0923S05002-计算机组成原理实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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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

0923S05002

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）ExperimentsofFundamentalsofComputerComposition

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

专业发展课程（专业核心课）

适用专业（类）

软件工程

二、课程描述及目标

（一）课程简介

“计算机组成原理实验”是软件工程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，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。

三、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

1-1：软件工程基础理论知识

课程目标1

2-2：工程实践能力

课程目标2

2-5：创新能力；3-2：创新意识；3-3：职业素养；3-4：专业素养

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

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。

6

验证性

课程目标1-2

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1-2

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1-2

5

简单模型机设计与实现实验

了解简单模型机的设计开发过程，编制实现程序，验证一台已完整实现的简单模型计算机的功能是否准确。

10

综合性

课程目标1-3

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：eq\o\ac(□,√)实验报告?实验作品

eq\o\ac(□,√)其它：实验动手操作并验证结果（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

过程

考核

100%

课堂

表现

20%

是否旷课，迟到，早退；能否积极主动提问、讨论、查阅课程相关的各种资料。

课程目标1-3

实验

报告

40%

是否按时提交实验报告，报告内容是否完整、准确，撰写是否符合规范要求。

课程目标2-3

实验

结果

40%

是否能够独立、完整的完成实验要求；是否能流畅地演示实验结果，讲解实验过程、操作步骤、实验方法等。

课程目标1-3

期末

考核

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

毕业要求指标点达成度

九、教材与教学参考书

（一）教材

《开放式实验CPU设计》，清华大学出版社，2017。

（二）教学参考书

《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计（修订版）》，侯伯亨、顾新，西安电子科技大学出版社，2018。

执笔人

陈昊

审核人

谢博鋆

教学院长

田大增

院长

高红亚

发布日期

2023年5月28日