计算机硬件教学大纲
《计算机组成原理》教学大纲-信息与计算科学专业

《计算机组成原理》课程教学大纲一、教学大纲说明(一)、课程的地位、作用与任务《计算机组成原理》是信息类计算机应用专业学生必修的公共基础课之一,是一门涉及较多硬件知识的计算机系统软件课程。
在计算机软硬件课程的设置上,它起着承上启下的作用。
其特点是概念多、内容全面、涉及硬件内容,系统性强,其整体实现思想和技术理解有点难度。
(二)、课程的教学目的要求计算机组成原理对建立计算机整体概念,因此本课程的目的是使学生通过本课程的学习,理解计算机系统的基本概念和主要结构,掌握其工作原理,了解它的发展的新技术、新动向,从而为学生以后在各类计算机上从事开发和应用的需要。
掌握:基本概念包括:计算机系统组成及层次结构、运算方法和运算器、存储系统与指令系统、中央处理器、总线系统、外围设备、输入输出系统等。
基本知识:计算机系统的基本结构和工作原理以及有关的新技术。
理解重点:运算器结构、存储系统的管理方法、指令格式、中央处理器的结构和控制、外围设备通信控制方式。
难点:运算方法及运算器、中央处理器、输入输出控制方式。
(三)、课程的教学方法和手段1、本课程概念多、较抽象、涉及面广,因此教学形式以讲授方式为主。
2、为加强和落实动手能力的培养,应充分重视实践性教学环节,配合主教材、辅助教材、CAI、网络教材、试题库、实验教材综合使用,力求形成理论、抽象、设计三过程相统一的课程体系。
3、对关键性概念、整体实现思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。
4、如条件许可,应利用网络技术进行授课、答疑和讨论。
(四)、课程与其它课程的联系先修课为:计算机应用基础、操作系统原理、电子电路基础的知识(五)、教材与教学参考书教材:白中英,《计算机组成原理》(第三版、网络版) ,清华大学出版社,2008年3月二、课程的教学内容、重点和难点1.课程以文字教材为主(包括主教材和实验教材两部分),文字教材担负起形成整个课程体系系统性和完整性的任务,是学生学习的主要媒体形式。
《计算机基础》教学大纲

《计算机基础》教学大纲课程名称:计算机基础授课对象:计算机相关专业本科生学分:3学分课程时间:36学时(18周)课程性质:学科基础课先修课程:高等数学、离散数学、数据结构一、课程目标本课程旨在培养学生对计算机科学与技术基础的整体认识,了解计算机的组成和原理,掌握计算机硬件、操作系统、网络以及程序设计的基本知识和技能。
通过本课程的学习,学生应能够理解计算机基本单元和基本组成模块的功能和工作原理,能够独立使用计算机进行常见应用软件的操作,具备一定的程序设计能力。
二、课程内容及教学安排1.计算机硬件基础(4学时)1.1计算机的基本组成和工作原理1.2中央处理器(CPU)的基本原理和功能1.3存储器和主板的基本知识1.4输入输出设备的基本知识2.计算机操作系统(12学时)2.1操作系统的基本概念和发展历史2.2操作系统的功能和分类2.3文件管理和磁盘存储2.4进程管理和线程管理2.5内存管理和虚拟存储2.6设备管理和中断处理3.计算机网络基础(8学时)3.1计算机网络的基本概念和发展历史3.2OSI参考模型和TCP/IP协议族3.3网络拓扑结构和局域网3.4网络传输协议和数据传输3.5网络通信和网络安全4.程序设计基础(12学时)4.1程序设计的基本概念和编程语言4.2程序、变量和数据类型4.3运算符、表达式和控制结构4.4函数和库的使用4.5数组和字符串的处理4.6文件和异常处理5.课程实践(2学时)5.1计算机硬件实验5.2操作系统和网络实验5.3程序设计实践三、教学方法本课程采用理论教学与实践教学相结合的教学方式。
理论教学以课堂讲授为主,引导学生掌握计算机基础知识和理论。
实践教学通过实验和编程练习的形式,培养学生动手实践的能力,提高解决实际问题的能力。
四、教学评估与考核方式1.平时考核(20%):包括课堂作业、实验报告和小组讨论等。
2.期中考试(30%):笔试形式,考察学生对计算机基础知识的理解和记忆。
计算机培训教学大纲
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计算机培训教学大纲一、引言计算机技术的快速发展已经深深地渗透到我们的生活中,因此计算机培训教育的重要性也日益突显。
本教学大纲旨在提供一个全面且系统的计算机培训教学方案,以帮助学生全面理解和掌握计算机技术知识。
二、教学目标1. 培养学生对计算机基础理论的理解,包括操作系统、网络基础、数据库等;2. 培养学生掌握计算机编程技能,包括编程语言、算法设计与分析等;3. 培养学生进行计算机实践操作的能力,包括应用软件的使用、网络管理与维护等;4. 培养学生的团队合作意识和沟通能力,以应对现实工作中的挑战。
三、教学内容1. 计算机基础知识1.1 计算机硬件组成及原理1.2 计算机操作系统原理与应用1.3 计算机网络基础原理与应用1.4 数据库基本原理与应用2. 计算机编程技术2.1 编程语言基础(选择一种主流编程语言)2.2 程序设计基本概念与方法2.3 算法设计与分析3. 计算机实践操作3.1 应用软件使用与操作3.2 网络管理与维护3.3 系统安装与配置3.4 数据备份与恢复4. 团队合作与沟通能力培养4.1 项目管理与协作4.2 沟通技巧与团队合作培训四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂教学授课讲解计算机基础理论和编程技术的相关知识;2. 实践操作:通过实验室或电脑实践环节,让学生亲自操作并实践所学的知识;3. 项目实践:设计一些小型项目,要求学生团队合作完成,以提升学生的实际操作能力和团队合作能力;4. 课堂讨论:引导学生分享和表达自己的观点,促进学生之间的交流与讨论。
五、评估方式1. 平时作业:根据学生的课堂表现、完成的作业质量和及时性进行评估;2. 实验报告:要求学生完成相关实验操作并撰写实验报告,评估其实际操作能力和实验总结能力;3. 项目评估:通过团队合作项目的成果评估学生的团队合作能力和项目管理能力;4. 期末考试:对学生的计算机知识理论掌握情况进行综合评估。
六、参考教材1. 计算机网络-自顶向下方法,作者:James F. Kurose和Keith W. Ross;2. 计算机操作系统设计与实现,作者:Andrew S. Tanenbaum;3. 数据库系统概论,作者:Abraham Silberschatz。
中职计算机教学大纲
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中职计算机教学大纲一、引言计算机作为现代社会中不可或缺的技术工具,对于中职学生来说具有重要意义。
为了确保学生能够掌握计算机基础知识和技能,我们制定了本教学大纲。
本大纲旨在提供一套系统化的教学计划和教学目标,以帮助学生全面学习和掌握计算机基础知识和技能。
二、教学目标1. 了解计算机的基本概念和原理,包括计算机硬件、软件、网络等方面的知识。
2. 掌握常见的办公软件的使用方法,包括文字处理软件、电子表格软件、演示文稿软件等。
3. 学习编程语言的基础知识,培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
4. 了解计算机网络的基本概念和使用方法,掌握网络安全的基本知识。
5. 培养学生良好的信息素养和计算机素养,提高他们在信息社会中的竞争力。
三、教学内容1. 计算机基础知识1.1 计算机硬件组成和工作原理1.2 计算机软件概述1.3 操作系统和应用软件的基本使用方法2. 办公软件应用2.1 文字处理软件的使用方法和技巧2.2 电子表格软件的基本操作和公式运算2.3 演示文稿软件的制作和展示技巧3. 编程语言基础3.1 基本编程概念和算法思维3.2 常见编程语言的入门知识3.3 编程实践和项目开发经验分享4. 计算机网络和网络安全4.1 计算机网络的基本概念和组成4.2 常见网络设备的配置和使用4.3 网络安全的基本知识和防范措施5. 信息素养和计算机素养5.1 信息检索和筛选的技巧5.2 网络资源的合理利用和分享5.3 个人信息安全和隐私保护的意识培养四、教学方法1. 结合理论和实践,注重动手能力的培养。
2. 采用案例分析和项目实践的方式,培养学生的问题解决能力。
3. 组织小组学习和合作学习,鼓励学生互相学习和交流。
4. 利用多媒体技术辅助教学,提高教学效果和趣味性。
五、教学评估1. 定期组织学习笔记和作业的提交,对学生的学习进展进行评估。
2. 开展课堂测试和小组项目评估,评估学生对知识和技能的掌握程度。
3. 通过课程设计和实践项目的完成情况评估学生的综合能力。
《计算机组成原理》实验教学大纲
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《计算机组成原理》实验教学大纲一、实验目的1.了解计算机的基本组成结构和工作原理;2.掌握计算机各个部件的功能和作用;3.掌握计算机组成原理的基本概念和理论知识;4.培养学生动手实践、动脑思考的能力;5.提高学生的团队协作和问题解决能力。
二、实验内容1.计算机硬件基本组成实验(1)CPU的功能和性能测试(2)主板的组装和测试(3)内存的安装和测试(4)硬盘的安装和测试2.计算机软件基本组成实验(1)操作系统的安装和配置(2)应用软件的安装和配置(3)网络设置和测试3.计算机接口和通信实验(1)串口和并口的测试(2)USB接口的测试(3)网络通信的测试4.计算机系统性能测试实验(1)性能测试软件的使用(2)性能测试实验数据分析(3)性能测试实验结果报告5.计算机故障排除实验(1)硬件故障排除方法(2)软件故障排除方法(3)系统故障排除方法三、实验设备1.计算机硬件设备:CPU、主板、内存、硬盘、显卡、其他外设2.计算机软件设备:操作系统、应用软件、性能测试软件3.通信设备:串口、并口、USB接口、网络设备四、实验要求1.认真学习计算机组成原理的理论知识;2.熟练掌握计算机硬件和软件的基本操作方法;3.认真执行实验操作步骤,按时完成实验任务;4.认真分析实验数据,撰写实验报告;5.积极参与实验讨论和交流,相互学习,共同进步。
五、实验流程1.实验前准备:查阅相关资料,准备实验材料;2.实验操作:根据实验大纲逐步进行实验操作;3.实验数据:记录实验过程中产生的数据和结果;4.实验分析:根据实验数据和结果分析实验过程;5.实验报告:撰写实验报告,总结实验经验和教训。
六、实验负责人实验负责人1:XXX实验负责人2:XXX七、实验安全注意事项1.操作实验设备时需注意安全,切勿疏忽大意;2.保护实验设备,避免损坏;3.如有不懂之处,及时向实验负责人请教;八、实验成绩评定1.实验操作得分2.实验报告得分3.实验讨论得分4.实验总成绩。
《计算机基础技能训练》教学大纲
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《计算机基础技能训练》教学大纲计算机基础技能训练教学大纲一、课程概述计算机基础技能训练是为了培养学生在计算机应用中掌握基础技能的能力而开设的一门课程。
本课程旨在帮助学生熟练掌握计算机硬件和软件的基本知识、操作技巧以及常见应用程序的使用方法。
通过课堂教学和实践操作,学生将能够自如地操作计算机、处理常见软件问题以及运用计算机解决实际问题。
二、教学目标1.熟练掌握计算机硬件的组成和各部件的功能。
2.熟练掌握计算机的操作系统和常见软件的使用方法。
3.学会使用各种实用工具和资源,解决计算机操作中的常见问题。
4.培养学生良好的计算机操作习惯和解决问题的能力。
三、教学内容1.计算机硬件基础知识1.1计算机硬件的基本组成与功能1.2中央处理器(CPU):结构和原理1.3存储设备:硬盘、内存和U盘的基本概念和使用方法1.4输入设备:键盘、鼠标和扫描仪的基本使用方法1.5输出设备:显示器和打印机的基本使用方法2.操作系统基础知识2.1操作系统的作用和功能2.2 Windows操作系统的界面和基本操作2.3文件和文件夹管理:创建、删除、复制、粘贴和重命名2.4常用快捷键的使用方法2.5系统设置和管理:屏幕分辨率、网络设置、用户管理等3.常见应用软件的使用方法3.1 Microsoft Office套件:Word、Excel和PowerPoint的基本操作和常用功能3.2网络应用程序:浏览器的基本使用方法和网络技巧3.3 图像处理软件:Photoshop和CorelDRAW的基本操作和常用功能3.4多媒体播放器:音频和视频文件的播放和管理4.计算机问题解决与优化4.1计算机故障排除:常见问题的原因和解决方法4.2病毒防护:安装和更新杀毒软件、进行定期扫描和病毒清除4.3计算机性能优化:磁盘清理、优化启动速度和内存清理4.4数据备份和恢复:重要文件的备份和紧急情况下的数据恢复方法四、教学方法1.讲授法:通过讲解理论知识,让学生了解计算机的基本原理和操作方法。
硬件维护教学大纲
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硬件维护工程师教学大纲第一部分综述●培训与教学目的(1)理解PC机的原理和组装技术;(2)掌握PC机主机内部设备的故障现象和判断方法;(3)掌握PC机输入输出设备的故障现象和判断方法;(4)了解常见非PC设备的故障现象和判断方法;(5)了解计算机系统软件维护、病毒防范与安全、计算机网络故障诊断●教学重点PC机的原理和组装技术、PC机主机内部设备的故障现象和判断方法、计算机网络故障诊断●教学难点主板、显示系统、存储系统、打印机的故障现象和判断方法说明:所有知识点和教学内容陈述均按照了解、理解、掌握、灵活运用四个级别加以例举。
●建议学时数80 ~ 100学时●培养目标培养具备掌握PC机主机内部设备、PC机输入输出设备的故障现象和判断方法的计算机专业硬件维护人员,并且具备能独立对机算机软、硬件日常维护的能力。
●培训对象各类职业教育在校生、高校的DIY爱好者、电脑“发烧”友、电脑厂商人员、电脑维修维护人员、各企业公司硬件管理人员。
●实验要求与技能(1)掌握常用维护工具的使用方法;(2)熟悉计算机和外设的维护方法;(3)掌握计算机操作系统和网络的维护。
第二部分课程内容及要求第1章计算机日常维护本章主要叙述了计算机日常维护的基本知识,介绍常用的维护工具、维护注意事项、主机箱内各部分连线的拆除及连接、机箱内部除尘及板卡的常规维护方法以及其他外设配件的使用注意事项和日常维护。
1.1计算机主机硬件日常维护1.2计算机外设配件日常维护第2章计算机故障分析判断本章主要叙述了计算机常用工具软件的使用,计算机的启动流程及正常工作状态、计算机软硬件故障判断分析方法以及故障分析流程图2.1计算机常用工具软件的使用2.2计算机软硬件故障的判断方法2.3计算机故障分析流程图第3章计算机硬件的的维护本章主要叙述了计算机硬件系统各部件的维护,包括主机系统、显示系统、存储系统、多媒体及输入输出设备的维护。
3.1主机系统的维护3.2显示系统的维护3.3存储系统的维护3.4多媒体设备的维护3.5输入输出设备的维护3.6电源的维护第4章操作系统的维护本章将操作系统分为Windows9x、Windows2000和WindowsXP来讲述,对操作系统安装的基本操作、安装技巧以及一些安装中的故障排除进行介绍。
《计算机组成原理》教学大纲
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《计算机组成原理》教学大纲一、课程概述《计算机组成原理》是计算机科学与技术、电子信息工程等专业的一门重要基础课。
本课程主要介绍计算机的基本组成和工作原理,使学生全面了解计算机硬件体系结构,包括计算机历史发展、指令系统、CPU设计、存储器层次结构、输入输出系统、总线结构等内容。
二、教学目标1.了解计算机硬件的组成和工作原理。
2.理解计算机的历史发展过程,掌握计算机的分类和体系结构。
3.掌握计算机指令系统的设计原则和常见指令的执行过程。
4.熟悉CPU的基本组成和工作原理,能够设计简单的CPU。
5.理解存储器层次结构的原理,熟悉常见的存储器技术。
6.了解输入输出系统的原理和常见的接口技术。
7.掌握计算机总线的分类和工作原理。
三、课程具体内容及教学安排1.计算机硬件体系结构(2周)-计算机硬件的分类和功能-冯·诺依曼计算机体系结构-CISC和RISC指令集架构2.指令系统设计与实现(3周)-指令系统的基本要求-ISA的设计原则-MIPS指令系统设计与实现3.CPU设计与实现(4周)-CPU的基本结构和功能-数据通路和控制器的设计与实现-单周期CPU与多周期CPU的设计比较4.存储器层次结构(3周)-存储器的分类和特点-存储器的层次结构和映射方式- Cache的设计原理和优化策略5.输入输出系统(2周)-输入输出设备的分类和特点-输入输出接口的工作原理与设计-DMA和中断的处理机制6.总线结构(2周)-总线的分类和特点-总线的时序与仲裁机制-PCI和PCIe总线的基本原理四、教学方法1.理论授课:介绍计算机的基本原理和概念。
2.实践操作:通过实验课程,让学生动手操作实际的计算机硬件和软件,加深对计算机组成原理的理解。
3.讨论与研讨:组织学生进行小组讨论和报告汇报,共同探讨计算机组成原理的相关问题。
4.相关案例分析:通过实际案例分析计算机组成原理在实际应用中的作用和影响。
五、教材和参考书教材:参考书:1. 《计算机组成与设计:硬件/软件接口》(原书第4版)(Patterson和Hennessy编著)2. 《计算机组成与体系结构》(英文版)(David A. Patterson和John L. Hennessy编著)3.《计算机组成原理及其实践》(胡伟编著)六、评分方式1.平时成绩:包括出勤情况、作业完成情况和课堂表现等。
计算机组成原理教学大纲
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计算机组成原理教学大纲本门课程的教学目标和要求:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课..通过本课程的学习;使学生掌握计算机系统的基本组成、计算机中数据的表示方法、计算机各硬件部件的功能和工作原理等;为学生学习计算机专业课打下坚实的基础..要求学生:1.从总体上了解计算机硬件、软件、计算机主要部件的基本概念;2.掌握计算机中各种数据的表示方法;3.掌握运算器的功能、组成和工作原理;4.掌握广泛使用的各类半导体存储器的工作原理和特性、主存储器系统的设计、多级存储器层次结构;5.掌握CPU的组成、CPU各个部件在计算机运行过程中的作用、如何实现各条指令的功能;6.掌握指令的格式、常见的寻址方式和指令的主要类型;7.掌握总线的概念、特性和几种常用的总线标准;8.掌握几种基本的信息交换方式和常用的外围设备的工作原理..教学重点和难点:本课程重点是:运算方法和运算器、存储系统、中央处理器..本课程难点是:存储系统和中央处理器..教学对象:计算机科学与技术专业本科大学生..教学方式:采用多媒体教学..教学时数:60学时..教学具体内容及学时分配:第一章概论2学时教学目标和要求:通过学习本章;使学生了解计算机硬件、软件的概念和计算机的基本组成;从总体上认识计算机..要求学生:1.了解计算机的分类和应用领域;2.了解计算机硬件的概念和基本组成;3.了解计算机层次结构..教学重点和难点:本章重点:计算机硬件、软件的概念和计算机的基本组成..无难点..教学方式:课堂讲授2学时..第一节计算机系统简介0.5学时一、计算机系统简介计算机软件、硬件概念..二、计算机层次结构将计算机的层次结构..第二节计算机的基本组成1学时一、数字计算机的硬件组成介绍数字计算机的基本组成..二、计算机的工作步骤介绍数字计算机的工作步骤..第三节计算机硬件的主要技术指标0.5学时计算机硬件的主要技术指标..复习与思考题:1.数字计算机如何分类2.数字计算机主要应用有哪些3.数字计算机的主要组成部分有哪些4.计算机的系统软件包括哪几类第二章总线系统2学时教学目标和要求:通过学习本章;使学生掌握总线的概念和基本技术;掌握当前流行的PCI总线的结构..要求学生:1.掌握总线的特性和性能指标;2.掌握单机系统中总线结构的基本类型;3.掌握总线传送信息的方式;教学重点和难点:本章重点:1.总线的特性和性能指标;2.总线的仲裁方式和定时方式;本章难点:总线的仲裁方式和定时方式..教学方式:课堂讲授2学时..第一节总线的概念1学时一、总线的基本概念介绍总线的特性和总线带宽..二、总线的连接方式介绍单机系统总线结构的三种类型..三、总线结构对计算机系统性能的影响介绍总线结构对计算机的最大存储容量、指令系统和吞吐量的影响..第二节总线分类1学时介绍片内总线、系统总线、通信总线..复习与思考题:1.总线的特性有哪些如何计算总线带宽2.片内总线、系统总线、通信总线区别..第三章运算方法和运算器16学时教学目标和要求:通过学习本章;使学生掌握各种数据、字符在计算机中的表示方法;掌握运算器的功能、组成和工作原理..要求学生:1.掌握定点数、浮点数、字符和汉字的表示方法;数的机器码表示;2.掌握定点加、减法运算、定点乘除法运算、浮点加、减法运算的实现方法;3.掌握定点运算器、浮点运算器的基本结构和工作原理..教学重点和难点:本章重点:1.定点数、浮点数的表示方法、数的机器码表示;2.定点加减法运算、定点乘除法运算、浮点加减法运算;3.定点运算器..本章难点:定点乘除法运算、浮点加减法运算..教学方式:课堂讲授14学时;习题课2学时..第一节无符号数和有符号数1学时一、无符号数介绍无符号数表示法二、有符号数介绍无符号数表示法第二节数的定点表示和浮点表示2学时一、数的定点表示介绍数的定点表示..二、数的浮点表示介绍数的浮点表示..第三节定点运算8学时一、补码加法介绍补码加法公式..二、补码减法介绍补码减法公式..三、溢出概念与检测方法介绍溢出的概念、溢出的两种检测方法:双符号位法和单符号位法..四、基本的二进制加法/减法器介绍行波进位的补码加法/减法器..五、原码乘法介绍原码乘法运算过程..六、原码除法介绍原码除法运算过程..第四节浮点四则运算2学时一、浮点加法、减法运算介绍浮点加、减法运算的操作过程..二、浮点乘法、除法运算介绍浮点乘法、除法运算规则和浮点乘、除法运算步骤..第五节算术逻辑单元1学时一、逻辑运算介绍逻辑非运算、逻辑加运算、逻辑乘运算和逻辑异或运算..二、多功能算术/逻辑运算单元介绍多功能算术/逻辑运算单元ALU的基本思想、逻辑表达式;还介绍了ALU芯片74181和先行进位发生器74182的逻辑电路..复习与思考题:1.已知一个数的原码;如何求它的补码2.试说明乘法器原理..3.试说明不恢复余数阵列除法器的工作原理..4.试说明多功能算术/逻辑运算单元的基本思想..5.试说明浮点加、减法运算的操作过程..第四章存储系统10学时教学目标和要求:通过学习本章;使学生掌握各类半导体存储器的工作原理和特性、主存储器容量的扩充方法、多级存储器的层次结构..要求学生:1.掌握主存储器的主要技术指标;2.掌握静态MOS存储器、SRAM的结构和工作原理;3.掌握动态MOS存储器;EPROM的工作原理;4.掌握SRAM、EPROM与CPU连接的方法;5.掌握Cache的工作原理、主存与Cache的地址映射方式;教学重点遇难点:本章重点:1.各类半导体存储器的工作原理;2.主存储器容量的扩充方法;3.虚拟存储器;4.多级存储器的层次结构..本章难点:1.主存储器容量的扩充方法;2.虚拟存储器..教学方式:课堂讲授8学时;习题课2学时..第一节存储器概述1学时一、存储器分类介绍存储器的作用和存储器的五种分类方法..二、存储器的分级结构介绍多级存储系统的层次结构和每级存储器的职能..三、主存储器的技术指标介绍主存储器的主要技术指标..第二节主存储器4学时一、SRAM存储器主要介绍SRAM存储器的原理、SRAM存储器的结构、SRAM存储器芯片与CPU的连接方式..二、DRAM存储器介绍DRAM存储元的工作原理、DRAM存储器芯片和DRAM的刷新..三、主存储器与CPU的连接第三节Cache存储器2学时一、Cache基本原理介绍Cache的功能、工作原理、Cache的命中率..二、主存与Cache的地址映射介绍三种映射方式:全相联映射、直接映射和组相联映射..三、替换策略介绍常用的三种替换算法..四、Cache的写操作策略介绍三种写操作策略..五、奔腾PC机的Cache奔腾PC机采用两极Cache结构;集成在CPU内的是一级Cache;安装在主板上的是二级Cache..第四节辅助存储器1学时一、硬盘的原理介绍硬盘的储存原理..复习与思考题:1.在设计主存储器时;如何将存储器芯片与CPU连接2.在三级存储器体系结构中;各级存储器的职能是什么3.主存与Cache的地址映射方式有那三种4.试说明段页式虚拟存储器地址变换过程..第五章指令系统7学时教学目标和要求:通过学习本章;使学生掌握指令的格式、地址码的结构、指令和数据的寻址方式、指令的类型;为下一章分析CPU的组织打下基础..要求学生:1.掌握指令的格式和地址码的结构;2.掌握指令和数据的寻址方式;3.掌握堆栈的概念和两种堆栈的结构;4.掌握指令的分类;5.掌握精简指令系统的特点..教学重点和难点:本章重点:指令的格式、地址码的结构和寻址方式..本章无难点..教学方式:课堂讲授6学时;习题课1学时..第一节机器指令0.5学时一、机器指令格式介绍机器指令格式..二、机器指令字长介绍机器指令字长..第二节操作数类型和操作类型1.5学时一、操作数类型二、操作类型第三节指令和数据的寻址方式3学时一、指令的寻址方式指令的寻址方式有两种:一种是顺序寻址方式;另一种是跳跃寻址方式..二、操作数的寻址方式介绍了九种寻址方式..三、寻址方式举例第四节RISC和CISC1学时一、RISC介绍介绍RISC概念..二、CISC介绍介绍CISC概念..复习与思考题:1.试说明指令操作码、地址码的功能和地址码的结构..2.试说明操作数的寻址方式有哪几种..3.试说明存储器堆栈进栈和出栈的操作过程..第六章中央处理器23学时教学目标和要求:通过学习本章;使学生掌握CPU的功能和逻辑组成;从指令流程和微操作命令序列这两个层次上懂得计算机是如何工作的..要求学生:1.掌握CPU的功能和基本组成;2.掌握指令的执行过程;3.掌握微程序控制器的工作原理;4.掌握机器指令与微指令的关系;5.掌握微程序设计技术..教学重点和难点:本章重点:CPU的功能和基本组成;微程序控制器的工作原理;微程序设计技术..本章难点:微程序设计技术..教学方式:课堂讲授19学时;习题课4学时..第一节CPU的功能和结构2学时一、CPU的功能介绍CPU四个方面的功能..二、CPU的基本组成介绍控制器、运算器的组成和功能..三、CPU中的主要寄存器介绍CPU中六类寄存器的作用..四、操作控制器与时序产生器操作控制器有三种类型;其作用是在各寄存器之间建立数据通路;时序产生器的作用是对各种操作实施时间上的控制..第二节指令周期2学时一、指令周期的基本概念介绍指令周期的概念和指令周期、CPU周期、时钟周期三者之间的关系..二、CLA指令的指令周期CLA是一条非访内指令;分析这条指令的执行过程..三、ADD指令的指令周期ADD是一条访内存指令;分析这条指令的执行过程..四、STA指令的指令周期STA是一条访问内存的存数指令;分析这条指令的执行过程..五、NOP指令和JMP指令的指令周期分析NOP指令和JMP指令的执行过程..六、用方框图语言表示指令周期介绍如何用方框图语言来表示机器指令的周期..第三节指令流水2学时一、指令流水原理二、影响流水线性能因素第四节中断系统2学时中断系统工作过程..第五节控制单元的功能4学时一、微操作命令的分析介绍取指令周期、间址周期、执行周期、中断周期二、控制单元的功能介绍控制单元特性、控制方式..第六节控制单元的设计5学时一、微程序设计思想二、微程序控制单元工作原理三、微指令的编码方式四、微指令格式微指令格式大体上分为两类:水平型微指令和垂直型微指令..介绍了每种微指令的格式..第七节控制单元的设计举例2学时微程序设计举例..复习与思考题:1.试说明CPU的功能和基本组成..2.试说明微命令、微操作、微指令和微程序的概念..3.微程序控制器由哪三部分组成每部分的作用是什么4.试说明机器指令与微指令的关系..5.微命令编码有哪几种方法参考文献:1.王爱英;计算机组成与结构;第二版;清华大学出版社;19962.俸远祯;计算机组成原理;修订本;电子工业出版社;19973.王诚等;计算机组成与设计;第二版;清华大学出版社;2004。
计算机教学大纲范文
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计算机教学大纲范文1.课程概述1.1课程名称:计算机教学1.2课程代码:COMP10011.3学时:36学时1.4学分:2学分1.5先修课程:无2.课程目标本课程的目标是使学生掌握计算机基本原理和操作技能,了解计算机应用的基本概念和常见应用软件的使用方法,培养学生的计算机思维和解决问题的能力。
3.教学内容3.1计算机基础知识3.1.1计算机的发展历程3.1.2计算机的组成部分3.1.3计算机的工作原理3.1.4计算机的存储器和输入输出设备3.1.5计算机的操作系统和网络3.1.6计算机的安全和伦理问题3.2计算机应用基础3.2.1常见应用软件的介绍和使用方法3.2.2文字处理软件的使用技巧3.2.3数据库软件的基本操作3.2.4电子表格软件的功能和使用方法3.2.5图形处理软件的基本操作3.2.6网络浏览器和电子邮件的使用技巧3.3编程基础3.3.1编程语言的概念和分类3.3.2算法和流程图的基本概念3.3.3编程环境的搭建和使用3.3.4基本的编程语法和数据类型3.3.5条件语句和循环语句的使用3.3.6数组和函数的概念和使用4.教学方法4.1理论讲授:通过课堂讲解,介绍计算机的基本原理和应用知识。
4.2实践操作:通过实际操作计算机软件,提高学生的操作技能和解决问题的能力。
4.3课堂讨论:通过小组讨论和问题解答,促进学生的思维活跃和合作能力。
4.4作业和项目:布置作业和项目,巩固和应用所学知识。
5.考核方法5.1平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况和参与度等。
5.2期中考试:考察学生对计算机基础知识的掌握程度。
5.3期末考试:考察学生对计算机应用和编程基础的理解和应用能力。
5.4课程项目:综合运用所学知识完成一个实际项目,评估学生的综合能力。
6.参考教材6.1《计算机基础知识教程》6.2《计算机应用基础教程》6.3《编程基础与实践》7.参考资源7.1计算机实验室:提供计算机硬件和软件环境进行实践操作。
计算机组成原理--教学大纲
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计算机组成原理教学大纲是计算机专业系统能力培养核心课程。
采用系统观、构造观和工程观的教学设计,研究冯诺依曼计算机各功能部件的工作原理与设计方法,指导大家进行系列组成原理实验,提升智能硬件设计及软/硬协同计算机系统编程能力!提升研究生入学组成原理备考能力。
课程概述“计算机组成原理”是一门理论性、工程性、技术性和实践性都很强的核心专业基础课程,在计算机学科系列课程中处于承上启下的作用。
课程教学目标是通过相关的教学活动,帮助学生理解计算机基本组成部件(包括运算器、控制器、存储器、输入/输出)的结构、工作原理、内部运行机制和设计方法。
加深学生对计算机软、硬件系统的整体化理解,建立硬件/软件协同的整机概念,并有效增强学生的计算机系统设计能力。
课程学习为研究生考试、后续课程(如系统结构,并行编程、嵌入式系统、接口技术)的学习,参加IT企业招聘等都奠定了坚实的基础。
本MOOC 课程具有如下特点:1.面向系统能力培养的教学设计结合课程特点与教学目标,创造性提出基于构造观、系统观、工程观的教学设计。
其中,构造观重在培养软/硬功能部件设计方法,提升部件级的设计能力;系统观强调硬件结构对软件执行正确性及性能的影响,提升学生软硬协同的系统分析与解决问题的能力;工程观训练考虑工程制约因素,选择恰当技术、优化工程的意识,提升系统实现能力。
2.精心设计实验内容结合教学团队多年系统能力培养实践教学经验,参考国际一流计算机专业相关课程的先进经验,引入了易学易用的免费开源虚拟仿真实验平台,本着理论实践一体化、实验目标系统化、课内课外协同化等原则,建立了逐层递进、立足计算机系统、设计型实验为主导的实践教学体系开发了系列原创的课程实验,引导学生从逻辑门电路开始逐步设计运算部件、存储器、数据通路和控制器、流水线冲突冒险机制直至完整的MIPS 流水CPU来深入理解计算机软硬件系统。
授课目标通过该课程的学习,使学生全面、系统地掌握冯·诺依曼结构计算机各组成部件的基本结构、工作原理、内部运行机制和基本设计方法;加深学生对计算机软、硬件系统的整体化理解,建立硬件/软件协同的整机概念,并有效增强学生的计算机硬件素养和软件协同的系统观,有效增强学生的计算机系统设计能力。
计算机组成教学大纲
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计算机组成教学大纲本课程重点讲述计算机的内部结构和工作原理,强调软件和硬件的衔接,注重基本概念和真实系统的对应。
课程概述本课程的重点在于计算机内部的主要部件以及各部件之间的联系,主要内容包括:冯·诺依曼计算机结构的要点,计算机执行指令的工作过程,当前流行的指令系统的分析对比,高级语言、汇编语言和机器语言之间的关系,计算机采用的主要算术和逻辑运算方法及其实现,微处理器、存储系统和输入输出系统的基本原理和关键技术等。
本课程强调计算机软件和硬件的衔接互动,注重基于真实系统分析基本概念,是计算机及相关专业本科生了解和掌握计算机系统整体框架的基础性课程。
课程大纲01计算机基本结构(Basic Components of a Computer)课时101-电子计算机的兴起102-冯诺依曼结构的要点103-冯诺依曼结构的小故事104-计算机结构的简化模型105-计算机执行指令的过程106-计算机输入和输出107-冯诺依曼结构和具体实现课后测验02指令系统体系结构(Instruction Set Architecture)课时201-设计自己的计算机202-x86体系结构203-x86指令简介204-复杂的x86指令举例205-MIPS体系结构206-MIPS指令简介课后测验第一次互评作业:MIPS汇编程序设计03算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit)课时301-算术运算和逻辑运算302-门电路的基本原理303-寄存器的基本原理304-逻辑运算的实现305-加法和减法的实现306-加法器的优化课后测验04乘法器和除法器(Multiplier and Divider)课时401-乘法的运算过程402-乘法器的实现403-乘法器的优化1404-乘法器的优化2405-除法的运算过程406-除法器的实现407-除法器的优化课后测验05单周期处理器(Single Cycle Processor)课时501-设计处理器的准备502-数据通路的建立503-运算指令的控制信号504-访存指令的控制信号505-分支指令的控制信号506-控制信号的集成课后测验06流水线处理器(Pipelined Processor)课时601-流水线的基本原理602-流水线的优化603-超标量流水线604-流水线的冒险605-数据冒险的处理606-控制冒险的处理课后测验07存储层次结构(Memory Hierarchy)课时701-存储层次结构概况702-DRAM和SRAM703-主存的工作原理704-主存技术的发展705-高速缓存的工作706-高速缓存的设计要点707-存储容量的计算课后测验第二次互评作业:cache性能评测与分析08中断与异常(Interruption and Exception)课时801-中断和异常的来源802-中断向量表的结构803-中断向量表的发展804-中断的处理过程805-内部中断分类说明806-基于中断的功能调用课后测验09输入输出接口(Input/Output System)课时901-输入输出接口的基本功能902-输入输出接口的编址方式903-输入输出的控制方式904-中断控制方式905-外部中断的处理过程906-直接存储器访问方式课后测验主要教材(英文版·第4版),Computer Organization and Design, Fourth 《计算机组成与设计》Edition,作者:David A. Patterson John L. Hennessy。
《计算机组成原理》教学大纲
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《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:计算机组成原理课程英文名称:Principles of Computer Composition课程编码:课程类型:学科基础课总学时:64理论学时:52 实验学时:12学分:4适用专业:计算机类专业先修课程:数字逻辑开课院(部):计算机科学与工程学院二、课程的性质与任务《计算机组成基础》是计算机类专业必修的一门学科基础课。
本课程介绍计算机系统的组成原理及内部工作机制,包括计算机各大部件的结构、工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术,旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术,深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程,建立计算机系统的整体概念,对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。
为今后计算机网络、操作系统、计算机体系结构及专业方向课程的学习打好基础。
三、课程教学基本要求1、计算机组成原理课程的内容比较抽象,教学中需要结合实际例子进行讲授。
2、讲授比较复杂的过程,如指令周期的步骤,可以通过动画演示,帮助学生理解。
也可以结合实验,讲解数据通路。
3、要求学生课前预习,课后复习,尽量完成课后所有习题,帮助消化理解教学内容。
对于典型的习题,应该在习题课上详细讲解。
选讲一些综合性的考研试题,帮助学生开拓思路。
4、注重实验的教学效果,实验不能仅仅停留在做出结果,一定要让学生知其所以然,并且能初步进行一些设计。
四、理论教学内容和基本要求第一章计算机系统概论(一)讲授内容:1.1 计算机的分类1.2 计算机的发展简史1.3 计算机的硬件1.4 计算机的软件1.5 计算机系统的层次结构(二)基本要求:(1)了解计算机软硬件的概念,软件的分类;(2)理解计算机的系统层次结构,包括计算机硬件的基本组成(五大部件的构成),以及计算机的基本工作过程;(3)掌握计算机的工作原理、硬件的主要技术指标。
(三)重点及难点:重点:计算机的工作原理、计算机的层次结构第二章运算方法和运算器(一)讲授内容:2.1 数据与文字的表示方法2.2 定点加法、减法运算2.3 定点乘法运算2.4 定点除法运算2.5 定点运算器的组成2.6 浮点运算方法和浮点运算器(二)基本要求:(1)掌握各种数制及其相互转换的方法、无符号数和有符号数的表示方法。
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《计算机硬件》课程教学大纲第一部分课程基本信息【课程性质】本课程是计算机专业的一门必修课程,是计算机专业的重要基础实践课程。
【课程目标】具备对各相关硬件知识的基本了解【适应对象】适用于计算机网络技术专业及相关专业【教学目的】通过学习本课程,能掌握现代计算机组成结构与内部部件的连接,熟练掌握计算机的装机过程与常用软件的安装调试,并能理论联系实践,在掌握计算机维修维护方法的基础上,判断和处理常见的故障。
【课时分配】本课程总课时56学时,理论28学时,实践28学时,具体学时分配见下表:第二部分主要教学内容和基本要求第一章计算机系统组成【基本要求】一、了解计算机的几种分类方式及其划分,主机的基本结构。
二、理解计算机的系统组成,操作系统的功能和特点。
三、掌握微机系统的组成;操作系统的功能和类型。
【重点与难点】1.重点:计算机的系统组成,操作系统的功能和特点2.难点:操作系统的功能和类型【理论教学内容】第一节计算机的分类第二节计算机系统的结构第三节微机操作系统概述一、操作系统的功能和特点二、Windows操作系统概述第二章计算机硬件【基本要求】一、了解计算机主流硬件的性能指标。
二、理解计算机的发展概况及主流硬件的选购规则。
三、掌握计算机硬件的基本组成。
四、要求学生能够识别计算机的几大基本部件。
【重点与难点】1.重点:计算机的几大基本部件,主流硬件的性能指标2.难点:如何根据性能指标选购相应部件【理论教学内容】第一节微型计算机发展概况第二节计算机的基本结构第三节计算机的主要部件一、CPU二、主板三、内存四、硬盘五、机箱和电源六、显卡【实践教学内容】实训一:认识计算机的硬件组成第三章常用输入输出设备【基本要求】一、了解常用输入输出设备的选购。
二、理解计算机的系统组成,操作系统的功能和特点。
三、掌握常用输入输出设备的工作原理和性能指标。
【重点与难点】1.重点:计算机的系统组成,操作系统的功能和特点2.难点:操作系统的功能和类型【理论教学内容】第一节显示器一、CRT显示器二、LCD第二节光盘驱动器一、光驱的分类二、光盘驱动器的接口类型三、光驱的结构和工作原理四、光盘驱动器的性能和技术指标五、光驱的选购六、次世代DVD规格第三节键盘和鼠标一、键盘二、鼠标三、键盘与鼠标的借口第四节声卡和音箱一、声卡二、音箱第五节打印机和扫描仪一、打印机的种类及工作原理二、安装打印机的驱动程序三、扫描仪的工作原理四、安装扫描仪的驱动程序五、测试扫描仪第六节其他存储器和数码产品一、USB闪存卡二、移动硬盘三、数据存储卡第四章计算机组装【基本要求】一、了解组装计算机前的准备工作。
二、理解计算机组装的整个流程。
三、掌握安装CPU和内存条;安装各种板卡;连接驱动器的数据线和电源线。
四、实践教学要求:计算机组装的整体流程,能够独立完成计算机的组装。
【重点与难点】1.重点:安装CPU和内存条;安装各种板卡;连接驱动器的数据线和电源线2.难点:按照正确的步骤和注意事项组装计算机【理论教学内容】第一节组装前的准备工作一、工具准备二、材料准备第二节计算机组装过程一、拆卸机箱和安装电源二、安装CPU和风扇三、安装内存条四、安装主板、主板电源和相关的连接线五、安装显卡六、安装网卡七、安装驱动器八、连接计算机【实践教学内容】实训一:组装计算机第五章微机系统安装与调试【基本要求】一、了解BIOS参数的设置、修改与清除。
二、理解BIOS与CMOS的联系与区别。
三、掌握使用FDISK命令和Partition Magic对硬盘进行分区与格式化。
四、实践教学要求:Award BIOS的设置;频率、电压的控制;常用优化设置。
【重点与难点】1.重点:使用FDISK命令和Partition Magic对硬盘进行分区与格式化2.难点:使用FDISK命令和Partition Magic对硬盘进行分区与格式化【理论教学内容】第一节 BIOS设置一、BIOS和CMOS的联系与区别二、Award BIOS的设置三、频率、电压的控制四、常用优化设置项五、CMOS参数的清除第二节硬盘分区与格式化一、用FDISK命令进行硬盘进行分区与格式化二、用Partition Magic对硬盘进行分区和高级格式化第三节安装Windows XP操作系统第四节驱动程序安装一、驱动程序的作用二、获取驱动程序三、驱动程序的安装顺序四、安装驱动程序【实践教学内容】实训一:BIOS优化与设置第六章系统维护与管理【基本要求】一、了解Windows XP的常用设置与管理方法。
二、理解使用Windows XP自带的系统工具进行系统还原与备份。
三、掌握使用Ghost备份与恢复系统的方法;使用EasyRecovery恢复硬盘数据的方法。
【重点与难点】1.重点:使用Ghost备份与恢复系统的方法;使用EasyRecovery恢复硬盘数据的方法2.难点:使用EasyRecovery恢复硬盘数据的方法【理论教学内容】第一节 Windows XP的设置与管理一、设置控制面板二、微软管理控制台三、管理系统服务四、管理系统设备五、查看系统性能六、Windows XP中防火墙的使用第二节数据备份与还原一、Windows XP中的系统还原与备份二、用Ghost备份与恢复系统三、用EasyRecovery恢复硬盘数据第三节计算机病毒防治一、计算机病毒概述二、杀毒软件的使用【实践教学内容】实训一:系统维护与管理第七章微机维修方法与规范【基本要求】一、了解计算机维修理论;自检程序(POST)在诊断测试中的应用;短小实用的系统检测软件。
二、理解常用维修方法和工具。
三、掌握微机系统故障的产生原因;微机系统常见故障现象的分类;微机系统故障的检查诊断步骤和原则。
四、实践教学要求:判断系统故障并检查诊断。
【重点与难点】1.重点:微机系统故障的产生原因;微机系统常见故障现象的分类;微机系统故障的检查诊断步骤和原则2.难点:微机系统故障的产生原因;微机系统故障的检查诊断步骤和原则【理论教学内容】第一节常用维修工具一、主板诊断卡二、数字万用表三、防静电工具和清洁工具第二节微机维修规范一、维修的流程二、维修的要求第三节微机部件常见故障及解决方法一、主板问题及解决方法二、主板上的BIOS芯片故障问题三、CMOS电池失效四、主板故障的综合解决五、CPU问题及解决方法六、内存问题及解决方法七、显卡问题及解决方法八、声卡问题及解决方法九、硬盘问题及解决方法十、光驱问题及解决方法十一、显示器问题及解决方法十二、键盘问题及解决方法十三、风扇问题及解决方法十四、电源问题及解决方法十五、激光打印机问题及解决方法十六、扫描仪故障及解决方法第四节常见软件故障及解决方法一、BIOS故障二、注册表故障三、驱动程序故障第八章系统测试与优化【基本要求】一、了解常用测试软件有哪些。
二、理解各测试软件的功能。
三、掌握使用测试软件测试系统性能的方法。
四、实践教学要求:使用Hot CPU Tester Pro软件测试CPU的稳定性;使用3Dmark 软件测试显卡性能;使用Windows优化大师对系统进行优化设置。
【重点与难点】1.重点:使用测试软件测试系统性能的方法2.难点:使用测试软件测试系统性能的方法【理论教学内容】第一节常用测试软件一、CPU稳定测试软件二、硬盘测试软件三、显卡测试软件四、整体性能测试软件第二节系统优化设置一、系统优化二、系统清理和维护【实践教学内容】实训一:系统优化设置第九章计算机网络组建与管理【基本要求】一、了解网络拓扑结构。
二、理解网络基本定义;网络组建与配置;网络故障诊断与调试。
三、掌握对等网的组建与配置方法;常见网络故障的诊断与调试方法。
四、实践教学要求:对等网的组建与配置。
【重点与难点】1.重点:对等网的组建与配置方法;常见网络故障的诊断与调试方法2.难点:常见网络故障的诊断与调试方法【理论教学内容】第一节网络概述一、网络拓扑结构二、接入Internet技术简介第二节常用网络设备一、网卡二、传输介质三、集线器和交换机四、路由器五、调制解调器六、其他常用工具第三节网络组建与配置一、制作网线二、组建对等网三、IP地址设置第四节网络故障诊断与调试一、网络故障解决思路二、常用故障诊断工具三、常见故障分析与解决【实践教学内容】实训一:对等网的组建【参考资料】1. 胡颖辉,《计算机组装与维修》,吉林大学出版社,2010年1月2. 王茂凌,《计算机组装为维护》(第2版),清华大学出版社,2009年6月3. 史嘉权,《计算机硬件基础教程》,清华大学出版社,2004年1月。