北航计组课程设计

北航计组课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解计算机组成原理，掌握计算机硬件的基本结构和功能。

2.学习计算机指令集，掌握指令的执行过程和寻址方式。

3.了解计算机的存储体系，掌握内存管理的基本方法。

4.掌握输入输出系统的原理和性能评估。

技能目标：

1.能够运用所学知识设计简单的计算机硬件系统。

2.能够分析并优化计算机指令执行效率。

3.能够运用存储管理技术进行内存分配和回收。

4.能够评估输入输出系统的性能，并提出改进方案。

情感态度价值观目标：

1.培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。

2.增强学生的创新意识，培养解决实际问题的能力。

3.培养学生严谨的学习态度，提高学术素养。

4.增强学生对我国计算机产业的了解，激发爱国主义情怀。

课程性质：本课程为计算机组成原理与设计相关课程，旨在帮助学生建立扎实的计算机硬件基础，提高实际设计和分析能力。

学生特点：北航学生具备较好的逻辑思维能力和数学基础，对计算机硬件有一定了解，但实践能力有待提高。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调动手实践，提高学生解决实际问题的能力。通过课程目标分解，确保学生能够达到预期学习成果，为后续教学和评估提供依据。

二、教学内容

1.计算机系统概述

-计算机发展史

-计算机系统层次结构

-计算机硬件基本组成

2.计算机组成原理

-CPU结构和工作原理

-存储器层次结构及类型

-I/O系统基本原理

3.指令集体系结构

-指令格式与编码

-寻址方式

-指令执行过程

4.存储体系

-内存管理技术

-虚拟存储器原理

-页式和段式存储管理

5.输入输出系统

-I/O设备及其性能评估

-I/O接口与数据传输

-中断与DMA传输

6.计算机系统性能分析

-性能指标与评估方法

-CPU性能优化

-存储器与I/O系统性能优化

教学内容安排与进度：

第1周：计算机系统概述

第2-3周：计算机组成原理

第4-5周：指令集体系结构

第6-7周：存储体系

第8-9周：输入输出系统

第10周：计算机系统性能分析

三、教学方法

本课程采用以下教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果：

1.讲授法：通过教师系统的讲解，使学生掌握计算机组成原理的基本知识和概念。针对重点、难点内容，采用生动的语言和形象的比喻，帮助学生理解和记忆。

2.讨论法：针对课程中的热点问题和有争议的观点，组织学生进行课堂讨论。鼓励学生发表自己的看法，培养学生的思辨能力和创新意识。

3.案例分析法：挑选具有代表性的计算机硬件案例，引导学生分析、讨论，从而提高学生解决实际问题的能力。

4.实验法：结合课程内容，安排相应的实验课，让学生动手实践。通过实验，使学生深入理解计算机硬件的工作原理，提高实际操作能力。

5.任务驱动法：将课程内容分解为若干个具体任务，要求学生在规定时间内完成。学生在完成任务的过程中，自主学习和合作交流，提高解决问题的能力。

6.课后作业与练习：布置适量的课后作业和练习，帮助学生巩固所学知识，提高运用能力。

7.翻转课堂：鼓励学生课前预习，课堂上进行讨论、实践和问题解决。提高学生的自主学习能力和课堂参与度。

8.模拟教学：利用计算机模拟软件，模拟计算机硬件的运行过程，帮助学生直观地理解抽象的概念。

教学方法实施策略：

1.针对不同教学内容，灵活运用多种教学方法，提高教学效果。

2.结合学生特点，调整教学方法和进度，确保学生能够充分理解和掌握知识。

3.重视课堂互动，鼓励学生提问、发言，提高学生的课堂参与度。

4.定期进行教学反馈，了解学生的学习需求，调整教学方法，提高教学质量。

四、教学评估

教学评估采用多元化方式，确保评估的客观性、公正性和全面性，具体包括以下方面：

1.平时表现评估：

-课堂出勤：评估学生按时参加课堂的情况，占总评的10%。

-课堂表现：评估学生在课堂上的发言、提问、讨论等参与程度，占总评的10%。

-小组讨论：评估学生在小组合作中的表现，如合作态度、贡献度等，占总评的10%。

2.作业评估：

-课后作业：评估学生对课堂所学知识的巩固程度，以及运用能力，占总评的20%。

-实验报告：评估学生在实验过程中的观察、分析和总结能力，占总评的20%。

3.考试评估：

-期中考试：评估学生对前半学期知识的掌握程度，占总评的20%。

-期末考试：全面评估学生对整个课程知识的掌握程度，占总评的20%。

4.案例分析与报告：

-学生需在课程中进行至少一次案例分析，并以报告形式提交。评估学生分析问题、解决问题的能力，占总评的10%。

教学评估注意事项：

1.评估标准明确，提前告知学生评估要求，使学生对评估有清晰的认识。

2.评估过程中，教师应保持公正、公平，给予学生客观的评价。

3.定期反馈评估结果，指导学生查漏补缺，提高学习效果。

4.关注学生的个体差异，鼓励学生在原有基础上取得进步。

5.鼓励学生参与评估，提高学生的自我评估和反思能力。

五、教学安排

1.教学进度：

-本课程共计10周，每周2课时，共计20课时。

-每周安排一次课后的辅导时间，为期中、期末考试复习和答疑。

-实验课程穿插在理论课程中，共计4次实验，每次实验2课时。

2.教学时间：

-理论课程：每周固定时间进行，确保学生有足够的时间预习和复习。

-辅导时间：安排在学生课余时间，便于学生参加。

-实验课程：根据实验内容和条件，安排在理论课程相应章节之后。

3.教学地点：

-理论课程：安排在学校多媒体教室，便于使用教学资源和展示案例。

-实验课程：安排在计算机实验室，确保学生能够实际操作。

教学安排注意事项：

1.考虑学生的作息时间，避免安排在学生疲惫或课余时间紧张的阶段。

2.结合学生的兴趣爱好，适当调整教学案例和实验内容，提高学生的学习兴趣。

3.确保实验课程与理论课程紧密结合