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基于认知负荷理论的计算机组成原理实验教学设计与应用 被引量:1
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作者 杨磊 司国东 +3 位作者 王春桃 黄沛杰 肖克辉 杜治国 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期177-181,共5页
计算机组成原理实验教学能提高学生系统设计及应用创新能力,但因其实验原理抽象、知识点多,实验平台复杂等特点也让学生在实验过程中产生较高的认知负荷。为解决高认知负荷对实验教学造成的负面影响,基于认知负荷理论对实验进行教学设计... 计算机组成原理实验教学能提高学生系统设计及应用创新能力,但因其实验原理抽象、知识点多,实验平台复杂等特点也让学生在实验过程中产生较高的认知负荷。为解决高认知负荷对实验教学造成的负面影响,基于认知负荷理论对实验进行教学设计,分析学生学习需要因材施教控制学生内部认知负荷,优化实验教材设计及呈现方式降低学生外部认知负荷,激发学生学习兴趣以提高学生相关认知负荷,提升实验教学效果。教学实践表明,新型教学设计有效降低学生实验过程中的认知负荷总量,计算机系统设计及创新能力得到较高的提升。此方法也可为其他实验课程教学改革提供参考。 展开更多
关键词 计算机组成原理 认知负荷理论 实验教学 成效研究
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基于组件的计算机组成原理虚拟实验室的设计与实现 被引量:30
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作者 王建新 张丽媛 +1 位作者 盛羽 刘丽娟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2469-2474,共6页
提出了一种基于组件技术的计算机组成原理虚拟实验室(PCOVL)的设计模型和实现方法。该系统采用Java语言实现,具有良好的平台无关性。以Java Bean组件技术开发元器件,并利用Java反射技术实现了系统动态调整组件属性和行为的功能;结合数... 提出了一种基于组件技术的计算机组成原理虚拟实验室(PCOVL)的设计模型和实现方法。该系统采用Java语言实现,具有良好的平台无关性。以Java Bean组件技术开发元器件,并利用Java反射技术实现了系统动态调整组件属性和行为的功能;结合数据驱动原理,多线程技术的wait、notify机制,以及锁的同步控制技术,提出一种基于数据驱动的触发式调度机制,有效的解决了具有复杂关系的组件之间的数据传递和调度运行的问题。PCOVL实现了可视化的定制实验流程、运行期间随机改变组件状态、以及实验结果的动态实时显示等功能,为开发计算机硬件类课程虚拟实验室提供了有力的技术支持和理论基础。 展开更多
关键词 虚拟实验室 计算机组成原理 JAVA BEAN 数据驱动 多线程
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基于FPGA的“计算机组成原理”实践教学的改革 被引量:19
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作者 葛桂萍 肖铁军 +1 位作者 陈才扣 马学文 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第4期12-15,共4页
针对"计算机组成原理"实践教学中存在的问题,围绕改革实验设备,开发基于FPGA全新实验平台;强化实践教学,构建多层次实践教学体系;加强实验过程的组织管理,完善考核机制等方面对"计算机组成原理"课程实践教学的改革... 针对"计算机组成原理"实践教学中存在的问题,围绕改革实验设备,开发基于FPGA全新实验平台;强化实践教学,构建多层次实践教学体系;加强实验过程的组织管理,完善考核机制等方面对"计算机组成原理"课程实践教学的改革作了深入的分析和探讨,并对今后的实践教学进一步改革作了一定的思考。 展开更多
关键词 FPGA 计算机组成原理 实验平台 实践教学体系 实验考核方法
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计算机组成原理理论实验教学无缝结合的新方法 被引量:27
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作者 张磊 郑榕 田军峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第5期168-172,共5页
根据多年来计算机组成原理课程的教学实验情况,提出了一种理论与实验教学无缝结合的新方法,在理论教学的基础上,构建随堂验证、独立实验与课程设计的层次化递进式教学模型。利用实践教学深化理论教学,以培养学生的动手能力和学习兴趣为... 根据多年来计算机组成原理课程的教学实验情况,提出了一种理论与实验教学无缝结合的新方法,在理论教学的基础上,构建随堂验证、独立实验与课程设计的层次化递进式教学模型。利用实践教学深化理论教学,以培养学生的动手能力和学习兴趣为目标,降低理论教学的难度,提高教学质量。同时,从学生的接受能力和实验效果出发,以教学渐进性模型为基础提出了一套完整的针对计算机组成原理课程的教学改革实施方案,该方案已应用到实际教学中,取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 计算机组成原理 实验教学 QuartusⅡ 教学改革 层次化模型
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工程认证背景下计算机组成原理课程设计改革 被引量:15
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作者 张磊 何杰 +3 位作者 齐悦 王建萍 郑榕 单柳昊 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第4期179-185,共7页
基于工程认证以成果为导向的理念,重新梳理了计算机组成原理课程设计的教学目标,设计了层次化的实验内容、测试驱动的实验平台以及全视角的考核方式。学生从基础实验学习、拓展实验探究到创新实验设计,层层递进,实现了从仅具备简单的数... 基于工程认证以成果为导向的理念,重新梳理了计算机组成原理课程设计的教学目标,设计了层次化的实验内容、测试驱动的实验平台以及全视角的考核方式。学生从基础实验学习、拓展实验探究到创新实验设计,层层递进,实现了从仅具备简单的数字系统设计能力到拥有复杂数字系统设计能力的自然过渡。不仅从整体上提升了学生的分析设计能力和工程实践能力,还提高了运用现代工具解决复杂工程问题的创新能力,激发了学生的创新热情和对课程设计的兴趣。 展开更多
关键词 计算机组成原理 课程设计 复杂系统设计能力 测试驱动
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计算机组成原理虚拟实验系统的设计与实现 被引量:13
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作者 张雯雰 肖娟 +1 位作者 刘华艳 廖隽婷 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第5期62-66,共5页
为增加使用灵活性、降低程序复杂度、提高实验效果,提出了一种基于浏览器客户端技术的计算机组成原理虚拟实验系统设计方案。该系统全部采用浏览器客户端技术实现,具有良好的交互性和扩展性。系统使用JAVASCRIPT开发组件库,利用CSS绘制... 为增加使用灵活性、降低程序复杂度、提高实验效果,提出了一种基于浏览器客户端技术的计算机组成原理虚拟实验系统设计方案。该系统全部采用浏览器客户端技术实现,具有良好的交互性和扩展性。系统使用JAVASCRIPT开发组件库,利用CSS绘制芯片等组件,采用VML绘制组件间的连接线,用HTML5 File API实现电路文件的导入导出。提出了基于队列的单线程组件调度算法,有效解决了众多组件之间信息传递和调度运行的问题。系统从功能上对组件进行仿真,实现了实验电路的仿真运行,支持自主设计电路,可进行复杂模型机等设计性实验。本系统已用于实验教学,取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 仿真 虚拟实验室 计算机组成原理 浏览器客户端技术
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基于VerilogHDL智能评测平台的“计算机组成原理”课程贯通式实验模式 被引量:7
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作者 张磊 王建萍 +2 位作者 郑榕 何杰 齐悦 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第3期236-241,共6页
针对"计算机组成原理"课程,以计算机系统能力培养为中心目标,提出贯通式实验教学模式,设计了基础实践、综合实践、创新实践三个层次的八项实验,构建了以MIPS单周期处理器设计为核心的实验内容,着眼于学生五方面能力的培养。... 针对"计算机组成原理"课程,以计算机系统能力培养为中心目标,提出贯通式实验教学模式,设计了基础实践、综合实践、创新实践三个层次的八项实验,构建了以MIPS单周期处理器设计为核心的实验内容,着眼于学生五方面能力的培养。基于自研的VerilogHDL智能评测平台,探索了提升学生实验效率和教师验收效率的方法,设计了更为科学合理的实验考核方式。通过一系列改革与实践,学生在计算机系统能力上得到较好的训练,为后续专业课程的学习打下了良好基础,教师的实验教学水平也迈上一个新台阶。 展开更多
关键词 MIPS单周期处理器 计算机组成原理实验 VERILOGHDL 智能评测平台
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关于提升“计算机组成原理实验”课程教学质量的探讨 被引量:15
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作者 方恺晴 张洪杰 方红 《实验室研究与探索》 CAS 2008年第3期97-100,共4页
以"计算机组成原理实验"为例,从实验手段、内容安排、组织形式、多种教学方法、多元化考核制度等方面,对提升实验教学质量做了一些研究与探索。
关键词 计算机组成原理实验 实验教学 教学质量
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EDA技术在计算机组成原理实验中的应用 被引量:16
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作者 方恺晴 石琳 林亚平 《实验技术与管理》 CAS 2001年第3期45-47,共3页
本文通过《计算机组成原理》实验中的具体实例,介绍利用EDA技术开设实验的两种新的方法。
关键词 虚拟电子实验台 可编程逻辑器件 EDA 计算机组成原理 实验教学
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“计算机组成原理”课程教学实施方案 被引量:47
10
作者 唐朔飞 刘旭东 +2 位作者 王诚 包健 熊桂喜 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2010年第11期42-45,共4页
“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业核心课程,也是师生普遍反映难教难学的课程之一。本文简要介绍了“计算机组成原理”课程教学实施方案的总体框架,并结合科学型、工程型和应用型不同类型计算机人才培养的特点和要求,对“计... “计算机组成原理”是计算机科学与技术专业核心课程,也是师生普遍反映难教难学的课程之一。本文简要介绍了“计算机组成原理”课程教学实施方案的总体框架,并结合科学型、工程型和应用型不同类型计算机人才培养的特点和要求,对“计算机组成原理”教学过程中重点难点的讲授、教学实验设置与要求等问题进行了详细的说明。 展开更多
关键词 计算机组成原理 计算机科学与技术专业 核心课程 教学实施
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JZYL-Ⅱ型计算机组成原理实验平台研制与开发 被引量:8
11
作者 王晓兰 吴秀敏 方运潭 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2009年第9期80-82,共3页
从技术和EDA、FPGA发展应用的角度,研究了第2代计算机组成原理实验平台进行改造的必要性,并对JZYL-Ⅱ型实验平台进行了分析。
关键词 计算机组成原理 CPU设计 实验平台 FPGA下载
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计算机组成原理实验教学的思考与改进 被引量:19
12
作者 任春明 刘军 《实验技术与管理》 CAS 2006年第10期110-111,142,共3页
通过分析当前我国高校“计算机组成原理”实验教学的现状,深入剖析其中存在的问题,提出几点切实可行的改进方法,以提高计算机组成原理实验的教学效果,推进我国高校普通计算机组成原理教学的发展。
关键词 计算机组成原理 实验方式 FPGA或CPLD EDA
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计算机组成原理实验课教改方案的设计 被引量:17
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作者 刘建英 徐爱萍 《实验室研究与探索》 CAS 2005年第2期57-58,共2页
文章主要讨论"计算机组成原理"实验教学的改革与实践,包括从实验教学模式改革到采用的实验方法、实验环节和实验课程考核评分等,旨在充分重视实验教学和实践过程,以学生为主体,培养其主动性、协作精神和创新能力,实实在在地... 文章主要讨论"计算机组成原理"实验教学的改革与实践,包括从实验教学模式改革到采用的实验方法、实验环节和实验课程考核评分等,旨在充分重视实验教学和实践过程,以学生为主体,培养其主动性、协作精神和创新能力,实实在在地提高实验教学水平。 展开更多
关键词 计算机组成原理 计算机辅助教学 微程序 整机设计
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“计算机组成原理”实验CPU设计方法研究 被引量:13
14
作者 王力生 余智铭 张冬冬 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第5期1-5,9,共6页
随着"计算机组成原理"课教学实验改革的进行,基于FPGA的CPU设计已成为"计算机组成原理"这门课程实验的组成部分。为帮助学生提高实验设计的成功率,探究了一种教学实验单周期CPU的设计方法。给出了数据通路和控制器... 随着"计算机组成原理"课教学实验改革的进行,基于FPGA的CPU设计已成为"计算机组成原理"这门课程实验的组成部分。为帮助学生提高实验设计的成功率,探究了一种教学实验单周期CPU的设计方法。给出了数据通路和控制器的设计及CPU验证方法,使用Verilog语言、ModelSim和Vivado软件进行编码和仿真,最终下载到FPGA实验板上,完成了一个31条指令集的CPU设计。该方法已用于本科生的CPU设计实验中,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 计算机组成原理 指令集 CPU设计 教学实验
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基于FPGA技术的“计算机组成原理”课程的实验教学 被引量:4
15
作者 方恺晴 徐成 石琳 《实验室研究与探索》 CAS 2004年第5期14-15,18,共3页
根据目前计算机组成原理课程实验教学的现状,提出并利用FPGA及MAX+PLUSII软件设计计算机组成原理课程实验,给出了实施方案。实践证明:学生利用该软件,FPGA芯片下载以及相关的硬件资源,不仅能够很快的理解课堂讲授的理论,而且学会了利用M... 根据目前计算机组成原理课程实验教学的现状,提出并利用FPGA及MAX+PLUSII软件设计计算机组成原理课程实验,给出了实施方案。实践证明:学生利用该软件,FPGA芯片下载以及相关的硬件资源,不仅能够很快的理解课堂讲授的理论,而且学会了利用MAX+PLUSII软件进行实验的新方法。 展开更多
关键词 计算机组成原理”课程 实验教学 运算器 存储器 FPGA芯片
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基于GEF的计算机组成原理实验仿真 被引量:8
16
作者 白明 张健 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2010年第9期81-84,共4页
基于Eclipse的图形编辑框架(graphical editing framework,GEF)技术,对芯片的结构、功能、特征以及信号的传递方式进行模拟仿真,采用信号数据驱动机制对实验过程进行控制,实现了计算机组成原理实验仿真系统的设计,从而提供了一个具有... 基于Eclipse的图形编辑框架(graphical editing framework,GEF)技术,对芯片的结构、功能、特征以及信号的传递方式进行模拟仿真,采用信号数据驱动机制对实验过程进行控制,实现了计算机组成原理实验仿真系统的设计,从而提供了一个具有自主性的实验环境,促进实验教学质量的提高,加强学生创新能力的培养。 展开更多
关键词 计算机组成原理 GEF 仿真 系统设计 实验
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基于Multisim的计算机组成原理实验仿真 被引量:11
17
作者 陆明洲 何菊 《实验技术与管理》 CAS 2007年第12期94-98,共5页
提出了基于Muhisim进行计算机组成原理课实验的思路,探索了一种更适合于当前教学的实验方法,该方法能有效提高实验效果。介绍了Multisim2001仿真系统的概况,通过运算器实验仿真实例说明了仿真方法在计算机组成原理实验中的应用,最... 提出了基于Muhisim进行计算机组成原理课实验的思路,探索了一种更适合于当前教学的实验方法,该方法能有效提高实验效果。介绍了Multisim2001仿真系统的概况,通过运算器实验仿真实例说明了仿真方法在计算机组成原理实验中的应用,最后分析了仿真实验结果。 展开更多
关键词 计算机组成原理 MULTISIM 实验仿真
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一种高效的CPU设计方法及其在计算机组成原理课程中应用 被引量:7
18
作者 吴继明 曾碧卿 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第9期147-153,共7页
CPU设计是培养学生计算机系统能力的一个重要环节,同时也是计算机组成原理课程实践教学中的核心目标。当前CPU的仿真设计通常都是在Quartus Ⅱ仿真平台上应用硬件描述语言实现,但是开发语言较为复杂,数据仿真界面单一,分析指令数据之间... CPU设计是培养学生计算机系统能力的一个重要环节,同时也是计算机组成原理课程实践教学中的核心目标。当前CPU的仿真设计通常都是在Quartus Ⅱ仿真平台上应用硬件描述语言实现,但是开发语言较为复杂,数据仿真界面单一,分析指令数据之间的逻辑关系比较困难。本文研究了基于LogiSim设计计算机组成部件及CPU的方法,并设计了灵活方便的仿真界面来分析数据,以一种图形化可视数据描述CPU的工作过程。完成了计算机组成原理教材微程序控制器和多周期CPU的设计,及MIPS指令的流水线CPU设计。与Quartus Ⅱ上的仿真设计进行了对比研究,结果表明,本文的CPU设计方法,仿真界面可以灵活设置,仿真数据利于学生阅读,有助于提高学生的学习积极性和培养学生的逻辑设计能力。 展开更多
关键词 CPU设计 计算机组成原理 仿真平台 流水线
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运用现代教育思想建立“计算机组成原理”实验教学体系 被引量:5
19
作者 孙燕 唐锐 《实验室研究与探索》 CAS 2002年第5期19-20,28,共3页
介绍了“计算机组成原理”实验教学模式的设想和实践 ,从实验教学模式改革目的到改革步骤、采用方法、实现过程进行了全面论述 ,意在重视实验教学和实践过程 ,以学生为主体 ,培养创新能力 ,为教育改革做的几项工作。
关键词 现代教育思想 实验教学 实验模式 计算机组成原理 CAI EDA 教学改革 教学体系
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计算机组成原理仿真实验系统设计与实现 被引量:7
20
作者 刘均 冯志林 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期486-488,502,共4页
在《计算机组成原理》课程教学中,一般使用专用的实验设备,来帮助学生理解计算机硬件电路和软件指令之间的关系.针对《计算机组成原理》实验教学中存在的问题,通过对真实实验仪仿真,采用Flash Action Script设计开发出仿真实验系统,提... 在《计算机组成原理》课程教学中,一般使用专用的实验设备,来帮助学生理解计算机硬件电路和软件指令之间的关系.针对《计算机组成原理》实验教学中存在的问题,通过对真实实验仪仿真,采用Flash Action Script设计开发出仿真实验系统,提供单模块和整机虚拟实验环境,可以在虚拟实验机上完成硬件电路连线操作、信号输入操作、全速或微单步运行汇编语言程序,并用动画动态演示程序运行时硬件的变化情况.仿真实验系统的运用可以克服实验室硬件条件、实验时间和实验空间的限制,对学生理解课程原理,改善课程实验教学效果,对微机系统的应用开发教学都具有重要价值. 展开更多
关键词 计算机组成原理 计算机仿真 实验教学 实验装置
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