［本站讯］新工科背景下，计算机类专业教育中的“系统能力”培养首当其冲，其核心是要求学生掌握计算机核心系统的工作原理。然而基于传统教学实验方式，学生无法完全实现对计算机硬件层执行流程的直观理解。为帮助学生更感性且深入了解计算机底层执行流程，山东大学计算机科学与技术学院体系结构与嵌入式系统团队按照“高阶性、创新性、挑战度”的金课标准，设计了“冯•诺依曼计算机指令执行”虚拟仿真实验项目，现已上线。

该项目旨在在虚拟仿真环境下为学生介绍和展示计算机基本组成和指令执行流程，使学生对计算机底层执行流程由单一的、传统的、基于理性的理论认知，上升为兼具感性的可视认知。让学生置身于计算机主机系统内部各部件执行流程，通过交互模拟当前人工智能领域广泛涉及的卷积计算过程，在趣味中系统、直观、有参与度地掌握如“取指、译码、执行、访存、总线过程、寄存器过程”等计算机指令，对冯•诺依曼体系架构有更为全面且深刻的理解与把握。

为满足并保证“两性一度”总体设计要求，实验内容及过程逐步升级，帮助学生全面掌握计算机核心系统的工作原理，为后续专业课程及实践奠定扎实基础，提升学生对计算机系统原理的理解，提高工程教育认证所要求的“解决复杂工程问题”的能力。

目前，该项目作为山东大学计算机科学与技术专业的“计算机系统原理课程实验”、人工智能专业的“计算机组成与设计课程实验”，在2018和2019两个年级开设，并同步在威海校区计算机专业推广应用。为了实现各高校在计算机专业教育领域内的同频共振和融合发展，计算机科学与技术学院秉承山东大学“扎根齐鲁大地、创建世界一流大学”的思想共识和价值认同，坚决落实学校“国家战略和山东发展需求”的重大战略，目前，该项目已向中国海洋大学、山东师范大学、青岛大学等兄弟院校开放共享，后续将继续完善并开放实践教学平台，实现教学内容、资源的共享共建。

“冯•诺依曼计算机指令执行”虚拟仿真实验项目的设计增强了学校计算机专业教育教学的创新能力，提升了学校计算机专业人才培养的综合影响力，为强院兴校、推动学校“双一流”建设、加快实现学校“由大到强”历史性转变贡献了力量。

实验平台链接：http://101.76.229.34:8001/