本课程以冯•诺依曼模型为起点，通过教学使学生掌握单处理器计算机系统中主要部件的工作原理、组成结构以及相互连接方式；掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法，对计算机硬件相关问题进行分析，并能够对相关部件进行设计；理解计算机系统的整机概念，能够综合运用计算机组成的基本原理和基本方法，对高级程序设计语言（C语言）中的相关问题进行分析，具备软硬件协同分析和设计能力。同时，通过教学使学生理解网络安全与执法专业开设计算机硬件理论课程的意义，在掌握计算机硬件结构、构造原理及运行等知识基础上，认清计算机“卡脖子”技术的产生根源，正确认识优势和差距，坚定理想信念，提升家国情怀、工匠精神、政治担当，激发学习兴趣，并愿意为改变“重软件、轻硬件”的现状付出努力。课程主要内容包括：绪论、运算方法和运算器、存储器系统、指令系统、中央处理器、总线、输入输出系统等七部分内容。本课程在网络安全执法专业课程体系当中处于承上启下的地位，为进一步学习计算机操作系统、计算机网络、网络对抗技术、恶意代码分析等后续课程，全面培养计算机软硬件系统认知、设计能力奠定坚实理论基础，具有理论性强、内容多、抽象程度高、难度大等特点。