計(jì)算機(jī)硬件軟件知識范文

時(shí)間:2023-10-25 17:33:06

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計(jì)算機(jī)硬件軟件知識

篇1

   摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子設(shè)備,如計(jì)算機(jī)控制、處理、成像、分析、存儲等,為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)帶來了更多、更新的診療手段,為患者帶來了更大的福音,同時(shí)也為在醫(yī)療設(shè)備維修第一線的工程技術(shù)人員提出了新的課題,本文就個(gè)人在維修過程中所積累的經(jīng)驗(yàn)和體會與大家共同探討。

   關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)軟硬件;技術(shù);醫(yī)療設(shè)備維修

   隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療電子設(shè)備,各種性能優(yōu)良、功能齊全的醫(yī)療設(shè)備層出不窮,對維修工程技術(shù)人員提出了新的課題。計(jì)算機(jī)技術(shù)主要有計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)處理、計(jì)算機(jī)分析、計(jì)算機(jī)存儲等,為實(shí)現(xiàn)這些目的,計(jì)算機(jī)必須擁有軟件和硬件兩大部分。軟件主要有操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件組成,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是方便用戶,管理和控制計(jì)算機(jī)軟硬件資源的系統(tǒng)軟件,它具有作業(yè)管理、文件管理、存儲管理、設(shè)備管理和進(jìn)程管理。目前醫(yī)療設(shè)備大多采用微軟視窗操作系統(tǒng),應(yīng)用軟件則由各生產(chǎn)廠商根據(jù)所需功能自行開發(fā)。硬件主要由CPU、主板、內(nèi)存、硬盤、顯卡、顯示器、應(yīng)用接口板、光驅(qū)、軟驅(qū)、電源、打印機(jī)等部分組成。計(jì)算機(jī)開機(jī)過程大致如下:接通電源后, CPU開始對內(nèi)部電路及外部設(shè)備進(jìn)行自檢,并將一些計(jì)算機(jī)硬件參數(shù)和軟件版本快速在熒屏上顯示,一切順利的話, CPU開始把操作系統(tǒng)調(diào)入內(nèi)存,之后進(jìn)入視窗主畫面或應(yīng)用程序主畫面。

   軟件問題引起的故障現(xiàn)象一般較少,一旦出現(xiàn)有時(shí)很難處理。我們對此問題一般是采用重裝軟件的方法或請廠商技術(shù)人員來處理。例一:我院一臺進(jìn)口動態(tài)心電機(jī),在使用過程中能正常進(jìn)入應(yīng)用程序,調(diào)用所存儲的數(shù)據(jù),輸入新病人的信息,但不能對新病人數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入采樣分析。經(jīng)與廠商聯(lián)系后,嚴(yán)格按照步驟將備用光盤上軟件重新輸入,故障消失,恢復(fù)正常使用。例二:我院一臺國產(chǎn)JC型聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)(海扶刀),是采用高強(qiáng)度聚焦超聲技術(shù)對實(shí)體腫瘤進(jìn)行非侵入性治療的大型醫(yī)療設(shè)備。該設(shè)備集聲學(xué)、機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、軟件工程和超聲成像技術(shù)等為一體,結(jié)構(gòu)龐大,性能復(fù)雜。在治療過程中時(shí)常出現(xiàn)在主控臺設(shè)定水囊水位或水溫,設(shè)定新值后又恢復(fù)到原來值,而在水處理機(jī)房控制面板設(shè)定則正常。將問題反饋到廠商,不久廠商派軟件工程技術(shù)人員把軟件升級,問題得到解決。

   硬件問題計(jì)算機(jī)硬件部分較多,由于產(chǎn)品質(zhì)量,使用時(shí)間的長短,使用環(huán)境的好壞等因素,使得設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象和原因也是多種多樣。這要求工程技術(shù)人員要有一定的計(jì)算機(jī)硬件知識,了解計(jì)算機(jī)的組成和工作原理,才能在醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)盡快排除。以下是本人在維修過程中碰到的較為典型的事例。例一:一臺腦電圖機(jī)在使用過程中出現(xiàn)死機(jī),按動任何鍵無反應(yīng)。打開機(jī)箱檢查,由于已使用較長時(shí)間,灰塵較多,拔下插板逐個(gè)進(jìn)行清理,用橡皮擦拭接口部分,清理完后重新安裝開機(jī),故障消失,至今無死機(jī)現(xiàn)象。估計(jì)是使用時(shí)間較長,插板接口處形成氧化膜,阻滯信號傳輸,引起死機(jī)現(xiàn)象。例二:一臺彩色多譜勒(腦彩超),開機(jī)后無任何反應(yīng)(指示燈亮),顯示器也不亮,打開機(jī)箱,發(fā)現(xiàn)主板上CPU散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動正常,但似乎沒有開機(jī)時(shí)正常的自檢動作,初步懷疑CPU或主板工作不正常。將主板拔下擦拭清理,安裝試機(jī),故障依舊。測試電源供電是否正常,發(fā)現(xiàn)沒有供給主板的3•3V電壓,拔下所有電源插頭開機(jī)(AT電源可這樣測試)。

篇2

>> 高職院校計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)教學(xué)方法的探索與思考 基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式在高職計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)在計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用探析 項(xiàng)目教學(xué)法在計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用研究 項(xiàng)目教學(xué)法在計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用探索 項(xiàng)目教學(xué)法在計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用分析 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)軟件在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 《信息搜索與分析技能》項(xiàng)目在高職計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的作用 基于構(gòu)建主義理論的項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)模式在高職計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用嘗試 計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用探討 “任務(wù)驅(qū)動+案例教學(xué)法”在計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用類課程教學(xué)方法探析 高職院校計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用教學(xué)實(shí)踐探析 嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)軟件在本科生工具類課程教學(xué)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)軟件在音樂教學(xué)活動中的應(yīng)用研究 計(jì)算機(jī)軟件在食品營養(yǎng)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用 新計(jì)算機(jī)軟件在輔助教學(xué)中的應(yīng)用 TSPi在計(jì)算機(jī)軟件類課程教學(xué)中的應(yīng)用 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:.

Application of Introductory Project Teaching in Computer Software Teaching of Higher Vocational Colleges

LI Chong

(Computer Department, Chongqing Vocational Institute of Engineering, Chongqing 400037, China)

篇3

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī) 硬件 維護(hù)方法

中圖分類號:G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-925X(2012)O9-0121-01

計(jì)算機(jī)是人們生活中不可或缺的工具,而硬件是計(jì)算機(jī)的核心部件,其維護(hù)與保養(yǎng)不僅關(guān)系到硬件的工作效率,也關(guān)系到計(jì)算機(jī)軟件的工作效率。如果硬件出現(xiàn)問題,計(jì)算機(jī)就無法正常運(yùn)行,因而,我們應(yīng)深入了解計(jì)算機(jī)硬件問題的原因和維護(hù)方法。

一、計(jì)算機(jī)硬件問題產(chǎn)生的原因

(一)設(shè)備內(nèi)部的原因

計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的問題主要有兩種:一是設(shè)備沖突。主機(jī)與系統(tǒng)資源之間的適配是計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵,配置是否兼容關(guān)系到計(jì)算機(jī)能否正常工作。如果新裝入的板卡與現(xiàn)有設(shè)備之間發(fā)生資源沖突,就會導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法正常運(yùn)行。二是軟件原因。軟件對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要影響,只有實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的有機(jī)結(jié)合,才能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。從實(shí)際維護(hù)情況來看,計(jì)算機(jī)硬件故障中有相當(dāng)一部分都是由軟件問題特別是病毒引起的。

(二)外部原因

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對外部環(huán)境要求較高,電壓不穩(wěn)定、電磁干擾、計(jì)算機(jī)使用環(huán)境、溫度過高或過低等外部原因都會影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電壓不穩(wěn)定可能會損壞硬盤等配件,強(qiáng)磁場干擾會造成計(jì)算機(jī)意外重啟,或?qū)е嘛@示器磁化出現(xiàn)偏色等故障。

二、計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的原則

(一)預(yù)防為主

計(jì)算機(jī)硬件如同人的身體,不能等到出了問題才進(jìn)行維護(hù),應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣,這樣才能使計(jì)算機(jī)處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),從而延長計(jì)算機(jī)的使用壽命,因此,計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)應(yīng)以預(yù)防為主。在計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)中,首先要養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣。計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障除了其自身原因外,日常保養(yǎng)情況也是一個(gè)重要原因。如同時(shí)打開過多軟件會使計(jì)算機(jī)長時(shí)間處于高速運(yùn)行,導(dǎo)致主機(jī)溫度過高,此時(shí)計(jì)算機(jī)就會突然自動關(guān)閉系統(tǒng)。雖然這種自動關(guān)機(jī)不會造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的癱瘓,但應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防,將這些不利因素消滅在萌芽狀態(tài)。其次,應(yīng)掌握計(jì)算機(jī)維護(hù)常識?;覊m堆積過厚、機(jī)房濕度過大等都會阻礙計(jì)算機(jī)硬件的正常運(yùn)行。在使用計(jì)算機(jī)時(shí),應(yīng)當(dāng)定期對計(jì)算機(jī)進(jìn)行清潔,提高其運(yùn)行速度,不要頻繁的開關(guān)機(jī),掌握正確的開關(guān)機(jī)步驟,將計(jì)算機(jī)擺放在通風(fēng)較好地位置,便于機(jī)器散熱。

(二)遵循檢測順序

計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)問題進(jìn)行檢測時(shí),應(yīng)當(dāng)先從低級、簡單問題入手,然后再進(jìn)行高級、復(fù)雜的檢測順序進(jìn)行檢測。[1]一般來說,檢測計(jì)算機(jī)時(shí)應(yīng)先為計(jì)算機(jī)做一個(gè)清潔,然后再進(jìn)行電源與設(shè)備間的檢測或主機(jī)檢測;應(yīng)先排除具有普遍性的問題,然后再考慮特殊性的故障因素。如計(jì)算機(jī)自動關(guān)機(jī),一般來說造成這種情況的有兩種原因:一是主機(jī)溫度過高,主機(jī)自動關(guān)機(jī);另一種是由于下載或運(yùn)行了攜帶病毒的軟件。計(jì)算機(jī)各個(gè)硬件間都具有一定的關(guān)聯(lián)性,掌握了各部分之間的關(guān)聯(lián)就容易排除故障。同時(shí),計(jì)算機(jī)維護(hù)還需要遵循一定的邏輯順序,先低級、共性,后高級、個(gè)性。這樣做既可以有效地節(jié)省時(shí)間和維修成本,又可以避免“小題大做”情況的出現(xiàn)。

三、計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的方法

計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)原則是進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的基礎(chǔ),應(yīng)在該原則的基礎(chǔ)上靈活的處理故障問題,既注重技術(shù)層面的問題,也考慮外部環(huán)境的影響。

(一)直接觀察法和隔離嘗試法

直接觀察法貫穿于計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的全過程,是計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)最直接、最簡單的一種方法。直接觀察法就是對計(jì)算機(jī)硬件做全面的了解,既要觀察硬件運(yùn)行的環(huán)境、還要觀察硬件的配置情況;既要觀察用戶的操作習(xí)慣,也要觀察用戶的操作過程;既要觀察電源插座、插頭情況,也要觀察軟件的使用情況。通過觀察來對計(jì)算機(jī)硬件的整體狀況有一個(gè)全面的了解。

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)是為了快速、有效地找到故障,有時(shí)需要將一些硬件或軟件進(jìn)行隔離或屏蔽,這時(shí)就可以采用隔離嘗試法,即將可能與故障產(chǎn)生沖突的硬、軟件暫時(shí)卸載或停止運(yùn)行。

(二)最小系統(tǒng)法和逐步增減法

計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)中經(jīng)常將最小系統(tǒng)法與逐步增減法配合使用,能夠快速鎖定和排除故障。[2]最小系統(tǒng)法是通過測試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在軟、硬件中能否正常運(yùn)行來判斷計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境是否正常。如果系統(tǒng)在軟硬件中不能正常運(yùn)行,說明軟硬件環(huán)境出現(xiàn)了故障,可以進(jìn)行隔離。

逐步增減法包含兩個(gè)內(nèi)容:逐步添加和逐步刪減。逐步添加是在最小系統(tǒng)法的基礎(chǔ)上通過逐一增加計(jì)算機(jī)組件或設(shè)備,檢測故障產(chǎn)生的原因,找到解除辦法;逐步刪減與逐步添加正好相反,即通過逐一減少組件或設(shè)備查找故障產(chǎn)生的原因。

(三)組件替換法和比較法

組件替換法是指根據(jù)故障的類別更換可能產(chǎn)生故障的計(jì)算機(jī)組件,觀察故障是否消失。[3]在實(shí)際使用組件替換法時(shí),應(yīng)首先檢查與組件相連的外部設(shè)備,然后再進(jìn)行組件替換,如判斷打印故障時(shí),應(yīng)先考慮驅(qū)動是否存在問題、打印機(jī)與計(jì)算機(jī)的連接是否完好、打印機(jī)的電源線路是否通暢等。

與組件替換法相類似的是組件比較法。所謂組件比較法是將性能較好的組件與可能存在故障的組件進(jìn)行全方面的比較,判斷二者有何不同之處,從而找出故障。

(四)安裝軟件或?qū)I(yè)性的維護(hù)

有許多軟件能夠自動對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行檢測,安裝此類軟件也是解決計(jì)算機(jī)硬件故障的有效方法,一方面,檢測軟件能夠在硬件出現(xiàn)故障時(shí)準(zhǔn)確的檢測出硬件出現(xiàn)的問題,并提醒用戶;另一方面該軟件還可以適時(shí)對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行“體檢”,防止故障的產(chǎn)生。但如果經(jīng)過以上方法,依然無法排除故障,此時(shí),應(yīng)當(dāng)尋求專業(yè)人士的幫助,而不是盲目的進(jìn)行維護(hù),有時(shí)一些小問題在盲目的維護(hù)過程中可能會造成故障的進(jìn)一步惡化。

在現(xiàn)代社會中,計(jì)算機(jī)已成為人們工作與學(xué)習(xí)中不可或缺的工具,計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行是軟件與硬件相互配合的結(jié)果,因而,對計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)時(shí)應(yīng)考慮軟硬件等多種因素。在使用計(jì)算機(jī)時(shí),應(yīng)養(yǎng)成良好的計(jì)算機(jī)使用習(xí)慣、掌握基本的計(jì)算機(jī)維護(hù)知識,只有這樣,才能提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能和運(yùn)行速度,使計(jì)算機(jī)更好地為我們服務(wù)。

參考文獻(xiàn):

[1]齊志亞.計(jì)算機(jī)硬件日常維護(hù)與故障排除[J].硅谷,2010(5).

篇4

1.硬件課程體系存在的問題。目前,硬件課程體系中主要存在的問題:教材知識相對落后,學(xué)生無法學(xué)以致用;缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)條件差,學(xué)生無法鍛煉實(shí)踐能力,教師更無法鼓勵(lì)和激發(fā)其創(chuàng)新能力;學(xué)生電子技術(shù)方面的理論基礎(chǔ)較差,其對硬件的分析理解能力受到一定限制,學(xué)習(xí)困難較大;硬件課程開設(shè)學(xué)時(shí)離理想要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。2.導(dǎo)致這些問題的原因。⑴認(rèn)識上的不足。目前,計(jì)算機(jī)教育存在著重軟輕硬的傾向。很多學(xué)生對硬件課程的了解甚少,認(rèn)為硬件課程只是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作原理,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中無關(guān)緊要,認(rèn)識不到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性。⑵課程教學(xué)系統(tǒng)性方面的不完整,課程教學(xué)系統(tǒng)缺乏足夠的系統(tǒng)性,各相關(guān)課程以及教材之間的分工與銜接不夠規(guī)范。①硬件課程知識與軟件課程知識之間缺乏足夠的交叉和互補(bǔ),學(xué)生無法深入理解計(jì)算機(jī)的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用;②在硬件課程之間缺乏充分的銜接,有些知識點(diǎn)重復(fù),有些知識點(diǎn)缺失;③缺乏足夠的實(shí)踐訓(xùn)練。④內(nèi)容多和時(shí)間少的矛盾突出。這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識體系結(jié)構(gòu)不健全。⑶解決的辦法。①提高認(rèn)識。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是硬件和軟件的統(tǒng)一,計(jì)算機(jī)工作的過程,實(shí)質(zhì)上是以硬件為基礎(chǔ)執(zhí)行程序的過程,所有硬件的工作都是軟件驅(qū)動的結(jié)果,而計(jì)算機(jī)的優(yōu)良性能是通過復(fù)雜的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)換取的。只有對軟件的載體――硬件、硬件組成、硬件的工作原理理解才能對軟件是怎樣依附于硬件的全過程有一個(gè)飛躍的認(rèn)識,最終達(dá)到對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件基本知識的融會貫通。因此,在各硬件課程開設(shè)時(shí),應(yīng)首先給學(xué)生介紹該門課程的主要內(nèi)容、該門課程在計(jì)算機(jī)專業(yè)當(dāng)中的地位、與相關(guān)課程的關(guān)系,建立起與軟件之間的聯(lián)系。其次,加大實(shí)踐能力在考試評價(jià)體系中所占比例,以促進(jìn)學(xué)生對硬件實(shí)踐的重視。從而改變大學(xué)課堂上“重軟輕硬”的現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展,使其具備一個(gè)IT時(shí)代大學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識和基本素質(zhì)。②保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性。硬件和軟件知識是相輔相成的,它們都包含豐富的知識和先進(jìn)的技術(shù)。計(jì)算機(jī)硬件知識必須對計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的描述,以使學(xué)生能學(xué)到較系統(tǒng)的先進(jìn)硬件知識。首先,在計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)中完善教學(xué)大綱,加強(qiáng)教師之間的溝通,注意課程之間的相互銜接,注意知識點(diǎn)的重疊和互補(bǔ),以保證教學(xué)知識的系統(tǒng)性和完備性。其次要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟硬件教學(xué)之間的溝通,對軟硬件課程的教學(xué)內(nèi)容中進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇┎?。在“微機(jī)原理及接口技術(shù)”和“單片機(jī)原理及應(yīng)用”的課程中,可以加入一些利用高級語言對硬件進(jìn)行編程的實(shí)例。在“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”的課程中,聯(lián)系“操作系統(tǒng)”課程中I/O管理、內(nèi)存管理、CPU調(diào)度等知識,以引導(dǎo)學(xué)生思考,建立必要的知識關(guān)聯(lián),最終達(dá)到對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本知識融會貫通的目的。同時(shí)解決好內(nèi)容多和時(shí)間少的矛盾,計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)內(nèi)涵豐富,學(xué)時(shí)少和內(nèi)容多、要求高將是一個(gè)一直要面對的主要矛盾,要解決這個(gè)矛盾,一要靠系列課程內(nèi)外體系的整體優(yōu)化,找到一種相對來說能動態(tài)跟上計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展步伐的教學(xué)和教材新模式;二要靠課程各教學(xué)環(huán)節(jié)功能的統(tǒng)一運(yùn)籌、合理調(diào)動和多種教學(xué)方法模式的科學(xué)設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌配合;三要靠課堂教學(xué)的數(shù)字化、現(xiàn)代化。

二、教材的改革

1.當(dāng)前硬件教材存在的問題。一般教材都與實(shí)際聯(lián)系不緊密,且教材知識相對落后,許多客觀條件原因限制計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容的更新。⑴計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展太快,真正能反映當(dāng)今世界微機(jī)領(lǐng)域新技術(shù)的微機(jī)原理教材太少,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件幾乎沒有。⑵計(jì)算機(jī)硬件知識存在不直觀,最新的硬件知識往往包含許多較復(fù)雜的技術(shù),講述起來抽象、枯燥,教學(xué)方法可視性和直觀性差,致使學(xué)生對硬件知識的理解存在困難,學(xué)習(xí)起來不太容易,教學(xué)效果較差。由于組織和實(shí)施教學(xué)的難度非常大,許多教師偏向于講述舊的知識。⑶新知識的過快更新給許多教師帶來了巨大的工作量和工作壓力,熟悉并掌握新的教學(xué)知識和內(nèi)容往往需要幾年時(shí)間的摸索和實(shí)踐,因此,教師往往跟不上新技術(shù)的發(fā)展。2.解決的辦法。首先,作為課程教學(xué),應(yīng)盡量選用能反映目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就,能體現(xiàn)出知識性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性的計(jì)算機(jī)硬件教材,重點(diǎn)要突出基本原理思想和基本方法技術(shù)的闡述,以使學(xué)生能學(xué)到先進(jìn)的硬件知識。其次,要重視其實(shí)用性的一面,盡量拉近學(xué)校教育與社會上流行技術(shù)、流行產(chǎn)品、流行工具的距離,著力培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理問題的思維方式和利用硬件、軟件技術(shù)與先進(jìn)工具解決本學(xué)科專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問題的能力,以及將來獨(dú)立獲取、掌握新知識、跟蹤計(jì)算機(jī)技術(shù)新發(fā)展、新應(yīng)用的能力。使課程的組織內(nèi)容符合計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的固有規(guī)律、學(xué)科的內(nèi)涵及聯(lián)系,以及人的認(rèn)知規(guī)律??梢酝ㄟ^在系列課程教學(xué)中引入課程設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)大賽和科技創(chuàng)新活動、社會實(shí)踐實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)來解決。

三、硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

篇5

關(guān)鍵詞:非計(jì)算機(jī)專業(yè);計(jì)算機(jī)硬件;教學(xué)質(zhì)量

作者簡介:郭華(1978-),男,河南靈寶人,軍械工程學(xué)院信息工程系,講師。(河北 石家莊 050003)尚靜(1978-),女,河北石家莊人,河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)公共外語教學(xué)部,講師。(河北 石家莊 050061)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0129-02

計(jì)算機(jī)學(xué)科是一門科學(xué)性與工程性并重的學(xué)科。長期以來,工科高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)通常開設(shè)如下課程:計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)軟件課程和計(jì)算機(jī)硬件課程。其中“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”是針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的計(jì)算機(jī)課程中具有應(yīng)用性和實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著計(jì)算機(jī)課程的建設(shè)要求變化,學(xué)生對硬件課的期望值逐漸上升,“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”面臨新的需求和挑戰(zhàn)。

一、課程面臨的問題

“計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要內(nèi)容為80x86系列的微型計(jì)算機(jī)基本組成和工作原理,匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法,微型計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備以及典型接口電路和接口技術(shù)。課程大綱要求通過該課程的學(xué)習(xí),掌握微型計(jì)算機(jī)的基本理論知識,同時(shí)也注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。經(jīng)過多年的完善,課程在形式上已經(jīng)建設(shè)得比較完備,但也存在一些問題,主要問題有:學(xué)生仍然感覺課程很抽象,難于理解;概念很多,不容易掌握;需要記的內(nèi)容很多,內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)不明確,缺乏系統(tǒng)性。學(xué)習(xí)深度不夠,不具備解決實(shí)際問題的能力。

傳統(tǒng)的解決方法多是在課程的形式上下工夫,比如課程體系建設(shè)、教材的選擇、互動式教學(xué)和實(shí)驗(yàn)方式的改革等等,缺乏對課程內(nèi)在特性和學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律等深層次問題的考慮。筆者通過更深入地思考找到了一些解決以上問題的方法,并在具體教學(xué)實(shí)踐中取得了較好的效果。

二、內(nèi)容講授形象化

課程內(nèi)容講授的直接目的是把知識教給學(xué)生。教師考慮的主要問題是如何讓學(xué)生更容易理解和接受,同時(shí)有利于啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考。當(dāng)知識成為課程時(shí),內(nèi)容邏輯上更加嚴(yán)密、準(zhǔn)確,同時(shí)也更加抽象。人對知識的學(xué)習(xí)需要經(jīng)歷從形象到抽象的過程,學(xué)生在沒有任何計(jì)算機(jī)硬件知識的情況下,抽象的內(nèi)容會難于理解。

任何事物都具有某種程度的相似性,比喻是傳遞語意的重要方法,任何復(fù)雜問題都是可以被簡單比喻的。合理利用比喻能將抽象和難以理解的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成形象和容易理解的內(nèi)容。

在講授硬件中存儲器內(nèi)容和地址區(qū)別時(shí),可以將存儲器比喻成一個(gè)大樓,樓里有很多房間,每個(gè)房間就是一個(gè)存儲單元,房間的號碼就是地址,房間內(nèi)的東西則是存儲的內(nèi)容。通過比喻可以將抽象問題形象化,加深記憶和理解。

存儲器分段是計(jì)算機(jī)硬件中的難點(diǎn),需要進(jìn)行比較復(fù)雜的比喻。計(jì)算機(jī)等級考試時(shí),每個(gè)考生的考號是唯一的,這個(gè)考號很長,例如2000104000010017等等,這個(gè)考號是由幾部分組成的,通常是考點(diǎn)號加考場號加座位號的組合。對于某一個(gè)監(jiān)考人員,一般只監(jiān)考很少教室的考試,具體到某一個(gè)教室,也就確定了前面的考場號和考點(diǎn)號組合,在這個(gè)前提下,監(jiān)考人員關(guān)心的就是后兩位,除非換教室,否則前面是固定的。這樣做的好處是監(jiān)考人員在不換教室的前提下,關(guān)心兩位號碼,而不是例如2000104000010017長的號碼,在某個(gè)考場內(nèi),通過兩位號碼就可以對應(yīng)到某個(gè)考生。對應(yīng)到存儲器分段,例如2000104000010017就類似于物理地址,一個(gè)考場可以看作一個(gè)邏輯段,教室中考生號碼前面考點(diǎn)號加考場號就是段地址,后面兩位座位號就是偏移,一個(gè)考場內(nèi)的考生前面考號是固定的。

通過對教學(xué)中的難點(diǎn)用形象的例子進(jìn)行解釋,學(xué)生不僅對知識的要點(diǎn)理解得更透徹,而且也增加了計(jì)算機(jī)硬件學(xué)習(xí)的興趣。恰當(dāng)運(yùn)用比喻需要對計(jì)算機(jī)硬件知識體系有深刻的理解,對問題形象化的前提是必須把握內(nèi)容的核心關(guān)鍵所在,不恰當(dāng)?shù)谋扔鞑粌H不會使問題簡單化,還可能使學(xué)生對知識產(chǎn)生誤解。

三、遞進(jìn)式的引入概念

人對事物的認(rèn)知是從感性到理性,從形象到抽象。微積分在牛頓和萊布尼茨發(fā)明的一百年的時(shí)間里,雖然已經(jīng)在運(yùn)用,可是邏輯推理并不嚴(yán)密,后來在加入極限的概念后才完善起來。可見,概念實(shí)際上是知識發(fā)展到一定階段的結(jié)晶。

計(jì)算機(jī)硬件課程一大特色就是概念多,對概念的引入需要講求方法和時(shí)機(jī)。一個(gè)嚴(yán)密準(zhǔn)確的概念并不一定適合于初學(xué)者。比如,學(xué)習(xí)匯編語言時(shí)用到INT指令,這是一條中斷指令,在課程體系安排中,中斷章節(jié)比較靠后,而現(xiàn)在學(xué)生還根本不知道什么是中斷,如果現(xiàn)在將中斷的定義告訴學(xué)生,由于缺乏相關(guān)知識的支撐,學(xué)生根本不可能理解,但是現(xiàn)在又要用到這個(gè)指令,可以將簡化的定義告訴學(xué)生,中斷可以暫時(shí)理解為一個(gè)函數(shù)調(diào)用,這個(gè)定義是不嚴(yán)密,不準(zhǔn)確的,但是,對于當(dāng)前學(xué)習(xí)程度的學(xué)生卻是適用的。等到學(xué)到中斷章節(jié)時(shí),再將準(zhǔn)確定義給出,學(xué)生在以前理解的基礎(chǔ)上繼續(xù)完善,就更容易接受這個(gè)新概念。

通過遞進(jìn)式的多次解釋同一概念,學(xué)生對概念的理解會越來越清晰,越來越準(zhǔn)確。運(yùn)用這種方法,學(xué)生原來普遍反映計(jì)算機(jī)硬件課概念多、不好理解的問題得到了有效緩解,而且考試結(jié)果反映出學(xué)生對概念的理解更加準(zhǔn)確。

同樣,總結(jié)性的內(nèi)容因?yàn)槠涓叨瘸橄笮?,不適宜過早教給學(xué)生??偨Y(jié)性的內(nèi)容是教師多年對課程理解的精華,但同時(shí)也更加抽象,對于初學(xué)硬件的學(xué)生,理解起來是很困難的,這就好比給兒童上哲學(xué)課一樣。因此,對于總結(jié)性的內(nèi)容,都安排在課程的后期講解,前期更多的是具體的示例和實(shí)驗(yàn)。

四、合理調(diào)整授課內(nèi)容的順序

計(jì)算機(jī)硬件是一門系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科,各個(gè)部分之間聯(lián)系緊密。硬件課程內(nèi)容多,講授時(shí)則必須把課程內(nèi)容分成相對獨(dú)立的章節(jié),但由于學(xué)生對其他知識上相互關(guān)聯(lián)的章節(jié)并不了解,從而造成了學(xué)習(xí)上的困難?,F(xiàn)有的內(nèi)容順序編排雖然概念準(zhǔn)確,邏輯嚴(yán)密,其順序適合對計(jì)算機(jī)硬件有所了解的人,并不適合初學(xué)者學(xué)習(xí)。針對學(xué)生而言,需要有一個(gè)由淺入深、逐漸清晰的過程,而不是說明書式的教學(xué)。學(xué)生對硬件的認(rèn)識是整體由朦朧變清晰的過程,不是分部分清晰的過程。

計(jì)算機(jī)硬件課程涵蓋兩大部分,軟件和硬件。這兩部分各有各的特點(diǎn),軟件重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,授課時(shí)不僅局限于指令的使用,更多的注意力放到了把問題轉(zhuǎn)化成程序的能力上。硬件重點(diǎn)是講解整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)框架,軟件和硬件彼此緊密聯(lián)系。原有課程順序如表1所示:

表1 原課程內(nèi)容安排

序號 章節(jié)

一 概述

二 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

三 匯編語言

四 存儲器

五 I/O接口和總線

六 典型接口應(yīng)用

上述課程編排比較明顯的問題是:

第二章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識高度抽象,學(xué)生不容易理解;因?yàn)榈诙聸]有學(xué)明白,缺乏對重點(diǎn)的把握,匯編語言學(xué)起來也很吃力;學(xué)習(xí)接口應(yīng)用的時(shí)候,由于弄不清楚和前面知識的關(guān)聯(lián)性,學(xué)生感到更加迷惑。

這樣的講授方式試圖把每一部分都清晰地教給學(xué)生,本質(zhì)上是違背了學(xué)生接受知識的過程,因此總體教學(xué)效率很低。很多學(xué)生往往在課程最后才通過自己的努力才把整個(gè)體系結(jié)構(gòu)大致搞清楚。

針對上述不足,對整個(gè)教學(xué)順序做了小幅度調(diào)整,調(diào)整后順序如表2所示:

表2 調(diào)整后課程內(nèi)容安排

序號 章節(jié)

一 概述

二 匯編語言

三 典型接口應(yīng)用

四 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

五 存儲器

六 I/O接口和總線

建立合理課程順序的原則是要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,關(guān)鍵分成兩步做:一是尋找合理的課程切入點(diǎn),二是建立合理的編排順序。

計(jì)算機(jī)硬件課程切入點(diǎn)有兩個(gè)可選:一個(gè)是數(shù)字電路,從最基本的邏輯電路講起,再從加法器到CPU的結(jié)構(gòu);二是匯編語言。對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué),學(xué)生的基礎(chǔ)是學(xué)過計(jì)算機(jī)軟件,而且由于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生并不對組成原理做深入的學(xué)習(xí),因此,最合理的切入點(diǎn)應(yīng)該是匯編語言,這部分內(nèi)容實(shí)踐性很強(qiáng),最具體,最形象,通過上機(jī)練習(xí)可以看得到,摸得著。

確定了切入點(diǎn),然后就要逐步深入地將課程教給學(xué)生。匯編講完后,然后再講典型接口應(yīng)用,典型接口應(yīng)用相對也比較具體,學(xué)生通過接口實(shí)驗(yàn)加深對計(jì)算機(jī)硬件的了解,最后講系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。整個(gè)計(jì)算機(jī)內(nèi)容逐步由淺入深,由形象到抽象,由模糊到清晰。

具體教授時(shí),對關(guān)聯(lián)知識做適當(dāng)?shù)闹v解,過深,學(xué)生聽不懂;過淺,內(nèi)容不夠用。例如,匯編語言是需要硬件知識的,采用簡單講解,計(jì)算機(jī)由三部分構(gòu)成,CPU、存儲器(RAM)和I/O設(shè)備。CPU中有寄存器,寄存器和存儲器的目的是存放數(shù)據(jù),程序中的數(shù)據(jù)能放到寄存器中,就不要放到存儲器中,因?yàn)樵L問存儲器還要通過總線,速度慢,寄存器就在CPU內(nèi)部,速度快。寄存器包括AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI通用數(shù)據(jù)寄存器。講授時(shí)沒有把所有概念和盤托出,僅介紹和匯編語言直接相關(guān)的,使學(xué)生在不需要很多基礎(chǔ)概念的前提下,快速學(xué)習(xí)匯編語言,同時(shí),通過對匯編語言的練習(xí),學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)有了更加明確的認(rèn)識。講授時(shí)不追求面面俱到,不追求過于嚴(yán)密的邏輯和體系。

當(dāng)學(xué)生學(xué)完第三章后,通過了匯編語言和接口實(shí)驗(yàn)的上機(jī)練習(xí),已經(jīng)對計(jì)算機(jī)硬件有了初步的認(rèn)識,在此基礎(chǔ)上講授更加抽象的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)知識,學(xué)生感到很多不清晰的知識變清晰了,甚至對某些知識有恍然大悟的感覺。

通過以上的調(diào)整,學(xué)生對課程的理解更容易,學(xué)習(xí)效率明顯提高。課程順序調(diào)整的總體原則是把握計(jì)算機(jī)硬件知識的特點(diǎn),同時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的基本規(guī)律,由淺入深,由形象到抽象,由感性到理性循序漸進(jìn)。

五、結(jié)束語

課程內(nèi)容的講授更多側(cè)重知識層面,但更高層次的目的并不是知識,而是交給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,解決問題的能力,這也是高等教育區(qū)別于初等教育的根本所在。通過計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué),希望學(xué)生能夠建立計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)體系的基本框架,具備初步的計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生的創(chuàng)新能力本來就存在,關(guān)鍵在于能不能挖掘出來。創(chuàng)新來源于思考,思考來源于對問題的深入,而要深入問題則先要把知識踏踏實(shí)實(shí)地學(xué)明白。針對計(jì)算機(jī)硬件教學(xué),外在的教學(xué)形式雖然重要,但更重要的是課程知識的內(nèi)在聯(lián)系和對學(xué)生的了解。要在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生是主體、老師是主導(dǎo)的基本作用,老師和學(xué)生都應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí)深入學(xué)習(xí),深入思考,而不能僅僅局限于應(yīng)付考試。

參考文獻(xiàn):

[1]雷向東,雷振陽,等.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件課程體系建設(shè)與教學(xué)質(zhì)量提升的研究[J].教育教學(xué)論壇,2012,(25).

篇6

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ); 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié);教學(xué)方法; 教學(xué)內(nèi)容

【中圖分類號】G434【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1001-4128(2010)11-0003-02

《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》是非計(jì)算機(jī)類各專業(yè)本科生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中第二層次的課程[1],是一門公共基礎(chǔ)課,其目的是培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)從事科學(xué)研究和科技開發(fā)工作的能力,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)知識解決本專業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問題的能力,使其能成為具有較強(qiáng)實(shí)際動手能力和科研開發(fā)能力的應(yīng)用型人才。目前我軍的許多高技術(shù)的武器裝備都離不開計(jì)算機(jī)的控制,如何培養(yǎng)出符合部隊(duì)需要的新型人才是急需解決的問題。因此一定要加強(qiáng)學(xué)員的計(jì)算機(jī)硬件知識,使他們能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)硬件知識跟所學(xué)專業(yè)結(jié)合起來,將來更好地為部隊(duì)服務(wù),為裝備服務(wù)。

1 存在的問題

1.1 認(rèn)識不足

目前學(xué)員普遍存在著重視軟件技術(shù)輕視硬件基礎(chǔ)的情況,由于軟件教學(xué)實(shí)施起來比較容易,且實(shí)用性強(qiáng),可以做到現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,有立竿見影之效果。而計(jì)算機(jī)硬件知識從客觀上來說存在不直觀,講述起來抽象、枯燥,學(xué)生學(xué)起來困難的現(xiàn)實(shí)。所以不論是教員還是學(xué)員對軟件技術(shù)的重視程度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硬件技術(shù)。

1.2 內(nèi)容落后

目前,大多數(shù)計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)教材是以8086為平臺來對微機(jī)原理知識展開討論的?,F(xiàn)在的學(xué)員們從第一次使用微機(jī)時(shí),就是面對的Pentium機(jī),他們對這些過時(shí)的微機(jī)知識非常困惑,不認(rèn)為是在學(xué)習(xí)微機(jī)硬件知識,仿佛是在學(xué)習(xí)歷史,感覺所學(xué)離他們太遙遠(yuǎn)了。而對于他們整天使用的Pentium 機(jī)中采用的一些新技術(shù),卻不知其所以然。結(jié)果導(dǎo)致了學(xué)生們在市場上見到的微機(jī)和在實(shí)驗(yàn)室使用的微機(jī)都是Pentium,而課堂上講得卻是8086,不能學(xué)以致用,課堂上的微機(jī)知識與現(xiàn)實(shí)形成了巨大的反差。

1.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不足

作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,除了正常的課堂教學(xué)外,為了加深學(xué)員對所學(xué)知識的理解,必須有專門的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而現(xiàn)在的硬件教學(xué),在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上,只把重點(diǎn)集中在匯編語言的上機(jī)調(diào)試,因此學(xué)員在學(xué)習(xí)相關(guān)章節(jié)的硬件知識時(shí),理解困難,學(xué)習(xí)效果不好。經(jīng)調(diào)查,大多數(shù)學(xué)員認(rèn)為該課程難度大,抽象,不好理解,因此沒有學(xué)習(xí)興趣。實(shí)際上,主要原因就在于缺少了一些必要的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),使學(xué)員無法真正理解某些知識點(diǎn),特別是一些硬件的工作原理。

1.4 教學(xué)方法單一

計(jì)算機(jī)硬件知識存在不直觀,講述起來抽象、枯燥,教學(xué)方法可視性和直觀性差。該課程一直采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,基本上都是以教員為中心。主要表現(xiàn)在教員上課大多采用灌輸式的教學(xué)方法[2],即教員從頭到尾一講到底的教學(xué)手段,這種模式雖然有利于教員主導(dǎo)作用的發(fā)揮,便于教員組織、監(jiān)控整個(gè)教學(xué)活動進(jìn)程,但造成學(xué)員被動的吸收知識,不能夠充分調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性,不利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。

2 改革方法

2.1 更新教學(xué)內(nèi)容

在教材的選擇上要采用與軟件教學(xué)內(nèi)容相統(tǒng)一的,能夠反映當(dāng)前微機(jī)領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就的教材。目前,流行的系統(tǒng)軟件和各種應(yīng)用軟件中的絕大多數(shù)是以Pentium為平臺開發(fā)出來的。因此計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該是以Pentium為平臺[3],對微機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)地描述,以使學(xué)員既學(xué)到常用的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件知識,又學(xué)到軟件的載體――先進(jìn)的微機(jī)硬件知識。這樣,學(xué)員的計(jì)算機(jī)知識才能達(dá)到一個(gè)完美的統(tǒng)一,所學(xué)的硬件知識和軟件知識才能互為促進(jìn),互為補(bǔ)充。結(jié)合新教材,要改變教員和學(xué)員“重軟輕硬”的錯(cuò)誤認(rèn)識,使他們認(rèn)識到硬件在計(jì)算機(jī)發(fā)展中的重大作用,逐步協(xié)調(diào)學(xué)員的知識結(jié)構(gòu)。這樣學(xué)員才能從硬件和軟件上全面掌握計(jì)算機(jī)知識。另外,由于Pentium機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采用了大量高新技術(shù),所以在教學(xué)內(nèi)容展開時(shí),仍要以8086為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上對Pentium機(jī)的組成和采用的新技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析,做到循序漸進(jìn)。更新內(nèi)容,并不意味著8086就一無是處,畢竟Pentium機(jī)也是從8086一步一步發(fā)展起來的,它仍是基礎(chǔ)。另外在教學(xué)中要突出重點(diǎn)內(nèi)容的分析,非重點(diǎn)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)員自學(xué)。

2.2 增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

建立專門的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)員在學(xué)習(xí)理論的同時(shí),能夠親身實(shí)踐,加深對硬件知識的理解。由于硬件實(shí)驗(yàn)室需要專門的實(shí)驗(yàn)儀器,投入較大,可采用目前正興起的虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)實(shí)現(xiàn),可大大較少投資,起到相同的教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)課程體系的總體規(guī)劃上應(yīng)遵循:既要培養(yǎng)學(xué)員分析問題和解決問題的能力,又要重視培養(yǎng)其思維能力和創(chuàng)新能力。為此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中除常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,還要增加大量的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2.3 改進(jìn)教學(xué)方法

好的教學(xué)方法是取得良好教學(xué)效果的橋梁。針對硬件教學(xué)的特點(diǎn),在教學(xué)方法上可采取以下方式:

(1)啟發(fā)式授課

由于計(jì)算機(jī)是學(xué)員非常熟悉的工具,所以在課堂上教員應(yīng)有計(jì)劃不斷地以啟發(fā)方式提出問題 、設(shè)置疑難,使學(xué)生結(jié)合自身的實(shí)際進(jìn)行積極思考[4],在思考中獲得知識,從而有效地將傳授知識與開發(fā)智力結(jié)合起來。 通過不斷提出問題、解決問題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性,使他們將平日所接觸的計(jì)算機(jī)跟所學(xué)知識結(jié)合起來,加深對問題的理解。

(2)聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)興趣

課程中涉及較多的軟、硬件知識,在實(shí)際中用處很大。教員應(yīng)該通過實(shí)際問題來激起學(xué)員對所學(xué)知識的強(qiáng)烈興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情,讓學(xué)員充分了解所學(xué)知識的重要性,從而達(dá)到事半功倍的效果。比如:在學(xué)習(xí)存儲器擴(kuò)展原理時(shí),可將日常生活中內(nèi)存的升級問題拋出來,引起學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣,提高課堂效率。在學(xué)習(xí)8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器時(shí),可與家電中的定時(shí)功能聯(lián)系起來,使學(xué)員覺得學(xué)有所用。同時(shí)應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充當(dāng)前計(jì)算機(jī)中采用的最新技術(shù),進(jìn)一步拓展學(xué)員的知識面,也利于激發(fā)學(xué)員興趣。

(3)多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合

多媒體作為一種教學(xué)手段,可以做到圖、文、聲并茂,既利于知識的表示,又可以吸引學(xué)員的眼球。在教學(xué)過程中應(yīng)靈活使用多種教學(xué)手段,可以起到事半功倍的效果。因此在教學(xué)過程中,充分利用現(xiàn)代多媒體的動畫技術(shù)、動態(tài)模擬、圖形等手段,使課件能形象地表述教學(xué)內(nèi)容而且極具吸引力,有助于學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。

2.4 加強(qiáng)教員隊(duì)伍建設(shè)

在當(dāng)前大力提倡素質(zhì)教育的背景下,教員應(yīng)該以提高學(xué)員的思考、探索、研究等各方面的能力為主要的教學(xué)目標(biāo)。計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)課程的性質(zhì),要求教員要及時(shí)把新知識不斷地傳授給學(xué)員,并讓他們接受,這決非易事,需要花費(fèi)大量的時(shí)間,投入大量的精力才能做到。這要求任課教員要不斷提高自身的計(jì)算機(jī)理論水平、學(xué)術(shù)水平、技能水平,而這些需要有一定的條件和時(shí)間。因此,教員面臨著新形勢下新的挑戰(zhàn),必須以積極的態(tài)度認(rèn)真對待,不斷充實(shí)自己,將前沿新知識滲透、融化、拓展到教學(xué)中去,努力做到教學(xué)、科研、實(shí)踐齊頭并進(jìn),對科學(xué)的教學(xué)方法不斷研究,對新的教學(xué)手段、教學(xué)設(shè)備靈活運(yùn)用,只有這樣,才能達(dá)到“常教常新、常講常精”。除此之外,學(xué)院也應(yīng)主動給年輕教員提供進(jìn)修的機(jī)會,讓他們不斷充實(shí)自己,不斷學(xué)習(xí)最新的計(jì)算機(jī)硬件知識,并鼓勵(lì)他們將所學(xué)應(yīng)用到日常教學(xué)中。

2.5 改革考核方式

考核作為一種檢測手段,它是整個(gè)教學(xué)活動中必不可少一個(gè)組成部分。計(jì)算機(jī)硬件課程主要目的是使學(xué)員靈活掌握計(jì)算機(jī)硬件組成中各部分的原理,而不是死記硬背;另外本課程還需學(xué)員掌握一定的匯編語言編程能力,可對一些可編程芯片進(jìn)行編程。所以在考核方式上應(yīng)改變以前的通過筆試單一考試,而采用筆試、上機(jī)實(shí)驗(yàn)兩種方式,這除了考核學(xué)員對本課程的基本理論知識的掌握外,還著重考核學(xué)生綜合分析和解決問題的能力、實(shí)踐能力。學(xué)生的最后成績由筆試、上機(jī)和平時(shí)成績?nèi)糠志C合評定得出。平時(shí)成績主要由作業(yè)、提問及實(shí)驗(yàn)報(bào)告等得出。

3小結(jié)

培養(yǎng)高素質(zhì)、高能力、適應(yīng)我軍需要的軍事人才,是軍隊(duì)院校教學(xué)改革的重要目標(biāo)。隨著我軍越來越多的高技術(shù)武器裝備的研制和配備,對青年軍官的計(jì)算機(jī)水平要求也越來越高。要從根本上為學(xué)員打好基礎(chǔ),關(guān)鍵就是從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程上下工夫,使學(xué)員能夠有一個(gè)好的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識鋪墊,為將來的發(fā)展作好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄒逢興,陳立剛.計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)(第二版)[M].高等教育出版社,2005

[2] 楊穎秀. 教育管理學(xué). 東北師范大學(xué)出版社,2002

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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);使用需求;合理;硬件選購

中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 12-0000-02

當(dāng)今社會,計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的普及率大大提高,已成為我們工作、學(xué)習(xí)、娛樂不可或缺的平臺和工具。但由于普通用戶對計(jì)算機(jī)硬件知識不夠了解,往往在計(jì)算機(jī)硬件選購過程中被奸商欺騙,或滿足不了使用需求,或多花了冤枉錢,造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)硬件就像一支球隊(duì)的隊(duì)員,個(gè)人能力再強(qiáng)沒有協(xié)同作戰(zhàn)能力也是無濟(jì)于事,球隊(duì)隊(duì)員講配合,計(jì)算機(jī)硬件講匹配。怎樣才能裝配一臺適合自己的計(jì)算機(jī)呢?這就需要我們掌握一些計(jì)算機(jī)硬件選購知識,把握計(jì)算機(jī)硬件選購原則,裝配出最適合自己使用的計(jì)算機(jī)。筆者通過對計(jì)算機(jī)硬件選購的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),發(fā)現(xiàn)合理選購計(jì)算機(jī)硬件是滿足用戶使用需求、節(jié)約資金的有效手段,在此向大家傳授一些計(jì)算機(jī)硬件選購知識,不當(dāng)之處請指正。

一、計(jì)算機(jī)使用者類型和使用需求分析

(一)使用者類型

(1)家庭娛樂。這類用戶的使用范圍以游戲、影音、聊天工具為主。

(2)普通商務(wù)辦公。這類用戶的使用范圍以行業(yè)軟件的應(yīng)用為主。

(3)硬件發(fā)燒友。這類用戶的使用范圍以緊跟時(shí)代潮流、以發(fā)掘硬件的潛能為主。

(二)使用需求

(1)家庭娛樂用戶。這類用戶對計(jì)算機(jī)硬件配置和網(wǎng)絡(luò)速度要求較高,側(cè)重于運(yùn)行速度和多任務(wù)處理能力。

(2)普通商務(wù)辦公用戶。這類用戶對計(jì)算機(jī)硬件配置要求不高,追求穩(wěn)定。

(3)硬件發(fā)燒友。這類用戶具備一定的專業(yè)知識,對硬件更新頻繁,為了計(jì)算機(jī)性能的提升不計(jì)成本的投入,對硬件的 “超頻”性能要求較高,追求硬件品質(zhì)的高、精、尖。

二、計(jì)算機(jī)硬件選購原則

計(jì)算機(jī)硬件的選購因人而異,原則是滿足使用者需求。要首先確定使用者類型,然后確定軟件使用對計(jì)算機(jī)配置的要求。如經(jīng)常玩的游戲、使用的行業(yè)軟件,可以到官方網(wǎng)站查詢推薦的計(jì)算機(jī)配置。最后通過硬件型號、參數(shù)、做工、價(jià)格的比較選購計(jì)算機(jī)硬件,也就是同樣的型號比參數(shù),同樣的參數(shù)比做工,同樣的做工比價(jià)格。

三、計(jì)算機(jī)硬件選購知識(對于硬件發(fā)燒友用戶硬件選購知識本文不再詳述)

(一)cpu

對于家庭娛樂用戶和普通商務(wù)辦公用戶推薦選購高主頻、雙核心、二級緩存大、新架構(gòu)的CPU,架構(gòu)新代表技術(shù)先進(jìn),雙核心具備多任務(wù)處理能力,二級緩存大傳輸速度快,制作工藝高,高主頻運(yùn)行速度快。部分計(jì)算機(jī)用戶經(jīng)常問到:“為什么不選6核心的cpu呢?”對于家庭娛樂用戶和普通商務(wù)辦公用戶,高主頻、雙核心、二級緩存大、新架構(gòu)的CPU完全可以滿足您的需求,不必多花冤枉錢,造成資源浪費(fèi)。

(二)主板

對于家庭娛樂用戶和普通商務(wù)辦公用戶主板的選購可采用兩種方法:

(1)目測法。要從主板的大小、插槽的數(shù)量、主板芯片組型號、做工用料的好壞、設(shè)計(jì)布局的合理性五個(gè)方面來看,主板小、內(nèi)存和pci插槽數(shù)量少說明擴(kuò)展能力不夠,芯片組型號老代表支持的新硬件少,做工用料的好壞要看pcb印刷質(zhì)量和層數(shù)、主板的硬度、元器件的類型和品牌、焊點(diǎn)的飽滿均勻程度。設(shè)計(jì)布局的合理性要看CPU插座的位置、電源接口的位置、IDE設(shè)備接口位置,原則是便于安裝,避免互相妨礙。

(2)稱重法。對于普通用戶可將品牌不同、大小相同的主板拿在手中感覺一下重量,哪個(gè)越重越代表哪個(gè)主板用料實(shí)在,這也是最簡單有效的方法。個(gè)人推薦品牌:技嘉。

(三)內(nèi)存

內(nèi)存要選擇主板支持的類型,頻率越高運(yùn)行速度越快;內(nèi)存的選購應(yīng)從二方面入手:

(1)購買大品牌、售后有保障的內(nèi)存,能夠保障硬件的兼容性和可靠性。

(2)盡量使用一條內(nèi)存,以保障硬件的兼容性。對于家庭娛樂用戶如果使用windows xp操作系統(tǒng)推薦使用2g容量的內(nèi)存,對于windows vista之后推出的操作系統(tǒng)推薦4g容量的內(nèi)存。普通商務(wù)辦公用戶同上。個(gè)人推薦品牌:金士頓、宇瞻。

(四)電源

電源的選擇注重穩(wěn)定性,供電穩(wěn)定的電源是保證計(jì)算機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行重要開端[1]。電源的選購可采用3種方法:

(1)計(jì)算法。可使用“航嘉功率計(jì)算器”(.cn/pwcount/pwcount.asp)將組件的總功耗計(jì)算出來,然后參照總功耗選購電源。

(2)稱重法。這也是選購電源的最簡單直接的方法,同樣的功率比重量,越重電源的做工和用料越好。

(3)看品牌。個(gè)人推薦TT,航嘉,全漢等優(yōu)質(zhì)電源。對于家庭娛樂用戶建議使用額定功率大于總功耗加100w得出的數(shù)值選購電源,既能保障計(jì)算機(jī)長期運(yùn)行的穩(wěn)定性,也能夠滿足以后硬件升級對電源的要求;對于普通商務(wù)辦公用戶建議使用額定功率大于總功耗加40w得出的數(shù)值選購電源,既能節(jié)約資金,也能滿足日常應(yīng)用。

篇8

自上世紀(jì)末90年代末開始計(jì)算機(jī)科技技術(shù)的發(fā)展日新月異,與之同步的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)也在不斷順應(yīng)著計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行著高速的改朝換代,從而達(dá)到匹配其需求的目的。時(shí)至今日,隨著人機(jī)互動系統(tǒng)的不斷完善與普及,各種新穎的輸入/輸出硬件不斷的刷新市場,這都給計(jì)算機(jī)硬件組裝的教學(xué)工作提出了新的挑戰(zhàn),如何使計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)順應(yīng)計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展是擺在計(jì)算機(jī)教育工作者面前的一個(gè)嶄新的課題。

1.當(dāng)前計(jì)算硬件組裝教學(xué)上存在的主要問題

由于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)相對于軟件教學(xué)來說,教學(xué)知識概念比較繁復(fù),而且一些硬件與具有著高集成化的特點(diǎn),這就是說計(jì)算機(jī)硬件在教學(xué)內(nèi)容本身上就存在著學(xué)習(xí)的硬傷,再加上教學(xué)時(shí)許多問題比較抽象,如果不親自動手操作很難讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感,這就導(dǎo)致了當(dāng)前學(xué)生們普遍的“喜軟(件)怕硬(件)”的情緒。同時(shí),由于許多軟件教學(xué)課程實(shí)踐中并沒有和硬件產(chǎn)生必要的聯(lián)系,這就容易讓一些計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生輕視硬件組裝課程學(xué)習(xí)的心理。

2.計(jì)算機(jī)硬件科技發(fā)展的背景

從學(xué)生的就業(yè)形式上來考慮,學(xué)生們所學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)硬件組裝知識,必須是計(jì)算機(jī)產(chǎn)品最前沿的產(chǎn)品,所以制定計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)實(shí)踐并不是一個(gè)靜態(tài)的過程,而是要時(shí)刻關(guān)注計(jì)算機(jī)市場動態(tài),了解計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的最新發(fā)展以及相應(yīng)配件的換代情況。但這對于計(jì)算機(jī)學(xué)校的財(cái)力要求比較高,要盡量協(xié)調(diào)資源,盡量避免用廢棄教學(xué)機(jī)或是淘汰落后品來進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)實(shí)踐的情況發(fā)生。wWW.133229.CoM同時(shí),從2010年對我國計(jì)算機(jī)維修市場的調(diào)查統(tǒng)計(jì)中顯示,只有5%的硬件維修任務(wù)是出在硬件實(shí)質(zhì)損傷維修/維護(hù)上,也就是說有95%的的硬件故障任務(wù)用簡單的更新/更換硬件方法得到解決,粗糙而浪費(fèi)資源,這客觀反映出當(dāng)前我國計(jì)算機(jī)硬件市場急需硬件專業(yè)技術(shù)人才,這也為計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)工作提供了動力。

3.以計(jì)算機(jī)科技發(fā)展為基進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的原則

3.1 將理論和實(shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

首先由于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容,如:電子電路基礎(chǔ)、各電子元配件(包括電阻、電容等)工作原理、相關(guān)硬件的匹配原理等都是具有著極強(qiáng)知識性和極強(qiáng)實(shí)踐性的知識內(nèi)容,需要通過多課時(shí)、多層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)才能達(dá)到理想化的教學(xué)目的。因?yàn)閷⒗碚摵蛯?shí)踐操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是以計(jì)算機(jī)科技發(fā)展為基進(jìn)行硬件組裝教學(xué)的首要原則。

3.2 以學(xué)生就業(yè)需求為教學(xué)目的

隨著當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)形式的日趨嚴(yán)峻,以就業(yè)為主導(dǎo)向的職業(yè)人才培養(yǎng)教育形式已經(jīng)成為了專業(yè)人才培養(yǎng)的核心思路。同樣的,計(jì)算機(jī)硬件行業(yè)也迫切需要適合計(jì)算機(jī)科技發(fā)展需求的高素質(zhì)、高聚合性、技能過硬的復(fù)合型人才,要達(dá)到這樣的人才培養(yǎng)效果,在計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)設(shè)計(jì)初期,就要以學(xué)生的就業(yè)需求為教學(xué)根本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.針對計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件組裝實(shí)訓(xùn)改革措施歸納

4.1 靈活應(yīng)用調(diào)研/多媒體手段,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)欲望

不可否認(rèn)的事實(shí)是,當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝課程時(shí),絕大多數(shù)是被動式學(xué)習(xí),只能通過機(jī)械的反復(fù)操作,反復(fù)記憶達(dá)到一種,“心里沒記住,但手卻記住了”的操作熟練狀態(tài)。這種方式很容易造成對計(jì)算機(jī)硬件組裝學(xué)習(xí)的厭惡或抵觸情緒。所以在具體教學(xué)實(shí)踐中,要盡量的多利用多媒體手段,(當(dāng)然如果能找到硬件實(shí)物則更為理想)模擬制作相應(yīng)的硬件實(shí)體課件,使學(xué)生產(chǎn)生興趣,主動的作到知識點(diǎn)與實(shí)物結(jié)合。同時(shí),要盡量用多媒體課件代替相對枯燥的板書教學(xué),讓學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)盡量多的獲得信息量,如果多媒體課件制作的工作量比較大,可以進(jìn)行全體教師的調(diào)配,大家分章節(jié)制作課件,然后串換使用,這樣用多媒體手段進(jìn)行的演示操作可以使枯燥的硬件裝機(jī)內(nèi)容盡量生動地展示給學(xué)生,有效地調(diào)動學(xué)生的求知欲望。而且還要盡量多安排學(xué)生在課余時(shí)間做一些相關(guān)的硬件信息調(diào)研或市場調(diào)研任務(wù),這樣學(xué)

轉(zhuǎn)貼于

生在進(jìn)行實(shí)際調(diào)研過程中客觀了解到所接觸到硬件的價(jià)值所在,有助于學(xué)生對硬件的理解和記憶。

4.2 盡最大努力多安排實(shí)訓(xùn)課時(shí)

計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)最忌諱的教學(xué)效果,就是培養(yǎng)出的學(xué)生“眼高手低”,所有的操作知識步驟都能靠著反復(fù)死背而記牢,但當(dāng)進(jìn)行實(shí)際操作或是出現(xiàn)一些靈活問題時(shí)就變得不著頭緒。因此,要盡學(xué)校最大的努力多安排計(jì)算機(jī)硬件組裝的實(shí)訓(xùn)課程,這樣在學(xué)生鞏固所學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)還大大提高了學(xué)生的動手能力,為以后就業(yè)工作實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3 給學(xué)生多提供實(shí)踐操作的機(jī)會

學(xué)??梢愿鶕?jù)自身的情況,與專業(yè)公司協(xié)商,承接一些計(jì)算機(jī)硬件維修任務(wù)。初期讓學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下完成任務(wù),后期達(dá)到獨(dú)立完成維修任務(wù)的目的。這樣通過具體的問題,學(xué)生可以用心的思考所學(xué)過的知識技能,并將其用在實(shí)處;將課堂上所學(xué)到的技能代入到實(shí)際存在的故障中,將實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容和社會中所存在的相關(guān)問題相結(jié)合,讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中鍛煉成長。并可以和市場上一些專業(yè)公司合作,推薦一些在實(shí)踐操作中比較優(yōu)秀的學(xué)生,去該公司進(jìn)行實(shí)習(xí),進(jìn)一步刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,將學(xué)習(xí)與以后走入社會生存聯(lián)系到一起,讓學(xué)生對自己的人生提前作出規(guī)劃。

4.4 考核體系的完善

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝考核體系中,學(xué)生的成績基本都是由實(shí)踐操作報(bào)告來進(jìn)行分?jǐn)?shù)評定的,這樣得出的分?jǐn)?shù)與該學(xué)生的實(shí)際操作能力有很大出入,因?yàn)榭己怂M(jìn)行的操作部分題目大多是驗(yàn)證型題目,學(xué)生比較容易通過完成,這樣所得出的分?jǐn)?shù)不能客觀評價(jià)學(xué)生的計(jì)算機(jī)硬件組裝能力。因此為了針對計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展需求,對于計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)的考核體系也應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化,比如制定相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件組裝維護(hù)考核標(biāo)準(zhǔn),或是組織學(xué)生參加一些國家統(tǒng)一的認(rèn)證考試,比如:全國計(jì)算機(jī)信息高新技術(shù)考試(即通常說的citt)、信息產(chǎn)業(yè)部推出的硬件工程師認(rèn)證考試等等。

5.虛擬實(shí)訓(xùn)室的建立,符合計(jì)算機(jī)科技發(fā)展需求

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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)硬件 設(shè)計(jì)安全 策略分析

中圖分類號:TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)04-0000-00

當(dāng)下我國計(jì)算機(jī)軟件相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速,但是計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展卻相對滯后,尤其是在硬件設(shè)計(jì)安全方面存在的問題還是比較多的。只要保證計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全,就能加快計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展速度,盡快與軟件發(fā)展齊步。

1 計(jì)算機(jī)硬件安全的概述

計(jì)算機(jī)硬件安全的關(guān)鍵點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息安全,而信息安全主要是保密、實(shí)用和集成三個(gè)方位建成的一個(gè)安全體系。做好信息安全,就是需要引導(dǎo)用戶掌握使用產(chǎn)品的方法,進(jìn)而保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息安全。從計(jì)算機(jī)硬件安全的發(fā)展史來看,計(jì)算機(jī)硬件安全是以集成電路為主的集芯片設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和工程技術(shù)設(shè)計(jì)于一體的安全系統(tǒng)。常采用的應(yīng)用和技術(shù)主要有數(shù)據(jù)中心、通信系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

2 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全現(xiàn)狀分析

2.1 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全發(fā)展現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)硬件通常是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各類電子和機(jī)械以及電元件組成的物理部件。計(jì)算機(jī)硬件的安全問題大體上有三類,問題源也相應(yīng)的有三類:輸入設(shè)備、儲存介質(zhì)和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備帶來的安全問題具體有輸入信息數(shù)據(jù)造成的安全問題和輸入時(shí)非法操作兩種情況。前者主要是指輸入的信息數(shù)據(jù)可能有木馬病毒等,引起本身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的信息數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)增大;后者主要會引起計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息遭到破壞等問題。儲存介質(zhì)帶來的安全問題主要是指計(jì)算機(jī)的儲存介質(zhì)本身不能對計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息形成安全保護(hù)層,對暴力破壞和非法拷貝等不合法操作沒有抵抗力。輸出設(shè)備帶來的安全問題主要是存在一部分的輸出設(shè)備具備記憶功能,會對計(jì)算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)信息或操作動作進(jìn)行復(fù)制,給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)帶來較大的風(fēng)險(xiǎn)??傊?jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全現(xiàn)狀還是較為嚴(yán)峻的,有較多問題亟待解決。

2.2 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全分析

計(jì)算機(jī)硬件安全絕大部分取決于硬件的設(shè)計(jì),多樣設(shè)計(jì)是當(dāng)下提升計(jì)算機(jī)硬件安全性能的主要手段,主要用來降低成本減少能量損耗。此外,工程變異中的CMOS技術(shù)和離子技術(shù)也廣泛應(yīng)用到提升計(jì)算機(jī)硬件的安全上,解決芯片老化等問題。但是這些都無法檢測木馬病毒。目前的硬件安全設(shè)計(jì)主要是以處理硬件木馬為主的。硬件木馬主要攻擊原始芯片,對其進(jìn)行修改惡意破壞行為。同時(shí),不可復(fù)制技術(shù)也提高了計(jì)算機(jī)硬件的安全系數(shù)??傊?,計(jì)算機(jī)硬件在設(shè)計(jì)階段的安全性設(shè)計(jì)決定了計(jì)算機(jī)在以后運(yùn)行時(shí)的硬件安全性。

3 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的策略分析

3.1 做好內(nèi)置安全確認(rèn)工作

內(nèi)置安全確認(rèn),主要是在計(jì)算機(jī)芯片的測試和制造過程中運(yùn)用PUF(Physical Unclonable Functions)技術(shù)和EPIC(Ending Piracy of Integrated Circuits)技術(shù)通過電路設(shè)計(jì)方式來保護(hù)硬件IP。計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)置保護(hù)的流程工作大體如下:原始設(shè)計(jì)好的IC在IC制造廠采用PUF技術(shù)后得到芯片變異了的PUF ID,經(jīng)過EDA工具編譯后得到物理版圖,先前得到的PUF ID與加密后的IC數(shù)據(jù)信息合成得到校驗(yàn)密鑰,接著可以在IC的物理版圖中預(yù)先選擇關(guān)鍵區(qū)域,將校驗(yàn)密鑰加密后的驗(yàn)證模塊附加在原始設(shè)計(jì)好生成保護(hù)的IC版圖,最終用于IC產(chǎn)品制造。這樣在充分了解內(nèi)置保護(hù)工作之后,相關(guān)的工作人員可以做好確認(rèn)內(nèi)置安全工作,保證計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全性。

3.2 檢測外置輔助安全

目前外置輔助安全的監(jiān)測工作主要采用RAS技術(shù)進(jìn)行,依靠可信的密鑰管理部產(chǎn)生公開密鑰和私用密鑰。公開密鑰主要是加密芯片的數(shù)據(jù)信息并將其集成儲存到標(biāo)簽電路中,私用密鑰主要儲存在密鑰儲存器里,而密鑰儲存器主要用于外置輔助安全的檢測。此外,安全驗(yàn)證芯片也是用于檢測外置輔助安全的。檢測時(shí),密鑰儲存器主要經(jīng)RFID讀取芯片上集成的標(biāo)簽電路的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而通過安全驗(yàn)證芯片的檢測來檢測芯片。

3.3 在計(jì)算機(jī)硬件研發(fā)中注重安全設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)過程中,不單單要注意技術(shù)層面的保護(hù)檢測,更要注意其他方面的問題,比如設(shè)計(jì)理念、工作側(cè)重點(diǎn)和設(shè)計(jì)人員等。在計(jì)算機(jī)硬件的研發(fā)進(jìn)行時(shí),質(zhì)量和性能得到保障的前提下需要注意加強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)人員對計(jì)算機(jī)硬件的認(rèn)識,加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)硬件安全性能的注重,從內(nèi)置和外置入手,做好安全設(shè)計(jì),形成計(jì)算機(jī)硬件安全性評估機(jī)制,做好對硬件安全性能的評估,同時(shí)從輸入、存儲和輸出設(shè)備三個(gè)方面進(jìn)行評估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)解決隱患。

3.4 在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全中注重創(chuàng)新技術(shù)

計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)之所以會出現(xiàn)較多的問題,是由于計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展滯后,適應(yīng)不了時(shí)代的發(fā)展。因此,需要注重創(chuàng)新技術(shù),完善并發(fā)展現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù),結(jié)合實(shí)際情況和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),及時(shí)完善不足之處。同時(shí),建立起完整的計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)系統(tǒng),做好計(jì)算機(jī)硬件各部分的有機(jī)結(jié)合,加強(qiáng)各技術(shù)的協(xié)助。此外,還需要開展新型的計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù),可以將微生物理論、光學(xué)理論和量子理論應(yīng)用到計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)中,這樣才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件安全性能的快速提升。

4 結(jié)語

綜上所述,計(jì)算機(jī)硬件的種類較多,存在著較大的差異,需要根據(jù)各自的安全問題采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q策略、因此,在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)中,需要在技術(shù)層面上確認(rèn)好內(nèi)置安全和檢測好外置輔助安全,同時(shí)注重形成安全保護(hù)的設(shè)計(jì)理念,研發(fā)工作側(cè)重安全保護(hù),創(chuàng)新計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù),最終高效促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件的安全性能提高。

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篇10

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);硬件組裝;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);設(shè)計(jì);應(yīng)用

受高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中,硬件設(shè)備的不完善及更新速度慢等因素的影響,計(jì)算機(jī)硬件組裝與維護(hù)教學(xué)與計(jì)算機(jī)硬件的實(shí)際發(fā)展速度不匹配,對學(xué)生的實(shí)際操作需求難以滿足,因此,有必要在高校計(jì)算機(jī)教學(xué)中,借助計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對教學(xué)過程中相關(guān)的硬件組裝問題利用多種技術(shù)方法進(jìn)行輔助演示,學(xué)生通過對演示方法直觀的進(jìn)行觀看和學(xué)習(xí),其操作能力會進(jìn)一步得到提高。本文主要借助3D技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對高校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)通過構(gòu)建虛擬平臺,為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)途徑,虛擬系統(tǒng)的操作簡單,適應(yīng)性較強(qiáng),在實(shí)際教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)思

(一)功能介紹

基于教材內(nèi)容,本文所涉及的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)按照課程內(nèi)容由淺入深、循序漸進(jìn)對學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行虛擬,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以從不同的角度對計(jì)算機(jī)相關(guān)硬件模型利用3D技術(shù)進(jìn)行觀看和瀏覽,在具體操作中,對硬件參數(shù)及性能的優(yōu)化配置,讓學(xué)生可虛擬操作計(jì)算機(jī)各個(gè)部件的拆卸安裝等操作。學(xué)生在操作過程中如果與到計(jì)算機(jī)硬件組裝中的常見問題或故障時(shí),系統(tǒng)會自動給出解決問題的方法,學(xué)生可根據(jù)系統(tǒng)提示對錯(cuò)誤位置快速做出判斷,并按照系統(tǒng)提示繼續(xù)進(jìn)行操作。

(二)設(shè)計(jì)原則

實(shí)用性是計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的首要原則,要能夠確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有效的利用,對系統(tǒng)的安全、逼真、易用、共享、交互及擴(kuò)展等性能要充分進(jìn)行考慮。安全性指的是對用戶操作系統(tǒng)的權(quán)限進(jìn)行控制,并對數(shù)據(jù)增加備份的功能,避免學(xué)生操作過程中誤操作導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失;逼真性指的是系統(tǒng)在操作過程中與實(shí)際操作非常相似,對計(jì)算機(jī)硬件可以借助3D技術(shù)構(gòu)建對應(yīng)的模型,學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以融入到虛擬的實(shí)驗(yàn)場景中進(jìn)行操作;易用性是為方便學(xué)生對系統(tǒng)容易了解,且便于學(xué)生操作,能夠讓學(xué)生依據(jù)教材逐漸對系統(tǒng)熟練操作;共享性指的是師生之間、學(xué)生之間在學(xué)習(xí)的過程中,可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)信息的傳輸與交流,彼此可對信息進(jìn)行共享,可通過遠(yuǎn)程方式使學(xué)生之間進(jìn)行交流,方便教師進(jìn)行指導(dǎo);交互性是指用戶與系統(tǒng)之間通過各種傳輸裝置,如鍵盤、鼠標(biāo)等進(jìn)行交互,提高了人機(jī)交流的效果,同時(shí)可借助觸摸屏、手柄等與設(shè)備進(jìn)行和諧的交互;擴(kuò)展性是指,該系統(tǒng)中的硬件模型隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展,能夠方便的加入更多新的硬件元素,借助系統(tǒng)擴(kuò)展性能,學(xué)生能夠?qū)Ω嘈碌募夹g(shù)有所了解,在計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展中學(xué)習(xí)更多的前沿技術(shù)。

(三)運(yùn)行環(huán)境搭建

采用Quest3D技術(shù)作為本文設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)工具,建模采用Sketchup軟件與3DMAX軟件,采用MySql數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。

二、計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用C/S架構(gòu),包含系統(tǒng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、用戶和共享網(wǎng)絡(luò),共享網(wǎng)絡(luò)將這幾部分連接在一起。首先,構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在服務(wù)器端借助Quest3D軟件完成,實(shí)現(xiàn)對用戶操作數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的目的;通過QuestViewer,用戶在客戶端對硬件組裝虛擬應(yīng)用程序進(jìn)行執(zhí)行,從而對計(jì)算機(jī)硬件組裝的三維模擬瀏覽、演示及操作執(zhí)行完成;對于共享網(wǎng)絡(luò)而言,有兩種選擇,一種是可應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng),另一種是可構(gòu)建機(jī)房局域網(wǎng)。此外,系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)庫的最新數(shù)據(jù)進(jìn)行下載,具有更新功能,對參數(shù)、型號等虛擬硬件進(jìn)行更新。

(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

在對該系統(tǒng)進(jìn)行流程設(shè)計(jì)的時(shí)候,主要依據(jù)的是計(jì)算機(jī)硬件組裝教材的具體內(nèi)容,對學(xué)生的實(shí)際需求進(jìn)行分析,進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)計(jì)及性能測試、虛擬硬件模型設(shè)計(jì)及動畫制作,完成系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)。需要注意的是,在對需求進(jìn)行分析的過程中,要將教學(xué)大綱及學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)結(jié)合在內(nèi),先對系統(tǒng)的功能模塊詳細(xì)確定,對系統(tǒng)各種功能與權(quán)限合理的進(jìn)行劃分;在設(shè)計(jì)相關(guān)硬件的接口、模型及參數(shù)的時(shí)候,對3DWarehouse等模型庫內(nèi)已經(jīng)存儲的現(xiàn)成硬件模型直接進(jìn)行調(diào)用,減少了不必要的系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間,有效的提高了系統(tǒng)開發(fā)的效率;在對一些現(xiàn)有模型進(jìn)行修改的設(shè)計(jì)或需要細(xì)致處理的模型設(shè)計(jì)中,可以使用Sketchup工具來完成,具有較好的操作便捷性,此外,對模型也可以采用3DMAX軟件重新制作,再使用Deepexploration軟件對制作好的初始模型進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化處理,使模型的參數(shù)、精度與現(xiàn)實(shí)硬件產(chǎn)品更加的統(tǒng)一;利用Quest3D軟件進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí),建立人機(jī)交互硬件組裝場景,對人與系統(tǒng)的交互功能進(jìn)行設(shè)計(jì)與完成。所有流程設(shè)計(jì)完成以后,對系統(tǒng)功能進(jìn)行綜合測試,測試中對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)與完善。

(三)系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

按照計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能與架構(gòu)進(jìn)行分析,可以將系統(tǒng)模塊劃分為多個(gè)子模塊,包含理論知識、技能訓(xùn)練與系統(tǒng)管理幾個(gè)部分。首先,在線管硬件理論知識的學(xué)習(xí)中,該模塊借助圖片、文字等說明形式為學(xué)生提供了大量的硬件知識,通過對該模塊的操作,學(xué)生從客戶端對任意硬件模型從多個(gè)角度進(jìn)行瀏覽,在模型既定位置,鼠標(biāo)移動到該位置后,會將該部分硬件的信息參數(shù)顯示出來,并匹配相應(yīng)的文字說明。該模塊的主要功能在提高學(xué)生的理論知識學(xué)習(xí)水平,對計(jì)算機(jī)模型加強(qiáng)瀏覽。其次,技能訓(xùn)練模塊,在該模塊中,更重要的是將人機(jī)互動的模式體現(xiàn)了出來,系統(tǒng)中包含有圖片、視頻等元素,學(xué)生可在該模塊中實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)硬件的組裝與匹配等,并且系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際操作情況將最優(yōu)的選擇和匹配結(jié)果給出來,讓學(xué)生進(jìn)行查看。最后,系統(tǒng)管理模塊,管理模塊主要的作用就是對系統(tǒng)各構(gòu)成部分進(jìn)行有效的管理,針對的是系統(tǒng)的安全運(yùn)行、用戶操作及系統(tǒng)功能進(jìn)行管理,管理人員對登陸系統(tǒng)的用戶可進(jìn)行增加或刪除等措施,及時(shí)對硬件模型進(jìn)行更新,對系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)可以進(jìn)行備份,并且具有監(jiān)控的功能,確保的系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

三、計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

(一)交互界面的實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)交互界面中,系統(tǒng)以導(dǎo)航欄的方式能夠讓用戶對系統(tǒng)菜單內(nèi)的各種功能快速熟悉,在系統(tǒng)界面的頂部設(shè)計(jì)快捷菜單,顯示模式采用隱形樹形結(jié)構(gòu),主界面頂部顯示一級分類,二級分類隱藏在一級分類中,三級分類隱藏在二級分類中,將一級分類用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下,即可將二級分類菜單拉出,如果二級分類中標(biāo)有“”符號,則表明該項(xiàng)中包含三級分類,對該符號用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一次,即可將三級分類中的項(xiàng)目拉出。用戶用鼠標(biāo)點(diǎn)擊各項(xiàng)功能時(shí),主畫面區(qū)顯示硬件3S圖像,通過鼠標(biāo)、鍵盤對主畫面區(qū)顯示的3D硬件圖可進(jìn)行放大或縮小、翻轉(zhuǎn)、移動等操作,學(xué)生可對硬件的細(xì)節(jié)部分清楚的查看,并可通過視頻的形式進(jìn)行觀看硬件組裝中遇到的一些問題,提高學(xué)習(xí)的效果。

(二)主功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)中,用戶登錄模塊的功能非常重要,該模塊主要采用Quest3D中的DBValue、DBQuery等連接信道,與數(shù)據(jù)庫內(nèi)用戶信息進(jìn)行匹配和確認(rèn)后才能進(jìn)入到系統(tǒng)中;然后,在操作界面中,動畫試驗(yàn)功能則是在虛擬環(huán)境下系統(tǒng)可以采用動畫的形式將學(xué)生對硬件的操作與組裝情況進(jìn)行觀察,該功能的實(shí)現(xiàn)需要調(diào)用Quest3D中的信道來實(shí)現(xiàn);對硬件組裝用戶在進(jìn)行虛擬練習(xí)的功能中主要通過Quest3D中的setvalue、expressionvalue及userinput節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn);如果遇到新硬件,系統(tǒng)可將該硬件的參數(shù)、圖片添加到系統(tǒng)中,然后將該硬件的數(shù)據(jù)存儲的模型數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

(三)故障排除與交互實(shí)現(xiàn)

在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中,學(xué)生在計(jì)算機(jī)硬件組裝虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中具體操作的過程中,如果存在誤操作,系統(tǒng)會彈出錯(cuò)誤提示,如:學(xué)生對計(jì)算機(jī)硬件組裝完成以后,進(jìn)行模擬開機(jī)的時(shí)候,彈出開機(jī)錯(cuò)誤,顯示聲卡錯(cuò)誤、顯卡錯(cuò)誤或內(nèi)存條錯(cuò)誤等信息。該功能也采用樹形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),并且將相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)加入其中,可幫助學(xué)生快速識別故障位置,任一節(jié)點(diǎn)如果安裝不正確,計(jì)算機(jī)虛擬開機(jī)則無法完成,并彈出提示框讓學(xué)生對故障進(jìn)行查找。

四、結(jié)語