La arquitectura de sistemas informáticos es un curso obligatorio para los estudiantes universitarios con especialización en informática. El objetivo del curso es mejorar la capacidad de los estudiantes para comprender y estudiar sistemas informáticos desde los niveles de sistema y estructura general. El siguiente es un documento de muestra sobre la estructura de sistemas informáticos que recomiendo a todos. Espero que les guste. Documento de muestra sobre la estructura de sistemas informáticos, Parte 1
"Exploración de la estructura de sistemas informáticos"
<. p> Resumen: Estructura del sistema informático Es un curso básico profesional para la especialización en informática. Basado en las características del curso de la estructura informática, este artículo propone tomar a los estudiantes como el cuerpo principal y utilizar la enseñanza multimedia y otros medios para mejorar el interés de aprendizaje de los estudiantes. e iniciativa desde los aspectos de métodos de enseñanza, métodos de enseñanza y vínculos prácticos, para mejorar el efecto de aprendizaje.Palabras clave: método de demostración de animación de la estructura del sistema informático y enlace de práctica del método comparativo
0 Introducción
La estructura del sistema informático es un curso obligatorio para los estudiantes universitarios con especialización en ciencias de la computación . El objetivo del curso es mejorar la capacidad de los estudiantes para comprender y estudiar sistemas informáticos desde el nivel del sistema y de la estructura general, y ayudar a los estudiantes a establecer el concepto de todo el sistema de la máquina para permitirles dominar el conocimiento básico de la estructura del sistema informático; , principios y métodos de evaluación del desempeño, y comprender los últimos avances en el sistema. Permitir a los estudiantes comprender las ideas y métodos de diseño de estructuras de sistemas y mejorar su capacidad para analizar y resolver problemas. Sin embargo, siempre ha habido problemas en la enseñanza porque el contenido de la enseñanza contiene muchos principios y conceptos, es muy completo, relativamente abstracto, difícil de aprender y comprender, carece de condiciones de hardware experimentales y los estudiantes no están interesados en aprender, etc. A lo largo de muchos años de docencia, el autor ha aprendido continuamente de la experiencia docente de otras universidades para mejorar y resumir la enseñanza de la estructura de sistemas informáticos.
1 Contenido y características del curso
1.1 Contenido del curso
El tiempo de enseñanza de pregrado del curso de estructura de sistemas informáticos es de 50 horas y el experimento es de 22 horas. De acuerdo con las ideas de enseñanza de otras universidades nacionales y extranjeras, combinadas con los requisitos de la estructura de conocimientos de los talentos informáticos, el contenido del curso incluye introducción al sistema de comando; sistema de almacenamiento en paralelo; Procesador y práctica del curso. El contenido clave de la enseñanza es el sistema de almacenamiento y la tecnología paralela a nivel de instrucción. El sistema de almacenamiento es un problema de cuello de botella en el diseño de la arquitectura y la clave para el éxito o el fracaso del sistema es el problema clásico en la arquitectura de computadoras. Diseño de tuberías y paralelismo. En cuanto a las computadoras paralelas y los multiprocesadores, sólo se ofrece una breve introducción. Esto resalta el conocimiento básico, la atención y la minuciosidad del contenido del curso de requisitos previos.
1.2 Características del curso
(1) Altamente completo. La arquitectura de sistemas informáticos se ofrece en el séptimo semestre. Los cursos de requisitos previos incluyen: programación en lenguaje ensamblador, estructura de datos, principios de composición de computadoras, sistemas operativos, principios de compilación, etc. En la enseñanza, se requiere que los estudiantes apliquen de manera integral los conocimientos de cada curso, lo que dificulta la enseñanza. (2) Base teórica sólida. El contenido es abstracto y complejo, con muchos conceptos, lo que dificulta el aprendizaje de los estudiantes. Si la enseñanza no se maneja bien, los estudiantes estarán menos motivados para aprender. (3) La falta de un entorno experimental impide que los estudiantes obtengan una comprensión intuitiva de la mejora de la estructura y el rendimiento del sistema informático. Dado que las condiciones de hardware de la mayoría de los colegios y universidades no cumplen con los requisitos, muchos colegios y universidades solo se centran en la enseñanza teórica cuando ofrecen este importante curso, y la enseñanza práctica correspondiente está en blanco. Los estudiantes enfrentan teorías aburridas y carecen de interés en aprender, lo cual es. no favorece la mejora de la calidad de la enseñanza.
2 Discusión sobre la enseñanza
De acuerdo con las características de este curso y los requisitos del plan de estudios, partiendo del objetivo de cultivar las habilidades de los estudiantes, aclarar metas, guiar activamente a los estudiantes, adoptar demostraciones de animación, contacto y comparación, método de enseñanza heurístico, fortalece la enseñanza práctica, mejora el interés y la iniciativa de los estudiantes en el aprendizaje, mejorando así efectivamente el efecto de la enseñanza.
2.1 Aclarar la comprensión de los estudiantes
Para mejorar la iniciativa de aprendizaje de los estudiantes, primero debemos dejarles clara la importancia del curso. Algunos estudiantes piensan que este curso se superpone con cursos como principios de composición informática y sistemas operativos, y piensan que es solo una repetición de conocimientos previos. Otro grupo de estudiantes, ante la presión del empleo y de los exámenes de ingreso a los posgrados, sólo busca aprobar el examen e ignora el desarrollo de habilidades. Para la primera parte, aclare la relación y diferencia entre este curso y otros cursos al estudiar este curso. Los principios de composición de la computadora explican los principios de funcionamiento de cada componente de la computadora desde la perspectiva de los sistemas de hardware.
La estructura del sistema informático abarca los niveles de hardware y software, lo que permite a los estudiantes comprender los principios básicos de la estructura del sistema informático, para que puedan ser más reflexivos al programar y escribir programas más eficientes. Para la segunda parte, los estudiantes deben darse cuenta de que el aprendizaje no es sólo para los exámenes. No solo debemos mejorar las capacidades de desarrollo y diseño de programas y sistemas, sino también mejorar la capacidad de analizar y resolver problemas desde la arquitectura general.
2.2 Aclarar los objetivos de enseñanza
La estructura del sistema informático consiste en diseñar un sistema informático rentable mediante el uso de diferentes tecnologías de software y hardware. Cuando el rendimiento del hardware alcanza el límite, principalmente. centrarse en el sistema de almacenamiento y el sistema de instrucción, el paralelismo de instrucción para analizar y evaluar el diseño del sistema informático, para que los estudiantes comprendan los métodos para mejorar el rendimiento de la computadora. Por ejemplo, se pueden utilizar métodos para mejorar la velocidad de cálculo de la CPU: uno es aumentar la frecuencia principal del procesador; el segundo método es aumentar el paralelismo de la ejecución de instrucciones. Actualmente, la tecnología de supercanalización superescalar se utiliza en las CPU. Y la estructura de la tubería es en realidad un enfoque de paralelismo. La CPU no aumenta la velocidad al aumentar la frecuencia principal en el pasado, porque la mejora de la velocidad del hardware es limitada y el máximo solo puede ser la velocidad de la luz, por lo que la CPU también utiliza tecnología multinúcleo para aumentar la velocidad. . De esta manera, los estudiantes utilizan los conocimientos aprendidos para analizar cuando estudian, lo que favorece el cultivo de su capacidad para descubrir, analizar y resolver problemas.
2.3 Adoptar métodos de enseñanza y métodos de enseñanza razonables.
(1) Demostración de animación. Se utiliza una gran cantidad de animaciones en la enseñanza para analizar sistemáticamente el contenido de la enseñanza, incluida la estructura del sistema, los principios de funcionamiento, el flujo de trabajo y algunos algoritmos, etc., convirtiendo las explicaciones abstractas y aburridas anteriores en vívidas exhibiciones y explicaciones dinámicas animadas. Estas animaciones muestran dinámicamente el contenido explicativo frente a los estudiantes, resaltando las ideas centrales y los puntos de conocimiento clave, lo que facilita la comprensión y mejora su interés en el aprendizaje. (2) Método de comparación de contactos. Relacione algunos de los conceptos, estrategias e ideas de este curso con ejemplos de la vida real, como líneas de producción. El propósito es permitir que los estudiantes comprendan y dominen mejor el contenido de la enseñanza, capten ideas clave y las conecten con la realidad, mejorando así el efecto de la enseñanza. (3) Método de enseñanza heurístico. Dado que los estudiantes de último año tienen una buena capacidad de autoestudio, hacen preguntas activamente basadas en el contenido de aprendizaje durante la enseñanza, lo que les permite discutir y aprender un tema determinado mediante la consulta de materiales. Por ejemplo, en comparación con RISC y CISC, los procesadores RISC tienen ventajas en teoría, pero en los microprocesadores reales, los procesadores CISC se utilizan principalmente después de que el desarrollo de los procesadores de computadora alcanza una cierta frecuencia principal, y el diseño de múltiples núcleos se utiliza principalmente para mejorar el rendimiento de la CPU. . esperar. Mejorar enormemente el interés y el entusiasmo de los estudiantes por aprender.
2.4 Fortalecer la enseñanza práctica
Los experimentos sobre la estructura de sistemas informáticos en universidades nacionales y extranjeras generalmente se dividen en las perspectivas de los programadores centrados en software y las perspectivas de los diseñadores de hardware. Los cursos experimentales ofrecidos por estudiantes de informática generalmente se centran en el personal de software, enfatizando la comprensión de cómo funciona todo el sistema informático desde la perspectiva de un programador, proporcionando conocimientos básicos para la optimización del programa, garantía de confiabilidad, etc. Los cursos experimentales generalmente utilizan lenguajes de programación de alto nivel y los simuladores logran. Los cursos experimentales ofrecidos por estudiantes de ingeniería informática generalmente se centran en el hardware y enfatizan cómo diseñar e implementar todo el sistema de procesador desde la perspectiva de los diseñadores de hardware. Los cursos experimentales requieren el uso de lenguajes de descripción de hardware relevantes para implementar el sistema y probarlo y verificarlo. en FPGA. ① Nos centramos en el software para permitir a los estudiantes aplicar la tecnología de tuberías, probar nuevas tecnologías para mejorar el rendimiento de las tuberías y mejorar la comprensión de los estudiantes de los sistemas informáticos modernos, presentamos el experimento del procesador virtual DLX. El procesador virtual DLX se puede utilizar para diseñar el sistema de instrucción del procesador, diseñar e implementar tuberías, diseñar e implementar procesamiento paralelo y otros experimentos con ideas y tecnologías de procesadores de nueva generación. Esto moviliza completamente la iniciativa de los estudiantes, mejora su interés en aprender y su capacidad para analizar y resolver problemas.
3 Conclusión
Este curso tiene las características de contenido integral, muchas teorías y alta dificultad. Basado en los objetivos de enseñanza claros y el posicionamiento del curso, el profesor concede gran importancia. métodos de enseñanza y medios multimedia, fortaleció la enseñanza práctica, guió activamente a los estudiantes, mejoró el interés de los estudiantes en este curso y logró mejores resultados de enseñanza.
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