庞思立详解IA架构发展蓝图.doc

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庞思立详解IA架构发展蓝图摘要：在Photoshop图像处理的教学中，探索性的使用了案例教学法。本文从课前准备、课堂实施和总结评价三个阶段阐述和分析了教学改革尝试，得出案例教学法很好的培养了学生的求异思维和探索精神，开发了智力。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：案例教学法；Photoshop教学；三个阶段 　　　　　　 　　1引言 　　 　　Photoshop平面图形处理是学生毕业后从事平面设计工作所需具备的基本技能，因此该课程具有较强的实用性。在Photoshop的教学中，目前多数采用演绎法和例证法来组织教材编写和开展教学活动，这种教材和教法常常是先阐述某种理论或某种操作的基本知识和步骤，然后举例分析，是比较典型的从一般到个别的教学过程，在高校应用普遍。但是这种教学法也有待改进，因为它在创新知识、引导学生开展研究性学习方面尚有不足，在知识创新和能力养成方面，它需要其它教学法或研究法来补充和辅助。案例教学法就是一种新的方法。 　　 　　2案例教学法 　　 　　案例教学早在1870年首先在美国哈佛大学法学院兴起，其目的是通过对典型案例进行剖析，以期达到对法律规则的理解，从而掌握法学的基本知识和理论。目前，案例教学方法在商业、法律、医学等领域占据着重要地位。如今，在普通学科教学中进行案例教学的探索正方兴未艾。近两年来，我们一直在努力进行着Photoshop案例教学的探索。 　　Photoshop案例教学是通过描述一个具体的制作实例，引导学生对案例进行讨论，用案例组织学生进行学习、研究。在目前的教学中，教材提供了一定数量的直观形象的典型案例，教师也可以编选一些更典型、更贴近学生生活实际的案例，如图形制作、图像处理、照片修饰等。在教学改革的探索研究中，我们主要从课前准备、课堂实施和总结评价三个阶段进行案例教学法的尝试。 　　 　　3课前准备 　　 　　(1) 教师的课前准备 　　该课程的教学对象是司法信息系大三的学生。教师的课前准备包括：首先深入研究教材内容，把知识点大体分为几个专题，寻找并选择具有代表性的典型案例。其次，教师在课前充分了解学生的基本情况，包括他们对教材的认识和需要、兴趣、知识储备状况和关心的话题等。还要充分地估计到学生在课堂上的可能反应和可能遇到的各种问题，拟定多种相应的教学方案。再次，课前充分运用网络环境，发布课程教案，使学生可以随时预习案例中提出的问题。 　　(2) 学生的课前准备 　　案例教学要求学生也要在课前做相应的准备，如仔细阅读案例，以便参与课上的讨论等。学生把遇到的疑问发表在网站上，老师、同学还有社会上其他爱好或擅长Photoshop的朋友都能参与和回答他们的疑问，互相交流心得。学生间的沟通和交流激发了他们更高的学习热情。 　　 　　4课堂实施 　　 　　案例分析教学法的课堂实施要根据不同情况灵活组织。在时间分配上要根据学生讨论情况和理解程度合理安排；在组织方式上采用分组讨论、中心发言的形式或独立思考、自由发言的形式；在问题的设置上体现教学内容的逻辑顺序与学生认知能力的有机结合。 　　在教学安排上，我们一般先提出一个案例任务，如设计要求，制作效果，达到何种目的，以及服务对象等。学生根据要求进行分析、讨论，提出自己的设计、制作方案，使学生逐步养成独立思考的习惯。讨论到一定程度，教师再进行适当的讲解，介绍涉及到的新知识和新技能，引导学生在完成设计、制作时学习相关知识。例如，在学习设计的过程中，遇到比较多的问题就是选择和抠图，针对这一情况，我们围绕如何用Photoshop做选区和抠图设计了一专题，让学生学习体验到各种不同的抠图方法。为了增强学生的学习信心，向他们展示历届学生的优秀作品，从图片的整体构思、创意、色彩、整体效果等审美角度给学生进行讲解。从实践过程来看，学生们觉得这些知识能帮助他们解决生活中的实际问题，因而表现出极大的学习兴趣。 　　 　　5案例讲解 　　 　　案例讲解旨在分析问题，提出解决问题的途径和方法。对于同一个案例，不同的学生允许提出不同的分析结果和实现方法。具体做法是在多媒体网络计算机实验室，教师对一般案例和要求辅以样品演示, 然后讲解完成作品的步骤和方法。教师主要是方法上的指导，同时结合实际应用做一些启发性的提问。针对基础薄弱的学生，也可以进行针对性的辅导，通过演示解决一些共同的问题。 　　对案例的完成时间，因为课时有限，主要在平时让学生自己安排时间完成任务。然后通过网络上传到服务器上，让教师掌握任务的完成情况。同时，教师通过网络发布反馈意见和参考资料。对学生提出的问题进行回答，鼓励学生在网上讨论。对于有余力的学生可以布置些补充作业，鼓励他们参与一些辅导操作，并积极在网上回答同学的问题，和同学分享自己的学习心得。这样既能提高这些学生的能力，有时还能解决教师来不及指导的问题。 　　在讨论中，教师要引导学生滤除掉案例中次要的细节，发现案例中主要的结构和案例与理论知识之间的内在联系。教师还要做好启发引导工作，创造自由宽松的讨论氛围，让学生成为案例讨论的真正的主角，帮助让学生综合运用所学的知识独立思考，大胆交流研究，在没有压力和顾忌的良好心态下进行创造性的探索。 　　 　　6效果评价 　　 　　对于学生完成任务情况的掌握，我们主要采用课堂检查和作业检查两种方式。对于部分简单的一般练习，采用教师课堂检查的方式，通过巡视，教师将每个学生的操作情况记录在表。而对于部分复杂的一般案例，如创作设计类的案例，则采用作业检查的方式。由学生通过校园网络，将作品提交到网站上，教师和同学以及社会上的Photoshop爱好者都可以发表评论，教师将部分优秀作业公开点评。对学生所完成的任务及时提供反馈信息，帮助学生了解自己的学习情况，及时调整学习计划和方法；同时，教师可以了解学生完成的任务是否达到了教学目标、学生对所要求的知识技能是否有扩充、学生的学习方法或学习能力是否有提高，从而分析出预定的教学目标与学生实际学习状况的差异，为进行下一步的教学设计提供准确的信息。针对作业完成的质量，可以组织学生互相讨论、交流、评价，让学生在互动中学习，这也是一种协作学习的方法。在讨论交流中，学生可以表达自己的见解，接纳他人的观点，同时不断地对自己和他人的观点进行反思。在评价的过程中，教师要注意引导学生去欣赏、肯定他人的长处。 　　实践证明，将案例教学法运用到Photoshop课程教学中，学生的学习兴趣和积极性都得到了很大的提高。新方法重视学生自我意识培养，使学生在教学活动中充分发挥了主体作用。在学习和其他活动中显示出更强的上进心、自信心和学习能力，很好的培养了学生的求异思维，开发了智力，更重要的是培养了学生的探索精神。 　　 　　参考文献 　　[1] 苏智. 案例教学法在高职《网页制作》课程中的运用[J]. 教育信息化，2005 ，(4). 　　[2] 徐甜，吴华. “案例驱动”教学法在计算机教学中的研究与实践[J]. 职业时空，2006，(15). 　　[3] 梁平. Photoshop案例教学探讨[J]. 广西警官高等专科学校学报，2006，(3). 　　 摘要：利用数据仓库技术可以对分布在企业各部门之间的业务数据进行采集、加工、整合，根据不同的业务主题建立不同的数据仓库，为企业管理及决策提供分析信息和决策依据。本文介绍了数据仓库及相关技术、企业数据仓库的设计与实现等。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：数据仓库；OLAP；DTS 　　　　　　 　　1引言 　　 　　1.1国内外数据仓库的发展状况 　　随着企业信息系统的日趋完善和数据交换及处理中心的建立，如何满足企业日益增长的各种查询、统计、报表以及分析的需求，如何有效利用这些数据来实现经营目标，预测企业的发展趋势，如何利用这些数据来设计企业的发展宏图，在激烈的竞争中赢得先机是企业决策支持系统需要解决的问题，也是目前企业在信息技术应用上的首要难题。 　　随着数据仓库技术的发展和应用，国内外越来越多的企业都采用了数据仓库解决方案充当企业决策机构的智囊和参谋。诸如：美国沃尔马连锁店(世界最大的零售公司)、哈里斯公司(半导体公司的集成电路产品公司)发达国家的大型商业银行、国内的电信、银行、保险、零售、航空、铁路运输、邮政等传统数据密集型行业的全球性大企业都己采用数据仓库作为决策支持。据调查，财富500强企业中已有85％的企业建成或正在建立数据仓库。 　　1.2企业建立数据仓库的必要性： 　　1．从总体上管理客户与企业之间的关系 　　2．让客户获得更多的益处 　　3．建立企业内部的合作关系 　　4．实现宏观数据及微观数据的管理 　　5．对转瞬即逝的机会及时做出反应 　　6．改善管理能力 　　 　　2数据仓库的体系结构 　　 　　“数据仓库是面向主题的、集成的、随时间变化的、非易失的数据集合，用于支持管理层的决策过程” 。在本定义中，Inmon明确给出了数据仓库的四个重要特点，即“面向主题”、“集成”、“随时间变化”和“非易失”。 　　从数据仓库体系各部件的功能来分析，数据仓库在逻辑上可分为以下三个层次(数据仓库体系结构如图2.1所示)： 　　●数据获取/管理层 　　●数据存储层 　　●数据分析/应用层 　　 　　图2.1数据仓库体系结构图图 　　 　　2.1外部数据源 　　构建一个数据仓库，必然要有充足的数据源，从外部为数据仓库系统提供进行分析的“原材料”－数据，这些数据来源称为数据仓库的外部数据源。外部数据源并不局限于传统数据库，可以是非结构化的信息，如文本文件、网络资源等。 　　2.2数据获取/管理层 　　数据仓库中保存的业务数据来自于多个数据源，这些数据源提供的数据并非都是理想状态的，存在各种缺陷，必须经过适当的处理才能导入数据仓库中存储的内容也必须进行维护，以确保系统的正常运行。数据获取/管理层主要负责数据仓库的定义与修改、数据的获取、数据仓库的管理等工作，保证数据仓库的安全性、稳定性和有效性，主要面向数据仓库的设计者和维护者。 　　2.3数据存储层 　　数据存储层是数据仓库的主体，所存储的数据包括三部分，其一是从外部数据源抽取，经清洗、转换处理，并按照组织存放的业务数据，其二是数据仓库的原数据，其三是针对不同的数据挖掘和分析主题而生成的数据集市。 　　数据的存储与管理是整个数据仓库系统的核心。在现有各业务系统的基础上，对数据进行抽取、清理，并有效集成，按照主题进行重新组织，最终确定数据仓库的物理存储结构，同时组织存储数据仓库元数据(具体包括数据仓库的数据字典、记录系统定义、数据转换规则、数据加载频率以及业务规则等信息)。按照数据的覆盖范围，数据仓库存储可以分为企业级数据仓库和部门级数据仓库(通常称为“数据集市”，Data Mart)。数据仓库的管理包括数据的安全、归档、备份、维护、恢复等工作。这些功能与目前的DBMS基本一致。 　　2.4数据分析/应用层 　　数据仓库系统的数据分析/应用层，面向系统的一般用户，满足用户查询需要，并以适当的方式向用户展示查询、分析的结果。数据分析/应用层主要包括以下功能。 　　(1) 查询/统计服务。为用户提供常规的查询检索、简单统计和报表等服务，这是数据仓库最基本的功能。 　　(2) OLAP服务。对于以多维数据仓库方式进行数据组织的数据仓库，OLAP是一种极为有效的分析方法，它通过上卷、下钻、切片、切块和旋转等操作，对多维数据仓库进行深入的分析。 　　(3) 数据挖掘服务。数据挖掘服务是数据仓库系统的一种深层次应用，它是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取出隐含在其中、不为人们所知的、但又是十分有用的信息和知识的过程，即从大量数据中“挖掘”出知识的过程。 　　 　　3企业数据仓库的设计 　　 　　3.1需求分析 　　需求分析是数据仓库设计的重要环节。如何解决企业各部门之间的多数据源、数据不一致、历史数据无法充分利用及分析的效率等问题？如何满足企业日益增长的各种查询、统计、报表以及分析的需求？如何有效利用现有数据实现经营目标，预测企业的发展趋势，为企业的决策提供支持,使企业在激烈的竞争中赢得先机等都是目前企业急待解决的问题，这些问题正是目前企业在信息技术应用上的首要难题。 　　3.2分析主题的确定 　　主题是一个在较高层次上将数据归类的标准，每一个主题基本对应一个宏观的分析领域。与传统数据库面向应用进行数据组织的特点相对应，数据仓库中的数据是面向主题进行组织的。企业活动中有“产品”、“客户关系”、“财务”等相关主题。 　　3.3数据源的确定 　　数据源是企业多年来积累的事务数据，数据大多基于关系数据库。由于多年的数据积累，数据源中存在有脏数据，比如多数据源、数据不完整(有些感兴趣的属性缺少属性值，或仅包含聚集数据)，含噪声的(包含错误或存在偏离期望的孤立点值)，不一致的(例如，同一字段的表达方式不同)等。这些数据同数据仓库有着不同的数据质量要求，不能够达到数据仓库的数据质量标准。另外，这些数据源是异构的，即使是正确的数据，也可能存在着不一致性，甚至存在着冲突。因此需要对数据进行净化后再为数据仓库所用。 　　3.4数据仓库层的设计及OLAP服务器层的设计 　　使用SQL Server 2000作为数据仓库服务器，在SQL Server 2000的“企业管理器”中新建一个关系数据库，在该数据库中建立表和关系图，表的建立依据物理模型设计，关系图的建立依据逻辑模型设计。此关系数据库中的数据是使用SQL语句和DTS工具对源数据进行合并、清理、转换和加载后得到的，新建的关系数据库就是数据仓库，即数据存储中心，它将是OLAP服务器的数据来源。 　　使用SQL Server 2000的Analysis Services作为OLAP服务器，在Analysis Manager中建立分析数据库，在分析数据库下设定数据源，并按照星型模型建立多维数据集，为下一步进行多维分析奠定基础。中小企业数据仓库中的多维数据可以用ROLAP关系型结构进行表示和存储的。 　　3.5数据分析/应用层的选择 　　在数据透视表服务组件的支持下，应用EXCEL前端工具对数据仓库进行多维分析和查询。这种操作不需要学习其他语言来编写客户端应用程序，使用所附带的连接数据库的功能操作即可。而且，它可以连接到分析服务器，将服务器端的多维数据集放到客户端成为一个本地文件，以后在无网络连接的情况下可以用来分析。使用Microsoft Visual Basic 开发客户端人机交互界面，其中用ADO MD和DSO对象实现对多维数据集的访问，从而实现多维数据集浏览工具的开发。 3.6OLAP系统数据立方体及系统维的设计 　　数据仓库中维的概念类似于关系表的属性。数据立方体是指由两个或更多个属性即两个或多个维来描述或分类的数据。在三维的情况下以图形来表示，该类数据具有立方体结构，一般称为数据立方体。虽然通常从几何意义的角度将立方体理解为三维的，但在数据仓库中数据立方体是一个n维的概念。在确定分析主题的基础上设计OLAP数据立方体。 　　维是决策分析者分析数据的角度，也是数据立方中重要的组件。维是有组织的“类别”层次结构，此类别成员结构就是“层次”，主要用来说明“事实数据表”中的数据(也就是“度量值”)。有关维的层次信息需要存放在元数据中，系统在进行各种综合查询时，通过元数据的信息区分不同的维层次，从而正确地完成相应的分析功能。在设计中，要正确确定维的层次级别。例如在时间维上，从上到下有年、季、月、日四个层次，其级别关系是年包括季、季包括月、月包括日。在数据综合过程中，要在同一维层次上进行求和操作。如果系统不能区分维层次而跨越不同的维层次求和，就会产生错误的结果，出现重复计算或缺项计算。维包括共享维和私有维，共享维是指在同一个分析数据库中可以共享的维度，也就是说，该维度可以同时用在同一分析数据库中的不同数据立方上。私有维是指隶属于某一特定的数据立方。 　　根据设计好的主题，了解企业需要从哪些角度对主题进行分析，从而确定相关的维，以及适当的层次和粒度。 　　3.7数据仓库数据模型设计 　　由于数据仓库的主要操作对象是多维数据，因此在数据仓库设计中，应采用多维数据建模技术，以使用户更好地理解企业的数据信息。多维数据建模符合人们的思维方式，易于用户的理解和使用，能支持用户从多个角度对数据进行分析。现在大部分企业使用的是关系数据库，在建设企业的数据仓库时，一般采用基于关系数据库的建模方法。在基于关系数据库的多维数据建模中最常见的是星形模型。 　　数据仓库是数据库技术一种新的应用。至今，数据仓库一般仍是应用数据库管理系统来管理其中的数据。数据仓库的逻辑数据模型最终将转为数据库的物理模型。 　　建立数据仓库物理模型所依据的逻辑模型是多维数据模型，而不是实体－关系模型，并且要尽可能地与多维数据摘要：本文分析了计算机专业本科生课程计算机系统结构的教学现状，结合目前在教学实践中采用的部分措施，提出了在计算机系统结构课程中采用EDA平台进行相关课程实践的方案。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：EDA平台；计算机系统结构；课程实践 　　　　　　 　　1计算机系统结构课程教学现状分析 　　 　　随着计算机硬件、软件技术的发展，如何合理分配计算机软、硬件功能，最大限度地开发计算机的并行性，达到最佳性价比，是计算机系统设计人员最关心的问题。对计算机专业本科生而言，不仅要掌握计算机的软、硬件系统组成及工作原理，具备开发与应用的技能，而且还需要进一步掌握计算机系统设计的基本原理和方法。计算机系统结构正是这样一门面向计算机系统设计、性能评价与分析的课程。 　　计算机系统结构是为计算机专业本科生开设的一门系统分析与设计综合的课程，也是计算机科学与技术专业的核心课程。通过本课程的学习，能够使学生掌握计算机系统结构的基本概念，学会以高层建筑的观点，以应用算法、硬件、软件综合考察和分析设计计算机系统结构；培养学生以性能价格比的观点去分析、评估、设计一个计算机应用系统；使学生掌握当代迅速发展的RISC技术的主要设计思想和技巧；了解高等计算机系统结构的并行性、可扩展性及可编程性等先进技术思想，掌握最新的计算机流水技术和并行处理技术。 　　目前该课程的教学由于受到课时的限制，大多采用以教学为主，辅以适当的作业、定期答疑的形式进行课程的教与学。由于计算机系统结构课程与以往硬件课程相比，较为抽象，学生感到学习这门课程有一定的难度，“只说不练”限制了学生自主学习的动力，只能被动地接受知识，影响了学习效果。由于计算机系统结构在计算机专业课程链上排在计算机组成原理之后，要求学生对计算机的组成与设计有相当程度的了解。因此该课程所学的内容，不单是纯粹的理论知识，还构建在一定的计算机硬件结构上，所以有必要对相关知识点辅以实践教学，不能对所有内容太过“透明”，这样才能有助于学生更深一层掌握这门课程。 　　在计算机系统结构课程实践教学环节，通常采用的是虚拟化仿真软件winDLX、DLXview、SimpleScalar等，这些仿真软件都具有一定的典型性，对问题的考虑较细致，而且在软件设计上便于观测运行结果及进行性能分析。但这些软件只针对课程某一部分知识进行实践，而对于其他知识的实践缺少支撑，因此需要去熟悉每一个环境，较为烦琐。 　　为了提高计算机系统结构课程教学质量，结合目前在北京工业大学计算机专业本科生教学实践中采用的部分措施，我们提出了基于EDA平台的计算机系统结构实践教学的方法，并针对存储系统的课程实践进行了研讨。 　　 　　2EDA平台用于课程实践 　　 　　通过对国内外课程实验现状的调查分析研究后，我们对该课程实践环节进行了相应的改革，摒弃了以往在面包板上插线所进行硬件设计的实验方式，采用EDA平台进行单项实验以及最后的课程设计。通过这种实践方式避免了以往实验存在的过多“验证性”的元素，以及实验中存在的插线虚接、连线折断及无法保存个人电路设计造成实验不能间断进行的问题，这对于培养学生良好的硬件设计思维，建立系统级的概念有非常重要的意义。 　　由于EDA平台具有灵活性和可保存性，极大地方便了课程实践的参与者。教师可以根据课时的要求，方便地调整课程实践的方案；学生可以根据自己的时间安排课程实践。在设计过程中，每个学生可以根据需要选择课程实践中所需要的器件及芯片，按自己设计出的逻辑电路进行芯片间的连线，线路一旦连接好，不必再担心连线折断、导线虚接等问题。在此基础上，针对设计出的部件进行模似仿真，测试验证计算机整机设计结果的正确性。在课程实践测试完成后，利用存储的测试结果，提交给教师查验。可以看到，采用EDA平台，能够更好地进行计算机系统硬件的课设实验，并提高课设实验的水平及效率。 　　经过计算机组成原理课程实践改革，我们认为采用EDA平台方式来完成计算机系统硬件课程设计是可行的，其中硬件设计的可继承性是以往其他手段所不具备的，学生所做的单项实验可以在课程设计中继续使用，不同的功能部件设计以及不同的模型机结构带来了设计结果的多样性，学生的创造性得到了发挥，这也给我们带来了启示，能否利用计算机组成原理课程实践中的一些成果，将EDA平台引入计算机系统结构中来，使得学生在前面课程中的硬件设计不会因为课程的结束而结束，这不仅有助于课程的延续性，也有助于提高学生学习的兴趣。 　　为了验证EDA平台在计算机系统结构课程实践中的可行性，我们针对计算机系统结构中的Cache存储体系采用EDA平台进行了有意的探索。此内容在系统结构课程中占据着很重要的一节，通过讲述主存与Cache的地址映像方式等内容，使学生对存储系统的优化设计有更深刻的认识，能够从速度、容量、成本的角度理解不同的设计方法对提高计算机系统性能的影响。 　　我们依然采用计算机组成原理课程实践中使用的Quartus II平台。该平台是完全集成化、易学易用的可编程逻辑设计环境，具有硬件描述语言、电路原理图、时序图等多种文件格式输入方式，利用其提供的标准门电路、芯片等逻辑器件，完成数字电路从设计输入、编辑、编译、仿真、封装到下载的全过程。该系统强大的图形界面和完整的帮助文档，使学生能够轻松快速地掌握和使用该EDA平台进行逻辑电路及相关系统的设计。 　　为了避免在单项实验上花费大量的实验学时，且从课程延续性角度考虑，可以选择在计算机组成原理课程中设计的模型机上构建这个系统，在模型机总体结构上增加一个Cache模块，如图1所示。系统总体框图与模型机结构类似，除了Cache部件外，只是在控制信号微命令上有所增加。为了体现Cache的功能，模块内可以包括地址映像，地址转换，替换算法等功能部件，基本上包含了课程中所讲授的知识点。 　　 　　图1 系统总体结构框图 　　 　　以一个16位模型机为例，Cache采用了组相联的地址映像方式，Cache部件数据通路如图2所示。Cache的主要工作部件有Cache存储单元、块表单元、替换单元、比较单元、块表修改单元。Cache设计为地址包括每四块为一组，一共有四组，同时将内存地址设计为区号、组号、组内块号和块内地址，也是每四块为一组，一共有四组，同时分为两个区。块表存储器采用按地址访问和按相联访问两种方式工作。在块内采用相联方式访问，在块之间采用按地址方式访问，块表的容量与Cache的块数相等。替换算法采用FIFO法，完全采用硬件实现地址的映象及替换算法，每组一个模4的计数器，本组有替换时，计数器加1，计数器的值就是要被替换出去的块号。 　　 　　图2 Cache部件数据通路 　　 　　设计完成后编制调试程序，程序以二进制或十六进制数的形式存入主存储器的初始化文件中，在时序信号的配合下，对主机系统的整体运行进行调试。在给定机器唯一的输入信号——时钟脉冲信号CLK后，使机器自动地、连续地运行存储在主存中的调试程序。在遇到停机指令后，则停止机器运行。机器运行结束后，检测机器运行调试程序的时序模拟仿真输出波形图，以确认各条机器指令运行的正确性。 　　图3为部分测试波形图，图中IN为Cache部件接收的内存地址，IND为要写入的值，QB为Cache存储器的输出端，与数据暂存器和内存的存储器相连，QA为内存的输出端，与Cache的存储器相连，RB为Cache内部存储器的地址，RA为内存的地址。图中可以看到在08H时，未命中，因此装入08H~0FH的值11~18装入到Cache的18H~1FH中，波形图与设计相符。因此通过波形图可以很好地验证设计的正确性。 　　图3 测试波形图 　　 　　在设计实现过程中，学生可以根据自己掌握理论知识的深度以及设计难度进行开发，教师可根据实现程度给出评分标准。Cache存储体系知识点较多，比如地址映像方式有直接相联、全相联、组相联等方式，替换算法有随机法、FIFO、LFU算法等，当Cache与主存不一致时有写直达法和写回法，以及对Cache性能分析时加速比的计算等。选择采用哪种算法可以由学生来选择，可以根据模型机结构，采用8位或16位通用寄存器，控制部件的设计可以采用微程序控制部件或组合逻辑控制部件的设计方式。这样通过EDA平台，可以将学生各自的设计思想体现出来，加强了计算机系统结构课程的生动性。 　　 　　3结论 　　 　　本文通过对计算机系统结构课程教学现状的分析和研究，结合目前在教学实践中已采用的部分措施，提出了在计算机系统结构课程中采用EDA平台进行相关课程实践的方案。通过采用EDA平台，可以将学生各自的设计思想体现出来，加强了计算机系统结构课程的生动性，有助于提高学生学习的兴趣，还能够在一定程度上提高学生的实践能力。采用EDA平台对Cache存储系统进行课程实践，对计算机系统结构课程的其他知识点的实践起到了一个先导的作用。 　　 　　参考文献 　　[1] 郑纬民，汤志忠. 计算机系统结构[M]. 北京：清华大学出版社，1998. 　　[2] 易小琳等. 基于EDA平台的计算机系统硬件课程虚拟化实践的研究[J]. 中国大学教学，2005，(7). 　　[3] 易小琳等. 网上计算机系统虚拟实验室的研究[J]. 计算机工程，2002，(11). 　　[4] 易小琳，朱文军，鲁鹏程. 计算机组成原理实践教程—基于EDA平台[M]. 北京航空航天大学出版社，2006. 　　作者简介 　　鲁鹏程(1976-)，男，讲师，计算机系统结构教研组教师，博士，目前研究方向为计算机系统结构及嵌入式系统。 　　易小琳(1959-)，女，高级工程师、计算机系统结构教研组主讲教授，硕导，目前研究方向为计算机系统结构及嵌入式系统。 　　朱文军(1974-)，男，讲师，计算机系统结构教研组教师，博士，目前研究方向为计算机系统结构及摘要：本文是作者的一堂实际课程的教学案例，通过检查学生作业的形式，引出本堂课的讲授内容。随着对作业中问题的层层提问与解决，引出软件测试概念，并把软件测试思想融合到程序语言的设计过程中，旨在培养学生在初学程序语言设计时就养成良好的编程习惯，建立软件测试的思想。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：软件测试；C语言；测试用例；语法错误；逻辑错误 　　　　　　 　　1教学目标 　　 　　1. 通过教师的启发引导，使学生理解软件测试的基本概念； 　　2 通过对程序案例的过程讲解，使学生掌握基本控制语句switch、break的使用； 　　3. 通过对程序案例的错误排除，让学生了解语法错误和逻辑错误的概念； 　　4. 了解软件测试在程序中的作用。 　　 　　2教学重点及难点 　　 　　1 软件测试思想的建立； 　　2 使学生养成良好的编程习惯； 　　 　　3教学过程 　　 　　3.1以点带线，导出概念 　　(课件：请大家查阅书籍和网上搜索，了解软件错误给我们带来的危害。) 　　师：这是我们上次课后给同学们布置的作业，让大家通过查阅书籍和网上搜索，给出这问题的解释。现在请同学们举手发言。 　　生1：1996年6月4日，阿丽亚娜5型火箭第一次鉴定发射，因火箭导航电脑软件系统发生故障而失败； 　　生2：2003年4月，一个软件故障因为有些机票的价格被误定为1.86美元而导致美国航空集团公司损失数千美元； 　　生3：2003年5月4日，俄罗斯“联盟—TMA1”载人飞船返回地球途中，由于飞船的导航计算机软件设计中的错误引起飞船偏离了降落目标地点约460公里； 　　生4：2004年12月21日，美国空军一架F/A-22“猛禽”战斗机进行战术和训练工作时坠毁。飞行员安全弹射，飞机坠毁，事故与飞机的飞行控制软件有关； 　　生5：美国商务部的国立标准技术研究所(NIST：National Institute of Standards and Technology)有关软件缺陷的损失调查报告表示，“据推测，由于软件缺陷而引起的损失额每年高达595亿美元。这一数字相当于美国国内生产总值的0.6%”。 　　师：通过刚才大家的踊跃发言，老师了解到大家在课后都做了很充分的准备。如此看来，软件设计中的错误给我们带来的危害是相当沉重的。那么，如何去规避这些错误的发生？如何去发现这个错误？这就是软件工程中的软件测试思想。请同学们总结一下，软件测试具体做什么工作？ 　　生：找出软件中的错误。 　　师：软件测试就是找出软件中存在的问题，我们把软件中存在的问题称为缺陷(bugs)。如何查找这些缺陷？ 　　(设计思路：问题是最好的老师，是学生学习的引导者，没有问题便没有深入。在教学中，我们经常发现学生问不出问题，其原因在于学生没能消化知识，不能灵活运用。因此教师在教学过程中，应当有意设置一些问题，引导学生在问题的解决过程中学习，即提出问题，留给学生时间思考、讨论、解决问题。在这个环节中，将问题以课后作业的形式布置下去，启发引领学生充分利用网上资源和图书馆资源查阅信息，使学生养成自学与分析问题的能力，逐层导出软件测试的概念，为软件测试方法的引入进行铺垫。通过课堂提问，活跃了课堂气氛，使学生在轻松愉悦的环境中学习。) 　　3.2引用案例，明确概念，步步递进，解决问题 　　(课件：问题描述)用C语言程序完成如下功能：输入某年某月某日，判断这一天是这一年的第几天。(学生通过网络将作业提交给老师，老师审阅后，发现学生作业中存在的问题) 　　师：这是上次课后布置的作业。 　　师：现将一个学生作业做为本次课程的教学案例。请同学们看屏幕。 　　(教师进入Turbo C for windows 集成实验与学习环境，展示学生编写的程序结构，边操作边演示) 　　程序内容如下： 　　main() 　　{ 　　int day,month,year,sum,leap; 　　printf("\nplease input year,month,day\n"); 　　scanf("%d,%d,%d",&year,&month,&day); 　　switch(month) 　　/*先计算某月以前月份的总天数*/ 　　{ 　　case 1:sum=0; 　　case 2:sum=31; 　　case 3:sum=59; 　　case 4:sum=90; 　　case 5:sum=120; 　　case 6:sum=151; 　　case 7:sum=181; 　　case 8:sum=212; 　　case 9:sum=243; 　　case 10:sum=273; 　　case 11:sum=304; 　　case 12:sum=334; 　　default:printf("data error"); 　　} 　　sum=sum+day;/*再加上某天的天数*/ 　　printf("It is the %dth day.",sum);} 　　师：请同学根据这个程序，说出该程序的设计思想。 　　生：要判断输入日期在一年中的第几天，首先要计算此日期前的月份包含多少天，以3月5日为例，应该先把前两个月的加起来，然后再加上5天即本年的第几天。 　　师：第一步，看一下这个程序的结构是否合理。 　　首先，大家知道在编写程序时，遇到具有按不同情况分转的多路问题，一般采用C语言提供的if-else-if的嵌套结构和开关语句来实现。这里虽可用嵌套if-else-if语句来实现，但if-else-if语句使用不方便，并且容易出错。针对本案例，多分支的入口执行语句因具有规律性，可按输入的月份进行选择执行，因此选择开关语句结构解决该问题是适合的。 　　师：(接下来复习switch开关语句)。 　　执行switch开关语句时，是将变量逐个与case后的常量进行比较，若与其中一个相等，则执行该常量下的语句，若不与任何一个常量相等，则执行default后面的语句。 　　师：第二步，我们运行程序，检查程序的正确性。 　　(多媒体机房演示，将程序运行结果投影在大屏幕上) 　　运行程序，输入测试用例：2010,3,8 　　运行结果如图1所示。 　　 　　师：请同学们注意，程序运行的结果与实际问题的结果是否一致？ 　　生：不一致。不应该是342天。 　　师：该问题出现的原因是缺少了break语句。 　　师：(接下来复习break开关语句)。 　　break语句通常用在循环语句和开关语句中。当break用于开关语句switch中时，可使得程序在执行完选中的分支后，跳出整个switch语句(即跳到switch接的一对｛｝之后)，完成switch。如果没有这个break，程序将在继续前进到下一分支，直到遇到后面的break或者switch完成。 　　下面

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