【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲)

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲)（精选10篇）

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇1

《软件工程——原理·方法与应用》

课程教学大纲（48学时）

适用专业：计算机科学与技术专业、计算机软件专业、计算机应用专业等 学时数：48 编写者：顾春华

讲课：32

课内实验：16

学分：3

一、教学性质、目的与要求

《软件工程》是计算机科学与技术专业、计算机软件专业、计算机应用等专业本、专科生的一门的专业基础课，旨在使学生掌握软件工程的基本概念、原理和方法，从软件开发技术、软件工程管理和软件工程环境等几个方面了解如何将系统的、规范化的和可以度量的工程方法运用于软件开发和维护中。要求学生通过本门课的学习，基本掌握结构化方法、面向对象方法等软件开发技术，初步了解软件复用的概念及基于构件的开发方法，同时对软件工程管理和环境等内容有一个总体的了解。

作为高校本科软件工程课的主要教材，《软件工程——原理·方法与应用》并行讲解了第一、二代软件工程，全书注重实践，广举实例，名副其实地成为原理与应用紧密结合的教材。如果适当删节，也可供专科学生软件工程课使用。

二、教学内容及学时分配

本课程共包括15章，讲课需要31学时，余下1学时，可用于复习或作为机动时间。

第一章 绪论（2学时）

本章主要介绍软件的基本概念、软件危机、软件工程学的范畴、传统软件工程和面向对象软件工程以及软件工程的应用。最后对软件工程教学中的常见问题进行了讨论，给出了本书的导读。

重点掌握：学习软件工程的意义，面向对象软件工程和传统软件工程的比较。

第二章 软件生存期和软件开发模型（2学时）

本章从叙述软件生存周期开始，介绍了传统的软件开发模型（瀑布模型、快速原型模型）、软件演化模型（增量模型、螺旋模型）、面向对象过程模型（构件集成模型）、基于形式化方法的软件开发模型（转换模型、净室模型）等。

重点掌握：各种软件开发模型的内容，不同开发模型的特点比较。

第三章 软件需求分析（4学时）

需求分析是软件生存周期中的一个重要阶段，本章在介绍了软件需求分析的任务、步骤后，分别按结构化和面向对象两类方法，给出了需求分析模型和它们的描述工具，并结合实例进一步阐述了结构化分析和面向对象分析的过程。

重点掌握：两种分析模型。难点：分析模型描述工具

第四章 软件设计概述（2学时）

软件设计是软件开发中最富有创造性的一个阶段。本章主要介绍软件设计的一般概念，包括软件设计的任务、基本原理、模块化设计和设计文档等内容。这些概念适用于任何开发方法和开发过程，可以为后面两章的教学奠定基础。

重点掌握： 软件设计的任务、基本概念，模块化设计，设计文档。难点：模块与构件，抽象与细化，信息隐藏等

第五章 传统的设计方法（4学时）

本章介绍了传统的设计模型，以及从分析模型导出设计模型的一般方法。重点讲述了面向数据流设计的结构化设计方法（包括结构设计和过程设计）和面向数据结构设计的Jackson设计方法。

重点掌握： 结构化设计模型，结构化设计方法。

第六章 面向对象的设计方法（4学时）

本章概述了面向对象设计的任务和设计模型，并从系统设计、对象设计和领域对象设计等几个方面介绍了面向对象设计的主要内容和描述工具。

重点掌握内容：模型对象设计模型，系统设计，对象设计。难点：领域对象设计

第七章 UML（1学时）

本章主要讲述统一建模语言UML的组成、特点和应用，以及如何进行静态建模、动态建模和物理架构建模，最后简单介绍RUP。本章内容主要由学生自学，课堂学时仅指明重点，有条件时可结合模拟项目进行实践。

重点掌握内容：UML中的视图与图。

第八章 编码和语言选择（自学）

本章主要讲述编码的目的与风格，常见的编码语言和编码语言的选择，主要由学生自学。

重点掌握内容：编码的风格，编码语言的选择。

第九章 软件测试（4学时）

本章阐明了测试的基本概念，用大量实例详细介绍了黑盒测试和白盒测试的测试用例设计方法，以及面向过程多模块程序的测试策略，以及常用的纠错技术。最后介绍了面向对象软件的测试策略和面向对象的测试用例设计，讨论了它们与传统方法的差异。

重点掌握： 黑盒测试，白盒测试，多模块程序测试，面向对象的测试。难点：测试用例设计，面向对象的测试用例设计

第十章 软件复用（2学时）

本章概述了软件复用的基本概念，介绍了领域工程（包括领域分析、可复用构件、可复用构件库）和基于构件的软件开发等内容，简单讨论了面向对象技术与软件复用技术的相互关系。

重点掌握内容：软件复用的概念，领域工程，基于构件的软件开发。难点：可复用构件库

第十一章 软件维护（1学时）

本章介绍了软件维护的种类，软件可维护性的属性，以及软件维护的实施和管理等内容，简介了软件再工程的概念和方法。

重点掌握内容：软件维护，软件再工程。

第十二章 软件项目计划（1学时）

软件生存周期的起始两个阶段是问题定义和可行性研究，本章补叙了这两个阶段的基本活动，同时介绍了软件风险分析和项目计划文档等内容。

重点掌握内容：问题定义、可行性研究、项目计划。难点：软件风险分析

第十三章 软件工程管理（1学时）

本章简要介绍了软件工程管理的相关内容，包括软件估算模型、软件成本估计、人员的分配与组织、项目进度安排和软件知识产权保护。

重点掌握内容：资源估算模型，COCOMO模型，软件项目管理。难点：软件成本估计

第十四章 软件质量管理（2学时）

本章在概述了软件质量保证和认证的基本概念后，介绍了软件可靠性、程序正确性证明、软件度量以及CMM软件能力成熟度模型、ISO 9000国际标准等内容。

重点掌握内容：质量保证和质量认证的基本概念，软件可靠性，CMM软件能力成熟度模型和ISO 9000国际标准等。

难点：程序正确性证明、软件度量

第十五章 软件工程环境（1学时）

本章介绍了软件工程环境的基本概念，理想环境的模型，CASE环境的组成与结构等内容，给出了两个CASE环境的实例。

重点掌握内容：理想环境模型，CASE环境的组成。

三、教学基本要求

1． 课堂讲授 在多媒体教室中采用电子教案授课，上课时边讲边演示。2． 作业

每章适当布置课后作业。

作业批改方式：个别抽查（每个同学的作业至少批改一次）、习题课集体讲解、通过网络公布参考答案。

3． 课内实验(16学时)选择有一定规模的实际项目作为实验内容，划分成多个子系统后由学生分组设计与开发，实验进度和课堂教学同步，由教师给出文档标准模板，学生分别担任项目经理，项目组长，系统分析员，程序员和测试员等角色，参与实际项目的管理、分析、设计、编码和测试等工作并书写完整的文档；项目经理和项目组长还要考虑子系统间的接口，项目组协调等工作

4． 考核方式平时上课、作业

30% 实验演示、团队协作及文档 40% 期末笔试 30%。

四、本课程与其它课程的联系

先修课程：程序设计语言 后继课程：

五、教材及参考教材

教材： 《软件工程 原理、方法与应用》史济民等编著

高等教育出版社

参考教材：《Software Engineering –A Practitioner’s Approach》Fifth Edition, R.S.Pressman, Mc Graw Hill

《Software Engineering Theory and Practice.》Second Edition.Shari L.Pfleeger, Prentice Hall 《软件工程》，齐治昌等，高等教育出版社

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇2

计算机组成原理是计算机科学与技术及相关专业的必修课程之一, 也是研究生入学考试中必考科目之一, 但是, 从目前在校的大学生对这门课程的学习情况来看, 学习积极性并不高, 从实际考研成绩来看, 专业课成绩不佳影响考研结果的情况大有人在。如何提高学生的学习兴趣, 改善教学效果, 的确是一个亟待解决的问题。

二、计算机组成原理课程存在的问题

(1) 教材的问题

目前的计算机组成原理教材大多是讨论单机系统范围内计算机各部件和系统的组成以及内部工作机制。目的是通过学习, 掌握计算机各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成整机系统的技术。为后继课程的学习打好基础。这样的教材, 其特点是理论性强, 有利于对计算机硬件系统知识的全面、深入了解。但同时由于内容往往比较抽象, 使学习者对硬件系统有看不见摸不着的感觉, 理解起来也十分不易。

(2) 学生认识的问题

除了部分同学从考研的目的出发认为学习计算机组成原理是有用的以外, 大多数同学关心的是目前的学习对以后的就业有没有什么直接用场。可是在学习这门课程的时候, 学生们还不可能完全理解这门课程对今后要学习的其他课程有什么作用, 也没有能力想到以后自己能会做什么?能做什么?因此, 一些片面的认识和想象认为“学习计算机组成原理没有什么用”的思想占据了上风, 从而影响了部分同学对该课程的学习兴趣。

(3) 课程之间的衔接问题

在计算机组成原理之前, 开过的专业基础课主要有数字逻辑, 大多数学生对这门课程的知识点还是掌握得比较好的, 总体上讲, 已经具备组合逻辑和时序逻辑的基础, 但是, 到计算机组成原理课程中需要用到的时候, 却总是联系不上。比如, 在讲到控制器时, 无论译码所需的组合逻辑知识, 还是控制所需的时序逻辑都不能达到应用自如的程序。在计算机组成原理的课程设计和后续课程的学习中, 也无法将计算机组成原理的理论与单片机和EDA技术等课程融会贯通, 达到在实际设计时熟练应用的效果。

(4) 实验教学的问题

传统的计算机组成原理实验教学往往都是用专用的实验箱来完成, 实验必须在实验室做, 受时间和场地的限制。而实验箱的结构固定, 只能开出其规定实验。在做实验的过程中, 由于是实验箱中元器件部分线路已经接好, 只需学生连接少量的连线, 再按实验指导书做些验证性实验即算完成。因此, 通常是做完了实验, 却不能体会到计算机各部件的内部运行机制, 也无法将理论与实践相结合, 当然也就不可能对计算机各功能部件的原理进行深刻理解, 对实验结果也缺乏深入的分析, 达不到预期的效果。

三、解决问题的方案探索

(1) 借助开发工具, 变抽象为具体

将EDA (Electronic Design Automation, 电子设计自动化) 技术的学习适当提前或者与数字逻辑相结合, 使学生在学习组成原理时, 已经掌握EDA开发工具, 并且具有利用这些工具进行计算机硬件系统功能部件的设计能力。

EDA技术是以PLD (Programmable Logic Device, 可编程逻辑器件) 为载体, 以EDA工具为开发环境, 借助计算机工作平台, 通过原理图和HDL (Hardware Description Language, 硬件描述语言) 的方式, 直接针对设计目标进行功能描述和行为描述。

常用的EDA工具是Altera公司的Quartus II, 在正确掌握其用法后, 对于计算机硬件系统的功能部件可通过原理图、VHDL或Verilog HDL来具体设计, 从而使学生在学习计算机组成原理时, 把注意力集中到对计算机及其部件功能的深刻理解和精确描述上, 深入理解各功能部件的相互连接关系, 并且通过EDA开发环境下的时序仿真来检验一个设计的正确性, 使学生具备自我检查的能力, 这不仅可以让学生通过实验完成计算机硬件系统的功能部件的设计, 加深对相关知识的理解, 而且可将设计方案通过EDA工具, 结合CPLD (Complex Programmable Logic Device, 复杂可编程逻辑器件) 或FPGA (Field Programmable Gate Array, 现场可编程门阵列) 芯片形成具有自主知识产权的集成电路。因此, 通过EDA技术的应用, 可将抽象的理论具体化, 形成看得见、摸得着的计算机硬件系统。

早在2003年, 举世闻名的Forbes (福布斯) 杂志曾经揭示了一个新的概念, 在未来的计算机中, CPU将被FPGA所取代。由此可见, 如果在学习计算机组成原理过程中, 通过EDA开发工具, 在FPGA芯片上设计自己所需的CPU, 这肯定不再会被认为是“没有用”的知识和技能了。

例如, 用74181芯片在Quartus II 9.0开发环境中, 采用原理图输入方式设计的8位算术逻辑运算单元 (ALU) 如图1所示, 其时序仿真结果如图2所示。

(2) 引入Proteus虚拟仿真模型, 变枯燥的说教为生动的演示

Proteus是英国Labcenter Electronics公司开发的, 是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台, 可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和PCB设计等功能, 是目前唯一能够对多种处理器进行实时仿真、调试与测试的EDA工具。引入Proteus软件来实现对计算机组成原理课程辅助教学, 通过其高逼真度的虚拟仿真模型可以使教学内容形象生动, 易于理解, 提高学生的学习兴趣, 改善教学效果。同时, 由于没有硬件损耗, 无需硬件维护, 所以能大大提高教学和实验效率, 节省大量的硬件开销。

例如, 用74181在Proteus环境下可以非常方便地设计出8位算术逻辑运算单元, 并且可以进行仿真, 通过设置不同的控制参数和输入数据查看运行结果, 从而全面掌握基于74181的ALU (Arithmetic Logic Unit, 算术逻辑单元) 的算术逻辑运算功能。如图3所示为负逻辑74181在工作方式选择S3S2S1S0为1001B时, 通过设置M为0和1对输入数据A和B两个8位二进制数进行算术运算 (a) 和逻辑运算 (b) 的仿真运行结果。

(3) 突破实验室时空限制, 使实践环节更易于实现

过去所有的计算机组成原理实验都无一例外地必须在规定的时间到组成原理实验室通过专用实验箱完成, 由于实验学时有限, 实验箱数量有限, 而且担心学生人身安全和设备安全等原因, 不放心放手让学生充分使用, 所以实验效果总是不理想。通过推广基于Proteus虚拟系统仿真模型和基于Quartus II的EDA开发工具后, 彻底改变了过去那种只能在规定时间到规定地点做规定内容的实验这种局限, 也打破了硬件实验不便带着实验箱在上课时演示运行效果的局面, 还使因硬件资源的短缺而不能满足学生对硬件课程设计的实际需求等问题得到缓解。与此同时, 也可以降低硬件实验的损耗, 从而减少费用, 降低了实验室设备维护量。

由于EDA开发工具和Proteus虚拟系统仿真模型都可以放心地直接提供给学生自由使用, 所以可将相应实验推广至课外的任何地点, 使学生可根据自己的需要自行设计实验项目, 从系统提供的元件库中找到相应的虚拟元件, 形成自己的实验电路, 从系统提供的虚拟仪器中找出自己需要的仪器设备, 用相应的编程工具编制软件代码, 按实际需要拟定实验步骤, 尝试解决学习过程中的各种疑难问题, 提高自己的设计实力与实际动手能力。

(4) 修改教学计划, 加强课程衔接力度

现在, 本学院已经将过去的“数字逻辑”改成了“数字系统设计”, 选择清华大学出版社李晶皎等教师编著的“逻辑与数字系统设计”一书为教材, 其主要特点是将EDA的硬件描述语言VHDL与数字逻辑进行了整合。教学计划上将逻辑与数字系统设计课程安排在第三学期, 在第四学期开学时安排有该课的课程设计, 其后还安排了计算机组成原理和单片机技术两门课程的教学, 并在第五学期开学时安排了计算机组成原理的课程设计, 其后有EDA系统设计课程的教学。

在逻辑与数字系统设计教学过程中, 使学生基本掌握了Proteus虚拟仿真模型的应用和Quartus II的基本用法, 在计算机组成原理和单片机技术课程教学过程中可以应用这些工具进行计算机硬件的各个功能部件的相关设计与仿真。在第五学期的课程设计中, 过去常常因为设备数量不够而只能进行理论设计的现象, 现在通过EDA工具得到很大的缓解。以计算机科学与技术专业2008级为例, 在计算机组成原理课程设计中, 除了传统的实验箱外, 有一部分同学通过Proteus 7.7软件环境设计出了基于微程序控制器的模型计算机, 另有一部分同学用Quartus II 9.0的EDA开发工具设计出了基于硬布线控制器的模型计算机, 并且都可以运行8条以上指令, 取得了很好的设计效果。

四、培养兴趣小组, 以点带面提高学生整体水平

要想从事计算机组成原理等硬件类系统的设计与开发, 就必然涉及到元器件、电路板、焊接工具、电源和检测仪表等实际问题, 这些都需要资金的支持, 所以往往总是只能在少数的学生中实施。因此, 可以通过培养兴趣小组的方式, 对部分同学进行实际设计与制作的引导, 通过星星之火形成燎原之势, 从而提高学生的综合素质和整体水平。比如学院可以提供部分开发板和开发工具发放到学生班, 每个班组织一至两个兴趣小组, 在课外从事计算机硬件系统的设计与制作活动, 从而带动部分家庭条件好的同学自己购置元件进行课外的硬件系统设计与开发工作。在本学期的EDA系统设计课程教学过程中, 本人争取到了学院的资金资助, 给每个自然班发放了一块CPLD学习板和一块FPGA开发板, 自己也为部分学生提供了一些元器件方面的支持, 并对学生的问题提供答疑辅导, 引导学生做了一些EDA设计的尝试, 取得了一些有益的成果。

五、结束语

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇3

关键词：实验模拟；计算机组成；面向对象

中图分类号：G642　文献标识码：A　文章编号：1673-8454(2012)03-0069-03

一、引言

“计算机组成原理”课程是计算机专业的一门核心专业必修课。该门课程的理论性、工程性、实践性都很强。因此，在搞好课堂教学的同时，必须对实验教学环节给予足够的重视。把实验教学看作是提高学生动手能力和实施素质教育的一个途径。目前，我校采用的是西安唐都科教仪器公司的TDN-CM+实验箱，在实验开展过程中，由于实验的理论知识综合、电路复杂、元器件多、连线密度高、操作步骤逻辑性强、调试困难等原因，都会造成获得预期实验结果的周期长或实验结果的失败，从而影响课堂时间内实验得出的效果，同时也影响了学生动手操作实验的积极性。

综上所述。本研究提出了面向对象的计算机组成原理实验的软件模拟，以面向对象的思想，借助于图形，图像和模拟技术，在计算机上实现计算机组成原理实验的基础实验环境、操作对象、操作过程，达到减少实验结果周期、降低实验操作过程出错率的研究目标。

二、系统模拟总体设计思想

计算机组成原理实验软件模拟系统主要包含输入模块、控制模块(实验处理模块)、输出模块，其中输入、输出模块是直观的显示模块，控制模块是由一个或若干个功能芯片组成的一个功能模块。因此，以面向对象的思想，可以将每个功能芯片设计成一个Public功能函数，然后在软件模型中直接调用一个或多个芯片的功能函数实现特定的控制模块功能。输入、输出模块相对简单，计算机组成原理实验输入、输出一般都以4～8位的二进制方式给出，为了更好地让学生理解二进制在计算机系统中的运算规则，设计采用以一个8位数组表示8位二进制的方法，通过算法来实现若干位二进制的逻辑运算与算术运算。模型模拟采用面向对象开发工具Delphi来实现。

三、建模过程

1.实验原理

计算机组成原理实验分为验证性实验与设计性实验，本研究为了更加具体地达到建模的效果，以计算机组成原理实验中的算术逻辑运算验证性实验为初步建模对象。

算术逻辑运算实验数据通路图如图1所示，主要包含两个74LS181芯片、两个74LS273芯片、一个74LS245芯片，74LS181芯片为8位字长的运算器，74LS273芯片为8位字长的数据暂存器，7413245芯片是一个三态门，用来控制总线上的数据输出。

算术逻辑运算实验的实验过程是通过输入开关形成2个8位二进制数分别置入DR1(74LS273芯片1)，DR2(74LS273芯片2)，然后通过改变运算器的控制位，观察运算器输出在总线的结果。

2.输入输出模块的模拟

算术逻辑运算实验的输入输出都通过8个发光二极管来显示，灯灭为1，灯亮为0，因此，可以从二极管位置定位与二极管显示状态控制，这两个方面来实现输入输出的模拟功能，二极管位置定位在Delphi开发平台中可以由数学函数Sqr函数来实现，二极管显示状态可以通过图像笔刷函数ImageDrawRound与ImageClearRound来实现。

第一步，通过图形设计工具PhotoShop设计8个二极管显示灯图片，如图2所示。在程序窗口中，通过Image控件来布置8个二极管图片，用坐标来定位某个二极管所在位置。在输入模块中，假设鼠标点击在窗口中的坐标为(X，Y)，一个圆形二极管的图片半径为Z，那么可以根据第N个二极管坐标范围Sqr(X-N*z)+Sqr(Y-z)<=Sqr(z)来判断当前鼠标点击选中的是D7到DO当中的哪个二极管显示灯，通过鼠标动作事件转换当前二极管显示状态。显示灯区域坐标得到准确定位，就可以用Im-ageDrawRound函数与ImageClearRound函数控制显示灯的亮、灭状态，具体算法如程序代码清单1所示。

代码清单1：

if Sqr(X-Z)+Sqr(Y-Z)<=Sqr(Z)then ∥以第一个二极管举例

begin

if InputDR1[1]=1 then ∥二极管初始显示状态为灭时

begin ∥鼠标单击第一个二极管时，改变二极管显示为灯亮

InputDR1[1]：=0；

Image2DrawRound(0，0，25，25，clred)；

end

else if InputDR1[1]=0 then ∥二极管初始显示状态为亮时

begin ∥鼠标单击第一个二极管时，改变二极管显示为灯灭

InputDR1[1]：=1；

Image2ClearRound(0，O，25，25)；

end

end

同理，可设计输出模块中的显示灯模拟、控制模块中的控制灯模拟。在代码清单1中举例的是第一个二极管的输入显示控制，InputDR1表示一个数组，实现存储器DR1的存储功能，用来存放输入的第一个8位二进制数。

3.控制与运算模块的模拟

在算术逻辑运算实验中，分别由74LS181的控制位S3、S2、S1、S0、M、Cn来控制74LS181运算器的运算方式。控制位S3、S2、S1、S0、M、Cn也是一组二极管显示灯。可以用3.2输入输出模块模拟的设计思路实现。74LS181运算器的运算方式分为无进位算术运算、有进位算术运算、逻辑运算，分别通过6个控制位控制，参见表1所示，因此需要多个条件算法设计74LS181运算器芯片的功能。

74LS181逻辑功能总共有16种逻辑功能。因篇幅限制表1只列出一部分的功能。通过表1分析可知，A与B代表的是图2中InputDevice模块输入的2组8位二进制数，F是运算器的结果，在6个控制位的控制下，出现不同的运算规则。因此设计一个74LS181芯片的功能函数包含具有16种逻辑功能子过程，在软件模拟模型中得到TDN-CM+实验箱正确操作得到结果相一致，那就说明74LS181芯片软件模拟是可行的。

详细分析表1的运算规则。每组运算都是以下几个运算的组合：非运算、与运算、或运算、异或运算，根据它们的运算规则，可以设计如表2所示的程序算法达到对应运算的功能。

基于表2，结合表1，就可以根据控制位S3、S2、S1、SO、Cn、M的控制条件，设计出相对应的算术运算与逻辑运算的运算组合，然后把最终结果存储在一个输出数组中，最后通过3.2小节输入输出模块模拟的设计思路，把运算结果显示在总线上的8个二极管显示灯中，达到TDN-CM+实验箱的同等显示效果。

四、研究总结

本文通过计算机组成原理算术与逻辑运算实验的原理分析，以面向对象的思路，用图形/图像的可视方法进行了系统模拟。软件模拟模型在计算机组成原理课堂实验中辅助TDN-CM+实验箱操作实验起到了很好的作用，并且验证实验效果准确高效。在今后的研究中，以模拟具体实验为步骤，逐步完善整个TDN-CM+实验箱的模拟功能。

参考文献：

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[2]杨小龙.计算机组成原理与系统结构实验教程[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007.

[3]卢贤玲，杨艳，李景峰.计算机组成原理网上虚拟实验系统的建模与实现[J].郑州大学学报，2006，38(3)：39-42.

[4]明日科技Delphi函数参考大全[M].北京：人民邮电出版社，2006.

[5]董玉德，赵韩，孙街亭.面向对象的程序设计方法与技术：Delphi语言[M].北京：清华大学出版社，2008.

[6]梁水，赛奎春.Delphi开发典型模块大全[M].北京：人民邮电出版社，2009.

地下工程设计原理与方法考试资料 篇4

隧道：修筑在岩体、土体或水底，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道

导坑：在地下开挖出一个洞穴并延伸成为一个长形的孔道 洞门：在隧道端部外露面修建的为保护洞口和排放流水的挡土墙式结构

垭口：线路跨越分水岭时，分水岭的山脊上的高程较低之处

越岭线：从一个水系过渡到另一个水系是跨越高程很大的铁路线路

河谷线：沿河傍山而行的铁路线路 隧道净空：隧道衬砌内轮廓线所包围的空间

隧道建筑限界：线路上各种建筑物和设备均不得侵入的外部的轮廓线

锚杆：插入到围岩岩体内利用机械的方法加固围岩的一种金属杆状构件

岩体：处于一定天然应力状态中的地质体 围岩：对隧道稳定性有影响的那一部分岩体 围岩压力：隧道开挖后围岩作用在支护结构上的压力 结构面：岩体中具有一定方向，力学强度相对较低的地质界面（原生，构造，次生）

蠕变：作用应力不变应变随时间的增长而增加 松弛：作用的应变不变应力随时间的增长而衰减 风化作用：地表岩体在大气温度水和生物的综合影响下，使岩石的物理性质或化学成分发生改变的地质作用 溶蚀：使岩体致密度降低并会破坏颗粒之间的胶结从而使岩石强度降低

流变性：与时间或温度有关的变形或破坏性质 初始应力：岩体在天然状态下所具有的内在应力 二次应力：坑道开挖后坑道周围一定范围内的岩体产生应力重分布的状态

三次应力：坑道支护后坑道周边的岩体的应力变化的状态 岩体的初始应力状态：由于岩体的自重和地质构造作用在隧道开挖前岩体中存在的应力状态

坑道的稳定性：隧道围岩在开挖过程中不设任何支护情况下所具有的稳定程度

塑性：围岩在应力超过一定值后产生塑性变形的性质 塑性区半径：对于塑性围岩当围岩内应力超过围岩强度后，在坑道周边产生径向塑性位移形成塑性松动区的范围 塌落拱：将隧道开挖后所形成的相对稳定的拱称为 成拱作用：天然拱像一个承载环一样承受上覆范围地层的全部重量并向两侧传递下去称为围岩的弹性抗力：由于支护结构发生向围岩方向的变形而引起围岩对支护结构的约束反力

变形协调条件：汇交于同一节点上各单元在此节点处所产生的端点位移与结构节点位移相等

静力平衡条件：在同一节点上作用的各单元节点力的总和应与该点荷载相平衡

收敛：围岩产生挤向隧道内的变形 约束：支护对围岩向坑道内变形的阻止 隧道勘测的一般规定

制定勘测计划，完备勘测资料，设计勘测和施工勘测，评价对环境造成的影响 隧道工程调查的内容

自然概况，工程地址特征，水文地质特征，不良地质地段，地震基本烈度等级，气象资料，施工条件 分析克服高程障碍三种方案的优缺点

绕行：施工容易工期短费用少；运程增加长期运营条件变差改造困难地质复杂施工困难。深堑：展线长度比绕行短；急弯陡坡多在山顶开挖工程量大不确定因素多。隧道：线路平顺缓直运营条件好运程缩短；工程量大工期长费用高 分析解决平面障碍两种方案的优缺点

沿河绕行：对地形条件要求高，线路增长，工程量大运营条件差，不良地质病害工程伴随出现；只在条件允许时使用。隧道穿直：初期工程量大；线路平直，工程单一，无急弯陡坡，运营条件好，不受山体塌方落石影响 曲线隧道设计应注意的问题

1尽可能采取较短或曲线半径较大的曲线，宜将曲线设置在隧道洞口附近2不宜将洞口落在缓和曲线上3隧道内曲线长度不应短于一节车厢长度4一座隧道内不设超过一个以上曲线5两条曲线间应有较长夹直线 隧道内坡道折减的原因及方法

1列车车轮与钢轨踏面间的粘着系数降低2洞内空气阻力增大

曲线隧道净空加宽的原因和方法

1车辆通过曲线时转向架中心点沿线路运行车辆本身不能随线路弯曲仍保持其矩形形状2曲线外轨超高车辆向曲线内侧倾斜使车辆界限上的控制点在水平方向上向内移动了一个距离 喷锚支护的特点

与围岩紧密贴合，支护及时，柔性好，同时封闭围岩壁面防止风化，并能封闭围岩的张性裂隙和节理，提高围岩的固有强度控制围岩的变形，能充分调动围岩本身的自稳能力。有效利用洞内净空，提高作业的安全性和作业效率，能适应软弱和膨胀性地层中的隧道开挖，能用于整治塌方和隧道衬砌的裂损

复合式衬砌的支护机理

先在开挖好的洞壁表面喷射一层早强硂凝固后形成薄层柔性支护结构，满足初期支护施作及时刚度小易变形的要求，与围岩紧密贴合从而保护围岩和加固围岩，促进围岩的应力调整充分发挥围岩的自承作用。二次衬砌完成后，衬砌表面光滑平整可以防止外层风化装饰内壁增强安全感。既可以充分发挥喷锚支护的优点又能发挥二次衬砌永久支护的可靠作用。明洞的类型

拱形（路堑式、偏压直墙式、偏压斜墙式、半路堑单压式）棚洞（盖板式、刚架式、悬臂式）隧道门的类型

环框式、端墙式、翼墙式、柱式、台阶式、斜交式、耳墙式 洞门的类型

环框式、端墙式和柱式、翼墙式与耳墙式、其他形式(台阶式斜交式）、拱形、遮光棚式 隧道附属建筑物的类型

通风建筑物，安全避让设备、防排水设备、电力及通讯信号安放设备

喷射混凝土的喷射方式

1干喷（拌合料输送到喷嘴以前才与水汇合）2湿喷（拌合料先与水拌合再以浆液输送）机械通风的方式

1纵向式（洞口风道式、喷嘴式、竖井斜井式、射流式）2全横向式3半横向式

岩石在单轴和三轴压缩下的破坏形式

三轴低围压下（张破裂）中等围压下（剪破裂）高围压下（延性破坏）

抗拉强度、抗剪强度的测定方法

抗拉（直接拉伸法、棱柱体试件的弯曲、圆柱体的弯曲、圆盘弯曲、液压扩张试验、巴西试验）抗剪（直接剪切法、倾斜板间加压的单向剪切法）

典型的岩石的全应力-应变曲线分为哪四个阶段 压密阶段弹性阶段塑性阶段破坏阶段 无支护坑道丧失稳定的形式

1由于破碎岩体的自重超过了它们脱离岩体的阻力而多在顶部较少在侧壁处造成局部崩塌2围岩的应力重分布造成的应力集中区域内的岩体强度破坏而形成的崩塌3在塑性岩体中稳定性的丧失是由于塑性变形的结果 隧道围岩失稳破坏性态

1脆性断裂2块状运动3弯曲折断破坏4松动解脱5塑性变形和剪切破坏 围岩压力的类型

1松动压力2形变压力3膨胀压力4冲击压力 天然拱范围的大小与下列因素有关

1围岩的地质条件2支护结构架设时间3刚度以及它与围岩的接触状态4隧道的形状和尺寸5隧道的埋深6施工因素

隧道围岩分级的目的1作为选择施工方法的依据2进行科学管理及正确评价经济效益3确定结构上的荷载4给出衬砌结构的类型和尺寸5制定劳动定额、材料消耗标准基础等 隧道围岩分级的方法主要有哪些

1以岩石强度或物理指标为代表2以岩体构造岩性特征为代表3以地质勘探手段相联系4组合多种因素5以工程对象为代表

围岩分级的基本因素与影响因素

岩石的坚硬程度和岩体的完整程度，地下水和初始应力场 支护结构的作用

1与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，能承受可能出现的各种荷载2保持隧道断面的使用净空3防止围岩质量的进一步恶化4提供空气流通的光滑表面 支护结构的基本要求

1必须与围岩大面积地牢固接触，保证支护结构与围岩作为一个整体进行工作2重视早期支护的作用并使早期支护与永久支护相互配合协调一致的工作3允许隧道围岩能产生有限的变形，以充分发挥围岩的承载能力而减少对支护结构的不利作用使两者更协调的工作4必须保证支护结构的及时施作5要能根据隧道围岩的动态及时地进行调整和修改

支护结构的类型

1防护型2构造型3承载型 地下结构计算理论发展的七个阶段

刚性结构阶段、弹性结构阶段、假定抗力阶段、弹性地基梁阶段、连续介质阶段、数值方法阶段、极限和优化设计阶段

地下结构计算方法的分类

荷载结构法（弹性链杆法、假定抗力法、弹性地基梁法）地层结构法（剪切滑移法、特征曲线法、数值法）地下结构设计模型分类

经验类比模型、荷载结构模型、地层结构模型、监控设计模型

荷载结构模型的三种计算模式

1主动荷载模式2主动荷载加被动荷载模式3实际荷载模式

局部变形理论与共同变形理论

局部变形理论：认为地层表面某点上施加的外力只会引起该点产生沉陷（变形），外力与沉陷之间为线性关系。共同变形理论：认为地层表面某点上施加的外力不仅会引起该点产生沉 陷（变形），而且会引起附近的地层也产生沉陷变形，外力与沉陷之间为非线性关系 地层-结构模式的求解方法

数值法、剪切滑移破坏法、特征曲线法 确定Pmin的途径

1现场实测的塑性区半径r求（按重力平衡条件求）P2根据坑道周边的允许位移值求P3实地量测形变压力作为P4 根据围岩特征曲线求P监控设计法原理

通过现场监测获得围岩力学动态和支护结构工作状态的信息（数据），再通过必要的力学分析，以修改和确定支护结构系统的设计参数和施工对策。施工前的预设计阶段和修正设计阶段

监控设计的主要环节及其包含的工作内容

现场监测:制定监测方案、确定测试内容、选择测试手段、实施监测计划；数据处理：原始数据的整理、明确数据处理的目的、选择处理方法、提出处理结果；信息反馈：反馈方法（理论反馈经验反馈）反馈作用（修正设计指导施工）

监控量测的项目及内容

肉眼观察、岩体力学参数测试、应力应变测试、压力测试、位移测试、温度测试、物理探测 监控量测的目的1提供监控设计的依据和信息（掌握围岩力学形态的变化和规律、掌握支护结构的工作状态）2指导施工，预报险情（做出工程预报，确定施工对策、监视险情，确保施工安全）3校核理论，完善工程类比方法（为理论解释，数据分析提供计算数据与对比指标、为工程类比提供参数指标）4为隧道工程设计与施工积累资料 反馈信息在设计与施工中的应用

1评价围岩的稳定性2评价围岩达到稳定的标准，确定最终支护时间及仰拱灌筑的时间3调整施工方法与支护时机4调整锚杆的支护系数5调整喷层厚度6调整变形余裕量，修改开挖断面尺寸 求解回归系数的方法

选点法、图解法、平均法、最小二乘法等 隧道预支护的概念、类型及其使用条件

《体育教学原理与方法》教学大纲 篇5

一、课号：

二、总学时：32学时

三、适用专业：运动休闲服务与管理专业

四、选用教材：体育教学原理与方法

五、本课程的作用和任务

使学生了解体育教学的基本理论与方法，掌握必需的体育教学的基本知识与基本技能，以适应将来工作的需要。

六、教学内容及基本要求

第一篇 体育教学原理

第一章 体育教学概述

第二章 体育教学的科学依据

第三章 体育教学过程及其基本规律

第四章 体育课程论

第五章 体育教学与素质教育

第二篇 体育教学方法

第六章 体育教学的方法论基础

第七章 体育教学中的教学方法

第八章 体育教学中的练习方法

第九章 体育教学中的教育方法

第十章 体育教学中发展学生个性的方法

第十一章 运动处方教学

第十二章 体育教学的其它手段与方法

第三篇 体育教学管理、评价与科学研究

第十三章 体育教学与学校教育

第十四章 体育教学管理

第十五章 体育教师

第十六章 体育教学的检查与评价

第十七章 体育教学的科学研究

主要参考文献：

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇6

陈朝阳，李小魁，李娜

（河南工程学院电气信息工程学院，河南郑州451191）

摘要：数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）是用于通信、电子、自动控制及仪器仪表领域的数字信号处理中的主要处理芯片，其高速并行运算和丰富的指令造成其结构复杂，编程工具功能多，掌握难度大。本文探讨在DSP教学中，采用体系教学方法，从与学生掌握的前修课程相衔接开始，分多个层次，理论与实践并重推进教学进度，以2周的DSP课程设计作为DSP体系教学的验收环节，在教学实践中吸引了学生的学习兴趣，提升了学生的DSP应用技能。

关键词：DSP；体系教学；层次递进教学

作者简介：陈朝阳（1968-），男，河南孟州人，博士，高级工程师，研究方向：通信新技术。

DSP是指数字信号处理器（Digital Signal Processor）。其强大的乘法及乘累加运算和并行处理能力，使其在通信设备、电子信息、自动控制和仪器仪表领域的地位越来越重要。社会对掌握DSP技术的专业工程技术人才有强烈需求，DSP原理及应用课程是高等院校电气、电子和通信专业的本科重要课程。我校的电子科学与技术专业和通信工程专业都开设了DSP技术课程。为了培养高能力的DSP技术人才，适应建设应用技术型大学的要求，我们立足于充分利用现有资源，在前修课程中为DSP技术课程相关的内容作好铺垫，在DSP课程授课结束后，紧接着安排DSP技术课程设计，形成DSP技术课程体系。本文总结我们在DSP课程体系方面的探索成果。

一、DSP原理及应用课程特点和教学方法现状

DSP原理及应用课程是一门以数字信号处理理论和算法为基础的实践性较强的课程。这门课程的前修课程应当包括：计算机原理基础、C语言编程、嵌入式ARM技术及应用、数字信号处理等。如果说，MATLAB等仿真工具可以应用于像信号与系统、通信原理、数字信号处理等理论课程的学习，使理论被形象地呈现出来，DSP原理及应用则让理论在工程中的实际应用得以实现。MATLAB可以作为一种简捷、易用的编程语言来学习，DSP则不能仅仅被当作一种通用处理器来学习，因为那样会让学生困惑：已经有了单片机处理器、ARM处理器和通用的8086系列处理器，为什么还需要DSP呢？可是，DSP原理及应用教材往往将这门课程看得相当独立，像单片机技术、微机原理或嵌入式ARM技术一样，将DSP看作一种处理器，从硬件结构开始讲起，接着讲汇编指令集，再接着讲C语言编程，然后讲集成编程环境、外设和应用。

按教学顺序安排的教学内容包括：DSP芯片的概念及其发展历史；DSP芯片的硬件结构，包括总体结构、封装和引脚功能、CPU结构、寄存器、存储空间和I/O空间、堆栈操作、中断和复位；寻址方式和汇编指令系统；汇编语言编程，包括目标文件格式、汇编器、汇编伪指令、汇编语言源文件的书写格式、链接器；集成开发环境（CCS），包括CCS的基本操作、工程项目的调试；C语言程序设计，包括DSPC语言编程基础、DSPC编译器的使用、C代码优化、C和汇编语言混合编程；应用程序设计，包括定标与溢出处理、基础算术运算、FIR滤波器和IIR滤波器、快速傅里叶变换；片上外设，包括时钟发生器、通用定时器、通用IO口、外部存储器接口、多通道缓冲串口、模数转换器、看门狗定时器；硬件扩展，包括外部程序存储器扩展、外部数据存储器扩展。

将DSP外围电路提前到DSP芯片结构单元中，虽然考虑了学生对处理器的硬件原理相对容易接受的实际情况，但带来的问题是不容易解释DSP外设寄存器的.地址和寻址、配置，并且没有突出DSP的高速并行计算和高速乘加计算的特征。

DSP芯片结构设计满足并行处理和高速乘加运算的要求，以适应数字信号处理的线性算法处理要求，但也造成了DSP芯片结构复杂、指令十分丰富，从而需要进行混合编程和编程优化，特别是适应现代先进的项目工程理念，要求按工程单位组织程序文件，这些都给学生掌握和理解DSP造成了困难。按部就班的教学模式往往不能取得满意的效果，因此提出了改革DSP原理及应用课程教学的建议，但是没有提到和前修课程形成体系教学，也没有提到和前修课程的知识和技能相衔接的问题，因此没有涉及DSP原理及应用课程本身的教学内容顺序调整的问题。

二、层次递进的体系教学方法

鉴于DSP原理及应用课程的掌握难度系数较大，需要充分利用前修课程和后续课程设计等实践教学环节，做到前有铺垫、中有层次、后有强化。前有铺垫是指在前修的信号与系统、数字信号处理课程及通信原理课程中，强调数字信号处理理论算法（如卷积、数字滤波）和数字调制解调、编译码等算法可用DSP处理器实时实现。中有层次是指在DSP原理及应用课程的授课过程中，应注意学习的客观规律性，将整个课程的授课内容进行层次划分：第一层次主要是与前修课程，如数字信号处理理论、通信原理理论等的衔接，并注意讨论单片机和ARM处理器不能做到实时性，通用处理器一般没有硬件实现的乘法，以突出DSP芯片的独特特色；以CCS（集成编程环境）下的C语言编程开始教学，辅以CCS的使用，FIR滤波器、卷积等数字信号处理算法在DSP上用C语言实现等课内实验，突出DSP做数字信号处理的主要功能；第二层次内容集中于DSP芯片的结构、寻址方式、外设、指令系统及汇编语言编程；第三层次内容包括C语言和汇编语言混合编程、程序优化、应用程序设计和C55X的硬件扩展等内容。DSP原理及应用课程结束后，紧接着有两周或更长时间的DSP课程设计对学生所掌握的DSP知识和技能进行强化。这样，把数字信号处理课程、专业基础理论课程、C语言编程课程及DSP课程设计等都纳入DSP的体系教学中。各层次理论教学内容和实践教学内容的学时分配如表1所示。

（一）第一层次的理论教学内容和实践教学内容

第一层次教学内容要尽量衔接学生所拥有的基础知识。一般在学习DSP原理及应用课程时，学生已经学习了计算机原理基础、数字电路和C语言编程课程，学习过数字信号处理和通信原理、信号与系统等专业基础课程，而对处理器内部结构和汇编语言还是比较陌生的。因此，第一层次的理论教学内容应该安排：DSP数字信号处理器的基本概念、DSP集成开发环境CCS及其基本操作、DSP C/C++语言编程基础，用两个C语言为基础的DSP编程实验结束第一层次的教学。

第一层次的教学内容主要让学生了解DSP的概念和特点，通过C语言程序在DSP上运行，让学生抓住DSP是一种处理器这一共性，并通过DSP运行，如FIR滤波的数字信号处理C语言程序，让学生找到学习DSP的切入点。

（二）第二层次的理论教学内容和实践教学内容

第二层次的教学目的是让学生逐渐领会DSP的特色：并行处理的流水线结构、快速的硬件乘法。因此，第二层次的教学内容应该安排：DSP芯片的总体结构，包括DSP处理器的特点、多内部总线、中央处理单元、存储空间结构；片上外设，包括时钟发生器、通用定时器、外部存储器接口等，并安排相应的外设实验；接着讲授寻址方式和汇编指令系统、通用目标格式文件和段的概念、汇编伪指令、汇编语言源程序的格式、汇编语言编程实验；然后用汇编语言编程实验结束第二层次的教学内容。

汇编语言在状态寄存器各标志位的应用方面很简洁，比如溢出的判断是C语言所不容易实现的。但是第二层次的教学内容要让学生体会到汇编语言对于DSP处理实时性复杂算法的必要性和汇编语言的高效性。

（三）第三层次的理论教学内容和实践教学内容

第三层次的教学内容在第一层次和第二层次教学内容的基础上，让学生的知识得以融会贯通，将所学的DSP知识升华，形成体系性的技能，为今后职业生涯中的应用奠定基础。安排的教学内容包括：C语言与汇编语言的混合编程，包括寄存器规则、函数结构和调用规则、C语言和汇编语言的接口等内容；应用程序设计，包括定标与溢出处理、基础算术运算、FIR和IIR滤波器的混合语言编程；DSP硬件扩展，包括基本电路中的电源电路、调试接口电路、复位电路、时钟电路等的设计，外部程序存储器的扩展、外部数据存储器的扩展、DSP与A/D和D/A转换器的接口等内容；安排C语言和汇编语言混合编程实验，比如FFT快速傅里叶变换的DSP实现、自适应系统辨识的DSP实现等综合性实验。

三、后续强化教学实践环节的展望

在紧接着DSP原理及应用课程的DSP应用课程设计中，安排DSP应用系统的硬件设计、安排了各种应用实验，从外设的相关实验，到数字图像信号处理、通信与语音信号采集与分析等综合性实验。也拿出通信教研室和电子教研室的相关科研项目，如“WLAN系统中的智能天线定位系统”等供学生探讨与研究。

DSP原理及应用课程采用了层次化的体系教学方法，由于遵循了教育规律，由易入难、由浅入深，把较难的学习掌握系数分摊到各个层次的教学中，避免了一开始就把学生吓住，从而变为循序渐进、螺旋式上升、持续匀速提升知识技能的学习，明显提高了学生的学习积极性，也取得了良好的学习效果。

参考文献：

[1]赵洪亮，卜凡亮，等。TMS320C55x DSP应用系统设计[M].第2版。北京航空航天大学出版社，.

计算机应用软件教学方法探究 篇7

一、计算机应用软件课程教学的特点

要想更好的实现对计算机应用软件教学方法创新的探究, 就必须加强研究计算机应用软件教学的特点, 在充分了解其学科特点的情况下, 再进行教学方法和教学模式的改进, 使学生能够使用科学方法加强学习。

1、软件更新速度快

在信息时代下, 计算机平均几个月就有更新的可能, 更新速度惊人。因此, 不光要掌握软件的基本操作流程, 还需要对不同软件的使用方法, 实现熟练掌握, 只有这样, 在软件更新速度更新的情况下, 学生才能够满足社会快速发展的需要。

2、应用软件具有复杂性

在当代社会中, 计算机应用具有越来越高的地位, 计算机的功能也变得愈加强大和复杂, 因此, 不仅要不断丰富应用软件的功能, 尽可能创新现有软件, 也要努力简化软件的操作。

3、实践操作性强

计算机应用软件的教学目的是使学生们学会使用应用软件, 所以该课程以理论教学为基础, 以提高学生实践操作水平为主线, 计算机应用软件教学, 以对计算机的实际操作为依托, 教师与学生应多进行有效沟通, 以准确、有效的掩饰, 使学生认识软件准确有用的用法。

4、专业要求高

计算机在不同领域的应用, 都体现出了专业化, 各行各业都广泛应用的计算机, 各行业的应用软件的特点有着很大的不同, 因此, 实用软件时, 对于其应用环境的专业性要求很高。

二、创新计算机应用软件教学方法探究

1、创新应用软件课堂教学模式探究

计算机应用软件课程在各高校广泛开设, 职业技术学院开设的该门课程, 以课堂教学、计算机机房练习以及实训室的实践操作为主。在这三部分中, 课堂教学为基础, 通过课堂的多媒体教学设备, 进行计算机应用软件的实际操作, 对于不同操作的含义以及各种操作步骤结合。计算机教学案例, 进行实时讲解。然而, 这种教学模式有利有弊。一方面, 可以通过教师的实际操作使学生更为准确的、直观的学习软件操作;另一方面, 教学过程中教师始终站在讲台上, 通过多媒体设备向学生们传递信息, 因而, 教师不能与学生有直接的沟通与交流, 学生没有课堂参与感, 学习效率会降低, 教师也不能够掌握学生的接受程度, 那么, 实际的教学效果并不完全理想。

(1) 教师在上课前做全面的备课工作, 熟练掌握教学内容

实际教学中, 教师作为课堂的领导者是关键, 教师必须对教学内容熟练掌握, 理论知识和操作步骤都要烂熟于心, 教师应在上课之前都到教室做好教学准备工作, 也可与学生进行交流, 了解学生的学习情况, 这种做法会给学生树立一个积极的榜样, 能够为顺畅地完成教学, 提高教学的质量, 因此, 教学方法的创新, 要求教师有较高的教学水平和认真负责的态度。

(2) 加强师生互动, 活跃课堂气氛

课堂教学以学生能够学会并掌握知识为目的, 因此, 学生应该是课堂的主人, 应与教师共同参与到教学中去, 教师可以采取多种措施鼓励学生参与其中, 例如:请同学轮流到台上为大家讲课, 这样可以使上台讲课的学生熟练的掌握授课知识, 同时也能提高台下学生的听课积极性, 教师对上台讲课的学生及时鼓励, 并适当给予表扬, 使学生们更乐于参与进来。通过这种方式, 能有效的活跃课堂, 使学生们有课堂参与感, 可以有效地提高教学质量。

2、创新计算机机房考核的教学方法

计算机应用软件的教学中, 学生的实际训练, 一定是在计算机机房内进行的, 而计算机机房的现状是, 机房的空间较大, 学生独立进行计算机软件的操作练习, 单个教师独立面对学生的数量很大, 教师很难实现对学生的监督和管理, 因而, 在缺少监督的情况下, 学生们就会利用计算机进行别的活动, 而不进行软件的操作练习。教师们会采取很多措施来减少这种现象, 但往往收效甚微, 教师断开网络连接, 学生会携带自己下载的游戏;教师巡查时, 学生会做软件操作练习, 教师一旦离开, 学生仍然进行自己的活动, 教师应该采取切实有效的措施, 当学生进行机房实训时, 给学生布置任务, 在下课时提交作业, 教师对其打分, 作为学生的平时成绩, 可以有效的提高学生成绩和积极性。

3、以人为本, 培养学生的创新探究能力

计算机应用软件的教学具有较强的实践操作性, 同时也具有一定的复杂性。所以, 该课程的教学需要与实际的训练和操作相结合, 比如, 在进行电路仿真软件的教学时, 要使学生能够熟练掌握相关知识, 就要将仿真的电路在实际训练中进行制作。教师在教学过程中, 要全面讲解理论知识, 并且要引导学生在机房内进行创新设计, 让学生们进行实际操作, 能有效的培养学生的创新探究能力。

由于计算机英用软件具有较强的专业性, 教师应针对这一特点, 并结合学生具体的学习情况, 从而选择好符合实际需要的实训内容, 让理论知识和实践紧密结合, 这会使学生们受益匪浅。

三、结语

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇8

摘要：以微机原理及应用课程为例，以应用型本科教育教学目标为指导原则，结合探究式教学方法，从授课内容、教学目标、教学重点和难点、学情分析、教学流程和教学反思六方面进行讲课设计，为应用型人才的培养提供了一种方法和思路。

关键词：微机原理及应用 应用型本科教育 探究式

【中图分类号】G642.4

应用型本科教育是一种面向生产，以培养素质和能力协调全面发展的一种新的教育模式，这种教育逐渐向大众化教育转变，主要实现应用型人才的培养。随着教育研究的发展，各种教育方法层出不穷。探究式学习是指从学科领域或现实生活中选择和确立主题，在教学中创设类似于学术研究的情境，学生通过独立自主地发现问题、实验、操作、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识，培养能力，特别是发展探索精神与创新能力。一下将以微机原理及应用课程为例进行讲课设计。

一、授课内容

通过本课程的学习，使学生掌握单片机的功能结构、工作原理、编程技术和接口技术，为学生能够运用单片机技术解决实际问题打下基础。明确本节课的内容是定时/计数器，说明这节课有三个特点：

1、定时/计数器作为单片机的内部资源，在协调其他内部硬件的基础上，可以扩展为波特率发生器、基准时间发生器、看门狗等应用程序。

2、利用定时/计数器实现程序设计的过程中还要用到之前所学的指令系统以及编程技术等，对于以往的学习是一种很好的再熟悉、再应用过程。

3、本节课对于后面章节中键盘、LED等扩展技术的应用，也起到很好的知识铺垫效果。

因此，本节内容无论对于扩展单片机应用，还是对所学内容的实践都有着重要的意义。

二、教学目标

根据本节内容在整个教学过程中所处的地位，制定本节课的教学总目标是：掌握定时/计数器的工作原理，为应用程序设计打下基础。通过课堂学习和实例演练应完成如下目标：

1、了解定时/计数器的功能

2、理解并掌握什么是定时方式 ？什么是计数方式？

3、理解并掌握定时/计数器的工作方式寄存器和控制寄存器的使用方法。

三、教学重点和教学难点

通常计数器和定时器都被设计成一个部件，计数是对计数脉冲计数，当计数脉冲的周期一定时，计数器就作为定时器使用。由于定时/计数器本身设计的独特性与巧妙性，所以其使用过程中具有一定的复杂性和多变性，因此本课的重点将是理解掌握什么是定时方式，什么是计数方式，这将对定时/计数器的灵活运用起到关键性的作用。

由于定时和计数两种工作方式的实现主要是依赖于相关特殊功能寄存器的设置，在使用过程中要严格遵循相关设计规范，所以对学生的知识概念掌握能力以及逻辑思维能力都有一定的要求。因此本课程的难点将是掌握工作方式寄存器和控制寄存器的使用方法。

四、学情分析

以上分析了本节内容在本课程中的地位与作用，据此制定了教学目标，并对教学重点和难点进行了分析。以下将以学生为主体，从学生的已知、未知、能知、想知和怎么知等五个角度来分析，制定教学过程。

学生已通过电工电子技术等课程的学习，了解了一些外围电路的分析与设计，并通过本课程前面章节的学习掌握了单片机硬件资源及编程方法；而学生对于如何使用定时计数器却是首次接触；通过本节课学习以及实例操作，其基本应用方法与技巧将得以掌握；以更复杂的应用程序作为引导，将使学生产生进一步自主学习的动力；因此本节课将利用多媒体，通过“基于问题解决”的探究式教学思路来展开课堂教学。

五、教学流程

课堂教学流程将通过以下6个方面开展：

1、导入本课内容，引出本节课题

通过举例日常生活中的红绿灯时序控制以及工业控制过程中的产品计数器，定时扫描等引入定时/计数器，并据此讲解定时计数器常见的四个功能：定时操作功能；计数操作功能；定时输出功能；看门狗功能。

2、明确学习目标，强调重点难点

通过课程引入，此时已经激发了学生的求知欲，趁热打铁，明确本节课的学习目标，并强调学习的重点和难点，使学生在学习过程中加以注意。

3、基于问题解决，用探究法教学

由于本课程应用性较强，适于将教学内容逐条化为相关问题，以探究问题解决方式的思路开展教学，以达到学生掌握知识的目的。本节课内容可以总结为解决如下3个问题：

①定时/计数器的结构是什么？

②什么是定时方式？什么是计数模式？

③怎么设置方式和控制寄存器？

4、總结对比拓展，教以触类旁通

在内容讲授的同时启发学生多总结、多对比、利用类型相似知识点的学习方法完成本次内容的学习，或者利用本次内容学习的学习方法来完成相似知识点的学习。因为我们教学的目的不仅仅是授之以鱼，更重要的是授之以渔。例如本节课中可以启发学生借鉴中断控制的学习方法来掌握控制寄存器的使用，也可以引导学生利用本课的学习方法达到串口通信控制内容的自学。

5、提问释疑结合、即时掌握学情

对于知识点的讲解，要通过提问、观察等方式来掌握学生的学习情况，尤其是在讲解完一个实例时，要让学生独立完成一个相似的实例。这不仅是一个检验学习效果的方法，对于掌握了的学生是一种认可，对于没有掌握的学生是一种敦促。例如本课在讲解完例题1后，将改变初始条件，让学生重新完成，以检验学生的掌握情况。

6、检验学习目标，做好课堂总结

依照学习目标，进行逐条检验，查看学生学习目标，重点和难点掌握情况，对于掌握情况不乐观的知识点进行及时加强，并做好总结及改进措施。针对本节课的学习特点，不仅要做好知识点的总结，还要做好学习方法的总结。

六、教学反思

本节课从生活和工业控制过程中的定时/计数器的应用引入本课的教学主题，围绕怎样将定时/计数器应用于程序设计的问题，引出教学目的，教学重点和教学难点，并最终实现单片机中定时/计数器原理的掌握和应用，体现了“基于问题解决”的探究式教学模式。并且本课中还注重学习方法的引导，以适应本课程乃至其他课程的学习。

本文以应用型本科教育教学目标为指导原则，从授课内容、教学目标、教学重点和难点、学情分析、教学流程和教学反思六方面进行了讲课设计，为应用型人才的培养提供了一种方法和思路。经过实践发现，对于本方法的应用可以提高学生学习的积极性，具有良好的效果及推广意义。

参考文献

[1]王振良，时晨，郭和平. 应用技术型本科教育教师队伍建设探析[J]. 学理论，2014，18：260-262.

[2]蔡志奇. 近20年应用型本科教育研究综述与展望[J]. 现代教育科学，2014，07：31-35.

[3]姚山季，钱存华. 高校探究式教学改革：实施障碍与超越路径[J]. 江苏高教，2015，01：79-81.

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇9

学

时:40 学时

学

分: 2学分

开课学期: 秋季

教学方式: 讲授、课堂讨论、小组合作、自

主探究、学生演讲、案例分析

考核形式: 态度+演讲＋分析报告+课程论文 课程目标: 以提高学生的理论学养、分析与解释问题的能力、对学习过程和学习资源做出有效的系统安排的能力、以及能够创设出有效的教与学系统的能力为目标。内容简介:

《教学系统设计原理与方法》是为教育技术学专业硕士研究生开设的一门专业基础课程。是在教育技术学本科专业开设的《教学系统设计》课程的主体内容基础上，突出原理方面的内容和分析、解释与实践的环节。主要包括如下模块或专题：

1、关于系统的理论；

2、关于教的系统与学的系统；

3、关于教学系统设计的理论；

4、关于教为主导的教学系统设计方法及其分析；

5、关于学为主导的学习系统（环境）设计方法及其分析；

6、关于“主导—主体”教学系统设计方法及其分析；

7、案例设计、分析与评价的实践。参考书目（文献）： 系统论

何克抗等：《教学系统设计》，高等教育出版社，2005年1月

学习理论：教育的视角，[美]戴尔.H.申克 著，韦小满 等译，张斌贤

审校，江苏教育出版社，2004年4月版

教育中的建构主义，[美]莱斯利.P.斯特弗 杰里.盖尔 主编，高文 徐斌艳 程可拉等译，华东师大出版社，2004年12月第三次印刷（21世纪人来学习的革命译丛）

人是如何学习的——大脑、心理、经验及学校，[美]约翰.D.布兰思福特 安.L.布朗

罗德尼.R.科金 等编著，程可拉 孙亚玲 王旭卿译，高文 审校，华东师大出版社，2003年7月第二次印刷

本门课程主要针对的问题:是什么、为什么做、如何做？依据什么做？ 信息技术环境下的教学设计研究针对的问题：做什么？做成什么样？做得怎么样。

课程安排

第一次：模块一

学习内容：基本概念与问题（通过思考、分析和解释基本问题，理解教学设计课程中的几个基本概念。）

学习方式：头脑风暴：为教学、教学设计下定义；

教师引导建立分析框架；讨论、归纳、交流。

作业安排：1.查找有关教学、教学设计理论探讨的文献和著作，（不低于5篇的文献，一本著作）建立分析框架，进行梳理和总结，并制作PPT，展示自己的理解。

2.创建电子学档。以便记录、组织和管理平时的学习、研究成果。

学档顶级文件夹——学生姓名全拼。包含若干个子文件夹：资源及其他；活动（作业、学友评价）；期中考试（关于学习理论专题网站的设计和制作）；期末考试（论文、教学设计案例、对案例的分析与评价）学习支架：设计演示文稿（仔细的规划和准备）；设计卡模版（通过设计卡，帮助构思，确定内容，使得条理清晰）

“我理解的教学、教学设计”

（1）我的背景

（2）文献中的概念、观点、论争

（3）我对已有概念、观点的认同程度和理由（4）我所整理总结教学设计是什么的概念和观点（5）对我今后从事的研究范围的启示思考

模块一:课堂中的学习与讨论的内容：

一、概念层面的基本问题 1.教学是什么？

教师的角度——有效的教学策略、模式、方法、内容、资源、条件 学生的角度——学习方式

师生互动——双边但统一，通过互动来实现。教师的期望、要求、组织、指导和帮助；学生的兴趣、欲望、基础、目标、学习材料、活动和体验

2、教学设计是什么？

为什么被需要？ 解决什么问题？

目标是什么？ 结果是什么样？

教学设计的本体理论是什么？ 教学设计的理论基础是什么？

模块二

课堂中的学习与讨论的内容 基本理论问题

一、系统理论的主要概念和观点？ 1.系统论本体分析（1）系统概念及演化（2）系统论的基本特征与原则

2.案例分析（教育信息化系统?教学系统?学习系统?）

二、复杂性理论的主要概念和观点？ 1.复杂性理论的本体解析

（1）复杂性理论的起源、发展及与系统科学的关系（2）人类的认识系统发展演进过程（3）系统的分类

2．复杂性理论的基本属性与特征

三、自组织理论的主要概念和观点？ 1.自组织理论本体分析

（1）组织、非组织、自组织和被组织概念关系（2）自组织的内涵与阶段发展特征（3）自组织理论组成及其方法论

模块三

课堂中的学习与讨论的内容

一、关于三种学习理论的主要概念和观点

1、行为主义的学习观（自学）2.认知主义的学习观（自学）

3.建构主义的学习观（主要观点，王继新79页）

模块四

基于设计的研究——一种学习研究的核心方法论（53页）

一、探索与正式诞生

二、核心理念和思想

三、定位与任务

四、面临的挑战——作为合格的教育研究方法论

模块五

关于教学系统设计的理论

模块六

教学目标设计案例与分析 模块七

案例分析实践

模块八

【计算机】软件工程原理方法与应用(教学大纲) 篇10

复试笔试科目：微型计算机原理

考试大纲：

一、考试内容

（一）基础知识

1.数和数制（二进制、十进制、十六进制）及其转换

2.二进制编码

3.二进制逻辑运算

4.二进制算术运算

5.BCD码

6.计算机中字符表示

7.计算机的组成结构

（二）8086指令系统

1.基本数据类型

2.寻址方式

3.6个通用指令

（三）汇编语言程序设计

1.汇编语言的格式

2.语句行的构成3.指示性语句

4.指令性语句

5.汇编语言程序设计的过程

6.程序设计

7.宏汇编与条件汇编

（四）总线操作和时序

1.总线操作的概念

2.8086的总线

3.8086的典型时序

4.计数器和定时器电路Intel 8253

（五）存储器和PC机存储结构

1.半导体存储器的种类

2.读写存储器（RAM）

3.只读存储器（RQM）

4.PC/XT的存储结构

（六）输入和输出

1.输入输出的寻址方式

2.CPU与外设数据传送方式

3.DMA控制器主要功能

4.DMA控制器8237

（七）中断

1.中断的基本概念

2.8086的中断方式

3.PC/XT的中断结构

4.Intel 8259A

（八）并行接口芯片8255

1.微机系统并行通信的概念

2.并行芯片8255的结构

3.并行芯片8255的方式

4.PC/XT中8255的使用

（九）串行通信及接口电路

1.串行通信的基本概念

2.异步通信接口Intel 8251A

（十）数模（D/A）转换与模数（A/D）转换

1.D/A转换的概念

2.D/A转换器接口

3.A/D转换的概念

4.A/D转换器接口

二、考试要求

（一）基础知识

1.掌握（BCD码），掌握二、十转换，二、十六进制转换。理解计算机数制中二进制、十六进制、十进制的制式。

2.掌握二进制编码，了解ASCII码及数字和大写字母A~Z的ASCII码表述，理解组合式、未组合式数的表达方法。

3.掌握二进制的原码、反码和补码，及其在8位和16位字长下的范围，掌握二进制逻辑运算和代数运算。

4.掌握位（Bit）、字（Word）、字节（Byte）、中央处理单元（CPU）等名词术语的含义。

5.了解一般微型计算机的组成。

6.熟悉PC机的基本配置及各部件的主要功能。

（二）8086指令系统

1.理解基本数据类型（数字数据、指针数据、位字段数据、串数据）

2.理解指令的构成，指令操作数有效地址（EA）的形成3.理解立即寻址，直接寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，基址加变址寻址方式中操作数寻址过程。

4.掌握间接寻址和基址加变址寻址方式中寄存器的约定，段基数及操作数地址的确定，了解段超越的概念及其使用。

5.掌握8086指令系统中数据传送，算术运算，逻辑运算，串操作和控制传送指令的含义及操作过程及算术和逻辑运算对标志位的影响。了解指令代码和执行周期数的含义，了解处理器控制指令的含义。

6.掌握算术运算中加减法运算指令的组合BCD数的十进制调整过程及在码制转换中的应用。

（三）汇编语言程序设计

1.掌握汇编语言程序的一般格式，源程序的分段结构

2.理解语句中标记，符号，表达式的要求和含义，了解指令性语句和指示性语句的意义和区别。

3.了解指示性语句中5种语句的概念及其在程序编制中的应用。

4.掌握指令性语句在程序设计中的应用，了解附加指令助记符，理解指令前缀的含义和操作。

5.掌握程序设计的步骤，能根据问题要求分析画出程序框图，正确编制完成程序设计

6.掌握分支程序，循环程序，码制转换程序的设计，了解列表和参数传送技术程序设计。

7.理解子程序，中断服务程序，宏调用的概念及其异同点。掌握子程序的编写，栈段的安排，了解子程序的嵌套。

8.掌握I/O的DOS调用功能，掌握输入单个字符，屏幕显示单个字符及字符串的功能调用及在程序设计中的正确应用。

9.了解宏汇编和条件汇编的概念，理解宏定义格式的含义及宏调用操作。

（四）总线操作和时序

1.了解总线操作的指令周期，总线周期和T状态的含义及基本总线周期的组成。

2.了解8086总线的两种组态的概念，及其在硬件结构和执行时序上的区别。

3.理解8086外部引线的功能分类，理解三态信号的含义，掌握数据/低位地址线，高位地址线的信号流向及其确定的内存空间。

4.了解8086存储器读写周期与I/O读写周期及其区别。能读懂时序图，了解最大组态和最小组态下存储器读写周期的区别。

5.了解IBM PC/XT的CPU系统控制核心的主要组成，了解等待控制电路的功能。

6.掌握8253控制命令字，了解各种工作方式的特点，熟悉外部引线的连接。

7.掌握8253方式

2、方式3的输出特性及编程。

（五）存储器和PC机存储结构

1.了解半导体存储器的种类及主要应用特性。

2.了解静态RAM和动态RAM的结构。掌握2114、2164构成不同存储器空间的配置，及对工作周期的要求。

3.了解ROM的应用，理解ROM EPROM EEPROM的区别。

4.了解PC/XT的存储空间分配，理解ROM在系统中的作用，掌握系统板和扩充板上RAM的位结构。

5.掌握用2114、2164构成不同地址空间扩展内存的硬件连接。

（六）输入和输出

1.了解计算机输入输出的两种寻址方式，了解PC/XT的端口寻址及相应的CPU控制引脚。

2.了解CPU与外设间的接口信息，掌握其数据传送的四种传送方式。

3.了解DMA操作的基本过程，理解DMA控制器（DMAC）的主要功能。

4.了解DMA 8237在PC/XT机中的功能及工作过程。

（七）中断

1.理解中断的功能，中断源，中断优先权，中断嵌套及中断执行过程。

2.了解8086的软件中断和硬件中断，理解中断类型号，中断向量表，中断向量的含义，掌握INT n指令中断的处理过程。

3.了解PC/XT的中断结构。

4.了解中断控制器8259A在微机系统中的作用，理解初始化编程命令和工作方式命令。

5.了解8259A的工作方式，理解8259A级联方式。

（八）并行接口芯片825

51.了解并行接口的概念，了解可编程并行接口芯片的功能。

2.了解并行接口芯片8255A的外部结构，理解其三种工作方式及特点。

3.掌握8255A的端口地址分配，掌握方式0的功能及端口命令字的设置。

4.了解8255A在PC/XT种的使用的基本情况，了解8255A和DIP开关在系统板RAM容量配置方面的作用。

（九）串行通信及接口电路

1.了解串行通信和并行通信的区别，了解串行通信的半双工和全双工工作的数据传送方向及示意图。

2.了解远距离串行通信中信号的调制和解调及RS-232C串行通信接口。了解串行通信的校验方法。

3.理解8251A初始化编程的主要步骤，掌握传送数据格式命令字和波特率的确定。

（十）数模（D/A）转换与模数（A/D）转换

1.了解D/A转换的概念。掌握CPU与8位D/A芯片DAC98131的连接。

2.了解8位CPU与10位D/A转换器的连接方式。

3.了解A/D转换的概念。逐次逼近式A/D的工作原理。

4.理解8位和10位A/D芯片与PC/XT总线接口电路。掌握单回路8位A/D转换的编程。

三、主要参考书目