《计算机组成原理》
课程教学大纲
院（系/部）：计算机学院
教研室：人工智能
日期：2023.06
《计算机组成原理》课程教学大纲
课程英文名称：ComputerSystemOrganization课程编码：0415005006
总学分/总学时：4.0/64理论学时/实验学时：48/16
课程性质：学科基础课先修课程：离散数学、程序设计
基础
课程负责人：郭玉刚适用专业：人工智能
开课单位：计算机科学与技术学院大纲制定者：郭玉刚
大纲审定者：李大社大纲审定时间：2023.06
本大纲适用2023年版人工智能专业人才培养方案
一、课程简介
计算机组成原理是计算机科学与技术专业核心课程。主要讲述计算机硬件系
统的基本组成原理与运行机制。课程从组成硬件系统的五大部件出发，讲解了各
组成部分的工作原理、设计方法以及构成整机系统的基本原理。主要内容有：计
算机系统概论；运算方法和运算器；存储系统；指令系统；中央处理器；系统总
线和输入输出系统。
通过本课程的学习，学生应比较系统地了解计算机的基本结构；掌握计算机
的基本组成与结构原理，各功能部件在整机中的作用以及所要完成的任务；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执行过程；掌握
MIPS指令集；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。
二、课程目标
（一）课程目标
课程目标1：掌握现代数字计算机的基本组成、工作原理以及核心部件理论，
能够运用运算方法、存储结构、指令系统和CPU工作原理等相关知识，识别和判
断计算机硬件设计过程的关键环节。
课程目标2：能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬
件系统中的理论和实际问题进行分析、计算。
课程目标3：理解计算机系统层次化结构概念，掌握计算机系统中各部件的
内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，能够完成计算机各功能部件的设计
开发。
课程目标4：能够运用计算机组成原理的专业知识设计实验方案，搭建实验
环境，并能通过实验数据得出有效结论。
（二）课程目标对毕业要求的支撑关系
表1课程对毕业要求指标点的支撑
课程目标毕业要求指标点
指标点2.1：能够应用数学、自然科学、工程科学的基本原理以及
课程目标1
人工智能的专业知识，识别和判断计算机领域复杂工程问题的关
课程目标2键环节。
指标点3.2：能够针对具体的设计目标，划分系统功能模块，完成
课程目标3
模块的设计开发。
指标点4.2：能够针对特定的计算机领域复杂工程问题设计实验，
课程目标4
包括设计实验方案、搭建实验环境等。
三、教学内容
（一）理论教学（48学时）
第1单元：计算机系统概论（4学时）
1、教学内容
（1）计算机的诞生与发展
（2）计算机硬件的基本组成
（3）计算机软件的分类
（4）计算机的工作过程
（5）计算机系统性能评价的基本指标
2、基本要求
（1）熟练掌握计算机硬件的基本组成；
（2）掌握计算机软件的分类；
（3）了解计算机的工作过程；
（4）熟练掌握计算机系统性能评测常用的基本指标：CPU时钟周期、CPI、
CPU执行时间等。
3、重点