吴继明，钟群锋，曾碧卿

（华南师范大学 计算机学院，广东 广州 501631）

1 实验教学面临的问题

计算机组成原理是一门研究计算机基本硬件组成和内部运行原理的课程，具有理论性强、难度大、内容抽象、实践性强等特点，是计算机类专业的核心课程，在计算机专业知识结构中起着承上启下的关键作用[1]。与课程配套的计算机组成原理实验课程，是实现理论知识与实践相结合的重要环节，国内外许多高校都在该专业安排相应实验，并以CPU设计为主体开展实践教学，培养学生的计算机系统设计能力[2-8]。当前普通高校的计算机组成原理实验课程的教学方式主要有2种形式：一种是以硬件描述语言和仿真器为主的在FPGA上进行的硬件设计方式[9-12]；一种是以实验箱为主的验证方式[13]。基于硬件描述语言进行的FPGA硬件开发设计方式，可以极大地培养学生的硬件设计能力和工程能力，但是对非重点大学的学生来讲学习成本高、实验室硬件环境需要配套设置。基于实验箱的实验课程教学方式，又让学生难以深入理解计算机各个部件的具体结构和相互逻辑关系以及计算机的工作工程。

2 仿真设计辅助的实验课程教学模式

为了更好地培养学生的计算机系统分析、设计能力，突出实验过程中对器件之间数据、控制关系的理解，教师应尝试在硬件仿真平台Quartus II上，引领学生使用硬件描述语言VHDL完成实验箱上各个模块的仿真设计和模型机的设计。学生在仿真平台上分析出数据之间的关系、理解好器件之间的逻辑关系，再到实验箱上完成工程验证，但是，实验发现学生不是很愿意花时间自学VHDL语言和modlesim仿真平台的使用；……