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  课程介绍  
 
     “计算机系统结构”是一门综合性很强的专业课程,学生在学习本课程之前需要一定的前修课程基础,例如,计算机组成原理、操作系统、编译原理、汇编语言、C语言等。
图1 计算机系统结构及其前修课程示意图
     本课程以介绍计算机组成和系统结构的基本概念和原理为主要内容,重点介绍新型多核计算机系统的CPU、存储器、总线和I/O系统的硬件组成与工作原理,同时介绍并行计算机系统的发展趋势。
    本课程的教学目标在于通过对内在原理、本质特点的深入浅出的介绍,帮助学生建立新型计算机系统的完整概念,学习计算机系统各组成部件的新技术、新型设计思想和未来发展趋势,了解计算机系统的最新研究成果。
 
     
  课程特色  
 

1.基于基础教育与应用型人才培养特点的教学设计
    本课程的教学设计思想是根据课程特点,以学习者为中心的课堂教学为基础,同时辅之以基于知识结构和知识点的自主学习和网上课程系统。
    在教学内容方面,注重教学内容的实用性与新颖性,用通俗易懂的文字介绍计算机系统的基本原理和新技术、新知识。在教学活动方面,强调以学生为中心设计学习活动,包括课程学习、网上论坛、在线测试、在线答疑、网上作业等各个环节,有针对性地提供个性化的学习指导建议。
2.重视理论基础:
    紧抓计算机系统结构的基本知识要点,帮助学生掌握基本的计算机系统设计方法和实现技术,使学生通过“量化研究方法”进行计算设计,掌握计算机系统结构的框架和基础知识,从而使学生深入理解影响计算机系统结构设计的各种因素以及计算机系统领域潜在的研究方向。
3、跟踪国际上系统结构的新发展,更新教学内容体系
    与Intel等公司公司合作设计、开发面向多核计算机系统的新型课程,教学内容中大量引入最新的计算机技术成果。设计并构建了以计算机组成和系统结构基本理论为核心、重点介绍新型多核计算机系统组成与工作原理的教学体系。大胆去除芯片级、电路(接线)级的内容,只保留模块组成、基本原理等逻辑层次的内容,而把多出来的篇幅集中于介绍近年来的新技术、新思想和新产品。经典理论说理清楚、透彻,易于理解,新知识资料翔实,贴近市场和实际应用。这样的教学体系兼顾了理论性与应用性,满足学生对新型、实用知识的需求。
4.设计和开发了大量动画,解决了系统结构课程内容抽象、枯燥、难懂的问题。
    提出了新颖的动画解析教学法,并在此基础上开发和采用了100多个优秀的动画。


图:静态、动态流水线对比

图:消除流水线瓶颈的方法

图:cache工作原理
5.强调实践能力的培养:
    计算机系统结构是一门注重实践的课程。课程配套有多个实验和课程设计,为学生提供了丰富的实际动手的题目和机会,使学生在实践中巩固知识,在应用中加深理解。