象的概念。

-结合教材章节：第3章计算机硬件组成、第4章计算机指令系统

2.讨论法：针对模型机的指令集、计算机层次结构等主题，组织学生进行课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点，提高他们的思考和分析能力。

-结合教材章节：第4章计算机指令系统、第5章计算机系统层次结构

3.案例分析法：选择典型的模型机案例，分析其硬件组成、指令执行过程等，让学生从中学习和掌握计算机组成原理。

-结合教材章节：第6章程序设计与调试

4.实验法：安排学生进行模型机的组装、编程和调试等实验，使学生在实践中掌握计算机硬件组成和程序设计方法。

-结合教材章节：第6章程序设计与调试、实践项目

5.任务驱动法：针对实践项目，将学生分成小组，每组承担一个具体任务。在完成任务的过程中，培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。

-结合教材章节：实践项目

6.互动教学法：在教学过程中，教师与学生保持密切互动，通过提问、回答、示范等方式，激发学生的学习兴趣和主动性。

-结合教材章节：第3章至第6章

7.反馈评价法：在教学过程中，及时收集学生的反馈意见，对教学方法进行调整。课程结束后，组织学生进行自评、互评和教师评价，全面评估学生的学习成果。

-结合教材章节：全过程

多样化的教学方法旨在激发学生的学习兴趣，提高他们的主动性和实践能力。在实际教学中，根据课程内容和学生特点，灵活运用各种教学方法，确保教学效果。同时，注重培养学生的团队合作精神、创新意识和解决问题的能力。

四、教学评估

1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、讨论表现等，评估学生的学习态度和积极性。

-评估标准：出勤率、课堂互动、小组讨论参与度等。

-占比：20%

2.作业评估：针对课程内容布置课后作业，包括理论知识巩固和实际操作练习，评估学生对知识点的掌握程度。

-评估标准：作业完成质量、解题思路、编程实践能力等。

-占比：30%

3.实验报告：学生在完成模型机组装、编程和调试实验后，提交实验报告，评估学生的实践操作能力和问题解决能力。

-评估标准：实验报告完整性、实验结果与分析、实验心得体会等。

-占比：20%

4.考试评估：在课程结束后，组织笔试和上机考试，全面评估学生对计算机组成原理的掌握程度。

-笔试评估：理论知识、分析题、简答题等。

-上机考试：编程实践、模型机调试等。

-占比：30%

5.项目展示与评价：组织学生进行实践项目的展示，评估学生在项目中的团队协作、创新能力、问题解决等方面表现。

-评估标准：项目完成质量、创新点、演示效果等。

-占比：20%

6.自评与互评：鼓励学生进行自我评价和同伴评价，培养他们的自我反思和批判性思维。

-评估标准：学习过程中的进步、团队合作表现、问题解决能力等。

-占比：10%

教学评估方式客观、公正，全面反映学生的学习成果。评估结果将作为学生课程成绩的重要依据，同时为教师提供教学反馈，以便调整教学方法和策略，提高教学质量。在评估过程中，关注学生的个体差异，鼓励他们在原有基础上取得进步。

五、教学安排

1.教学进度：

-第1周：计算机硬件组成原理

-第2周：指令集与指令执行

-第3周：计算机层次结构与模型机

-第4周：程序设计与调试

-第5周：实践项目设计与实施

-第6周：项目展示与评价、课程总结

2.教学时间：

-每周2课时，共计12课时。

-课余时间安排：课后作业、实验操作、项目实践等。

-考试时间：课程结束后的第7周。

3.教学地点：

-理论教学：多媒体教室。

-实验教学：计算机实验室。

-项目实践：实验室或学生自习室。

4.教学安排考虑因素：

-学生的作息时间：确保课程安排在学生精力充沛的时段。

-学生的兴趣爱好：结合学生兴趣，调整实践项目内容，提高学生参与度。

-学生的学习需求：根据学生的学习进度和能力，适时调整教学难度和进度。

5.教学资源：

-教材、课件、实验指导书等教