計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)的探討論文

　　計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)重要的核心課程，在計(jì)算機(jī)專業(yè)的整個(gè)課程體系中起著承上啟下的作用。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)的探討論文，希望大家喜歡!

　　計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)的探討論文篇一

　　《計(jì)算機(jī)組成原理虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的探討》

　　摘 要：本文對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建進(jìn)行了初步的探討。從建立虛擬實(shí)驗(yàn)室著手，介紹了虛擬實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)流程，以及運(yùn)用Microsoft Visual C+6.0、OpenGL、SQL Server2000對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

　　關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn)室;設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)

　　中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2013) 24-0000-01

　　《計(jì)算機(jī)組成原理》這門課程是一門抽象和不易理解的課程。這門課程開設(shè)的目的是讓計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生更好地理解計(jì)算機(jī)是如何工作的原理，幫助學(xué)生梳理清楚這方面的基礎(chǔ)知識(shí)，以方便進(jìn)一步開展之后的學(xué)習(xí)。為了幫助學(xué)生學(xué)習(xí)好這門軟硬件都涉及的綜合性課程，實(shí)踐的運(yùn)用就顯得非常重要。

　　但是，由于客觀因素例如高校學(xué)生人數(shù)日漸增多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場地、經(jīng)費(fèi)的相對(duì)落后和不足，使得傳統(tǒng)依靠計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)箱來模擬計(jì)算機(jī)某些組成部分運(yùn)行的實(shí)踐教學(xué)方式受到了一定程度的影響。不可否認(rèn)，盡管以往的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)可以起到加深學(xué)生對(duì)課程理解的作用，但具有一定的局限性。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)室的引入就顯得尤為重要，它的節(jié)約資源，降低成本，共享便利、使用高效等多方面優(yōu)勢有效改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中的不足，不僅從各方面降低了高校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本負(fù)擔(dān)，學(xué)生也可以在較短的時(shí)間內(nèi)消化掉比較多的知識(shí)，并將其運(yùn)用從而更好地提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

　　一、對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)識(shí)

　　虛擬實(shí)驗(yàn)室這一概念是用來描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，最早是由美國教授William Wulf提出的。它追求的其實(shí)是構(gòu)建一個(gè)融合了不同工具和技術(shù)的電子化、網(wǎng)絡(luò)化的科學(xué)研究和集合實(shí)驗(yàn)的環(huán)境。在這樣的環(huán)境下，人們通?？梢钥缭降乩砦恢玫南拗疲行Ю貌煌I(lǐng)域、不同層面的豐富資源，來完成自己的科學(xué)實(shí)驗(yàn)或研究活動(dòng)。相比較傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，虛擬實(shí)驗(yàn)室能使科學(xué)研究更為人性化、便利和環(huán)保，不論是從實(shí)驗(yàn)安全、共享范圍、還是節(jié)省成本都方面都有十分明顯的優(yōu)勢。在虛擬實(shí)驗(yàn)中不用擔(dān)心實(shí)驗(yàn)本身帶來的對(duì)人體的傷害，也不用擔(dān)心在實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)缺少研究人員之間的互動(dòng)，更不用擔(dān)心關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材的損耗、毀壞所帶來的資金問題。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)室無疑是有著很大的發(fā)展空間的。它為進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究者創(chuàng)建了一個(gè)看得見的虛擬環(huán)境，讓研究者在做實(shí)驗(yàn)中，仿佛身臨其境，通過對(duì)電腦硬件設(shè)備的操作，開展一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，觀察實(shí)驗(yàn)效果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

　　二、虛擬實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)

　　(一)計(jì)算機(jī)組成原理虛擬環(huán)境設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　因?yàn)楸疚奶接懙挠?jì)算機(jī)組成原理虛擬環(huán)境的建成主要是為了方便高校的計(jì)算機(jī)組成原理的課堂實(shí)踐教學(xué)，因此設(shè)計(jì)目標(biāo)就是以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)的虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。這樣的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)務(wù)求要達(dá)到仿真度高、安全度高、操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，真正擺脫空間和時(shí)間的局限，讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)，除了固有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以外還可以允許用戶們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這會(huì)很大程度上節(jié)省自行發(fā)起的科學(xué)研究的研究成本，鼓勵(lì)了用戶對(duì)于自己感興趣的領(lǐng)域積極進(jìn)行探索，提高他們進(jìn)行科學(xué)研究的興趣和動(dòng)手能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

　　(二)計(jì)算機(jī)組成原理虛擬環(huán)境的設(shè)計(jì)流程

　　從對(duì)系統(tǒng)模塊的劃分來看，計(jì)算機(jī)組成原理虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要可以分為三個(gè)板塊，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能、仿真實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)。其中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)了虛擬實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化功能，仿真實(shí)驗(yàn)則包括諸如運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)、帶進(jìn)位運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)、移位運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)、存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)和微控制器實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，方便用戶觀察自己的實(shí)驗(yàn)狀況。數(shù)據(jù)庫則是仿真實(shí)驗(yàn)的支撐，妥善保存用戶的相關(guān)信息和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)這三個(gè)板塊，再結(jié)合計(jì)算機(jī)組成原理本身的特性，選用C/S模式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建。想要進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，先是建立一個(gè)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，然后學(xué)生只需要通過輸入其用戶名以及密碼后，通過系統(tǒng)的相關(guān)認(rèn)證后，學(xué)生即可根據(jù)界面顯示的選項(xiàng)，根據(jù)自己的專業(yè)和需求選擇自己要做的實(shí)驗(yàn)。而且學(xué)生可以通過閱讀實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中對(duì)于如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來了解實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法等等，并通過上傳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提問等方式和老師互動(dòng)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師則可以通過自己專有的用戶名和密碼，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，根據(jù)教學(xué)要求對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)里的各個(gè)板塊進(jìn)行完善，也便于教師及時(shí)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)，更新和調(diào)整自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。另外還可以設(shè)立特殊用戶進(jìn)行更高級(jí)別的操作，如系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)對(duì)學(xué)生、老師以及其他各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全方位管理。

　　三、計(jì)算機(jī)組成原理虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)

　　該系統(tǒng)可以使用Microsoft Visual C+6.0語言開發(fā)實(shí)施，另外利用OpenGL對(duì)器件進(jìn)行二維或三維顯示，數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)則選擇使用SQL Server2000軟件。用戶登錄后自行選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并操作。服務(wù)器端會(huì)對(duì)上傳的實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容和數(shù)據(jù)加以判斷，并進(jìn)行仿真計(jì)算，最后由相應(yīng)的客戶端顯示出仿真結(jié)果。本虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境仿真方法建立在離散事件模型的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的需求分析出發(fā)，進(jìn)行仿真建?？蚣埽詈笮纬煞抡娼０?。在多人合作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，可以利用web進(jìn)行連接，這樣也方便老師可以進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)。虛擬實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)協(xié)同工作技術(shù)相結(jié)合，利用組播的通信方式進(jìn)行信息共享，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。

　　四、結(jié)束語

　　針對(duì)高校因?yàn)槭芟抻诟鞣矫嬉蛩夭荒芎芎眠M(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，對(duì)計(jì)算機(jī)組成原理的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的探索就顯得更為必要，虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的建成對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種突破和發(fā)展，極大地推動(dòng)了教學(xué)實(shí)踐的改革。它的實(shí)驗(yàn)成本低、實(shí)驗(yàn)效果好、交互性增強(qiáng)、注重加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、等優(yōu)勢以及對(duì)遠(yuǎn)程教育實(shí)現(xiàn)的貢獻(xiàn)都讓我們看到了其光明的前途。在此系統(tǒng)中，用戶可以有更大的空間和余地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將實(shí)踐與知識(shí)良好地結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目的?？傊摂M實(shí)驗(yàn)環(huán)境極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，必然會(huì)成為一種高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趨勢。

　　參考文獻(xiàn)：

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