計算機系統(tǒng)結構論文范文

　　計算機系統(tǒng)結構是計算機專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課程。課程的目標是提高學生從系統(tǒng)和總體結構的層次來理解和研究計算機系統(tǒng)的能力。下面是學習啦小編給大家推薦的計算機系統(tǒng)結構論文范文，希望大家喜歡!

　　計算機系統(tǒng)結構論文范文篇一

　　《計算機系統(tǒng)結構教學探索》

　　摘要：計算機系統(tǒng)結構是計算機專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，本文根據計算機結構的課程特點，從教學方法、教學手段、實踐環(huán)節(jié)方面，提出以學生為主體，利用多媒體教學等手段來提高學生的學習興趣和主動性，從而提高了學習效果。

　　關鍵詞：計算機系統(tǒng)結構　動畫演示法　聯系比較法　實踐環(huán)節(jié)

　　0 引言

　　計算機系統(tǒng)結構是計算機專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課程。課程的目標是提高學生從系統(tǒng)和總體結構的層次來理解和研究計算機系統(tǒng)的能力，幫助學生建立整機系統(tǒng)的概念;使學生掌握計算機系統(tǒng)結構的基本知識，原理和性能評價的方法，了解計算機系統(tǒng)的最新發(fā)展。使學生領會系統(tǒng)結構設計的思想和方法、提高分析和解決問題的能力。但是在教學中一直存在教學內容中原理和概念較多，綜合性強，比較抽象，難學難懂，實驗的硬件條件缺乏，學生學習興趣等不高問題。筆者在多年的教學過程中，不斷吸取其它高校的教學經驗，對計算機系統(tǒng)結構教學進行改進和總結。

　　1 課程的內容和特點

　　1.1 課程內容

　　計算機系統(tǒng)結構課程本科教學時長安排為50學時，實驗為22學時。根據國內外其它院校的教學思路，結合對計算機人才知識結構的要求，課程內容包括概論;指令系統(tǒng);輸入輸出系統(tǒng);存儲體系;流水線技術;并行處理機;多處理機和課程實習。重點講授內容為存儲體系和指令級并行技術，存儲系統(tǒng)是體系結構設計中的瓶頸問題，是系統(tǒng)成敗的關鍵;指令級并行技術為計算機體系結構中的經典問題流水線、并行性等設計。而對并行計算機，多處理機只作簡單介紹。從而突出了基本知識，注意和先修課程內容的貫通。

　　1.2 課程特點

　　(1)綜合性強。計算機系統(tǒng)結構開設在第7學期，先修課程有：匯編語言程序設計、數據結構、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、編譯原理等課程。教學中要求學生綜合應用各課程知識，教學難度較大。(2)理論性強。內容抽象復雜，概念多，學生感到學習難度大，教學處理不好的話，學生的學習積極性不高。(3)缺乏實驗環(huán)境，學生無法獲得對計算機系統(tǒng)結構性能改進的直觀認識。由于大多數高校硬件條件不滿足，故許多高校在開設這門重要課程時，僅僅停留在理論講授上，相應的實踐教學是空白，學生面對枯燥理論，學習興趣缺乏，不利于提高教學質量。

　　2 教學的探討

　　根據本課程的特點，教學大綱的要求，從培養(yǎng)學生能力的目標出發(fā)，明確目標，積極引導學生，采取動畫演示、聯系比較、啟發(fā)式教學法，加強實踐教學，提高了學生學習的興趣和主動性，從而有效地提升了教學效果。

　　2.1 明確學生的認識

　　要想提高學生的學習的主動性，首先要讓學生明確該課程的重要性。一部分學生認為該課程與計算機組成原理，操作系統(tǒng)等課程存在一定的重疊，認為只是前面知識的重復。另一部分學生由于面臨就業(yè)和考研壓力，只求通過考試而忽略能力的培養(yǎng)。針對第一部分在學習本課程時闡明該課程與其它課程的關系和區(qū)別。計算機組成原理從硬件系統(tǒng)方面來解釋計算機各組成部分的工作原理。而計算機系統(tǒng)結構跨越了硬件和軟件層次，讓學生理解計算機系統(tǒng)結構的基本原理，這樣編程時才能考慮更周全，編寫更加高效的程序。針對第二部分學生讓其認識到學習不只是為了考試，我們不僅要提高程序和系統(tǒng)的開發(fā)設計能力，還應提高從總體的架構去分析和解決問題的能力。

　　2.2 明確教學目標

　　計算機系統(tǒng)結構就是通過采用不同的軟硬件技術設計高性價比的計算機系統(tǒng)，面臨硬件性能達到極限，我們主要從存儲系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、指令并行性來分析和評價計算機系統(tǒng)設計，使學生理解計算機性能的提高的方法。例如， 提高CPU計算速度可以采用方法： 一種是提高處理器的主頻;第二種方法是提高指令執(zhí)行的并行度，當前CPU中都采用超標量超流水線技術，流水線結構其實就是一種提高并行度的方法。CPU不像以前通過提升主頻來提升速度，因為硬件速度的提高是有限的，最大只能是光速，所以CPU還通過多核的技術來提升速度。這樣，學生在學習時運用所學的知識來分析，有利于培養(yǎng)他們發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力。

　　2.3 采取合理的教學方法和教學手段

　　(1)動畫演示。教學中采用大量的動畫來系統(tǒng)解析教學內容，包括系統(tǒng)的結構、工作的原理、工作流程以及一些算法等，把以往抽象、枯燥的解說變?yōu)樾蜗笊鷦拥膭赢媱討B(tài)展示和講解。這些動畫動態(tài)的把講解內容展現在學生面前，突出知識的核心思想和關鍵知識點，容易理解和提升學習的興趣。(2)聯系比較法。把本課程中的一些概念、策略和思想與現實生活中的事例進行聯系比較，如與生產流水線相聯系。目的是使學生更好地理解和掌握教學內容，抓住關鍵思想，聯系實際，從而提高了教學效果。(3)啟發(fā)式教學法。由于高年級學生都有很好的自學能力，在教學中積極地根據學習的內容提出一些問題，讓學生通過查閱資料，討論學習某個問題。如RISC和CISC相比較，在理論上RISC處理器占有優(yōu)勢，但在實際微處理器中主要是CISC處理器;計算機處理器的發(fā)展提高到一定的主頻后，主要過多核設計來提升CPU性能等。極大地提高了學生的學習的興趣和積極性。

　　2.4 加強實踐教學

　　國內外高校計算機系統(tǒng)結構的實驗一般分為偏重軟件的程序員角度和偏重硬件設計人員角度。計算機科學專業(yè)開設的實驗課程一般偏重軟件人員，強調從程序員的角度去了解整個計算機系統(tǒng)如何運行，為程序的優(yōu)化，可靠性的保證等提供基礎知識，實驗課程一般用高級程序語言和模擬器實現。而計算機工程專業(yè)開設的實驗課程一般偏重硬件，強調從硬件設計人員的角度如何設計和實現整個處理器系統(tǒng)，實驗課程要求用相關的硬件描述語言實現系統(tǒng)，在FPGA上測試驗證。①我們是偏重于軟件的，為了讓學生應用流水線技術，嘗試改進流水線性能的新技術，提高學生對現代計算機系統(tǒng)的認識，引進了DLX虛擬處理器實驗。利用DLX虛擬處理器可以進行處理器指令系統(tǒng)的設計，流水線的設計與實現、并行處理的設計與實現等帶有新一代處理器思想和技術的實驗。從而充分調動學生的能動性，提高了學生的學習興趣，以及分析問題、解決問題的能力。

　　3 結束語

　　本課程具有內容綜合性強、理論多、難度大等特點，教師對課程明確教學目標和定位的基礎上，重視教學方法和多媒體手段，加強了實踐教學，積極引導學生，提高了學生對本課程的興趣，達到了較好的教學效果。

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