英文课程名称:Computer System Experiments课程编号:100225
授课语言:中文 学分: 1 总学时:34 实验学时:34
大纲执笔人:郭玉臣 大纲审核人:
课程定位和基本要求
课程性质:
本课程是计算机专业一门重要的专业必修实验课,它是在学生完成计算机专业软硬件基础与必修课程之后,让学生从计算机整体组成、总体设计的角度来研究和实现计算机系统,学习如何根据各种实际应用的需要,考虑和构建计算机软硬系统结构,以满足实际的应用需求。
课程面向专业:
计算机科学与技术、信息安全
实验基本要求:
通过FPGA开发板,设计相应实验,内容涵盖计算机硬件结构的电路原理图的理解、CPU设计、静态流水、动态流水、高速缓存等设计、接口驱动程序的开发以及具有较强综合性的应用软件开发,内容系统性强,丰富完整。
实验基本内容:
实验一 静态流水线CPU的设计与实现
实验二 动态流水线CPU的设计与实现
实验三 高速缓存实验
综合实验 设计计算机系统
二、“立德树人”教育内涵
计算机技术在国民经济发展中起到至关重要的作用。本课程是计算机专业一门重要的专业必修实验课,它是在学生完成计算机专业软硬件基础与必修课程之后,让学生从计算机整体组成、总体设计的角度来研究和实现计算机系统,学习如何根据各种实际应用的需要,考虑和构建计算机软硬系统结构,以满足专业人才在国家需要的计算机领域的应用需求。
高校是培养人才的重要基地,要“培养担当民族复兴大任的时代新人”是当今高校不可推卸的历史使命。首先把思想政治工作贯穿育人始终,教育事业不仅要传授知识、培养能力,还要把社会主义核心价值体系融入教育体系之中,引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观、荣辱观。其次注重自主化教育,让学生自我觉醒、自我完善,注重学生的主体性。本课程中有部分内容需要同学自学,可以充分发挥学生的主体性作用,激活学生内在动力。
三、学时分配
总学时 | 理论课学时 | 实验学时 | 习题学时 | 现场实践学时 | 上机学时 | 考核学时 |
34 | 0 | 30 | 0 | 0 | 0 | 4 |
四、实验项目和主要仪器设备与器材配置
序号 | 实验项目 | 实验类别 | 每 组 人 数 | 实验学时 | 主要仪器设备 | 设备复套数 | 主要消耗材料 | 所在实验室 | ||||
演示 | 验证 | 综合 | 设计 | 其他 | ||||||||
1 | 静态流水线CPU的设计与实现 | √ | 1 | 8 | PC机 安装ISE Design Suite 14.7、ModelSim PE 10.4计算机一台,Nexys4/Nexys3 FPGA开发板一块 | 每人1套 | 无 | 教室 | ||||
2 | 动态流水线CPU的设计与实现 | √ | 1 | 8 | 同上 | 每人1套 | 无 | 教室 | ||||
3 | 高速缓存实验 | √ | 1 | 8 | 同上 | 每人1套 | 无 | 教室 | ||||
4 | 综合实验 设计计算机系统 | √ | 2 | 12 | 同上 | 每人1套 | 无 | 教室 |
五、实验预习和实验报告的要求、考核方式
本课程的成绩综合评定,加强学生实验课程参与程度和应用动手能力考核的比重,按照平时成绩占20%,三个实验成果考核占40%,期末综合设计占40%的比例进行期末综合评定。
其中,平时成绩主要由三部分组成:(1)出勤及课堂表现,占50%;(2)实验成果和报告按时完成递交情况,占50%。
六、教材、实验指导书与主要参考书
教材名称 | 作者 | 出版社 | 版次 | ISBN | 教材性质 |
计算机系统实验指导书 | 郭玉臣 | 实验指导书 |