计算机组成原理与汇编语言程序设计》一体化教学设计方案

计算机组成原理与汇编语言程序设计》一体化教学设计方案3/22/2005开放教育计算机应用专科《计算机组成原理与汇编语言程序设计》教、学一体化设计一、课程概况1.课程性质：中央电大统设必修课程，专业基础课。2.学时与学分：课程教学总学时数为81学时，5学分，其中课内学时48学时，实验18学时。实践环节15学时。3.先修课程：计算机电路基础（1）4.测试方式和成绩组成：中央电大命题全国电大统一考试，试卷笔试闭卷考试。笔试成绩占总成绩的80%，形成性考核成绩占20%。5.内容及目的、要求：该课程主要讲解计算机各功能部件的逻辑组成与工作机制，以及计算机的整机概念。汇编语言程序设计的基本知识及有关编程的基本方法。本课程最终要达到的目的是：①使学生通过对计算机各功能部件的逻辑组成、工作机制、程序设计的学习及实验，建立完备的单台计算机整机概念。②使学生通过汇编语言程序设计的学习，了解所用计算机硬件及使用软件扩大功能的实现方法，并为后继课程及今后工作中解决实际问题，打下一个良好的基础。③通过实验课的学习，使学生受到软硬件实验的初步训练，实验操作能力得到提高。掌握编程的基本方法，培养分析和解决问题的能力，以及掌握使用计算机的基本技能。6.实验硬件要求：计算机组成原理实验设备：JYS-2、JYS-3教学实验计算机汇编语言程序设计实验设备：普通X86系列微型机（286以上即可）7.责任教师：①中央电大主持教师：中央广播电视大学理工部计算机教研室何晓新（主教材）、刘晓星（实验课）Email:[e-mail]：010-66412233-0911②安徽电大责任教师：安徽广播电视大学教学处计算机教研室张磊Email：[e-mail]:0551-3627111③蚌埠电大面授教师：蚌埠电大理工部：裴学柱Email：[e-mail]二、多种媒体教学资源和教学手段的运用1．文字教材：中央广播电视大学出版社，成都电子科大俸远祯主编，《计算机组成原理与汇编语言程序设计》。实验教材：中央广播电视大学出版社，何晓新、刘晓星主编，《计算机组成原理与汇编语言实验》。大作业：中央广播电视大学出版社印《计算机组成原理与汇编语言程序设计》。2．音像教材：由教材的编纂者徐洁、罗克露讲授的27讲VCD光盘（记录介质可以为录像带、DVD、影音文件格式、流媒体文件格式等）。该音像教材完全配合教材，而且讲述人就是该教材的编纂者，所以音像教材很具有参考价值。3．CAI课件：本课程的CAI课件正在制作当中，目前可以借鉴的兄弟院校的课件有：北京邮电学院白中英教授的《计算机组成原理》CAI课件华中科技大学《汇编语言程序设计》CAI课件其余，这几年教育部设立的40余所远程网络大学中开设计算机专业的都制作的本课程的网络课件，对电大学生具有一定的参考作用，比如：清华、北大、东南、吉林大学、浙大等等，这些课件有些直接挂在网上。4.网络资源：本课程的网络资源比较丰富。中央电大和安徽电大,蚌埠电大的电大在线平台都有对应本课程的网络资源。主要包括：电子教案、线上辅导、案例分析、参考资料、课后练习、模拟试题、期末复习、往届试卷及分析等。5.软件资源：我们有组成原理的动画资源和汇编语言的模拟器，可以把抽象的描述和程序的透明模式转变为可视化模式。6.教与学的几种模式：本课程教师与学生之间可以采用以下几种学习手段：面授辅导；依靠文字、音像教材、网络资源进行自主学习；利用现代网络方式与教师进行交互式指导自学（远程视频交流、电大在线本课程的讨论区的文字图像交互）；利用网络测试进行自我检验等。三、教学过程和环节1.教师设计、制订好课程教学方案。各教学班辅导教师应根据中央电大和省电大教学实施方案制订好课程辅导教学方案。2.学生制订好课程自主学习方案。学生应根据课程资源、课程学习手段、学校教学辅导安排以及个人实际情况等因素，制订好个人学习方案。3.学生自学。学生应在教师指导下，根据自身情况自主学习文字教材和IP课件，对重要问题和疑难问题应做好笔记，以便面授辅导时或通过其它手段向教师或同学寻求解答。学生应充分利用中央电大、省电大的网上教学资源和现代化手段进行自主学习。4.面授辅导。重点对学生进行学习方法的指导以及对教材重、难点进行串讲，反对面面俱到的讲授。5.答疑、讨论。学生可通过电话、E-mail、课程在线讨论、直播课堂等多种方式和途径，就学习方法、学习中的疑难问题等向有关教师寻求解答，或与同学进行交流、讨论。6.完成形成性考核。本课程由中央电大统一布置3次书面作业，书面作业由中央电大印发的作业册发布。平时作业成绩应按比例计入期末形成性考核成绩。形成性考核占总成绩的20%。学生应按时、认真地完成每次作业，教师应认真进行个别化批改并做好成绩评定工作。各教学班可适当考虑将学生参加网上学习和答疑情况纳入形成性考核范围。未完成形成性考核或形成性考核不合格者，不能取得改课程学分。7.课程考核。本课程终结性考核由中央电大统一命题，闭卷考试，成绩占总成绩80％。四、教学活动安排1.中央电大通过网络每月发布一次辅导内容.2.中央电大拟安排2次网上讨论，主要讨论教学问题及期末考试问题。具体时间请查看中央电大网上通知。3.中央电大拟安排1次直播课堂，主要讲解期末复习及考试问题。具体时间请注意中央电大网上通知。4.省电大责任老师每月安排1次网上答疑活动。5.各教学班可根据实际情况按照每学期18周左右安排教学过程，每周4学时左右。可以在面授辅导当中灵活的穿插小组讨论、作业讲评及教学答疑活动。附表：学时安排建议表：6．蚌埠电大责任老师每月安排1次网上答疑活动教学内容课内学时实验学时第一单元、自学导论第二单元、绪论4学时第三单元、数据的表示方法3学时第四单元、指令系统8学时第五单元、中央处理器16学时6学时第六单元、汇编语言6学时第七单元、程序设计基本技术8学时12学时第八单元、存贮系统8学时2学时第九单元、主机与外部设备的信息交换7学时第十单元、外部设备6学时第十一单元、计算机硬件系统示例2学时2学时第十二单元、计算机系统组织与结构的发展（讲座）五、教学建议1.对辅导教师的建议①教学中不必面面俱到地系统讲授，要重点讲授重、难点，要注意学生学习方法的培养，真正发挥导学的作用。教学中要着重讲清楚计算机组成原理的5大部件，使学生通过学习能比较系统地掌握一台计算机（数字智能设备）的整机概念，从而对汇编语言的理解铺平了道路。学生不仅要能理解平时使用的通用微型机的组成部件的工作原理，还要能去一反三，对平时生活中常见的手机、单片机、PDA、数码相机等广义上的计算机也能具体分析，用所学习过的原理找出这些设备中对应的部件。对软件（固化式软件）等的具体工作流程要有清楚的认识，了解高级语言的软件基础。②主教材以第三章CPU原理为纲。以第三章中的模型计算机中的数据通路结构图为授课的树形目录，围绕这张图从内向外，把冯·诺伊曼计算机中的5大部件一一讲授其工作原理；最好还能带领学生把5大部件中实现每个部件基本功能的数字基本电路复习一下，以加深学生印象。例如：运算器方面可以加入加法电路中的半加器、全加器、加法器。存储系统加入寻址电路等。③因为本课程的内容相当广泛，在普通高校一直是作为两门课讲授的。而且课程内容，尤其是组成原理部分，相当抽象。所以，怎样把抽象的东西具体化是个核心课题。所以教师在授课当中应当尽可能多的结合实例教学，引导学生会自己分析生活中的各种广义上的计算机设备，加强学生的学习兴趣，并通过具体分析实例来更透彻地理解工作原理。上课当中，尽量安排图形图像教学手段，来使语言的抽象描述变为更容易理解的具体视觉元素；尽可能多地使用动画来教学，使学生通过可视化方式理解工作流程、数据流向、工作模式等。要求教师一定要在多媒体电子教室授课（有投影设备）。④尽可能的多编程和上机实践，尤其在汇编语言部分。我们提供了汇编语言模拟器，可以更好地让学生可视化地观察到程序的流程。⑤指导学生正确使用各种教学媒体进行学习，努力培养学生的自学能力。2.面授辅导教学课时安排（供参考）附：授课时安排表：周次教学内容教学实验1第1章绪论2第2章计算机中的信息表示3第3章中央处理器原理运算器实验（2学时）4（同上）数据通路实验（2学时）5（同上）控制器实验（2学时）6第4章典型CPU7（同上）8第5章汇编语言程序设计汇编语言程序设计实验（12学时）9（同上）10（同上）11（同上）12第6章存储系统存贮器实验（2学时）13（同上）14第7章主机与外部设备的信息交换15（同上）16第8章I/O设备17第9章计算机硬件系统示例整机设计实验（2学时）18总复习3.对学生自主学习的建议①学习《计算机组成原理与汇编语言程序设计》，需要学生有一定的数字电路的知识为基础，这样才能便于理解有关问题。与本课程相关联的课程有：《计算机电路基础(1)》。如果学生在《计算机电路基础(1)》的学习过程中理解不是很充分的话，请大家在学习《计算机组成原理与汇编语言程序设计》的有关章节中，抽出一定的时间再返回头看看《计算机电路基础(1)》的内容。②本课程同其它课程相比，理论性比较强，抽象的问题较多，学习中要多注意实践练习，通过必要的练习来吃透并掌握有关的知识。尤其在学习汇编语言部分时，要尽可能多的进行编程上机练习，利用模拟器等软件观察程序的执行过程，来深入理解软件3大流程的基础。③本课程提供了多种学习媒体，因此在学习过程中应注意充分综合利用本课程多种教学媒体，解疑释难，加强自学。六、附：《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课程教学活动安排表（每学期可以从相应的周数开始，下表是按顺序方式安排）周次导学内容、方式对学生自主学习的建议导学地点备注1导学课：重点介绍课程资源、课程知识结构、课程学习方法、网上学习资源的查询和使用等。重点演示如何登录中央电大、省电大网站查询学习资源和参加网上讨论。1、根据教师讲解和演示进行实际的网上操作，尽快掌握网上学习技能。2、自学教材导言、第一章内容，上网查询绪论当中的有关内容。3、回家视听中央电大录像教材对应部分分部105教室学生以小组形式全部参加2教材第二章内容：重点：二进制数学部分，各种生活中信息的计算机化（数字化）编码原理。举生活中的音频、视频、文字为实例讲授数字化方式1、复习上堂课内容；2、讲授教材第二章，回家视听中央电大录像教材对应部分3、预习第三章内容分部105教室学生可根据自身以前理解程度自由参加3串讲教材第二章重难点内容；重点讲授补码原理。和依靠补码进行减法运算的方式布置第一次作业；通知学生参加本月安徽电大网上答疑活动预习教材第三章内容；回家视听中央电大录像教材对应部分分部105教室学生必须参加4串讲教材第三章前半部重难点内容；重点讲授运算器中加减乘除运算原理与部件组成（额外补充数字电路相关知识），讲授利用加法器和易位寄存器组成乘除法运算器1、复习当堂课内容。按小组认真准备有关讨论内容，参加网上答疑活动分部105教室1、学生必须参加2、上交第一次作业5小组讨论。讨论内容：CPU的组成部件和CPU的地位特性，回过头在看看第二章的基础作用1、对讨论内容进行小结2、预习教材第三章有关内容；回家视听中央电大录像教材对应部分；分部105教室以小组形式全部参加6串讲教材第三章后半部重难点内容，重点讲授控制器的基本组成和控制方式（额外补充实例）小组课堂讨论，讨论内容，生活中的广义上的CPU有哪些1、复习当堂课内容。2、预习教材第六章内容，回家视听中央电大录像教材对应部分3、回家参加网上答疑活动分部105教室面授辅导学生必须参加，讨论在教室中在老师的指导下进行7串讲第六章内容；重点在于内存的种类、寻址电路（额外补充寻址电路部分）、内存逻辑设计小组课堂讨论：讨论内容，生活中哪些设备中有内存，种类分别是什么1、复习当堂课内容。2、回家视听中央电大录像教材对应部分分部105教室面授辅导学生必须参加讨论在教室中在老师的指导下进行8期中测验分部105教室学生以小组形式全部参加9串讲教材第七章内容，重点在于主机和外设的通讯方式和方式