团队简介
计算机组成课程团队有成员9人,其中教授4人,是工业和信息化部研究型教学创新团队核心。课程团队中有北京市教学名师2人、国家级青年人才1人。有1人获北京市师德先进个人,2人入选高校计算机专业优秀教师奖励计划,1人获北京市工会教育创新标兵、国防科工委优秀教师称号、宝钢优秀教师特等奖。团队共获得国家教学成果一等奖1项、二等奖3项,北京市教学成果一等奖4项。
课程介绍
计算机组成课程结合主流计算机系统结构讲授计算机硬件系统组成、各部件结构、工作过程、工作原理,并以开发CPU为挑战性学习成果培养学生掌握基于模型的CPU开发方法,进而具备分析、设计和开发计算机硬件系统的基本能力。围绕CPU重构了计算机组成、数字逻辑、汇编语言3部分核心知识,剔除了部分重复、关联度低的知识,强化了RISC、流水线等现代CPU内容,并建设线上教学资源。
针对传统图解案例分析式CPU开发方法的局限性,研究发现CPU结构可被形式建模为功能部件及其输入输出连接关系的集合,形成了覆盖单周期、多周期和流水线3种微架构的系列化开发方法,极大降低了CPU开发复杂度。并以形成性训练模式确保高挑战度任务的达成。自主研制了3代FPGA实验设备,自2014年起提供在线硬件实验服务,是国内最早开展在线硬件实验教学的极少数课程之一。研制硬件设计自动评测技术,便于学生学习。本专业45.9%学生能开发50条指令的流水线CPU,建制化教学成效居国内领先。对比UC Berkeley CS61C,课程在CPU开发方法、CPU指令集规模、在线实验体系等方面具有优势。建设成果被写入教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会编制的《高等学校计算机类专业系统能力培养课程实施方案》。组织7期师资培训班,培训全国89所大学184名教师。