計算機(jī)組成原理：浮點數(shù)表示及運算課件2

計算機(jī)組成原理：浮點數(shù)表示及運算16、云無心以出岫，鳥倦飛而知還。17、童孺縱行歌，斑白歡游詣。18、福不虛至，禍不易來。19、久在樊籠里，復(fù)得返自然。20、羈鳥戀舊林，池魚思故淵。計算機(jī)組成原理：浮點數(shù)表示及運算計算機(jī)組成原理：浮點數(shù)表示及運算16、云無心以出岫，鳥倦飛而知還。17、童孺縱行歌，斑白歡游詣。18、福不虛至，禍不易來。19、久在樊籠里，復(fù)得返自然。20、羈鳥戀舊林，池魚思故淵。計機(jī)組成原理浮點數(shù)表示及運算計算機(jī)組成原理、浮點數(shù)的表示9×10.9×10-22×1033=0.2×1034任意一個十進(jìn)制數(shù)N可以寫成N=10E.×M(十進(jìn)制表示)計算機(jī)中一個任意進(jìn)制數(shù)N可以寫成N=R×m=2×M=26×(±m(xù))m:尾數(shù),是一個純小數(shù)e:浮點的指數(shù),是一個整數(shù)R:基數(shù),對于二進(jìn)計數(shù)值的機(jī)器是一個常數(shù),一般規(guī)定R為2,8或16階符階值尾符尾數(shù)值計算機(jī)組成原理中職學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)主要是以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位，為經(jīng)濟(jì)社會培養(yǎng)有知識、懂技能、具有較高職業(yè)素養(yǎng)的技能型人才。目前，很多中職學(xué)校電工專業(yè)的教學(xué)模式沿用普通教育的“滿堂灌”或者先理論、后實習(xí)的模式，培養(yǎng)出來的學(xué)生不能很快適應(yīng)企業(yè)崗位需求。筆者從專業(yè)氛圍、教學(xué)方法、實訓(xùn)教學(xué)等幾方面對中職學(xué)校電工專業(yè)的教學(xué)模式進(jìn)行了探討。一、營造濃厚的專業(yè)氛圍1.開設(shè)專業(yè)認(rèn)知課程在新生入學(xué)教育期間，學(xué)校開設(shè)專業(yè)認(rèn)知課程。通過參觀相關(guān)企業(yè)、實訓(xùn)室認(rèn)知、專業(yè)知識講座等，使學(xué)生對電工專業(yè)形成直觀的認(rèn)識，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，在教師的指導(dǎo)下完成職業(yè)生涯規(guī)劃。學(xué)校還可以請優(yōu)秀畢業(yè)生開設(shè)講座，激勵學(xué)生?W習(xí)專業(yè)知識、掌握專業(yè)技能，調(diào)動一切積極因素，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。2.創(chuàng)設(shè)工作情境在課堂教學(xué)中，教師根據(jù)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的工作情境，安排工作流程，分配崗位角色，創(chuàng)設(shè)情境問題，發(fā)揮學(xué)生的主動性，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、探究，逐步激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在教授專業(yè)知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生的崗位職責(zé)意識和職業(yè)素養(yǎng)，有效銜接學(xué)校所學(xué)知識與崗位所需。二、改革教學(xué)方法1.利用多媒體教學(xué)，豐富教學(xué)資源中職學(xué)生的理論基礎(chǔ)比較薄弱，缺乏學(xué)習(xí)耐心。教師在上課時要避免大篇幅的理論講解，改革傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，創(chuàng)新教學(xué)方法，豐富教學(xué)資源，積累專業(yè)素材。例如在講解安全用電時，可以利用多媒體播放一些由于違反操作規(guī)程造成的設(shè)備損壞，甚至出現(xiàn)人身傷亡的案例。教師根據(jù)案例向?qū)W生強(qiáng)調(diào)要遵守電工安全操作規(guī)程，掌握扎實的電工知識。2.營造民主、活潑的學(xué)習(xí)氛圍針對中職學(xué)生活潑好動的特點，教師在課堂上應(yīng)采用多種教學(xué)方法，例如演示法、設(shè)疑法、對比法等，增設(shè)師生互動環(huán)節(jié)，尊重學(xué)生的個性，讓學(xué)生感受到教師的關(guān)注，營造出和諧、民主、活潑的學(xué)習(xí)氛圍，充分發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。對于學(xué)生的“搗蛋”行為，教師不要一味地呵斥制止，要學(xué)會循循善誘。例如在電力拖動課程中，有的學(xué)生會“故意”拆壞熔斷器、接觸器、時間繼電器等，教師要把這類行為看作學(xué)生對元器件結(jié)構(gòu)的好奇，因材施教，循序漸進(jìn)，利用學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望。三、重視實訓(xùn)教學(xué)1.開展理實一體化教學(xué)實訓(xùn)教學(xué)是提高學(xué)生電工技能的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的重要途徑。開展理實一體化教學(xué)，讓學(xué)生在實訓(xùn)室一邊學(xué)習(xí)理論知識，一邊親自動手實踐操作，解決了理論和實踐脫節(jié)的問題。在實踐環(huán)節(jié)，理論知識以夠用為主，學(xué)生以小組合作的形式自主學(xué)習(xí)，教師巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主探究的能力。2.建設(shè)與完善實訓(xùn)室設(shè)置合理統(tǒng)一、規(guī)劃完善的實訓(xùn)室，開設(shè)電工電子基礎(chǔ)實訓(xùn)室、電機(jī)控制線路實訓(xùn)室、PLC實訓(xùn)室、自動化實訓(xùn)室等。實訓(xùn)室內(nèi)要包含書籍查閱區(qū)、上網(wǎng)查詢區(qū)、上課區(qū)、討論區(qū)、實訓(xùn)設(shè)備區(qū)、物料庫等，方便開展項目教學(xué)。3.開展課外興趣小組中職教育是在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，開展課外興趣小組，有利于學(xué)生對理論知識進(jìn)行更深層次的探究，提高解決實際問題的能力。學(xué)校開放實訓(xùn)室，提供必要的設(shè)備及材料，教師給予必要的技術(shù)支持，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。四、改革評價制度中職教育在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的同時，還要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在電工專業(yè)教學(xué)中，無論是理論學(xué)習(xí)還是實踐環(huán)節(jié)，教師都應(yīng)穿插素質(zhì)教育。例如在電力拖動實踐教學(xué)中，要求學(xué)生在實訓(xùn)前穿工作服、戴安全帽；實訓(xùn)過程中，要求學(xué)生節(jié)約用線；實訓(xùn)結(jié)束后，要求學(xué)生整理工作臺。這些日常實習(xí)習(xí)慣都要記入學(xué)生的評價考核中，培養(yǎng)學(xué)生文明生產(chǎn)、節(jié)約用料的意識。改革傳統(tǒng)的評價模式，在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中實施動態(tài)考核和綜合考核評價制度，將學(xué)生每次實訓(xùn)任務(wù)的完成情況和日常表現(xiàn)都記入學(xué)生的平時考核中，綜合考核學(xué)生的日常表現(xiàn)和專業(yè)學(xué)習(xí)成績，重視學(xué)生的個性發(fā)展，激勵學(xué)生發(fā)揮優(yōu)勢和長處，挖掘?qū)W生的潛能?？傊?，創(chuàng)新電工專業(yè)教學(xué)模式是培養(yǎng)現(xiàn)代電工專業(yè)人才的重要手段，更是職業(yè)教育的要求。改革教學(xué)方法，營造濃厚的專業(yè)學(xué)習(xí)氛圍，開展理實一體化教學(xué)，創(chuàng)新教學(xué)模式，培養(yǎng)具有良好職業(yè)素養(yǎng)的技能型人才勢在必行。初三學(xué)生剛學(xué)習(xí)化學(xué)時，出于對新知識的興趣和受到“熱鬧”的化學(xué)實驗的吸引，一般學(xué)習(xí)熱情高漲，這種熱情可持續(xù)至第二單元，并保持良好的學(xué)習(xí)成績。但自接觸原子和分子、原子結(jié)構(gòu)和化合價等抽象概念后，很多學(xué)生會出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難――難以準(zhǔn)確清晰地把握各種概念，不能綜合運用各概念解題。因此，分析初中生化學(xué)學(xué)習(xí)障礙的成因，尋求有效的跨越學(xué)習(xí)思維障礙的解決之道，成為初中化學(xué)教學(xué)的首要任務(wù)。一、化學(xué)思維障礙的主要表現(xiàn)形式及分析1.在化學(xué)概念學(xué)習(xí)中，某些學(xué)生容易一成不變地遷移其他學(xué)科的思維方式到化學(xué)學(xué)習(xí)上，片面認(rèn)為只要理解化學(xué)知識就行了，而忽視對具體物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及變化的本質(zhì)的認(rèn)識；有些學(xué)生依賴于以死記硬背為特征的知識點的積累，不會聯(lián)系對比，不善于歸納，對于概念間的相互關(guān)系認(rèn)識較含糊，知識點沒有連成鏈、形成網(wǎng)，因而不能形成良好的化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。3.囿于思維定式的影響，習(xí)慣從某一角度，用同種思維模式思考問題，缺乏靈活性、變通性及發(fā)散性，遇到稍復(fù)雜的問題就束手無策。如，CO2通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，學(xué)生都知道，但是讓學(xué)生證明CO2與氫氧化鈉溶液也能反應(yīng)時，因為兩者反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，學(xué)生就毫無頭緒了。4.思維膚淺空泛，只從物質(zhì)表象上、形式上思考問題，缺乏想象力，不能透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)和規(guī)律進(jìn)行抽象的邏輯思維。二、克服思維障礙的對策1.幫助和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識梳理，構(gòu)建合理的知識網(wǎng)絡(luò)要求學(xué)生對應(yīng)會的和應(yīng)掌握的知識或技能一定要及時掌握，做到：（1）準(zhǔn)確把握概念、原理、定義和重要事實；在教學(xué)中，對于概念、定義等，我們必須引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會剖析。（2）對比知識點間的區(qū)別和聯(lián)系，如分子和原子、混合物和純凈物、單質(zhì)和化合物等，都可進(jìn)行列表分析。（3）將知識結(jié)構(gòu)化、整體化、系統(tǒng)化，系統(tǒng)化知識才是真正的知識。引導(dǎo)學(xué)生從宏觀、微觀兩方面認(rèn)識問題，抓規(guī)律、記特殊，學(xué)會對知識概括歸納，構(gòu)建知識塊、知識鏈，知識網(wǎng)。如，在學(xué)習(xí)混合物、純凈物、單質(zhì)、化合物和氧化物后，我們需要將物質(zhì)的分類體系系統(tǒng)化，這樣，對物質(zhì)的分類就有一個整體化的認(rèn)識。2.誘導(dǎo)思維，激勵思維，啟發(fā)思維（1）多方設(shè)疑誘導(dǎo)思維。思維源于疑惑，疑則思，思則進(jìn)。因此教師要潛心研究教材，精心設(shè)疑，圍繞相關(guān)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計由表及里，由此及彼，由淺入深，層層推進(jìn)的問題鏈，使學(xué)生的思維從表象到本質(zhì)向縱深發(fā)展。（2）巧用實驗激活思維，化學(xué)實驗以其豐富的實驗現(xiàn)象吸引著學(xué)生的注意力，刺激他們的感官，使其精神振奮、思維活躍。這時易形成表面的活躍，而忽視對本質(zhì)的認(rèn)識，使思維流于膚淺，故這時若我們根據(jù)實驗現(xiàn)象適時點撥，就能把學(xué)生的思維引向深入。（3）解題過程啟發(fā)思維，思維能力是基礎(chǔ)知識、智力以及解題技能三者構(gòu)成的有機(jī)整體。當(dāng)學(xué)生因某些原因不能判別當(dāng)前內(nèi)容與已有經(jīng)驗的關(guān)系時，教師若能在學(xué)生已知與未知之間架起適當(dāng)?shù)摹罢J(rèn)知橋梁”，喚起學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)信息，與當(dāng)前情景相聯(lián)系，問題就可順利解決。如，講完一題后，對題目進(jìn)行變化：增減已知條件、轉(zhuǎn)變提問角度、提升問題難度、改變化學(xué)反應(yīng)過程，啟發(fā)學(xué)生積極思考，鼓勵學(xué)生提出不同看法，也許會將思維引向更深層次，起到一題多練、一練多得、觸類旁通的作用。（4）熟悉、掌握科學(xué)的思維方法，不斷優(yōu)化思維品質(zhì)。思維品質(zhì)直接影響知識的學(xué)習(xí)和掌握。我們要教會學(xué)生常用的思維方法和技巧，使他們養(yǎng)成勤思、善思、深思的良好習(xí)慣，進(jìn)而促進(jìn)思維品質(zhì)的優(yōu)化。①靈活遷移應(yīng)用是認(rèn)知的最終目的。如何達(dá)到會用呢？這就要學(xué)會遷移。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從不同角度考查所學(xué)知識，用已掌握的知識，深入淺出地解釋新知識，盡量多地設(shè)計新的應(yīng)用情境，讓學(xué)生能在這些情境之中充分應(yīng)用剛學(xué)到的知識，知識才能在遷移過程中得到強(qiáng)化。如，NaOH與SO2能否發(fā)生反應(yīng)，課本中并沒有這個反應(yīng)，但通過思考，便能迅速遷移到反應(yīng)可以發(fā)生的依據(jù)：都是非金屬氧化物，所以，二氧化硫也能與堿發(fā)生反應(yīng)。②注意發(fā)散性思維的培養(yǎng)。通過對于習(xí)題條件的改變，培養(yǎng)思維的變通性；通過一題多變、一題多解的訓(xùn)練，培養(yǎng)思維的廣闊性；通過改變設(shè)問來探究結(jié)論的變化，培養(yǎng)思維的流暢性。如何消除學(xué)生思維障礙，提高其思維品質(zhì)，是擺在每位化學(xué)教育工作者面前的一個長久課題，我們作為化學(xué)教師應(yīng)該認(rèn)真地深入研究和探索，在教學(xué)實踐中不斷優(yōu)化消除學(xué)生化學(xué)思維障礙的途徑和方法。計機(jī)組成原理浮點數(shù)表示及運算計算機(jī)組成原理、浮點數(shù)的表示9×10.9×10-22×1033=0.2×1034任意一個十進(jìn)制數(shù)N可以寫成N=10E.×M(十進(jìn)制表示)計算機(jī)中一個任意進(jìn)制數(shù)N可以寫成N=R×m=2×M=26×(±m(xù))m:尾數(shù),是一個純小數(shù)e:浮點的指數(shù),是一個整數(shù)R:基數(shù),對于二進(jìn)計數(shù)值的機(jī)器是一個常數(shù),一般規(guī)定R為2,8或16階符階值尾符尾數(shù)值計算機(jī)組成原理個機(jī)器浮點數(shù)由階碼和尾數(shù)及其符號位組成尾數(shù):用定點小數(shù)表示,給出有效數(shù)字的位數(shù),決定了浮點數(shù)的表示精度階碼:用定點整數(shù)形式表示,指明小數(shù)點在數(shù)據(jù)中的位置,決定了浮點數(shù)的表示范圍浮點數(shù)的表示范圍負(fù)下溢正下溢負(fù)上溢!↓正上溢負(fù)數(shù)正數(shù)最小負(fù)數(shù)最大負(fù)數(shù)最小正數(shù)最大正數(shù)N|→∞產(chǎn)生正上溢或者負(fù)上溢N|→0產(chǎn)生正下溢或者負(fù)下溢計算機(jī)組成原理機(jī)器字長一定時,階碼越長,表示范圍越大,精度越低浮點數(shù)表示范圍比定點數(shù)大,精度高8位定點小數(shù)可表示的范圍0.0000001--0.11111111/128--127/128設(shè)階碼2位,尾數(shù)4位可表示21800001--21*0.11110.0000001111.1設(shè)階碼3位,尾數(shù)3位可表示21*0.0012111*01110.0000000001---1110000計算機(jī)組成原理二、浮點數(shù)規(guī)格化浮點數(shù)是數(shù)學(xué)中實數(shù)的子集合,由一個純小數(shù)乘上一個指值來組成。個浮點數(shù)有不同的表示:0.05×100.005×102:50×10-2為提高數(shù)據(jù)的表示精度,需做規(guī)格化處理。在計算機(jī)內(nèi),其純小數(shù)部分被稱為浮點數(shù)的尾數(shù),對非0值的浮點數(shù),要求尾數(shù)的絕對值必須>=1/2,即尾數(shù)域的最高有效位應(yīng)為1,稱滿足這種表示要求的浮點數(shù)為規(guī)格化表示0.1000101010把不滿足這一表示要求的尾數(shù),變成滿足這一要求的尾數(shù)的操作過程,叫作浮點數(shù)的規(guī)格化處理,通過尾數(shù)移位和修改階碼實現(xiàn)。計算機(jī)組成原理規(guī)格化目的:為了提高數(shù)據(jù)的表示精度為了數(shù)據(jù)表示的唯一性尾數(shù)為R進(jìn)制的規(guī)格化絕對值大于或等于1/R二進(jìn)制原碼的規(guī)格化數(shù)的表現(xiàn)形式:正數(shù)0.1XXXXXX負(fù)數(shù)1.1xx補(bǔ)碼尾數(shù)的規(guī)格化的表現(xiàn)形式:尾數(shù)的最高位與符號位相反正數(shù)0.1XXXXXX負(fù)數(shù)10xXXx計算機(jī)組成原理例:對數(shù)據(jù)1230作規(guī)格化浮點數(shù)的編碼,假定1位符號位,基數(shù)為2,階碼5位,采用移碼,尾數(shù)10位,采用補(bǔ)碼解:1230=1110112-0.11101100×270.111100180.11101101011101111011000=BBDo計算機(jī)組成原理、浮點數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)格式IEEE754為便于軟件移植,使用IEE(電氣和電子工程師協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)IEE754標(biāo)準(zhǔn):尾數(shù)用原碼;階碼用“移碼”;基為2。3130232232位sEM63625251064位ES尾數(shù)符號,O正1負(fù);M尾數(shù),純小數(shù)表示,小數(shù)點放在尾數(shù)域的最前面。采用原碼表示。E—階碼,采用“移碼”表示(移碼可表示階符)階符釆用隱含方式,即采用移碼方法來表示正負(fù)指數(shù)。計算機(jī)組成原理規(guī)格化浮點數(shù)的真值3130232232位浮點數(shù)格式SEM個規(guī)格化的32位浮點數(shù)x的真值為:x=(-1)×(1.M×2B-127e=E-127一個規(guī)格化的64位浮點數(shù)x的真值為:x=(-1)×(.M×2E-1023這里e是