计算机硬件的应用篇1
【关键词】计算机；控制系统；软硬件；关键技术
【中图分类号】tp273.5【文献标识码】a【文章编号】1006-4222（2016）01-0209-02
引言
计算机控制系统是实现生产自动化、智能化、高效化的核心技术，是高新技术融合的产物，已在生产中活动中得到了广泛应用。计算机控制系统是自动控制理论与计算机技术的完美结合。计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成，任何一部分故障或缺失都将导致整个系统的瘫痪。目前比较常见计算机控制系统有：DDC系统、DCS系统、FCS系统、pCS系统等。研究计算机控制系统软硬件的应用与关键技术，对于促进计算机控制系统的应用于推广有着重要意义。
1计算机控制系统
计算机又名电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可同时进行逻辑运算及数值计算，具备一定储存记忆功能，可根据程序自动、高速的进行大量信息处理工作，是现代化智能电子设备，由软件系统和硬件系统组成。世界上第一台计算机发明于1946年，是由约翰•冯•诺依曼在宾夕法尼亚大学发明的“电子数字积分计算机”。这台最原始的计算机造价487000美元，由17840支电子管组成，重达28t，用来计算弹道。而现代计算机正在朝着集成化、智能化、自动化、微型化方向发展。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控制对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统，从而实现工业过程自动化控制[1]。计算机控制系统应用的计算机为数字计算机，按照规模可分为：通用、微型、大型三类。计算机控制系统可应用于：生产过程控制、交通工具控制、机械设备控制等领域。通常情况下，由于计算机控制系统中控制机的输出和输入信号为数字信号，而采集到的信号和发送的执行信号为模拟信号。所以需要通过测量元件、变送单元、数模转换器来实现信号的转换与传输，根据要求运算，将信号传送到执行机构，从而对被控制对象下达指令，进行控制。最早的计算机控制系统出现于20世纪60年代，为数字信号控制方式，主要应用于过程控制。随着科学技术的发展，集中式计算机控制系统开始出现，这种计算机控制系统以现代化的微型处理器为核心，在运行中能够进行分层式控制，这种控制模式下能够实现过程控制的：控制管理、集中操作、集中监视。生产、科研等多个领域都对计算机控制系统进行了应用，20世纪70年代，计算机控制系统得到了空前发展，逐渐走向智能化、网络化、集成化。计算机控制系统的发展和进步及其在工业领域的应用，给工业生产带来了巨大影响，有效降低了生产成本，提高了企业利润，提升了生产效率。
2计算机控制系统软件
计算机控制系统由被控制对象和控制部分组成，其中控制部分包括：软件部分和硬件部分。软件部分包含：操作系统、语言处理程序和服务性程序，是能够完成各种功能计算机程序的总和，可分为：应用软件与系统软件两大部分。应用软件通常需要建立在系统软件的基础上才能运行和启动，是为了实现特定控制目的而编制出来的专用控制程序，具有一定针对性和特殊性，如报警处理程序、控制决策程序、数据采集程序、输出处理程序、编码转换程序等等。这类程序在编制过程中通常与控制策略及被控制对象的自身特点有直接关系。目前市面上常见的基于pC总线开发的专用工控组态软件和开发软件有：DeLpHi、VB、mC++、C++、BoRLanD等，这些软件为winDowS平台，提供了i/o驱动程序，oBJ文件，DLL服务，oCX控件，不仅开发界面友好，且操作简单，均为可视化界面，开发效率高，可用于各类应用程序开发。例如，DeLpHi和VB就特别适合应用在有特殊控制要求，且控制点少，管理规模及数据量大的程序开发中。与pC总线相比pLC控制系统的应用软件性价比较高，也是十分适合大规模应用，并且控制性能较强。由于pLC不同于一般系统结构，因此构成pLC控制系统的应用软件通常由：下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通常情况下与pLC硬件相互对应，LSS和Lm90就是典型的下位机软件。下位机软件具有开关量的逻辑控制功能，其功能大同小异，运算能力通常要取决于CpC性能[2]。对于具有特殊控制要求的下位机软件，通常使用SFC和FBD。上位机软件与下位机软件相比，类型更多、更复杂，典型的上位机软件是inteLLUtion和intoUCH、FiX等。以FiX为例，目前FiX支持五百多种不同驱动程序和组态软件，按opC标准开发的程序均可在工控组态软件上运行。此外，DCS系统组态软件也有着十分强大的性能，且各个方面的功能也已经十分成熟，最适合组态编程方式，并且这些程序通用性和移植性较好，可在不同组态编程环境下直接引用，因此开发效率较高，使用非常方便，开发成本低。不同控制系统的软件性能、功能都存在差异。因此，在软件选择时，要正确结合控制特点和实际控制要求，科学选择。
3计算机控制系统硬件
计算机控制系统硬件是整个计算机控制系统的核心及软件运行基础，软件系统功能的实现，性能的发挥需要得到硬件系统的支持。计算机控制系统硬件指计算机本身及设备，包括：计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。常见的计算机控制系统硬件系统有：可编程控制系统、现场总线控制系统、分散控制系统、直接数字控制系统、单回路控制系统、多回路控制系统等。直接数字控制系统的核心是微机，该系统是利用一定数量的设备来实现数据处理与显示，进行控制。通过软件组态，可实现各种不同控制算法。直接数字控制的控制功能丰富，控制灵活性强，不需要增加控制仪表和现场连线，仅需改变控制软件组态，就可进行更高级及更复杂的控制，且具有强大的数据处理与显示功能，根据控制规律便可进行运算，作用于被控制对象。但直接数字控制系统所有控制功能都集中在一台计算机上，集中度较高，这是一种致命缺陷，一旦发生故障，将直接影响整个控制系统的运行，导致无法正常进行控制，甚至会导致数据及信息丢失，造成系统混乱，后果十分严重。分散控制系统虽然也是以微处理器为基础，但采用控制功能分散、显示操作集中设计原则，稳定性和可靠性更高。分散控制系统目前主要应用在：石化、电力、冶金等领域。分散控制系统实现了信号运算、输入、输出、变换过程控制分级、分层，主要配置了i/o插件、主机插件、通信插件、电源插件、操作接口、显示设备、打印输出设备、输入设备、存储设备等硬件设备。最早的分散控制系统开发于1975年，其开发目的是为了分散管理风险，保障系统稳定性和可靠性，提高生产效率，现如今已经成为工业自动化主流系统。目前国际上流行的分散控制系统有：n-90、tDC-300、tewmaC500、maX1、p-400-iCS、toSDiC等。分散控制系统操作集中、显示集中，所以操作方面简单，效率高，功能分散所以安全可靠，且具有较强兼容性。此外，可编程控制系统应用也十分广泛，主要应用工业领域，采用可编程存储器，利用逻辑运算来实现控制，能够控制各种类型的机械设备和生产过程，功能性和可靠性都比较高，可大规模应用。可编程控制系统现场输入接口电路由：微机接口与光耦合电路组成；输出电路由：中断请求电路、选通电路、寄存器组成；开关量按隔离方式可分为：晶体管隔离和继电器隔离两大类。模拟量模块包括：电压型、电流型、脉冲型、热电阻等几大类。基本单元可分为：集成式与模块式、分布式、扩展式。主体结构包括：中央处理单元、存储器、i/o模块、电源及通信接口。可编程控制系统抗干扰能力强、功能完善、易学易用、适用性强、容易改造，且体积小、能耗低、性价比高。
4计算机控制系统软硬件关键技术的发展方向
通过前文分析可以知道，计算机控制系统由控制部分与被控制对象组成，控制目的是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和逻辑判断功能等特点，广泛应用于企业管理和工业生产中，被控制对象包括：各行各业的生产过程、实验装置、家用电器、仪器仪表、交通工具、机械装置等等，可实现高级、复杂、精密的控制效果。先来看计算机控制系统的硬件关键技术发展。近些年随着计算机、网络、信息技术、通信技术的发展和进步，硬件技术水平得到了明显提高，pLC和DCS相互渗透融合成为主流趋势，很显然pLC正在吸取DCS的优势，取长补短，例如DCS的CRt显示功能、网络功能等，而DCS也吸取了pLC的程序控制功能、模块编辑功能、联锁控制功能等，二者间界线越来越模糊，性能差距越来越小。功能的丰富使pLC正在逐步向现场总线控制系统FCS转移。从当前计算机控制系统硬件关键技术发展来看，控制类型呈现多元化，控制设备呈现一体化，系统组合更灵活，且规模可变，风险分散，成本更低。如，DCS作为新型控制模式，其强大的性能以及CRt显示手段，很快就随着单回路可编程控制回路的普及得到了广泛应用，这种控制模式控制功能与数据采集均由单回路可编程控制器来实现，目前已经成为工业控制的通用模式。再来看当前计算机控制系统关键技术，主要发展方向是：网络技术和多媒体集成化、控制与管理集成化、软件技术相互融合化、智能化、开放化。不论是智能程度，还是自动化程度都将越来越高，除了提供基本的比值、串级、前馈、piD控制算法外，还提供了多变量逻辑控制、数据整定控制、自适反馈控制、前馈整定控制、批量生产管理控制、智能模糊控制、统计过程控制等功能。软件编程技术开放性和标准化发展趋势越来越明显，能为各种应用软件提供技术支持。网络化也是当前计算机控制系统关键技术主要发展方向。在intemet背景下，数据传输更快，能够实现数据的共享和高速通讯，大大提高了数据利用率。因此，目前许多应用软件都在融入网络技术。例如，FiX就融入了网络技术，FiX在互联网环境下可直接监控生产控制过程，且FiX已支持动画显示和语音功能，所以应用起来效率更高，控制过程和操作响应速度更快。计算机控制系统的应用优势十分明显，在不久的将来必然成为主流工业过程控制技术。
5结束语
计算机已成为生活、办公中、生产中不可缺乏的重要工具，计算机几乎融入到了现代社会各个领域。计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论的完美融合，实现了机械控制，生产过程控制，大大提高了工业化生产效率和生产质量。计算机控制系统由控制部分与被控制部分组成，其中控制部分由：硬件与软件组成。想要实现控制目的和控制功能，离不开软件与硬件的协调和应用，其关键技术值得研究。
参考文献
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计算机硬件的应用篇2
关键词：比喻教学法、硬件系统、理论基础
信息技术是一门理论与实践联系密切、发展迅速、实践性强、应用广泛的学科。只有掌握牢固的理论知识，才能更好的去参与实践活动，实现理论与实践的相结合。随着计算机技术的发展，人类正步入信息时代，利用计算机及其网络，负责任地获取信息、处理信息和展示信息，是信息时代中小学生必须具备的素养之一[1]。教师作为知识的传播者、课堂的组织者，要求教师具备良好的教学语言水平，因为语言作为课堂师生交流互动的重要手段，是课堂教学取得高效率的关键。比喻法教学是一种比较特别的教学方法，教师要善于运用语言技巧，以达到教书育人的目的。本文将比喻教学法用于计算机硬件系统教学中，取得较好的效果，现报告如下。
一、比喻教学法的含义
比喻教学法是一种打比方的方法，它将两个本质上有异曲同工之处的事物相联系。通常的做法是，选择一个学生熟悉的事物，将其引申至未知或抽象的事物，达到让学生更好地认识新事物的目的[2]。恰当的使用比喻教学法，能起到化繁为简的效果，便于学生理解和记忆。
二、比喻教学法的重要性
计算机硬件系统相关知识的教学对象极其广泛，包含初中生、高中生、大学生。对于处于这个偏远山区的初中生来说，有一大部分从来没有接触过计算机，有一小部分同学会懂得计算机最基本基础操作，极度缺乏对计算机相关理论知识的了解，就更不用说理论与实践的相结合。但是在信息技术学科的教学中，又存在着大量的基础性概念和理论知识，教师若是照着教材去讲述相关知识，往往会使课堂变的枯燥、无味；也使得学生无法更好的掌握相关知识，提不起学习的热情，影响整体的教学质量，曾经作为计算机专业的大学生是深有体会的。这时候若是能够恰当的运用比喻教学法，把繁琐、抽象的知识用通俗易懂、贴近生活的事物来描述，易于学生理解和记忆，极大程度提高了教学质量。
三、比喻教学法在具体案例中的应用
1、计算机系统的整体感知
在学习计算机硬件系统前，要对计算机系统有个整体的感知，为更好的学习相关知识打下基础，教材对计算机系统给出的定义：计算机系统是由硬件和软件组成的有机整体。硬件是计算机的实体部分，它由看得见摸的着的电子元件、各类光、电、机设备的实物组成。软件是由人们事先编制的具有各类特殊功能的信息组成，它是看不见摸不着的。软件的功能和作用是评价计算机系统性能的重要指标，同时软件系统的发挥必须依托于硬件支撑，二者缺一不可[3]。为了使学生理解这一概念，我们使用如下方法类比。
我们把计算机系统，比喻成一个人类，那么计算机硬件就好比人类的躯体，是可以看的见摸的着的实体，计算机软件就好比人类的灵魂、思想。是比较抽象的，是看不见摸不着的东西。一个人若是没有思想，没有灵魂是不行的，空有思想和灵魂也要依托于健康的躯体，只有二者统一才能说是一个完整的人，计算机系统也是如此（如图3-1所示）。这种比喻以通俗易懂，贴近生活的事物阐述了计算机系统的构成，软件、硬件的定义，以及二者相互协调，缺一不可的关系。
硬件：计算机系统里看得见摸的着的设备躯体：人体内，看的见摸的着的器官
软件：各类特殊功能的信息组成，它是看不见摸不着的灵魂：指生命；人格，良心；精神、思想、感情等、它是看不见摸不着的
二者关系：软件的功能和作用是评价计算机系统性能的重要指标，同时软件系统的发挥必须依托于硬件支撑，二者缺一不可二者关系：一个人若是没有思想，没有灵魂是不行的，空有思想和灵魂也要依托于健康的躯体，只有二者统一才能说是一个完整的人
2、计算机硬件系统的学习
通过观察计算机，结合多媒体电教工具的展示，引出一部计算机从外观上看包含：主机、显示器、鼠标、键盘、音箱、摄像头、打印机、扫描仪等，除了主机以外的设备我们称作“外部设备”。引出计算机硬件系统=“主机+外部设备”，主机=“中央处理器+内存储器”，外部设备=“输入输出设备+外存储器”（如图3-2所示）。
图3-2计算机硬件
懂得相关的知识体系，下面用比喻教学法来阐述相关知识，这里把计算机硬件系统比喻成人类的躯体进行讲述，具体如下：
中央处理器CpU：CpU是计算机的核心，由运算器和控制器组成。就如同人类的大脑控制着我们的思想和言行一样[4]。计算机的任何操作，都在cpu的控制下完成，运算器用来完成各种算术运算和逻辑运算；控制器的作用是分析指令程序、控制协调计算机各部件按程序指令工作。
存储器memory：分为内存储器（内存）和外存储器，是一个记忆设备，用来存放数据和程序的。好比人类大脑的记忆功能，当要用到的知识大脑里面没有或者忘记了，才会去查看书籍。电脑也是一样的，CpU根据不同的层级来访问存储器，先访问内存储器，然后才去访问像硬盘、可移动磁盘等外存储器。
输入设备（inputdevice）：是计算机与用户或其他设备通信的桥梁，是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。如同比人类的眼睛和耳朵，是人类沟通世界，获得信息的主要手段之一。
输出设备（outputdevice）：是计算机的终端设备，把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。如同人类的手和嘴巴，把大脑要表达的信息表示出来。
主板motherboard：硬件系统的其他部件全部都是直接或间接的通过主板相连接的。连接线：好比人类的骨骼、韧带一样把身体的各个器官连接在一起。
电源线和数据线：连接主板与各个硬件用的，电源线是电脑供电的途径，数据线是负责主板和各部件数据的传输。就如同人的血管和神经，血管是血液流通的途径，养活身体的各个系统；神经负责把大脑和骨髓个兴奋传送到各个器官。
计算机硬件知识的学习，各个部件的名称、功能是重要的理论基础。为了学生更好掌握相关知识，以图表的形式更好的来诠释比喻教学法（类比如表3-3所示）。
计算机硬件系统人类躯体（比喻描述）
中央处理器CpU：计算机的任何操作，都在cpu的控制下完成大脑：人类的任何行为，都是在大脑支配下完成的
存储器memory：记忆设备，存放数据记忆功能：记忆存放信息
输入设备：计算机输入数据和信息的途径眼睛和耳朵：获取外界信息的手段
输出设备：表达计算机的信息嘴巴和手：表达自己思想
主板：连接其他各部件骨骼和韧带：连接身体各个器官
电源线：为电脑供电的途径血管：养活身体各个系统途径
数据线：负责主板和各部件数据的传输神经：把大脑和骨髓个兴奋传送到各个器官
3、内存和硬盘的认知
刚刚接触电脑的学生，对硬盘和内存的概念很容易混淆。内存是内部存储器的缩写，它是用来调取硬盘的数据供CpU处理，暂时存放数据。硬盘是外部存储器的一种，是用来储存所有的数据。我们用比喻教学法进行相关概念的阐述，如果把硬盘是仓库，那么内存就可以理解成来仓库提货的货车，CpU就象一个加工厂。仓库是永久性存放货物用的，货车只把仓库的东西运到加工厂进行加工，只是临时存放货物用的。经过这样一比喻，便于学生理解，加深了学生对内存和硬盘的认知（类比如下表3-4所示）。
四、使用比喻教学法应该注意的事项
首先，比喻要以浅喻深，喻繁于简，喻体要贴近生活，易于学生理解的。其次，比喻应当贴切、要能很好的阐述本体的特点。再次，比喻要用简洁的语言去阐述，化繁为简。最后，比喻要形象生动形象生动是对比喻的典型性和趣味性的要求。形象生动才能吸引人，才能活跃课堂气氛，才能使学生在轻松中理解抽象、陌生的事物，才能取得较好的教学效果[5]。
实践证明，把比喻教学法应用到计算机硬件系统的教学中，能使抽象知识具体化，使枯燥知识变得形象生动，易于学生掌握相关的知识，教学效果良好。教学有法，但教无定法。教师作为教育教学工作的组织者，应不断的探索好的教学方法，应用到教学课堂中去，为做好教育教学工作而努力。
参考文献：
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[3]魏玉梅计算机组成原理[m]第1版西安交通大学出版社，20048
计算机硬件的应用篇3
关键词:硬件类课程;教学改革;计算机专业;课程建设
多年来,围绕究竟是培养应用型人才还是培养精英型人才的问题,高校中非名牌院校计算机类专业一直争论不休。由于人才培养模式定位不清,导致这类院校的计算机专业课程教学,特别是硬件课程的教学存在着诸多不尽人意的地方。
2009年11月,由中国计算机学会教育专业委员会主办的全国首届计算机应用型人才培养论坛(2009)在首都师范大学召开。会议首次将非名牌院校计算机类专业人才培养模式明确定位于应用型人才培养上。因而,及时开展适应应用型人才培养定位的计算机硬件课程教学改革的研究并深入探讨,十分必要。
笔者结合自己多年的教学经验,探讨了为改善计算机专业硬件课程教学效果,教师在教学中应重点考虑解决的几个问题,分析了这些问题产生的原因,给出了解决问题的方法。
1重点考虑解决的问题
长期以来,普通高校计算机专业硬件课程教学的现状不容乐观,几乎成了人们的共识[1]。要使目前硬件教学的现状有根本的改观,使其真正能适应应用型人才培养模式,下面几个问题必须考虑重点解决。
1.1课程设置与教材问题
课程设置和教材问题一直是困扰计算机专业硬件教学的大问题。在课程设置上,一些院校重软轻硬,硬件课程因人设课,能砍则砍,实在不能砍的则压缩学时等,以上现象时有发生。
在课程内容上,对现行硬件课程体系的质疑多集中在如下两个方面,一是认为课程内容陈旧,如很多人提出现在都在用奔腾计算机系列,而微机原理课程还在讲80X86平台,与实际应用脱节,造成学生没有兴趣学。二是各门课程的衔接不好,有些内容在多门课程中重复出现。
在教材选择上,普通高校往往极力向重点院校看齐,而重点院校的教材都是基于精英型人才培养编写的,未必适合普通院校应用型人才的培养需要。
1.2动手能力培养问题
硬件类课程的教学对动手能力的要求相对较高,而计算机应用型人才的培养定位对动手能力的培养提出了更高的要求。然而,硬件课程教学的特点决定了其实验设备、资金、人员的投入都要比软件课程大得多。软件类课程实验只要有一台计算机,装上不同的软件就可以开设不同的课程实验。但硬件课程则不同。各门课程的设备多不通用,且价值不菲,而且每次实验课都要有电子器件的消耗。
诸多因素使得目前多数普通高校存在着硬件实验室设备投入不足、实验开设不到位等现象,严重影响了学生动手能力的培养。
1.3师资问题
影响硬件类课程教学效果的另一大因素是师资问题。应用型人才的培养主要靠教师的教学实践活动实施完成。很难想象一个平时很少参与工程实践,自身动手能力就很差的教师能培养出合格的应用型人才来。遗憾的是,目前的现状是相当一部分普通高校的教师是从高校毕业后直接进入高校教师队伍的,工程实践的经历与经验很少。他们中大多数是经过读研或读博的过程,本身经历的是精英教育,习惯于从书本到书本,从理论到理论。教师本身对计算机应用知识的匮乏也直接影响到他们的课堂教学,使得他们对教材的再处理能力降低。教材写了什么,上课就讲什么。讲的内容在整个课程体系中占据什么地位,有什么用,这样的问题学生不知道,老师也说不清。学习者总以为学习的内容没什么用,导致学习动力不足。而学生不喜欢学习硬件课程,又反过来影响授课教师的授课热情,从而陷入恶性循环。
1.4学生兴趣问题
学生对硬件类课程的兴趣普遍不高,也是影响硬件类课程教学效果的因素之一。兴趣是最好的老师,学生对课程没有兴趣,很难保证教学质量。
影响学生兴趣的因素很多。一方面,学生普遍认为硬件类课程就是讲计算机内部原理,学了没什么用处,如果教师在开课前没作足够的引导,学生自然不会有兴趣。其次,硬件类课程本身就繁杂,难学难懂,部分教师对硬件课程教学的不到位将导致学生学不懂,跟不上,即使有了兴趣也难以保持长久。再次,硬件类课程不像一些软件编程类课程那样,学过的内容马上就能上机应用,立竿见影,看到效果。而必须经历购买元器件、制版、焊接调试等过程,要有相应的工具和仪器设备。这些对于初学者来说很难做到。不能学而致用,会使学生感觉所学内容离自己很远,对课程的兴趣也会越来越淡。
2解决方法
2.1认真研究课程,选编适合应用型人才培养的教材
在课程设置上,教师首先应提高认识,明确硬件类课程不仅仅只是讲计算机内部结构的,也并非应用方面不如软件有用。实际上,这类课程的更重要目标是培养学生根据应用需求自己组织构造计算机应用系统的能力。在当今嵌入式系统、物联网人才需求越来越旺盛的形势下,对应用型人才的能力要求越来越高,因而硬件类课程设置必须到位。
在课程内容上,对于内容陈旧问题,有人提出不如直接以奔腾处理器为平台讲授微机原理课,但这种方案在教学中很难实施。奔腾处理器过于复杂,初学者很难接受这样复杂的系统。为此,参考文献[2]提出了另一种方案:用“单片机原理与应用”代替“微型计算机原理与接口技术”课程,即以mCS-51单片机系统代替intelx86系统,作为计算机组成原理和体系结构的实例开展教学。由于单片机系统功能和构成简单,便于理解,对于学生理解计算机硬件体系构成,掌握计算机系统的设计和实现技能,可能具有更好的教学效果。因此,在计算机硬件课程系列的设置中,建议增加“单片机原理与应用”课程的教学课时和实验学时,作为必修课程,让学生通过对单片机系统的学习和实验,了解和掌握计算机系统的原理和应用。同时适当减少“汇编语言程序设计”和“微型计算机原理与接口技术”的课时,或者将其精简合并成一门选修课程,将intelx86系列处理器作为一种典型的体系,向学生介绍计算机系统的一个重要分支――微型计算机系统的特点和体系结构及其相关应用技术。这种设想具有一定可行性,可在实践中进一步验证其科学性和合理性。
对于内容衔接问题,可以认真研究课程的内涵,合理确立各门课程的授课内容,构建知识内容的前后衔接、实验环节密切配合的一体化教学与实验体系,写出合格的教学大纲,为教学实施提供具体合理的依据。各门课程的内容界定为基础知识在某门课程中的体现即可,避免在多门课程中重复出现相同的内容,从而对课程内容进行精炼。参考资料[3]将数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、接口技术、嵌入式技术等主要课程的内容进行了界定,笔者以为很有参考价值,现稍加整理,摘录于下:
1)数字逻辑主要讲述数字逻辑的基础器件、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、常用中规模集成电路,如编码器/译码器计数器等内容。
2)计算机组成原理主要讲述通用计算机主要组成部分的组成原理。讲述数据表示与编码,运算方法与运算器实现,一般意义上的指令系统及其设计方法,控制单元构成原理与实现,存储器基本原理与存储器构成、存储系统的构成,输入输出部件与输入输出系统,总线系统等。特别指出,数据表示中的各种进制数表示与相互转化的内容,在计算机导论等课程中己经讲过,在本课程中不讲,但是要求学生熟练掌握。只提示,不深入讲述。
3)汇编语言主要讲述intelx86系列CpU的内部结构与寄存器组织、寻址方式、指令系统、汇编语言的语句格式、汇编语言程序设计方法与技巧等。本课程中不讲二进制数及其各种编码。
4)接口技术以intelx86系列CpU为原型机核心,讲述处理器与存储器、与io设备之间的接口方法,具体存储器的扩展、地址分配等,io端口及编程方法,串行接口与并行接口,a/D与D/a接口等内容。学生通过学习掌握基本的接口实现方法。
5)嵌入式系统从应用角度出发,直接结合目前广泛使用的嵌入式系统,讲述一般的组成原理,以一种具体的嵌入式系统为例,从其内部结构、操作系统定制、驱动程序编写、具体的io接口等部分,实现具体应用系统的设计和实现。
笔者以为,上述课程内容界定中,如果能在数字逻辑中增加VHDL和FpGa/CpLD的内容就更好了,可以在后面的计算机组成原理课程的实验和综合设计中直接使用VHDL和FpGa/CpLD,来完成相应功能部件的设计。而在嵌入式系统课程中,也可以用到相应技术,这对于培养应用型人才十分有利。
而对于教材问题,短期内可组织学科专家精选现有教材,使所选教材尽量适应应用型人才培养的教学需要。也可以按照教学大纲自己编写讲义,同时指定几本参考书。在长期考虑中,则可以组织有能力的教师自己编写合适的教材。
2.2加强实验室建设,提高学生动手能力
为提高学生动手能力,必须加强实验环节。
首先,学校应该提高对学生动手能力培养的认识,加大对实验室的投入,保证实验室所需的设备、场地、人员的配置到位。特别是实验室应该配备足够的专职实验员及实验教师。在此基础上,要认真组织专业教师研究实验内容及开课方式。应用型人才的培养必须加大实验内容的比例,完善基础性实验,做好综合性实验,加强设计性实验。增加实验考核分值。
仅仅依靠课内实验的训练还远远不够。还必须通过不同形式的实践教学活动进一步提高学生的动手能力,加强对学生实践能力的训练。而开放实验室是培养应用型人才必不可少的训练平台。另外,还应该鼓励学生积极参与课外科研训练实践、大学生电子竞赛等活动。通过这些实践活动,学生能够将所学知识进行综合归纳,提高对计算机硬件课程的深入理解,并提高计算机的应用水平。
2.3加强师资培训,提高师资质量
打铁先得自身硬,要把学生培养成应用型人才,教师自身必须是计算机应用的高手。为此,一方面要鼓励教师申报纵向和横向课题,通过参与科研课题提高自己的动手能力。另一方面,应有计划地把教师送到一些开发公司、企业及科研单位,直接参与计算机产品的应用开发。
而要教好硬件课程,教师本身必须能站在一定的高度,把握课程,驾驭课程。在开课之前,教师应该依据教学大纲处理教材,不应该教材写什么就讲什么。要做到这些并不容易,一方面,学校应该定期对教师进行业务培训,另一方面,学校也应该安排有实力、有经验的教师传帮带经验较少的年轻教师。安排年轻教师给受学生欢迎的教师做助教、带实验,对提高他们的业务素质很有好处。
2.4千方百计提高学生学习硬件的兴趣
提高学生学习硬件的兴趣至关重要,要想尽一切办法提高学生学习硬件的兴趣。
首先,要让学生清楚认识到每一门硬件课程都很有用,也很重要,使他们主观上想学。为此,在上每一门课程前,教师先要舍得花时间讲清这门课程在整个计算机体系中所处的位置,特别要下功夫讲该门课程有什么用途。如有的课程,可以对学生说是考研科目,而有的科目,则可以对学生说是进入嵌入式系统、物联网等当今计算机界最热门的领域必须掌握的基础课程,而在就业形势十分严峻的情况下,这些领域人才需求如何旺盛等。学生认识到这门课程的用途,才能对其产生兴趣。
其次,要根据学生层次调整课程内容,保证学生能学得懂,跟得上,使他们能学进去。为此,授课教师在上课前要依据教学大纲,根据授课对象的接受能力认真处理教材。在授课中,要把哪些是重点、哪些是难点,每一部分内容需要熟练掌握、还是一般掌握、或者了解一下就行,对学生说清楚,避免学生在一些难以理解而又不是重点内容的问题上纠缠过多。在教法上,可根据具体内容灵活采用多种教学方法,如任务驱动法、案例教学法等。学生能学得懂、跟得上,学习兴趣才能保持长久。
再次,要创造各种实践机会,加强动手能力训练,使学生学有所用,能看到应用成果。为此,教师应根据各门课程的不同特点,在正常的实验课外安排各种实践环节。如数字逻辑电路、单片机原理这种实践性较强的课程,可在课程结束后安排一次课程设计;像计算机组成原理课,可安排eDa设计,采用FpGa/CpLD设计CpU等;而单片机原理课程,可引导学生使用proteus软件仿真,使学生即使离开实验室也能方便地动手实践,在实践中学习。鼓励学生参与教师的科研项目。鼓励学生组织各种课余实践小组,并为他们配备指导教师及实践环境。鼓励学生参加各类竞赛,并公开地奖励获奖者。学生见到了应用成果,就会有成就感,从而提高学习兴趣。
3结论
导致普通高校计算机专业硬件课程教学效果不佳的因素很多,但理顺了课程设置与教材问题、学生动手能力培养问题、师资问题和学生学习硬件的兴趣问题,就会使硬件课程教学现状得到较大程度的改观。
参考文献:
[1]王艳玲.计算机专业硬件类课程教学改革探讨[J].计算机教育,2009(20):90-92.
[2]章韵,倪晓军.应用型专业计算机硬件课程体系建设的探讨[J].计算机教育,2009(4):99-101.
[3]马礼,张永梅,宋丽华.培养计算机类专业学生硬件方向创新能力的研究与实践[J].计算机教育,2010(2):1-4.
HardwareCourseRenovationtoappliedtalentsmajoringinComputer
SHenGLin-yang,LiLi-ping
(instituteofComputerScienceandinformationengineering,HarbinnormalUniversity,Harbin150080,China)
计算机硬件的应用篇4
【关键词】医院计算机硬件故障影响因素解决策略
在当今医疗技术不断提高的背景下，计算机在医疗发展中扮演了十分重要的角色，医院的信息中心工作中逐渐引用了计算机技术，实践表明，只有提高医院计算机硬件的质量，才能实现医疗技术水平的提高。另外，计算机硬件作为计算系统的关键，它的健康运行也是计算机总体稳定发展的基础。由此可见，计算机硬件的健全对医疗发展以及计算机网络自身发展有着重要的意义。但是，现阶段的医疗中心常出现计算机硬件故障，严重影响了医疗工作的进行，因此，有关人员要通过分析医院计算机硬件产生故障的原因为故障的解决提供指导。
1现阶段我国医院计算机应用分析
根据调查显示，我国现阶段的医院计算机应用的硬件设施由于医院领导者对信息科建设的认识不够存在质量问题，很多医护人员为了自身的利益忽视对计算机网络的关注和维护，使得医院的计算机应用工作效率低下。首先，在现阶段的医院计算机应用中，对患者的信息存储以及网络资源处理方面不够及时，没有配备先进的信息软件对医院计算机的硬件使用进行强化，使得医院的医疗水平较为落后和封闭。其次，对于医院一些繁琐的日常工作，比如：医院的挂号、缴费、住院等手续没有利用计算机对其进行优化处理，使得医护人员的工作变得繁琐而沉重。再次，医院没有形成依赖计算机的自动化办公，使得医疗效率较为地下，甚至还会造成因信息设备不足医疗事故的发生。
2医院计算机硬件故障的原因
2.1计算机硬件质量存在问题
计算机在生产的过程中，由于各种原因使得计算机的硬件质量得不到保障，会出现计算机硬件内部元件性能不好、计算机硬件材料不符合标准、计算机硬件与其他设备接触不良等问题。另外，计算机的硬件中的一些部件一旦超过使用期限，也会出现不同的故障。因此，计算机硬件质量的问题是导致计算机硬件故障的内部原因。
2.2外部环境导致计算机硬件故障
计算机硬件的使用期限不仅受到计算机内部自身因素的影响，还受到不同外部环境的影响。比如，当外界环境的温度过高时候，计算机硬件的性能就会受到损害；当外界环境过于潮湿的时候，计算机硬件的电路设备也会受到损害；当外部环境致使计算机硬件的工作超负荷时，电网、电流、电压等也会受到影响，从而导致计算机硬件出现故障。
2.3人为原因导致计算机硬件故障
计算机操作人员对计算机使用的不规范，比如在计算机设备进行工作时突然带电拔掉电源；错误对计算机设备的插座进行随意插拔等，再加上使用者对计算机的操作能力有限以及计算机在运输中人为造成的颠簸等是导致计算机硬件故障的人为原因。
3医院计算机硬件维护的措施
3.1计算机硬件设备故障维护要遵循一定法则
计算机硬件设备的维护要遵循一定的设备排障法则。在计算机硬件设备的故障分析和检修中，首先，要坚持先考虑系统注册表、硬盘主引导扇区等软件因素，再对硬件进行考虑；其次，要先考虑系统信息报错等有关的系统主机的问题，再考虑计算机主机的问题；再次，要先检测计算机电源设备的问题，再考虑计算机其他部件的问题；最后，对计算机硬件出现的故障问题要先考虑出现问题的简单因素，再考虑出现问题的复杂因素。
3.2重视对计算机硬件设备故障的分析
第一，在计算机设备初次启动时，如果电源指示灯工作正常，但计算机显示器没有反应且出现嘀嘀的声音，可以推断出计算机的内存出现了问题。第二，计算机内部的显示卡出现问题也会出现嘀嘀的声音，不同的是报警声响是一长两短。第三，当按下了电源开关，电源显示灯没有反应、风扇不运转，可以推断是电源出现了故障。第四，计算机的软件设置存在问题会影响硬件系统的运作。第五，计算机正常运转的时候会突然出现死机，可以推断计算机的硬件、病毒、软件冲突等方面出现了故障。
3.3加强对计算机硬件设备中主机和主板的维护
计算机部件中主机和主板作为其核心部分，对医院信息工作的进行有着重要的作用。因此，要加强对计算机硬件设备中主机和主板的维护。在对主机的维护方面，首先，要对主机定期进行清洁，保持计算机的稳定运行；其次，要在对计算机主机进行清洁之后，将计算机主机按照原有的步骤组装，保证计算机硬件的安全。在对主板的维护方面，首先，要做好对硬件设备的散热，不能随意进行热插和热拨；其次，要保持主板进行良好的接触，保证主板运行的稳定；再次，要加强主板的防静电工作，减少由于主板瘫痪带来的不便。
3.4加强对计算机硬件设备中硬盘、光盘、光驱的维护
硬盘是计算机的存储装置，存储了医院的大量信息，要加强对计算机硬件的维护。但是由于计算机硬盘自身特点的弊端，使其很容易在应用中受损。因此，在计算机的使用中，首先要减低计算机硬盘的负荷；其次，要加强对光驱的清理，特别要注意光驱的激光头不能接触酒精。
3.5提升医护人员对计算机硬件的维护能力
医院应从实际出发，积极构建有效的计算机设备维护机制。首先，要加强对医护人员的计算机硬件设备知识的培训，并要从外部聘请一部分专业的计算机人员；其次，要加强对计算机硬件设备信息的记录、归档、跟踪，加强对计算机硬件设备的保养以及维护的宣传。
4结语
综上所述，计算机的硬件设备支持的信息科是医院设备系统的关键，因此，要加强对计算机硬件设备的维护。只有这样，才能提高医院工作的水平、完善医院医疗设施的健全，推动医院信息科的不断发展。同时，医院有关人员还要加强对计算机的创新，使计算机的使用跟上时代的步伐，不断完善计算机硬件设备的功能。
参考文献：
[1]郑胜妹.浅谈医院信息科计算机硬件的维护工作[J].信息与电脑（理论版），2011（04）：175.
[2]练少春.对提升医院计算机硬件维护工作水平的探讨[J].计算机光盘软件与应用，2013（20）：142-143.
计算机硬件的应用篇5
1现阶段我国医院计算机应用分析
根据调查显示，我国现阶段的医院计算机应用的硬件设施由于医院领导者对信息科建设的认识不够存在质量问题，很多医护人员为了自身的利益忽视对计算机网络的关注和维护，使得医院的计算机应用工作效率低下。首先，在现阶段的医院计算机应用中，对患者的信息存储以及网络资源处理方面不够及时，没有配备先进的信息软件对医院计算机的硬件使用进行强化，使得医院的医疗水平较为落后和封闭。其次，对于医院一些繁琐的日常工作，比如：医院的挂号、缴费、住院等手续没有利用计算机对其进行优化处理，使得医护人员的工作变得繁琐而沉重。再次，医院没有形成依赖计算机的自动化办公，使得医疗效率较为地下，甚至还会造成因信息设备不足医疗事故的发生。
2医院计算机硬件故障的原因
2.1计算机硬件质量存在问题
计算机在生产的过程中，由于各种原因使得计算机的硬件质量得不到保障，会出现计算机硬件论文内部元件性能不好、计算机硬件材料不符合标准、计算机硬件与其他设备接触不良等问题。另外，计算机的硬件中的一些部件一旦超过使用期限，也会出现不同的故障。因此，计算机硬件质量的问题是导致计算机硬件故障的内部原因。
2.2外部环境导致计算机硬件故障
计算机硬件的使用期限不仅受到计算机内部自身因素的影响，还受到不同外部环境的影响。比如，当外界环境的温度过高时候，计算机硬件的性能就会受到损害；当外界环境过于潮湿的时候，计算机硬件的电路设备也会受到损害；当外部环境致使计算机硬件的工作超负荷时，电网、电流、电压等也会受到影响，从而导致计算机硬件出现故障。
2.3人为原因导致计算机硬件故障
计算机操作人员对计算机使用的不规范，比如在计算机设备进行工作时突然带电拔掉电源；错误对计算机设备的插座进行随意插拔等，再加上使用者对计算机的操作能力有限以及计算机在运输中人为造成的颠簸等是导致计算机硬件故障的人为原因。
3医院计算机硬件维护的措施
3.1计算机硬件设备故障维护要遵循一定法则
计算机硬件设备的维护要遵循一定的设备排障法则。在计算机硬件设备的故障分析和检修中，首先，要坚持先考虑系统注册表、硬盘主引导扇区等软件因素，再对硬件进行考虑；其次，要先考虑系统信息报错等有关的系统主机的问题，再考虑计算机主机的问题；再次，要先检测计算机电源设备的问题，再考虑计算机其他部件的问题；最后，对计算机硬件出现的故障问题要先考虑出现问题的简单因素，再考虑出现问题的复杂因素。
3.2重视对计算机硬件设备故障的分析
第一，在计算机设备初次启动时，如果电源指示灯工作正常，但计算机显示器没有反应且出现嘀嘀的声音，可以推断出计算机的内存出现了问题。第二，计算机内部的显示卡出现问题也会出现嘀嘀的声音，不同的是报警声响是一长两短。第三，当按下了电源开关，电源显示灯没有反应、风扇不运转，可以推断是电源出现了故障。第四，计算机的软件设置存在问题会影响硬件系统的运作。第五，计算机正常运转的时候会突然出现死机，可以推断计算机的硬件、病毒、软件冲突等方面出现了故障。
3.3加强对计算机硬件设备中主机和主板的维护
计算机部件中主机和主板作为其核心部分，对医院信息工作的进行有着重要的作用。因此，要加强对计算机硬件设备中主机和主板的维护。在对主机的维护方面，首先，要对主机定期进行清洁，保持计算机的稳定运行；其次，要在对计算机主机进行清洁之后，将计算机主机按照原有的步骤组装，保证计算机硬件的安全。在对主板的维护方面，首先，要做好对硬件设备的散热，不能随意进行热插和热拨；其次，要保持主板进行良好的接触，保证主板运行的稳定；再次，要加强主板的防静电工作，减少由于主板瘫痪带来的不便。
3.4加强对计算机硬件设备中硬盘、光盘、光驱的维护
硬盘是计算机的存储装置，存储了医院的大量信息，要加强对计算机硬件的维护。但是由于计算机硬盘自身特点的弊端，使其很容易在应用中受损。因此，在计算机的使用中，首先要减低计算机硬盘的负荷；其次，要加强对光驱的清理，特别要注意光驱的激光头不能接触酒精。
3.5提升医护人员对计算机硬件的维护能力
医院应从实际出发，积极构建有效的计算机设备维护机制。首先，要加强对医护人员的计算机硬件设备知识的培训，并要从外部聘请一部分专业的计算机人员；其次，要加强对计算机硬件设备信息的记录、归档、跟踪，加强对计算机硬件设备的保养以及维护的宣传。
4结语
综上所述，计算机的硬件设备支持的信息科是医院设备系统的关键，因此，要加强对计算机硬件设备的维护。只有这样，才能提高医院工作的水平、完善医院医疗设施的健全，推动医院信息科的不断发展。同时，医院有关人员还要加强对计算机的创新，使计算机的使用跟上时代的步伐，不断完善计算机硬件设备的功能。
参考文献：
计算机硬件的应用篇6
关键词：计算机；硬件技术；思考
前言
硬件是计算机的重要组成部分，而硬件技术的发展决定着计算机系统的技术水准与完善水平，对国内计算机网络行业发展产生重要影响。在计算机的硬件组成看，运算器、控制器、存储器、输入和输出设备是主要构件，在计算机运行过程中，发挥其独特的作用。通过对计算机硬件技术的发展与完善，其技术水平得到明显的提高。在学习计算机硬件技术知识内容后，我能够对该技术有着进一步的了解和认识，并进行深入的思考。
1计算机硬件的构成及作用
软件设施、硬件设施是构成计算机的重要部分，以硬件为例，其构成也相对较为复杂，对计算机的有效运行发挥着重要作用。首先，运算器，能够对计算机数据信息进行加工与处理，借助控制器，可以与存储器之间相互转换数据信息。这是CpU的重要部件，对数据计算发挥着重要影响，也是决定计算机运行效率的关键。其次，控制器，相当于计算机系统的控制指挥中心，与运算器共同组成中央处理器，可分析系列指令，并根据指令而发出控制命令信号，促进计算机各部件的协调工作。可见，控制器如同人体的大脑或中枢神经系统，对计算机的正常运行发挥重要作用。再次，存储器，相当于记忆装置，能够对用户的保存信息读取。通常，存储器是由主存、辅存两部分组成，计算机运行的程序和数据信息内容大多在主存储器中存储。最后，输入和输出设备，是实现计算机与人交互的重要部件［1］。
2计算机硬件技术分析
2．1开发技术：当前，开发技术主要表现在嵌入式硬件平台开发方面。该平台为嵌入式微芯片提供工作场所，借助处理器和系统设备，使其能够正常运作。对于嵌入式的计算机硬件，由嵌入式处理器、控制器、数字信号处理器等组成，可将计算机硬件的工作效率提升层次。其中嵌入式控制器发挥重要作用，其在单片机的内部芯片中具有诸多功能，如集成总线、脉宽调制输出等，不仅能够降低控制器的成本，而且其体积下，有利于计算机朝着为控制的方向发展。在计算机开发技术水平提高中，相关技术人员应加强对数字信号处理器的开发力度，缩小其体积，同时也加强其工作能力，达到提升计算机硬件整体性能的目的［2］。
2．2加速技术：近年来，计算机硬件加速技术得到广泛的应用，能够提高计算机的处理速度。加速技术主要有：Huffman算法、XmL、像素光照计算、CUDa等硬件加速技术，利用硬件模块代替软件算法，能够发挥影响速度快的优势，对数据信息内容进行快速处理，达到提高计算机工作效率的目的。计算机硬件加速技术研究中，可借助芯片、处理器等硬件元件，用以解决CpU的诸多问题，减小CpU的压力，使其能够运行其他程序。就我国计算机的发展趋势看，硬件加速技术是计算机硬件技术未来发展的重要方向，技术人员能够在该方面有着突破性进展，有利的促进我国计算机技术的发展进程［3］。
2．3硬件存储技术：从存储技术看，是计算机得以在社会众多行业领域中有着广泛应用的重要技术支持，伴随计算机技术水平的提高，存储技术也逐渐实现突破。目前，常见的计算机硬件存储技术主要包括：首先，DaS技术，其存储设备在连接装置的作用下，可以直接连接计算机，具有操作简单、成本低廉、性能良好的优势和安全性低、扩展性差的劣势。其次，naS技术，这是专门为网络数据的存储而开发和研究的新型服务器，具有独立的pC服务器，尽管其扩展性能良好，但数据传输速度并未达到理想标准，而且在使用过程中，单点故障相对较多，对计算机正常运行有影响。最后，San技术，可以形成存储网络，其扩展能力较强，而且数据信息的传输速度十分快，但应用该技术的成本相对较高，且对技术水平的要求更高。
2．4故障诊断技术：在计算机硬件运行中，可能发挥故障，相关人员应对故障加以合理的定位及检测。为能够及时开展故障诊断工作，可设置自动诊断的程序，只需要在数据生成系统、诊断控制系统的条件下，方可实现。在此过程中，相关人员构建故障模型，进行硬件数据测试，并输入精准的数据，在计算机硬件内部创造“词典”，在计算机硬件发生故障时，则启动自动诊断程序，针对相关数据而形成一份初步诊断报告，供技术人员参考。随着科学技术水平的飞跃发展，计算机体积越来越小，但其构件越趋复杂多样，增加故障诊断难度，通过发展故障诊断技术，可以提高计算机硬件故障诊断工作的效率，这对计算机技术的发展有利［4］。
2．5运行维护技术：运行维护技术是计算机硬件技术的重要组成部分，通过有效开展计算机的维护工作，能够使计算机处于正常运行的状态。就计算机硬件的元件看，主板、显卡、内存、硬盘比较容易出现故障，一旦故障产生，则影响计算机的运行，因而用户应定期检测故障，对硬件部件开展必要的检查、保养工作，可延长计算机硬件的使用寿命。例如，对于风扇部件，应定期对其进行清洁，避免灰尘积累过多而影响风扇的转速。另外，机主还应定期检查内存及做好杀毒工作，为计算机硬件设施提供有利的运行环境。
结论
现阶段，我国计算机硬件技术水平不断提高，有力的推动着计算机事业的发展进程。我学习计算机硬件技术知识的过程中，能够对计算机硬件技术有更多的理解，有助于为我以后学习计算机知识内容奠定基础。国内的计算机技术研究道路上，必将以硬件技术知识为依托，从而加大技术研发力度，为国内计算机硬件技术的可持续发展进程创造有利的条件。该技术未来发展中，开发技术、加速技术、存储技术、故障诊断技术、运行维护技术也将占据主导地位和发挥导向作用。
参考文献
［1］谢方方，谢志英，陈静，等．《计算机硬件技术基础》实验教学改革的探索与实践［J］．现代计算机（专业版），2015，（28）：12－16．
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［3］黄云峰，程启明，王莉，等．“计算机硬件技术”重点课程建设研究［J］．中国电力教育，2011，（17）：79－81．
计算机硬件的应用篇7
关键词硬件软件系统课程设置实践操作应用
1引言
计算机越来越普及、电脑的家庭持有率越来越高、人们对电脑的依赖程度也越来越深，但电脑对于不少人来说还或多或少存在一定的神秘感，大多数人对计算机硬件还具有畏惧感，不过大部分人对掌握计算机维护与维修知识都有越来越强的迫切感。
因此，开设“计算机组装与维护”课就显得日益重要。
2同类教程中存在的不足
笔者参阅了“计算机组装与维护”的同类教程，有以下的看法。
（1）不少“计算机组装与维护”教程大约以三分之二的篇幅介绍具体的硬件，介绍市场上硬件产品的选购。由于pC机硬件的更新速度极快，不少书中介绍的硬件产品在市场上往往已经淘汰。这样的教程在课堂上讲授，给人有教程已老化的印象。
（2）计算机系统的论述不是采用系统的方法，而是分别介绍pC机的各个硬件，接着分别介绍各个硬件的维护和维修，这样的论述不太符合教学规律。介绍一种硬件之后紧接着讲述这种硬件的故障，显得很孤立，系统性不足。计算机是一个系统，是否应从系统的角度引导读者去认识故障、判断故障的所在和故障的成因？
（3）适合高职高专用的“计算机组装与维护”教程较多，讲授纯操作、讲授纯应用。而适合本科生用，既介绍操作和应用，同时又讲授相应的计算机理论，具有一定理论深度，采用上跟计算机硬件的发展介绍相应理论知识的教程欠缺。
3“计算机组装与维护”课程设置
“计算机组装与维护”是一门实用性很强的专业课，不论理科学生、工科学生，还是文科学生都需要学，都用得上。笔者认为：
（1）“计算机组装与维护”是大学计算机基础的重要后续课程。
（2）“计算机组装与维护”是微机原理课在实践和操作方面的补充。
（3）“计算机组装与维护”的重心在于结合操作和应用讲叙相应的理论知识，应做到让学生知其然，并且知其所以然。
（4）应站在普通用户的角度认识计算机硬件和软件的关系。让学生能把“微机原理”课中学到的理论知识与具体的计算机操作和应用结合起来，从应用的角度理解理论，成功地分辨应用中遇到的硬件问题和软件问题，从而有效地解决它们。
3.1为“大学计算机基础”的深入与提高
“计算机组装与维护”定位于“大学计算机基础”课的深入和提高。所以，课程内容应紧扣计算机的基础理论，相对地要跟上计算机硬件的发展，但又要做到不能成为产品介绍书；教程要把握计算机的发展方向，结合计算机科学，以一定的理论深度、一定的前瞻性（硬件发展的方向）介绍计算机的硬件及其发展。
（1）强调计算机系统结构的概念：计算机系统构成的概念，计算机由主机和外部设备组成的概念，计算机系统由系统软件和应用软件组成的概念。
（2）从众多同类产品中总结出具有共性特征的产品予以介绍，尽量避免具体产品的介绍，最大限度减少pC机硬件快速改朝换代对教材建设带来的负面影响。如主板，从架构方面分类有Slot和Socket架构。Socket架构的产品有Socket370、Socket432、Socket478，Sockett（即LGa775）等。
（3）结合pC机的硬件产品的发展介绍计算机的发展以及计算机的发展方向。如CpU的发展从X86到pentium，从pⅡ、pⅢ、p4到双核等。
（4）从用户自然辨别的角度、直观的方式将故障分为黑屏故障、蓝屏故障、死机故障，以及安装故障、启动故障、运行故障、关机故障等，讲述相应故障的排除方法。
3.2“微机原理”课操作实践方面的补充
“微机原理”课程讲述数制、控制器、运算器、存储器、输入输出接口等计算机科学的理论知识，这些理论知识一般比较抽象。“微机原理”课中所讲述的数制有别于人们日常生活中熟悉的十进制，所讲述的运算原理不能从一块CpU的外形看出其中的控制器和运算器，无法感性地认识输入输出的接口是如何完成数据的传输的。
“计算机组装与维护”讲述硬件和软件的组装。学生通过DiY可以直接接触计算机的硬件，经过系统软件和应用软件安装的操作实践，可以通过显示器直观、形象地浏览到软件系统。若教程再能完好地结合计算机的硬件产品，以浅显易懂的语言讲解与该硬件相关的计算机理论知识，就能很好地做到帮助读者理解深奥的计算机理论，更好地应用计算机去解决各种专业的问题。如，结合CpU及其产品的介绍，讲解摩尔定律、讲解计算机的体系结构；结合网卡讲解数、模和模、数的转换理论；结合声卡及音响的输出讲解何为5.1声道、7.1声道等。这样与硬件产品有机结合的讲解，直观性强、课程生动、能很好地做到“微机原理”应用实践与补充的作用。
3.3“计算机组装与维护”的重心在于理论叙述与应用操作并重
计算机是人类脑力劳动的工具，应用离不开理论，学习应贵在操作、重在实践。所以“计算机组装与维护”的重心应定位于计算机理论的叙述与应用操作并重。
（1）人们要顺利地完成一件工作（操作），需要概念清晰、流程清楚。计算机的软、硬件组装操作包含的知识和内容很多，必须要让读者建立起完整的、清晰的软、硬件组装流程的概念。
（2）计算机的主存由内存条构成，内存管理知识有基本内存、扩展内存，分页、分段、保护模式管理，虚拟内存、动态数据交换等。系统是否在优化的环境下运行与主存储器的管理相关，内存的管理通过操作系统实现。系统优化的方法有减少内存驻留程序、系统配置实用程序、虚拟内存设置等，以此达到理论叙述与应用操作并重的要求。
（3）当前计算机最重要的外存储器是硬盘，所以，结合硬盘实物（或图片）讲述磁存储知识效果好。通过硬盘讲述磁道、扇区、簇、文件系统以及文件的链式存储等外存储理论知识。结合外存理论的阐述，介绍硬盘分区、格式化等具体的应用操作知识，对外存的介绍同样达到理论叙述与应用操作并重。
（4）与BioS相关的计算机理论知识，主要涉及Rom和BioS的功能和作用、BioS在pC启动运行中与系统的关系等。应用操作则讲述BioS系统设置，以及不同版本BioS的系统设置操作等。
（5）注册表是pC机的管家。理论上，介绍注册表所采用的树状数据库结构，以主键、子键和值项的方式组织数据和管理信息。注册表的应用主要包括注册表的备份与还原，注册表编辑器的使用，创建、修改表项和值项等；由于注册表是管家，所以注册表还事关系统的安全。
4结束语
相对来说，“计算机组装与维护”是一门新课。笔者将其定位于微机原理课的实践和补充的看法是否恰当，理论叙述与应用操作同等比例的定位是否合适，如何结合计算机的配件讲解相关的理论、介绍相应的操作应用，能否做到以通俗易懂的语言讲解计算机的理论知识等，都有待于实践的检验和有待于专家们的进一步探讨。
参考文献
计算机硬件的应用篇8
[关键词]电脑常见故障；原因分析；维护措施
中图分类号：tp399文献标识码：a文章编号：1009-914X（2015）34-0262-01
一、诊断计算机硬件故障的常用方法
（一）直接探测法
直接探测法是计算机维护人员通过自己的感官对计算机硬件出现的故障做出直接判断。直接探测法就是通过“看、听、闻、触”对计算机的故障进行判断。看，就是对计算机动态或静态发生的变化进行观察，动态时维修人员可以了解计算机在动态情况下发生的变化，静态时可以观察计算机内部硬件是否存在烧焦情况。听，就是通过计算机在启动中风扇和硬盘发出的声音判断计算机出现的异常情况。“闻和触”就是在计算机运行过程中，检测是否存在异味，用手触摸、按压管座的活动芯片对设备的运行是否正常做出判断，通过触法检测计算机存在的故障时，要注意操作的安全性。
（二）元件替换法
元件替换法是在对计算机硬件故障进行检测的一种最有效的方法。该方法，就是在对计算机进行维修时，利用性能完好的元件对怀疑已经损坏的元件进行替换，但需要注意，在进行元件替换前，需要对出现故障的元件进行检测，包括CpU、主板、内存卡，如果经过元件替换后，计算机硬件故障被消除，表示故障存在于被怀疑硬件上，如果元件替换后，故障依然存在，则需要对计算机故障进行进一步检测。
（三）最小系统法
在计算机维修故障分析中，可以拔出可能存在故障的设备和板卡，对计算机前后运行情况进行对比，从而对故障出现的位置进行判定。拔插设备和板卡时要保留系统能够正常工作的最低配置，缩小故障范围。首先应当进行主板、内存、CpU、电源安装，然后进行检测，如果一切正常，再安装显示卡、键盘、显示器，若正常，再依次安装硬盘、扩展卡等，拔出设备和扩展卡的顺序相反，对于拔下的设备和板卡的连接插头需要进行清洁处理，从而确保不会因为接触不良而引发故障。
二、计算机硬件常见故障分析
引起计算机出现故障的原因有很多种，主要分为主观原因和客观原因。1、主观原因，也就是人为原因。引起计算机硬件故障的人为原因主要有：计算机运输过程中震动剧烈、用户乱拆、乱改系统、操作力度过大等。2、客观因素，客观因素主要包括外部原因和内部原因。外部原因，主要是用户在使用计算机过程中的外部环境引起的。例如，电源不正常、元件老化等、内部原因指的是计算机中的硬件性能的质量下降，例如脱焊、虚焊等情况。计算机硬件出现故障主要表现在以下两个方面。
（一）计算机死机
计算机死机故障主要表现在，计算机在正常运行过程中，突然死机，且无法再次启动，计算机内部的硬件无法再次正常工作。引起计算机死机的原因主要有以下几种：1、计算机在应用过程中会安装大量的软件，这些软件在运行过程中可能会出现错误，从而导致计算机CpU和内存的使用率急剧上升，导致计算机死机。2、CpU的散热速度缓慢，计算机在运行一段时间过后，CpU的温度将会升高，CpU无法实现快速散热，过高的温度将会导致CpU停止运行。此时，计算机将会死机，通过对计算机出现死机的原因进行分析，可以发现导致问题的原因所在，从而通过相应的措施，对问题进行解决。
（二）自动重启
自动重启是计算机运行过程中比较常见的一种故障，导致计算机自动重启的原因有很多种，从硬件上对计算机的自动重启的原因进行分析，可以发现故障原因主要有以下几种：1、电源原因，如果计算机的功率不足或性能较差，无法承载主机高速运行或更多的设备运行，计算机在运行过程中将会自动重启。2、CpU问题，由于计算机的出现问题或计算机散热功能较弱，CpU温度将会迅速上升，此时计算机将会自动重启。3、插槽进灰、主板接触不良等情况也会导致计算机在运行过程中自动重启。此外，计算机运行过程中发热，导致计算机硬件功能丧失，从而造成计算机自动重启。
三、计算机硬件故障的维护措施
（一）计算机硬盘故障
为了避免计算机的硬盘故障的发生，在日常工作中，清除硬盘的灰尘时要仔细小心，不能对硬盘进行随意拆卸，避免在拆卸过程中硬盘发生碰撞而发生损坏；在对硬盘的使用中，不要频繁的对硬盘进行分盘、格式化、碎片整理等操作。
（二）内存故障维护
内存故障是计算机常见的故障之一，对计算机内存故障的维护，可以通过“拔插检测法”完成，但通过此方法对计算机的内存进行维护前，应先断开电源，打开机箱，将多余的内存拔掉，然后依据故障引起的不同情况进行开机检测，如果计算机的内存条出现问题，需要对内存条进行更换。
（三）CpU故障维护
CpU故障是计算机硬件故障中比较严重的一种。现代人们对计算机的应用十分频繁，尤其是在玩游戏或者工作中，计算机经常会连续工作几个小时甚至十几个小时，计算机长期的长时间运转，计算机很可能会出现故障。对于CpU故障，首先，需要对计算机的散热能力进行检查，确保CpU风扇内的清洁程度，并且风扇能够以较高的频率运转；其次，检查计算机的总散热情况，做好维修和保养，通过清灰等手段提高计算机的散热性，从而降低计算机CpU出现故障的概率，使计算机能够更长时间、更好的为人民服务。
（四）其他设备维护
1、显示器维护，在电脑应用过程中，不要频繁的开关显示器，尽量避免长时间的将显示器处于空气质量差、潮湿、光线过强的区域内工作。2、键盘和鼠标故障的处理比较简单，一般技术键盘和鼠标接口处电路故障或键盘和鼠标本身存在故障，只要依据情况处理即可。3、故障维修，计算机作为一种高精密度电子设备，故障的种类很多，在对计算机的主机进行维修时，应当遵循先简单后复杂、先外后主机的顺序。
四、结束语：
计算机的普及，已经成为了人们生活与工作中必不可少的一部分，因此做好计算机硬件的维护工作是十分必要的。在计算机硬件的故障的原因分析和维护中，一定要全面、客观，只有这样才能确保计算机能够在健康的情况下运行，从而延长计算机的使用寿命。
参考文献
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[2]张敏.计算机硬件常见问题的排除与处理技巧[J].电子世界，2012，6（6）：23-26.
[3]徐德强.探析计算机硬件故障分析与维护[J].网络安全技术与应用，2014，10（3）：217-221.
计算机硬件的应用篇9
关键词：计算机硬件；维护；注意事项
中图分类号：tp307文献识别码：a文章编号：1001-828X（2017）009-0-01
计算机是人们日常生产生活必备工具，计算机硬件式承载计算机网络、软件、数据的物质基础，直接关系到计算机运行的安全性和可靠性，研究计算机硬件维护方法和注意事项，对提高计算机运行安全性有着重要意义。
一、计算机硬件维护方法
（一）维护原则
计算机硬件是一种大型设备，由机械、光电元件、电子装置组成，内存、CpU、键盘、鼠标、显卡、显示器都属于计算机硬件。CpU是计算机的核心硬件，负责大部分运算，CpU主频决定了计算机的硬件品质和性能，主板是主机箱的一个部分，上面安装有多个光电元件，部分元件的性能也会对计算机运行性能和处理速度产生影响，电源是计算机的动力来源，计算机以光电信号为信息传输媒介，需要在电力支撑下工作，键盘鼠标和显示器则共同属于计算机输入设备。计算机硬件维护工作需要依据一定的原则开展，才能够降低计算机设备的运行故障几率，提高运行稳定性。
1.预防为主
计算机日常使用维护需要遵循预防为主的基本原则，每次硬件故障都会给硬件造成一定的物理损伤，重视计算机硬件故障的预防工作，则能够最大程度降低硬件故障的发生率，避免硬件故障造成的物理损伤积累，从而逐步延长硬件使用寿命。为了积极预防计算机硬件故障，用户日常使用过程中要注意保持使用环境干燥，适当通风，雷雨天气尽量不要使用计算机，同时注意加强灰尘清理，避免计算机散热性能受到影响，加快硬件老化，使用过程中也要注意保持动作轻柔，不能野蛮操作，避免长时间待机和频繁开关机。
2.从简单到复杂
计算机硬件维护首先要考虑最常见的硬件故障和简单的原因，循序渐进，从简单故障和常见原因入手，逐步进行排查，缩小故障范围，最后考虑复杂原因。例如计算机出现频繁开关机的情况，需要首先判断计算机是否携带有病毒和木马程序，或者存在硬件、驱动不兼容的情况，排除软件问题之后，再进行硬件故障排查，首先查看是否有插线松动和插槽位置接触不良的情况，再检查是否积灰影响散热性能，之后诊断电源故障，最后考虑其他复杂硬件故障。
3.良好的使用习惯
计算机硬件故障一般都比较简单和低级，掌握计算机硬件维护的基本原则和维护方法之后，日常使用注意保持良好的习惯，能够显著降低计算机硬件的故障率，保持良好的使用性能。日常使用要注意，计算机在过高和过低的温度下工作性能都会受到影响，因此要注意保持室内温度稳定，保持良好的通风，房间温度过高需采取必要措施降温，并避免发生阳光直射。
（二）维护方法
1.主板与主机
主板主机是计算机内部结构核心，重视主板与主机维护，可以显著延长计算机使用寿命。主板维护以防尘为主，一般程度使用，每半年应该打开主机箱一次，清理一次灰尘，使用吹风机吹灰，重点清理内存卡槽。注意计算机如果不支持热插拔，需要先关机，拔掉外设接线，保护主板接口。主机维护以散热为中心，清理灰尘的同时监控风扇散热效果，日常使用可以下载软件实时监控计算机硬件温度，同时定期清理风扇，并对主机线路之间距离进行适调整，消除电磁干扰。维护主机主板过程中不要频繁开关机，开关机之间要间隔一段时间，关机需将所有软件全部关闭退出，保护计算机资料数据，开机过程中不能移动主机和主机箱，也不要接触电路板。
2.硬盘与光驱
硬盘是计算机的核心存储设备，系统、应用程序和数据都保存在硬盘上，程序运行与资料读写都需要使用硬盘，硬盘的维护工作十分必要。日常使用过程中，注意尽量减少大文件频繁的操作，减轻硬盘压力，同时硬盘工作过程中不要突然断电，减少硬盘损伤，并注意避免磕碰颠簸，使用一段时间之后要进行磁盘碎片整理，同时尽量不要进行大量的下载，导致硬盘长时间处于运转状态，加速硬盘老化。光驱是计算机中使用寿命最短的配件，负责光盘读写，运行维护的关键是确保其能够正常工作，光盘使用结束之后，要及时取出光盘，延缓磁头老化，光盘运转过程中不能强行弹出，使用光盘要选择正规、清洁、完好的。
3.鼠标键盘
鼠标键盘是计算机标准外设，日常使用过程中，需注意避免液体溅落进入键盘导致线路短路，同时定期翻转键盘对缝隙中的灰尘异物进行及时清理，打字要注意控制力度，不要用力过猛损伤键盘弹性。鼠标使用过程中，要注意选择质量较好的鼠标垫，按压力度要适当，不要长时间按住不放，同时注意及时清洁。
4.显示器
显示器是计算机必须输出设备，没有显示器计算机将不能完成人机交互。显示器维护的第一步是防尘清洁，不使用时可以套防尘罩，清理时不能使用水和酒精对显示屏进行直接擦拭，使用过程中也不要频繁调整屏幕分辨率。
二、计算机硬件维护注意事项
（一）注意外在观察
计算机出现故障，系统一般会自动弹出各种对话提示框，伴随警报、指示灯。系统自身开机时也会进行自动硬件检测，提示硬件运行状态，根据计算机的显示屏与指示灯提醒，就能够了解硬件出现的各种问题，快速判断故障位置。出现故障之后，可以综合应用听、看、摸等方式，对机箱进行敲击振动，能够有效消除接触不良、金属氧化等问题，尤其是笔记本电脑应用效果很好。计算机如果发出警报，则说明BioS启动，自动警报等待处理。
（二）进行软件检测
软件不兼容也会可能导致计算机故障，很多软件都有硬件检测功能，同时也会进行更新提醒，出现硬件故障，可以首先进行软件检测，确定硬件故障位置和原因，如果硬件没有问题，也可以进行硬件体检，了解自己计算机硬件的老化程度，避免发生故障。
三、结语
计算机更新换代很快，硬件维护难度也随之增加，计算机硬件运行维护工作人员需要加强对计算机技术的学习，掌握先进的科学知识，提供更加有效的计算机硬件维护服务。
参考文献：
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计算机硬件的应用篇10
关键词：计算机硬件维护关键技术
中图分类号：tp307文献标识码：a文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
如今计算机已经成为我们生活所常见的技术设备，并在我们的日常生活中有着重要的地位和作用。但是随着使用时间的不断加长，计算机难免会在运作速度和效率上产生一些问题，由于计算机故障而给我们的工作和生活带来一些不必要的麻烦。根据调查情况来看，硬件是计算机故障中比较常见的问题源头，例如计算机突然黑屏、卡机等问题。而硬件又是计算机的重要组成部分，因而有关计算机硬件的维护与保养十分重要。本文将针对计算机的维护技术进行探讨和研究。
1计算机硬件系统的组成
1.1控制设备
在硬件的组成部分中，控制设备占据着较为核心的位置，其主要功能在于根据所接收的命令进行一定的判断，再将需要传送的信息输入到对应的部件，确保计算机运行系统的稳定。控制设备的性能直接影响到整个计算机硬件的性能高低和计算机的运行效率，因此，控制设备的维护可以说是整个计算机硬件维护工作的重中之重。
1.2存储设备
存储设备包括内部存储和外部存储，内部存储连接到中央处理器，主要通过运行系统所传达的命令进行有关数据的读取和存储。外部存储器的主要优势在于其存储空间很大，通常用来保存用户的数据和信息，保存时间较长。需要对外部存储器的信息进行读取时，就要将外部存储器与计算机接口进行相联，然后完成读取工作。
1.3运算设备
计算机强大的运算功能主要是通过专门的运算设备来完成的，通过用户输入的不同命令来实现各种简单或复杂的运算，满足人们对数据的处理与统计的要求。有了计算机强大的运算功能，人们的工作与生活都变得更加便捷，数据的统计与分析更加迅速精确，从而大大提高了工作的效率和质量。
1.4输入和输出设备
计算机硬件系统中负责连接人机的部分就是专门的输入设备与输出设备。其中输入设备接收用户的命令，然后将所接收的命令传送给相应的部件进行判断和处理，最后由输出设备再传送给用户，从而实现人机的交流与沟通。
2计算机硬件维护原则
2.1环境清洁
计算机硬件的运行环境包括外部环境。空气的干燥程度以及空气中灰尘的含量都会直接影响到计算机硬件的工作状况。如果空气湿度较大或灰尘较多，就会影响到计算机硬件的工作效率。因此，当需要对计算机故障进行检查和维修之前，需要先确保计算机硬件的外部运行环境的良好，然后对计算机进行清理，为计算机的维护与保养准备良好的外部条件。
2.2维护顺序
在正式开始计算机硬件的维护工作之前，应当先对计算机的外接设备进行检查，然后再检查计算机主机。因为外接设备的检查程序相对比较简单，容易进行。因此在了解了计算机故障现象之后，需要先对鼠标、键盘等外接设备进行检查，检测是否存在问题。外接设备的检查工作完成之后再开始主机的检查。其次，电源的检查优先于部件的检查。因为人们通常容易忽视电源存在的问题，例如电源虚接等就容易导致计算机故障。因此如果在检查完计算机各个部分之后，发现一切正常，则需要对电源进行检查。最后，计算机硬件的维护程序应当坚持先易后难的原则。在计算机出现故障的情况下，通常我们需要先对计算机的接线口和插孔进行检查，查看是否存在问题。如果没有问题，再对计算机的硬件进行仔细检查和维护。
3计算机维护的关键技术
3.1先清洁后检测
在我们的生活和工作当中，空气中所含有的灰尘量以及空气的干燥程度都会对计算机硬件的工作状态造成或多或少的影响。如果空气中灰尘的含量过大或者空气过于湿润，都不利于计算机硬件的正常运行，甚至会影响到计算机硬件的使用寿命长短。在平常的生活当中，很多计算机硬件出现问题最开始都是因为外部环境的影响而导致的。所以，在开始计算机硬件的维护工作之前需要先进行外部环境的优化和机身的清洁，然后再进行相应的维护程序，避免对计算机的工作造成不良影响。
3.2先外部设备后主机
通常在对计算机硬件进行维护工作的过程当中，外部设备的故障较为容易检测，进行维护的程度也相对容易。所以，在了解了计算机故障的大致情况下，应当先对鼠标、显示屏等外接设备进行检查，查看是否存在故障，如果没有问题再对计算机其他部件进行检查。由此一来，不仅可以提高计算机硬件维护工作的效率，同时也可以在更大程度上减小人为因素对计算机硬件的破坏。
3.3先电源后部件
根据统计结果显示，在计算机硬件故障的大多数情况下，人们最容易忽视掉的问题便是电源问题。例如由于电源虚接或电源功率不够等问题所引起的计算机硬件故障。在对计算机硬件进行维护时，人们可能常常忽略掉这些简单而又经常存在的问题。如果没有注意到这些问题，可能就会明显加大计算机维护工作的工作量。所以，在计算机硬件的实际维护工作当中，一定不能忘记对电源进行检查，并保障电源的安全使用。
3.4先静态后动态
所谓静态是指计算机在没有接通电源的情况下所保持的状态，动态便是计算机接通电源后的运行状态，静态与动态是刚好相反的两种运行状态。在计算机的硬件的有关维护工作过程中，应当谨记先要关掉电源，保持计算机静态的状况，在静态的情况下进行检查和维护，如果没有发现什么异常情况，再接通电源进行动态状况的维修，以免由于不正确的通电程序而导致故障事态的扩大，带来更大的损失和危害。
3.5先简单后复杂
计算机的维护工作应当坚持先易后难的工作理念。例如在计算机硬件的维护工作中，应当先对接口进行检查，如果没有发现问题再进行其他部件的检查和维护。
参考文献
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