計算機組成課程設計模型機

計算機組成課程設計模型機一、課程目標

知識目標：

1.讓學生理解模型機的硬件組成，掌握各個組件的基本功能和工作原理。

2.使學生掌握模型機的指令集，了解不同類型的指令及其執(zhí)行過程。

3.幫助學生了解計算機系統(tǒng)的層次結構，理解模型機在計算機體系結構中的作用。

技能目標：

1.培養(yǎng)學生運用模型機進行簡單程序設計和調試的能力。

2.提高學生分析計算機硬件組成和性能優(yōu)化的能力。

3.培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題的能力，如設計簡單的模型機程序。

情感態(tài)度價值觀目標：

1.培養(yǎng)學生對計算機硬件組成的興趣，激發(fā)他們探索計算機工作原理的欲望。

2.培養(yǎng)學生的團隊合作精神，使他們學會在團隊中相互協(xié)作、共同解決問題。

3.增強學生的創(chuàng)新意識，鼓勵他們勇于嘗試新方法，提高解決問題的能力。

課程性質：本課程為計算機組成原理的實踐課程，以模型機為載體，讓學生在實際操作中掌握計算機硬件組成和工作原理。

學生特點：學生已具備一定的計算機基礎知識和編程能力，對計算機硬件有一定了解，但缺乏實際操作經驗。

教學要求：結合學生特點，采用理論與實踐相結合的教學方法，注重培養(yǎng)學生的實際操作能力和解決問題的能力。將課程目標分解為具體的學習成果，以便進行后續(xù)的教學設計和評估。

二、教學內容

1.硬件組成原理：介紹模型機的CPU、內存、I/O設備等硬件組件，講解各組件的功能和工作原理。

-教材章節(jié)：第3章計算機硬件組成

-內容列舉：CPU結構、內存分類、I/O設備接口等。

2.指令集與指令執(zhí)行：講解模型機的指令集，包括數據傳輸、算術運算、控制指令等，分析指令的執(zhí)行過程。

-教材章節(jié)：第4章計算機指令系統(tǒng)

-內容列舉：指令格式、指令執(zhí)行、指令周期等。

3.計算機層次結構與模型機：闡述計算機系統(tǒng)的層次結構，介紹模型機在計算機體系結構中的地位和作用。

-教材章節(jié)：第5章計算機系統(tǒng)層次結構

-內容列舉：層次結構原理、模型機的作用、性能評估等。

4.程序設計與調試：指導學生使用模型機進行簡單的程序設計和調試，培養(yǎng)實際操作能力。

-教材章節(jié)：第6章程序設計與調試

-內容列舉：匯編語言編程、程序調試技巧、性能優(yōu)化等。

5.實踐項目：組織學生進行團隊協(xié)作，完成以下實踐項目：

-設計一個簡單的計算器程序，實現加、減、乘、除等基本運算。

-分析并優(yōu)化模型機的性能，提高程序執(zhí)行效率。

教學大綱：

第1周：硬件組成原理

第2周：指令集與指令執(zhí)行

第3周：計算機層次結構與模型機

第4周：程序設計與調試

第5周：實踐項目設計與實施

第6周：項目展示與評價

教學內容安排和進度根據課程目標和學生的學習情況適時調整，確保教學內容的科學性和系統(tǒng)性。

三、教學方法

1.講授法：用于講解計算機組成的基本原理、硬件組件的功能和工作原理等理論知識。通過生動的語言、形象的比喻，幫助學生理解抽象的概念。

-結合教材章節(jié)：第3章計算機硬件組成、第4章計算機指令系統(tǒng)

2.討論法：針對模型機的指令集、計算機層次結構等主題，組織學生進行課堂討論，鼓勵學生發(fā)表自己的觀點，提高他們的思考和分析能力。

-結合教材章節(jié)：第4章計算機指令系統(tǒng)、第5章計算機系統(tǒng)層次結構

3.案例分析法：選擇典型的模型機案例，分析其硬件組成、指令執(zhí)行過程等，讓學生從中學習和掌握計算機組成原理。

-結合教材章節(jié)：第6章程序設計與調試

4.實驗法：安排學生進行模型機的組裝、編程和調試等實驗，使學生在實踐中掌握計算機硬件組成和程序設計方法。

-結合教材章節(jié)：第6章程序設計與調試、實踐項目

5.任務驅動法：針對實踐項目，將學生分成小組，每組承擔一個具體任務。在完成任務的過程中，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和解決問題的能力。

-結合教材章節(jié)：實踐項目

6.互動教學法：在教學過程中，教師與學生保持密切互動，通過提問、回答、示范等方式，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。

-結合教材章節(jié)：第3章至第6章

7.反饋評價法：在教學過程中，及時收集學生的反饋意見，對教學方法進行調整。課程結束后，組織學生進行自評、互評和教師評價，全面評估學生的學習成果。

-結合教材章節(jié)：全過程

多樣化的教學方法旨在激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的主動性和實踐能力。在實際教學中，根據課程內容和學生特點，靈活運用各種教學方法，確保教學效果。同時，注重培養(yǎng)學生的團隊合作精神、創(chuàng)新意識和解決問題的能力。

四、教學評估

1.平時表現：觀察學生在課堂上的參與程度、提問回答、討論表現等，評估學生的學習態(tài)度和積極性。

-評估標準：出勤率、課堂互動、小組討論參與度等。

-占比：20%

2.作業(yè)評估：針對課程內容布置課后作業(yè)，包括理論知識鞏固和實際操作練習，評估學生對知識點的掌握程度。

-評估標準：作業(yè)完成質量、解題思路、編程實踐能力等。

-占比：30%

3.實驗報告：學生在完成模型機組裝、編程和調試實驗后，提交實驗報告，評估學生的實踐操作能力和問題解決能力。

-評估標準：實驗報告完整性、實驗結果與分析、實驗心得體會等。

-占比：20%

4.考試評估：在課程結束后，組織筆試和上機考試，全面評估學生對計算機組成原理的掌握程度。

-筆試評估：理論知識、分析題、簡答題等。

-上機考試：編程實踐、模型機調試等。

-占比：30%

5.項目展示與評價：組織學生進行實踐項目的展示，評估學生在項目中的團隊協(xié)作、創(chuàng)新能力、問題解決等方面表現。

-評估標準：項目完成質量、創(chuàng)新點、演示效果等。

-占比：20%

6.自評與互評：鼓勵學生進行自我評價和同伴評價，培養(yǎng)他們的自我反思和批判性思維。

-評估標準：學習過程中的進步、團隊合作表現、問題解決能力等。

-占比：10%

教學評估方式客觀、公正，全面反映學生的學習成果。評估結果將作為學生課程成績的重要依據，同時為教師提供教學反饋，以便調整教學方法和策略，提高教學質量。在評估過程中，關注學生的個體差異，鼓勵他們在原有基礎上取得進步。

五、教學安排

1.教學進度：

-第1周：計算機硬件組成原理

-第2周：指令集與指令執(zhí)行

-第3周：計算機層次結構與模型機

-第4周：程序設計與調試

-第5周：實踐項目設計與實施

-第6周：項目展示與評價、課程總結

2.教學時間：

-每周2課時，共計12課時。

-課余時間安排：課后作業(yè)、實驗操作、項目實踐等。

-考試時間：課程結束后的第7周。

3.教學地點：

-理論教學：多媒體教室。

-實驗教學：計算機實驗室。

-項目實踐：實驗室或學生自習室。

4.教學安排考慮因素：

-學生的作息時間：確保課程安排在學生精力充沛的時段。

-學生的興趣愛好：結合學生興趣，調整實踐項目內容，提高學生參與度。

-學生的學習需求：根據學生的學習進度和能力，適時調整教學難度和進度。

5.教學資源：

-教材、課件、實驗指導書等教