实验简介：
信息化时代，南京中医药大学培养的中医药领域专业人才需要良好的信息素养(Information Literacy)，帮助他们在以后的学习和工作中发挥效能倍增的作用。在人类创造的无数工具和机械中，大部分都是帮助人类从体力上解放自己并提高效率的，只有少数是帮助人们提高提升智力效用的工具，比如纸笔和计算机。可以画在纸上的神奇数学符号，美轮美奂的书法和绘画，精确的工程图样等，人类甚至发明了五线谱将声乐记录下来。纸笔也许限制了人类记录事务的表达方式，但是从来没有限制人类的创造力。计算机也应该如此，现代计算机在表现形式和处理能力上几乎没有限制，可是我们的大学生却大都局限于简单的信息获取和办公软件的使用，即便少数能够掌握一些编程语言和编程工具的使用，也缺乏将计算机效能倍增作用应用于自身专业领域内的能力。所以，我们希望学生不仅仅能够通过本实验掌握相关知识，而且能够体验一种思维模式：将思考过程和步骤用计算机的表达方式呈现，并用计算机的执行方式实现；这种思维模式包括：分解、抽象、算法、泛化、迭代和调试。大学信息技术基础课程是大学通识课程的重要组成部分。针对学校中医学科背景着重培养学生逻辑思维能力；对信息的理解、认知和利用的能力；数据核心观和数据科学方法论。
设计原则：
实验项目总体采用双模块多层次设计，一边是CPU与RAM组合逻辑，一边是指令执行；结合基础理论知识，以项目驱动方式求解实际问题，让学生在实验过程中，不仅掌握计算机工作原理的理论知识，还可以结合算法设计培养计算思维，充分发挥学生自主性。采用自主式、互动式、迭代反馈式和问题探索式等多种教学方法，实现以学生为中心的实验教学理念。
1. 自主式学习教学方法
使用目的：学生通过自主学习，掌握理论大纲要求的二进制数、CPU结构、指令和指令周期、程序结构方面的学习内容。通过全面系统的认知环节引导学生有目的有方向的系统性学习。
实施过程：实验的认知环节依据计算机组合逻辑划分知识点，并提供层次化的学习路径。大大强化了学习的完整性和系统性。
实施效果：认知实验设计由易到难，知识水平逐层提升，符合学生自主学习的学习规律。同时，学生可以根据自己的知识水平自主选择符合自身知识层次的实验，充分发挥了学生的自主性。
2. 互动式教学方法：
使用目的：理解指令和逻辑单元之间的关联关系。理解执行效率和组合逻辑，指令集的关系。理解各个逻辑单元之间的关系。利用内部SocctCPU模型，让学生在设计过程中对不同参数进行调整，考察对各个逻辑单元组合逻辑以及指令执行效率的影响。充分体现过程分析的效果。
实施过程：例如：学生对指令宽度的位数设计可以影响通用寄存器的个数，和协处理器的指令集大小，间接影响指令执行的速度和效率。
实施效果：提高了学生综合思考能力，培养了学生计算机工程学思想，在有限的资源下最大限度的发挥系统整体效果的思维方式。
3. 迭代反馈式教学方法
使用目的：通过求解问题的项目驱动方式，在一个真实场景中使用计算机解决具体问题，由于使用了迭代式的算法设计环节设计，使得学生可以在反复实践中寻找最优解。
实施过程：算法设计到指令执行的各个步骤都是可以迭代的，每个步骤都会叠加最终效果，学生在反复实践中完成实验，最终实现最优的优化设计。
实施效果：允许学生反复设计设计，反复优化，体现了学生的自主创新能力。
4. 问题探索式教学方法
使用目的：用抽象的理论知识实践场景来解决具体的问题，为了避免让学生在理论知识中沉浸太久，我们以真实的案例驱动程序设计的过程，从算法设计到最后实践，让学生掌握利用现有知识解决具体问题的能力。
实施过程：学生需要对一个应用题求解，并在场景中实现。
实施效果：充分体现了计算思维和数据思维。培养了学生的信息化素养。
实验目的：
根据大学信息技术基础教程大纲和关键知识点，本实验考察程序存储控制原理、计算机组成、CPU组合逻辑、指令与指令周期、算法设计与实现这几方面的知识和应用，重点考核学生理解能力、统筹规划能力和计算思维。
通过本实验，达到以下目的：
1. 加深对存储程序控制原理的理解，
2. 加深对各个逻辑单元的理解，分三个层次理解计算机结构：第一层次是CPU、存储器和总线的关系，第二层次是控制器、运算器、协处理器和控制器的关系，第三层次是各个逻辑单元的组合逻辑和细节。
3. 掌握组合逻辑设计的方法
4. 加深指令和指令周期的理解，理解伪指令，微指令，指令执行的关联
5. 掌握问题到算法到伪指令实现的过程控制
6. 掌握参数设置对于计算机效能的影响，提升综合分析、统筹规划的能力
实验要求：
1.掌握和理解程序存储控制原理、计算机组成、CPU组合逻辑、指令与指令周期、算法设计与实现这几方面的知识
2.通过迭代和调试完成算法设计
3.通过组装和反馈实现结构设计
4.培养计算思维，统筹规划能力
