計算機(jī)組成原理是計算機(jī)專業(yè)重要的核心課程，在計算機(jī)專業(yè)的整個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算機(jī)組成原理實驗的探討論文，希望大家喜歡!

　　計算機(jī)組成原理實驗的探討論文篇一

　　《計算機(jī)組成原理虛擬實驗環(huán)境設(shè)計及實現(xiàn)的探討》

　　摘 要：本文對計算機(jī)組成原理虛擬實驗環(huán)境的構(gòu)建進(jìn)行了初步的探討。從建立虛擬實驗室著手，介紹了虛擬實驗室的設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計流程，以及運用Microsoft Visual C+6.0、OpenGL、SQL Server2000對計算機(jī)組成原理虛擬實驗環(huán)境進(jìn)行實現(xiàn)。

　　關(guān)鍵詞：虛擬實驗室;設(shè)計;實現(xiàn)

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

　　《計算機(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)的目的是讓計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生更好地理解計算機(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，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，實踐的運用就顯得非常重要。

　　但是，由于客觀因素例如高校學(xué)生人數(shù)日漸增多，實驗設(shè)備、場地、經(jīng)費的相對落后和不足，使得傳統(tǒng)依靠計算機(jī)組成原理實驗箱來模擬計算機(jī)某些組成部分運行的實踐教學(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)實踐教學(xué)可以起到加深學(xué)生對課程理解的作用，但具有一定的局限性。因此，虛擬實驗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)實踐教學(xué)中的不足，不僅從各方面降低了高校進(jìn)行實驗教學(xué)的成本負(fù)擔(dān)，學(xué)生也可以在較短的時間內(nèi)消化掉比較多的知識，并將其運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、對虛擬實驗室的認(rèn)識

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

　　二、虛擬實驗室的設(shè)計

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

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

　　(二)計算機(jī)組成原理虛擬環(huán)境的設(shè)計流程

　　從對系統(tǒng)模塊的劃分來看，計算機(jī)組成原理虛擬實驗系統(tǒng)主要可以分為三個板塊，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能、仿真實驗以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)。其中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能實現(xiàn)了虛擬實驗的網(wǎng)絡(luò)化功能，仿真實驗則包括諸如運算器實驗、帶進(jìn)位運算器實驗、移位運算器實驗、存儲器實驗和微控制器實驗等內(nèi)容，方便用戶觀察自己的實驗狀況。數(shù)據(jù)庫則是仿真實驗的支撐，妥善保存用戶的相關(guān)信息和實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)這三個板塊，再結(jié)合計算機(jī)組成原理本身的特性，選用C/S模式對系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建。想要進(jìn)行虛擬實驗，先是建立一個對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)實驗系統(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，根據(jù)自己的專業(yè)和需求選擇自己要做的實驗。而且學(xué)生可以通過閱讀實驗系統(tǒng)中對于如何進(jìn)行實驗來了解實驗要求、實驗內(nèi)容、實驗方法等等，并通過上傳實驗結(jié)果，提問等方式和老師互動。實驗指導(dǎo)老師則可以通過自己專有的用戶名和密碼，進(jìn)入實驗系統(tǒng)，根據(jù)教學(xué)要求對實驗系統(tǒng)里的各個板塊進(jìn)行完善，也便于教師及時觀察學(xué)生的實驗動態(tài)，更新和調(diào)整自己的實驗教學(xué)內(nèi)容。另外還可以設(shè)立特殊用戶進(jìn)行更高級別的操作，如系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)對學(xué)生、老師以及其他各種實驗數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全方位管理。

　　三、計算機(jī)組成原理虛擬實驗環(huán)境的實現(xiàn)

　　該系統(tǒng)可以使用Microsoft Visual C+6.0語言開發(fā)實施，另外利用OpenGL對器件進(jìn)行二維或三維顯示，數(shù)據(jù)庫存儲則選擇使用SQL Server2000軟件。用戶登錄后自行選擇實驗內(nèi)容并操作。服務(wù)器端會對上傳的實驗操作內(nèi)容和數(shù)據(jù)加以判斷，并進(jìn)行仿真計算，最后由相應(yīng)的客戶端顯示出仿真結(jié)果。本虛擬實驗環(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?，最后形成仿真建模包。在多人合作實驗項目中，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)。虛擬實驗室和計算機(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，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程實驗教學(xué)的功能。

　　四、結(jié)束語

　　針對高校因為受限于各方面因素不能很好進(jìn)行實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，對計算機(jī)組成原理的虛擬實驗環(huán)境的探索就顯得更為必要，虛擬實驗室系統(tǒng)的建成對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的一種突破和發(fā)展，極大地推動了教學(xué)實踐的改革。它的實驗成本低、實驗效果好、交互性增強(qiáng)、注重加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、等優(yōu)勢以及對遠(yuǎn)程教育實現(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)行實驗，將實踐與知識良好地結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目的?？傊摂M實驗環(huán)境極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足，必然會成為一種高校實驗教學(xué)的趨勢。

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