引論：我們?yōu)槟砹?3篇計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的概念范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
隨著社會(huì)進(jìn)步和信息化時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力變得越來(lái)越必要。如何掌握計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)也成了大家關(guān)心的話題。在計(jì)算機(jī)的硬件知識(shí)體系中，知識(shí)點(diǎn)紛繁復(fù)雜，因此，構(gòu)建合理的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系框架有重要意義。筆者就如何構(gòu)架計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系框架幾點(diǎn)淺薄的認(rèn)識(shí)：
1、計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的特點(diǎn)
1.1 硬件知識(shí)整體性強(qiáng)、富有層次性
計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的許多知識(shí)點(diǎn)都是密切相關(guān)的，相互影響的。在某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度和理解如何直接影響著對(duì)其它知識(shí)點(diǎn)的把握，如門陣列控制器就一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)就需要有“可編程陣列邏輯”為基礎(chǔ)。除此之外，富有層次性也是硬件知識(shí)體系的一個(gè)重要特點(diǎn)。比如在計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)中，就需要經(jīng)過(guò)三個(gè)過(guò)程，從概念結(jié)構(gòu)到邏輯結(jié)構(gòu)，再到物理結(jié)構(gòu)，這三個(gè)模塊層次分明。
1.2 計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的特征
一般而言，計(jì)算機(jī)的硬件知識(shí)點(diǎn)難度都不小，如在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，就會(huì)涉及局部的存儲(chǔ)和訪問(wèn)，以及如何精心相關(guān)的替換算法和存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用諸多問(wèn)題。同時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的理論知識(shí)和實(shí)際的要求卻相差甚遠(yuǎn)，例如說(shuō)電腦中都會(huì)有CPU這一核心配置，但我們卻很難看到CPU的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
1.3 知識(shí)體系的重點(diǎn)和界限變化快
以往的硬件知識(shí)體系培養(yǎng)的是人們?cè)O(shè)計(jì)電腦硬件的能力和底層使用的硬件，而從上世紀(jì)八十年代后期開(kāi)始，硬件知識(shí)體系則是以嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、軟件和硬件的結(jié)合為目標(biāo)。同時(shí)，硬件知識(shí)的重點(diǎn)也有了很大改變，同時(shí)，界限也在變化。
2、計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系結(jié)構(gòu)框架
2.1 計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的教學(xué)目標(biāo)
計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的教學(xué)目標(biāo)主要有以下三個(gè)：讓學(xué)生掌握相關(guān)的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)，為以后的計(jì)算機(jī)軟件和其他知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；學(xué)會(huì)嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和設(shè)計(jì)方法；形成能夠直接以已有的基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)運(yùn)用計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)硬件所研究的包括對(duì)計(jì)算機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)的分析和以及一些編程和技術(shù)的運(yùn)用。
2.2 計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系結(jié)構(gòu)框架
計(jì)算機(jī)硬件的知識(shí)體系可以分成以下四種：工作原理知識(shí)系列、編程應(yīng)用知識(shí)系列、組成結(jié)構(gòu)知識(shí)系列和技術(shù)方法的知識(shí)系列。這四者的具體的構(gòu)建方法和如何構(gòu)建各有不同。比如說(shuō)工作原理的知識(shí)系列通過(guò)一定手段讓理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)，這可以通過(guò)一些相關(guān)的過(guò)程驅(qū)動(dòng)、指令執(zhí)行等來(lái)實(shí)現(xiàn)；而編程應(yīng)用知識(shí)系列則不同，編程應(yīng)用看重的是從基礎(chǔ)知識(shí)到具體應(yīng)用和操作的一種轉(zhuǎn)變，編寫程序可以通過(guò)一些特性結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)：
工作原理的知識(shí)系列的重要內(nèi)容是計(jì)算機(jī)的組成和結(jié)構(gòu)方面的一些知識(shí)，它是計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)知識(shí)，也是重要根據(jù)。工作原理相關(guān)的主要知識(shí)包括：順序程序驅(qū)動(dòng)的含義和重要性、電腦指令的表現(xiàn)形式、控制器的使用以及程序設(shè)計(jì)的一些基礎(chǔ)知識(shí)。
作為計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系中的核心，組成結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)對(duì)于計(jì)算機(jī)的使用有著十分重要的意義。組成結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)涵蓋了計(jì)算機(jī)的組成原理、數(shù)字邏輯和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等多方面的知識(shí)，如運(yùn)算器和邏輯代數(shù)等重要部件的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)的存儲(chǔ)系統(tǒng)等。
除了以上兩種知識(shí)系列，編程應(yīng)用知識(shí)系列也是重要的知識(shí)系列之一。編程應(yīng)用是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的目標(biāo)之所在，介紹的是匯編語(yǔ)言和相關(guān)的程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等相關(guān)內(nèi)容，如指令系統(tǒng)、接口芯片和微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)等都是編程應(yīng)用知識(shí)體系中的重要知識(shí)點(diǎn)。
此外，作為計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的一大思路，技術(shù)方法的知識(shí)體系的重要性越來(lái)越受到肯定。技術(shù)方法方面的知識(shí)體系主要涉及了計(jì)算機(jī)組成原理、微型計(jì)算機(jī)的組成原理和相關(guān)的接口技術(shù)等，具體的包括數(shù)字指令的種類、流水線技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等。
3、如何構(gòu)建計(jì)算機(jī)硬件的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)
正如前面我們所提到的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的四種系列，在構(gòu)建相關(guān)的知識(shí)體系的時(shí)候也應(yīng)當(dāng)加以區(qū)別對(duì)待。
3.1 工作原理的知識(shí)體系的構(gòu)建方法
在構(gòu)建工作原理的知識(shí)體系時(shí)，應(yīng)當(dāng)本著從理論到實(shí)踐的想法來(lái)構(gòu)建。計(jì)算機(jī)硬件方面的知識(shí)有許多是理論性強(qiáng)，較抽象的，這就需要我們能將這個(gè)抽象轉(zhuǎn)化為具體的操作。如計(jì)算模型本身是一個(gè)較抽象的概念，在這個(gè)概念的表達(dá)中，我們要加深對(duì)計(jì)算過(guò)程的程序和驅(qū)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，以及加深對(duì)數(shù)字指令的和運(yùn)行方面的認(rèn)識(shí)，這樣就能更加明白的理解誒怎樣通過(guò)控制計(jì)算機(jī)中的相關(guān)元件和配備來(lái)達(dá)到計(jì)算的目的。
3.2 編程應(yīng)用知識(shí)體系的構(gòu)建方法
在構(gòu)建編程應(yīng)用知識(shí)系列的鍋中中，要遵循從基礎(chǔ)到應(yīng)用的指導(dǎo)思想。我們直接通過(guò)給計(jì)算機(jī)指令來(lái)讓機(jī)器運(yùn)行，這時(shí)的計(jì)算機(jī)指令的能夠和執(zhí)行的基礎(chǔ)就是計(jì)算機(jī)的外部特征，同時(shí)，機(jī)器之所以能夠執(zhí)行這些指令，依靠的又是在計(jì)算機(jī)里編寫好了的程序，在這個(gè)基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)才能夠計(jì)算和解決那些實(shí)際意義的應(yīng)用難題。
3.3 組成結(jié)構(gòu)知識(shí)體系的構(gòu)建方法
和工作原理知識(shí)系列的構(gòu)建不同的是，組成結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系應(yīng)當(dāng)遵循從部分到整體的方法。部分是局部的概念，要將部分納入到整體中去。如邏輯元件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的最小組成單元，我們通過(guò)對(duì)邏輯元件等小的計(jì)算機(jī)器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步能夠加深對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的組成和功能設(shè)計(jì)等的認(rèn)識(shí)，這就是通過(guò)部分認(rèn)識(shí)整體的一個(gè)方面。
3.4 技術(shù)方法知識(shí)體系的構(gòu)建方法
技術(shù)方法知識(shí)體系的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)遵循抽到到具體的轉(zhuǎn)變。計(jì)算機(jī)的功能如何是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等的重要基礎(chǔ)，概念性的結(jié)構(gòu)較為抽象、不容易理解，而計(jì)算機(jī)的物理性結(jié)構(gòu)則較為具體，因此，應(yīng)當(dāng)以某種邏輯形式或聯(lián)系來(lái)將它們連接好。
4、結(jié)語(yǔ)
總之，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用如此廣泛的今天，如何掌握計(jì)算機(jī)的硬件和軟件方面的必備知識(shí)是我們都需要關(guān)注的問(wèn)題。因此，計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的構(gòu)建也日益重要。筆者相信，在不斷的探索之下，計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)框架會(huì)越來(lái)越完整。
篇2
1計(jì)算機(jī)硬件類實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題
計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展，若計(jì)算機(jī)硬件類實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)設(shè)自主性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)就面臨一些問(wèn)題和困難。
1.1硬件設(shè)備投入高，硬件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)
硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)需要大量的資金投入，而且硬件類實(shí)驗(yàn)消耗很大，需要持續(xù)的資金投入做保障。此外，硬件課程建設(shè)周期也較長(zhǎng)，硬件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)也非一蹴而就，實(shí)驗(yàn)教師需要完備的理論知識(shí)和扎實(shí)的電子學(xué)知識(shí)，而且需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期的實(shí)踐，才能自如的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，這一過(guò)程比掌握一門計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或一種計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)工具要難得多和慢得多。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新速度及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目長(zhǎng)周期開(kāi)發(fā)難以滿足新技術(shù)、新方法的更新步伐。
1.2教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，硬件線路相對(duì)固定，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受硬件設(shè)計(jì)的制約
很多教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，是針對(duì)某門課程而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的，硬件線路部分相對(duì)固定，其擴(kuò)展性很有局限，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受硬件設(shè)計(jì)的制約。硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高投入和實(shí)驗(yàn)器件的大消耗，在沒(méi)有足夠資金投入的情況下，在現(xiàn)有硬件設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，開(kāi)設(shè)自主性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)。
1.3硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)彼此脫節(jié)，缺乏系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)體系
計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程必修課程一般包括數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)接口與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選修課程一般包括單片機(jī)原理及應(yīng)用、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等。這些課程之間彼此存在內(nèi)在的聯(lián)系，學(xué)生通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)能逐步建立起整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，掌握計(jì)算機(jī)的控制應(yīng)用。但在具體課程和實(shí)驗(yàn)安排中，卻往往忽略并割裂了這種內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒(méi)有從模塊化、系統(tǒng)化的角度整體考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制應(yīng)用的要求。因此，分析這些課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，設(shè)計(jì)階段性、模塊化、系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，建立計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用設(shè)計(jì)能力十分重要和必要。
2構(gòu)建基于EDA技術(shù)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
EDA技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及可編程邏輯器件PLD的出現(xiàn)及不斷推舊出新，為解決上述矛盾提供了一個(gè)良好的契機(jī)。EDA技術(shù)不僅是一種先進(jìn)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，而且將在計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件體系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮其重要作用。采用EDA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化，其實(shí)以軟件實(shí)驗(yàn)替代硬件實(shí)驗(yàn)的方法也將是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向，在美國(guó)一些著名大學(xué)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室，包括計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)早已不用那種傳統(tǒng)接插式箱式實(shí)驗(yàn)臺(tái)，采用EDA技術(shù)進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)，通過(guò)可編程邏輯器件進(jìn)行修改和重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)編程和硬件邏輯設(shè)計(jì)的軟件化，設(shè)計(jì)方法較靈活。由于所有的實(shí)驗(yàn)都在計(jì)算機(jī)上利用軟件來(lái)完成,不需連接導(dǎo)線，修改測(cè)試極為方便，可大大提高實(shí)驗(yàn)效率。與通常的實(shí)驗(yàn)手段相比，“軟件化”實(shí)驗(yàn)無(wú)器件損耗，可節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，并減輕實(shí)驗(yàn)管理人員的維護(hù)工作量。采用EDA技術(shù)將為學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提供廣闊的發(fā)展空間的同時(shí)，全面提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)硬件設(shè)計(jì)的興趣。因此，構(gòu)建EDA技術(shù)貫穿于計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系十分必要。
2.1研究計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)遞進(jìn)層次的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)
要合理設(shè)置計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課的結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課之間的邏輯順序的同時(shí)，注意知識(shí)內(nèi)容的相互銜接，上下呼應(yīng)，以保證學(xué)生知識(shí)的增長(zhǎng)、學(xué)生能力的發(fā)展和社會(huì)需求三者之間的統(tǒng)一。建立基于EDA技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、綜合設(shè)計(jì)、應(yīng)用研究設(shè)計(jì)三個(gè)遞進(jìn)層次的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：主要掌握基本技能、基本方法的運(yùn)用，加深對(duì)理論知識(shí)理解。例如，數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程中組合邏輯和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課程中功能部件的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)課程中I/O接口部件的設(shè)計(jì)，學(xué)生用EDA軟件原理圖和硬件描述語(yǔ)言的方法在設(shè)計(jì)或描述這些功能時(shí)，必須清楚部件的結(jié)構(gòu)與性能，充分理解理論知識(shí)。以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)替代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生掌握基本技能和方法，更能透徹理解理論知識(shí)。
綜合設(shè)計(jì)：綜合所學(xué)的知識(shí)，應(yīng)用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)。如將計(jì)算機(jī)組成原理、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)與計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合，學(xué)生用硬件描述語(yǔ)言完成中斷控制器、總線控制器的設(shè)計(jì)，及RISC、CISC的CPU優(yōu)化設(shè)計(jì)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以在單科單個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將計(jì)算機(jī)硬件課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容打通，建立統(tǒng)一的平臺(tái)，完成多科目的綜合應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，達(dá)到對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的融會(huì)貫通。
應(yīng)用研究設(shè)計(jì)：進(jìn)行軟、硬件綜合設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)需要設(shè)計(jì)出一定規(guī)模的計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例，此時(shí)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)就不僅僅是單個(gè)或綜合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)了，而是一個(gè)總的計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目或軟、硬件綜合設(shè)計(jì)。學(xué)生以接近于實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，完成高質(zhì)量綜合設(shè)計(jì)為訓(xùn)練手段，使學(xué)生建立系統(tǒng)的概念與工程的概念。如基于SOPC的嵌入式設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以掌握計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為主要訓(xùn)練目的，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的整個(gè)硬件系統(tǒng)、軟件環(huán)境有較全面、較系統(tǒng)的掌握，才能完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
2.2以EDA技術(shù)為紐帶構(gòu)建階段性、層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
仔細(xì)研究計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程之間的關(guān)系，構(gòu)建階段性、層次化、系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)體系。EDA技術(shù)好比紐帶，將那些分散的計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程有機(jī)地連接起來(lái)。具體可構(gòu)建如下幾個(gè)層次的實(shí)驗(yàn):
(1) 數(shù)字邏輯層次實(shí)驗(yàn)
完成常用組合邏輯和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)，以及具有一定實(shí)用功能的邏輯系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉EDA設(shè)計(jì)的的全過(guò)程。
(2) 計(jì)算機(jī)組成原理層次實(shí)驗(yàn)
主要完成運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、CPU等大規(guī)模器件的設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的功能部件或整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程，鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
(3) 計(jì)算機(jī)接口與通信技術(shù)層次實(shí)驗(yàn)
完成計(jì)算機(jī)I/O接口部件的設(shè)計(jì)，側(cè)重于硬件邏輯實(shí)現(xiàn)，如定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷控制器、DMA 控制器、并行接口、串行接口和VGA顯示器的控制電路等。
(4) 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)層次實(shí)驗(yàn)
完成諸如RISC、CISC和總線控制器等的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的各種組成部件或整機(jī)系統(tǒng)，追求結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和性能的提高，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行性能分析和測(cè)試的能力。
(5) 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次
主要完成嵌入式系統(tǒng)的硬件、軟件的設(shè)計(jì)和軟硬件綜合設(shè)計(jì)、多機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多機(jī)并行算法設(shè)計(jì)等，使學(xué)生能熟練進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和運(yùn)用嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)調(diào)度和管理，最終設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)。
3實(shí)現(xiàn)基于EDA技術(shù)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系的措施
3.1增設(shè)EDA技術(shù)課程是當(dāng)務(wù)之急
EDA技術(shù)課程以應(yīng)用為主，主要介紹當(dāng)前可編程邏輯器件PLD設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)方法，以及PLD的體系結(jié)構(gòu)、硬件描述語(yǔ)言HDL、EDA開(kāi)發(fā)工具和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是EDA課程的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)一系列由淺入深的、不同層次(如基礎(chǔ)設(shè)計(jì)型、綜合設(shè)計(jì)型、應(yīng)用研究型)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可在較短時(shí)間內(nèi)掌握EDA技術(shù)的原理和方法，熟悉EDA設(shè)計(jì)的全過(guò)程。
EDA是以PLD及其開(kāi)發(fā)板為硬件平臺(tái)，以硬件描述語(yǔ)言HDL和EDA技術(shù)為開(kāi)發(fā)工具，以軟件設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)硬件的功能。EDA課程的意義不僅僅在于教會(huì)學(xué)生掌握某種HDL語(yǔ)言和某種EDA工具的使用，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法與思想，能夠用形式化的方法來(lái)描述硬件電路，并能綜合運(yùn)用先進(jìn)的EDA技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真、綜合和測(cè)試、驗(yàn)證，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力。國(guó)外加州大學(xué)伯克利分校、斯坦福大學(xué)、威斯康辛大學(xué)等高校早已經(jīng)在計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和CPU的設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)著名高校近年也在計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)設(shè)了EDA技術(shù)課程，開(kāi)始應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用EDA技術(shù)是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向，對(duì)于還沒(méi)有開(kāi)設(shè)EDA技術(shù)課程或在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)還不能自如應(yīng)用EDA技術(shù)的計(jì)算機(jī)專業(yè)，應(yīng)該盡早增設(shè)EDA技術(shù)課程。
3.2精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)置
精選一些基本的實(shí)驗(yàn)作為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的必修內(nèi)容。在內(nèi)容選取上，可以打破傳統(tǒng)的模式，如以基礎(chǔ)設(shè)計(jì)替代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以訓(xùn)練的性質(zhì)、層次進(jìn)行分類。在實(shí)驗(yàn)類型的設(shè)計(jì)上，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，擬定方案、調(diào)試方法等由學(xué)生獨(dú)立完成，使學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法和基本技能上得到系統(tǒng)的訓(xùn)練，提高學(xué)生的主動(dòng)性。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，應(yīng)開(kāi)展多種類型、多種層次、多種目的實(shí)驗(yàn)，如基礎(chǔ)設(shè)計(jì)型、綜合設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新設(shè)計(jì)型或應(yīng)用研究型。合理設(shè)置計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課的結(jié)構(gòu)，注意知識(shí)內(nèi)容的相互銜接，前后呼應(yīng)。如在計(jì)算機(jī)組成原理層次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需掌握EDA技術(shù)的原理和方法，熟悉EDA設(shè)計(jì)的全過(guò)程；在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需掌握嵌入式處理器組織結(jié)構(gòu)，如NiosII CPU軟核或MicroBlaze CPU軟核。
3.3抓好計(jì)算機(jī)硬件師資隊(duì)伍建設(shè)
要培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生，就必須有高水平的教師。教師是實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵，其知識(shí)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)素質(zhì)、實(shí)踐能力、敬業(yè)精神將影響學(xué)生久遠(yuǎn)。從事計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的教師需要具備豐富的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)、扎實(shí)的理論功底、一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。值得思考的是，在當(dāng)今實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容更新迅速，實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)難度加大，社會(huì)用人單位急需實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才的情況下，高等工科院校的實(shí)踐教學(xué)教師仍然被定義為“教輔人員”，在崗位津貼、晉升職稱、項(xiàng)目申報(bào)等方面仍然處于弱勢(shì)地位。這種現(xiàn)象與重視實(shí)踐教學(xué)和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量并不合諧一致。需要盡快轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念，抓好計(jì)算機(jī)硬件師資隊(duì)伍建設(shè)，一方面積極引進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件人才；另一方面定期進(jìn)行新技術(shù)培訓(xùn)、實(shí)踐教學(xué)方法培訓(xùn)；此外，加強(qiáng)與企業(yè)單位橫向合作，鼓勵(lì)老師走向社會(huì)，多參加科研項(xiàng)目的研究，不斷更新知識(shí)，提高業(yè)務(wù)水平，為實(shí)踐教學(xué)改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.4建立開(kāi)放式EDA實(shí)驗(yàn)室
可編程片上系統(tǒng)SOPC(System On a Programmable Chip)使得在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成為可能。SOPC集成了硬核或軟核CPU、DSP、存儲(chǔ)器、I/O及可編程邏輯，采用基于SOPC的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生調(diào)試、驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)項(xiàng)目成為可能，為學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)提供廣闊的發(fā)展空間。比如軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，面向DSP等實(shí)際應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)，基于SOPC嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等，使學(xué)生能夠應(yīng)用EDA技術(shù)完成大型硬件的原型設(shè)計(jì)，或進(jìn)行創(chuàng)新性課題的研究。
由于PLD自身的特點(diǎn)，學(xué)生最初完全可以在計(jì)算機(jī)上借助于EDA工具完成設(shè)計(jì)輸入、編譯、仿真和綜合，這樣學(xué)生在普通的計(jì)算機(jī)上即可完成PLD設(shè)計(jì)的大部分工作，最后再到EDA實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行編程下載和驗(yàn)證。借助EDA技術(shù)學(xué)生能完成涉及多門硬件類課程的實(shí)驗(yàn)，在不同的學(xué)習(xí)階段，學(xué)生學(xué)習(xí)了相應(yīng)的硬件課程后，就可以采用EDA技術(shù)，自行設(shè)計(jì)與本課程相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
采用這種模式開(kāi)設(shè)硬件系列實(shí)驗(yàn)，建立一個(gè)一定規(guī)模的EDA實(shí)驗(yàn)室，配備一定數(shù)量的SOPC實(shí)驗(yàn)臺(tái)和配套的計(jì)算機(jī)。這并不需要很大的實(shí)驗(yàn)室，也無(wú)須與學(xué)生規(guī)模相配套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在計(jì)算機(jī)上安裝各種成熟高效的EDA工具，實(shí)驗(yàn)室作為開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室，可以是實(shí)驗(yàn)時(shí)間開(kāi)放和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開(kāi)放，為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生提供一個(gè)良好的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。EDA技術(shù)的應(yīng)用貫穿于計(jì)算機(jī)硬件體系實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)將得到極大提高，這無(wú)疑對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的人才有著重要的作用。
4結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)且發(fā)展迅猛的學(xué)科，實(shí)踐環(huán)節(jié)是計(jì)算機(jī)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展的重要組成部分。構(gòu)建合理
的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)，提高學(xué)生設(shè)計(jì)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力至關(guān)重要。構(gòu)建系統(tǒng)的EDA技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于增加新技術(shù)、新方法的實(shí)踐應(yīng)用；有利于隨時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開(kāi)設(shè)自主性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。建立EDA技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系必將極大地推進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式的改革，為創(chuàng)新人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)：
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篇3
【Abstract】With the continuous development of computer application technology ， it puts forward higher requirements for the underlying hardware of the system. It analyzes the relevant technology of the computer hardware system.
【Key words】Computer application technology； Hardware； System
1 計(jì)算機(jī)硬件簡(jiǎn)介
計(jì)算機(jī)硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。這些物理設(shè)備按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體為計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行提供物質(zhì)基礎(chǔ)。簡(jiǎn)言之，計(jì)算機(jī)硬件的功能是輸入并存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行程序，把數(shù)據(jù)加工成可以利用的形式。從外觀上看，微機(jī)由主機(jī)箱和外部設(shè)備組成。主機(jī)箱內(nèi)部主要包括：CPU、內(nèi)存、主板、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)、各種擴(kuò)展卡、連接線、電源等；外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器、音箱等，這些設(shè)備通過(guò)接口和連接線與主機(jī)相連[1]。
2 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)
計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理為核心，逐步掌握各個(gè)硬件模塊的原理與功能，從而能夠利用硬件技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
3 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的范疇
計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)主要面向計(jì)算機(jī)軟方向?qū)I(yè)開(kāi)設(shè)，因此是一門綜合性的硬件技術(shù)課程，其范疇包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、電路元器件、計(jì)算機(jī)數(shù)制、常用邏輯部件、硬件結(jié)構(gòu)及原理、指令與匯編語(yǔ)言、接口與外部系統(tǒng)、單片機(jī)系統(tǒng)[2]。
其中，對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都做了詳細(xì)的分析，以計(jì)算機(jī)組成為例，如下圖所示：
圖1 計(jì)算機(jī)硬件組成
圖中涵蓋了計(jì)算機(jī)五大硬件模塊：運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和存儲(chǔ)器，箭頭表明了各種信息流向。圖中，我們首先要了解各個(gè)硬件模塊的功能，從而根據(jù)箭頭分析各種信息在硬件設(shè)備中如何傳遞。
4 硬件技術(shù)的核心
硬件技術(shù)的核心包括如下幾個(gè)方面：
（1）計(jì)算機(jī)硬件組成原理
計(jì)算機(jī)硬件組成原理為掌握硬件技術(shù)的基礎(chǔ)。
（2）微處理器
微處理器是計(jì)算機(jī)核心部件，主要包括運(yùn)算器和控制器。微處理器技術(shù)，重點(diǎn)是對(duì)指令和指令系統(tǒng)的理解。
同一廠商會(huì)在一個(gè)處理器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上不斷研發(fā)下一代新的兼容產(chǎn)品，而新一代處理器與前一代要實(shí)現(xiàn)指令兼容，即新一代指令系統(tǒng)包含前一代處理器的全部指令，同時(shí)可能增加新指令。而不同廠商之間也可能生產(chǎn)指令兼容的處理器產(chǎn)品。如何提高處理器性能，也是各個(gè)廠商爭(zhēng)先研究的對(duì)象，一般采取的技術(shù)包括：流水線、超標(biāo)量、超線程、Cache、擴(kuò)展指令集、多核心等。
（3）總線
總線就是嚴(yán)格定義的信號(hào)線集合，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)各個(gè)部件之間信息傳輸?shù)耐ǖ繹3]。總線具備公共性、標(biāo)準(zhǔn)型和可擴(kuò)展性等特征。通過(guò)總線可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或者多點(diǎn)連接。只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通道在概念上不是總線，習(xí)慣上也稱為總線。
在計(jì)算機(jī)中，總線一般分三種：數(shù)據(jù)總線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CB）。
DB：傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容，與內(nèi)存、I/O之間雙向傳輸；
AB：傳輸?shù)拇鎯?chǔ)位置，如存儲(chǔ)器地址、端口地址等，與I/O接口或之間單向傳輸；
CB：傳輸各種控制信號(hào)，如存儲(chǔ)器讀/寫、端口讀/寫等，與I/O接口之間單向傳輸。
（4）接口
接口是用于完成計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)與外設(shè)之間的信息交換[4-5]。接口由接口硬件（接口電路、連接器、連接電纜等）和接口軟件（程序）組成。如下圖所示：
圖2 接口電路的構(gòu)成
接口功能主要包括：數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)緩沖、信號(hào)變換、中斷、差錯(cuò)控制、高層通信協(xié)議、即插即用、電源管理、動(dòng)態(tài)配置等。接口構(gòu)成都是通過(guò)數(shù)據(jù)變換機(jī)制來(lái)完成。對(duì)接口的操作是程序?qū)涌诘脑L問(wèn)（讀/寫）的方式，不同接口電路支持不同的操作方式，常用方（下轉(zhuǎn)第324頁(yè)）（上接第128頁(yè)）式包括查詢、中斷和DMA控制方式。
5 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)總結(jié)
熟悉計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，目的是提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。不僅僅要熟悉各個(gè)硬件模塊的功能，還需了解相關(guān)最新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及新標(biāo)準(zhǔn)，利用硬件性能測(cè)試方法，能解決在實(shí)際使用中出現(xiàn)的問(wèn)題。
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篇4
一、比喻教學(xué)法的含義
比喻教學(xué)法是一種打比方的方法，它將兩個(gè)本質(zhì)上有異曲同工之處的事物相聯(lián)系。通常的做法是，選擇一個(gè)學(xué)生熟悉的事物，將其引申至未知或抽象的事物，達(dá)到讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)新事物的目的[2]。恰當(dāng)?shù)氖褂帽扔鹘虒W(xué)法，能起到化繁為簡(jiǎn)的效果，便于學(xué)生理解和記憶。
二、比喻教學(xué)法的重要性
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)的教學(xué)對(duì)象極其廣泛，包含初中生、高中生、大學(xué)生。對(duì)于處于這個(gè)偏遠(yuǎn)山區(qū)的初中生來(lái)說(shuō)，有一大部分從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)計(jì)算機(jī)，有一小部分同學(xué)會(huì)懂得計(jì)算機(jī)最基本基礎(chǔ)操作，極度缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)理論知識(shí)的了解，就更不用說(shuō)理論與實(shí)踐的相結(jié)合。但是在信息技術(shù)學(xué)科的教學(xué)中，又存在著大量的基礎(chǔ)性概念和理論知識(shí)，教師若是照著教材去講述相關(guān)知識(shí)，往往會(huì)使課堂變的枯燥、無(wú)味；也使得學(xué)生無(wú)法更好的掌握相關(guān)知識(shí)，提不起學(xué)習(xí)的熱情，影響整體的教學(xué)質(zhì)量，曾經(jīng)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生是深有體會(huì)的。這時(shí)候若是能夠恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用比喻教學(xué)法，把繁瑣、抽象的知識(shí)用通俗易懂、貼近生活的事物來(lái)描述，易于學(xué)生理解和記憶，極大程度提高了教學(xué)質(zhì)量。
三、比喻教學(xué)法在具體案例中的應(yīng)用
1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體感知
在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)前，要對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有個(gè)整體的感知，為更好的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)，教材對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)給出的定義：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的有機(jī)整體。硬件是計(jì)算機(jī)的實(shí)體部分，它由看得見(jiàn)摸的著的電子元件、各類光、電、機(jī)設(shè)備的實(shí)物組成。軟件是由人們事先編制的具有各類特殊功能的信息組成，它是看不見(jiàn)摸不著的。軟件的功能和作用是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，同時(shí)軟件系統(tǒng)的發(fā)揮必須依托于硬件支撐，二者缺一不可[3]。為了使學(xué)生理解這一概念，我們使用如下方法類比。
我們把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，比喻成一個(gè)人類，那么計(jì)算機(jī)硬件就好比人類的軀體，是可以看的見(jiàn)摸的著的實(shí)體，計(jì)算機(jī)軟件就好比人類的靈魂、思想。是比較抽象的，是看不見(jiàn)摸不著的東西。一個(gè)人若是沒(méi)有思想，沒(méi)有靈魂是不行的，空有思想和靈魂也要依托于健康的軀體，只有二者統(tǒng)一才能說(shuō)是一個(gè)完整的人，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也是如此（如圖3-1所示）。這種比喻以通俗易懂，貼近生活的事物闡述了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，軟件、硬件的定義，以及二者相互協(xié)調(diào)，缺一不可的關(guān)系。
硬件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里看得見(jiàn)摸的著的設(shè)備軀體：人體內(nèi)，看的見(jiàn)摸的著的器官
軟件：各類特殊功能的信息組成，它是看不見(jiàn)摸不著的靈魂：指生命；人格，良心；精神、思想、感情等、它是看不見(jiàn)摸不著的
二者關(guān)系：軟件的功能和作用是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，同時(shí)軟件系統(tǒng)的發(fā)揮必須依托于硬件支撐，二者缺一不可二者關(guān)系：一個(gè)人若是沒(méi)有思想，沒(méi)有靈魂是不行的，空有思想和靈魂也要依托于健康的軀體，只有二者統(tǒng)一才能說(shuō)是一個(gè)完整的人
2、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)
通過(guò)觀察計(jì)算機(jī)，結(jié)合多媒體電教工具的展示，引出一部計(jì)算機(jī)從外觀上看包含：主機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、音箱、攝像頭、打印機(jī)、掃描儀等，除了主機(jī)以外的設(shè)備我們稱作“外部設(shè)備”。引出計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)=“主機(jī)+外部設(shè)備”，主機(jī)=“中央處理器+內(nèi)存儲(chǔ)器”，外部設(shè)備=“輸入輸出設(shè)備+外存儲(chǔ)器”（如圖3-2所示）。
圖3-2計(jì)算機(jī)硬件
懂得相關(guān)的知識(shí)體系，下面用比喻教學(xué)法來(lái)闡述相關(guān)知識(shí)，這里把計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)比喻成人類的軀體進(jìn)行講述，具體如下：
中央處理器CPU：CPU是計(jì)算機(jī)的核心，由運(yùn)算器和控制器組成。就如同人類的大腦控制著我們的思想和言行一樣[4]。計(jì)算機(jī)的任何操作，都在cpu的控制下完成，運(yùn)算器用來(lái)完成各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；控制器的作用是分析指令程序、控制協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件按程序指令工作。
存儲(chǔ)器Memory：分為內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和外存儲(chǔ)器，是一個(gè)記憶設(shè)備，用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序的。好比人類大腦的記憶功能，當(dāng)要用到的知識(shí)大腦里面沒(méi)有或者忘記了，才會(huì)去查看書籍。電腦也是一樣的，CPU根據(jù)不同的層級(jí)來(lái)訪問(wèn)存儲(chǔ)器，先訪問(wèn)內(nèi)存儲(chǔ)器，然后才去訪問(wèn)像硬盤、可移動(dòng)磁盤等外存儲(chǔ)器。
輸入設(shè)備（Input device）：是計(jì)算機(jī)與用戶或其他設(shè)備通信的橋梁，是用戶和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的主要裝置之一。如同比人類的眼睛和耳朵，是人類溝通世界，獲得信息的主要手段之一。
輸出設(shè)備（output device）：是計(jì)算機(jī)的終端設(shè)備，把各種計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表示出來(lái)。如同人類的手和嘴巴，把大腦要表達(dá)的信息表示出來(lái)。
主板Motherboard：硬件系統(tǒng)的其他部件全部都是直接或間接的通過(guò)主板相連接的。連接線：好比人類的骨骼、韌帶一樣把身體的各個(gè)器官連接在一起。
電源線和數(shù)據(jù)線：連接主板與各個(gè)硬件用的，電源線是電腦供電的途徑，數(shù)據(jù)線是負(fù)責(zé)主板和各部件數(shù)據(jù)的傳輸。就如同人的血管和神經(jīng)，血管是血液流通的途徑，養(yǎng)活身體的各個(gè)系統(tǒng)；神經(jīng)負(fù)責(zé)把大腦和骨髓個(gè)興奮傳送到各個(gè)器官。
計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)的學(xué)習(xí)，各個(gè)部件的名稱、功能是重要的理論基礎(chǔ)。為了學(xué)生更好掌握相關(guān)知識(shí)，以圖表的形式更好的來(lái)詮釋比喻教學(xué)法（類比如表3-3所示）。
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)人類軀體（比喻描述）
中央處理器CPU：計(jì)算機(jī)的任何操作，都在cpu的控制下完成大腦：人類的任何行為，都是在大腦支配下完成的
存儲(chǔ)器Memory：記憶設(shè)備，存放數(shù)據(jù)記憶功能：記憶存放信息
輸入設(shè)備：計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息的途徑眼睛和耳朵：獲取外界信息的手段
輸出設(shè)備：表達(dá)計(jì)算機(jī)的信息嘴巴和手：表達(dá)自己思想
主板：連接其他各部件骨骼和韌帶：連接身體各個(gè)器官
電源線：為電腦供電的途徑血管：養(yǎng)活身體各個(gè)系統(tǒng)途徑
數(shù)據(jù)線：負(fù)責(zé)主板和各部件數(shù)據(jù)的傳輸神經(jīng)：把大腦和骨髓個(gè)興奮傳送到各個(gè)器官
3、內(nèi)存和硬盤的認(rèn)知
剛剛接觸電腦的學(xué)生，對(duì)硬盤和內(nèi)存的概念很容易混淆。內(nèi)存是內(nèi)部存儲(chǔ)器的縮寫，它是用來(lái)調(diào)取硬盤的數(shù)據(jù)供CPU處理，暫時(shí)存放數(shù)據(jù)。硬盤是外部存儲(chǔ)器的一種，是用來(lái)儲(chǔ)存所有的數(shù)據(jù)。我們用比喻教學(xué)法進(jìn)行相關(guān)概念的闡述，如果把硬盤是倉(cāng)庫(kù)，那么內(nèi)存就可以理解成來(lái)倉(cāng)庫(kù)提貨的貨車，CPU就象一個(gè)加工廠。倉(cāng)庫(kù)是永久性存放貨物用的，貨車只把倉(cāng)庫(kù)的東西運(yùn)到加工廠進(jìn)行加工，只是臨時(shí)存放貨物用的。經(jīng)過(guò)這樣一比喻，便于學(xué)生理解，加深了學(xué)生對(duì)內(nèi)存和硬盤的認(rèn)知（類比如下表3-4所示）。
四、使用比喻教學(xué)法應(yīng)該注意的事項(xiàng)
首先，比喻要以淺喻深，喻繁于簡(jiǎn)，喻體要貼近生活，易于學(xué)生理解的。其次，比喻應(yīng)當(dāng)貼切、要能很好的闡述本體的特點(diǎn)。再次，比喻要用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言去闡述，化繁為簡(jiǎn)。最后，比喻要形象生動(dòng)形象生動(dòng)是對(duì)比喻的典型性和趣味性的要求。形象生動(dòng)才能吸引人，才能活躍課堂氣氛，才能使學(xué)生在輕松中理解抽象、陌生的事物，才能取得較好的教學(xué)效果[5]。
實(shí)踐證明，把比喻教學(xué)法應(yīng)用到計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的教學(xué)中，能使抽象知識(shí)具體化，使枯燥知識(shí)變得形象生動(dòng)，易于學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)，教學(xué)效果良好。教學(xué)有法，但教無(wú)定法。教師作為教育教學(xué)工作的組織者，應(yīng)不斷的探索好的教學(xué)方法，應(yīng)用到教學(xué)課堂中去，為做好教育教學(xué)工作而努力。
參考文獻(xiàn)：
[1]王曉東福建省中學(xué)信息技術(shù)[M]第1版福建教育出版社，20084
[2]徐學(xué)福論類比教學(xué)模式[J]廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)，1998年02期
篇5
計(jì)算機(jī)發(fā)展至今，硬件速度越來(lái)越快，操作系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜功能越來(lái)越強(qiáng)大，幾乎可以處理任何一種數(shù)據(jù)信息，而人們又對(duì)計(jì)算機(jī)的性能有了新的需求。
當(dāng)計(jì)算機(jī)功能越來(lái)越強(qiáng)大的同時(shí)管理維護(hù)的成本也在逐漸增大，其安全性和穩(wěn)定性已經(jīng)變成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的最主要技術(shù)指標(biāo)，高容錯(cuò)性和系統(tǒng)快速恢復(fù)能力成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究的主要方向，而虛擬機(jī)技術(shù)的完善使得這些新需求的滿足有了更可行的捷徑。
最早計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)完全由軟件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行速度緩慢而且功能單一，虛擬設(shè)備，程序虛擬運(yùn)行環(huán)境都屬于這一類。但是這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用的需求。因此在軟件虛擬技術(shù)成熟的基礎(chǔ)之上一些大的軟件公司開(kāi)始研究虛擬操作系統(tǒng)的產(chǎn)品，VMware就是這類產(chǎn)品的代表。
VMware用軟件模擬計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，這樣一來(lái)在一個(gè)真實(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上(包括操作系統(tǒng)軟件)可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬操作系統(tǒng)，這些虛擬操作系統(tǒng)可以是和真實(shí)系統(tǒng)相同的系統(tǒng)軟件，也可以是完全不同的系統(tǒng)軟件。比如在一臺(tái)裝有WindowsXP操作系統(tǒng)的PC機(jī)平臺(tái)上安裝VMware，然后再用VMware虛擬機(jī)安裝linux操作系統(tǒng)，這樣一來(lái)，用戶可以在同一個(gè)硬件平臺(tái)上同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全不同的操作系統(tǒng)。這種計(jì)算機(jī)的應(yīng)用方式被許多教學(xué)單位采用，以構(gòu)建低成本的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
但是用軟件模擬硬件的技術(shù)有它先天的局限性，比如虛擬機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行速度受到很大限制，對(duì)外部設(shè)備的支持差等原因，使得純軟件模擬實(shí)現(xiàn)的虛擬機(jī)環(huán)境不適合商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
為了突破這一瓶頸，許多硬件廠商和軟件廠商都為此做了大量研究。例如Intel已經(jīng)在其新的CPU中集成了VT功能，這種功能通俗的解釋就是：可以讓一個(gè)CPU工作起來(lái)就像多個(gè)CPU并行運(yùn)行，從而使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)中同時(shí)產(chǎn)生運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境成為可能。
與軟件模擬硬件技術(shù)不同，這種以硬件功能為主的虛擬技術(shù)可以大大提高虛擬機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度，而且可以方便的解決早期純軟件模擬技術(shù)條件下虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)中的許多復(fù)雜設(shè)計(jì)。
目前許多虛擬機(jī)軟件開(kāi)發(fā)商都采用了這種VT技術(shù)，其中VMwareworkstation、Virtual PC、Xen、Linux KVM都采用了這一一技術(shù)，目前對(duì)這一類虛擬化技術(shù)，人們統(tǒng)一稱之為硬件輔助虛擬化。
Xen
Xen是在劍橋大學(xué)作為一個(gè)研究項(xiàng)目被開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它已經(jīng)在開(kāi)源社區(qū)中得到了極大推動(dòng)。Xen是一款半虛擬化(paravirtualizing)VMM(虛擬機(jī)監(jiān)視器，VirtualMachine Monitor)，這表示，為了調(diào)用系統(tǒng)管理程序，要有選擇地修改操作系統(tǒng)，然而卻不需要修改操作系統(tǒng)上運(yùn)行的應(yīng)用程序。
雖然VMWare等其他虛擬化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了完全的虛擬化(它們不必修改使用中的操作系統(tǒng))，但它們?nèi)孕枰M(jìn)行實(shí)時(shí)的機(jī)器代碼翻譯，這會(huì)大大影響性能。
Xen采用了VT技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)底層虛擬化功能，它很充分的發(fā)揮了硬件輔助虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不再將虛擬機(jī)模型建立在真實(shí)機(jī)操作系統(tǒng)之上，而是在硬件平臺(tái)上構(gòu)建一套類似于中間件(并不是真正意義上的中間件)的軟件邏輯層，所有操作系統(tǒng)都建立在這個(gè)“中間件”之上。
其中有一個(gè)DomO(1inux)操作系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理其他Guest虛擬操作系統(tǒng)，但是原理上這個(gè)負(fù)責(zé)管理的linux操作系統(tǒng)與其它虛擬機(jī)系統(tǒng)是平等的。
這種計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)模型的優(yōu)點(diǎn)在于，用戶可以通過(guò)設(shè)置或開(kāi)發(fā)擴(kuò)展功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件資源被所有虛擬操作系統(tǒng)共享，虛擬機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)硬件資源進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)度和管理(完全軟件模擬虛擬化技術(shù)中，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)硬件資源沒(méi)有權(quán)利占有，只能依賴虛擬機(jī)軟件提供的使用接口實(shí)現(xiàn)調(diào)用功能)，用戶可以指定每個(gè)虛擬機(jī)系統(tǒng)所占有的系統(tǒng)資源，比如內(nèi)存、外存、CPU個(gè)數(shù)等等。
Xen采用qemu模擬計(jì)算機(jī)硬件，qemu提供了虛擬機(jī)操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)硬件的數(shù)據(jù)交互和控制功能，這樣一來(lái)多個(gè)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)可以同時(shí)擁有并使用同一個(gè)硬件。
如果用戶對(duì)Xen進(jìn)行內(nèi)核及的擴(kuò)展性開(kāi)發(fā)，還可以實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)完全占有硬件的能力，也就是說(shuō)一個(gè)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)可以對(duì)一個(gè)或幾個(gè)計(jì)算機(jī)硬件資源完全占有，就好像這段時(shí)間內(nèi)這個(gè)虛擬操作系統(tǒng)是直接安裝在這些硬件上的，無(wú)論性能還是穩(wěn)定性都會(huì)大幅度提高。中國(guó)國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)有許多公司開(kāi)發(fā)出了類似的功能擴(kuò)展。
完全虛擬化技術(shù)的不利因素就是它們的性能，因此半虛擬化的思想已經(jīng)成為了目前計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)的主流，其性能度量和它達(dá)到的高效性成為一個(gè)突破。運(yùn)行Xen的系統(tǒng)開(kāi)銷確實(shí)非常小，大約占3％，這在完全虛擬化技術(shù)時(shí)代是不可想象的。
Xen的半虛擬化技術(shù)與硬件輔助虛擬化技術(shù)所描述的概念不同，半虛擬化技術(shù)主要指的是軟件層面上的特點(diǎn)，而硬件輔助虛擬化技術(shù)指的是計(jì)算機(jī)硬件為了實(shí)現(xiàn)虛擬化所作的輔助設(shè)計(jì)。
Xen是在linux系統(tǒng)內(nèi)核代碼的基礎(chǔ)上修改添加了許多用來(lái)支持計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)的功能，這樣一來(lái)Xen本身便成了一個(gè)獨(dú)立存在的系統(tǒng)軟件(也可看作是系統(tǒng)硬件和操作系統(tǒng)之間的一個(gè)類似中間件的邏輯部分)，標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)如Windows或linux等都運(yùn)行在它的基礎(chǔ)上。
如果直觀的解釋，那就是Xen在linux系統(tǒng)內(nèi)核與計(jì)算機(jī)硬件之間封裝了一層功能接口，這些接口用來(lái)管理虛擬機(jī)操作系統(tǒng)，為虛擬機(jī)操作系統(tǒng)提供硬件資源并建立數(shù)據(jù)交互機(jī)制。這樣的軟件層的實(shí)現(xiàn)，使得虛擬機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和穩(wěn)定性更加優(yōu)良。
篇6
當(dāng)世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)被應(yīng)用在軍事方面的時(shí)候，極少有人會(huì)意識(shí)到這個(gè)創(chuàng)造能在若干年后廣泛的被應(yīng)用于國(guó)計(jì)民生的各個(gè)環(huán)境中，尤其是借助了互聯(lián)網(wǎng)作為平臺(tái)之后，“地球村”已經(jīng)絕非再是一種概念，憑借計(jì)算機(jī)各個(gè)終端中的相互關(guān)聯(lián)，已經(jīng)完全演繹成為一個(gè)實(shí)實(shí)在在的真實(shí)場(chǎng)景。互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境在不斷的發(fā)展，無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所帶來(lái)的便利帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的革新，越來(lái)越快的信息處理器僅僅是從硬件方面對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的提升，軟件方面的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用與推廣也是日新月異。
2計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的創(chuàng)造
回顧計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，可以明顯的看出其有著鮮明的時(shí)代背景特點(diǎn)，在所謂“冷戰(zhàn)”時(shí)期又有計(jì)算機(jī)被大量的應(yīng)用在了軍事方面，由于涉及到了海量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，因此對(duì)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的革新極為重視，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)一直是各大硬件廠商技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。而當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搭建起來(lái)之后，計(jì)算機(jī)又被快速的融入到了國(guó)計(jì)民生的各個(gè)環(huán)節(jié)中，需要不同的軟件尤其是操作系統(tǒng)來(lái)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的根基，因此一大批的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)甚至是個(gè)人又引領(lǐng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的潮流。總而言之，在軟硬件兩個(gè)不同的發(fā)展歷程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)借助信息處理器和操作系統(tǒng)兩方面里程碑式的創(chuàng)造，讓世人的生活完全邁入了計(jì)算機(jī)信息化時(shí)代。當(dāng)歷史的車輪駛?cè)肓硕皇兰o(jì)的時(shí)候，與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合之后，進(jìn)而衍生出了互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的生活。
3計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的選擇
針對(duì)目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的分析來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程已經(jīng)逐步的趨于理性化，雖然在宏觀上來(lái)說(shuō)仍然本著軟硬件兩個(gè)方向分別開(kāi)展技術(shù)革新與創(chuàng)總工作，但是相互之間的融合甚至是依附關(guān)系也逐步的日漸明顯。歸納起來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的選擇本著四個(gè)原則：
3.1計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展不再盲目的追求“速度”
計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用的確需要硬件技術(shù)達(dá)到一定的高度作為支撐。但是相對(duì)于以往盲目的追求利用硬件技術(shù)的革新來(lái)提升其運(yùn)行與計(jì)算速度而言。目前的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展的選擇已經(jīng)不再盲目強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)了。一是，計(jì)目前計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一定的水平上，無(wú)論是處理器還是內(nèi)存，精巧的體積與超高的性能在一般的民用層面上已經(jīng)完全能夠達(dá)到相關(guān)的要求，除了極為專業(yè)的運(yùn)算之外，硬件技術(shù)已經(jīng)沒(méi)有再進(jìn)行大規(guī)模提升的空間；二是，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)行速度的破壞性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，當(dāng)其運(yùn)算速度長(zhǎng)期保持臨界值狀態(tài)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致其大大的縮短使用壽命，頻繁的更換計(jì)算機(jī)硬件的話，對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性并不是好事；三是，目前計(jì)算機(jī)硬件的原材料采購(gòu)成本已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定，如果在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行技術(shù)革新，勢(shì)必會(huì)讓其成本激增，這樣反倒不利于現(xiàn)有硬件的普及與推廣。
3.2計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展不再盲目的追求“簡(jiǎn)單”
當(dāng)微軟的視窗操作系統(tǒng)還處于3.1時(shí)代的時(shí)候。諸多計(jì)算機(jī)業(yè)內(nèi)人士就大膽預(yù)言說(shuō)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)已經(jīng)到了“一鍵式”時(shí)代了。的確，視窗操作系統(tǒng)完全顛覆了計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的“個(gè)體式”發(fā)展格局，把軟件技術(shù)完全囊括在視窗操作系統(tǒng)的“配套式”發(fā)展模式下。不過(guò)，隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的日臻完善，這種發(fā)展模式所帶來(lái)的弊端也較為明顯的顯現(xiàn)出來(lái)，因?yàn)橐暣跋到y(tǒng)的漏洞導(dǎo)致的大規(guī)模病毒擴(kuò)散、數(shù)據(jù)泄漏等問(wèn)題已經(jīng)引起了相關(guān)部門的重視和關(guān)注。目前的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展已經(jīng)也不再盲目的追求這一點(diǎn)了。一是，視窗操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)便操作給系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來(lái)很多的隱患。黑客大規(guī)模的利用視窗操作系統(tǒng)的漏洞來(lái)竊取相關(guān)核心數(shù)據(jù)已經(jīng)并非個(gè)案，而視窗操作系統(tǒng)對(duì)對(duì)應(yīng)措施僅僅是在事后做出技術(shù)修補(bǔ)，這對(duì)于大多數(shù)專業(yè)化運(yùn)行體系而言絕對(duì)是一種巨大的阻力；二是，視窗操作系統(tǒng)商業(yè)化概念炒作的盛行導(dǎo)致了更新速度的提升，但是在這種系統(tǒng)更新的背后其核心技術(shù)并沒(méi)有在一定程度上實(shí)現(xiàn)突破，反倒是客戶需要因此支付高額的費(fèi)用，從節(jié)約成本的角度上考慮，過(guò)度依賴視窗操作系統(tǒng)并非明智之舉。
3.3計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)發(fā)展之間存在交叉與融合
黑客問(wèn)題一直是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中一個(gè)繞不過(guò)去的矛盾點(diǎn)。在軟硬件技術(shù)各自為戰(zhàn)的時(shí)期，雖然都在這方面進(jìn)行了一些嘗試，但是效果并沒(méi)有太明顯，但是將軟硬件技術(shù)融合在一起之后，采用硬件防火墻與軟件防病毒系統(tǒng)兼容的形式，可以極大的提升計(jì)算機(jī)運(yùn)行終端的穩(wěn)定性，這就讓軟硬件技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中抓住了融合與交叉的切入點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，衍生出來(lái)的“城域網(wǎng)”技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)典型優(yōu)勢(shì)。
3.4計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)發(fā)展都考慮了外部環(huán)境因素
互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線環(huán)境的推廣與應(yīng)用，給計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展指引了一個(gè)明確的方向，軟件需要配合在無(wú)線環(huán)境下確保各應(yīng)用系統(tǒng)的信息處理穩(wěn)定，硬件需要在無(wú)線環(huán)境下確保數(shù)據(jù)終端傳輸信號(hào)的過(guò)程中精準(zhǔn)。因此，目前全球各大計(jì)算機(jī)軟硬件供應(yīng)商都將計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)圍繞著適應(yīng)外部因素的變化作為一個(gè)全新的“風(fēng)向標(biāo)”。這樣做一方面可以從技術(shù)的角度上滿足計(jì)算機(jī)的實(shí)際運(yùn)行與應(yīng)用，一方面可以從營(yíng)銷的層面上滿足軟硬件設(shè)備的市場(chǎng)需求，最主要的一方面是，在無(wú)線環(huán)境下，計(jì)算機(jī)軟硬件的技術(shù)都區(qū)域模塊式發(fā)展的新方向，廣泛的參與其中之后，對(duì)于未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展完全能夠把握先機(jī)。
4結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用改變了人們的生活方式，計(jì)算機(jī)技術(shù)的革新提升了人們的生活質(zhì)量，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)造也會(huì)越來(lái)越重視實(shí)用性和技巧性，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，更是時(shí)展的潮流。
參考文獻(xiàn)
[1]康文德.計(jì)算機(jī)技術(shù)在面向市場(chǎng)需求中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(01).
篇7
Researching on Architecture of Computer Hardware-experimentation Teaching
ZOU Yi, XU Yu-ming, WEI Shu-di, LI Lang, JIAO Ge
(Hengyang Normal University, Hengyang 421008, China)
Abstract: Analyzing and researching the current status of computer hardware experimental teaching, then explored and proposed the way to how to establish a scientific and rational experimental architecture, experimental platform and evaluation methods in terms of teaching of computer hardware experimentation for the current existing issues.
Key words: hardware-experimentation; experimental architecture; computer teaching
計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)專業(yè)一個(gè)重要的教學(xué)內(nèi)容之一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與人才培養(yǎng)的質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。合理的實(shí)驗(yàn)體系是高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵。高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),綜合性和創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn),都需要對(duì)實(shí)驗(yàn)體系進(jìn)行梳理。本文從我校計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā),對(duì)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行初步的研究與探索。
1 當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題分析
目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)高等院校在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和手段上,主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1) “教師課堂演示,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式根深蒂固。這樣不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,而且學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí),又形成一名組員動(dòng)手,其他成員觀看的局面,更不利于大多數(shù)學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉。
2) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié);具體實(shí)驗(yàn)的過(guò)程嚴(yán)格按照教材進(jìn)行,缺乏靈活性;另外學(xué)科本身的特點(diǎn)也給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定困難。
3) 針對(duì)每門具體課程單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)及單獨(dú)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。一方面很難使學(xué)生對(duì)其前導(dǎo)課程所完成的基礎(chǔ)能力做要求,同時(shí)也很難兼顧到其后續(xù)課程。各門課程各自為戰(zhàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)置缺乏連貫性、整體性、系統(tǒng)性,相互間缺少有效的貫通;另一方面實(shí)驗(yàn)環(huán)境重復(fù)建設(shè),實(shí)驗(yàn)資源得不到充分利用。
計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步與發(fā)展,如果硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍停留在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,那么要實(shí)現(xiàn)開(kāi)設(shè)自主性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)將只能成為空談。計(jì)算機(jī)學(xué)科的課程內(nèi)容具有很強(qiáng)的交叉性和相關(guān)性,特別是硬件課程,因而計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程更是面臨著諸多問(wèn)題。比如,硬件設(shè)備投入高,項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的問(wèn)題。硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)需要大量的資金投入,而且硬件類實(shí)驗(yàn)消耗很大,需要持續(xù)的資金投入做保障。此外,硬件課程建設(shè)周期也較長(zhǎng),硬件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)也非一蹴而就,實(shí)驗(yàn)教師需要完備的理論知識(shí)和扎實(shí)的電子學(xué)知識(shí),而且需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期的實(shí)踐,才能自如的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),這一過(guò)程比掌握一門計(jì)算機(jī)語(yǔ)言或一種計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)工具要難得多和慢得多。同時(shí),實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新速度及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目長(zhǎng)周期開(kāi)發(fā)難以滿足新技術(shù)、新方法的更新步伐。
另外,教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng),硬件線路相對(duì)固定,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受硬件設(shè)計(jì)的制約的問(wèn)題。很多教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng),是針對(duì)某門課程而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的,硬件線路部分相對(duì)固定,其擴(kuò)展性很有局限,更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受硬件設(shè)計(jì)的制約。硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高投入和實(shí)驗(yàn)器件的大消耗,在沒(méi)有足夠資金投入的情況下,在現(xiàn)有硬件設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新,開(kāi)設(shè)自主性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)。
其次,硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)彼此脫節(jié),缺乏系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)體系的困難。計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件類課程必修課程一般包括數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、單片機(jī)原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),選修課程一般包括計(jì)算機(jī)接口與通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。這些課程之間彼此存在內(nèi)在的聯(lián)系,學(xué)生通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí),應(yīng)當(dāng)能逐步建立起整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念,掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù),掌握計(jì)算機(jī)的控制應(yīng)用。但在具體課程和實(shí)驗(yàn)安排中,卻往往忽略并割裂了這種內(nèi)在聯(lián)系,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒(méi)有從模塊化、系統(tǒng)化的角度整體考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制應(yīng)用的要求。
綜上所述,分析這些課程之間的內(nèi)在聯(lián)系,設(shè)計(jì)階段性、模塊化、系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,建立計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用設(shè)計(jì)能力十分重要且必要。
2 構(gòu)建科學(xué)完整的硬件課程實(shí)驗(yàn)體系
2.1 硬件課程實(shí)驗(yàn)體系
首先從教學(xué)計(jì)劃入手,在現(xiàn)已構(gòu)建的硬件課程體系基礎(chǔ)上展開(kāi)研究。新構(gòu)建的課程體系由必修課程、選修課程及實(shí)踐課程三部分組成。必修課包括“匯編語(yǔ)言”、“數(shù)字邏輯”、“微機(jī)原理”、“組成原理”、“單片機(jī)原理”、“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”等基礎(chǔ)課程,另外,為適應(yīng)社會(huì)需求,在選修課除原有的“微機(jī)故障診斷與維護(hù)”課程外,增加“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等社會(huì)需求較強(qiáng)、實(shí)用價(jià)值較高的應(yīng)用性課程,同時(shí)計(jì)劃將 “硬件課程設(shè)計(jì)”實(shí)踐課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間提前至大三下學(xué)期,以保證課程體系的有效性、實(shí)用性、先進(jìn)性。
硬件系列課程從體系結(jié)構(gòu)上劃分為三個(gè)層次:基礎(chǔ)層、應(yīng)用層和提高層,其課程間的關(guān)系如圖1所示。
基礎(chǔ)層為“數(shù)字邏輯” 、“匯編語(yǔ)言”與“組成原理”,在第三學(xué)期結(jié)束前開(kāi)設(shè)。“數(shù)字邏輯”課程是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),是必修的前續(xù)課;“匯編語(yǔ)言”作為硬件編程的基礎(chǔ)語(yǔ)言,是硬件設(shè)計(jì)的根本;“組成原理”介紹計(jì)算機(jī)的基本組成和工作原理,解決整機(jī)概念;其中匯編語(yǔ)言與組成原理均開(kāi)設(shè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn),在學(xué)習(xí)整機(jī)構(gòu)成的同時(shí),強(qiáng)化學(xué)生的硬件動(dòng)手能力。
應(yīng)用層為“單片機(jī)”、“微機(jī)原理”等必修課程,以及“接口技術(shù)”等選修課程,可開(kāi)設(shè)在第四學(xué)期到第六學(xué)期間,通過(guò) “單片機(jī)”介紹單片機(jī)的組成和特點(diǎn),以及應(yīng)用領(lǐng)域,使學(xué)生了解單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì);“微機(jī)原理”介紹微型計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)以及微型計(jì)算機(jī)各個(gè)組成部分等內(nèi)容;并以“接口技術(shù)” 、“硬件課程設(shè)計(jì)” 等實(shí)用性強(qiáng)的課程作為選修課,每門課程都配有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和應(yīng)用。
提高層為“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”等課程,在第六學(xué)期到第七學(xué)期間開(kāi)設(shè)。通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐,能夠使學(xué)生比較全面地掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)、基本分析方法、基本設(shè)計(jì)方法和性能評(píng)價(jià)方法,并建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的完整概念。同時(shí)展開(kāi)“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”實(shí)踐課程,從整體上強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)與綜合應(yīng)用能力。
因此,在硬件課程實(shí)驗(yàn)體系構(gòu)建過(guò)程中,突出強(qiáng)調(diào)課程體系的系統(tǒng)性和完備性。從第2學(xué)期到第7學(xué)期硬件實(shí)驗(yàn)層次逐步提高,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容銜接連貫。注意各硬件實(shí)踐的相互次序和互補(bǔ),使硬件實(shí)踐訓(xùn)練層次化、系列化,以此來(lái)系統(tǒng)強(qiáng)化學(xué)生的硬件動(dòng)手能力。同時(shí)調(diào)整各課程的開(kāi)設(shè)順序,理順每門課與前導(dǎo)課和后續(xù)課之間的關(guān)系,從而保證硬件課程體系的系統(tǒng)性和完備性。
2.2 計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
在硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)上綜合各個(gè)階段的不同需求,構(gòu)建多層次的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,提高實(shí)驗(yàn)效率,促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維,進(jìn)行創(chuàng)新式構(gòu)建實(shí)驗(yàn)。兼顧對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及本科生創(chuàng)新性研究活動(dòng)實(shí)驗(yàn)體系的支持,結(jié)合軟件設(shè)計(jì)的方法和手段(即硬件設(shè)計(jì)軟件化)構(gòu)建靈活多樣的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。此外,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)要具有層次性,并且考慮課程間內(nèi)容交叉和互補(bǔ)。
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置支持相對(duì)簡(jiǎn)單的連線類的實(shí)驗(yàn),這類實(shí)驗(yàn)只能使用中小規(guī)模的集成電路器件。設(shè)計(jì)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的,因?yàn)榇笠?guī)模的實(shí)驗(yàn)用中小規(guī)模的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,且受面包板等空間和實(shí)驗(yàn)裝置能提供的電源限制。使用HDL 語(yǔ)言,如AHDL、VHDL 和Verilog 等,通過(guò)EDA 工具軟件設(shè)計(jì)各種規(guī)模的數(shù)字電子系統(tǒng)是目前工程師的設(shè)計(jì)潮流。通過(guò)EDA 和CPLD/FPGA 仿真器能完成計(jì)算機(jī)硬件課程的各類實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)我院實(shí)際情況,現(xiàn)采用一款低成本綜合實(shí)驗(yàn)裝置,該實(shí)驗(yàn)板是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真的16/32位的ARM7 TDMI-S CPU的微控制器,可實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)控制、醫(yī)療系統(tǒng)等方面的應(yīng)用,通過(guò)擴(kuò)充板可以滿足大部分的實(shí)驗(yàn)要求。
2.3 多形式的實(shí)驗(yàn)考核體制
為了更好地展開(kāi)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)展開(kāi)情況進(jìn)行檢查和考核,需要有相應(yīng)的科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)考核方法對(duì)應(yīng)。在文中所建立的實(shí)驗(yàn)體系中,實(shí)驗(yàn)的考核主要通過(guò)以下幾種形式。
1) 動(dòng)態(tài)考核:對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤、記錄、評(píng)價(jià),并作為最終成績(jī)考核的主要依據(jù)。這就改變了傳統(tǒng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和報(bào)告打分的體制,更能反應(yīng)學(xué)生的實(shí)際能力。
2) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以總結(jié)個(gè)人實(shí)驗(yàn)結(jié)果,明晰實(shí)驗(yàn)思路,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融合、升華和再學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技活動(dòng)的總結(jié)能力,科技論文的寫作能力,使學(xué)生的科研素養(yǎng)得到初步鍛煉。
3) 答辯機(jī)制:對(duì)于綜合設(shè)計(jì)型,特別是創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn),前兩種考核機(jī)制存在明顯的不足,因此需要引入新的機(jī)制來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生所做工作及取得的成績(jī)。可通過(guò)學(xué)生講解、演示,教師提問(wèn)和回答,課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行考核。
參考文獻(xiàn):
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篇8
An Exploration of Computer Hardware Experiment Teaching and Management
JIANG Hao
(Ningxia Bureau of Civil Aviation Air Traffic Control, Yinchuan 750009, China)
Abstract: Experimental computer hardware in the computer science teaching is a core of basic courses in the country's overall course in computer hardware and software plays a supporting role, as computer technology continues to develop in China, as well as the upgrading of computer hardware continues to accelerate, computer hardware experimental teaching computer education has become an extremely important part, but it also faces serious challenges. In this paper, to solve this problem a series of computer hardware education reform measures, so as to achieve continuous improvement of quality of teaching and the practical ability of students to become 21st century's new talent.
Key words: computer hardware teaching; reform; experiment teaching
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國(guó)的不斷發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的更新?lián)Q代速度不斷加快，計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為我國(guó)計(jì)算機(jī)教學(xué)的一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，但同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此我們必須不斷對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理進(jìn)行研究與探索，從而不斷提高教學(xué)的質(zhì)量，以達(dá)到不斷提高學(xué)生能力的目的。
1 概述
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)學(xué)科中的一門核心的基礎(chǔ)課程，在我國(guó)的整體計(jì)算機(jī)軟硬件課程中起著支撐的作用，可以幫助學(xué)生理解一些計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)組成以及工作原理，從而不斷培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力。
目前計(jì)算機(jī)教學(xué)模式主要以教師灌輸為主，學(xué)生缺乏足夠的批判性和創(chuàng)新思維，而且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，很難將課堂所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去。例如在計(jì)算機(jī)組成這樣的教學(xué)中：課堂上采用的教學(xué)模型主要是以16位機(jī)為主，而我們生產(chǎn)和生活實(shí)踐中卻以32位機(jī)為主，這樣就造成了理論與實(shí)際的偏差。另外，計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)所選用的教材必須既要能講述清楚一些重要概念、原理、結(jié)構(gòu)，而且必須脫離具體機(jī)型，可以讓學(xué)生了解一般計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
隨著信息時(shí)代的到來(lái)，我們的各種觀念都在發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變，因此計(jì)算機(jī)教學(xué)觀念也要發(fā)生相應(yīng)的變化，必須改變傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的課堂，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位。另外要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要性，將一些抽象、難懂的概念與學(xué)生日常生活中較為熟悉的食物進(jìn)行類比，給予學(xué)生充分的思考時(shí)間，，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
由于計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng)，因此必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量高低直接關(guān)系到學(xué)生的動(dòng)手能力的提高，關(guān)系到學(xué)生是否能夠培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，對(duì)于學(xué)生的分析、解決問(wèn)題以及獨(dú)立工作能力的提高都有著十分重要的作用。因此在基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩手抓，兩手都要硬，適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)數(shù)，而且要構(gòu)建全新的實(shí)驗(yàn)體系，將實(shí)驗(yàn)分為：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，可以將開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)與封閉式實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)生可以根據(jù)自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)對(duì)一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主的設(shè)計(jì)，從而學(xué)以致用，將自己所學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，不斷培養(yǎng)自己的綜合技能，提高自身動(dòng)手和創(chuàng)新能力。
總之，隨著信息化的不斷普及，我們傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)也遭受到了巨大的挑戰(zhàn)，需要我們結(jié)合新形勢(shì)下人才培養(yǎng)的需要，不斷地對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)進(jìn)行改革，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，提高學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力，不斷將自己所學(xué)知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，從而提高我國(guó)計(jì)算機(jī)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，為我國(guó)的信息化的普及奠定基礎(chǔ)。
2 加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施
計(jì)算機(jī)技術(shù)以及半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展使得一些新穎的電路設(shè)計(jì)方法以及各種功能齊全的器件層出不窮，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)這種改變，無(wú)法培養(yǎng)出社會(huì)需要的計(jì)算機(jī)人才，更加無(wú)法跟上當(dāng)今社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平，為此我們根據(jù)這種現(xiàn)狀必須不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等各方面的改革，從而讓學(xué)生掌握先進(jìn)的技術(shù)，不斷跟上時(shí)代的需求，為社會(huì)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。為此，目前高校的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以進(jìn)行以下方面的改革：
2.1 加強(qiáng)多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的構(gòu)建
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的構(gòu)建是一個(gè)逐步建設(shè)的過(guò)程，從而加強(qiáng)對(duì)課程體系系統(tǒng)性和完整性的構(gòu)建。在這個(gè)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程設(shè)置不應(yīng)該間斷，相反應(yīng)該不斷提高其難度，內(nèi)容應(yīng)該逐步遞進(jìn)，從而可以達(dá)到硬件實(shí)踐訓(xùn)練層次化、系統(tǒng)化的目的，并且不斷加強(qiáng)學(xué)生的硬件動(dòng)手能力。在課程的開(kāi)設(shè)上應(yīng)該理清各個(gè)課程之間的順序，避免課程設(shè)置的遺漏和前后順序的顛倒，從而使得整個(gè)硬件課程體系系統(tǒng)、完整，硬件實(shí)驗(yàn)課程體系的設(shè)置可以參照表1。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革主要可以分為4種：驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型以及探索型，這四部分內(nèi)容的難易度由淺入深，貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)課程中，一般實(shí)驗(yàn)課程主要由50%的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、20%的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、20%的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、10%的探索實(shí)驗(yàn)組成，從而形成了一個(gè)“驗(yàn)證型-設(shè)計(jì)型-綜合型-探索型”的多層次實(shí)踐教學(xué)模式，其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使為了加強(qiáng)學(xué)生的理論基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生了解一些基本的電路設(shè)計(jì)及其調(diào)試方法，綜合性實(shí)驗(yàn)的是為了培養(yǎng)學(xué)生的一些綜合應(yīng)用能力，提高他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，而探索型實(shí)驗(yàn)的設(shè)置目的主要在于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力，讓他們能夠獨(dú)立地設(shè)計(jì)一些課題，并且不斷查閱大量的資料，獨(dú)立地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力，最終使得整個(gè)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程能夠達(dá)到整體性和系統(tǒng)性的統(tǒng)一。另外，驗(yàn)證性課程的布置，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一些預(yù)實(shí)驗(yàn)方案，在課堂上，除了驗(yàn)證教材上的一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還可以驗(yàn)證自己編寫設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。比如脫機(jī)運(yùn)算器(AM2901芯片)實(shí)驗(yàn)，不僅要做實(shí)驗(yàn)教材規(guī)定的11種運(yùn)算功能，還要求學(xué)生自己根據(jù)AM2901芯片的功能設(shè)置(I8-I0)設(shè)計(jì)出5~8種運(yùn)算，從而加深對(duì)運(yùn)算器的理解。總之，加強(qiáng)學(xué)生自主的實(shí)踐過(guò)程可能會(huì)遇到一定的困難，但是卻對(duì)學(xué)生形成一定的吸引力，只要學(xué)生持之以恒，就一定能夠充分地應(yīng)付這些實(shí)驗(yàn)操作，從而不斷提高自身的操作技能。
2.2 增強(qiáng)配套設(shè)備的獨(dú)立性，增加循環(huán)次數(shù)
計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的依賴性非常強(qiáng)，因此要想提高教學(xué)的質(zhì)量必須不斷改善教學(xué)設(shè)備的性能和數(shù)量，從而改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。目前高校中實(shí)驗(yàn)設(shè)備和師資力量不足，因此學(xué)生無(wú)法充分接觸到一些設(shè)備，有的甚至是三四個(gè)人合用一臺(tái)，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法取得預(yù)期的效果，我們只能采取分批上課的方法來(lái)解決這個(gè)困難，
一個(gè)實(shí)驗(yàn)分8~10批，一個(gè)學(xué)生一臺(tái)設(shè)備，同時(shí)將學(xué)生與設(shè)備編號(hào)對(duì)應(yīng)。這樣學(xué)生能有足夠的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且能夠獨(dú)立冷靜地去面對(duì)解決試驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。教師在實(shí)驗(yàn)課程中也能夠更好輔導(dǎo)學(xué)生，同時(shí)學(xué)生與設(shè)備配對(duì)后，為實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理提供了方便。但是這種教學(xué)方法也存在自己的問(wèn)題，那就是對(duì)師資力量要求較高，而且課時(shí)數(shù)也較多。
2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的開(kāi)放，不斷拓寬學(xué)生的思路
學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要是在硬件實(shí)驗(yàn)室中得到培養(yǎng)的，因此加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理可以幫助學(xué)生水平的提高以及學(xué)校聲望的不斷提高。要想提高實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)效果，有一個(gè)很關(guān)鍵的因素就是必須不斷加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)資料的整理，主要是一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料以及設(shè)備檔案的整理。
每門硬件實(shí)驗(yàn)課程都要結(jié)合理論課程認(rèn)真組織研究，以基本原理為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)基本原理進(jìn)行擴(kuò)充和結(jié)合，從而設(shè)計(jì)出一套由淺入深的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，結(jié)合一系列教學(xué)資料進(jìn)行修改，例如相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)講義、實(shí)驗(yàn)教案、參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，最終形成一套讓學(xué)生認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)資料。
硬件實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放可以不斷加大學(xué)生接觸設(shè)備的幾率，提高學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)。由于硬件實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，學(xué)生無(wú)法單純地依據(jù)教學(xué)大綱去真正理解和獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，因此要求實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)單的開(kāi)放必須靈活，讓學(xué)生可以有選擇、有計(jì)劃地去安排自己的實(shí)驗(yàn)，從而提高自身的主動(dòng)性。另外，硬件課程相對(duì)來(lái)說(shuō)也是比較抽象的，讓學(xué)生多加接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備有助于學(xué)生更直觀地去理解和掌握一些硬件的原理和構(gòu)成，而且還能夠根據(jù)自己的興趣愛(ài)好，自主地設(shè)計(jì)一些課程以外的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而不斷提升實(shí)驗(yàn)的效果。例如，我們?cè)O(shè)立數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)組成原理和微機(jī)接口等開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，對(duì)學(xué)生做到實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)放、元器件開(kāi)放。這樣吸引學(xué)生參與實(shí)踐，學(xué)生均表現(xiàn)出較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力，取得良好的教學(xué)效果。
2.4 加強(qiáng)學(xué)生在教師科研中的參與度，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力
為了不斷提高大學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力以及面對(duì)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力，我們必須加大對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)和科研的支持力度。在一項(xiàng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn)，有將近20%的大學(xué)生有很明顯地科研創(chuàng)新的欲望，教師針對(duì)這種情況必須給予不同程度的支持和鼓勵(lì)，給學(xué)生提供機(jī)會(huì)，讓他們參與到教師的可養(yǎng)活動(dòng)中去，從而不斷提高自身的科研創(chuàng)新能力。讓學(xué)生參加這些科研活動(dòng)，不僅可以幫助他們不斷鞏固自己的所學(xué)理論知識(shí)，而且可以不斷激發(fā)學(xué)生的科研開(kāi)發(fā)能力，不斷發(fā)掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)他們的興趣，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。當(dāng)然，由于學(xué)生的時(shí)間、
精力和經(jīng)驗(yàn)都比較少，失敗也很常見(jiàn)，及時(shí)有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，但是只要學(xué)生在試驗(yàn)中能夠?qū)W習(xí)到一些知識(shí)，并且分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到提高，那么實(shí)驗(yàn)的目的就算已經(jīng)達(dá)到了。我們經(jīng)常就不同的科研項(xiàng)目成立不同的學(xué)生研發(fā)小組，集中對(duì)于失敗的實(shí)例進(jìn)行講解、分析和討論，重新設(shè)計(jì)，探索新實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)于成功的實(shí)例也要進(jìn)行討論，進(jìn)一步修改完善，以期待達(dá)到最佳效果。這一措施促進(jìn)了個(gè)性發(fā)展，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)活潑主動(dòng)、開(kāi)放交流的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍，創(chuàng)造一個(gè)具有科研能力、創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展平臺(tái)。
3 學(xué)校在加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)系統(tǒng)性與實(shí)踐性的統(tǒng)一中的作用
3.1 根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行改革，以促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的實(shí)踐性與系統(tǒng)性的提高
高校中的學(xué)生相對(duì)于一些職業(yè)高校來(lái)說(shuō)稍微好一點(diǎn)，然而一些中等職業(yè)學(xué)校的生源較差，學(xué)習(xí)方法不科學(xué)、興趣低下，計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)質(zhì)量明顯不高。面對(duì)這種情況，中等職業(yè)學(xué)校計(jì)算機(jī)硬件教師必須以科學(xué)的教學(xué)方式與教學(xué)模式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另外還要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，從而不斷提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，以期待計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。
3.2 加強(qiáng)對(duì)理論教學(xué)的歸納與總結(jié)
提高學(xué)生硬件實(shí)踐能力的基礎(chǔ)是要對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的系統(tǒng)灌輸，為了加強(qiáng)學(xué)生的理論知識(shí)，教師在教學(xué)過(guò)程中必須不斷對(duì)所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，從而為其實(shí)踐能力的提高奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，而且在理論教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到老舊型號(hào)計(jì)算機(jī)與實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)不配套的情況，因此教師必須對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展、改革情況進(jìn)行系統(tǒng)的講解，從而幫助學(xué)生在實(shí)際工作中面對(duì)這些問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。
3.3 促進(jìn)教學(xué)一體化模式的發(fā)展
計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，為了幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，學(xué)校應(yīng)該以教學(xué)一體化的模式來(lái)壓縮單純的理論課，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)踐指導(dǎo)，而且將兩者有機(jī)結(jié)合，從而提高學(xué)生的積極性，培養(yǎng)其實(shí)踐能力，促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)系統(tǒng)性與實(shí)踐性的統(tǒng)一。
3.4 加強(qiáng)課堂的高效性，來(lái)促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的實(shí)踐性與系統(tǒng)性的統(tǒng)一
課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的一個(gè)主要陣地，同樣在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中也要加大對(duì)課堂的重視程度，以有限的教學(xué)課時(shí)來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)學(xué)生親自參與配置計(jì)算機(jī)，體驗(yàn)選購(gòu)計(jì)算機(jī)硬件的過(guò)程，以及教師設(shè)置的常見(jiàn)問(wèn)題等加深他們對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成思考與感悟，從而激發(fā)學(xué)生探究創(chuàng)新的興趣和愿望。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，加強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)性，使學(xué)生自主活動(dòng)，勤于動(dòng)腦動(dòng)手，形成積極的學(xué)習(xí)方式。通過(guò)教學(xué)方式、方法的改革提高課堂教學(xué)的高效性，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)系統(tǒng)性及實(shí)踐能力的提高。
4 結(jié)束語(yǔ)
硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)硬件基本知識(shí)的成效。因此我們必須不斷對(duì)其進(jìn)行改革，在這個(gè)過(guò)程中不能完全依附于課堂教學(xué)，而應(yīng)該在緊密配合課堂教學(xué)的前提下，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，發(fā)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的特點(diǎn)，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的優(yōu)勢(shì)。另外，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異，因此我們必須注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如何讓他們充分將自己所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，培養(yǎng)自身的動(dòng)手能力，從而成為21世紀(jì)的新型人才，是擺在我們面前的問(wèn)題，我們必須不斷對(duì)其進(jìn)行探索和研究。
參考文獻(xiàn)：
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篇9
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用給人類的生活帶來(lái)了各種的便利和影響，深深的轉(zhuǎn)變了我們生活和工作的方式方法。隨著計(jì)算機(jī)對(duì)人類生活的影響越發(fā)嚴(yán)重的今天，改進(jìn)計(jì)算機(jī)的相關(guān)項(xiàng)目課題也逐漸成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)，特別是相關(guān)計(jì)算機(jī)硬件的研究更是吸引了眾人的目光。計(jì)算機(jī)硬件作為計(jì)算機(jī)的重中之重，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以如常工作運(yùn)行的基本，它相對(duì)于計(jì)算機(jī)而言具有無(wú)法替代的地位。然而，在日常使用中，因?yàn)槎嗳说牟蛔⒁饩S護(hù)計(jì)算機(jī)或者時(shí)常進(jìn)行錯(cuò)誤的指令操作，從而引發(fā)了計(jì)算機(jī)的各種各樣的滯礙問(wèn)題，讓計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作運(yùn)行。而計(jì)算機(jī)硬件的各種滯礙問(wèn)題越來(lái)越明顯，所以對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的障礙問(wèn)題的分析和根據(jù)分析成果進(jìn)行改造和出臺(tái)解決方案則顯得十分重要。
1 計(jì)算機(jī)硬件的概念
計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)的核心，在計(jì)算機(jī)的如常工作運(yùn)用中有著不可取代的地位。計(jì)算機(jī)硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)械和光電元件等許多器件組成的物理裝置的總稱。這些物理裝置在計(jì)算機(jī)運(yùn)作的過(guò)程中按照計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求各自運(yùn)行從而確保計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行無(wú)阻。所以硬件的作用大多數(shù)為輸入和儲(chǔ)存各類的數(shù)據(jù)和程序，再利用各種程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分類運(yùn)用，為計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)用提供物理基礎(chǔ)。
計(jì)算機(jī)硬件有主機(jī)和外設(shè)組成。主機(jī)則由中央處理器和內(nèi)存儲(chǔ)器組成。其中的中央處理器則有控制器。運(yùn)算器和寄存器組成，是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的控制中心，按照人們對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等動(dòng)作。而內(nèi)存儲(chǔ)器則由只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器和高速緩沖存儲(chǔ)器組成。顧名思義，存儲(chǔ)器的作用則是用于存儲(chǔ)和調(diào)用各種各樣的數(shù)據(jù)和程序。主機(jī)是計(jì)算機(jī)日常工作所必需的，是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的重中之重。外設(shè)則由外存儲(chǔ)器（軟硬盤、光盤、U盤等）、輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)等）、輸出設(shè)備（打印機(jī)、顯示器等）和其他（網(wǎng)卡、聲卡、顯卡等）組成。其功能各有不同，也并不是計(jì)算機(jī)所必需的器件，是根據(jù)人們自身的需要而安裝和設(shè)置的。所以計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)用和維護(hù)對(duì)于計(jì)算機(jī)而言是十分重要而無(wú)法忽視的。
2 計(jì)算機(jī)硬件普遍滯礙分析
計(jì)算機(jī)的硬件是整個(gè)計(jì)算機(jī)如常運(yùn)用的核心部分，對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)作有著非同小可的重要意義。因此，針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行滯礙的分析和進(jìn)而排除障礙對(duì)保持計(jì)算機(jī)的健康有著重要的作用，必須要基本了解維護(hù)整修計(jì)算機(jī)的各種技巧。
2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)死機(jī)重啟。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的死機(jī)重啟的狀況是計(jì)算機(jī)用戶里經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一種滯礙，很多計(jì)算機(jī)使用者認(rèn)為這種情況的出現(xiàn)大多數(shù)原因是因?yàn)檐浖牟患嬗谩Ｈ欢霈F(xiàn)這種滯礙的主要因由是計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)障礙，例如計(jì)算機(jī)硬件中內(nèi)存和外存儲(chǔ)存器不兼容，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)運(yùn)行較慢；硬件散熱功能不能滿足硬件的散熱需求，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)溫度過(guò)高；主板和CPU的不兼容等情況的出現(xiàn)都能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓死機(jī)重啟，都是由于計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)滯礙而引發(fā)的結(jié)果。
2.2 計(jì)算機(jī)藍(lán)屏。計(jì)算機(jī)藍(lán)屏也是計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)滯礙的癥狀之一。例如：計(jì)算機(jī)硬件局部存在壞道；主板翻松；計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的內(nèi)存條接觸不好等滯礙的出現(xiàn)也會(huì)直接導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓藍(lán)屏。雖然軟件的不兼容也會(huì)導(dǎo)致藍(lán)屏的產(chǎn)生，但是計(jì)算機(jī)出現(xiàn)藍(lán)屏的因由也是計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)問(wèn)題居多。
2.3 計(jì)算機(jī)硬件與軟件的配合問(wèn)題。計(jì)算機(jī)的工作內(nèi)容是由軟件和硬件的相互結(jié)合才能如常運(yùn)作。因此計(jì)算機(jī)的軟件對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的作用力也是十分巨大的。軟件的非正常使用或者軟件和計(jì)算機(jī)硬件不兼容都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的滯礙出現(xiàn)。例如軟件病毒的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)硬件是否支持某些軟件的正常運(yùn)行等。
2.4 計(jì)算機(jī)硬件電源滯礙。隨著計(jì)算機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間的使用，計(jì)算機(jī)硬件如果使用三年以上，將為出現(xiàn)電源滯礙。該滯礙沒(méi)有什么特別明顯突出的癥狀，而計(jì)算機(jī)內(nèi)部硬件則會(huì)發(fā)熱快而散熱慢。而這種情況如果持續(xù)一段時(shí)間，則會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)各方面障礙的產(chǎn)生，加大計(jì)算機(jī)的死機(jī)率。所以必須要定期對(duì)計(jì)算機(jī)硬件電源進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，必要時(shí)進(jìn)行替換。
2.5 器件老化引起的計(jì)算機(jī)硬件滯礙。隨著計(jì)算機(jī)的長(zhǎng)時(shí)期的使用，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的各個(gè)器件，包括電容、電阻、集成電路等將會(huì)面臨老化的滯礙。所以一定要對(duì)計(jì)算機(jī)各器件進(jìn)行定期的維護(hù)，進(jìn)行替換，保證計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)作。
3 計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)滯礙時(shí)的解決方案
3.1 內(nèi)存滯礙解決方案。計(jì)算機(jī)的內(nèi)存出現(xiàn)滯礙時(shí)，計(jì)算機(jī)通常會(huì)發(fā)生死機(jī)和藍(lán)屏等狀況，甚至在開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì)出現(xiàn)聲響。在出現(xiàn)這些狀況時(shí)，必須要對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行檢查。首先把電源切開(kāi)，檢查內(nèi)存條的安裝是否存在問(wèn)題，再檢查機(jī)箱內(nèi)的各種電路板和芯片是否有破損。如果內(nèi)存條存在問(wèn)題，必須要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和更換。
3.2 CPU滯礙解決方案。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，如果CPU的溫度過(guò)高，將會(huì)燒損計(jì)算機(jī)硬件或者直接導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的死機(jī)癱瘓狀態(tài)。因此，在維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的正常使用的基礎(chǔ)上，必須要降低和保持CPU的溫度很重要。為避免計(jì)算機(jī)CPU溫度過(guò)高，必須定期對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢查和維護(hù)；擦拭散熱片，避免灰塵阻礙散熱片工作；保證散熱小風(fēng)扇的正常使用；在CPU涂一層硅脂，加快其散熱速度，但要注意劑量，劑量過(guò)多將會(huì)影響CPU的正常運(yùn)作，也要注意其灰塵等污染，灰塵可能會(huì)影響散熱功能，甚至影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；也可以從計(jì)算機(jī)外面進(jìn)行散熱，例如外增散熱小風(fēng)扇，增添計(jì)算機(jī)底座等。
3.3 主板滯礙解決方案。主板的滯礙也是計(jì)算機(jī)硬件普遍的問(wèn)題，其癥狀為計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)無(wú)法開(kāi)啟或者顯示器沒(méi)有顯示等。
（1）當(dāng)主板出現(xiàn)滯礙時(shí)，例如驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)滯礙等。計(jì)算機(jī)將會(huì)十分不穩(wěn)定，該系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)反復(fù)死機(jī)重啟和藍(lán)屏等。當(dāng)出現(xiàn)這種狀況時(shí)，必須要重新安裝驅(qū)動(dòng)器、顯卡和內(nèi)存等硬件。（2）若是顯示器沒(méi)有反應(yīng)，沒(méi)有圖像等狀況出現(xiàn)，則是表明主板的CMOS電池出現(xiàn)滯礙。這個(gè)時(shí)候，必須要使CMOS電池完全放電和調(diào)整其跳線。如果滯礙尚未解決，那就是CMOS電池的電壓不足，這時(shí)就必須要運(yùn)用替代法。替代法的用途十分廣泛，運(yùn)用的范疇也十分廣，例如升級(jí)配件，預(yù)防和殺除病毒入侵和兼容軟硬件等。（3）主板滯礙范圍十分廣泛，其中還包括硬軟件的不兼容和病毒入侵BIOS系統(tǒng)等滯礙。而這些滯礙都會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)藍(lán)屏或者會(huì)使計(jì)算機(jī)顯示屏沒(méi)有圖像。而解決這些滯礙的方法則是對(duì)BIOS進(jìn)行刷新行為，并且注意在刷新過(guò)程不能因外界物理的強(qiáng)制終止，不然主板會(huì)直接受到傷害，甚至?xí)?bào)廢。
4 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)今，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了人們生活和工作中必不可少的工具之一，計(jì)算機(jī)已經(jīng)在潛移默化中慢慢改變了人們的生活，計(jì)算機(jī)對(duì)人們和世界的影響已經(jīng)是不可磨滅的了。因而，為了計(jì)算機(jī)能夠更好的為人類所利用，能夠發(fā)揮其該有的影響，定期維護(hù)修理計(jì)算機(jī)就成了必不可少的步驟。定期對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)修理才能增加計(jì)算機(jī)的壽命，而對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行定期的維護(hù)修理則是護(hù)理計(jì)算機(jī)健康的重點(diǎn)之一。計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)和管理均為計(jì)算機(jī)日常運(yùn)用的基礎(chǔ)，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)作和工作的質(zhì)量的提升都具有重要的影響力。所以，長(zhǎng)期加強(qiáng)維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的各種技巧則是每計(jì)算機(jī)使用者都必須要清楚了解的計(jì)算機(jī)常識(shí)。
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篇10
Jin Yaqun
Beijing union university， Beijing， 100191， China
Abstract： Computer hardware maintenance is a practical course. To cultivate student's ability. Student can master computer hardware composition through study this course， assembly， system configuration and operating system installation. Through the analysis of location can eliminate them， hardware and software failures， maintenance of common external equipment. For the purpose of teaching and the characteristics of the course， reform of the teaching content and teaching methods.
Key words： hardware maintenance； teaching reform； computer
計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)課程不僅是我校信息專業(yè)本科生和網(wǎng)絡(luò)專業(yè)專科生的必修課，也是其他專業(yè)的選修課。隨著計(jì)算機(jī)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用及其軟件和硬件的迅猛發(fā)展，有必要學(xué)會(huì)自己動(dòng)手維修維護(hù)計(jì)算機(jī)；社會(huì)對(duì)掌握計(jì)算機(jī)維護(hù)維修技術(shù)的人員的需求也在不斷擴(kuò)大。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，不僅能夠排除自己在學(xué)習(xí)生活中遇到的軟硬件故障，還可以從事相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)支持工作。
1 課程教學(xué)現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)課程主要內(nèi)容有：（1）計(jì)算機(jī)硬件組成，包括主板、CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡、顯示器、光驅(qū)等的技術(shù)指標(biāo)，外觀以及相關(guān)知識(shí)。（2）計(jì)算機(jī)的組裝與設(shè)置。（3）計(jì)算機(jī)的維修維護(hù)技術(shù)。
教師的教學(xué)手段從黑板加粉筆轉(zhuǎn)換成多媒體課件，節(jié)省了時(shí)間但也只是更改了板書形式，單向授課的模式并沒(méi)有改變。部分概念較為抽象，如果教師對(duì)概念的闡述枯燥，會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)理解單調(diào)，難于掌握，學(xué)習(xí)興趣難以調(diào)動(dòng)，遇到故障無(wú)從下手。
計(jì)算機(jī)業(yè)界的摩爾定律：芯片所集成的晶體管數(shù)目與功效每18個(gè)月翻一番，說(shuō)明硬件發(fā)展速度非常快。學(xué)生需要了解行業(yè)動(dòng)態(tài)，然而課本教材更新速度跟不上計(jì)算機(jī)軟硬件更新速度。正常的教材從編寫到出版，最快也要一年時(shí)間，即便在編寫時(shí)內(nèi)容是最新的，到學(xué)生手中時(shí)已經(jīng)是過(guò)時(shí)的，滿足不了學(xué)生對(duì)當(dāng)前主流設(shè)備了解的要求。另外，教材中涉及對(duì)筆記本電腦的內(nèi)容也很少。
本門課程的實(shí)踐性非常強(qiáng)，現(xiàn)有的實(shí)踐內(nèi)容相對(duì)陳舊，實(shí)用性不強(qiáng)。動(dòng)手操作方面，學(xué)校一般不會(huì)提供最新設(shè)備供學(xué)生拆裝，學(xué)生接觸到的往往是已經(jīng)淘汰的設(shè)備。用于拆裝實(shí)驗(yàn)的設(shè)備的不確定性比較大，都是當(dāng)年報(bào)廢的機(jī)器，經(jīng)實(shí)驗(yàn)人員整理后，用于學(xué)生拆裝練習(xí)和各部件認(rèn)知。
考核方式為筆試，偏重于概念的死記硬背，無(wú)法檢驗(yàn)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力和分析、解決問(wèn)題的能力。
2 課程改革探索
2.1 使用現(xiàn)代化的教學(xué)手段
在課堂教學(xué)中，使用最多的是多媒體教學(xué)手段，適當(dāng)?shù)丶尤雸D片、視頻制作出生動(dòng)的PPT課件可以使枯燥乏味的概念變得易于理解，同時(shí)增加學(xué)生的感性認(rèn)知，提高學(xué)習(xí)興趣。需要課堂演示時(shí)，配合講課進(jìn)度，盡量找到硬件實(shí)體，帶到課堂進(jìn)行實(shí)物教學(xué)。教師先在課上演示，課間可以讓學(xué)生傳看，同時(shí)對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行解答。還可以事先在網(wǎng)絡(luò)上找好各部分安裝拆卸演示視頻，放給學(xué)生看。安排學(xué)生開(kāi)展市場(chǎng)調(diào)研，以調(diào)查報(bào)告的形式上交調(diào)查結(jié)果，作為平時(shí)作業(yè)計(jì)入課程成績(jī)。
采用虛擬技術(shù)，讓學(xué)生在虛擬機(jī)上學(xué)習(xí)光驅(qū)的設(shè)置、CMOS參數(shù)設(shè)置、硬盤初始化設(shè)置、安裝計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用軟件測(cè)試，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等，還可實(shí)現(xiàn)多操作系統(tǒng)的安裝。學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作比他們?cè)谡n堂上聽(tīng)講印象要深刻得多。通過(guò)這些現(xiàn)代化教學(xué)手段調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力。
篇11
（二）計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
以目前最為經(jīng)典的馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)為架構(gòu)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)硬件主要包括：CPU、存儲(chǔ)設(shè)備、輸入輸出設(shè)備、總線、其他部件。具體介紹如下：1.CPU也稱中央處理器，是計(jì)算機(jī)最重要的組成部分，用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種邏輯運(yùn)算，是計(jì)算機(jī)的執(zhí)行單位。2.存儲(chǔ)設(shè)備具有記憶功能，分為內(nèi)存和外村。內(nèi)存也稱主存儲(chǔ)器，與CPU直接相連，是計(jì)算機(jī)中的工作存儲(chǔ)器，存取速度快，但存儲(chǔ)容量小；外存也稱輔助存儲(chǔ)器，容量大，例如計(jì)算機(jī)硬盤、光盤、U盤等。3.輸入輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱I/O設(shè)備，是計(jì)算機(jī)與外界聯(lián)系的橋梁。其中輸入設(shè)備是指能向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入信息的設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀；輸出設(shè)備是指能把計(jì)算機(jī)處理結(jié)果顯示出來(lái)的設(shè)備，如顯示器、打印機(jī)、繪圖儀。4.總線是連接CPU、內(nèi)存、外存、輸入、輸出設(shè)備的一組物理信號(hào)線及其相關(guān)的控制電路，是計(jì)算機(jī)中用于在各部件間運(yùn)載信息的公共機(jī)構(gòu)。其他部件也很重要，影響著計(jì)算機(jī)的日常使用，如主板、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、物理加速器等。
二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成
（一）控制設(shè)備。計(jì)算機(jī)的控制中心由控制設(shè)備擔(dān)當(dāng)，控制器根據(jù)人們事先給定的指令，通過(guò)自身功能將指令傳達(dá)給其他部件，有條不紊地控制著計(jì)算機(jī)其他各個(gè)部分的正常運(yùn)作。在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，控制器有著指揮的作用，它的功能對(duì)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化程度有深遠(yuǎn)影響。
（二）存儲(chǔ)設(shè)備。內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備，經(jīng)常把它稱為存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器是由半導(dǎo)體等材料做成的，并由電路和CPU相連接。計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)工作時(shí)，首先要把用戶需要的程序或者相關(guān)數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存，然后CPU到內(nèi)存中讀取相關(guān)的指令與數(shù)據(jù)，運(yùn)算結(jié)果的處理上，CPU會(huì)將結(jié)果寫入內(nèi)存。所謂的外存儲(chǔ)器，就是用戶用來(lái)放置需要長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)，這也是外存儲(chǔ)器的一大優(yōu)點(diǎn)。
（三）運(yùn)算設(shè)備。所謂的運(yùn)算設(shè)備，就是計(jì)算機(jī)在運(yùn)算過(guò)程中要用到的，并且能夠根據(jù)不同的運(yùn)算、算數(shù)裝置進(jìn)行各種算數(shù)處理，使數(shù)據(jù)信號(hào)得到全面處理的設(shè)備。在人們的日常生活中，運(yùn)算設(shè)備的使用范圍較廣，它能夠使復(fù)雜困難的計(jì)算變得簡(jiǎn)單，極大地節(jié)約了工作的時(shí)間，并提高相關(guān)工作的效率，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)運(yùn)算的準(zhǔn)確性。
（四）輸入設(shè)備。計(jì)算機(jī)與人之間所進(jìn)行的會(huì)話是靠計(jì)算機(jī)中的輸入設(shè)備完成的，輸入設(shè)備是接受人的命令或接收數(shù)據(jù)時(shí)需要的必備設(shè)備，它的主要功能是將各種信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，再由內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行相關(guān)處理。常用的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標(biāo)等工具，另外，常用到的輸入形式有數(shù)據(jù)、程序等。
（五）輸出設(shè)備。輸出設(shè)備主要功能是將計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理過(guò)的信息輸出計(jì)算機(jī)，并將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果以一種人們能夠看懂的方式輸出的設(shè)備。要想得到一個(gè)精確地計(jì)算結(jié)果，必須要借助計(jì)算機(jī)相關(guān)的輸出設(shè)備。然而，輸入設(shè)備是將人為的命令以及編程等以計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的語(yǔ)言輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部當(dāng)中，供計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)以及計(jì)算或者進(jìn)行輸出等。
三、如何對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)
（一）對(duì)硬件進(jìn)行日常維護(hù)
計(jì)算機(jī)硬件是PC的重要組成部分，更是核心部分，對(duì)硬件設(shè)備做好日常維護(hù)，才能保證計(jì)算機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。在對(duì)硬件進(jìn)行維護(hù)時(shí)應(yīng)該遵循硬件和軟件兼顧的原則。計(jì)算機(jī)軟件和硬件設(shè)備相輔相成，軟件的正常運(yùn)行對(duì)硬件設(shè)備有良好的促進(jìn)作用。此外，要注意為計(jì)算機(jī)營(yíng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境，注意定期對(duì)計(jì)算機(jī)中的各種設(shè)備進(jìn)行除塵。一個(gè)干凈的工作環(huán)境可以增加計(jì)算機(jī)設(shè)備的使用壽命，降低故障發(fā)生的概率。
（二）對(duì)硬件維護(hù)的具體內(nèi)容
對(duì)計(jì)算機(jī)維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)硬件故障進(jìn)行正確的判斷是維護(hù)工作中的重要內(nèi)容。維護(hù)人員要結(jié)合計(jì)算機(jī)的內(nèi)部情況和外部問(wèn)題對(duì)其進(jìn)行綜合分析，準(zhǔn)確定位故障位置，從而及時(shí)解決問(wèn)題。判斷故障方法：首先，檢查電源情況。要認(rèn)真觀察計(jì)算機(jī)本身的電源、插座或者電源線是否出現(xiàn)故障。其次，檢查系統(tǒng)是否正常。硬件設(shè)備由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支配，所以需要檢查計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)問(wèn)題。
（三）硬件維護(hù)的步驟
第一，要定期對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行檢查，要注意電磁干擾方面的影響問(wèn)題。第二，安排合理的檢查順序，做到從軟件到硬件的檢查。因?yàn)楹芏嗟挠布收隙际怯绍浖鸬模砸葯z查軟件的情況，這樣可以有效提高工作的效率。第三，注重對(duì)電源的檢查。電源的性能好壞直接影響計(jì)算機(jī)的正常工作，如果電源出現(xiàn)損壞，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行。所以在檢查時(shí)，維修人員要先確定電源沒(méi)有問(wèn)題了，再對(duì)其他部件進(jìn)行檢查。
四、計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)原則、內(nèi)容及一般步驟
（一）計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)原則
計(jì)算機(jī)硬件有其敏感性和特殊性特征，因此維護(hù)保養(yǎng)顯得尤其重要。在維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件時(shí)，要遵循以下基本原則：第一，確保軟件和硬件兼容、匹配的原則。計(jì)算機(jī)軟件和硬件是相互聯(lián)系的兩方面，不兼容的軟件和硬件會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件造成極大的傷害。第二，確保計(jì)算機(jī)有良好的運(yùn)行環(huán)境。首先，保證計(jì)算機(jī)電壓的穩(wěn)定，使計(jì)算機(jī)硬件遠(yuǎn)離頻繁跳槽或者電壓不穩(wěn)的電路環(huán)境中；其次，定期清理計(jì)算機(jī)灰塵；再次，及時(shí)更新計(jì)算機(jī)硬件，確保計(jì)算機(jī)整體功能的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。
（二）計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)內(nèi)容
在維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件故障時(shí)，要盡可能選擇科學(xué)的手段和方法。計(jì)算機(jī)維護(hù)人員要切實(shí)提高自身素質(zhì)，對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷和分析，科學(xué)確定故障原因和位置，及時(shí)妥善處理好各種計(jì)算機(jī)問(wèn)題。系統(tǒng)或者電源問(wèn)題會(huì)在一定程度上造成計(jì)算機(jī)硬件故障，就電源而言，可以對(duì)電源線和電源接口進(jìn)行檢查；而就系統(tǒng)而言，要熟悉各種硬件故障。
（三）計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的步驟
維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件時(shí)要遵循如下步驟：第一，定期檢查。及時(shí)檢查計(jì)算機(jī)硬件，發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題，從根源上避免硬件損壞。第二，在檢查過(guò)程中遵循先軟件后硬件的基本原則。大部分情況下，計(jì)算機(jī)硬件故障都是由軟件故障引發(fā)的。第三，主機(jī)檢查在外部設(shè)備檢查之后進(jìn)行。第四，首先從電源檢查開(kāi)始，接著進(jìn)行其他部件的常規(guī)檢查。
五、對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行故障排查的方法
對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行故障排查的方法有直接觀察法、最小系統(tǒng)法、對(duì)最小系統(tǒng)進(jìn)行逐步增減法、組件替換法、組件比較法、隔離嘗試法六種。直接觀察法即對(duì)硬件的工作環(huán)境及本身的配置狀況進(jìn)行觀察。一旦出現(xiàn)無(wú)法正常工作的情況，則可判斷是最基本的運(yùn)行所需要的軟硬件出現(xiàn)了問(wèn)題，可以進(jìn)行故障隔離。如果要判斷出現(xiàn)問(wèn)題的硬件與狀態(tài)良好的硬件，在配置與環(huán)境設(shè)置方面有哪些區(qū)別，也可以直接對(duì)兩整的計(jì)算機(jī)展開(kāi)對(duì)比。隔離嘗試法即通過(guò)屏蔽可能導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生的軟硬件，來(lái)判斷是否存在軟硬件之間的沖突，進(jìn)而解決問(wèn)題。在具體隔離過(guò)程中，可以通過(guò)卸載或停止運(yùn)行的方式來(lái)屏蔽軟件，通過(guò)禁用設(shè)置或?qū)⒃撚布?qū)動(dòng)程序卸載的方式來(lái)屏蔽硬件。
篇12
1計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的主要原則
1.1以預(yù)防為主
人們對(duì)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的理解，通常是維修硬件，但是實(shí)際上，維護(hù)與維修是兩個(gè)不同的概念，維護(hù)是預(yù)防與維修的充分結(jié)合，并且更加重視預(yù)防。因此，用戶要在平時(shí)的計(jì)算機(jī)使用中，養(yǎng)成良好以及正確的習(xí)慣，進(jìn)而正確使用計(jì)算機(jī)，延長(zhǎng)其使用年限，保證計(jì)算機(jī)性能穩(wěn)定，滿足用戶的工作以及學(xué)習(xí)需求。計(jì)算機(jī)如同人體，當(dāng)硬件出現(xiàn)問(wèn)題后，不能著急而胡亂處理，如果在平時(shí)不注重硬件保養(yǎng)，在出現(xiàn)問(wèn)題后又隨意處理，可能會(huì)引發(fā)更大的問(wèn)題。因此，用戶一定要注重平時(shí)的預(yù)防工作。首先，一些用戶認(rèn)為開(kāi)機(jī)比較簡(jiǎn)單，但簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)機(jī)中卻蘊(yùn)含了大學(xué)問(wèn)。正確的開(kāi)機(jī)做法是：在打開(kāi)電源后，過(guò)一段時(shí)間再啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，因?yàn)槲覈?guó)家庭用電電壓為220V，但是計(jì)算機(jī)電壓為110V，如果在接通電源后立即啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，由于電壓瞬間增大，會(huì)對(duì)其硬件性能帶來(lái)負(fù)面影響。其次，在關(guān)閉計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，用戶也要注意使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)關(guān)機(jī)，不可以為了省事，在非特殊情況下按動(dòng)主機(jī)按鈕，進(jìn)而確保其使用壽命和運(yùn)行良好。最后，在關(guān)閉計(jì)算機(jī)后，需要拔下電源插頭，這樣不僅省電，同時(shí)也消除了火災(zāi)隱患。
1.2具備計(jì)算機(jī)維護(hù)常識(shí)
首先，用戶在使用計(jì)算機(jī)過(guò)程中，相關(guān)硬件會(huì)發(fā)出一定熱量，特別是在炎熱的夏季，機(jī)箱會(huì)快速升溫，而如果溫度較高，不僅會(huì)影響計(jì)算的運(yùn)行速度，同時(shí)也可能為硬件帶來(lái)傷害，因此，為了保證有效散熱，用戶需要將計(jì)算機(jī)安放于通風(fēng)和陰涼的地方；其次，在下雨打雷等惡劣天氣下，用戶盡量不要使用計(jì)算機(jī)，防止計(jì)算機(jī)遭遇雷擊，進(jìn)而為硬件帶來(lái)傷害；最后，用戶不要頻繁關(guān)閉和啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，如果長(zhǎng)時(shí)間不使用，要通過(guò)正常的關(guān)機(jī)程序?qū)⑵潢P(guān)掉，同時(shí)，為了保證計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，要選擇正版軟件，盜版軟件也會(huì)為計(jì)算機(jī)硬件帶來(lái)一定的傷害。
1.3保證衛(wèi)生環(huán)境良好
通常情況下，計(jì)算機(jī)最佳工作溫度為20～30℃，計(jì)算機(jī)溫度過(guò)高或者過(guò)低，都會(huì)為計(jì)算機(jī)硬件帶來(lái)影響，輕則導(dǎo)致硬件老化，縮短其使用年限，重則會(huì)導(dǎo)致硬件損壞，致使計(jì)算機(jī)不能正常使用。因此，用戶在使用計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，要將其放置于空氣流動(dòng)好以及通風(fēng)效果好的地方，調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)溫度，如果條件允許，可以為其配置專用空調(diào)。同時(shí)，用戶需要注意，不能將計(jì)算機(jī)放置于陽(yáng)光直射下，由于溫度較高，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)運(yùn)行溫度不斷升高，而陽(yáng)光直射也會(huì)為屏幕帶來(lái)一定的損害。計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境的濕度要合理，如果環(huán)境十分潮濕，可能會(huì)導(dǎo)致電路板元件引線和觸點(diǎn)腐蝕生銹，出現(xiàn)短路以及斷路的情況；如果環(huán)境十分干燥，其產(chǎn)生的靜電會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)開(kāi)機(jī)錯(cuò)誤，造成硬件損壞。因此，在冬季或者秋季，天氣寒冷干燥，用戶一定要注意控制環(huán)境濕度，根據(jù)氣候調(diào)解環(huán)境。在陰雨季節(jié)，要保證計(jì)算機(jī)每周工作兩個(gè)小時(shí)，避免由于環(huán)境潮濕而導(dǎo)致元件受潮。用戶在檢測(cè)故障的過(guò)程中，要使用毛刷細(xì)致清理計(jì)算機(jī)機(jī)箱，排除由于粉塵而引發(fā)的故障。
2計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的主要方法
2.1合理分配計(jì)算機(jī)資源
用戶在啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為計(jì)算機(jī)分配動(dòng)態(tài)內(nèi)存和資源，為了保證其工作正常，分配的動(dòng)態(tài)內(nèi)存都是唯一地址。對(duì)于即時(shí)性設(shè)備，系統(tǒng)分配的資源都能夠保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行，對(duì)于非即時(shí)性設(shè)備，系統(tǒng)分配的資源不能完全保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行，因此，需要用戶進(jìn)行手動(dòng)分配，保證計(jì)算機(jī)正常使用。具體分配步驟如下：右鍵點(diǎn)擊“我的計(jì)算機(jī)”選擇“系統(tǒng)屬性”選擇“硬件”選擇“設(shè)備管理器”選擇“屬性”選擇“資源”選擇“設(shè)置基于”選擇“更改設(shè)置”選擇“確定”。在完成上述步驟后，計(jì)算機(jī)配置就已生效。
2.2應(yīng)用系統(tǒng)還原功能
如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題后，用戶需要對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)置，系統(tǒng)還原功能可以滿足用戶的實(shí)際需求。系統(tǒng)還原功能保存系統(tǒng)最好的狀態(tài)，如果用戶在使用中系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，可以使用系統(tǒng)還原功能，將計(jì)算機(jī)恢復(fù)到最好的狀態(tài)。系統(tǒng)還原功能十分實(shí)用，如果計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)任何問(wèn)題，都可以利用系統(tǒng)還原功能將其恢復(fù)到最好的狀態(tài)，并且不會(huì)丟失以前的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)還原后，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度會(huì)得到較大提升。
2.3科學(xué)保護(hù)主機(jī)
顯示器和主機(jī)是計(jì)算機(jī)的兩個(gè)關(guān)鍵組成部分，而主機(jī)對(duì)于計(jì)算機(jī)，如同大腦對(duì)于人體，主機(jī)中的CPU相當(dāng)于大腦，聲卡相當(dāng)于聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)，顯卡相當(dāng)于視覺(jué)系統(tǒng)，主板相當(dāng)于神經(jīng)系統(tǒng)，每個(gè)硬件都有屬于自己的功能和職能，因此，對(duì)每個(gè)硬件的維護(hù)都是至關(guān)重要的。首先，用戶在使用計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，不能頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)，通常情況下，每次開(kāi)關(guān)機(jī)都需要間隔六十秒以上，在進(jìn)行關(guān)機(jī)操作時(shí)，要注重關(guān)機(jī)順序，在軟件全部關(guān)閉后，進(jìn)行關(guān)閉操作，防止出現(xiàn)軟件損壞以及數(shù)據(jù)丟失的情況；其次，如果用戶并非專業(yè)人士，不能隨意打開(kāi)主機(jī)箱，尤其要注意不能在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下觸碰電路板，防止出現(xiàn)電路燒壞以及人體觸電的情況；最后，計(jì)算機(jī)如果處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)下，不能隨意搬動(dòng)機(jī)箱，更不能將主機(jī)與液體容器放在一起。
2.4正確維護(hù)硬盤
硬盤是儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的重要硬件，因此，用戶要重視正確維護(hù)硬盤。首先，用戶不能頻繁進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)操作，頻繁操作會(huì)導(dǎo)致硬盤處于頻繁啟動(dòng)的狀態(tài)下，增加了其出現(xiàn)故障的概率；其次，硬盤要盡量遠(yuǎn)離磁場(chǎng)，否則可能導(dǎo)致其出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況；再次，硬盤處于工作狀態(tài)下，其指示燈會(huì)不斷閃爍，這證明其正在儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，在這個(gè)時(shí)候，用戶不能進(jìn)行關(guān)機(jī)操作，如果此時(shí)突然關(guān)機(jī)，可能會(huì)為硬盤帶來(lái)傷害，因此，需要等到指示燈不再閃爍時(shí)關(guān)機(jī)，在特殊情況下，例如電腦死機(jī)，用戶可以利用熱啟動(dòng)鍵，重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)；最后，為了防止由于病毒感染而為硬盤帶來(lái)破壞，用戶需要安裝正版的殺毒軟件，并且對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行定期病毒查殺，當(dāng)前，主要使用的軟件包括瑞星、360以及卡巴斯基等，用戶還要定期檢查硬盤，確保硬盤數(shù)據(jù)的安全。
2.5正確維護(hù)顯示器
人們利用顯示器開(kāi)展工作和學(xué)習(xí)，因此，為了確保顯示器的正常使用，用戶需要注重以下幾點(diǎn)：首先，顯示器需要遠(yuǎn)離電話卡、銀行卡、手機(jī)以及電視機(jī)等磁性物品；其次，如果用戶長(zhǎng)期不使用顯示器，需要用防塵罩對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，防止灰塵落到其電子元件以及內(nèi)部電路上，出現(xiàn)短路的情況；再次，顯示器不宜過(guò)亮，如果過(guò)量會(huì)導(dǎo)致熒光粉和顯像管老化，縮短其使用年限；最后，分辨率不能超出額定范圍，設(shè)置保護(hù)程序可以有效防止其出現(xiàn)老化的情況。
2.6正確維護(hù)鍵盤與鼠標(biāo)
鍵盤是人們經(jīng)常使用的計(jì)算機(jī)部件，用戶在使用過(guò)程中，需要用力適中，如果用力過(guò)大會(huì)為其帶來(lái)傷害，降低鍵盤彈性，鍵盤要保證整潔干凈，液體不能落到鍵盤上，在不使用鍵盤時(shí)，需要使用保護(hù)罩對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，并且定期清理鍵盤。當(dāng)前，鼠標(biāo)基本為光電式，在使用過(guò)程中，要防止灰塵進(jìn)入鼠標(biāo)中，保證鼠標(biāo)墊的平整和清潔。
3結(jié)語(yǔ)
新時(shí)期下，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已成為人們工作和生活的關(guān)鍵工具，因此，用戶需要注重維護(hù)和保養(yǎng)其硬件，延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)硬件的使用壽命。
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篇13
（一）教學(xué)內(nèi)容方面
隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的計(jì)算機(jī)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品層出不窮，如多核處理器等，這些產(chǎn)品均反映出了計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面最新而且成熟的前沿理論與技術(shù)。為了使教學(xué)內(nèi)容緊跟新技術(shù)的發(fā)展，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)條件不斷進(jìn)行補(bǔ)充和完善，如擴(kuò)充了計(jì)算機(jī)硬件的最先進(jìn)的知識(shí)，如分支預(yù)測(cè)技術(shù)、超標(biāo)量執(zhí)行技術(shù)、微機(jī)的流水線操作技術(shù)、高速緩沖器技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)（分段存儲(chǔ)管理技術(shù)和分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)）、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和高速總線傳輸技術(shù)等，使學(xué)生不僅掌握了基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣。這樣既保證學(xué)員對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有系統(tǒng)性的理解，并與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的最新水平和趨勢(shì)相適應(yīng)，既遵循了教學(xué)管理要求，又努力體現(xiàn)了“基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性”統(tǒng)一，為了增強(qiáng)學(xué)生的直觀性和好奇心，就必須采用多種靈活的教學(xué)方法，如演示法、練習(xí)法和實(shí)驗(yàn)法等。
（二）教學(xué)對(duì)象方面
由于我院非計(jì)算機(jī)類專業(yè)很多，不同專業(yè)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差別很大，在教學(xué)中必須考慮教學(xué)對(duì)象，考慮不同層次學(xué)生的特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如對(duì)我院“2006級(jí)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)”的學(xué)員，由于他們已經(jīng)對(duì)數(shù)電/模電內(nèi)容已經(jīng)有了全面的掌握，對(duì)電路有很好的基礎(chǔ)，因此在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)員自己搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，增加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力，因材施教，采用不同的教學(xué)方法，教學(xué)效果必然提高。
（三）教學(xué)環(huán)境方面
目前我院的教學(xué)設(shè)施得到了飛快的發(fā)展，教室都配有電腦、大屏幕、投影儀、音響等多媒體設(shè)備，電腦聯(lián)接校園網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)音頻、視頻、動(dòng)畫和課件播放。校園網(wǎng)具有千兆速度，在校園網(wǎng)上基于軍隊(duì)院校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)全課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或多媒體教學(xué)。計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室始建于2007年，在隨后的幾年中，學(xué)院投入大量建設(shè)經(jīng)費(fèi)，使本課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備達(dá)到100余套，滿足一人一組教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。為此，教師必須改變傳統(tǒng)一部教科書、一支粉筆、一塊黑板和幾塊電路板的教學(xué)方式，充分利用現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)效果。
（四）教師的個(gè)性要求
教學(xué)方法是多種多樣和豐富多彩的，教師在教學(xué)活動(dòng)中對(duì)不同教學(xué)方法的程序和特點(diǎn)要做出全面的、科學(xué)的分析，根據(jù)自己的習(xí)慣、條件、教學(xué)設(shè)備、環(huán)境、學(xué)生的特點(diǎn)來(lái)選擇教學(xué)方法，充分發(fā)揮個(gè)人的優(yōu)勢(shì)。例如，同樣一節(jié)課的內(nèi)容，因老師不同可能選擇不同的教學(xué)方法：有的選擇發(fā)現(xiàn)法；有的運(yùn)用學(xué)導(dǎo)式；有的采用問(wèn)題探索法；有的選用“疑、讀、導(dǎo)、練”教學(xué)方法，有的綜合各種方法之長(zhǎng)等。教師根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生的特點(diǎn)、個(gè)人的善長(zhǎng)，得心應(yīng)手地運(yùn)用某幾種教學(xué)方法，才能達(dá)到理想的教學(xué)效果。
二、教學(xué)方法多樣化的實(shí)現(xiàn)途徑
在上述理論分析的指導(dǎo)下，為了提高教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，教師從實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)和科研轉(zhuǎn)化等幾個(gè)方面對(duì)該課程的教學(xué)方法多樣化進(jìn)行了改革和創(chuàng)新。
（一）網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立
為了提高《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程的教學(xué)效果，除了開(kāi)展傳統(tǒng)教學(xué)模式外，我們搭建了網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)這種新型的教學(xué)方式，不僅把知識(shí)和技能傳授給學(xué)生，而且培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)的態(tài)度和能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，并使每個(gè)學(xué)生都能得到充分的發(fā)展。通過(guò)該平臺(tái)，一方面教員可以將多媒體信息表現(xiàn)和處理技術(shù)運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)課程講解和知識(shí)學(xué)習(xí)各個(gè)環(huán)節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有信息容量大、資料更新快和多向演示、模擬生動(dòng)的顯著特征，這一點(diǎn)是有限空間、有限時(shí)間的傳統(tǒng)教學(xué)方式所無(wú)法比擬的；另一方面，學(xué)生也可以自主、創(chuàng)新地學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)打破了時(shí)空界限，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，學(xué)生就可以隨時(shí)上網(wǎng)學(xué)習(xí)。并可根據(jù)自己的時(shí)間自由調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度。避免了傳統(tǒng)教學(xué)的平均性進(jìn)度原則。如在我們所設(shè)計(jì)的《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)中，學(xué)生可以通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)評(píng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)給其提出建設(shè)性的學(xué)習(xí)計(jì)劃，學(xué)生隨時(shí)可以根據(jù)自己的水平和建議進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這種模式也體現(xiàn)了因材施教的原則，提高了個(gè)別化學(xué)習(xí)效果，學(xué)習(xí)較好的學(xué)員，可以進(jìn)行探索式的學(xué)習(xí)方式。如在學(xué)習(xí)相應(yīng)芯片的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究分析芯片的編程結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握如何通過(guò)編程使多個(gè)芯片相互配合，設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行模擬調(diào)試。學(xué)生在此過(guò)程中建構(gòu)起雄厚的知識(shí)基礎(chǔ)，增強(qiáng)了有效解決問(wèn)題的能力和技巧；另外，通過(guò)該方式也增強(qiáng)了“教”與“學(xué)”之間的交互性。學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以通過(guò)利用課件、信息資源及智力工具進(jìn)行學(xué)習(xí)而產(chǎn)生互動(dòng)，也可以通過(guò)與在線教師對(duì)話而產(chǎn)生互動(dòng)，學(xué)生之間還可進(jìn)行交流討論，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全交互。
（二）多媒體教學(xué)課件的增強(qiáng)
計(jì)算機(jī)硬件課程內(nèi)容龐雜、涉及面廣、概念抽象、工作原理復(fù)雜和實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中往往感到不易理解，難于掌握。很多同學(xué)學(xué)完本課程，只是通過(guò)背誦記住了幾個(gè)基本概念和原理，并沒(méi)有真正理解和掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)部件的組成和工作原理；沒(méi)有掌握處理器指令系統(tǒng)的精華思想和編程技巧；也沒(méi)有真正理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是如何協(xié)調(diào)工作的，這不便于學(xué)生形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)方面的能力。因此為了提高教學(xué)效果，必須改變傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)手段，而是將文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多類型、多種格式的媒體形式信息進(jìn)行融合，以便學(xué)員更加直觀、形象地理解。如在講解8253/8254可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器芯片的6種工作方式時(shí)，不是一些簡(jiǎn)單的圖片和文字，而是采用動(dòng)畫技術(shù)，當(dāng)輸入控制字后，可以清晰觀察到在不同方式下OUT信號(hào)的變化，以及在門控信號(hào)GATE控制下，不同方式下的時(shí)鐘脈沖波形，這樣不僅使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)起來(lái)，而且增加了學(xué)員的注意力，使學(xué)生清晰看到不同方式的區(qū)別，明白了各種方式的功能和適用場(chǎng)合。
（三）講授方式的多樣化
講授本課程時(shí)，沒(méi)有采用填鴨式、滿堂灌的教學(xué)方法，而是注重啟發(fā)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，如在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，讓學(xué)員收集相關(guān)的資料，利用學(xué)生閱讀教材、學(xué)生實(shí)驗(yàn)和觀察以及實(shí)驗(yàn)測(cè)定等教學(xué)方法，并在分析研究和處理資料與數(shù)據(jù)時(shí)，常采用討論、談話、問(wèn)答、練習(xí)和講解等方法。另外為了提高教學(xué)效果，還常配合以多媒體工具和各種直觀教具。
（四）注重轉(zhuǎn)化科研成果
教師在教學(xué)過(guò)程中，注意到了一些科研項(xiàng)目提供的基本實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)環(huán)境與課堂教學(xué)的相關(guān)性，在對(duì)科研項(xiàng)目添置適當(dāng)器件和改善設(shè)備的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，不僅大大改善教學(xué)硬件條件和手段，也顯著提高了教學(xué)效率和效果。為此，教師特別注重了兩個(gè)方面的問(wèn)題：首先是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)規(guī)范化研究，確定一種“開(kāi)放式”架構(gòu)，以方便系統(tǒng)的搭建以及完成之后仍可進(jìn)行重組和變更；其次是模塊標(biāo)準(zhǔn)化，在硬件環(huán)境、系統(tǒng)功能、程序設(shè)計(jì)等方面形成“可組合”功能。因此，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室采用“多功能”和“寬口徑”的方式，在主要面向本科生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的的同時(shí)，亦可服務(wù)于研究生和部分教師，使其完好率、利用率均得到了較大的提高。
三、結(jié)論
總之，在《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》課程教學(xué)過(guò)程中，教師根據(jù)課程的教學(xué)任務(wù)和要求，結(jié)合教學(xué)的具體內(nèi)容，以提高教學(xué)效果為原則，利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施，通過(guò)采用多種教學(xué)方法，不僅把知識(shí)和技能傳授給學(xué)員，而且培養(yǎng)了學(xué)員的興趣，形成了以學(xué)員為中心的生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)局面，以先進(jìn)的理論創(chuàng)造性地組織教學(xué)，充分發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造性思維學(xué)習(xí)和能動(dòng)性，顯著提高了該課程的教學(xué)效果。。
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