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《计算机组成与结构》课程教学大纲

一、课程信息

课程名称：计算机组成与结构

ComputerOrganizationandArchitecture

课程代码：06E4116B

课程类别：专业核心课

适用专业：计算机科学与技术专业

课程学时：48学时

课程学分：3学分

修读学期：第四学期

先修课程：数字电子技术、电路与电子技术

二、课程目标

《计算机组成与结构》是计算机类专业的一门专业核心课，起着联系硬件设

计类课程与软件设计类课程的纽带作用，在培养学生计算机硬软件设计能力、硬

件测试和工程实践能力等方面占有极其重要的地位。通过本课程的教学，使学生

获得计算机组成与结构方面的基本知识，培养应用计算机体系结构和硬件算法编

译的设计能力。

本课程围绕计算机的基本组成部件，系统的讲述存储器、控制器、运算器、

输入设备和输出设备的工作原理和工作过程，帮助学生建立计算机的整机概念，

同时通过课堂讲授与实验教学环节相结合的方式，使学生系统地掌握各部件的结

构和工作原理；培养学生初步具备设计简单计算机系统的能力；使学生具备自行

设计、调试、分析问题和解决问题的能力，并对一些新技术、新产品以及计算机

硬件的发展方向有一定的了解，从而为进一步学习计算机本专业后继课程和进行

与硬件有关的技术工作打下基础。

（一）具体目标

通过本课程的学习，使学生达到以下目标：

1.掌握计算机组成原理的基础知识，包括计算机系统的基本组成、各部件

的功能与相互关系以及发展历程和应用，初步掌握总线互连方式，存储器的基本

概念及输入输出系统的数据传送方式。通过系统的理论学习，建立起学生对计算

机硬件系统的整体认知。【支撑毕业要求指标点1.2】

2.掌握存储器的层次结构、分类、工作原理，性能优化方法，以及从主存

到缓存的设计原理，能够进行存储器的设计，培养分析问题解决问题的能力。【支

撑毕业要求指标点1.2、2.4】

3.掌握CPU的结构和功能，计算机控制器原理及控制方式；计算机定点和

浮点计算方法，理解其在CPU中的实现方式。同时，理解指令系统的设计原理，

培养学生初步具备指令设计的能力。【支撑毕业要求指标点1.2、2.1】

4.掌握运用CPU、存储器、通信总线以及输入输出系统的工作原理及特性

对计算机系统建模，培养学生的综合应用能力和创新思维。【支撑毕业要求指标

点1.2、4.1、4.4】

（二）课程目标与毕业要求的对应关系

表1课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点

【1.2】掌握电子信息类工程的基础知识，具备逻辑思维能力和实

课程目标11.工程知识

证思维能力，具备应用于计算系统问题的知识表示及建模能力。

【1.2】掌握电子信息类工程的基础知识，具备逻辑思维能力和实

1.工程知识证思维能力，具备应用于计算系统问题的知识表示及建模能力。

课程目标2

2.问题分析【2.4】能够理解和应用计算机科学及专门应用领域的技术文献，

针对复杂计算机工程问题中的硬件系统进行分析和分解，获得有效

的结论。

【1.2】掌握电子信息类工程的基础知识，具备逻辑思维能力和实

1.工程知识证思维能力，具备应用于计算系统问题的知识表示及建模能力。

课程目标3

2.问题分析【2.1】能够应用计算机科学的基本原理，分析和识别计算机复杂

工程问题的关键点。

【1.2】掌握电子信息类工程的基础知识，具备逻辑思维能力和实