計算機硬件課程論文范文
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第1篇
目前國內高校的計算機專業硬件類主干課程從低到高分成數字邏輯、計算機組成原理和計算機體系結構。主要存在兩個問題：一是教學內容相對老化：課程內容講述以中小規模、集成電路設計數字系統，與當前大量使用大規模超大規模集成電路和EDA工具的大趨勢不符合；二是各課程之間尤其是數字邏輯和計算機組成原理的各知識點關聯性不強。計算機組成原理的控制器設計以微程序方法為主，與當今廣泛采用的RISC處理器的硬接線法控制器技術不相適應。
計算機組成的實驗內容是對設計好的部件進行連線，學生對各部件的具體實現并不是很清楚。我們希望通過教學內容的改革，使學生能深入了解計算機尤其是CPU部件的硬件實現細節，為后續的計算機體系結構的學習打下。
2數字邏輯與部件硬件課程設計課程內容更新分
2.1數字邏輯電路基礎內容
基礎部分內容包括兩大部分。第一部分是VHDL語言和EDA工具的使用。我們講述的所有內容都要求學生能用VHDL語言描述，EDA工具選擇與實驗配套的Xilinx ISE，與實驗的側重點不同，課堂內容中主要使用仿真部分功能。第二部分是電路基礎部分包括組合電路部分的基本的邏輯門，多路器和譯碼器，算術電路。時序電路部分的觸發器、寄存器、計數器、有限狀態機。有限狀態機是CPU控制器的基礎，除了要求掌握用觸發器和邏輯門實現外，還要學生掌握用計數器和多路器實現有限狀態機。講述密碼鎖實現的兩種方法：一種實現方法是傳統的作為一個整體的有限狀態機來實現。第二種方法是把整個有限狀態機分成兩部分：數據通路由數據寄存器、多路選擇器和比較器構成；控制器的有限狀態機根據數據通道的狀態對數據通道進行控制。在有限狀態機中引入數據通道和控制單元的概念，加深學生對計算機部件及其相互關系的理解。
2.2計算機部件相關內容
這部分內容主要講述三大部分內容：一是指令系統，以RISC架構的MIPS指令系統為主線；二是在講述了密碼鎖的基礎上引入CPU的數據通路及控制器的實現，控制器講述微程序及硬接線法，并以RISC處理器中常用的硬接線法為重點；第三部分內容是綜合前面學的知識，講述實現一個單周期簡單CPU的過程。簡單計算機的狀態單元有程序計數器PC、程序存儲器IM、數據存儲器DM和寄存器文件RF。程序計數器是一個32位的寄存器：寄存器的輸出值指向當前指令，輸入PC′指向下一條指令。程序存儲器只有一個讀口，它有一個32位的地址輸入A，32位的數據讀輸出（指令）RD。寄存器文件包含32個32位寄存器，包含兩個讀口和一個寫口。每個讀口對應5位地址輸入，A1和A2，對應的數據口為RD1和RD2，一個寫口WD3對應的5位地址A3。數據存儲器可讀寫，如果寫信號WE有效，數據從WD口寫入存儲器，否則數據從RD口讀出。除此之外，還有加法單元計算地址及跳轉。所有部件用VHDL語言描述，配合實驗課程在實驗儀上完成一個十多條指令的RISC CPU的設計。
3計算機體系結構課程內容及實驗設置
去除重復的MIPS指令系統，增加新的數據級并行內容，增加硬件具體實現的實驗，分兩步實現：第一步，在數字邏輯與部件設計的單周期CPU的基礎上實現一個5級流水線（取指、譯碼／讀寄存器、執行／有效地址計算和寫回）的定長指令，硬接線控制器的32位RISC處理器；第二步，實現一個直接印象或二路組相聯的Cache。指令級并行部分包括動態調度，前瞻執行等不適合硬件實現的實驗采用軟件模擬。
4結束語
第2篇
（一）項目教學法的含義
所謂項目教學法就是“以項目為主線、以教師為主導、以學生為主體、以多元化評價為手段”，是指學生在老師的指導下，以小組工作方式，實現對一個相對獨立的項目的信息收集、方案設計、項目實施以及最終評價。這種方法可控性好，培訓周期短，見效快。學生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環節的基本要求，是一種以學生的自主性、探索性學習為基礎，注重理論與實踐相結合，促進學生主動積極發展的一種新型的教學方法。
（二）項目教學法的理論基礎
從學習者的角度來看，項目教學法更加適用于各類實踐性和操作性較強的知識和技能的學習。項目教學法可以幫助學習者明確學習目標，同時也能幫助學習者增強參加工作后的適應能力。從教師的角度說，項目驅動是一種建立在建構主義理論基礎上的教學方法，適用于培養學生自主學習以及分析問題、解決問題的能力。在這里，項目的確定、完成和對完成項目情況的評估成為教學的中心環節，教師由傳統的“主角”轉變為“配角”，學生也不再把學習當作任務，而是根據項目需求來學習，由被動地接受知識轉變為主動地尋求知識。項目驅動教學法符合探究式教學模式，適用于培養學生的創新能力和獨立分析問題、解決問題的能力。并且，項目驅動教學法符合計算機系統的層次性和實用性，按照由表及里、逐層深入的學習途徑，便于學生循序漸進地學習各應用軟件的知識和技能。在這個過程中，通過完成的項目，學生還會不斷地獲得成就感，并更大地激發起求知欲望，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。
二、項目教學法在計算機應用軟件教學中應用的可行性與意義
（一）可行性
首先，完成計算機應用軟件方面的項目任務，所需要的硬件資源比較少，通常情況下只需要一臺或者是若干臺計算機組成的網絡，比其他如汽車維修、各種工程機械的操作等教學所需要的儀器和工具都要簡單、便宜。其次是開發項目失敗之后一般也不會有多大的經濟損失，其他專業的項目一般情況下都經不住折騰，一旦失敗就將面臨巨大的經濟損失。從這一點上就可以看出應用軟件教學的巨大優勢。再者，計算機應用軟件的項目設計業比較容易，如果能承接社會上的開發項目最理想，如果一時找不著這樣的項目，可以就地取材，為學校開發一些具有實用效果的圖像、多媒體、網頁等。同時還可讓教師根據自己的項目開發經歷作為項目任務，由老師做項目需求方來檢驗學生的作品。總之，我們認為，無論是從項目、經濟、設備等方面考慮，在計算機應用軟件教學中采用項目教學法都具備成熟的條件。
（二）意義
在現在的中職學生中存在著一個我們不得不接受的現實，那就是普遍存在著的“三差”現象，即自學能力差、學習主動性差、對知識的記憶力差。通常情況下，人學習的動力有兩個主要來源，一個是有濃厚的興趣，另一個是有著明確的目的。如果是為了興趣而學習，學習效果肯定會十分的明顯，但是興趣缺不好培養。大多數人學習的動力來源都是為了一定的目的。他們學習的目的并不是老師們想象中的畢業分配、工作就業，因為這些都是遙遠的事，眼下學習真正的目的只有一個:通過考試。而項目教學法正是構建一個與考試一樣甚至比考試更近期的目標強迫學習完成，通過刺激學生學習的動力，從而提高學生學習的主動性。由于在項目的實現過程中，學生必須主要依靠自己的力量來完成，這就迫使學生自己看書學習，從而提高了學生的自學能力，對所學知識的記憶也更加牢固。
三、項目教學法在教學過程中的應用
在教學過程中使用項目教學法時有些必須要注意的問題：（1）項目的確立應以訓練學生實際技能為目的，以提高學生學習興趣；（2）應加強項目和市場、行業需要的銜接，并根據市場和行業的需要及時調整；（3）項目的難易度應和學生的學習水平相當；過難的項目會打擊學生學習的信心，增加學生的畏難情緒；過簡單的項目會讓學生沒有新鮮感，沒有挑戰性，從而使學生沒有成就感，無法吸引學生的興趣；（4）項目的確立應注意涵蓋的知識點的全面性及系統性，注重項目間的知識點的聯系及揉合。
下面就主要從photoshop與flash這兩個常用軟件的教學來談談對項目教學的應用。
（一）項目教學法在photoshop教學中的應用
Photoshop是Adobe公司旗下最為出名的圖像處理軟件之一，集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創意，圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件，深受廣大平面設計人員和電腦美術愛好者的喜愛。在進行photoshop教學時為學生設計了一個項目。項目任務涉及的內容是：繪制圍棋盤和黑白棋子。這個設計項目任務的目標是引導學生通過團隊合作設計方案，并使用Photoshop軟件合作完成該項目，增強學生實際動手能力。教學過程如下：第一，分析項目要求，明確操作內容和基本步驟，讓學生對實現任務的過程有整體的認識，并讓學生學會分析項目需求。第二，分配任務，將項目分成兩組合作完成，一部分負責圖形的繪制，另一部分負責對整體效果進行設計。教師巡回進行指導，通過有針對性的指導和學生之間的互相學習，會使所學知識得到升華。這一個過程中讓學生自行組織并分配任務，老師只做一些有指導性質的提示，讓學生獨立完成任務，增強學生的獨立性。第三，學生充分應用已學知識和所具備的操作水平、技能合作完成實現任務要求，這個過程是整個教學的重心，操作時會真實反映每個學生對基本理論知識、操作方法、操作步驟的掌握情況，特別是學生協同合作處理實際問題的綜合能力。通過這一個步驟切實的提升學生的實際動手能力，讓學生更加熟練的掌握photoshop。整個教學過程以實現項目要求為目的，將學生已學的知識有機地組合起來，并使學生對相關內容加深理解。通過分組協同操作及對問題的分析，不但掌握了操作技巧和方法，而且提高了合作處理問題的能力，開闊了思路，增強了團隊合作精神。
（二）項目教學法在flash教學中的應用
Flas的應用已經越來越廣泛，利用flas制作各種形式的賀卡也已經比較常見。為此以“制作Flash圣誕節賀卡”為項目，要求學生綜合運用各種知識完成賀卡的制作。具體的教學實施過程如下：
1.分析項目要求。
首先給學生展示已有的各種圣誕賀卡，然后要求學生自己設計出給親朋好友的時間約10秒鐘的圣誕賀卡。
2.制定計劃，并分配任務。
由各小組長在組內組織討論項目設計方案，并對小組成員進行分工，分別有動畫制作、圖片加工、文字處理、書寫任務書等工作；確定10秒左右動畫的大體內容及每一個場景的設計思想；寫出書面內容交由教師提出修改意見。
3.項目實施。
每組成員在小組長的帶領下開始分工制作；教師進行巡查，了解各小組的進度，督促各小組成員按計劃積極參與研討；各小組成員按分工的任務積極與組長進行協商，探討解決問題的方案；教師對學生提出的關鍵問題進行積極的引導，激發學生的創作能力；完成后每組選出一個優秀的產品交教師供評比。在制作的過程中，教師應該將自交給學生，只在關鍵的時候給予提示，在
4.作品完成的時候再給予點評。
第3篇
在計算機軟件方面，課程的教學主要是以計算為主，在教學過程中，主要是培養學生的操作能力，以此讓學生能夠對理論知識更好的掌握以及在日后的工作中能夠更好的利用所學的知識是計算機軟件教學的目的所在，但是，這些計算機軟件課程在教學的過程中有著以下的幾個共性特點；
1.1在教學過程中都要以軟件來當做平臺在計算機軟件教學過程中，老師們所教的以及學生們所學的都是要依賴軟件本身，老師在教學的過程中主要是對計算機的操作和語言語法的講解，學生在學習的過程當中也主要是對計算機軟件的掌握和利用計算機軟件來完成一些相關的設計任務，或者是能夠掌握到一種語句的編程方法。可以說老師的教學和學生學習都是要以軟件為載體的。
1.2計算機軟件具有著操作性以及實踐性在計算軟件課程當中，主要是以學生掌握軟件的操作以及應用編程為目標，在實際的教學過程中，學生們只有積極的去參與，在學習中多動手動腦，身臨其境的去體驗，才能對計算機軟件這門課程在學習的過程中取得良好的效果，不是僅僅依靠著聽課就能夠學習好這門課程。
1.3在教學中具有著一定的交互性在計算機軟件課程教學過程中，主要是以計算作為基礎，在教學的過程當中主要是強調對軟件的操作以及演示，而學生以及老師要對計算機的每一次操作都要有著相應的反饋結果。所以，在計算機軟件教學的過程中包含了學生、老師以及計算機之間的一個動態交互特性。
2多媒體教學所具有的特點和缺點
隨著科技的進步，多媒體教學逐漸成為了一種重要的教學手段，與傳統的教學相比，多媒體教學具有以下的特點：
⑴表現力和可視效果得到加強，多媒體具有的試聽功能可以提高教學的感染力，吸引學生的注意。
⑵容易控制，每章的內容可以快速的找到，教師可以很容易的掌握。
⑶節約時間，老師講解題時，可以提前編寫，節約了在黑板上書寫的時間。以上的的這些優點使得老師更喜愛用多媒體教學，然而，事物都是有兩方面的，對于軟件類課程來說，這種多媒體教學就不怎么使適用，原因有以下幾點：
1）多媒體教學確實節約了一些時間，但在一些編程類課程上，當講解到編程方法時，老師親自動手在黑板上編寫比給學生們直接展示效果要好得多。
2）在多媒體教學過程中，知識傳播的速度很快，學生不一定能跟上老師的速度，所以學生接受知識信息的的效果也未必理想。
3在教學過程中的方法
在教學過程中，根據軟件類課程的特點，如果僅僅只是把PPT教學來作為多媒體教學形式來講授軟件類課程，在教課的過程當中并不會取到一個良好的效果。這是因為計算機軟件這門課程在操作的過程中具有著較強的操作性，如果在教學的過程中只是采用傳統的按部就班的方式來教學，那么學生在學習效果和效率方面都不會很理想。我們在計算機當中要安裝著教學過程中所需要的軟件，以此來作為多媒體教學的輔助手段，在軟件的安裝過程中，我們要直觀的向學生展示安裝的過程。對于書本當中的一些例題，可以在計算機當中直接的展示給學生看，并且可以在原有的例題上面進行一些修改，在一些比較容易出錯的地方以及一些容易混淆的程序上給學生們做對比的展示，在適當的時候，可以有目的的運行一些出錯的程序，并且針對這個程序的結構來給學生們進行講解原因以及改正的方法。這樣學生在以后的程序編寫過程中可以根據編譯的情況自己就能夠找出錯誤的原因并且能夠加以修改。在計算機軟件教學的過程中，具體有著以下的幾個方法：
3.1教學環境多媒體教室一般都采用投影儀的模式，對與這樣的模式，在投影儀的亮度以及屏幕大小方面一定要注意，以此來保證學生們可以舒適的看到屏幕上面的內容。另外一方面，使用投影儀時最好不要占用到整個黑板，適當的留出一部分空間，以便教師在講解時可以把一些重點和難點書寫在黑板上。
3.2演示課件時要具有交換性首先，在軟件課程制作時要注意知識性以及美觀性的相結合，其次，在軟件的切入時要注意界面。這樣可以更好的把軟件的操作和理解相結合到一個文件當中來對學生進行展示，在運行的過程當中，通過對不同或者是相同的例題分析，可以更好的交會給學生透過問題的具體形式，來抽象的表現出本質特征，從而也能夠更好的培養出學生舉一反三的能力，使教學的效果也能夠得到明顯的改善。最后，在使用PPT教學時可以更好的節省老師的板書時間，往往會使一堂課的內容信息量相當大，學生在接受的過程中也會比較吃力。在多媒體這個強大的教學平臺支持下，我們便可以很容易的實施這樣的教學辦法。
3.3通過使用案例教學在計算機課程當中，軟件的語法以及知識點相對比較零散，在教學過程中，我們需要通過對各種例題來建立知識點之間的聯系，以此來方便學生的記憶。可以通過使用案例教學的方法在解決實際的問題當中，通過對軟件的每項功能以及操作，使得學生可以更好的理解為何提供這些功能，以及功能之間的操作有何聯系。
4結語
