计算机硬件系统的概念范文

导语：如何才能写好一篇计算机硬件系统的概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：非计算机专业；计算机硬件；教学质量

作者简介：郭华（1978-），男，河南灵宝人，军械工程学院信息工程系，讲师。（河北 石家庄 050003）尚静（1978-），女，河北石家庄人，河北经贸大学公共外语教学部，讲师。（河北 石家庄 050061）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0129-02

计算机学科是一门科学性与工程性并重的学科。长期以来，工科高校非计算机专业通常开设如下课程：计算机应用基础、计算机软件课程和计算机硬件课程。其中“计算机硬件技术基础”是针对非计算机专业开设的计算机课程中具有应用性和实践性的专业基础课程。随着计算机课程的建设要求变化，学生对硬件课的期望值逐渐上升，“计算机硬件技术基础”面临新的需求和挑战。

一、课程面临的问题

“计算机硬件技术基础”是一门实用性很强的专业基础课程，主要内容为80x86系列的微型计算机基本组成和工作原理，汇编语言程序设计的基本方法，微型计算机输入输出设备以及典型接口电路和接口技术。课程大纲要求通过该课程的学习，掌握微型计算机的基本理论知识，同时也注重培养学生分析和解决实际问题的能力。经过多年的完善，课程在形式上已经建设得比较完备，但也存在一些问题，主要问题有：学生仍然感觉课程很抽象，难于理解；概念很多，不容易掌握；需要记的内容很多，内容之间的关联不明确，缺乏系统性。学习深度不够，不具备解决实际问题的能力。

传统的解决方法多是在课程的形式上下工夫，比如课程体系建设、教材的选择、互动式教学和实验方式的改革等等，缺乏对课程内在特性和学生的学习规律等深层次问题的考虑。笔者通过更深入地思考找到了一些解决以上问题的方法，并在具体教学实践中取得了较好的效果。

二、内容讲授形象化

课程内容讲授的直接目的是把知识教给学生。教师考虑的主要问题是如何让学生更容易理解和接受，同时有利于启发学生进行思考。当知识成为课程时，内容逻辑上更加严密、准确，同时也更加抽象。人对知识的学习需要经历从形象到抽象的过程，学生在没有任何计算机硬件知识的情况下，抽象的内容会难于理解。

任何事物都具有某种程度的相似性，比喻是传递语意的重要方法，任何复杂问题都是可以被简单比喻的。合理利用比喻能将抽象和难以理解的内容转化成形象和容易理解的内容。

在讲授硬件中存储器内容和地址区别时，可以将存储器比喻成一个大楼，楼里有很多房间，每个房间就是一个存储单元，房间的号码就是地址，房间内的东西则是存储的内容。通过比喻可以将抽象问题形象化，加深记忆和理解。

存储器分段是计算机硬件中的难点，需要进行比较复杂的比喻。计算机等级考试时，每个考生的考号是唯一的，这个考号很长，例如2000104000010017等等，这个考号是由几部分组成的，通常是考点号加考场号加座位号的组合。对于某一个监考人员，一般只监考很少教室的考试，具体到某一个教室，也就确定了前面的考场号和考点号组合，在这个前提下，监考人员关心的就是后两位，除非换教室，否则前面是固定的。这样做的好处是监考人员在不换教室的前提下，关心两位号码，而不是例如2000104000010017长的号码，在某个考场内，通过两位号码就可以对应到某个考生。对应到存储器分段，例如2000104000010017就类似于物理地址，一个考场可以看作一个逻辑段，教室中考生号码前面考点号加考场号就是段地址，后面两位座位号就是偏移，一个考场内的考生前面考号是固定的。

通过对教学中的难点用形象的例子进行解释，学生不仅对知识的要点理解得更透彻，而且也增加了计算机硬件学习的兴趣。恰当运用比喻需要对计算机硬件知识体系有深刻的理解，对问题形象化的前提是必须把握内容的核心关键所在，不恰当的比喻不仅不会使问题简单化，还可能使学生对知识产生误解。

三、递进式的引入概念

人对事物的认知是从感性到理性，从形象到抽象。微积分在牛顿和莱布尼茨发明的一百年的时间里，虽然已经在运用，可是逻辑推理并不严密，后来在加入极限的概念后才完善起来。可见，概念实际上是知识发展到一定阶段的结晶。

计算机硬件课程一大特色就是概念多，对概念的引入需要讲求方法和时机。一个严密准确的概念并不一定适合于初学者。比如，学习汇编语言时用到INT指令，这是一条中断指令，在课程体系安排中，中断章节比较靠后，而现在学生还根本不知道什么是中断，如果现在将中断的定义告诉学生，由于缺乏相关知识的支撑，学生根本不可能理解，但是现在又要用到这个指令，可以将简化的定义告诉学生，中断可以暂时理解为一个函数调用，这个定义是不严密，不准确的，但是，对于当前学习程度的学生却是适用的。等到学到中断章节时，再将准确定义给出，学生在以前理解的基础上继续完善，就更容易接受这个新概念。

通过递进式的多次解释同一概念，学生对概念的理解会越来越清晰，越来越准确。运用这种方法，学生原来普遍反映计算机硬件课概念多、不好理解的问题得到了有效缓解，而且考试结果反映出学生对概念的理解更加准确。

同样，总结性的内容因为其高度抽象性，不适宜过早教给学生。总结性的内容是教师多年对课程理解的精华，但同时也更加抽象，对于初学硬件的学生，理解起来是很困难的，这就好比给儿童上哲学课一样。因此，对于总结性的内容，都安排在课程的后期讲解，前期更多的是具体的示例和实验。

四、合理调整授课内容的顺序

计算机硬件是一门系统性很强的学科，各个部分之间联系紧密。硬件课程内容多，讲授时则必须把课程内容分成相对独立的章节，但由于学生对其他知识上相互关联的章节并不了解，从而造成了学习上的困难。现有的内容顺序编排虽然概念准确，逻辑严密，其顺序适合对计算机硬件有所了解的人，并不适合初学者学习。针对学生而言，需要有一个由浅入深、逐渐清晰的过程，而不是说明书式的教学。学生对硬件的认识是整体由朦胧变清晰的过程，不是分部分清晰的过程。

计算机硬件课程涵盖两大部分，软件和硬件。这两部分各有各的特点，软件重点是培养学生解决实际问题的能力，授课时不仅局限于指令的使用，更多的注意力放到了把问题转化成程序的能力上。硬件重点是讲解整个计算机硬件系统结构的设计框架，软件和硬件彼此紧密联系。原有课程顺序如表1所示：

表1 原课程内容安排

序号 章节

一 概述

二 系统结构

三 汇编语言

四 存储器

五 I/O接口和总线

六 典型接口应用

上述课程编排比较明显的问题是：

第二章系统结构知识高度抽象，学生不容易理解；因为第二章没有学明白，缺乏对重点的把握，汇编语言学起来也很吃力；学习接口应用的时候，由于弄不清楚和前面知识的关联性，学生感到更加迷惑。

这样的讲授方式试图把每一部分都清晰地教给学生，本质上是违背了学生接受知识的过程，因此总体教学效率很低。很多学生往往在课程最后才通过自己的努力才把整个体系结构大致搞清楚。

针对上述不足，对整个教学顺序做了小幅度调整，调整后顺序如表2所示：

表2 调整后课程内容安排

序号 章节

一 概述

二 汇编语言

三 典型接口应用

四 系统结构

五 存储器

六 I/O接口和总线

建立合理课程顺序的原则是要符合学生的学习能力，关键分成两步做：一是寻找合理的课程切入点，二是建立合理的编排顺序。

计算机硬件课程切入点有两个可选：一个是数字电路，从最基本的逻辑电路讲起，再从加法器到CPU的结构；二是汇编语言。对于非计算机专业的计算机硬件教学，学生的基础是学过计算机软件，而且由于非计算机专业学生并不对组成原理做深入的学习，因此，最合理的切入点应该是汇编语言，这部分内容实践性很强，最具体，最形象，通过上机练习可以看得到，摸得着。

确定了切入点，然后就要逐步深入地将课程教给学生。汇编讲完后，然后再讲典型接口应用，典型接口应用相对也比较具体，学生通过接口实验加深对计算机硬件的了解，最后讲系统结构。整个计算机内容逐步由浅入深，由形象到抽象，由模糊到清晰。

具体教授时，对关联知识做适当的讲解，过深，学生听不懂；过浅，内容不够用。例如，汇编语言是需要硬件知识的，采用简单讲解，计算机由三部分构成，CPU、存储器（RAM）和I/O设备。CPU中有寄存器，寄存器和存储器的目的是存放数据，程序中的数据能放到寄存器中，就不要放到存储器中，因为访问存储器还要通过总线，速度慢，寄存器就在CPU内部，速度快。寄存器包括AX，BX，CX，DX，SP，BP，SI，DI通用数据寄存器。讲授时没有把所有概念和盘托出，仅介绍和汇编语言直接相关的，使学生在不需要很多基础概念的前提下，快速学习汇编语言，同时，通过对汇编语言的练习，学生对计算机硬件结构有了更加明确的认识。讲授时不追求面面俱到，不追求过于严密的逻辑和体系。

当学生学完第三章后，通过了汇编语言和接口实验的上机练习，已经对计算机硬件有了初步的认识，在此基础上讲授更加抽象的系统结构知识，学生感到很多不清晰的知识变清晰了，甚至对某些知识有恍然大悟的感觉。

通过以上的调整，学生对课程的理解更容易，学习效率明显提高。课程顺序调整的总体原则是把握计算机硬件知识的特点，同时了解学生学习的基本规律，由浅入深，由形象到抽象，由感性到理性循序渐进。

五、结束语

课程内容的讲授更多侧重知识层面，但更高层次的目的并不是知识，而是交给学生发现问题，思考问题，解决问题的能力，这也是高等教育区别于初等教育的根本所在。通过计算机硬件的教学，希望学生能够建立计算机结构体系的基本框架，具备初步的计算机硬件应用能力和创新能力。学生的创新能力本来就存在，关键在于能不能挖掘出来。创新来源于思考，思考来源于对问题的深入，而要深入问题则先要把知识踏踏实实地学明白。针对计算机硬件教学，外在的教学形式虽然重要，但更重要的是课程知识的内在联系和对学生的了解。要在教学中充分发挥学生是主体、老师是主导的基本作用，老师和学生都应该踏踏实实深入学习，深入思考，而不能仅仅局限于应付考试。

参考文献：

[1]雷向东，雷振阳，等.加强计算机硬件课程体系建设与教学质量提升的研究[J].教育教学论坛，2012，（25）.

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【关键词】硬件课程 软件工程 课程改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2011）11－0011－01

一、引 言

计算机学院从2005年开始招生软件工程专业的学生，现在软件工程专业学生已达到我院学生总人数的70%以上。“培养学生成为基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高、能适应信息产业和软件产业需求的系统设计和开发的高级人才”是我院一直以来对软件工程专业学生的根本要求。这里的“基础扎实、知识面广”包括软件和硬件两个方面。特别是现在的软件开发越来越偏向不同的硬件平台做专业开发。而作为系统开发的人员必须掌握一定的硬件知识。对于完全不懂硬件的软件工程学生来讲，就业前景和发展都会受到极大的制约。

但是，我院硬件课程相对较薄弱。具体存在以下问题：①课程的内容深、难且不实用。学生理解计算机硬件较困难，学到的知识停留于空洞的概念，没有得到技能的提高。②技术发展迅速，硬件课程教材和实验设施严重滞后。现在的硬件教学教材还停留在70年代8086/8088阶段。③实验困难。与软件实验不同，硬件实验需要一定规模的计算机设备，同时课程教学上也没有足够的课时进行实验。④培养目标与社会需求存在差距。计算机硬件教学已严重脱离了硬件技术的发展实际，学生学习计算机硬件的基本原理的基础知识，不会开发电子产品，不会做工程项目。⑤学生的兴趣和教学的内容严重脱节。现在学生对于计算机硬件的最新技术比较感兴趣，但是硬件课程讲授的是过时的知识，学生无法在课程中体会到硬件的好处，感觉硬件课程像“鸡肋”。

基于以上分析，对计算机科学学院软件工程专业硬件课程进行改革已迫在眉睫，要培养适应社会要求的软件人才，应该而且必须加强相关硬件课程的建设，这样才能培养出全面的人才。所以，经过两年的教学实践，对于软件工程的学生应该掌握哪些硬件知识、软件工程中的硬件课程如何设置等进行了一定的探索，下面就相关内容进行简单探讨：

二、硬件课程改革的措施

我校软件工程专业硬件系列课程设置了数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、微机接口技术4门课程。这些课程设置虽然相对独立，但所提供的课程内容划分不明确，相互重叠现象较严重。如基本原理和指令系统的内容，在多门课程中都有出现。

所以，硬件课程改革的目标是：将4门硬件课程整合、筛选，组合为1门综合型的硬件课程，达到内容精炼、重点突出、减少重复的要求。目的是将硬件系列课程作为一个整体统一考虑，建立一个完整的、系统的课程内容体系，这对提高教学质量和压缩学时都非常有效。

1．硬件课程教学模块的设置

具体设置以下模块：数字逻辑与数字系统（核心）；数据的机器级表示（核心）；汇编级机器组织（核心）；存储系统组织与结构（核心）；接口与通信（核心）；功能组织（核心）；多处理和其他系统结构（核心）；性能提高技术（选修）；网络与分布式系统结构（选修）。

2．硬件课程教学内容的设置

教学内容：①计算机概论：计算机概述、运算基础；②数字逻辑基础：卡诺图、组合电路、时序电路；③运算器：半加器、全加器、算术逻辑部件、定点运算器、浮点运算器；④汇编语言程序设计基础：指令系统、汇编语言语法、汇编语言程序设计基础；⑤存储器系统：存储器芯片、存储器层次结构、内存接口技术；⑥控制器：中央处理器的组成和功能、指令流程、硬连线逻辑、微程序控制器；⑦输入/输出技术：I/O接口与端口、输入/输出控制方式、三种简单接VI芯片、中断系统与中断接口、总线；⑧可编程接口芯片及其应用：可编程接口芯片的几个基本概念、可编程并行接口芯片、可编程定时器/计数器、通用同步/异步接收/发送器、模/数转换器、芯片组；⑨实用接口技术：主板、硬盘接口、高速串行总线；⑩计算机系统结构概述：计算机系统结构基本概念、流水线技术、并行计算机系统结构、提高处理器性能的技术。

实验环节：①数字逻辑（时）；②汇编语言程序设计上机练习（时）；③接口实验6～8个（18～24学时）。

3．课程实施中需要关注的问题

（1）注意学生共性和个性的关系。该课程体系规划是针对软件工程专业的基本要求编写的，反映了软件工程专业对计算机硬件的共性要求，不同学校的软件工程和计算机软件专业还可根据本校培养特点做不同的选择与增删，以适应本校培养的个性要求。

（2）处理好理论讲授和实验的关系。各校根据本校培养的方向和实际条件，组织不同要求的实验教学，可进行单个实验，也可组织小系统实验。

（3）注意基本内容稳定性和新技术、新知识反映的及时性的关系。课程的基本内容（即计算机的基本理论和基本技术）必须稳定，而随着计算机技术迅速发展不断出现的新器件和新部件必须在教学中及时反映，必须考虑如何处理两者关系。

三、结束语

我院软件工程专业计算机硬件技术基础课程改革已取得一定成果，在今后的课程建设中，还需要坚持重视理论基础知识、培养实践综合能力、提高整体教学质量的总方针，真正实现理论和实际相结合，强化能力培养和创新意识，逐步建成适合培养现代化复合型软件人才的计算机硬件技术课程新体系。

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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Socket 370、Socket 432、Socket 478，Socket T（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

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关键词 计算机；硬件；故障；维护

一、计算机硬件基础

（1）概念。计算机系统中由各种电子、光电元件以及机械等组合而成的各种装置称作计算机硬件。这些装置在计算机系统的结构和功能要求之下会形成一个有机整体，为计算机软件提供一定的物质基础，在计算机程序的控制之下实现数据的计算和输入输出等任务。

（2）基本构成。计算机硬件的五大基本构件是输入设备、运算器、存储器、控制器以及输出设备构成，虽然计算机本身的制作工艺不断发生改变，但其基本构件的组成是不变的。

二、计算机硬件的故障分析

（1）对软件故障进行排查。在计算机出现故障之后，应注意“先软件后硬件”的原则进行维护和管理，在排除了计算机系统中毒或者是文件异常丢失、系统注册表受到损坏硬盘主引导记录损坏的情况之后，再来检查是否为硬件设备的问题。

（2）对电脑进行观察。首先观察计算机所出现故障时显示器显示内容同正常情况下的异同；其次，电脑内外所表现出来的一系列的物理情形特征等；再次是观察计算机的环境，包括所在位置以及环境温度和湿度，最后应该注意电脑的软硬件配置和系统资源的使用情况等。

（3）排除外设故障。计算机外设故障出现的部件主要有显示器、鼠标键盘、UPS电源以及打印机等。显示器的故障多数是因为长时间开机，散热不畅，致使显示主板元件烧坏引起的，也使显示元件受到不同程度地损坏；鼠标键盘故障主要因为过多使用造成UPS故障常见的是无法给电脑正常供电，主要是红灯长亮，蜂鸣器长鸣或电压不稳，最终造成UPS损坏打印机故障主要是因长时间使用造成的打印头自然耗损或墨粉不足等原因引起的。

三、硬件故障的原因

（1）硬件本身质量不佳。许多商家为了节约成本，往往用劣质的硬件替代本身系统原有的硬件。不合规格的硬件与原有的系统相结合，非常容易引起系统的紊乱甚至是内部线路的短路和接触不良。

（2）人为因素影响。在实际的操作中，相关的工作人员因为自己的习惯或者是粗心等原因，使得整个操作过程不符合系统的运行，导致硬件出现故障。

（3）适用环境影响。每一种机器都有其自己的运行环境，任何一个环境因素对于机器的影响都是非常巨大的，运行环境超过了电脑硬件允许的极限值会严重影响电脑的性能，造成硬件故障。

四、计算机硬件的维护处理

（1）设备的维护与管理创新。对于计算机设备主要侧重于维护方面，重点放在计算机显示器的维护和管理上，这样可以很好的避免显示器的使用功能受损。主要需要注意的点是不要经常地打开和关闭显示器，并且避免灰尘和潮湿性物质落入，并用专用的清洁剂和抹布进行清洁处理。对于显示器中的灰尘，应该使用毛刷进行处理。使用鼠标时避免用力点击鼠标，免损坏鼠标的弹性开关。尽量减少鼠标的磨损，可以垫上鼠标垫。对于键盘的管理，最好使用键盘垫，并且注意不要将液体洒在键盘上，否则会引起键盘短路。同时注意在更换键盘的同时要关闭计算机，避免计算机的其他部位因此产生故障。

（2）主机内部器件的维护与管理创新。（1）计算机CPU。对于计算机内部器件的维护主要是包括对CPU的保护和对内存与硬盘的维护与管理。在计算机系统及其设备正常运行的过程中，要保证好计算机CPU良好的散热性以及保证主机正常运行的条件，散热条件不合格不仅会影响计算机系统的正常运行，甚至会造成重新启动甚至是死机的状况。在进行CPU的维护过程中，还应该主义对于CI刀的通风散热装置做好灰尘清洁工作，避免由此造成的通风散热问题。最后还要保证CI刀的运行频率，从而确保CI刀的工作运行频率正常，避免折损CI刀的使用寿命和计算机系统的正常运行。

（3）计算机内存与硬盘。计算机内存和硬盘的管理，首先应该注意在计算机内存条升级使用时，选择与原来的内存条相同品牌的使用，同时也要保证升级之后的内存条与原配的使用频率相同，以免影响计算机系统的正常运行及其稳定性。在更换计算机内存条的同时，应该注意保证所更换的内存条的工作电压与计算机系统正常运行时的电压一致。其次对于以及氧化的内存条可以用橡皮擦去氧化层从而正常使用。对于计算机硬件的管理，首先应该注意的一点是在硬盘读写时不能断电，以免损坏硬盘。其次是要做好硬盘的防震工作，避免在硬盘的使用过程中有所震动。除了避免硬盘受到震动之外，还可以使用海绵或泡沫作为硬盘的保护层。最后，在日常生活中应该避免将硬盘放在磁场干扰强烈的地方，诸如手机、音箱附近等。

随着科技的发展和人们生活水平的提高，计算机已经成为人们日常工作与学习不可或缺的一部分，而对于计算机硬件的研究以及故障分析和维护管理，对提高计算机的使用效率有重大意义，而且也深刻影响着人们的生活，所以我们应该在整体和系统的方法论之下，加大对计算机硬件的认识和研究，以更好地利用计算机这一有利资源。

参考文献：

[1]中国就业培训技术指导中心：计算机（微机）维修工（初级）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2009，7，1.

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关键词：计算机 发展 趋势

一、引言

中国的计算机硬件是一个程序自动根据信息处理的通用工具,其处理对象是信息,处理结果和信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、管理、过程控制和人工智能等各种方法,它是根据确定的是。该算法是准确定义一系列的规则,它指出如何给定输入信息在有限的步骤所产生的输出信息。

二、中国计算机发展现状

在中国现代计算机硬件的发展和现代计算机出现之前,计算机的发展通过机械计算机,机电计算机和电子计算机未成熟的三个阶段。在中国现代计算机硬件、外设,已经超过计算机硬件的价值,超过一半的子系统、技术水平在很大程度上决定了计算机技术方面。设备技术集成是非常强大的,不仅依赖于电子、机械、光学、磁学等多门学科知识综合,取决于精密机械技术、电气和电子加工技术和测量技术和工艺水平等。新一代的计算机硬件是信息采集存储处理、通信和人工智能在一起的智能计算机系统。它不仅可以通用信息处理,而且对知识的处理,有正式的推理、联想、学习和解释的能力,能够帮助人类未知领域的开发和获得新的知识。在计算机科学和技术,中国在有限元计算方法、数学定理机器证明、中文信息处理、计算机系统结构、软件和贡献。在计算机应用,中国在科学计算与工程设计领域已取得了令人瞩目的成就。在管理和过程控制等,计算机应用研究和实践也越来越活跃。

三、计算机科学与技术

计算机科学与技术是一个实用性非常强,发展非常迅速,面对社会技术学科它是基于数学、电子产品(特别是微电子)、磁性、光学、精密机械等不同学科的基础。然而,这不是一个简单的应用程序一些学科知识,但是作为一个高度集成的形成一套完整的相关信息表示、转换、存储、处理、控制和使用的理论、方法和技术。计算机科学是研究计算机及其周围各种现象和科学的大小,包括计算机科学理论、计算机系统结构、软件、人工智能等。计算机技术是指计算机应用领域的技术方法和技术,包括计算机系统技术、软件技术、组件技术和设备技术和装配工艺等。计算机科学与技术包括五个分支学科,即,计算机科学理论、计算机系统结构、计算机组织与实施、计算机软件和计算机应用。

四、计算机系统结构

程序设计者所见的计算机属性，着重于计算机的概念结构和功能特性，硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定。硬件子系统的典型结构是冯?诺伊曼结构，它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成，采用“指令驱动”方式。当初，它是为解非线性、微分方程而设计的，并未预见到高级语言、操作系统等的出现，以及适应其他应用环境的特殊要求。在相当长的一段时间内，软件子系统都是以这种冯?诺伊曼结构为基础而发展的。但是，其间不相适应的情况逐渐暴露出来，从而推动了计算机系统结构的变革。

五、计算机软件

软件的研究领域主要包括程序设计、基础软件、软件工程三个方面。程序设计指设计和编制程序的过程，是软件研究和发展的基础环节。程序设计研究的内容，包括有关的基本概念、规范、工具、方法以及方法学等。这个领域发展的特点是：从顺序程序设计过渡到并发程序设计和分币程序设计；从非结构程序设计方法过渡到结构程序设计方法；从低级语言工具过渡到高级语言工具；从具体方法过渡到方法学。基础软件指计算机系统中起基础作用的软件。计算机的软件子系统可以分为两层：靠近硬件子系统的一层称为系统软件，使用频繁，但与具体应用领域无关；另一层则与具体应用领域直接有关，称为应用软件；此外还有支援其他软件的研究与维护的软件，专门称为支援软件。软件工程是采用工程方法研究和维护软件的过程，以及有关的技术。软件研究和维护的全过程，包括概念形成、要求定义、设计、实现、调试、交付使用，以及有关校正性、适应性、完善性等三层意义的维护。软件工程的研究内容涉及上述全过程有关的对象、结构、方法、工具和管理等方面。

六、中国计算机硬件产业

中国的计算机硬件行业包括两个部门,即计算机制造业和计算机服务。后者也称为信息处理产业和信息服务。计算机行业是一种节约能源、节省资源、高附加价值、知识和技术密集型产业,对国民经济的发展、国防力量和社会进步都有很大的影响。因此,许多国家把电脑产业促进繁荣的政策。计算机制造业包括生产各种电脑系统,设备终端设备,以及相关的设备、部件、设备和材料制造。计算机作为工业产品,要求产品有继承,有很高的性能,价格和综合性能。计算机自适应特别反映在软件兼容性,用户和制造商可以过去开发的软件用于新产品,保持价格高软件财富继续发挥重要作用,减少用户的软件再开发时间和成本。提高性能,价格是计算机产品更新的目标和动力。计算机行业提供电脑产品,通常只包括硬件子系统和软件子系统的一部分。通常,缺乏软件子系统来适应特定的应用程序环境的应用程序软件。为了使计算机在特定环境中发挥效率,但也需要设计应用系统和应用软件的发展此外,计算机操作和维护,需要掌握的专业知识和技术人员,这通常是一个用户不能做。

七、计算机的发展与应用

计算机科学与技术学科相结合,改进了研究工具和方法,促进学科的发展。在过去,人们主要通过实验和理论两个方面的科学和技术研究。现在,计算和仿真研究工作已成为第三种方式。计算机和相关的实验观测仪器,结合数据的字段记录、整理、加工、分析和绘制图表,显著提高质量和效率。计算机辅助设计的工程设计已成为一个重要手段的质量、自动化。在理论研究方面,电脑是人类大脑的延伸,可以代替人脑的一些功能和加强。旧的数学在纸和笔操作,现在电脑成为了新工具,如数学定理证明努力的精神工作,有可能通过计算机来完成或部分完成。计算和仿真作为一种新的研究方法,使一些主题派生的一个新的分支学科。例如,空气动力学、气象、弹性结构力学和应用分析和面临的“计算障碍症”,在一个高速计算机和相关计算方法开始突破后,推导出了计算空气动力学、数值天气预报边缘分支学科。使用计算机进行定量研究,不仅在自然科学已经扮演了重要的角色在社会科学和人文学科也是如此。例如,在人口普查、社会调查和自然语言的研究,电脑是一个非常有效的工具。

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本文对计算机硬件课程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。

一、当前硬件课程体系中存在的问题

目前硬件教学中主要存在的问题是：教材知识相对落后，学生无法学以致用，即教材无法激发学生的学习积极性；缺乏实践环节，实验条件差，学生无法锻炼实践能力，教师更无法鼓励和激发其创新能力；学生电子技术方面的理论基础较差，其对硬件的分析理解能力受到一定限制，学习困难较大。总体上讲，目前国内计算机硬件教学的状况不容乐观，重视这一问题，改革相应的教学体系和内容是非常必要的。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。

首先，在认识和条件方面，国内的计算机教育存在着重软轻硬和急功近利的倾向。由于基础软件教学实施起来相对容易，实用性强，设备投资较小，有立竿见影之效果，甚至学生通过自己购买的微机即可完成多数软件课程的学习；而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，相应辅助设备（如示波器等）的价格相对昂贵，实验设备的维护工作量较大，对实验室辅导和维护人员的要求也比较高。限于各方面的条件，国内多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足，这导致了计算机硬件课程在教学上的不足。

其次，硬件知识特点和教学内容落后。从客观上来说，计算机硬件知识存在不直观，讲述起来抽象、枯燥，学生学习起来不太容易的现象。其中，“计算机组成原理”、“计算机体系结构”这两门课程的内容比较抽象，一般教材都与实际联系不紧密，再加上现有硬件实验的可视性差、直观性差，致使学生对硬件知识的理解存在困难。而“微型计算机原理”、“计算机外部设备”等课程的教材内容过于陈旧，无法调动学生的积极性，教学效果较差。

再次，课程缺乏足够的系统性。计算机是一个由硬件和软件组成的庞大的复杂系统，计算机知识有着很强的系统性。而在目前的教学中，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。另外，在硬件课程之间也缺乏充分的衔接，有些知识点重复，有些知识点缺失，这些都导致了学生的知识体系结构不健全。

最后，缺乏足够的实践训练。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。而在计算机硬件教学中，实践教学时间严重不足，绝大多数学生不具备基本电路设计、调试和实现的能力。一方面是实验条件和设施的严重缺乏，另一方面是课程考试评价体系（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。

根据计算机硬件教学体系中存在的一些主要问题，改革教学内容的先进性、加强教学体系的系统性、增加并提高实践教学知识和内容已成为国内各高校计算机专业迫在眉睫的任务。

二、提高硬件知识的先进性

由于计算机硬件技术发展非常迅猛，而国内多数高校的主要教学内容基本还停留在十年前的水准,尤其是“微型计算机及接口技术”的课程内容，基本是以8086/8088 CPU为主体进行讲述，而学生在实验室使用的却都是CPU为Pentium Ⅲ 以上的微机；学生在高级编程中希望了解分页分段存储管理技术，而教学中却只讲述分段内存管理技术。因此，学生会对教学的内容感到疑惑、反感甚至是厌恶。

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，最新的硬件知识往往包含许多较复杂的技术，学生较难学习和理解，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。

要解决这个问题，首先要改进计算机硬件教材。计算机硬件的教材应是先进的、能反映目前世界微机领域内硬件新技术、新成就的知识。例如“微机原理及接口技术”的教材至少应涵盖目前世界上微机领域内最先进的知识及技术，像分支转移预测技术、超标量执行技术、微机的流水线操作技术、高速缓冲存储器技术、虚拟存储器技术（分段存储管理技术和分页存储管理技术）、浮点数据处理技术、高速总线传输技术等。正是这些技术，为微型计算机提供了卓越的性能，并构成了各种高性能软件的载体。

考虑到教学安排的层次性和循序渐进的要求，可以在教材中有选择地加入部分旧的知识结构。例如“微机原理”教材可以将8086/8088 CPU作为模型机，删除那些过于陈旧的知识，用8086CPU的结构和基本电路为学生建立微型计算机的概念，然后引入当前的一些新技术和知识。

由于历史原因，国内多数高校微机原理教学均以Intel公司的处理器为讲述对象，而欧美等国一般以Motorola、Alpha或MIPS处理器作为讲述对象。从技术的先进性上讲，前者不如后者，如果希望与国际接轨，部分有条件的高校可以考虑直接采用国外著名教材。

三、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，以使学生能学到先进的硬件知识。硬件知识的学习对学生理解计算机软件的工作有着非常大的帮助，尤其是系统软件和底层软件。而学到计算机软件知识后，再学习计算机硬件知识，会对软件的载体――硬件、硬件组成、硬件的工作原理以及软件是怎样依附于硬件的全过程有一个飞跃的认识。只有这样，学生的计算机知识才能达到一个完美的统一，他们才能学到计算机的系统知识，而不是残缺的计算机知识，最终达到对计算机系统软、硬件基本知识的融会贯通。

而目前计算机软硬件教学之间却基本分离，教师之间缺乏足够的沟通。学生尽管学习了一些计算机硬件接口知识，但在使用高级语言对硬件进行编程时却无从下手；尽管学习了操作系统和网络技术等课程，却不知道在嵌入式系统如何应用相关理论。当需要综合运用软硬件知识来解决问题时，多数学生都是一筹莫展。这些都说明，在计算机教学体系中软硬件课程间的结合存在问题，学生的知识结构缺乏完整性和系统性。

因此，必须在软硬件课程的教学内容中进行适当的穿插。例如“操作系统”课程中的CPU调度、内存管理与“计算机组成原理”和“计算机系统结构”课程中的许多知识都密不可分，在理论课程教学中提及相应课程知识，可以引导学生思考，建立必要的知识关联。在“微机原理及接口技术”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，既可激发学生的兴趣，又可提高学生对硬件的编程能力。

另外，计算机硬件课程之间还存在重叠和互补的关系，教学中也应注意相互次序和互补，以保证教学知识的系统性和完备性。

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关键词：计算机基础；难点；双击；盲打

一、计算机硬件和计算机软件的区别

有些同学回答作为软件的操作系统有哪些时能答出来CPU，回答常用的计算机硬件有哪些时又能答出来操作系统或windows，这说明计算机硬件和计算机软件对他们来说仅仅是两个经常听到的名词，具体概念则完全混在一块儿。可以拿光盘（或U盘）和光盘（或U盘）里的内容为例来区分这两个概念。光盘（或U盘）是计算机硬件，是看得见摸得着的一种物理存在，而光盘（或U盘）里的内容则是一种计算机软件，是看不见摸不着的，只有借助某种技术手段才知道光盘（或U盘）里面有什么。

二、内存和硬盘的区别

二者都是计算机的存储器，内存是一种内存储器，硬盘是一种外存储器。写好的程序必须加载到内存里才能运行，内存不能长时间的保存信息，关机时其中的内容就会丢失，内存容量一般比较小，目前常见的容量有2G、4G、8G、16G等。硬盘可以长时间的保存信息，安装各种软件时都是装在了硬盘里，硬盘容量一般比较大，目前常见的容量有500G、1TB、2TB、4TB等。

三、鼠标左键双击操作

这一操作对很多初学者很难，经常看到有同学在需要鼠标双击时先单击鼠标右键，然后在右键菜单里选“打开”。实际上鼠标双击操作是通过很快的连续点击两次鼠标左键实现的，要求两次单击鼠标左键之间的时间间隔足够短就行了。因此要先教会这些同学在控制面板里修改鼠标的设定，把识别为双击的时间间隔调长一点。要求这些同学每次上机时把双击时间间隔调成适合自己的程度，经过多次练习点击鼠标的速度会越来越快，最后就不需要调整时间间隔也能轻松实现双击操作了。

四、键盘盲打输入

很多同学在手机上用拇指输入打字飞快，或者习惯语音输入法输入汉字。但是在一般的电脑办公条件下，每个人一个隔断，属于自己的空间很小，使用语音输入法显然会造成相互干扰，另外也很容易造成泄密。在手机上打字飞快的拇指输入法移植到电脑上的话打字速度非常慢，而且很容易被人笑话是“一指禅”。一般的电脑办公条件下要想提高自己的打字速度，最可行的还是键盘盲打输入。键盘盲打输入没有什么速成的办法，需要通过长期的认真练习才能掌握。建议从英文26个字母的键盘盲打输入练起，练熟后逐步过渡到汉字键盘盲打输入。另外正式上课时课时很紧，没有多少时间可以用来练盲打，没有掌握盲打的同学需要自己找机会上机进行练习，只要大量用心练习就能掌握盲打输入这一技能，学的时候有些苦，但是学会之后跟骑自行车、游泳一样会了就不会忘了。

五、毕业论文排版

毕业论文的排版对多数同学来说是一件比较有难度的工作，其中综合性地用到了多方面的知识和操作。例如页码的设置就分三种情况：封面没有页码，摘要和目录部分使用罗马数字页码，正文开始又使用阿拉伯数字页码，每次都是从第1页重新计数。另外像页眉的正确使用、电子目录的自动生成、每章开始要使用分页符另起一页这些操作也都有同学会犯错误而不能顺利完成。建议将整个毕业论文的排版分成一个一个的小任务，每次学会完成其中的一个小任务即可，所有的小任务都顺利完成后，就完成了整个毕业论文的排版。

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关键词:人工智能；计算机体系结构；硬件；软件

人工智能是让机器模拟人类思维和行为方式,从而让其在某些方面达到人类智能的水平。它的研究涉及了多门学科知识,是一个跨学科的研究领域。但是计算机硬件和软件的发展,是人工智能实现的基本保障。本文从计算机体系结构入手,介绍了计算机硬件和软件的发展过程和趋势,以及对人工智能发展起到的作用。

1计算机的体系结构

计算机体系是一个多级层次结构,通常将其分为硬件和软件两大部分。硬件部分主要有输入/输出设备、存储器和CPU。软件有系统软件和应用软件两类。现代集成技术使得计算机的体积越来越小,但是性能却越来越强。硬件作为计算机基本的组成部分,是作为物理底层为上层软件的运作提供了基本的环境支持。在计算机体系设计中的一个核心问题就是如何提高计算机硬件运行和服务的效率,使上层软件的运行更加快速和流畅。随着上层软件种类和功能的不断增加,对底层硬件的要求越来越高。硬件和软件的兼容、配合以及交互成了体系设计最大的问题。分布式体系结构提升了硬件的处理能力,但同时增加了系统结构的复杂性和操作性。如今,随着网络技术的发展,云平台区块链技术的成熟,计算机体系从传统的单机系统扩展为以网络结构为基础的多系统多体系平台。这种模式从理论上看,大大增加的了系统结构的复杂性,但对于用户体验而言,这种复杂性完全可以忽略,用户不需要对其有更多地了解,也不需要投入更多的成本。相反,用户体验到的是方便、快捷、高效的运行环境。集群计算机体系结构就是一个典型的案例。它通过以太网或InfiniBand网络作为内联方式,使用Linux操作系统和并行编程接口,采用价格比较低的服务器为运算节点,整个系统较之前系统的成本明显降低,而且公开性和操作性都比较强[1]。软件作为计算机体系结构中的上层应用,在20世纪80年代前,只是为专门的计算机而定制的小程序,功能比较简单更没有形成产业。20世纪80年代后,随着计算机硬件集成化程度提高,计算机体积变小个人电脑普及,各种功能齐全的软件也应用而生,软件开发逐渐标准化产业化。进入21世纪后,英特网普及,开源社区发展迅速,开源软件开始流行,软件开发也逐渐向网络化、智能化的方向发展。其开发策略也从原来面向过程的编程转化到了面向对象的编程,开发的软件功能更强大也更具有人性化,为人类在生活生产中解决很多实际问题。计算机体系结构的发展使得计算机能够以更低的成本,更好的互动,在网络环境下发挥更好的性能。为人工智能的发展提供了更有效的运行环境。

2计算机硬件的发展

1946年,第一代电子管计算机研制成功,它的主要特征是体积大、耗电大,运算速度慢;1959年第二代晶体管计算机诞生,与电子管相比晶体管寿命长、体积小、运算速度快;1965年第三代集成电路计算机产生,集成电路技术使计算机在性能和结构方面都有了很大的提升,其主要的代表就是IBM公司研制的360系列计算机;1971年以后,是大规模集成电路和超大规模集成电路的计算机,以英特尔公司推出的x86系列和奔腾系列微处理器为标志,它不仅大大缩小了计算机的体积,而且还提高了计算机的处理能力。在处理器的研制上,英特尔公司不断刷新着主频记录,处理器一直以摩尔定律的速度在发展,其处理能力每18个月到24个月就增加一倍。1972年的8080处理器,主频2MHz每秒处理50万条指令;1978年的8086处理器,主频8MHz每秒处理80万条指令;1982年的80286处理器,主频12MHz每秒处理270万条指令;1989年的486DX处理器,主频25MHz每秒处理2000万条指令;1993年的奔腾处理器,主频233MHz每秒处理4.35亿条指令;1997的奔腾Ⅱ处理器,主频333MHz每秒处理7.7亿条指令;2000年奔腾Ⅳ处理器,主频已经达到1.4GHz[2]。当英特尔还在一心追求处理器高主频的时候,另一家公司NVIDIA在1999年8月了一种专门做图像运算工作的微处理器GPU(GraphicProcessingUnit)。GPU采用的是一种全新的架构模式,它将几何转换与光照功能以硬件的形式集成在图形芯片中,由图形芯片直接负责几何转换和光照操作,这使得处理器性能大大提高。与CPU相比,GPU在高清视频、数码照片处理、3D渲染等方面的表现非常优越。GPU的诞生,使得对处理器的研制从追求高主频转换成追求高性能,NVIDIA与ATI两大公司为此展开了激烈的竞争。直到2008年,随着大数据云计算的兴起,以及智能手机的广泛应用,市场对高性能已不再是唯一的诉求,性能适中的轻量级GPU成为了下一个发展方向[3]。随着人工智能技术的发展,神经网络的规模越来越大,采用多处理器集成的架构模式使得算法实现的装置体积巨大。为此,2015年,谷歌推出了TPU(TensorPro-cessingUnit),它是一种专用于神经网络计算的处理器,主要用于深度学习、AI运算,其算力较GPU有很大的提高。AlphaGo是第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人,最初它内部安装了1202个CPU和176个GPU用于运算处理。2015年引入TPU之后,与李世石对战的AlphaGo,只有48个TPU负责所有的计算任务。存储器是计算机硬件的另一个主要组成部分。在计算机体系中一般采用外存、缓存、内存多级存储策略。外存容量大成本低但相对读取速度慢,通常用来保存需要长久存放于计算机内的大量数据,例如系统安装的软件、用户的资料、数据库等;缓存是为了提高数据读取的命中率而引入的一种机制;内存数据读取的速度与CPU相当,可以和CPU直接进行数据的交换,是CPU处理数据的来源。但因为内存是通过大量的晶体管构成寄存器来保存数据的,所以采用的硅片面积比较大,制造成本高,在系统中容量配置相对小些。但是随着电子制造技术的提升,现在pc机硬盘的配置可以达到1TB,内存容量如果是64位操作系统一般都在4GB。计算机存储器容量的增加可以满足人工智能时代海量数据的存储。随着计算机硬件的发展,计算机输入系统也呈现多样化形式。数据来源不再是单纯的以键盘输入为主的模式。摄像机微型化之后,计算机系统普遍都安装了摄像头,通过摄像头可以实现视频的采集;而在计算机系统中安装声音采集器可以实现语音输入。传感器可以模拟人类感官让计算机可以像人类一样从自然环境中获取信息,常见的有触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、温湿度传感器和超声波传感器等。计算机的这些新型输入方式更接近于人类日常生活的习惯,也使计算机用起来更人性化,智能化。计算机硬件的这些特性是人工智能发展的基本保障。

3计算机软件的发展

计算机语言是计算机软件开发的主要工具,也是解决实际问题的手段。20世纪50年代,为了方便人们操控计算机的运行,机器指令顺应而生。它采用的是二进制编码,增加了计算机的可操作性,但对用户而言可读性不高,调试难度大。汇编语言是第二代计算机语言,用字母和单词(add、sub等)代替一些特定的指令,增加了程序的可读性,但它是直接面向硬件的操作指令,程序的可移植性差。之后,出现的高级语言其表现形式更接近于数学语言和自然语言,可读性强。而且不依赖于计算机硬件,能在不同的机器上运行,可移植性强。计算机语言的发展,极大地促进了计算机在各个领域的应用和普及,给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。随着人工智能的出现,计算机语言也逐渐向智能化、网络化的方向发展。1956年达特茅斯会议提出“人工智能”概念之后,1958年麦卡锡和明斯基的人工智能项目组,开发了LISP语言。LISP使用表结构来表达非数值的计算问题,实现技术简单是使用最广泛的人工智能语言。1972年一种基于谓词逻辑的编程语言Prolo生,它是面向逻辑面向用户的一种编程语言,主要用于描述知识的逻辑关系和抽象概念,也称为描述性语言。Prolog依照人的思维逻辑,运用数理逻辑中的谓词逻辑来描述解决的问题方法,告诉计算机“要做什么”而不是“怎么做”。Prolog编写的程序更接近于自然语言,逻辑性强易写易读易于正确性证明。1982年,由LarryWall设计的Perl语言是运行在Unix环境下的一种脚本语言。Perl对文件和字符有很强的处理能力,主要用于大型网站开发。20世纪90年代初,荷兰人Rossum设计了Python语言,其语法清晰、简洁,并且拥有大量第三方函数模块,编程简单但功能强大,很快成为了人工智能主要的编程语言[4]。在大数据背景下人工智能发展更加迅速,随之而来的是计算机需处理的海量数据,而且这些数据来源广泛,特点多样,若是利用传统的算法进行数据的分析处理,确定数据的有效性和安全性,需耗费大量的时间,也导致整个系统运行变慢,性能下降。而人工智能语言编写的软件利用模糊逻辑粗糙集理论在不影响系统性能的情况下,可以对海量数据实现快速推理和分析,挖掘数据深层次的价值,得出其背后隐藏的规律,有效地帮助人类作出合理的决策。进入21世纪后,网络高速发展,开源软件由于开放二次开发的权力,具有低成本高安全的特性受到了各国企业和政府的支持得到迅速发展。开源软件是在遵守一个开源协议的前提下,将程序的源代码公开,允许其他人学习修改和,也可转化成任何形式的实用软件的一类软件。截至2006年底,全球研发和应用开源软件的企业占到了总数的50%以上。而人工智能开源软件(OpenCV、NLTK、CNTK、TensorFlow等)在自然语言处理、计算机视觉、机器深度学习等领域中也扮演着重要的角色。

4结语

人工智能的发展涉及生物学、神经学、仿生学、电子科学、计算机科学等学科,是多学科交叉融合发展的领域。用来支持人工智能实现的计算机系统,也逐渐表现出一种软中有硬、硬中有软的混合模式。现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArrays,FPGA)就是一种典型的代表。基于现场可编程门阵列的系统设计,其硬件功能的实现可以通过软件设置来完成,通过调试软件参数就可以实现硬件功能的改进。这种全新的软硬件设计理念使计算机系统具有更强的灵活性和适应性,提高了人工智能的应用效率,为人工智能构建了一个更具可扩展性的大脑。

参考文献

[1]刘细妹.计算机体系结构现状及发展趋势研究[J].计算机产品与流通,2019(3):98.

[2]付华.浅析计算机硬件发展史[J].电脑知识与技术,2016(13):249-250.

[3]Janlen.光影之路GPU架构发展史[J].微型计算机,2011(33):99-117.

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关键词：计算机；病毒；防范

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0058-01

计算机是现代办公、学习的重要工具之一。对于高等院校来讲，计算机在日常教学和学生管理中都占有非常重要的地位，起到了重要的作用。不论是校园网、多媒体教学系统，或是实验室，教师办公等，随处可见计算机的身影。

计算机改变了高等院校的学习、工作和生活方式。计算机在高校的运用最大的安全性是计算机病毒。计算机病毒伴随着计算机、存储介质和互联网无处不在，给计算机用户带来了很大破坏。高校的计算机运用也有这方面的顾虑，计算机病毒成为计算机运用的最大的安全隐患。

一、计算机病毒的概念

计算机病毒（ComputerVirus），是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能，或者破坏计算机数据，影响计算机的正常使用，且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。这是在《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》对计算机病毒的明确定义。[1]比如病毒熊猫烧香病毒、尼姆亚病毒、CIH病毒等。

计算机病毒和医学上的病毒区别在于，计算机病毒不是天然存在的，而是计算机用户利用计算机软件和硬件漏洞和不足编写的程序。计算机病毒通常是通过某种途径自我复制，潜伏在计算机的存储介质，或者潜伏在计算机应用程序中，一旦病毒程序设置的条件被激活，即对计算机硬件和软件造成危害。

二、计算机病毒的常见类型

计算机病毒的种类广泛。根据不同的分类条件可以有多种不同的类型。通常根据计算机病毒存储的介质，可以分为系统引导型病毒、应用程序或文件病毒和计算机网络病毒。系统引导型病毒主要是感染计算机的硬盘系统启动扇区，应用程序或文件病毒主要感染计算机存储介质中的各类应用程序和文件，网络病毒主要是通过计算机网络传播和感染。

在计算机病毒的发展史上，出现了如“蠕虫”病毒、小球病毒、“黑色星期五”病毒、“CIH”病毒、美丽莎病毒、“熊猫烧香”病毒或木马程序等。

三、计算机病毒的特点和危害

计算机病毒和人体生理上的医学病毒很相似，也有其独特的特点。常见的计算机病毒有的特点有自我复制性、传染性、潜伏性、隐蔽性、破坏性、可触发性。

自我复制性：这是计算机病毒最大的特点之一。自我复制是指计算机病毒程序能够将自制程序自动复制，其繁殖能力极强。

传染性：计算机病毒和人的生理一样，也具有扩散传染的能力，且传染的能力和速度都很强。一旦计算机感染了病毒，它会在存储介质或网络传输介质上查找符合条件的硬件或软件目标，然后将病毒程序进行自我复制插入到目标程序中。

潜伏性：也即计算机病毒的发作可以不是需要一定的条件和时间。计算机感染病毒后也许不会立即发作，而是潜伏在计算机中，一旦病毒发作的条件和时间适合，计算机病毒就造成破坏。

破坏性：这是计算机病毒造成计算机不安全的最大因素之一。计算机病毒的破坏不仅仅是针对计算机软件，也可能是对计算机硬件。计算机病毒的破坏有大有小程度不一。轻则是损坏计算机软件的发展使用，占用计算机硬件资源，例如不断自我复制将计算机内存或硬盘的空间占满，让计算机软件无法运行。重则是破坏计算机的操作系统或者破坏计算机的硬件资源。

隐蔽性：是指计算机病毒能够进行伪装，和正常程序无异。计算机病毒感染计算机后，会对自制程序名作自我修改，不让计算机操作系统发现。或者，计算机病毒程序就包含在正常程序之中，计算机用户在复制、网络下载或安装程序时，计算机病毒也会被安装到用户的计算机中。

四、计算机病毒的现象

计算机中了病毒，最常见的现象就是系统的运行速度变慢，或者是计算机系统会无故地频繁死机，或者计算机系统会莫明其妙地自启动。若计算机在运行中出现这些现象，就极有可能是感染了计算机病毒。计算机病毒常见的现象还有计算机的存储介质容量会无故减少，或者存储介质中的文件会无故丢失或损坏，或者计算机操作系统无法识别硬盘，或者计算机中的文件无法正确读取，或者计算机无法正常连接到网络等等。

五、在高校对于计算机病毒的防范策略

计算机感染病毒后要及时查杀病毒，消除计算机病毒给计算机及系统带来的隐患和破坏。要保障计算机的正常运行，特别是高校的计算机及网络的使用，做好计算机病毒的防范是很重要的需要和措施。下面讨论一下计算机病毒的防范策略：（1）指导教师和学生树立计算机病毒防范和查杀的意识思想。很多计算机用户没有计算机病毒防范的概念。大学生都要学习计算机基础应用课程，在这些课程上要培养学生防范计算机病毒的意识。（2）在校园所用的计算机上安装计算机病毒查杀软件。现在国内几款有名的计算机病毒都是免费下载安装和使用，这给大学校园大量计算机杀毒的安装带来了便利。（3）及时给计算机杀毒软件更新升级。计算机杀毒软件只能查杀已知病毒，而病毒的产生层出无穷，为了防治最新的病毒，就要让杀毒软件及时升级更新，以便能够及时发现感染的新的病毒。（4）在校园网上安装防火墙。防火墙的硬件和软件之分，这根据学校的能力安装。防火墙能够一定程度地拦截木马程序的潜入和破坏。（5）及时做好资料的备份。资料的备份很重要，一旦计算机感染病毒，病毒很可能破坏计算机里的正常程序和资料文件。资料的备份要及时，并且最好养成一种习惯。（6）移动存储设备的管理。现在例如U盘、移动硬盘、SD卡等移动存储设备极大方便了我们对于资料的存储和计算机的应用。但这些移动存储设备也给计算机病毒的传染带来了方便。要养成正常使用移动存储设备的习惯，复制文件后立即查杀病毒。不要复制来历不明的文件或程序。（7）养成正确的上网习惯。不在网上下载不明的程序。收到异常邮件时一定注意，邮件也是病毒钟爱的藏身之处。

参考文献：

[1]赖新萍.浅谈计算机病毒及其防范[J].大众科技，2010，7.

[2]刘涛，邓璐娟，丁孟宝.计算机反病毒技术及预防新对策[J].计算机技术与发展，2007，5.

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【论文摘要】本文通过对传统的计算机系统集成进行分析，得出传统的计算机系统集成已经无法满足市场的需求，必须探寻新的计算机系统集成的趋势，本文对计算机系统集成的发展趋势进行了相关探讨探讨。

随着现代社会的不断发展，各行各业也都是现代化的需要。越来越多的单位迫切需要建立一个先进的计算机信息系统。由于不同的单位有自己独特的行业特性。因此，需要的计算机系统的万千变化。从政府系统的医疗单位的管理系统，从工厂的生产管理系统，证券市场证券管理系统。不同系统之间可以说是千姿百态。系统集成应用功能集成，网络集成，软件界面集成等综合技术手段，是指导信息系统的总体规划，逐步实现的一种方法和策略。系统集成是一种思想，概念，哲学，它不仅包括技术集成，更不能缺少艺术构件集成。

1、计算机系统集成的特点

1.1计算机系统集成的相关认识

系统集成通过对综合布线系统和计算机网络技术结构化，将独立分离的设备、功能、信息等集成到相互之间有关一定的联性，而且在协调统一的新系统中，能够充分共享资源，以期实现高效、集中、便利的管理策略。

系统集成是一个需要多个供应商，多协议的各种应用系统的结构，因此，实现系统集成的关键是解决不同系统连接的互操作性问题，专门解决各种分离设备，子系统之间的接口，协议，系统平台，应用程序，和系统，组织和管理，建筑环境，建筑人员，所有需要的一体化问题。系统集成的本质就在于系统的优化设计，为一个大型计算机网络集成系统，包括一对计算机软件，硬件，操作系统，数据库，网络通信等多种技术的集成，以及制造商的产品选择和搭配的集成，集成系统可以实现整体优化目标。

1.2计算机系统集成的特点

（1）没有最好，只有最适合：计算机系统集成不像其他的产品那样，用户都希望拥有最好的。

（2）独创性：由于计算机系统集成工程是根据用户各自的特点和需求而量身定做的，因此每个计算机系统集成工程都是不同的，具有独创性。

（3）高科技：计算机系统集成不单是提供一个设备，更多的是对设备的设计、开发和调试，需要很多高科技技术法能完成的。

系统集成具有最大程度上提高系统的有机组合、完整性、灵活性和性能，对其复杂性进行简化，有着为用户提供全面、切实可行的系统解决方案的重要理论和实践意义。

2、计算机系统集成的分类

依据计算机系统集成项目的相关特点，可以把计算机系统集成分为计算机硬件系统总体设计与工程管理服务、计算机硬件设备集成与安装、计算机硬件设备的技术与服务三大类。以下对这三种项目的管理实施进行简要的定义分类解析。

2.1总体设计与工程管理

计算机硬件系统设计和项目管理服务，也可称为整体设计和项目管理，这主要是买方将正确的计算机硬件系统集成项目。一般情况下，购买者的计算机系统集成项目的结构设计以及性能指标，粒度分布有一定的认识。这类项目的实施要求相关服务提供商设计计算机系统在各种领域，它可以覆盖大部分的电脑系统，同时，相关技术人员专业水平的要求也很高。

2.2设备的集成安装

计算机硬件设备的集成和安装也可以称为一体的设备安装。计算机硬件设备的集成和安装是一种最常见的计算机系统集成项目，但大多数消费者比较常用的计算机硬件系统项目建设模式。在计算机系统集成项目的硬件设备建设，集成和安装要求买方应进行全方位的计算机系统集成框架和设备性能管理等定性选择论点。简单来说，相关设备的供应商，只要依据合同标准实施计算机系统集成项目的设备供应商，采购和安装即可。

2.3技术服务

计算机硬件技术和服务也可以称为工程技术服务。鉴于这种类型的项目，其主要是由它的技术和服务为主要内容的系统集成计算机硬件系统的建设项目。设备技术服务通常是在一个特定的服务指标和技术要求为主要目的的。这使得买方设备问题的技术和硬件的疑虑，提供相应的技术服务培训支持。这类项目的实施需要相关的技术解决方案和技术结合有效的论证。

3、计算机系统集成目前存在的问题

3.1微机系统及工具软件的管理问题

因为目前的电脑系统和软件工具比较大，如果一台设备的问题，需要重新安装操作系统和应用软件，通常需要系统工作了一天。作为一个结果，上网计算机数量巨大，导致系统维护人员疲于奔命，也是很难保证服务质量。

3.2用户管理的问题

用户被限定在固定的机器上，同时，用户的数据和文件也只能保留在该机器上。若要使用其它机器，必须在每台机器上创建该用户帐号，并将用户的文件和数据复制到新机器上。当用户固定使用的机器发生故障时，容易造成用户数据的丢失。

3.3Landmark等专业应用软件方面

在计算机系统集成前，需在每台解释工作站上安装专业应用软件，并创建用户，用户在指定的机器上加载数据，以便开展工作。如此一来，用户和数据与机器捆绑在一起。有些时候，结果有的机器满负荷工作，有的机器却相对闲置。

3.4外设的共享问题

由于彩色绘图仪、彩色激光打印机、磁带机等大型外设价格贵，数量有限，不可能配置到每台机器上，用户只能登录到固定的几台机器使用。

4、计算机系统集成的发展趋势

广泛集成分布式网络环境与市场竞争的全球性激烈，每个企业集成中心也延伸到了企业的整合，使企业应用在分布式网络环境的大型integrated.web为基础的用户界面统一，使部门和地区不同的人，组织，所有用户实现方便，实时获取信息，因此，该网站的用户界面的统一是必然趋势，计算机系统集成。

专业化与多元化系统集成技术，计算机的普及和应用在中国，在很大程度上提高国民综合素质，有越来越多的挑战和机遇。今天的社会是一个网络与信息技术的整合，系统整合模式不再是简单的结构，功能单一，但基于网络结构的复杂和多功能转型。因此，专业化与多元化系统集成技术是发展的必然趋势，计算机系统集成。电子商务与企业信息系统集成，使企业供应链的有机结合，实现信息和资源充分共享，为企业降低成本，提高效率，电子商务可以说赢得了广大民众的支持，与企业信息系统集成已经成为一个必然。

结语

采用现今先进的域管理技术、网络技术、存储技术，对开发研究工作的主要计算机软、硬件平台进行了系统集成，建立了域控制器、远程安装服务器、文件服务器、软件分发服务器、NIS+服务器、数据库服务器、打印服务器、磁带机服务器等十余套应用服务器，实现了操作系统远程安装、应用软件自动分发、用户数据跟随用户网上漫游、用户数据，应用软件集中管理、磁带库系统、远程自动数据备份等。系统集成尽管提高了系统管理工作的技术难度，但却极大地方便了用户的工作，同时最大限度地实现了网络资源的共享。

参考文献

[1][美]微软公司.Microsoft　Windows　2000目录服务基础结构设计与管理[M].北京：北京希望电子比版社，2001．