计算机硬件体系篇1
关键词：硬件；课程体系；教学；教材
中图分类号：G64文献标识码：B
文章编号：1672-5913(2007)21-0023-02
目前高校计算机专业本科计算机教学可以分为三个层次：计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础。计算机文化基础包括计算机的基本概念、软硬件基本知识和计算机的基本使用方法；计算机技术基础指软件技术基础和硬件技术基础，包括计算机组成原理、操作系统、微机原理与接口技术、语言、通信和网络原理，等；计算机应用基础指本专业常用软、硬件的应用技术。在这三个层次中，硬件基础课程占有重要的地位，无论是软件开发、网络技术还是工业控制等计算机技术的应用，都必须掌握计算机的工作原理，对硬件支持非常了解。由于目前高校计算机教育中普遍存在着“重软轻硬”的现象，使得计算机应用专业在硬件课程的设置、教学知识体系和内容等方面存在着诸多不尽人意的地方，教学质量难以保证，多数学生的硬件能力都比较差，基本无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。对此本文对计算机硬件课程教学体系及内容中存在的问题和不足进行了分析和讨论，提出了一些教改思路和方法。
1计算机硬件课程教学体系中出现的问题及原因
目前硬件教学中主要存在的问题首先是计算机硬件发展速度太快，教材知识相对落后，学生无法学以致用；其次是实验条件差，缺乏实践环节，学生无法锻炼实践能力，学习困难较大，无法激发学生的学习积极性和创新能力。导致当前状况的原因是多方面的，总的来说有以下几个方面。
(1)认识方面的偏离：目前计算机教育存在着重软轻硬的倾向。很多学生对硬件课程的了解甚少，认为硬件课程只是学习计算机的内部工作原理，在计算机应用当中无关紧要，认识不到硬件技术在应用方面的重要性，再加上相应的实践环节难以保证、课程考试评价体系(包括社会各类计算机考试评价体系)中对硬件实践能力的不重视，导致学生在学习中缺乏积极性。
(2)设备条件方面的不足：硬件课程的教学实施比较困难，设备投资大，通常每门课程需要配备专门的实验设备和相应辅助设备，且对实验室辅导和维护人员的要求也比较高。多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足，实践教学的时间过少，而且验证性实验占绝大多数，造成学生硬件动手能力普遍低下，其创造力无法得到训练，这导致了计算机硬件课程在教学上的不足。其中的客观原因是学校缺乏足够的物质条件和经费，没有条件开展自主创新性实践活动；而其中的主观原因是实践能力在考试评价体系中所占比例过小，实验指导教师的工作积极性不高，指导能力也有限。另外，部分理论教学教师和实验指导教师之间缺乏足够的交流与沟通。
(3)在教材方面的欠缺：一般教材都与实际联系不紧密，且教材知识相对落后，许多客观条件原因限制计算机硬件教学内容的更新。其一，计算机硬件发展太快，真正能反映当今世界微机领域新技术的微机原理教材太少，相应的实验设备和条件几乎没有。其二，计算机硬件知识存在不直观，最新的硬件知识往往包含许多较复杂的技术，讲述起来抽象、枯燥，教学方法可视性和直观性差，致使学生对硬件知识的理解存在困难，学习起来不太容易，教学效果较差。由于组织和实施教学的难度非常大，许多教师偏向于讲述旧的知识。其三，新知识的过快更新给许多教师带来了巨大的工作量和工作压力，熟悉并掌握新的教学知识和内容往往需要几年时间的摸索和实践，因此教师往往跟不上新技术的发展。
(4)课程教学系统性方面的不完整：课程教学系统缺乏足够的系统性，各相关课程以及教材之间的分工与衔接不够规范。其一，硬件课程知识与软件课程知识之间缺乏足够的交叉和互补，学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用；其二，在硬件课程之间缺乏充分的衔接，有些知识点重复，有些知识点缺失；其三，缺乏足够的实践训练。其四，内容多和时间少的矛盾突出。这些都导致了学生的知识体系结构不健全。
根据计算机硬件教学体系中存在的一些主要问题，加强教学体系的系统性、提高硬件教学质量和学生水平、改革教学内容，以适应社会发展的需要，已成为各高校计算机专业迫在眉睫的任务。
2提高硬件课程教学质量的对策
2.1提高认识
计算机系统是硬件和软件的统一，计算机工作的过程，实质上是以硬件为基础执行程序的过程，所有硬件的工作都是软件驱动的结果，而计算机的优良性能是通过复杂的硬件系统结构换取的。只有对软件的载体――硬件、硬件组成、硬件的工作原理理解才能对软件是怎样依附于硬件的全过程有一个飞跃的认识，最终达到对计算机系统软、硬件基本知识的融会贯通。因此，在各硬件课程开设时，应首先给学生介绍该门课程的主要内容、该门课程在计算机专业当中的地位、与相关课程的关系，建立起与软件之间的联系。同时介绍该课程在实际工作中的应用及应必备的知识，以激发学生学习硬件课程的兴趣，让学生真正感觉到，这门课离自己的生活并不遥远。另一方面，在开设各门硬件课程时，可开设相关课程的专题讲座及相关的学术报告，以使学生深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用，通过对新技术和新产品的了解，开阔学生的视野。其次加大实践能力在考试评价体系中所占比例，以促进学生对硬件实践的重视。从而改变大学课堂上“重软轻硬”的现象。实现学生的全面发展，使其具备一个it时代大学生必备的基础知识和基本素质。
2.2正确处理内容先进性与教学适用性的关系
由于计算机硬件技术发展非常迅猛，保持先进性与实用性的统一，并力求做到两者的统一，适时跟踪学科技术发展、更新教学内容是必要的。首先作为课程教学，应尽量选用能反映目前计算机领域内硬件新技术、新成就，能体现出知识性、先进性和系统性的计算机硬件教材，重点要突出基本原理思想和基本方法技术的阐述，以使学生能学到先进的硬件知识。其次又要重视其实用性的一面，尽量拉近学校教育与社会上流行技术、流行产品、流行工具的距离，着力培养学生利用计算机处理问题的思维方式和利用硬件、软件技术与先进工具解决本学科专业及相关领域中问题的能力，以及将来独立获取、掌握新知识、跟踪计算机技术新发展、新应用的能力。使课程的组织内容符合计算机基础教育的固有规律、学科的内涵及联系，以及人的认知规律。可以通过在系列课程教学中引入课程设计，鼓励学生参加电子设计大赛和科技创新活动，以及社会实践实习、毕业设计等综合性实践环节来解决。
2.3保持教学内容的系统性
硬件和软件知识是相辅相成的，它们都包含丰富的知识和先进的技术。计算机硬件知识必须对计算机的体系结构、组成及其核心技术进行系统的描述，以使学生能学到较系统的先进硬件知识。因此，首先在计算机硬件课程教学中完善教学大纲，加强教师之间的沟通，注意课程之间的相互衔接，注意知识点的重叠和互补，以保证教学知识的系统性和完备性。其次要加强计算机软硬件教学之间的勾通，对软硬件课程的教学内容中进行适当的穿插。在“微机原理及接口技术”和“单片机原理及应用”的课程中，可以加入一些利用高级语言对硬件进行编程的实例。在“计算机组成原理”和“计算机系统结构”的课程中，联系“操作系统”课程中i/o管理、内存管理、CpU调度等知识，以引导学生思考，建立必要的知识关联，最终达到对计算机系统(软件、硬件)基本知识融会贯通的目的。同时解决好内容多和时间少的矛盾，计算机硬件技术内涵丰富，学时少和内容多、要求高将是一个一直要面对的主要矛盾，要解决这个矛盾，一要靠系列课程内外体系的整体优化，找到一种相对来说能动态跟上计算机硬件发展步伐的教学和教材新模式；二要靠课程各教学环节功能的统一运筹、合理调动和多种教学方法模式的科学设计、统筹配合；三要靠课堂教学的数字化、现代化。
2.4重视实验和实践环节
计算机应用是一门实践性很强的学科，学生必须具备足够的动手实践能力和社会竞争力才能满足社会要求。计算机专业本科阶段的实践教学对学生理论学习、实践能力、创新能力的培养起到了重要作用。因而一方面必须增加对硬件实践设备的投资，并鼓励教师自主开发一些实验设施，尽可能建设一些与本校教学特点和教学条件相匹配的实验条件；另一方面加强综合性和设计性实验；还要改变现有的硬件实践教学评价体系，增加教学实践的内容，尤其是创新类和设计类的实践环节，并开设硬件综合设计的课程。
3结束语
对计算机硬件课程教学改革，笔者在实践中作了初步的尝试，对推进课堂教学建设，改革课程教学体系，改进教学方法，培养学生的创新精神和实践能力，提高课程的整体教学水平和教学质量起了一定的推动作用。
参考文献
[1]李玲娟,郑彦,王绍橡.计算机课程新模式的探讨与实践[J].南京邮电学院学报(社会科学版),2002，3.
[2]钟乐海,王朝斌,唐新国.高等师范院校计算机科学与技术专业计算机硬件教学改革.四川师范学院学报(自然科学版),2003.
[3]王元亮.计算机教育与素质教育[J].云南师范大学学报，2000.
计算机硬件体系篇2
关键词：硬件课程；实验教学；教学体系
中图分类号：G64文献标识码：a文章编号：1009-3044（2015）02-0109-02
abstract：throughtheanalysisofthedifficultiesthehardwareexperimentteachingisfacing，thispaperputsforwardseveralmeasures.therefore，ahardwareexperimentalteachingsystemwithsystemandcompletenessisestablished；agoodteacherteamofhardwarecoursesisbuilt；andtheenthusiasmofthestudentsismobilized.
Keywords：hardwarecourse；experimentalteaching；teachingsystem
1引言
现代社会中，各种各样的电子产品，如手机、电脑、电视机、洗衣机、微波炉，甚至是最容易被人们忽略的电灯，都在人类的生活中占据了不可或缺的位置。因此，对硬件分析设计方面的要求也随之增多，高校中与硬件知识相关的课程日益突显出了其重要性。然而很多学校相关专业，例如计算机专业的培养方案依然是以软件理论的学习和应用为主，硬件知识的学习和应用仍旧处于次要的地位，学生在硬件方面的动手能力和实践能力尤为不足[1]。
因此，怎样建立科学合理的硬件课程教学体系就成为了亟待解决的问题。
2硬件课程实验教学面临的困境
2.1硬件课程重视度不高
现在许多高校计算机专业的教学依然以软件理论和应用为主，软件类课程学习起来较为容易，通过上机实验也能够很快看到学习的成果，学生持续学习的积极性较强[2]。与之相反，硬件类课程的内容大多较为枯燥，学生学习起来较为吃力，而且实验效果也不那么尽如人意。因此，学生的学习积极性普遍不高。
2.2实验仪器陈旧
很多高校里的硬件实验设备更新换代较慢，加上仪器自身不同程度的损坏，很多硬件实验的效果并不理想。学生更会觉得晦涩难懂，没有成就感。而且，很多硬件课程不能跟上硬件知识发展的脚步，例如“计算机组成原理和汇编语言”课程的内容依然围绕者80x86系列CpU为主要模型进行教学，和CpU的高速发展脱节，不能适应实际需求[3]。
2.3实验教材很少
目前，关于硬件类课程的实验教材不多，适应每个学校自身情况的教材更是一书难求[4]。
因此，每个高校都应该从自身的人才培养方案入手，建立起科学合理的硬件类课程的实践教学体系。
3建立科学合理的实践教学体系
在充分调研和论证的基础上，结合我校2013版人才培养方案的修订，对硬件类课程的课程体系进行了调整，从而构建出具有系统性和完备性的硬件实验课程体系。该课程体系由硬件系列课程、与该课程配套的实践课程、以及部分课程的课程设计三部分组成。从第二学期到第七学期整整三个学年里都有相应的硬件类实践课程安排。硬件系列课程包括“电路基础”、“电子技术基础”、“计算机组成原理和汇编语言”、“单片机原理及应用”、“嵌入式系统及应用”等课程。与这些课程配套实践课程包括“电子技术基础实践”、“计算机组成原理实践”、“汇编语言实践”、“单片机原理及应用实践”、“嵌入式系统及应用实践”。从而保证了每门主要的硬件课程都有与之相应的实践课程。在此之上，还开设了“电子技术课程设计”和“单片机原理及应用课程设计”。通过课程设计，学生必须在两、三周内独立完成一个小型应用电路的分析、设计和实现。通过课程设计，不仅可以实现对该门课程所学知识的综合应用，还可以增加学生的学习成就感，从而对课程的后续学习产生浓厚的兴趣。在课程安排的同时注意先导课程和后续课程之间的顺序和衔接，从易到难，逐步提高，从而达到逐渐强化学生的动手实践能力的目的[5]。
4精心设计实验内容，提高学生学习兴趣
结合我校应用型人才培养目标的要求，和地方企业行业对计算机类专业学生硬件技能的要求，修订相关课程实验教学大纲和实验指导书，形成一系列的前后内容具有承接性的硬件课程实验报告。为了使学生提高对硬件设计的兴趣，在“电子技术基础”的实践课程中，针对编码器和译码器的应用问题，引入采用优先编码器作为主要器件的8人抢答器，以及以译码器作为主要器件的三人表决器的设计。同时指出依据优先编码器设计出的抢答器存在那些弊端，从而留出思考和改进的余地。通过有趣的案例，增加学生对学习硬件课程的兴趣。而遗留的电路缺陷可以在后续“单片机原理及应用”的实践课程中进行改进。也体现了先导和后续实践课程之间的联系和知识量的增加。
5建设教师队伍，加强团队合作
硬件课程讲授起来本就有些枯燥，因此好的授课教师才能够引起学生对这门课的兴趣，吸引学生想去更深入的了解硬件知识。而要想成为好的硬件课程授课教师，一是需要有丰富的教学经验；二是讲授硬件体系课程的教师最好能够将本专业的所有硬件课程都讲授一遍，从最底层的硬件基础课程到最高层的应用型课程。全部讲授一遍的目的不仅仅是教师自身知识的融会贯通，而且可以在讲授中发现课程之间承上启下的关系，明确前置课程和后续课程之间的联系，讲课中就会有针对性的强调和后续课程有关联的知识点，为后续课程的进行打好基础；三是推广集体备课，通过集体备课教师之间可以交流讲课的心得，经验，进度。对课程中的难点重点内容的讲授方法进行经验交流，从而达到取长补短，共同进步的目的。
6革新教学理念，调动学生学习积极性
在传统的教育理念中，教师是授课的主体，学生习惯依赖教师的讲授和指导，而不去自己积极主动的思考问题和解决问题[6]。这样培养的学生必然缺乏创新意识和创新能力，是难以适应科学技术发展要求的。因此在授课过程中要尽量引入案例教学，以案例为驱动引发学生学习的兴趣，激发学生积极主动学习知识的热情。同时要注意先导课程和后续课程之间的联系，尤其是后续课程中要用到的先导课程中的知识一定要点出来，并且从纵向的角度将这个知识点讲的透彻一些。
7引入网络资源，拓展课堂
近几年来，mooC作为一种新兴的网络学习渠道，为学生在课后进行课堂内容的学习提供可非常便捷的平台。只要能够接入互联网，每个学生都能可以在任何地方通过计算机免费聆听全世界各个名牌大学优秀教师的授课。因此，教师在上课的过程中，可以推荐几个和本门课程相关的mooC资源，并可以在课件休息的时间里播放一些相关的mooC视频，提高学生对mooC这种新兴资源的兴趣，同时鼓励学生在课后登录相关网站进行自主学习。而又因为mooC具有较高的开放性，任何人都可以免费注册学习，也就难免具有较高的辍学率，学习者必须要有较高的自律能力才能坚持学完整个课程。针对这一缺陷，教师能够起到一定的引导和督促作用，可以经常在课堂教学中例举mooC课程中有趣的内容或者案例，维持学生持续学习mooC课程的热情。
通过以上措施，科学合理的硬件实践教学体系建立了起来，硬件类课程教师队伍的整体水平得到了提升，学生学习硬件类实验课程的积极性也被调动了起来。有更多的学生愿意在课余的时间多学习硬件课程的相关知识，完成一些实用有趣的硬件电路设计和实现了。这也就达到了硬件课程实验教学改革的最终目的。
参考文献：
[1]鲁荣波，李宗寿，贺宏遵，等.加快计算机硬件课程群实践教学体系改革，提高学生实践和创新能力[J].当代教育论坛（综合研究），2011（2）：109-111.
[2]叶继华，王春兰，甘登文，等.建构适应社会需要的计算机硬件课程教学体系[J].江西电力职业技术学院学报，2007（2）：54-55.
[3]刘新平，郑秋梅，孙士明，等.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].计算机教育，2008，12：117-119.
[4]邹t，徐雨明，魏书堤，等.计算机硬件课程新型实验教学体系改革初探[J].电脑知识与技术，2010（11）：2694-2695.
计算机硬件体系篇3
（一）计算机硬件的概念
计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的物理装置总称。这些物理装置按系统结构要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。
（二）计算机硬件结构特点
以目前最为经典的冯·诺依曼型计算机为架构来说，计算机硬件主要包括：CpU、存储设备、输入输出设备、总线、其他部件。具体介绍如下：1.CpU也称中央处理器，是计算机最重要的组成部分，用来对数据进行各种逻辑运算，是计算机的执行单位。2.存储设备具有记忆功能，分为内存和外村。内存也称主存储器，与CpU直接相连，是计算机中的工作存储器，存取速度快，但存储容量小；外存也称辅助存储器，容量大，例如计算机硬盘、光盘、U盘等。3.输入输出设备简称i/o设备，是计算机与外界联系的桥梁。其中输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，如鼠标、键盘、扫描仪；输出设备是指能把计算机处理结果显示出来的设备，如显示器、打印机、绘图仪。4.总线是连接CpU、内存、外存、输入、输出设备的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。其他部件也很重要，影响着计算机的日常使用，如主板、显卡、声卡、网卡、物理加速器等。
二、计算机硬件系统组成
（一）控制设备。计算机的控制中心由控制设备担当，控制器根据人们事先给定的指令，通过自身功能将指令传达给其他部件，有条不紊地控制着计算机其他各个部分的正常运作。在整个计算机系统中，控制器有着指挥的作用，它的功能对计算机的自动化程度有深远影响。
（二）存储设备。内存储器和外存储器构成了计算机的存储设备，经常把它称为存储器。内存储器是由半导体等材料做成的，并由电路和CpU相连接。计算机进行相关工作时，首先要把用户需要的程序或者相关数据装入内存，然后CpU到内存中读取相关的指令与数据，运算结果的处理上，CpU会将结果写入内存。所谓的外存储器，就是用户用来放置需要长期保存的数据，这也是外存储器的一大优点。
（三）运算设备。所谓的运算设备，就是计算机在运算过程中要用到的，并且能够根据不同的运算、算数装置进行各种算数处理，使数据信号得到全面处理的设备。在人们的日常生活中，运算设备的使用范围较广，它能够使复杂困难的计算变得简单，极大地节约了工作的时间，并提高相关工作的效率，同时也提高了计算机运算的准确性。
（四）输入设备。计算机与人之间所进行的会话是靠计算机中的输入设备完成的，输入设备是接受人的命令或接收数据时需要的必备设备，它的主要功能是将各种信息传输到计算机，再由内部设备进行相关处理。常用的输入设备包括键盘、鼠标等工具，另外，常用到的输入形式有数据、程序等。
（五）输出设备。输出设备主要功能是将计算机内部处理过的信息输出计算机，并将计算机处理的结果以一种人们能够看懂的方式输出的设备。要想得到一个精确地计算结果，必须要借助计算机相关的输出设备。然而，输入设备是将人为的命令以及编程等以计算机能够识别的语言输入到计算机内部当中，供计算机存储以及计算或者进行输出等。
三、如何对计算机硬件设备进行维护
（一）对硬件进行日常维护
计算机硬件是pC的重要组成部分，更是核心部分，对硬件设备做好日常维护，才能保证计算机的正常稳定运行。在对硬件进行维护时应该遵循硬件和软件兼顾的原则。计算机软件和硬件设备相辅相成，软件的正常运行对硬件设备有良好的促进作用。此外，要注意为计算机营造一个良好的工作环境，注意定期对计算机中的各种设备进行除尘。一个干净的工作环境可以增加计算机设备的使用寿命，降低故障发生的概率。
（二）对硬件维护的具体内容
对计算机维护人员来说，对硬件故障进行正确的判断是维护工作中的重要内容。维护人员要结合计算机的内部情况和外部问题对其进行综合分析，准确定位故障位置，从而及时解决问题。判断故障方法：首先，检查电源情况。要认真观察计算机本身的电源、插座或者电源线是否出现故障。其次，检查系统是否正常。硬件设备由计算机系统支配，所以需要检查计算机的系统问题。
（三）硬件维护的步骤
第一，要定期对计算机硬件进行检查，要注意电磁干扰方面的影响问题。第二，安排合理的检查顺序，做到从软件到硬件的检查。因为很多的硬件故障都是由软件引起的，所以要先检查软件的情况，这样可以有效提高工作的效率。第三，注重对电源的检查。电源的性能好坏直接影响计算机的正常工作，如果电源出现损坏，就会导致计算机无法稳定运行。所以在检查时，维修人员要先确定电源没有问题了，再对其他部件进行检查。
四、计算机硬件的维护原则、内容及一般步骤
（一）计算机硬件的维护原则
计算机硬件有其敏感性和特殊性特征，因此维护保养显得尤其重要。在维护计算机硬件时，要遵循以下基本原则：第一，确保软件和硬件兼容、匹配的原则。计算机软件和硬件是相互联系的两方面，不兼容的软件和硬件会对计算机硬件造成极大的伤害。第二，确保计算机有良好的运行环境。首先，保证计算机电压的稳定，使计算机硬件远离频繁跳槽或者电压不稳的电路环境中；其次，定期清理计算机灰尘；再次，及时更新计算机硬件，确保计算机整体功能的协调运转。
（二）计算机硬件的维护内容
在维护计算机硬件故障时，要尽可能选择科学的手段和方法。计算机维护人员要切实提高自身素质，对计算机运行状态进行综合判断和分析，科学确定故障原因和位置，及时妥善处理好各种计算机问题。系统或者电源问题会在一定程度上造成计算机硬件故障，就电源而言，可以对电源线和电源接口进行检查；而就系统而言，要熟悉各种硬件故障。
（三）计算机硬件维护的步骤
维护计算机硬件时要遵循如下步骤：第一，定期检查。及时检查计算机硬件，发现潜在风险和问题，从根源上避免硬件损坏。第二，在检查过程中遵循先软件后硬件的基本原则。大部分情况下，计算机硬件故障都是由软件故障引发的。第三，主机检查在外部设备检查之后进行。第四，首先从电源检查开始，接着进行其他部件的常规检查。
五、对计算机硬件进行故障排查的方法
对计算机硬件进行故障排查的方法有直接观察法、最小系统法、对最小系统进行逐步增减法、组件替换法、组件比较法、隔离尝试法六种。直接观察法即对硬件的工作环境及本身的配置状况进行观察。一旦出现无法正常工作的情况，则可判断是最基本的运行所需要的软硬件出现了问题，可以进行故障隔离。如果要判断出现问题的硬件与状态良好的硬件，在配置与环境设置方面有哪些区别，也可以直接对两整的计算机展开对比。隔离尝试法即通过屏蔽可能导致问题发生的软硬件，来判断是否存在软硬件之间的冲突，进而解决问题。在具体隔离过程中，可以通过卸载或停止运行的方式来屏蔽软件，通过禁用设置或将该硬件驱动程序卸载的方式来屏蔽硬件。
六、结束语
计算机硬件体系篇4
关键词：计算机硬件；虚拟现实技术；虚拟仿真
中图分类号：tp311文献标识码：a文章编号：1009-3044（2016）33-0210-02
随着计算机技术的快速发展，计算机虚拟仿真技术在各领域得到了广泛的应用。计算机虚拟现实技术主要是指通过计算机技术，对现实中的一些实验或者操作进行仿真处理，使现实中的一些难度大或成本高的操作或者实验通过虚拟计算机实验平台来完成。如对计算机硬件的测试、开发以及相关知识学习等等，通过虚拟技术，能有效地将计算机硬件的相关功能、特性以及实验测试直观地展现在人们面前，从而有效提升计算机硬件的实验和操作效率。
1虚拟计算机硬件实验平台概述
虚拟计算机技术又称为计算机虚拟现实技术和计算机虚拟仿真技术，主要通过计算机技术，将一些难度大或者成本高的操作和实验利用现代科技置于计算机中进行完成。从而制造出一些直观的集视觉、听觉以及触觉的虚拟环境，让用户身临其境地进行感受与操作。虚拟计算机硬件实验平台，主要是对对计算机硬件的测试、开发以及相关知识学习等等，通过虚拟技术，能有效地将计算机硬件的相关功能、特性以及实验测试直观地展现在人们面前，从而有效提升计算机硬件的实验和操作效率。通过虚拟计算机硬件实验平台，将计算机中一些复杂的在现实环境中不能直观操作或者操作繁复的过程置于虚拟环境进行操作，并实现现实仿真的效果。
2虚拟计算机硬件实验平台的构建
虚拟计算机硬件实验平台的构建首先必须构建一个完整的虚拟现实系统。虚拟显示系统主要包括以下一个方面，具体如下图1所示：
2.1虚拟现实开发平台
虚拟计算机硬件实验平台的构建，离不开虚拟现实开发平台，计算机硬件开发平台具有一套高性能的图象生成和处理系统。硬件虚拟开发平台是整个虚拟实验平台的核心。其主要负责整个VR场景的开发、运算、生成，是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其他各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。
2.2虚拟仿真交互系统
多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时交互，虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设，它们主要是6自由度虚拟交互系统，比如：力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等等。
2.3虚拟三维显示系统
在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。
3虚拟计算机硬件实验平台的应用
3.1虚拟计算机硬件实验平台在计算机硬件教学中的应用
在计算机硬件相关的教学中，可以通过计算机硬件实验平台，将硬件的一些特性、功能、组装过程等等各种内容设计成各种图形、动画、声音等信息，从而将这些信息在多媒体等工具中进行展现，让学生们在直观的画面下对计算机硬件进行认识和学习。计算机硬件虚拟实验平台对于计算机硬件教学有着很大的作用，主要体现在共享性、交互性、表现性等方面。共享性主要是指在制作好的计算机硬件教学课件可以进行多元的传递和共享，交互性主要是指在课堂上能促使学生进行现场互动，让学生们在计算机硬件知识学习的过程中，身临其境地对硬件相关功能、特性以及组装过程进行全面的了解和操作。表现性主要是指在硬件教学过程中，通过虚拟计算机平台，将计算机硬件及其构件以及组装过程直观地展现在学生面前，让学生产生即时的想象性和沉浸感，能有效提升学生学习计算机硬件的积极性。在计算机硬件教学中，虚拟计算机实验平台主要应用在三维课件的制作、硬件组装的实践操作、虚拟实验室等方面。
3.2虚拟计算机硬件实验平台在计算机硬件设计和组装中的应用
计算机硬件虚拟实验平台在计算机硬件的设计和组装中应用是比较常见的，计算机的各硬件在开发设计中不可能重复地进行现实实验操作，这样的话将浪费大量的成本，而通过虚拟计算机硬件实验平台，将计算机硬件在计算机中进行展示、设计和测试，从而大大降低计算机硬件开发设计的成本。比如计算机硬件的组装，其操作性以及直^性非常强，组装过程中所涉及的计算机硬件非常多，并且计算机一些部件的更新速度比较快，而且相应的设备跟进有点滞后性，所以对计算机进行操作实验往往存在着一定的难度。因此，通过计算机硬件虚拟仿真技术，将计算机各硬件在相关系统或者软件中进行仿真模拟，以构建一个虚拟计算机硬件实验平台，如利用VRmL技术，使用户通过人机界面，对计算机各硬件在虚拟环境中展开组装操作。
其实，虚拟计算机硬件实验平台对于计算机硬件的设计和组装主要体现在以下几个方面，首先体现在对计算机硬件及其各部件的直观浏览上，通过虚拟仿真平台，让用户直观的观看和了解计算机各硬件及部件。其次，体现在计算机各硬件及其部件的组装过程的演示上，通过计算机组装的演示，让应用者能清楚地了解整个组装过程，对整个组装过程有一个整体的把握。最后，对各硬件的功能和特性及其效果进行监测。通过虚拟计算机硬件实验平台，对计算机各硬件的功能和特性在虚拟现实环境中进行实验，这对于新开发和设计出来的硬件性能检测有着巨大的帮助作用。
3.3虚拟计算机硬件实验平台在计算机硬件维护中的应用
计算机技术并不是一层不变的，而是不断发展的。新技术的出现势必会产生计算机硬件设备性能的改变，这一定程度上也促使了计算机硬件维护方法的改变。因此，用户在计算机使用过程中，随着计算机技术的不断更新，其也需要不断增进计算机硬件的维护常识和技能。比如在计算机各硬件设备出现一些故障时，用户应该形成一种维护常识。同时，用户应该对计算机的各硬件及应用状况等知识进行一定的了解，用户应该根据硬件设备的技术更新，而实时地改进其维护方法和知识。而针对这些知识的获得，通过虚拟计算机硬件实验平台是最有效的方法。
综上所述，虚拟计算机硬件实验平台开发将计算机中一些复杂的在现实环境中不能直观操作或者操作繁复的过程置于虚拟环境进行操作，并实现现实仿真的效果。其在计算机硬件教学、计算机硬件设计和组装、计算机硬件维护中得到更为广泛的应用。
参考文献：
[1]蒋青泉.电信交换设备[m].北京：北京邮电大学出版社，2007.
[2]itU-tY.1311（2002）.networkBasedVpns-GenericarchitectureandServiceRequirements[S].
[3]何宝宏，田辉.ip虚拟专用网技术[m].2版.北京：人民邮电出版社，2008.
计算机硬件体系篇5
关键词：中职；计算机硬件；实践教学；系统教学
随着计算机技术在各个行业应用的不断深入，基础计算机人才的需求日益加剧。作为我国基础技术人才培养的基地，中等职业院校计算机教育工作对我国基础技术人才的综合能力有着重要影响。如何从实际应用出发培养学生的实践能力、培养学生计算机理论知识的系统性是现代中职院校计算机教学工作开展的重点。
一、以人才需求为基础进行中等职业院校计算机硬件教学工作
现代社会对专业技术型人才的需求正在向着具有系统理论知识结构、具有较强实践动手能力的方向发展。这一需求的改变使得中等职业院校培养方向必须以实际需求为导向，优化计算机硬件教学内容，使学生的计算机硬件理论知识结构更加完善。同时注重学生实践能力的培养，为其走上工作岗位后快速进入工作角色奠定坚实的基础。教改后的中职院校培养目标加大了对实践能力培养的力度。针对这样的情况，现代中等职业院校计算机相关专业的硬件课程教学中，必须强化理论知识系统性及实践能力，紧跟计算机硬件技术的发展，为中职院校实践型人才培养奠定良好的基础。
二、计算机硬件教学——以实践教学与系统教学的结合为重点
（一）改进计算机硬件教学方式，促进计算机硬件教学实践能力与系统性的提高。
中等职业院校生源结构使得其生源基础较差，学习方式不科学、学习兴趣较低是普遍存在的情况。针对这样的情况，中等职业院校计算机硬件教师必须以科学的教学方式与教学模式提高学生的学习兴趣，同时注重改善学生的学习方法，以促进计算机硬件教学质量的提高，为计算机硬件教学中培养学生良好的实践能力、系统的理论知识奠定良好的基础。
（二）注重理论教学的总结与归纳，提高学生计算机硬件理论知识系统性。
系统的理论知识是培养学生计算机硬件实践能力的基础，是现代中等职业院校计算机硬件教学中的重点。现代中等职业院校的计算机硬件教师应在教学过程中通过理论教学的总结、归纳、回顾性复习等方式帮助学生提高计算机硬件的理论知识系统性，为其实践能力的培养奠定基础。在进行理论教学的过程中，针对学生在具体应用中可能遇到老旧型号计算机的情况。现代中等职业院校计算机硬件教学，除初步对主流硬件技术的介绍与讲解外，还应对计算机硬件发展的历史沿革、技术情况进行教学，以此为学生的实际工作奠定良好的理论基础。通过有针对性的、系统的理论教学使学生获得计算机硬件技术方面的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能，培养学生利用硬件与软件相结合的方法，分析解决本专业及相关专业领域问题的思维方法和初步能力，使学生掌握计算机硬件中具有基础性、系统性、先进性和实用性的基本知识，了解计算机硬件系统结构和工作原理，了解计算机硬件技术的历史、现状和发展趋势，掌握微型计算机使用、组装和维护等方面的技能，能为学生的实际工作提供坚实的理论基础。
（三）以基础实验巩固学生理论基础的同时，培养其实践能力。
在进行计算机硬件理论教学的同时，中等职业院校计算机硬件教学工作还应注重学生基础实验的教学工作，以此巩固学生理论基础的同时，培养学生实践能力。在计算机硬件基础实验教学中，教师要培养学生良好的计算机硬件组装、维护习惯，如维修前断电操作、接触硬件前消除静电等。以此为学生养成良好的实践习惯奠定基础，为其工作中的安全提供基础保障。在计算机硬件教学中，教师还应着重对学生硬件系统检验能力进行培养，减少和降低由于硬件匹配问题造成的硬件故障。
（四）以教学一体化模式促进培养学生系统教学与实践教学相结合的综合运用能力。
现代中等职业院校的计算机硬件教学的理论与实践教学是分开进行的，为了提高学生理论学习的积极性及其对理论知识的“消化”理解，中等职业院校应以教学一体化的模式，压缩单纯的理论课，将理论知识在实践课程中穿行，以此提高学生的学习积极性，促进学生理论知识掌握的同时，培养学生理论指导实践的意识。针对中等职业院校学生毕业方向，在进行计算机硬件教学过程中，还要以学生工作方向为导向，突出实践能力培养的重要性，开展以理论结合实践的实践课程教学。同时，模拟学生可能在工作中遇到的问题，将传统实践教学转变为以模仿工作情景的方式促进学生理论基础与实践的结合。
（五）运用多种教学方式提高学生计算机硬件课程学习的系统性与实践能力。
针对中等职业院校学生基础、接受能力等实际情况的差别，计算机硬件教师要采用多种方式相结合的教学方式来开展计算机硬件的教学工作。通过具有针对性的差异教学方式使不同基础、不同理解能力的学生都能够在教学活动中完成学习任务，达到教学目的。同时，在教学过程中适当应用问题教学法，提高学生的学习兴趣，精讲多练，达到“教学做一体化”满意的教学效果。
三、以高效的课堂教学促进系统教学与实践教学的结合
在进行中等职业院校计算机硬件教学过程中，以系统教学与实践教学为重的教学活动开展还应注重高效的课堂教学，以此在有限的教学课时内提高教学质量。采用基于项目学习的教学方式，培养学生的学习能力和利用所学到的知识解决实际问题的能力。通过学生亲自参与配置计算机，体验选购计算机硬件的过程，以及教师设置的常见问题等加深他们对计算机系统的组成思考与感悟，从而激发学生探究创新的兴趣和愿望，逐步形成勇于质疑、勤于思考、乐于在探究中获得新知的意识和习惯。通过教学方式、方法的改革提高课堂教学的高效性，促进教学工作中系统教学与实践教学的结合，促进学生理论知识系统性及实践能力的提高。
四、结语
根据上述三点的论述可以看出，中等职业院校计算机硬件教学工作的科学开展是基于学生实际应用、工作为基础的教学活动。其需要中职院校计算机硬件教师具有良好的理论与实践基础的同时，还要具有较高的教学理论知识，针对学生的实际情况、工作需要科学的设计教学方式，以此促进教学工作系统教学与实践教学的结合，促进学生实际应用能力的培养，为计算机应用的基础人才培养奠定良好的基础。
（作者单位：梅州农业学校）
参考文献：
[1]陈为国．关于中等职业技术院校计算机硬件教学活动开展的分析[J]．职教资讯，2009，（12）．
[2]韩丽华．中职院校计算机硬件教学中学生实践能力的培养[J]．中职教育信息，2008，（12）．
计算机硬件体系篇6
关键词：硬盘保护卡；联想慧盾保护系统；硬盘；Hpa扇区；写入
中图分类号：tp334文献标识码：a文章编号：1009-3044（2013）01-0085-03
硬盘保护卡也叫硬盘还原卡，是公用计算机房的计算机必不可少的配置，它不仅可以保护硬盘数据，免招人为破坏或病毒入侵，还可以利用网络传送数据，快速地布置系统环境。功能强的硬盘保护卡还具有多分区多系统启动管理功能、硬盘增量数据发送功能。使用硬盘保护卡管理计算机，可以大大减轻机房管理人员的工作量。
1硬盘保护卡在计算机中存在的形式
硬盘保护卡的主要功能是保护硬盘数据，但带有硬盘保护卡的计算机，也难免会出现硬盘损坏，更换硬盘后，如何继续保有硬盘保护卡的功能呢？要解决这个问题，首先要了解硬盘保护卡在计算机中存在的形式。
1.1硬盘保护卡以硬件形式存在
这种硬盘保护卡在计算机中可以明确地看到保护卡硬件，具体又分两种形式：一种是将硬盘保护卡程序固化到一块电路板上，再做成iSa或pCi接口的硬卡，插到计算机的iSa或pCi插槽中，由于硬盘保护卡没有对外输出接口，体积可以做得很小。另一种是将硬盘保护卡的程序固化到网卡的BootRom中，会看到计算机的pCi插槽中有一块带有BootRom的RtL8139网卡。这种硬盘保护卡以硬件形式存在的计算机，可以直接更换硬盘，再安装硬盘保护卡的驱动程序即可。现在的计算机一般都集成网卡，计算机集成商从成本考虑，都已经不采用这种硬盘保护卡了。
1.2硬盘保护卡以软件形式存在
这种硬盘保护卡在计算机中看不到具体的保护卡硬件，而是将硬盘保护卡软件放到其它地方了，具体又分两种形式：一种是将硬盘保护卡程序固化到BioS中[1]，由于BioS的空间有限，这种形式会限制硬盘保护卡功能发挥。另一种是将硬盘保护卡的一部分程序固化到BioS中，而大部分的程序则放到计算机硬盘的隐藏扇区中，BioS中的程序只起到硬件识别及键盘钩子作用，由于大部分程序放在硬盘中，不再受空间限制，程序可以设计得更完美。对于第一种，可以直接更换计算机硬盘，与硬盘保护卡以硬件形式存在的一样，而第二种，直接更换硬盘就不行了，必须移植硬盘中保护卡的程序，否则将失去硬盘保护卡的功能，联想慧盾保护系统就是此种形式。
2联想慧盾保护系统的计算机更换硬盘
如前所述，联想慧盾保护系统的程序一部分在BioS中，还有一部分在计算机硬盘中，直接更换硬盘会失去硬盘保护卡的功能。一般来说，当你需要更换带有联想慧盾保护系统的硬盘时，需要联想维修人员给你操作，维修人员一般不会将制作工具给你。互联网上也提供一些联想慧盾保护系统的制作工具，但由于联想慧盾保护系统的版本众多，很难找到适合你的。经过反复地实验研究，我们摸索出如下几种解决方法，供大家参考。
2.1利用自身功能复制保护系统程序
联想慧盾保护系统的网络复制功能中，有一项“保护系统参数”传送的功能，经过测试，它不仅传送了保护系统的设置参数，也传送了联想慧盾保护系统在硬盘上的一段程序，也就是说，如果利用此功能，将“保护系统参数”传送到新的硬盘上，则新的硬盘也就具有联想慧盾保护系统了。具体做法：将两台具有联想慧盾保护系统的计算机互联网传，1号机作为发送机，2号机作为接收机，互联后在带电状态下，用新硬盘更换2号机硬盘，注意拆盘时先拔电源线后拔数据线，装盘时先插数据线后插电源线，插拔电源线时动作要快速准确。硬盘更换后，就可以用网络复制功能，将“保护系统参数”传送到新硬盘中，然后重启2号机，按F4键就可以安装联想慧盾保护系统了。此方法要求新旧硬盘具有相同容量，也就是具有相同的扇区数（LBa）。现在的硬盘容量越来越大，想找到与以前硬盘相同容量的，这一点很难做到，且此方法具有一定的危险性，所以不建议大家操作。
2.2利用工具复制保护系统程序
计算机硬件体系篇7
论文摘要文章从当前计算机硬件科技高速更新的角度入手，对如何顺应潮流进行相应的计算机硬件组装教学更新实践进行了论述，为新一步的计算机教学改革提供参考。
自上世纪末90年代末开始计算机科技技术的发展日新月异，与之同步的计算机硬件技术也在不断顺应着计算机软件系统进行着高速的改朝换代，从而达到匹配其需求的目的。时至今日，随着人机互动系统的不断完善与普及，各种新颖的输入/输出硬件不断的刷新市场，这都给计算机硬件组装的教学工作提出了新的挑战，如何使计算机硬件教学顺应计算机科技的发展是摆在计算机教育工作者面前的一个崭新的课题。
1当前计算硬件组装教学上存在的主要问题
由于计算机硬件组装教学相对于软件教学来说，教学知识概念比较繁复，而且一些硬件与具有着高集成化的特点，这就是说计算机硬件在教学内容本身上就存在着学习的硬伤，再加上教学时许多问题比较抽象，如果不亲自动手操作很难让学生产生认同感，这就导致了当前学生们普遍的“喜软（件）怕硬（件）”的情绪。同时，由于许多软件教学课程实践中并没有和硬件产生必要的联系，这就容易让一些计算机专业学生产生轻视硬件组装课程学习的心理。而且计算机硬件组装的教学实践中，往往受到课时因素、场地因素、资金因素等客观因素的制约，把本应在探索和实践中进行理解和消化的教学内容，局限在书本上的讲解，这样生硬的“演绎式”教学方式不符合学生的认识规律，也不容易调动学生的主动学习意识，这些就是当前计算机硬件组装教学所面临的最严重问题。
2计算机硬件科技发展的背景
从学生的就业形式上来考虑，学生们所学习的计算机硬件组装知识，必须是计算机产品最前沿的产品，所以制定计算机硬件组装教学实践并不是一个静态的过程，而是要时刻关注计算机市场动态，了解计算机硬件技术的最新发展以及相应配件的换代情况。但这对于计算机学校的财力要求比较高，要尽量协调资源，尽量避免用废弃教学机或是淘汰落后品来进行计算机硬件组装教学实践的情况发生。同时，从2010年对我国计算机维修市场的调查统计中显示，只有5%的硬件维修任务是出在硬件实质损伤维修/维护上，也就是说有95%的的硬件故障任务用简单的更新/更换硬件方法得到解决，粗糙而浪费资源，这客观反映出当前我国计算机硬件市场急需硬件专业技术人才，这也为计算机硬件组装教学工作提供了动力。
3以计算机科技发展为基进行硬件组装教学的原则
3.1将理论和实践操作进行有机结合
首先由于计算机硬件组装教学所涉及到的教学内容，如：电子电路基础、各电子元配件（包括电阻、电容等）工作原理、相关硬件的匹配原理等都是具有着极强知识性和极强实践性的知识内容，需要通过多课时、多层次的实训教学才能达到理想化的教学目的。因为将理论和实践操作进行有机结合是以计算机科技发展为基进行硬件组装教学的首要原则。
3.2以学生就业需求为教学目的
随着当前计算机专业学生就业形式的日趋严峻，以就业为主导向的职业人才培养教育形式已经成为了专业人才培养的核心思路。同样的，计算机硬件行业也迫切需要适合计算机科技发展需求的高素质、高聚合性、技能过硬的复合型人才，要达到这样的人才培养效果，在计算机硬件组装教学设计初期，就要以学生的就业需求为教学根本原则进行设计。
4针对计算机科技发展的计算机硬件组装实训改革措施归纳
4.1灵活应用调研/多媒体手段，激发学生主动学习欲望
不可否认的事实是，当前学生学习计算机硬件组装课程时，绝大多数是被动式学习，只能通过机械的反复操作，反复记忆达到一种，“心里没记住，但手却记住了”的操作熟练状态。这种方式很容易造成对计算机硬件组装学习的厌恶或抵触情绪。所以在具体教学实践中，要尽量的多利用多媒体手段，（当然如果能找到硬件实物则更为理想）模拟制作相应的硬件实体课件，使学生产生兴趣，主动的作到知识点与实物结合。同时，要尽量用多媒体课件代替相对枯燥的板书教学，让学生在单位时间内尽量多的获得信息量，如果多媒体课件制作的工作量比较大，可以进行全体教师的调配，大家分章节制作课件，然后串换使用，这样用多媒体手段进行的演示操作可以使枯燥的硬件装机内容尽量生动地展示给学生，有效地调动学生的求知欲望。而且还要尽量多安排学生在课余时间做一些相关的硬件信息调研或市场调研任务，这样学生在进行实际调研过程中客观了解到所接触到硬件的价值所在，有助于学生对硬件的理解和记忆。
4.2尽最大努力多安排实训课时
计算机硬件组装教学最忌讳的教学效果，就是培养出的学生“眼高手低”，所有的操作知识步骤都能靠着反复死背而记牢，但当进行实际操作或是出现一些灵活问题时就变得不着头绪。因此，要尽学校最大的努力多安排计算机硬件组装的实训课程，这样在学生巩固所学习理论知识的同时还大大提高了学生的动手能力，为以后就业工作实践打下了坚实的基础。
4.3给学生多提供实践操作的机会
学校可以根据自身的情况，与专业公司协商，承接一些计算机硬件维修任务。初期让学生在老师的带领下完成任务，后期达到独立完成维修任务的目的。这样通过具体的问题，学生可以用心的思考所学过的知识技能，并将其用在实处；将课堂上所学到的技能代入到实际存在的故障中，将实训课程的内容和社会中所存在的相关问题相结合，让学生在这样的环境中锻炼成长。并可以和市场上一些专业公司合作，推荐一些在实践操作中比较优秀的学生，去该公司进行实习，进一步刺激学生的学习积极性，将学习与以后走入社会生存联系到一起，让学生对自己的人生提前作出规划。
4.4考核体系的完善
在传统的计算机硬件组装考核体系中，学生的成绩基本都是由实践操作报告来进行分数评定的，这样得出的分数与该学生的实际操作能力有很大出入，因为考核所进行的操作部分题目大多是验证型题目，学生比较容易通过完成，这样所得出的分数不能客观评价学生的计算机硬件组装能力。因此为了针对计算机科技的发展需求，对于计算机硬件组装教学的考核体系也应当系统化，比如制定相应的计算机硬件组装维护考核标准，或是组织学生参加一些国家统一的认证考试，比如：全国计算机信息高新技术考试（即通常说的Citt）、信息产业部推出的硬件工程师认证考试等等。
5虚拟实训室的建立，符合计算机科技发展需求
前文已经提到过根据计算机硬件科技发展的情况，学校应该及时更新实训用计算机硬件材料，但这样的更新耗损非常巨大，尤其现在计算机职业院校多为私立办学形式，这种理想化的硬件组装实训形式无法达到。所以虚拟实训室这种以软件替代硬件的高科技形式就得以发展了，通过市场调研将最新的硬件配件进行编程模拟，这样在简化实验操作程序的同时，也大大弥补了实训资源的不足。而且突破了传统的计算机硬件装机实训教学过分受到时间和空间制约的事实，完成了教学模式的更新。在对市场上新出现的硬件产品进行编程虚拟时，一定要与模拟实体保持一致，对于设备的接口、具体操作法要完整的用多媒体形式进行模拟，让学生达到身临其境的效果。
但必须要强调的是，普通的计算机职业院校是无法达到硬件模拟高度仿真指标的，因此，虚拟实训室不能完全的代替实物实训教学活动。
同时，虚拟实训室是一个依赖硬件实物模拟单元和操作模拟程序存在的实验场所，它从根本上解决了由于经费紧张而无法实现的硬件元器件无法更新的情况，而且由于他是虚拟系统操作，其实训效率远远超过了实物实训，而且由于其实验所用单元完全虚拟，将不会受到规格和品种不全的限制。但由于要求实训过程的逼真，其中各个硬件单元组装教学的过程必须用连续动画效果表示，这些动画的制作非常繁琐。最后要强调的就是，虚拟实训所操作的效果都是将操作进行理想化模式进行的，在和实际操作接轨时可能会出现手动失误或操作缺憾等问题，所以它并不能代替实物实训。
参考文献
[1]万晓冬.计算机硬件系列课程体系改革探讨[J].电气电子教学学报，2007:29.
计算机硬件体系篇8
关键词：硬件课程；内容衔接；优化整合；模块化
1背景
计算机技术的发展是以电子技术为基础，以硬件技术为前提，这给计算机专业硬件系列基础课程内容的教学提出了更新、更高的要求。高等院校已经普遍认识到计算机专业硬件课程教学的重要性。在教学过程中，教师采用各种方式进行相关课程的教学改革，更加注重课堂教学的效果，学生学习硬件知识的主动性比以前都有所提高，这个势头令人欣喜，但是师生们共同的付出与期望回报的目标相比，还相距甚远。究其原因，课程之间内容的衔接和整体优化问题值得我们从事硬件系列基础课程教学的同行们得以深思。
目前高校计算机专业硬件系列基础课程主要包括：电子技术、数字逻辑、汇编语言程序设计、计算机组成原理、微机原理和接口技术等。这些课程虽然特点不同，各有侧重，但它们不仅存在前后衔接的层次关系，而且存在相互渗透的交叉关系。在教学过程中，由于过分强调某一门课的完整性和独立性，忽略了课程之间内容的衔接和整体优化[1]，这严重影响了硬件课程教学效果的提高和专业人才培养的质量，必须采取相应的措施扭转这种倾向。近几年，我们在教学过程中针对这些问题，采取了相应的对策，收到了非常好的教学效果。
1计算机硬件系列基础课程教学中存在的主要问题
1.1课程间缺乏有机联系，学生不能驾驭整个知识体系
高校计算机硬件系列基础课程，学生要经过若干个学期学习，才能掌握其内容。硬件系列的每门课之间既相互联系，又相互独立，各自的内容也比较多，教师在教学过程中往往只注意到每门课的重点，而没有关注各门课之间的联系[2]。对于学生而言，对各门课的知识理解尚且不深，运用也不熟练，他们只能在每门课各自的范围内看到一个个不太完整的计算机硬件系统的模型。有的课程理论性太强而显得抽象，有的则是知识点太多而容易顾此失彼，这使得学生难以将几门课程的内容相互融会贯通，无法全面了解计算机硬件系统的组成、结构及功能。
1.2过分强调各门课的完整性和独立性，部分内容交叉重复
计算机硬件系列课程从知识结构上看，它是构成计算机系统知识中物理结构及体系结构的完整的知识模块，在教学过程中应该从全局考虑，将其作为一个整体统一安排，而目前计算机硬件系列基础课程教学中，大多数教师存在过分强调每门课程的完整性和
独立性，忽视了课程之间内容的衔接和知识的整体优化，导致有些教学内容重复，而有些应该讲授的内容却被忽略掉，导致教学效果不好。例如，在电子技术课程中花费大量的时间进行电路的化简、计算，却没有时间来分析二极管、三极管的特性和a/D和D/a转换的工作过程，而这些内容对计算机的后继课程是相当的重要。又如，在汇编语言程序设计课程中，教师过分强调用汇编语言如何编写复杂的循环、分支程序，如何用汇编语言来实现C中那些求最大公约数、最小公倍数以及排序、查找算法。而忽略了这门课程承担着一个重要的任务，它是为计算机组成原理、微机原理与接口技术等课程的学习提供一些基础知识，要让同学们通过这门课的学习，建立起内存的空间概念，了解指令系统如何组成，只有掌握这些知识，后继的课程学起来才能循序渐进。再如，像中断系统和存储器系统，在计算机组成原理、微机原理与接口技术、汇编语言程序设计等课程中都涉及到，而教师讲解都不完整，学生在学习过程中既感觉重复，又似懂非懂。诸如此类的问题很多，在此不一一列出。
1.3硬件师资力量薄弱
目前，高校相当一部分计算机硬件系列基础课教师是从学校毕业直接进入高校教师队伍，他们经历读硕或读博的过程，本身接受的是精英教育，习惯从书本到书本，从理论到理论。工程实践的经历与经验较少，教师本身对工程实践经验匮乏。例如，有些从事硬件教学的教师对硬件的时钟、脉冲宽度、三态门、总线周期等基本概念及相互关系，并非全面、真正地掌握，这些直接影响硬件的课程教学，同时导致他们对教材的再处理能力下降。有的教师只能照本宣科，至于自己所讲的内容在整个课程体系中到底占据什么样的地位，有什么样的作用，都不了解。另外，学生们当初对这些年轻的高学历教师寄予厚望，实际的教学效果欠佳，严重影响了学生们的学习兴趣，自然学习硬件的积极性就下降了。
2解决问题的途径
针对以上在硬件基础系列课程教学过程中普通存在的问题，根据我们平时在教学中的经验和体会，笔者提出以下几点建议，旨在提高硬件基础课程的教学质量，供同行们参考。
2.1注重硬件课程之间的联系，对硬件系列课程内容进行整体优化
如果能很好地解决硬件系列基础课程内容之间衔接的问题，就可以提高授课效率，同时能改善教学效果。我们采取将相关性较强的课程组合在一起构成一些知识模块，这样能较好地解决课程内容整体优化问题。例如，将数字逻辑与电子技术合并(并非合成一门课)构成电子技术知识模块，将相关课程的教师组织在一起进行讨论，确立各门课的授课内容，构建知识的前后衔接，写出相应的教学计划和实践教学环节大纲，这样既可以使学生受到完整的电子技术综合能力设计的训练，又避免了某些内容重复讲授。又如，将汇编语言程序设计、微机原理与接口技术及计算机组成原理合并构成计算机应用技术知识模块，进行知识组合。汇编语言程序设计不再是一门独立的学科，它是计算机组成原理和微机原理与接口技术等课程的先导课程，与其他课程有着密不可分的联系，通过这三门课的教学，逐步揭示计算机硬件系统的基本工作过程。如果能从整体上把握教学，就可以让学生了解硬件系统完整的工作原理，在基础层次上彻底了解硬件系统。对于这几门课程，主要整合方式有：
1)把汇编语言程序设计和计算机组成原理结合，侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统的理论性教学[3]。这样有利于把计算机组成原理中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来，给学生打下牢固的理论基础。
2)把汇编语言程序设计和微机原理与接口技术相结合，侧重于硬件编程能力的培养。这样有利于学生透彻地了解微机系统，并具备扎实的硬件编程能力，有利于单片机和嵌入式等后继相关课程的学习。
通过上述结合，对课程内容进行了精练，避免大量的内容重复，同时也解决了课时少和内容多之间的矛盾。
2.2加强实践教学，拓展学生的创新思维能力和动手能力
计算机硬件系列课程教学由于课时的限制，我们采取在实验课上只安排一些重点实验，部分容易操作的实验由学生课后完成，实验课后组织同学进行分组集中汇报。近两年，我们将大二、大三的每个学期的最后一周安排成实践周，进行一些综合设计性训练。例如，大二的第一学期，我们会在电子技术和数字逻辑课程结束后，提出一些选题，将学生分组，让学生进行综合设计。同学们看到自己设计的表决器电路、信号灯控制系统，在VerilogHDL中的仿真结果和实际系统完全一致，产生巨大的成就感。再如，在汇编语言程序设计和计算机组成原理完成后的实践周里，我们的同学设计出了多条指令的微程序将其存到epRom中，然后用汇编语言编写相关的应用程序，调用自己编写的微程序，看到预期的结果，他们终于明白了，为什么汇编中自己不能随心所欲地造指令格式。这些都证明了实验课和硬件理论课处于同等重要的地位。
学习之余，我们鼓励学生积极参加第二课堂的学习活动，组织电子设计竞赛课外活动小组，鼓励学生积极参加各种竞赛，接收本科生参与教师的科研课题，如暑期创新实验等。在近几年的电子设计大赛中，学生也收获了不少奖项。2011年10月，在安徽省“炜煌杯”大学生单片机应用技能大赛中，我院派出的6支代表队中，一支队伍取得一等奖、一支队伍取得二等奖、四支队伍取得了三等奖的好成绩，并且还荣获了最佳组织奖、团队二等奖等。
实践证明，上述做法对我们计算机专业学生扎实掌握计算机硬件系列课程的知识，提高他们的学习兴趣起到一个非常重要的作用。在近几年毕业论文的选题中，我们看到了一个非常喜人的现象，选择硬件课题的学生呈逐年上升的趋势，这说明学生们已经有实力控制硬件了。
2.3加强师资队伍建设
要培养适应信息化社会所需要的创新人才，教师首先要有创新性，要对学科专业知识有独到认知与领悟，为此需要教学和科研相长。要做好一个教师，不能只研究教学法，最根本的是要把教的东西搞透，做到深入浅出，才能把课讲好讲活。教师好不好的标准，十分重要的一条是看他在科研上有没有成绩，课上有没有启发性的东西。有一流的科研，才有一流的教学水平。教师教学也不能锁定在一门课程上，甚至固定在一本书里，鼓励教师分别在硬件系列课程、软件系
列课程中交叉上课，进而软硬件课程交叉。
为了提高教师自身的素质，我校鼓励教师积极申报各种纵向和横向课题，通过参与科研项目，提高自己的动手能力。另外，学校有计划地把教师送到一些开发公司、企业和科研单位，直接参与计算机产品的应用开发。例如，我们多次利用暑假派出一些教师参加由计算机实验仪器生产商组织的产品研发研讨班，通过这样的研讨，教师的视角高了，对原理的理解更透了，讲起课来不再空乏无味，因为他们有来自现场的实例，有更高层次的研发视角，同学们学习相关课程的兴趣也浓了。同时，教研组安排有实力、有经验的老教师帮助经验少的年轻教师，安排年轻教师给老教师带实验、当助教，年轻教师的业务水平提高更快。
要想培养出优秀的学生，这对教师提出了更高更具体的要求:
1)教师应具有广泛的知识面、深厚的专业知识，在科研工作中不断地提高自己的业务能力；
2)实行开放式教学模式，将单一的课堂讲授扩大到学生自学、讨论、科研和实践中；
3)实行启发式和讨论式的教学方法，来激励学生的求知欲和想象力，发展学生的求异思想。这些要求都是我们教师要去身体力行的。
2.4加强协作精神的培养
计算机学科知识和技术更新速度快，需要人与人广泛地合作与交流，为此在教学工作中，我们不论年老年少，不论知识层次如何，良好的合作与协作会使我们知识更加丰富。
3结语
计算机硬件体系篇9
关键词 计算机组装 硬件分类 虚拟机
0 引言
计算机组装实践课程作为计算机系学生的一门必修课程，旨在使学生了解计算机的基本组成结构，计算机硬件的相关知识以及组装计算机的一般过程，通过课程的学习使学生可以熟练地对计算机进行拆装并处理常见的软硬件问题。在计算机组装实践的课程中，除了硬件的组装外还有软件的操作如安装操作系统、对硬盘进行分区等，频繁地对硬盘进行以上操作会对硬盘造成很大的损害，因此在软件操作环节引入虚拟环境就显得尤为重要，通过搭建虚拟环境，使操作不损害硬盘寿命，既使学生掌握了相关知识，又节约了更换硬件的成本支出。由此，通过实践操作和虚拟环境的相互配合，可以达到一个更好的教学效果。
1 硬件环节
在计算机组装的教学过程中，一个实验室内所使用的计算机都是相同的，这样既方便了老师讲课，又便于计算机的管理。但是，学生在学习过程中，接触到的也就只有那一种类型的计算机，一种类型的硬件，对于快速发展的计算机硬件而言，是远远不够的，因此，在有条件的基础上，尽量多的增加计算机硬件的种类，有助于学生掌握更多的硬件知识。同时，现在学生在进行计算机组装的操作时，都是将安装好的完整的电脑进行拆解后重新安装，学生在组装时大部分都是依葫芦画瓢，照着安装好的样子来进行组装，无法充分发挥学生的主观能动性，要使学生真正地掌握计算机组装的要领及硬件知识，可以将所有的硬件如主板、内存、CpU、硬盘等分类摆放，同时，各种硬件应有多种类型，如内存应有DDR、DDRii、DDRiii，硬盘有iDe接口和Sata接口等，让学生根据自己所掌握的硬件知识选择硬件，然后进行组装，此举不仅可以增强学生的学习兴趣，同时也可以加强学生对硬件知识的了解和掌握，另外，通过亲手实践，也是学生的动手能力得到了提高，增强了解决实际问题的能力。
对于计算机组装这门课程而言，不仅仅是让学生学会组装一台电脑，更要使学生掌握一些基本的排查硬件故障的能力。对于计算机硬件而言，由于其是高度集成化的电路，我们很难对其进行维修，但我们可以通过排查找出问题硬件究竟是哪一个，以便进行更换或升级。因此，在实验过程中，我们可以在各种硬件中混入一些有问题的硬件，当学生在组装中出现问题的时候，由学生来找出问题硬件所在，这样就更有利于锻炼学生排除故障的能力以及加深学生对于硬件的认识。但是，由于学生毕竟是初次接触计算机组装，有可能会出现各种各样的问题，而有些问题可能并不是由于问题硬件产生的，而是学生自己的操作失误，因此，为了更好地辅导学生和便于硬件的管理，可在问题硬件上标注一些特定的标记，这样，授课教师就可快速地判断究竟是硬件问题还是学生的操作问题，既节约了时间，也可给学生一个明确的解决问题的方向。
对于有些观点诸如通过3D建模软件来建立硬件模型，在计算机上直接进行模拟组装等，其优点和缺点同样明显，优点在于其可以紧跟时展，随时更新硬件模型，和最新的硬件保持同步，同时，通过虚拟环境来模拟组装过程可以避免在实际组装过程中造成的硬件损坏等一系列问题，节约成本的投入。但是，其缺点在于学生接触到的都是虚拟的、虚幻的东西，在真正接触到实物时往往不知从何下手，从而使教学效果大打折扣。对于实践课程而言，动手操作、亲身实践才是课程的目的，否则很容易造成学生“理论知识头头是道，实践操作基本不会”的问题。
由此，若将两者有机结合起来，通过虚拟环境将最新最前沿的硬件知识授予学生，同时，给予学生实际操作的平台，亲自动手组装计算机，既可以使学生了解和掌握硬件的最新发展状况，也可以使学生的动手能力得到加强，对计算机组装的完整过程有一个清晰的了解。
2 软件环节
一个完整的计算机组装过程，不仅有硬件上的，还有软件上的，软件环节通常包括BioS设置，分区软件的使用和操作系统及驱动的安装等，频繁地对硬盘进行分区和操作系统安装时，会对硬盘造成很大的损害，进而影响硬盘的使用寿命，因此，在此环节引入相应的模拟软件和虚拟机可以有效的减少对硬盘的伤害，同时，也可以使学生对虚拟机等软件的使用有一个大致的了解，有助于拓宽学生的知识面。
虚拟机（Virtual machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件，我们可以在一台计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟计算机和本体计算机拥有一样的功能，共享所有的硬件资源，在虚拟计算机上我们可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于本体计算机而言，虚拟机只是运行于其上的一个应用程序，因此，我们在虚拟机中进行的任何操作都不会对本体计算机造成任何影响，但是，对于操作者而言，其在虚拟机中的操作和在真实计算机中的操作是完全一样的，使用虚拟机既保证了计算机的安全性，又使学生掌握了操作方法，可谓一举两得。
现在常用的虚拟机软件有Vmware（Vmware aCe）、Virtual Box和Virtual pC，它们都能在windows系统上虚拟出多个计算机。
在首次使用虚拟机时，其相当于真实计算机的裸机状态，需要我们对计算机的BioS进行设置，对硬盘进行分区等操作，这些操作和在真实计算机上的操作是完全一样的，但是，由于其是在虚拟机中的操作，所以不会对本体计算机造成任何影响，学生在实验时可以任意进行修改并观察实验结果，有助于学生加深理解。
计算机硬件体系篇10
关键词：计算机；硬件故障；解决方法
前言
计算机的出现和计算机技术的发展，为人们的日常带来了简捷高效的生活方式，极大地推动了社会生产力的进步。当前应用计算机平台的群体相当广泛，可以说任何一个行业都和计算机技术有着或多或少的联系，比如制造行业、教育机构、科研机构或是医疗机构，计算机对他们都有着一定程度影响力。
1计算机硬件设备常见故障与原因
在计算机硬件设备实际使用的过程中，经常会出现自动重启、显示器图像色差、死机等故障问题，具体问题与原因表现为以下几点：
1.1计算机硬件设备自动重启故障与原因
在计算机硬件设备实际使用的过程中，自动重启故障问题较为普遍，导致计算机使用人员受到影响，甚至会出现严重的经济损失。
1.1.1电源问题
计算机系统自动重启问题最为常见的原因就是电源问题，就是计算机电源的功率不足，一旦添加了新的设备，或是计算机运行速率提升，就会导致计算机电源负荷提高，很容易引发计算机系统自动重启问题。同时，也会因为电源接触不良，或是电压不稳等出现暂时重启的现象。
1.1.2内存问题
在计算机系统实际运行期间，内存问题较为普遍，就是计算机内存芯片损坏，一般情况下，系统无法有效检测出来，主要因为计算机在长期运行的情况下会产生较高的热量，很可能引发芯片损坏问题，使计算机丧失了系统功能，出现自动重启问题。
1.2显示器凸显色差
在计算机硬件系统中，显示器图像色差问题较为普遍，此类问题出现的原因就是显示器在长时期运行的时候，散发出大量的热量，同时，相关检测人员不能阶段性的对散热设备进行检查，无法及时发现散热问题并解决问题，导致计算机显示器受到崃坑跋欤出现一系列的色差问题。
1.3死机问题
计算机死机问题就是在硬件系统运行的时候，硬盘与主板出现故障，主要因为硬盘与主板在长时间的使用过程中，相关管理人员没有对其进行监测，不能及时发现坏扇区域问题与坏道区域问题，导致在用户交换数据的时候，引发系统死机问题。同时，计算机死机问题原因也可能是硬件之间不兼容，在硬件实际使用期间，相关人员在其中安装了各类程序软件，无法有效调节各类硬件，导致出现硬件不兼容的现象，引发系统死机问题。
2查找计算机硬件故障的方式
计算机技术人员可以应用外部观察法对计算机硬件产生的问题实现诊断，外部观察法多是指应用某些感知措施来为计算机硬件产生故障的源头和位置实现大概的一个判别，其中主要形式是用眼睛观看、用耳朵听、用鼻子闻、用手触摸。当计算机出现故障的时候，首先应该通过对其外部的情况进行观察，这包括看和听，注意观察硬件是否出现变形或者是否存在异响；其次是用鼻子闻，这个步骤的关键在于查找计算机在工作过程中是否产生异常的气味，这种方法可以直接找到故障发生的部位。通常来说，计算机的运行应当在干燥和空气流通的条件下进行，而有些地区的空气比较湿润，在一定程度上会给主机带来伤害，伴着时间的增加，主机内部便会发出难闻的气味，也就意味着计算机硬件出现了故障；最后，通过用手去触摸计算机，感受计算机外部的振动频率以及某些芯片的活动程度，这样能够检查计算机的芯片牢固情况。除此之外，我们还能够使用插拔诊断法：在正常关机的情况下，拆开计算机的主机，对其内部进行完整的观察，步步分析，找到最终的问题部位。继而将故障板卡拔下，打开计算机，假如计算机可以正常工作，那么就表明问题出现在该板卡上。
3计算机硬件故障处理维护措施
3.1电源问题
计算机的电源出现故障是比较常见的问题，这种问题对计算机本身并不会有太大的伤害，然而长期不予解决，计算机其它部分硬件便会因为电压问题出现故障。对于此类故障，建议采取下面措施：首先为计算机的电源线实行检测，测试其导电功能是否正常，然后再为电源的插头实行检测。当前的部分计算机是通过组装方式得到的，这相比品牌计算机来讲，其品质难以得到保障，而且一些独立生产的零件质量也较差，这些都会使电源线和插头产生故障。
3.2内存问题
当前阶段，计算机已然步入到了一个相当先进的时期，因此许多硬件问题也出现了变化，作为严重影响计算机运行能力的内存故障，应当给予足够的重视和研究。当内存出现故障，计算机可能会出现拒绝开机与工作的情况。计算机的屏幕未能正常出现操作系统画面，或是屏幕显示特殊标语，而且机箱会发生异响，那么基本能够判定内存出现故障。处理内存故障的方法可以使用插拔法，比如拔下内存条，对其进行擦拭清理或者可以对其进行更换，如果问题依然存在，则应当对插槽进行检测。
3.3处理器问题
计算机的中央处理器故障是硬件故障中最严重的问题，甚至会导致整个计算机报废。在明确故障后，需要先为处理器风扇的排热性能实行检测，确保风扇干净无污渍，转动速度符合要求，然后再对总体的排热系统实行检修和养护。计算机可以做的工作有许多，负载能力也较强，排热系统的质量在很大程度上影响了处理器的各种功能与寿命，在需要的时候，应当及时更换新的散热器。
3.4硬盘故障及维护
40%的故障都是硬盘故障引起的。硬盘故障通常表现在以下几个方面，零磁道损坏通常开机自检屏幕显示“HDDControllererror”后死机。这种情况只能换硬盘。如果因硬盘故障导致windows初始化时死机，就需要备份数据，防止数据丢失。对于硬盘故障引起的运行程序出错，就需要更换硬盘或隐藏硬盘扇区。如磁盘扫描程序发现硬盘错误甚至坏道。就需要判断坏道的类型，对于逻辑性故障，可利用软件进行修复；对于物理性故障，则需要更换硬盘或隐藏硬盘扇。
4结束语
总而言之，在计算机硬件故障维护处理期间，相关技术人员必须要根据硬件故障问题的分析，采取有效措施对其进行维护处理，这样，才能提高计算机硬件设备运行质量，增强其应用价值。
参考文献：
[1]陶崇福.试谈计算机硬件日常维护及常见故障处理[J].电脑编程技巧与维护，2011（18）：128-130.