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陕西师范大学第六届青年教师教学基本功大赛
《计算机组成原理》
教学设计
教学内容：流水技术及应用
主讲教师：李鹏
所在单位：计算机科学学院
完成时间：2013年10月30日
一、课程基本信息
1、课程概况
课程名称：计算机组成原理
英文名称：PrinciplesofComputerOrganization
学时：20/72
学分：4.5
教学对象：信息管理专业1201班
开课学期：第三学期
适用专业：信息管理、软件工程、计算机科学与技术
课程类别：理论课
课程性质：专业类必修课
先修课程：数字逻辑电路；模拟电子线路；汇编语言
教材：白中英《计算机组成原理》（第五版）科学出版社
主讲教师：李鹏(1981－)，男，博士，主要研究领域为音频音乐检索、图
像、视频处理、机会网络等。承担《计算机组成原理》、《计算机导论》、《计算机
基础》、《VB程序设计》等课程的教学工作。
2、课程性质及任务
本课程是计算机相关专业的一门专业基础课。
课程教学所要达到的目的是：使学生了解计算机系统的基本组成原理；掌握
计算机系统硬件的基本组成和各功能部件的工作原理；掌握信息、数据表示与指
令结构类型及指令执行原理；掌握程序和数据在计算机中是如何存储的以及指令
在计算机中的编译和执行过程。掌握计算机与外部设备之间的接口技术与原理；
了解计算机外部设备的基本结构与工作原理。并能够用课程中学到的知识，对计
算机系统硬件进行初步设计、组装和调试。
3、本章教学内容
第二章运算方法和运算器
本章首先讲述计算机中数据与文字的表示方法，然后分别在定点、浮点格式
下讲解基本的加减乘除运算过程，最后讲解实现并行的一个重要知识——流水技
术，并在浮点加减法运算中具体应用，解决具体问题。
重点：数据与字符型信息的表示与运算，流水技术。
难点：浮点型数据的表示、流水技术及应用。
二、三维教学目标
1、知识目标
（1）前期知识框架的建构与巩固
前面课程中，先用6学时讲解了计算机硬件结构下定点表示数据的方法及在
此基础上的基本运算过程，后又用6学时讲解了浮点表示方法及运算。本次课的
第一个知识目标是通过回顾和总结，让学生对先前知识从宏观角度建立框架。具
体内容如下图所示
定点浮点
加
定点加减法器浮点加减法
减
原码并行乘法
乘
直接补码乘法
浮点乘除法
原码除法
除
并行除法器
图1：数值类型数据表示与运算
具体包括：
1)、定点数的表示
无符号数的表示；有符号数的表示。
2)、定点数的运算
定点数的移位运算；原码定点数的加减运算；补码定点数的加减运算；
定点数的乘除运算；溢出概念和判别方法。
3)、浮点数的表示
浮点数的表示范围；IEEE754标准。
4)、浮点数的加减运算、乘除运算
（2）针对浮点加减法，详细回顾操作过程，并引导学生发现其中待解决的重要
问题
浮点加减法运算的基本操作过程：零操作数检查；对阶操作；尾数相加；规
格化
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