CDIO模式下《现代计算机组成原理》的设计与实现

二、 课 程地 位
校内拓展第二课堂 ， 提高工程实践技能。
３ ． 强 化实 践教 学 环节 。 以实验 和项 目设计 为核 ｇ ， Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ
是教学理念 的集中体现 。 在《 现代计算机组成原理》 课程教 学过程中 ，建设一个灵活高效开放的实验教学和科研体 系， 实验教学 、 项 目设计开发 、 社会服务贯穿于本课程教学 的始终。基础实验教学如 “ 组合电路设计 ” 、 “ 时序 电路设 计” 、 “ Ａ Ｌ Ｕ 设计” “ 移位运算器设计 ” 等， 加深学生对基本概 念 和核心知识 的理解 ； 设计性实验 “ 基本模型计算等精度频率测试系 统设计” 、 “ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 与外部 １ ６ 位Ｒ Ａ Ｍ接 口” 等， 综合 实验教学 如 “ 流水线Ｃ Ｐ Ｕ 综合实验 ” 、 “ 数据通路” 、 “ 微控制器组成 ” 等要求学生深入分析整机的组成与结构 ， 以课程设计和生 产实习的形式将系统知识综合运用于实践教学体系中， 培
到实践的过程 中“ 做 中学” 和“ 基于项 目的学习” 是《 现代计 算机组成原理》 的主要教学模式 。 在教学过程中探索Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ 模式下在教学大纲 、 课程内容 、 教学方法 、 课程评价等方面 进行了一系列改进 ， 学习过程中注重能力 的培养和习惯 的 养成 ， 具备较强的项 目开发 、 设计能力及创新能力。
养学 生 勤 于 思考 、 勇 于创 新 的 能力 ； 开 设设 计性 和 创 新 性 强 的专 业 项 目， 以“ 设 计Ｎ ｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ 系统 ” 、 “ 为Ｎ ｉ ｏ ｓ ｌ Ｉ 系 统 定制 复
在计算 机科学与技术专业的基本课程体系中 ， 《 计算 机组成原理》 和《 计算机体系结构》 处于核心地位 ， 成为计 算机专业的核心课程 ， 它在计算机类专业 的课程地位上起 着承上启下 、 软硬件兼容 的重要作用 ， 在实验和实践方 面， 多数高校仅完成简单模型Ｃ Ｐ Ｕ 的验证性实验 ， 根本谈不上 设计 ， 更没有国外高校类同的 自主创新型Ｃ Ｐ Ｕ 设计实验任 务， 自主 创新 能力 培 养与 训 练方 面 的课程 内容 偏 少 ， 因此 ， 应用Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ 教学理念 ，培养拥有 自主知识产权计算机部件 或 系统设 计及 创 新设 计 能力 的人 才 。 三、 Ｃ Ｄ Ｉ ｏ 模式下《 现代计算机组成原理》 的教学探 索
【 教法研究】
Ｃ ＤＩ Ｏ模式下《 现代计算机组成原理》 的设计与实现
楚荣珍 ， 孙胜娟
（ 河北工程大学 ， 河北 邯郸 ’ ０ ５ ６ ０ ３ ８ ）
摘要 ： 现代计算机技术发展 的速度异常迅猛 ， 高等院校计算机科学与技术的教学将 面・ 】 占 越来越大的挑战 ； 一方面更 多更新的知识有待传授 ， 另一方面 ， 学生在该领域 的 自主创新 能力有待更有效地提 高， 为此对《 现代计算机 组成原理》 的 教学按照ｃ ＤＩ ｏ教学模式进 一步进行设计和分析 ， 以利 于学生更好更全面地掌握新知识。 关键词 ： Ｃ ＤＩ Ｏ模式； 项 目驱动 ； 专业能力结构 ； 教学改革 中 图分 类 号 ： Ｇ ６ ４ ２ ． ４ 文 献标 志 码 ： Ａ 文 章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ３ １ － ０ ０ ８ ６ － ０ ２
与 实践
数乘法器硬件加速指令” 等为基础 ， 以小组为单位设计完 成一个模拟的项 目， 培养学生团队协作能力及实际动手能 力和创新能力ｉ ２ ］ 。 将各实践环节贯穿于教学过程始终 ， 较好 地实现了以能力培养为 目标的Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ 教学大纲要求。
４ ． 强 化案 例 化教 学 。 以往届 学 生 设计 的优 秀 作 品 、 科 研相关项 目以及企业实例来构建和完善案例库 ， 全面提升
Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ 是工 程 文化 教育 的 一种 先 进理 念 ，它 以工 程 项 目为主 线 ， 做到 将 理 论 知识 应 用 到 实践 中来 ， 在 理 论 转 化
步提高教师“ 教” 的质量 ， 充分调动学生学习的积极性和主 动性 ， 不断更新教学理念 ： （ １ ） 构建“ 理论教学 中的工程实 践” 和“ 工程实践 中的理论教学” 教学模式 ， 精选和组织教 学内容 ， 适当引入学科的新发展 ， 开 阔学生视野 。（ ２ ） 实施 启发式 、 探究式、 讨论式 、 项 目驱动的教学方法 ， 树立“ 能力 本位” 教育理念。（ ３ ） 教师积极参与到学生的学习中来 ， 互 换角色 ， 同时与科研单位 、 软硬件设计 和开发单位搭 建合 作平台 ， 采用教师“ 走出去” ， 资深专家“ 走进来 ” 的形式 ， 在
一
、
课程 内容
《 现代计算机组成原理》 是计算机专业的专业基础课 ， 作为《 计算机组成原理》 和《 计算机体系结构》 同类课程的 后续课 程 ，增加 了有关现代计算机组成 的新 知识点 ， 如 Ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｕ ｓ ｌ Ｉ 应用 、 大规模Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 应用 、 基于Ｊ Ｔ Ａ Ｇ 的多种测试手 段、 嵌入式模块 的应用 、 Ｓ Ｏ Ｐ Ｃ 技术 、 软核处理器系统设计 、 硬件描述语言 、 硬件仿真 、 软硬件联合设计与调试方法等。 应用Ｃ Ｄ Ｉ Ｏ 教学模式贯穿始终 ，其中有基于微程序控制模 式的８ 位Ｃ Ｉ Ｓ Ｃ 模型Ｃ Ｐ Ｕ 设计技术 ；基于状态机控制模式的 １ ６ 位Ｃ Ｉ Ｓ Ｃ Ｃ Ｐ Ｕ 设计技术 ； Ｍ Ｃ Ｓ ５ １ 系列单片机兼容型单片 机Ｉ Ｐ 软核系统设计方法 以及基 于流水线技术的１ ６ 位Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ Ｃ Ｐ Ｕ 设计技术等 ； 最后讲解 了基于Ｓ Ｏ Ｐ Ｃ 技术的Ｎ ｉ ｏ ｓ ｌ Ｉ （ ３ ２ 位 Ｉ Ｐ 软核嵌入式处理器 ） 嵌入式系统设计技术。