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ADDINCNKISM.UserStyle《计算机组成原理实验》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

0923D06023

开课单位

数学与信息科学学院

课程名称

（中文）计算机组成原理实验

（英文）ExperimentsofPrinciplesofComputerOrganization

课程性质

必修

考核类型

考查

课程学分

1

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科拓展课）

适用专业（类）

数据科学与大数据技术

二、课程描述及目标

（一）课程简介

“计算机组成原理实验”是本专业一门重要的专业核心课，主要配合“计算机组成原理”课程的理论教学，使学生对计算机各部件的工作原理、逻辑实现，设计方法以及相互联接构成整机技术有较清晰的概念。主要内容包括，计算机主要硬部件的功能验证和控制器设计与实现。

（二）教学目标

通过计算机系统基础实验课程中的实践操作，使学生能够实现对各种运算器部件的功能验证，深化对半导体随机存储器的工作原理以及工作时序的理解。

课程目标1：掌握控制器尤其是微程序控制器的工作原理和设计方法，最终要求学生在掌握各部件单元实验的基础上，

课程目标2：设计实现一台完整的模型计算机，强化对计算机整机系统的理解

课程目标3：培养学生的终身学习能力、创新意识和创新能力以及职业和专业素养。

课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

1-2：计算机软件开发基础知识

掌握计算机科学与软件开发的基本理论和基础专业知识，具备常用软件及数据分析软件使用的相关知识，掌握常用软件开发语言，具备大数据环境下数据分析算法与软件系统的设计、开发与分析等相关知识。

课程目标1

2-4：具有运用现代信息技术进行文献检索、分析、整理归纳的能力，熟悉预研报告、可行性分析报告、研究方案设计、实验报告及论文撰写规范，能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用适当的技术、资源、现代工具和信息技术工具；

课程目标2

3-4：优秀的专业素养

具有科学情怀，具备数学思维和数据思维素养，能胜任数据建模、数据分析与挖掘算法等问题的研究和大数据系统的开发工作，即可在科研机构或高校继续深造，从事数据科学相关的科研工作，也可在经济、管理、生物、交通、医疗等领域或业界从事大数据的采集、管理、分析与处理方面的工作。

课程目标3

四、教学方式与方法

教师根据实验要求和内容介绍实验目的和要求，然后讲解实验原理和实验方法。学生参考实验课教材，独立完成实验并给出完整的实验报告。实验过程中，教师针对学生提问进行具体答疑。学生完成实验后，教师检查实验结果，收缴实验报告。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

1.运算器部件实验

2.控制器部件实验

3.简单模型机的设计与实现

（二）教学难点

1.控制器部件实验

2.简单模型机的设计与实现

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

编码实验

1.对十进制数的编码与运算有初步了解，理解和掌握BCD码的原理、编码及加法。

2.理解和掌握校验码的原理，掌握常用校验码的编码算法及校验方法。

3

验证性

课程目标1

2

运算器部件实验

1.理解运算器部件完成各种运算的原理。

2.掌握各种运算器部件的设计方法，并对各种运算器部件进行功能验证。

3.理解多功能算术逻辑运算单元的设计原理，验证多功能算术逻辑运算单元的功能。

12

验证性

课程目标2

3

存储器部件实验

1.理解计算机存储器部件的分类和作用。

2.掌握存储器部件的工作原理以及数据读写方法。

6

验证性

课程目标3

4

控制器部件实验

1.理解控制器的控制原理，进一步掌握指令流程和功能。

2.了解和掌握组合逻辑控制器的设计思路与方法。

9

验证性

课程目标1

5

简单模型机的测试

了解简单模型机的设计开发过程，编制测试程序，测试一台已完整实现的简单模型计算机的功能是否准确。

4

综合性

课程目标3

合计

34

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试eq\o\ac(□,√)考查

（二）考核方式：?实验报告?实验作品

eq\o\ac(□,√)其它：考核实验动手操作方法并验证结果（填写具体考核方式）

（三）成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

平时

考核

100%

表现

20%

是否认真做实验，能否准确回答问题

课程目标1-3

作业

40%

实验总结，实验报告

课程目标2-3

论文

40%

课堂表现，实际操作

课程目标1-3

期末

考核

课程目标1

课程目标2

课程目标3

八、课程目标达成评价

课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。

课程目标达成度

毕业要求