计算机实验总结范文1
关键词：计算机组成原理；实验教学；教学内容；教学过程；教学实践
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）09-0160-02
Discussion and Practice on the Experiment Teaching of the Course of Principle of Computer Organization
LI Ling-hua
（College of Computer Science and Engineering， Dalian Nationalities University， Dalian 116600， China）
Abstract： There are some problems in the teaching of the course of principle of computer organization， such as the strong theorization， the abstractness and the great difficulty to learn. To solve those problems， the teaching design and practice measures in the experiment teaching of the course are stated， and the implementation to closely combine the theory and the practice of the course teaching is explored. The contents and teaching methods of the experiment course are introduced from the aspect of the setting of the theoretical teaching content， the setting of the experimental teaching content， the design of the experiment teaching process， and the method of the experiment teaching. And it is summarized combined with the effect of experiment teaching in order to provide guidance for the experiment teaching of the course of principle of computer organization.
Key words： principle of computer organization； experimental teaching； teaching content； teaching process； teaching practice
1 问题的提出
《计算机组成原理》课程是高校计算机相关专业本科生必修的一门核心专业基础课程，在整个专业课程中具有重要的地位。进行年来，计算机技术无论在软件还是在硬件方面都得到了飞速的发展，计算机系统在人们生产、生活的各个领域都得到了越来越多的应用。《计算机组成原理》课程为这些应用提供了必不可少的基础理论。然而，我们不得不面对这样一个实际情况，那就是《计算机组成原理》课程偏向于计算机硬件，其理论性强，抽象，学习难度大。而我校的教学定位于培养应用型人才，因此，计算机相关专业的学生普遍存在着重视软件相关知识的学习，而轻视硬件相关知识的学习的心理及现状。如何通过课程实验教学的合理组织与安排，达到提高学生学习的主动性，培养学生学习的兴趣，提高课程教学的效果的目的，是一个需要迫切解决的问题。本文结合课程理论教学的实践，从实验课程的理论教学内容的设置、实验教学内容的设置，实验教学过程的设计以及实验教学方法等方面，对实验课程的内容和教学方式进行介绍，并结合实验教学的效果进行了归纳总结，以期为《计算机组成原理》课程实验教学提供思路和借鉴。
2 课程理论教学内容的设置
《计算机组成原理》课程的教育目标定位于使学生掌握单CPU计算机的组成原理与内部运行机制，包括计算机系统的基本组成与结构，计算机硬件的功能部件的组成及工作原理，为学习理解高级语言编写的程序如何被执行的过程和原理提供理论基础。具体教学要求如下：
1）理解各大部件互连构成整机系统的技术以及计算机系统的概念性结构和功能特性。
2）理解单CPU计算机的完整硬件组成、基本运行原理、内部运行机制。
3）能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。
4）在知识、能力两方面都得到提高。
课程理论课的教学内容按照冯・诺依曼结构划分，包括：
1）计算机中的数据表示和运算方法，包括：定点数的表示和运算、浮点数的表示和运算；
2）计算机中的运算器部件，包括：算术逻辑单元、定点运算器结构、浮点运算器结构；
3）存储系统，包括：存储系统的层次结构、主存储器、高速缓冲存储器、其他形式的高速存储器、虚拟存储器系统、辅助存储器；
4）总线，包括：总线信息传输、总线的工作方式、总线仲裁、总线标准；
5）指令系统，包括：指令格式、寻址方式、指令类型；
6）控制器，包括：控制器的功能和基本结构、指令的执行过程、微程序控制器、硬布线控制器；
7）输入/输出系统，包括：设备、输入/输出接口、输入/输出信息传送控制方式。
3 课程实验教学内容的设置
实验教学内容按照理论教学进程安排，以单元实验为主，每一章节的理论教学内容都对应安排相应的实验教学内容，并再最后安排一次贯穿课程全部内容的综合性实验内容。理论课教学内容与实验项目对应关系如表1所示。
如表1所示，《计算机组成原理》课程的实验由三大类构成，即验证性实验、设计性实验和综合性实验。验证性实验、设计性实验和综合性实验的构成比例为4：3：1。实验内容与理论教学内容紧密结合，目的是加深学生对理论知识的理解。同时，通过合理地安排实验教学过程，培养学生的基本设计能力和实践能力。通过合理的设计教学内容和形式，既帮助学生对计算机硬件系统的各组成部分的结构原理和工作过程有了充分的理解，又提高了学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果。
4 实验教学过程的设计与实验教学方法
不同实验性质的实验内容采用不同的教学过程的设计和教学方法。
1）验证性实验的教学过程和教学方法
验证性实验的教学过程包括：学生课前预习，实验课前检查实验内容及要求的讲解实验原理的讲解及实验芯片的介绍操作步骤讲解及示范学生动手实验，教师个别辅导答疑实验验收，评定验收成绩。
2）设计性实验的教学过程和教学方法
设计性实验的教学过程包括：学生课前预习，实验课前检查实验内容及要求的讲解课程理论教学相关原理的回顾实验方法的讲解学生进行实验过程的设计学生设计成果检查学生动手实验教师实验总结实验验收，评定验收成绩。
3）综合性实验的教学过程和教学方法
综合性实验是将前面几个实验中的单元电路组合在一起，构成一台简单的模型计算机。使用的单元电路主要包括运算器、存储器，以及微程序控制器。实验模型机是用微程序控制器实现数据通路的控制，通过执行由机器指令组成的简单程序体现模型机的功能。其教学过程包括：学生课前预习，实验课前检查实验内容及要求的讲解课程理论教学相关原理的回顾模型机工作原理以及操作步骤的讲解操作示范学生动手实验，教师个别辅导答疑实验验收，评定验收成绩。
最后，通过验收成绩和实验报告成绩，综合给出课程实验成绩。
5 结束语
近五年的教学实践表明，《计算机组成原理》实验教学调动了学生做实验的积极性，使学生在实验过程中能主动上手，将抽象的理论知识进行了具体又直观的展示，使理论教学内容得到了形象化和具体化，有利于理论内容的消化理解，有效地提高了学生分析问题、解决问题以及动手实践的能力。
参考文献：
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[3] 杨欣宇， 李诚， 宋广军， 等. 计算机组成原理实验教学改革探索[J]. 计算机教育， 2013（18）：45-47.
[4] 蒋本珊. 计算机组成原理[M]. 北京： 清华大学出版社， 2013.
计算机实验总结范文2
关键词:计算机组成原理;精品课程;课程建设
“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的主干硬件专业基础课,它的先导课程包括“模拟电子技术”、“数字电子技术”和“汇编语言”;后续课程有“计算机体系结构”、“计算机接口技术”、“单片机”等过渡课程,关系较为密切的课程还有“操作系统”、“嵌入式应用开发”等,如图1所示。
图1“计算机组成原理”基础课程关系
由图1可见在这些涉及到硬件较多的课程中,“计算机组成原理”是最主要的课程,在一系列软件、硬件课程中起着承上启下和支撑作用,是所有后续硬件专业课的基础和支撑,教学内容也在计算机整个课程体系中起着举足轻重的作用。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理,培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。它既有自身的完整理论体系,又有很强的实践性。该课程具有知识面广、内容多、抽象枯燥、难理解、更新快等特点。因此,如何把握课程的主线和重点,使学生扎实掌握计算机系统各部分的工作原理,牢固建立整机概念,同时强化硬件实
践,培养创新理念和创新能力,成为建设该精品课程的重点。
1加强师资队伍建设是首要任务
精品课程建设的关键是师资队伍的建设和师资素质的提高。建设一支德才兼备、结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的高素质教师队伍,对课程建设来说至关重要,是实现本科教育培养目标、提高人才培养质量的关键。一方面,我们积极参加高等教育科学研究,积极组织和鼓励教师自觉结合教育教学改革中所遇到的深层次问题进行教学理念、课程体系、教学内容、教学方法与手段等方面的研究,努
基金项目:内蒙古师范大学精品课程建设教学研究课题科研基金(内蒙古师范大学教务[2008]第7号文件)。
作者简介:侯宏霞(1975-),女,内蒙古呼和浩特人,讲师,硕士,研究方向为计算机教育应用。
力提高自身的教育教学水平。另一方面,为了促进教学,我们经常组织教研活动,如集体备课,即集体讨论确定教学大纲和教案,研讨教学中的重点、难点和疑点,安排确定教学实践环节;组织教师之间互相听课,取长补短,共同提高;安排新任课教师试讲,并对其进行评议;传达全国性学术会议研讨的热点问题,使教师了解学科前沿动态,提高教学质量。通过这些教研活动,统一了教学内容、进度和要求,克服了教学的随意性,增强了教学的计划性和严肃性;保证了教学内容的不断更新,使之能追踪学科前沿,紧密结合高等教育改革实际;能及时了解学生对授课的反映,便于任课教师进行改进和调整;提高了教学的整体水平,有利于青年教师的培养和成长。
2优化教学内容
“计算机组成原理”课程的内容组织,应该从整机概念出发,以计算机的5大部件内容为主线,以其内部结构和工作原理为重点。我们将教学内容分为3个模块,如图2所示。首先介绍计算机系统的硬件结构,引导学生自顶向下了解计算机系统的硬件结构,包括中央处理器、存储器、I/O等主要部件以及连接它们的系统总线。其次介绍中央处理器,讲述CPU的功能和结构,并对影响CPU特性、结构和功能的算术逻辑单元及其运算方法、指令系统、指令流水、中断系统等进行详细分析。最后是控制单元,在详细分析时序系统以及微操作命令节拍安排的基础上,分别介绍如何用组合逻辑控制和微程序控制两种方法设计和实现控制单元。这样对教学大纲规定的内容按模块进行划分,将相关的内容归到同一个块中,并将块与块之间的联系一一展示出来,形成一个层次清晰、结构明朗、联系紧密的统一体。学生就能对某一个具体的知识点进行纵向的扩展和横向的比较,加深记忆。[1]
另外,在传统教学内容的基础上,我们结合当今计算机技术的发展,适当增加有关计算机各部件的演变历史和最新技术的知识,增加了对现代计算机系统中涉及的流水线技术、总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术的简要介绍。在CPU部分,除了介绍从80386、80486到Pentium的演变过程,还以80486和Pentium为实例,对微处理器的关键技术作简单说明和归纳,锻炼学生把学到的计算机理论知识和实际应用联系起来。[2]
图2计算机组成原理教学内容关系图
3改革实验教学
3.1改革实验教学内容
理论是基础,但绝不可忽视实践教学,实践教学可以培养和激发学生学习计算机的兴趣。我们将实验
教学内容分为3个层次,如表1所示。首先是基础验证型实验,该类实验主要涉及课程的相关知识点,实验目的是使学生验证、理解、巩固并掌握课内所要求的基本教学内容。其次是设计应用型实验,该类实验以“任务”或“课题”形式提出实验要求和具体的实
验成果,要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目。第三是综合创新型实验。该类实验旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,培养学生带着问题自主学习的能力。
表1计算机组成原理实验内容
层次划分 实验项目
基础验证型 运算器实验、时序电路的组成与控制原理实验、存储器实验
设计应用型 设计八位ALU实验、基本模型机设计与实现实验
综合创新型 复杂模型机设计与实现实验
其中,部件实验主要是以基础验证型实验和设计应用型实验为主,其内容包括运算器、存储器、总线传输、微程序控制器等;整机课程设计是以综合型实验、创新型实验为主,是本课程的重要内容。这几部分实验随课程进度分散在不同阶段完成,这样可在培养学生动手能力的同时使其对计算机的每一部分都有深入的了解,由此加深其对课程内容和理论知识的理解。通过实验能够使学生更加深入地理解计算机的组织、结构和工作原理,从而提高学生对计算机系统的感性认识。
通过实验,一是能使学生容易理解和掌握所学书本知识;二是可以锻炼和提高学生的组织能力以及分析解决实际问题的能力;三是可以促进教师在教学中加强理论联系实际,提高教学质量。[3]
3.2改革实验教学的组织方法
培养学生实验能力和设计创新能力是我们实验教学的重要目标。为此,课堂上教师只是启发性地讲解各模块的工作原理,其余部分全部由学生独立完成。每次实验严格遵循课前预习、课堂训练、实验调试、验收Y果的实验环节,切实培养学生的实践能力。另外,要求学生给出实验重要环节记录手写稿,包括实验进行中遇到的问题及解决方法,回答实验教材中以及教师课堂上提出的思考题,它将贯穿于整个实验阶段,体现学生实际实验的情况,是学生独立实验的一项重要证明。
3.3探索适应精品课程的实验评价体系
3.3.1采用学生答辩的方式
实验结果验收环节是非常重要的,是实验考核的重要参考依据。为了保证学生能够真正在实践中提高
自己的动手能力,并且掌握相关的基本原理,必须抓好实验验收环节。在实验结果检查时,需要检查所有的电路设计和实验台演示的完成情况,每个学生要讲述实验原理、阐述有哪些创新或改进之处,老师还要对每个学生提出3～5个问题。学生现场答辩演示情况可以反映出学生独立思考、独立分析问题和解决问题的能力,能够直观地了解学生是否能够学以致用,达到提高实践动手能力的目标。
3.3.2使用量化的成绩评定方法[4]
实验课程成绩主要由学生的出勤情况、预习情况、实验操作过程和实验报告4个成绩综合评定。其中,实验操作过程为主要评分依据,实验成绩的具体考核方式为:
(1) 出勤情况按次记,每次2分,总分12分,缺课1次扣6分,但无故缺课2次以上,实验总成绩记0分。
(2) 预习按次记,每次3分,总分18分,包括实验准备情况和预习报告,随堂抽查或在实验报告的预习部分体现,缺1次扣6分,但预习最大扣分不超过18分。
(3) 实验操作过程按等级评定,每个等级对应的分数为A(90)、B(80)、C(70)、D(60)、E(50),占实验总成绩40%。
(4) 实验报告,按等级评定,每个等级对应的分数为优(90)、良(80)、中(70)、及格(60)、不及格(50),占实验总成绩30%。
综合评定实验成绩为:
实验总成绩=出勤+预习报告+实验操作过程×40%+实验报告×30%。
4结语
总之,“计算机组成原理”精品课程的建设应该是以现代教育思想为先导,以提高师资队伍素质为前提,以优化教学内容为基础,以改革实验教学为保障,以推进教学资源共享为原则,集师资队伍、教学内容、教学方法、教材建设和管理制度于一身的整体建设。同时,计算机技术、网络技术、超大规模集成制造技术的迅速发展对该课程的教学也提出了更高的要求,教师在授课过程中应该不断总结经验,积极探索改进教学方式方法,以取得更好的教学效果。
参考文献:
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The Practice and Research on Excellent Courses Construction of Principle of Computer Organization
HOU Hong-xia, SONG Yun
(Computer and Information Engineering College, Inner Mongolia Normal University, Huhhot 010022, China)
计算机实验总结范文3
Abstract：This paper analyzes the important role of the current computer composition principle experiment teaching situation and existing problems，experimental teaching in teaching computer organization，and then propose a computer composition principle experiment teaching reform ideas，and finally summarized.
Key words：experimental teaching；computer organization；experimental arrangement；experiment Reform
本文主要阐述了计算机组成原理实验教学的改革思路。以全面提高教学质量为宗旨，以创新设计模式为主要指导思想，将硬件描述语言、先进的EDA开发工具和技术引入实验中，逐步更新传统硬件实验中的陈旧内容、模式及其实验平台，将成为计算机组成原理实验的一个发展趋势。改进后的计算机组成实验将实用性、技术的前沿性和实现实验的趣味性很好地结合，对课程的内容有很好的对应性。从而提高了学生学习的兴趣，提升了学生的就业竞争力。
1 计算机组成原理实验教学的现状及存在问题分析
计算机组成原理课程是计算机专业的一门核心课程，也是全国计算机专业硕士研究生入学试必考的科目之一，它在整个计算机专业课程体系中具有承上启下的作用[1]。计算机组成原理实验是“计算机组成原理”课程的配套实验，属于涉及计算机内部工作机制的硬件类实验。在计算机技术飞速发展的今天，硬件的理论知识只有通过实验环节才能加深理解，实验能使学生掌握计算机硬件设计、制造、调试和运行维护等多方面的技能，训练学生动手能力，培养创新能力及认真、严谨的科研作风。
《计算机组成原理》实验教学重点是组成计算机的基本部件，包括存储器、运算器、控制器、输入输出系统和连接它们之间的系统总线的构成、组织方式和工作原理；该课程的难点是如何掌握以控制流和数据流为主线，将计算机的各大部件联系起来，建立整机概念。所以，该门课的实验教学方法起到了至关重要的作用[3]。传统的实验教学方法是：首先教师讲解实验，学生再按照指导书的实验步骤，利用现成实验箱按部就班地进行验证实验，最后教师检查实验数据记录。这种教学方式使学生不求甚解，根本无法直观、形象地描述计算机内部组成的工作过程和原理。
2 计算机组成原理实验教学改革的思路
针对目前计算机组成原理实验教学中存在的普遍问题，作者根据在教学中曾进行过的有效尝试提出了一些改革思路。
我院所用的计算机组成原理实验器材是复旦大学研制的FD-CES多功能计算机实验系统，主要包括运算器、控制器、存储器、总线四个部件实验和一个整机实验。以前做实验基本上都属于验证型实验，实验课时，教师先讲一下实验原理，然后学生就按照厂家配备的实验板和实验步骤进行连线和操作，很多学生只是机械的按实验步骤连线和操作，根本不明白每步操作代表什么含义，有什么作用。为了提高学生独立思考和解决问题的能力，我们将运算器、存储器和总线实验由原来的验证型实验改成设计型实验。在实验前一周，教师首先在课堂上对实验原理进行讲解，然后再把实验电路板的线路图复印给学生，让学生事先对整个电路详图有一定的了解，实验时，教师再结合实验板和线路图讲清实验板上各个芯片和信号的作用，最后由教师引导学生自行设计实验步骤并完成实验内容。在实验教学中我们引入了一种新的实践教学方法，发挥现代化的计算机，结合计算机图形技术、网络技术、多媒体技术进行计算机辅助实践教学。这种教学方法将计算机中比较抽象的工作原理和工作过程以动画的形式演示出来，让学生能清楚地了解数据流动的过程和最终结果，更好地掌握整机的概念。采用这种教学方式更直观、更形象、更具有吸引力。这样能够进一步发挥学生的能动性、提高学习兴趣。
3 实验教学内容的设计安排
实验教学的安排按照由浅入深，循序渐进的方式进行，合理选择实验内容，尽量避免过多过杂。内容选择注意举一反三，即以启发思维为主，对设计型、综合型实验只要能完成预定实验目标即可，不苛求实验过程与步骤的统一。实验教师在实验中主要起到引导的作用，实验前的讲解以重点、难点和注意事项为主，而不需要面面俱到。可以先提出一些问题，让学生带着问题去做、去观察、去思考。实验中，则应以学生为主体，让每个同学通过操作行为感受计算机的物理过程。鼓励学生自己修改实验，有时学生对自己设计的实验内容没有把握，一旦经过操作实践后就清楚了。他在实验一起上修改实验步骤，观察修改后的结果，实际上就是了解改动部分在整个操作过程中所起的作用，这种作用的认识和理解不是通过说教得来的，而是切身经历的、看到的，学生对它的理解、记忆就要深刻的多。
具体实验具体的实验内容应覆盖计算机组成原理课程教学中的各重要方面：计算器，存储器，时序部件，总线和整机实验。类型分为选作和必做。每个实验分属验证型、设计型或综合型。根据以上思考，我们在实验内容的选择、实验步骤的设计和实验文档的组织等诸方面都做了精心的考虑和安排，尝试为“计算机组成原理”课程编写了《计算机组成原理实验指导书》。现列举几个必做实验内容如下。
3.1 实验一：运算器部件实验
（1）实验类型。
设计型实验。
（2）实验目的。
①掌握4位函数发生器74181，先行进位发生器74182，以及多功能8位移位寄存器74198的工作原理和使用方法。
②掌握16位串/并运算器的工作原理及设计方法。
（3）实验要求。
①用四片4位并行算术逻辑运算单元74181、一片先行进位发生电路74182、两片74198及两片74377等，组装一个组间进位并行/串行可变的16位运算器（每组四位）。
②验证集成电路74181、74198的功能。
③分别测试16位运算器组间串行进位和并行进位情况下的最大进位延迟时间。
3.2 实验二：存储部件实验
（1）实验类型。
设计型实验（给定实验方案，自行设计硬件连线和实验步骤）。
（2）实验目的。
①掌握半导体静态RAM6116的特性和使用方法。
②掌握多片存储器的扩展技术和片选技术。
（3）实验要求。
①用两片6116（2K×8）构成一个4K×8bit 的RAM。
②测量6116的读/写时间。
3.3 实验三：时序电路部件实验
（1）实验类型。
验证型实验。
（2）实验目的。
①增强对计算机时序系统的认识。
②掌握使用中小规模集成电路研制计算机时序电路的方法。
（3）实验要求。
验证一个性能如下的计算机时序电路如下。
①能产生四个机器周期状态：M0，M1，M2，M3。
②每个机器周期状态均含有四个节拍电位：T0，T1，T2，T3。
③每个节拍电位中含有三个完整的时钟脉冲：CP1，CP2，Φ。
3.4 实验四：总线传输实验
（1）实验类型。
设计型实验。
（2）实验目的。
①通过一个简单的8位总线传输线路了解总线传输控制技术。
②熟悉几种常用的三态输出期间的性能和使用方法。
（3）实验要求。
给定实验部件，试设计连线和试验步骤，构成一个8位单总线系统，利用它完成存储器和寄存器的读写，并通过总线实现内存和存储器之间的数据交换。
3.5 实验五：整机实验
（1）实验类型。
综合型实验。
（2）实验目的。
①了解多累加器计算机的特点；
②了解几种寻址方式的控制过程；
③掌握微程序控制的计算机的设计方法，加深了解微程序的特点；
④通过设计和调试了解计算机如何执行指令，如何控制I/O设备工作。
（3）实验要求。
对实验仪资源进行剪裁，自行研制一台实验计算机。要求实验计算机具有以下特点。
①有外部设备。
②运算器采用单累加器结构（KA、KB、KC、KR分别置于左、右、右、左）。
③操作数采用直接地址方式。
④外设和主存统一编址，当a10=0，访问主存；a10=1，访问外设。
⑤自编微指令格式和微程序。
⑥自编调试程序及应用程序。
4 结语
计算机实验总结范文4
进行冶金采矿类专业计算机实验室管理系统的优化设计，确保实验室管理的高效运转。系统采用LabWindows/CVI进行实验室信息管理系统开发，采用嵌入式Linux进行内核编译，系统主要包括了信息处理模块、网络通信模块和人机交互模块。在于x86的标准PC环境实现计算机实验室管理系统的软件开发和实现。研究表明，该系统对计算机实验室的管理信息的处理效率较高，进程跟踪实时性较好，稳定可靠。
关键词：
冶金采矿；计算机；实验室管理；软件开发
在物联网和计算机网络信息平台下，设计冶金采矿类专业计算机实验室管理系统，提高计算机实验室的工作效率。大型计算机实验室的信息管理系统是构建在物联网环境下的，实现对计算机硬件设备的联网管理和集成调度，保障计算机实验室的稳定可靠运行。随着信息处理技术和软件集成开发技术的发展，对冶金采矿类专业计算机实验室管理系统软件设计，确保实验室管理的高效运转[1]。系统采用LabWindows/CVI进行实验室信息管理系统开发，采用嵌入式Linux进行内核编译，实现系统集成设计。首先进行了计算机实验室管理系统的总体设计，然后进行模块化设计和调试，得出有效性结论。
1计算机实验室管理系统设计及技术指标分析
本文设计的冶金采矿类专业计算机实验室管理系统主要分为计算机实验室管理信息处理模块、网络模块、数据存储模块、通信模块以及人机交互模块等，采用的DSP是AD公司的AD9225芯片进行计算机实验室管理信息的高速处理和采集。搭建入式Linux软件开发环境，在Windows或Linux计算机进行信息系统的数据库开发和设计，采用交叉编译环境，在Linux下编译程序生成冶金采矿类专业计算机实验室管理的目标文件[2]。在组件设计中，通过调用request_irq()函数实现译码和时序控制设置分频器和信息存储结构分布的脉宽值。根据上述参数设定，进行信息存储系统的模块化设计，在存储系统的资源配置模块设计中，先打开SCSI数据硬盘，设定源代码，在LabWindows/CVI中为用户提供GPIB488.2库，基于X86架构编译生成的可执行代码，完成系统的总体设计，根据上述系统总体设计要求，得到本文设计的冶金采矿类专业计算机实验室管理系统软件的技术指标描述为：8通道同步计算机实验室管理信息采样；D/A分辨率：12位；X86架构下的代码编译功能。根据上述技术指标分析，进行系统的模块化设计和软件开发。
2计算机实验室管理系统软件模块化
设计及集成开发实现在于x86的标准PC环境实现计算机实验室管理系统的软件开发和实现。软件开发中，首先配置和编译Linux内核，Linux配置系统包括：配置工具、配置文件、makefile。输入“#makezImage”命令，开始编译内核，计算机实验室管理系统软件的根文件系统采用库文件、脚本、配置文件进行数据保存。使用tarjxvfbusybox-1.14.2.tar.bz2命令进行计算机实验室管理系统的Busybox编译，构建实验室管理系统的数据库访问模型，计算机实验室管理系统的Busybox编译模块如图1所示。在上述进行程序编译的基础上，进行MVB总线控制设计，对冶金采矿类专业计算机实验室管理系统D/A转换器输出进行调制解调。实现了计算机辅助视觉下的冶金采矿类专业计算机实验室管理的网口、串口、USB口的控制，提高系统的集成管理和调度能力。
3系统调试和性能测试
根据上述设计的软件系统，进行计算机实验室管理系统的软件调试测试，构建管理信息数据库，实现冶金采矿类专业计算机实验室管理文件系统配置和编译集成开发，为测试性能，以实验室管理任务执行时间为测试指标，得到仿真结果如图2所示。从图可见，采用本文方法进行计算机实验室管理，实时性较好，执行时间较短。
4结束语
本文进行冶金采矿类专业计算机实验室管理系统的优化设计，系统主要包括了信息处理模块、网络通信模块和人机交互模块。在于x86的标准PC环境实现计算机实验室管理系统的软件开发和实现。研究表明，该系统对计算机实验室的管理信息的处理效率较高，进程跟踪实时性较好。
参考文献：
[1]冬梅,侯春辉,路敬祎,等.基于单片机的直流电机远程智能监控系统设计[J].电子设计工程,2015,(19):21-23.
计算机实验总结范文5
关键词：微机原理；课程；实验教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）06-0281-02
一、引言
《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合，具体而言，就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展，传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比，计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点，同时可实现计算资源共享，从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性，要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及设备的基本原理和方法的基础上，将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体，完成预定的任务。
本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后，再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程，学生只有通过本课程的理论学习，在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上，动手构造有关电路并上机调试设计的程序，才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。
二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题
在传统的教学活动中都是以教师为中心，教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播，学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学，课堂讲解传授理论知识，实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点，而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法，一般只要求学生根据试验原理总结实验现象，而这些试验现象都是一种必然的结果，这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验，但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此，对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。
三、《计算机控制技术》实验教学的改革
1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始，新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面：第一，增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言，在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标，然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求，能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二，由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的，所以要求学生能够完成试验表格的设计，且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三，增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次，所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。
2.减少验证性的实验内容，增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目，共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力，促使其提高学习热情和主动性，使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上，要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外，不给定实验电路图，不指定详细的接线步骤，完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用，除专门规定的验证性实验外，不指定详细的编程步骤，不给定详细的流程图和实验程序，对学生完全开放，由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥，去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结，发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外，还应满足学生自由进行实验的要求。为此，采取了开放式的实验室管理办法，将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源，自己拟定试验目的以及预期试验结果，并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验，这样学生的实验内容和要求都会有所不同，进而促进学生的学习兴趣。
3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学，除了规定的课程实验之外，教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥，比如，对新技术理论感兴趣的同学，可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料，探索科学研究的前沿，成立讨论小组，并开设专题报告，从而增加自己的阅历；对设计感兴趣的同学，可以提供基本的原材料，让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性，让学生能够感到学习也是一种乐趣，同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识，并将理论应用到实践，提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后，在兴趣小组中选取一部分优秀作品，根据作品的创新性和实用性，指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师，可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中，让同学尽早地接触科研活动的整个过程，启发学生独立思考，充分发挥学生的创造性，提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛，比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等，这些竞赛活动使学生受益非浅，从学生被动地要求做实验，到学生主动地要求进实验室做实验，加深了对课本知识的理解与融会贯通，学到了许多书本上所学不到的东西，培养了创新设计能力。
四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果
1.激发了学习积极性，提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到，也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统，这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值，学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力，无法在课本中找到现成的答案，只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决，从而促进了学生学习和自主思考的能力。
2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中，学生不用思考也不需思考，只是按照已知的实验步骤完成实验，只是一个被动的接受者，很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生，让学生成为实验的主体，改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路，摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始，进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中，给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间，激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来，培养了他们的创新意识和创新能力。
3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源，工程实践是创新的基础，提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书，学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节，需要通过不断的摸索，总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中，学生通过对相关资料的归纳、整理，对实验过程做有效的梳理，认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法，充分地认识设计的优缺点，为探索更加优化的设计、实现方案，为今后的工作实践打下良好的基础，从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。
五、结论
通过实验指导书的改编，提倡学生自己编程做计算机控制技术实验，这激发了学生的兴趣，增强了学生自主思考、综合运用知识的能力，提高了学生分析问题解决问题的能力，训练了学生的创新能力和创新意识，取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展，一些先进的实验设备已经到位，如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等，我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来，开发更加先进、更具有实际意义的新实验，为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。
参考文献：
[1]马常旺，林卫星，谢建军.计算机控制技术实验课的改革与实践[J].实验技术与管理，2004，（2）：125-128.
[2]孙坚，王强.宽口径培养模式下《计算机控制技术》的教改与实践[J].中国电力教育，2013，（28）：130-131.
计算机实验总结范文6
［关键词］计算机组成；农林院校；教学；实验
0引言
我校在创建世界一流农业大学的进程中，积极营造交流、开放式、国际化办学的教学氛围，开展深度科研协作，努力实现“产学研紧密结合的世界一流农业大学”。我校自20世纪70年代末开设计算机应用课程以来，曾先后多次调整教学内容，以适应时展的需要。正是在此背景下，在当前信息技术飞速发展的今天，如何开展高等农林院校“计算机组成与系统结构”课程教学，如何改革课程的理论教学、实验教学及课程授课令人深思。
1课程现状
“计算机组成与系统结构”（简称计算机组原）是我校计算机科学与技术、信息管理与信息系统、电子商务和软件工程专业的核心基础课。该门课程呈现出学生难学、教师难教的现象，其原因在于该课程理论性强，概念和知识点繁、杂、抽象。为使学生具备扎实的基础理论和良好的动手实践能力，作者自2006年春开始讲授本门课程，结合多年的教学、教改实践，从以下几方面对该课程的教学进行了一些尝试性探索。
2教学优化过程及实践
2．1优化教学内容，突出重点、难点，补充科技前沿知识由于该课程具有概念繁杂和内容抽象的特点，且每节内容都可扩展开独自形成完整的知识体系，在有限的教学时间内不可能对计算机系统的五大部件和实现技术都进行详细讲解，为此学院及系部每年组织各类教研活动，如集体备课，集体讨论教学大纲，研讨教材重点、难点和疑点，确定实践环节；组织教师之间互相听课，取长补短；新任教师试讲等。2．2强化实验教学设计，提高动手实践能力实验教学是本课程的重要实践环节，是抽象理论的科学验证，有助于提升学生对理论的认知，可激发学生的学习兴趣。我校采用清华大学教学实验机TEC－XP，以验证性实验为主，在实验过程中增加附加的设计型教学实验任务。在授课过程中讲解实验机中的设计思想，让学生清楚了解硬件的连接及程序的实现过程，在实验过程中，通过实验内容逐级深入的方法，使教学试验机的设计思想逐渐渗透，最终实现教学目标。2．3因材施教，运用灵活多变的教学方法及手段为使课堂授课丰富愉悦、内容饱满活泼，为使学生能尽快融会贯通，这就必须对教学内容进行精心设计，多种教学方法相结合并贯穿授课始终。作者结合多年的教学经验总结，极大地提高了学生学习兴趣，极大地提升了教学质量。2．3．1培养学生学习兴趣的互动式板书与PPT教学手段结合教材内容，充分运用现代网络技术，利用图片、动画、视频等多媒体素材设计PPT，帮助学生理解枯燥的计算机组成原理概念，提高学习效果。如第一章计算机系统概论中讲授计算机执行ax2＋bx＋c，以学生熟悉的C语言知识，板书介绍非常重要的地址概念，引导学生熟悉用户程序存放的内存单元地址、自定义变量地址，PPT动画展示运算器的加、乘运算的基本过程。2．3．2客观真实的案例教学法对感性认识不强的计算机组成概念，使用案例教学法可帮助学生消除对计算机的神秘感。如在讲解多体（存储器）交叉存储系统时，通过下述案例，以科技文献及图片素材让学生逐渐了解并掌握大型机（或巨型机）中多体交叉的知识点，有助于后续Cache命令率的学习。2．3．3科学地利用教师的主导作用，运用生活化、形象化的类比教学法作为专职专业课教师，任何时候都可通过课堂中的点滴小事与学生交流，询问他们是否已理解了授课内容和难点、重点知识。作为授课中“人类灵魂的工程师”，真诚关注、鼓励、教育学生注重专业修养，提高综合素质。为避免学生“知其然，不知其所以然”，避免死记硬背，结合日常生活中的实例，采用类比教学法，形象生动、由浅入深地让学生理解计算机中艰涩的概念，最后达到深入浅出的教学效果。如存储器，犹如仓库，计算机中用于存放指令和数据；“按地址寻访”，是指计算机根据地址寻找内存单元和IO部件，地址的概念正如现实生活中区别某人的身份证号码，或现实中的座机号码，或计算机网络中的IP地址。总线中的异步串行通信犹如食堂排队买饭、火车站排队买票等，逐比特的传输；应答信号如通信双方握手一样，成对出现。Cache与主存地址映射过程是本课程的难点和重点，将Cache与主存的地址映射比作火车座位的对应机制，有助于学生对Cache地址映射的理解。讲解寻址方式时，以去宿舍找学生作类比，若已知学生的具体宿舍号，则为直接寻址；若询问宿管办阿姨，则为寄存器间接寻址。介绍运算器的功能时，指出运算器只做一件事，即算术逻辑运算，其余均不参与；控制器的功能就是大总管，控制并管理计算机所有的行为和操作等等。2．3．4强化重点，当堂消化难点，采用专项典型习题讲解法我校采用的教材是由唐朔飞老师主编的国家“十一五”规划教材《计算机组成原理》（第2版）。由于该课程具有很强的理论性以及学生考研的需求，通过对大纲的重点难点知识第四章CPU与存储器的连接、高速缓冲存储器，第六章计算机的运算方法及第十章CU的设计的典型例题、习题进行讲解，能有效巩固、加强学生对所学知识的理解。同时，预留少且精的课后题，以再次加深对知识点的理解，培养学生的思维能力。
3鼓励个性化发展，完善考核方式
课程考核是教学过程的重要组成部分，是实现教学目标和检测学生学习成果的一种手段，贯穿授课及实验过程的始终。本门课程考核的主要内容是学生对整机的基本组成及工作原理的理解程度，以及对基本概念、基本知识的掌握程度。经过多年的教学经验总结，课程考核基本由以下三部分组成。（1）随堂测验（占总成绩的10％）。为了督促和鼓励学生对课程的学习，在重点章节后进行随堂测试，主要考核学生对重点难点内容的理解及掌握情况，随时发现学生在学习过程中存在的各类问题，及时调整教学方向。（2）验证实验及设计型实验（占总成绩的20％）。规范实验教学，严格考勤制度，采用单人单机的形式，主要看重实验过程、实验结果，轻实验报告成绩。对学生的实验验证报告、设计型实验的完成状态以实验截图的形式提交，实验完成后当场验收并给出验收成绩。在所有实验完成后，提交相关代码及实验文档，并给出实验报告成绩。实验成绩由三部分构成：验收成绩占50％，报告成绩占30％，实验考勤占20％。（3）期末考试（占总成绩的70％）。该课程一直沿用闭卷理论考试；课程全部结束后，进行期末考试，全面考核学生对基础理论、基本原理的掌握程度与分析水平。
4总结
鉴于我校地处西北及正处于“创建世界一流农业大学”战略时期，以及计算机组成与系统结构课程的特殊性、重要性，这就决定了该课程的教学改革与实践是一项大工程，需要从理论授课、实验验证、课程考核等多方面同时进行教学优化，以上整个教学过程优化的思考与实践，已取得了较好的效果。作为高等农业院校，我院的本科毕业生受到了国内知名IT公司的好评和青睐，在华为、阿里巴巴、百度、迅雷、网易、美团网、去哪网等公司就业，不少已是部门负责人，连续四年一次性就业率达98％，年薪10万元以上的毕业生每年在12人次以上。虽然取得了一些成绩，但距离世界一流农业大学的创新型人才培养还有一些距离。“计算机组成与系统结构”的课程教学优化需要做的工作还有很多，各种教学方法、教学手段也并不是一成不变的。随着网络技术、信息技术的不断发展，专业教师只有不断进行学习、更新、优化、探索、总结，才能持续有效地提高教学效果、教学质量，持续有效地满足新时代下学生不断增长的求知需求。
作者:黄铝文 陈 勇 李书琴 张志勇 单位:西北农林科技大学
参考文献:
［1］陈仁甫，邓名万．IBM370系统结构及其发展［J］．计算机工程与应用，1985（5）：1－7．
［2］刘彬让．研究型农业大学国际化办学问题的思考———以西北农林科技大学为例［J］．高等农业教育，2013（6）：30－33．
［3］唐朔飞，刘旭东，王诚，包健，熊桂喜．“计算机组成原理”课程教学实施方案［J］．中国大学教学，2010（11）：42－45．
［4］王革，张景书，杨胜良．对产学研紧密结合办学特色的认识与实践［J］．中国高教研究，2005（1）：14－17．
［5］徐正春．CRAY－1计算机系统简介［J］．电子计算机动态，1978（4）：19－33．
