计算机硬件的概念范文

导语：如何才能写好一篇计算机硬件的概念，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。

篇1

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：层次化计算机硬件实验课程体系；开放实验平台；项目驱动实践教学；過程式考评机制

文章编号：1672-5913（2013）03-0050-04

中图分类号：G642

计算机硬件系列实验课程主要从逻辑和应用两个方面对计算机硬件的基本原理、应用方法进行教学，其目的是在学生学习硬件抽象理论的同时，通過教师演示或学生亲自动手实验，直观地验证计算机硬件的基本原理和工作机制，培养学生在应用技能方面的实践创新能力。因此，计算机硬件系列实验课程在高校计算机教学中占据非常重要的位置。

1 问题分析

当前，计算机硬件实验课程教学主要存在以下几个方面的问题：

1）思想上“重软轻硬”。不少学生认为硬件实验课程只是验证计算机硬件的工作原理，对学习软件知识，进行软件开发没有帮助；或者认为硬件实验完成的多少无碍大局，因此在硬件实验课程上缺乏主动性。

2）实验教学内容陈旧。当今计算机硬件技术飞速发展，而硬件理论和实验教材均稍显落后，实验设备老化，实验内容陈旧，很多新理论新技术没有融入到实验课程中。

3）实验课程体系缺乏系统性和科学性的规划。由于计算机硬件实验课程包含了众多的基础知识、基本思想、基本方法，课程之间不仅存在前后衔接的层次关系，而且存在着相互渗透的交叉关系，计算机硬件实验课程之间和课程知识点之间内容衔接比较紧密。但各门课程的任课教师按照教学大纲独立授课，過分强调某一门课的完整性和独立性，忽略了课程之间的内容衔接和整体优化，内容重复的现象时有发生。加之有些课程的先修课并未放到培养计划中，造成前导知识断层，致使学生的硬件知识体系不系统、结构不健全、实验技能不全面，无形中给学生学习计算机硬件课程和软件课程制造了障碍，影响了学生的学习积极性。

4）对创新性实验认识不足。计算机硬件实验不能仅仅停留在通過基础类实验验证计算机硬件的工作原理这一最低要求上，还要通過综合类实验让学生完成一些综合性系统设计，更需要拓展视野，完成一些开创性的设计，培养科学探索精神和素养。

5）实验室的开放程度不高。目前国内多数高校的计算机硬件实验室为限制性集中管理，学生进行集体实验，不能满足学生个人实验需求，实验设备共享和利用程度不高。传统的实验教学存在时间和空间的限制等问题，这些都严重影响了硬件实验课程教学效果的提高和专业人才培养的质量，限制了学生完成硬件实验的能力，降低了实验兴趣。

6）缺乏科学的实验、实训成绩评价方法。计算机硬件实验、实训成绩過度依靠教师现场观察进行打分，导致实验指导教师工作量繁重，实验抄袭现象时有发生，缺乏统一评价标准，降低了考核成绩的公正和客观性。

针对以上问题，计算机教育专家们提出了许多计算机硬件实验课程改革创新性的建议，但多倾向于从某一侧面解决问题。计算机硬件实验教学改革需要统筹规划，兼顾课程体系、实验平台、实践模式和评价方法各个方面。

计算机硬件实验课程的重要性不言而喻，它对于培养学生实际动手能力、工程实践能力及开发创新能力具有特别重要的意义。随着电子技术和社会经济的发展，计算机科学与技术和电子科学技术相互渗透和融合，硬件软件化和软件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SoC、SOPC等技术的出现，计算机软、硬件的融合日益显著和成熟，加强计算机硬件实验课程的建设、硬件课程体系新的实验平台的建设显得越来越重要和必要。为了培养创新型人才，有必要对计算机硬件实验课程体系进行更系统、更深层次的教学改革。

2 融合各门计算机硬件实验课程

传统的计算机硬件实验课程的主要任务是验证计算机的工作原理，以配合对应的计算机硬件理论课程，忽略了各实验课程间的融合性，而且课程内的各个实验之间的融合也不够紧密，而技术的发展需要软硬结合、软件硬化或交融。硬件实验课程教学任务不但要学生了解计算机结构、工作原理，而且要掌握计算机维护技术，能用硬件描述语言进行部件及应用系统的设计；结合软件知识，能够设计计算机应用系统。尤其是嵌入式系统的应用日益普及，应用范围迅速扩大，要培养学生综合设计能力。

因此，计算机硬件实验课程群应以“培养应用型、创新型人才，注重计算机实践能力培养”为核心进行建设。按照计算机科学与技术专业培养方案的要求，将课程群中各门课程的授课、讨论、实践、考核、教材等教学环节作为一个整体进行统筹优化，融合各课程的学习内容，形成一个完整的体系。这样就能使学生较容易地理解和掌握课程的重点内容，理解课程间的连续性，使所学的知识形成一个完整的体系。

按照培养方案，对课程群内各课程的安排顺序、授课内容、授课重点、授课计划等按照计算机科学与技术专业培养方案的要求和社会对人才的需求进行调整和整合，形成包含基础层、系统层和应用层的层次化课程体系（如图1所示，其中标*的课程为核心课程）。修订教学大纲，协调各门课程的内容，避免同一内容在多门课程重复讲授；适当引入新概念、新技术；注重课程之间的内容侧重和无缝衔接。

在基础层，讲授模拟电路和数字电路分析与设计，让学生掌握电路的基本知识和现代设计方法，能够设计一般的数字逻辑部件及简单的数字系统。在系统层，让学生掌握现代计算机组成结构、工作原理、实现方式和设计方法，能够再现和设计简单指令系统、CPU和完整的计算机硬件系统。在应用层，让学生掌握计算机应用系统（包括硬件电路、应用软件）设计方法，能够设计实际的嵌入式应用系统。

3 建设共享和开放的计算机硬件实验平台

当前，计算机硬件实验主要通過集体实验来完成。由教师布置，学生准备，在固定时间集中到实验室完成，最后提交实验报告。这种途径不能充分满足学生的个性化实验需求。

此外，一些实验室采用分散预约和集体实验相结合的实验方式，学生可以在任何地点、任何时间通過网络进入实验网站进行预约，提前准备实验内容，写好实验报告的“静态”（实验项目、原理、内容、设备等）部分后，再到实验室开始做实验；在实验過程中完成实验报告的“动态”（实验调试過程、出现的问题、解决方法、实验结果、分析等）部分。这种方式较为灵活，一定程度上提高了实验室的利用率和实验效率，但在实验资源有限的情况下依然不能解决供需矛盾。

近年来，利用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术进行虚拟教学和虚拟实验已经成为业内研究的一个热点。虚拟教学可模拟进行演示、探索、游戏。利用简易型虚拟现实技术表现某些系统（自然、物理、社会）的结构和动态，为学生提供一种可供体验和观测的环境。虚拟实验室概念是由美国弗吉尼亚大学教授William Wolf于1989年首先提出的，它描述了计算机网络化的虚拟实验环境，致力于构筑一个综合不同工具和技术的信息化、网络化的集成环境。在这个环境里，实验员可以非常有效地利用世界上分布的各种数据、信息、仪器设备及人力等资源。利用虚拟现实技术构建基于网络的虚拟实验，将有效缓解很多院校在经费、场地、器材等方面普遍面临的困难和压力，而且开展网上虚拟实验教学能够突破传统实验对“时、空”的限制，无论是学生还是教师，都可以自由地、无顾虑地随时随地上网进入虚拟实验室，操作仪器，进行各种实验，有助于提高实验教学质量。

4 改革创新计算机硬件实验和实训

计算机硬件实验教材中对一些重要原理的有关实验大多是验证性的，即先通過教师演示，然后学生再现计算机硬件各个器件的工作。目前的计算机硬件实验仪器生产厂商多提供这种封闭性实验仪器，虽然利于教学，但是仅支持基础类实验，实验内容固定，实验目的单一，扩展性不足，不利于学生创新能力的培养。

针对以上验证性基础类实验的问题，综合类实验也纳入到了计算机硬件实验模式中。这类实验需要综合多个知识点，对所学内容的综合运用，一般作为考试型或课程设计实验项目安排，目的在于充分发挥学生的潜在能力，拓展思维空间，考查学生运用综合知识，进行规划、设计、组织以及调试运行的能力；也可以作为学生课外开放实验的选题项目，一定程度上满足学生开展课程设计和课外创新实践活动的需要。

对任何一所大学来说，本科教育始终是学校办学的主体和基础。在有条件的大学开展本科生科研，培养本科生的科研意识，鼓励本科生及早进入研究领域，是培养具有实践能力和创新能力的本科人才的一个十分重要的途径。因此，创新成为实践环节的更高要求，其实现途径成为实验模式研究的新课题。

5 建立完善科学的计算机硬件实验成绩评价机制

在高校计算机课程教学過程中，实验成绩是学生实践能力的综合反映，也是一个综合评价问题。在教学实验中如何科学地、合理地判定学生的实验成绩，有效地提高学生的学习主动性和积极性，发现和挖掘学生在教学实验中的潜能是从事实践教学的高校教师所探讨的课题。

计算机硬件实验成绩的评价不同于软件，需要结合具体的实验设备进行考核，其考核形式包括单项实验验收式、实验报告验收式、综合实验考试式等，考核教师的工作量巨大。考核過程中，成绩的评定人为因素较严重，過分依赖于考核教师。另外，实验考核中也存在抄袭现象，仅仅通過实验报告形式考核欠科学公正。因此，计算机硬件实验成绩的考核需要规范化、量化。

为了减轻考核教师的工作负担，可以用“优秀”“良好”“中等”“及格”“不及格”来分等级衡量。等级制成为首选的评定方法。但该评价标准较为模糊，而评价学生实验成绩的因素是多元的，并没有完全客观的标准，通常难以定量衡量。如果直接进行定量分析，如仅给出一个成绩，很难科学合理地反映学生的综合能力及水平，也就难以对其学习进行正确的评价。

指标制则对等级制进一步细化，将考核指标化，如表1所示。

可以进一步限定指标的分值比重和等级的分数范围，实现考评的量化。通過在线评测系统登记考评结果，实现对实验成绩的规范管理，可提高实践教学的指导效率，更准确及时地调整实验内容和难度，更有效地杜绝或减少互相抄袭，更客观公正地考核成绩，从而调动学生学习积极性，提高学生的动手能力。

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关键词:课程群;计算机硬件;农业院校;人才培养

当前我国很多高等农业院校计算机专业已逐渐转变为软件工程和计算机科学与技术两个专业方向。然而,在教学实践中过分强调软件与应用,计算机硬件方面的教学却相对薄弱,导致学生缺乏计算机体系结构、计算机组成与结构等硬件方向的基本能力。即,计算机教育上存在着“重软轻硬”的倾向。

1计算机硬件教学存在问题分析

当前,农业院校计算机科学与技术本科专业中,计算机硬件与结构方向的核心和普通知识点一般体现在以下几门课程中:数字逻辑、计算机组成原理、微机原理、微机接口技术、汇编语言、计算机系统结构、计算机系统结构、嵌入式系统等。在教学过程中,各门课程相互之间内容衔接较多、重复之处也比较多,而某些知识点缺乏前导、造成断层。教师一般按照自己的教学大纲和计划对各门课程内容进行划定,而不是以计算机系统的整个体系结构为主线,造成缺乏系统性和科学性,难以实现学生从大一到大四的完整体系,使知识的连贯性变差;而且计算机硬件技术,例如:处理器技术、存储技术及网络技术等每天都有新的进展和变化,这些变化很难及时地反映到计算机硬件相关教材和实验设备上,因此难以体现发展中的新技术和教材之间的关联。由此造成,学生对这些课程普遍存在没有学习兴趣,教师上课缺乏激情的情况[1]。

因此,学生在掌握计算机硬件基本原理的基础上,如何结合计算机硬件技术的发展,并充分体现硬件技术的系统性和实践性,是当前农业院校计算机硬件教学所面临的重要问题;也是真正实现计算机科学与技术专业培养目标所必须解决的问题。

2计算机硬件课程群

为了解决以上存在的问题,本文提出构建计算机科学与技术专业硬件课程群。课程群方法是近年来高等院校课程体系建设实践中出现的一项新的课程开发技术。其基本思想是把各门课程内容联系紧密,内在逻辑性强,属同一培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,从技能培养目标层次有效的把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。课程群体系的进程如图1所示。

其优势在于以下3个方面:

1) 内容具有科学性。课程群各组成课程之间关系密切、逻辑性强,知识具有递进性,便于组织教学。

2) 实验室高效利用。课程群使计算机专业实验室可以进行大型的跨课程综合型实验,不仅在使用人次上,更重要的是在每次使用的效率上将得到极大的提高。

3) 教学具有可控性。课程群所有课程的教与学透明度提高,教学中的随意性和非计划性减少,可以有效的提高教学的可控性[2]。

3计算机硬件课程群构建的主要内容

本课程群的构建主要针对我校2010级本科教学人才培养实施方案。构建以下3个方面:计算机硬件课程群课程建设,综合型实验与课程设计设置和课程群内容的更新[3]。

3.1计算机硬件课程群课程建设

课程群的建立包括确定核心课程与选修课程。在课程群设置中,以学科方向和模块为核心,同时与专业培养计划相适应。在设置课程群的时候,打破单一授课的限制,使不同专业教研室的教师根据课程群设置凝聚一起,集中对各门核心课程和选修课程的内容与组织进行系统地规划,避免重复和脱节现象。例如:可以考虑把汇编语言课程和计算机组成原理课程结合,侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。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;也可将汇编语言、计算机组成原理和微机接口技术3门课程全部联系起来,将计算机硬件基础知识全部融合在一起,提供给学生完善的知识体系[4]。

3.2计算机硬件课程群综合型实验建设

计算机硬件课程群建设中,强调实践教学的重要性。在课程群建设中,不是以单一的课程为单位设计实验,而是按照整个课程群来设计一体化的实验环境与实验内容。可以将汇编语言方向、微机接口方向、计算机组成原理和计算机体系结构等实验有机地结合在一起,创建良好的实验环境,灵活运用实验室、开放式实验室等多种手段培养学生的研究能力与团队精神的教育方法。例如,在计算机组成原理实验中设置了8255、8253等实验,同样在计算机接口实验技术中也有同样的内容,因此,可以考虑整合这部分内容,利用几个接口芯片开发一个小系统,不仅使同学学习了相关接口芯片知识,同时也锻炼了芯片在系统中的应用,建立整机概念等。

3.3课程群内容更新建设

根据计算机学科发展情况,及时、动态地调整课程群内核心课程、选修课程的设置,同时考虑到每一门课程具体内容的设置。让学生要尽可能学习掌握同当前主流技术发展方向联系比较紧密的新技术(如Pentium 的超标量流水线、分离的指令Cache 与数据Cache、指令分支预测技术、Itanium 的EPIC 核心技术),以及计算机新技术发展趋势(如未来处理器技术, 现代网络环境对硬件技术的要求, 64 位微处理器技术)等。

4结语

本方案已经通过相关课程专业教师多次研讨,打破以往独立课程设置方式,初步确立计算机硬件的课程群设置,计算机硬件综合实验设置的方案。该方案如果做进一步的深入研究、探讨与实践,必将对提高计算机专业学生软件和硬件能力的协调起到良好的作用,改变当前高等农业院校计算机专业学生硬件能力偏差的现状,提高其学生的自身综合素质和增强其就业能力。

参考文献:

[1] 唐建宇. 计算机硬件课程教学中的若干问题分析与探讨[J]. 福建电脑,2007(5):188-189.

[2] 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.

[3] 王让定,钱江波,石守东,等. CC2005的计算机学科硬件与结构课程群改革探索[J]. 计算机教育,2008(8):137-138.

[4] 刘全利,黄贤英,杨宏雨. 计算机组成原理课程群建设的探讨[J]. 科技信息,2008(4):9-10.

Discuss on the Computer Hardware Course Group in Computer Science and

Technology Teaching of Agricultural Universities

ZHANG Xi-hai, YU Xiao, WU Ya-chun, WEI Xiao-li

(Engineering college, Northeast Agriculture University, Harbin 150030, China)

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关键词：硬件维护 教学改革 计算机

Discussion on teaching reforms about the course of hardware maintenance of computers

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

计算机硬件维护课程不仅是我校信息专业本科生和网络专业专科生的必修课，也是其他专业的选修课。随着计算机在各行业的广泛应用及其软件和硬件的迅猛发展，有必要学会自己动手维修维护计算机；社会对掌握计算机维护维修技术的人员的需求也在不断扩大。学生通过该课程的学习，不仅能够排除自己在学习生活中遇到的软硬件故障，还可以从事相关领域的技术支持工作。

1 课程教学现状

计算机硬件维护课程主要内容有：（1）计算机硬件组成，包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡、显示器、光驱等的技术指标，外观以及相关知识。（2）计算机的组装与设置。（3）计算机的维修维护技术。

教师的教学手段从黑板加粉笔转换成多媒体课件，节省了时间但也只是更改了板书形式，单向授课的模式并没有改变。部分概念较为抽象，如果教师对概念的阐述枯燥，会使学生在学习过程中对参数技术指标理解单调，难于掌握，学习兴趣难以调动，遇到故障无从下手。

计算机业界的摩尔定律：芯片所集成的晶体管数目与功效每18个月翻一番，说明硬件发展速度非常快。学生需要了解行业动态，然而课本教材更新速度跟不上计算机软硬件更新速度。正常的教材从编写到出版，最快也要一年时间，即便在编写时内容是最新的，到学生手中时已经是过时的，满足不了学生对当前主流设备了解的要求。另外，教材中涉及对笔记本电脑的内容也很少。

本门课程的实践性非常强，现有的实践内容相对陈旧，实用性不强。动手操作方面，学校一般不会提供最新设备供学生拆装，学生接触到的往往是已经淘汰的设备。用于拆装实验的设备的不确定性比较大，都是当年报废的机器，经实验人员整理后，用于学生拆装练习和各部件认知。

考核方式为笔试，偏重于概念的死记硬背，无法检验学生灵活运用知识的能力和分析、解决问题的能力。

2 课程改革探索

2.1 使用现代化的教学手段

在课堂教学中，使用最多的是多媒体教学手段，适当地加入图片、视频制作出生动的PPT课件可以使枯燥乏味的概念变得易于理解，同时增加学生的感性认知，提高学习兴趣。需要课堂演示时，配合讲课进度，尽量找到硬件实体，带到课堂进行实物教学。教师先在课上演示，课间可以让学生传看，同时对学生提出的问题进行解答。还可以事先在网络上找好各部分安装拆卸演示视频，放给学生看。安排学生开展市场调研，以调查报告的形式上交调查结果，作为平时作业计入课程成绩。

采用虚拟技术，让学生在虚拟机上学习光驱的设置、CMOS参数设置、硬盘初始化设置、安装计算机操作系统以及各种应用软件测试，设置网络参数等，还可实现多操作系统的安装。学生实际动手操作比他们在课堂上听讲印象要深刻得多。通过这些现代化教学手段调动了学生学习的兴趣，也培养了自主学习的能力。

2.2 选择最新版教材，补充前沿知识

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近些年来，随着计算机技术的发展，计算机已经对我们的生活产生了巨大的影响，改变了我们的生活方式，但是相对于计算机硬件方面的飞速发展，我们的软件系统还相对落后，我们的软件往往不能完全发挥硬件的全部潜力，因此虚拟化技术就应运而生。并且经过几代人的不断努力，虚拟化技术也日益成熟，并且极大的提高了计算机的工作效率。本文将对虚拟计算机网络技术的新宠――虚拟化技术的定义、发展以及其分类进行简单的分析说明，并简单介绍一下其应用。

【关键词】虚拟化技术 含义 分类

计算机虚拟化技术是计算机领域的一场革命，它可以最大的发挥计算机硬件的潜力，比较明显的就是近些年来CPU和内存的虚拟化技术的成熟，已经可以在一些领域为我们的日常生活和工作学习提供一些支持。并且这一概念的提出也可以使得硬件和软件之间更加匹配，从而避免能源的浪费。此外该技术也极大的提高了人们的工作效率，提供了很大的方便。下面将对虚拟化技术进行详细的说明介绍。

1 虚拟化的概括介绍

虚拟化技术所指的就是在计算机硬件条件确定的情况下，运行一个新的操作系统，这个新的操作系统并不是在真实的硬件的条件上运行的，而是以虚拟的CPU和内存为基础来工作的，从而可以实现简便快捷的工作效率，并且也可以在一定程度上提高计算机的安全性。更专业一点就是虚拟化技术可以利用虚拟化技术将硬件的物理容量加大，但是对于操作系统等软件要进行简化设置，而且一个CPU也可以通过虚拟化技术模拟出多个CPU工作的情况，因此这就意味着我们的计算机有了多个“大脑”，从而可以在硬件条件确定的情况下，在计算机上运行多个系统，并且在每个系统上又可以独立运行多个软件，并且互相不影响，这就可以极大的利用计算机的硬件。

虽然现在很多计算机厂家都可以做出多线程的CPU，或者多核的处理器，但是对于计算机来说这只不过是用一个CPU来模拟两个CPU进行工作，并且这两个处理器是相互协作的，而不是相互独立工作的，其实对于计算机的性能并没有实质性的提高，但是虚拟化技术就不同了，它可以通过多个处理器独立工作来提高计算机的工作性能，可以极大的提高计算机硬件的利用效率。

2 计算机虚拟化技术的发展

计算机虚拟化技术大概在上世纪五六十年代被提出，经过五十多年的发展，虚拟化技术已经越来越成熟。最初的虚拟化概念石油IBM公司提出并进行了开发，但是目的并没有这么完善，只不过是想将内存虚拟化技术引进到计算机软件里面，这主要是由于在当时电脑硬件的制作成本比较高，因此就将开发重点放在如何提高对硬件的使用效率；后来随着硬件技术的不断发展，人们逐渐忘记了虚拟化技术了，但是到了后期硬件技术已经远远超过了软件的发展，电脑硬件的资源不能被完全利用，人们又开始关注虚拟化技术。应为硬件技术的进步，人们对于虚拟化技术的开发也不仅仅限制在内存虚拟化，而是处理器虚拟化，从而出现了多个计算系统，并且独立工作互不影响；后来一直到现在，虚拟化技术已经逐渐成熟，不但涌现出很多虚拟系统，相应而来的还有很多的虚拟软件、虚拟网络等，为人们的生活工作和学习通过了极大的帮助。

3 虚拟化技术的分类

3.1 硬件的虚拟化

硬件虚拟化的意思就是通过软件设置来对计算机操作系统所需要的一些硬件进行虚拟化，这就是这个虚拟化的系统不需要实际的物理内存或者处理器等硬件，而是通过软件进行模拟，这就提高了计算机硬件的使用效率，并且在使用过程中，简单易懂，通过安装一个专业的虚拟化软件，现在常用的比较好的虚拟化软件包括VMware等产品。然后在此基础上进行虚拟系统的安装，然后计算机就可以运行多个系统，并且这些系统之间也互不影响。这样做主要是和多线程进行区分，因为如果为虚拟化的系统具体分配了硬件资源，那么在这个硬件系统上运行的软件也是在消耗硬件的固有资源，而不是相互独立的，因此通过对于虚拟化硬件，可以极大的提高虚拟化系统的工作效率，并且不影响原来系统的工作性能，性能得到了很大的提升。

3.2 操作系统的虚拟化

操作系统化相比较与硬件虚拟化来说就更加有优势。因为硬件虚拟化虽然没有占用实际的内存或者处理器等，但是其最终还是安装有实体的操作系统，因此对于计算机来说相当于安装了两个系统，虽然硬件虚拟化可以允许用户安装不同的操作系统但是这对于一些不需要不同系统的用户来说就没有很大意义，而操作系统虚拟化虽然只能将原来的操作系统进行复复制，但是其相比较硬件虚拟化来说要更加简便，新的复制的系统和原来的系统的区别主要体现在ID的标识上。虽然操作系统虚拟化有更少的资源的占用，但是其缺陷就在于如果系统出现问题，其余的复制的系统也会出现相同的问题。

3.3 应用软件的虚拟化

前面介绍的两种虚拟化技术不管是硬件虚拟化还是操作系统的虚拟化对于用户来说主要适用于企业或者一些IT的专业工作领域。但是随着计算机硬件的发展，计算机虚拟化技术逐渐延伸到个体用户，因此应用软件的虚拟化就逐渐成为虚拟化技术的应用的热点。对于软件虚拟化来说主要功能就是通过应用软件来模拟虚拟的操作系统，这也就意味着我们甚至不需要安装虚拟的操作系统，仅仅通过虚拟的软件应用就可以模拟出操作系统，进而极大的降低了应用软件对于操作系统的资源的消耗。并且这些应用软件可以通过在网络上传播，甚至不用进行安装就可以直接使用，因此也可以大大节省用户的使用成本。现在新兴的虚拟化软件技术有云端软件平台，它可以通过电脑的缓存直接进行工作，不用下载安装，使用完后，软件应用也是留在云端的缓存上，因此将一部分资源转移到网络云端。

4 总结

因为虚拟化技术具有隔离性、可聚集性和可迁移性等突出的优点，因此随着硬件发展逐渐遇到瓶颈时，虚拟化技术就成为计算机工作者的主要研究方向，通过虚拟化技术将计算机的硬件资源发挥到极致，从而可以加大的降低用户的使用成本，也逐渐被用户所接受。虚拟化技术必将在未来的计算机领域中更好的发展，更好的为人们的生活工作服务。

参考文献

[1]姚晔.宋诗瑶.虚拟化技术――计算机应用新宠[J].电脑知识和技术，2010（05）：4299.

[2]鲁松.计算机虚拟化技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2008（05）：15-23.

[3]刘晓辉，王淑红.虚拟化应用指南宝典[M].北京：中国铁道出版社，2009（04）：680-700.

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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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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：中职 计算机组装与维护 教学方法

随着信息时代的飞速发展，计算机的应用已经普及到社会的各个领域，并成为人们生活、工作以及学习中不可或缺的电子产品。计算机在给人们带来便利的同时，也会在使用中出现各种故障，严重影响人们的生活、工作和学习。因而，我国中等职业学校计算机应用专业普遍开设了《计算机组装与维修》课程，以能更好地拓展学生计算机的日常维护和独立拆装知识，提高学生的动手能力。该课程实用性较强、内容丰富、知识更新较快，注重实践能力的培养。结合自己的教学实际，笔者谈谈在中职院校如何开展这门课程的教学。

一、中职计算机组装与维护教学现状

（一）教学培养目标脱离市场需求

中职学校计算机硬件组装维修专业学生的就业方向是从事计算机及周边产品的组装与维护工作、计算机产品销售及售后服务等工作。我们在实际工作中经常看到这种现象：计算机专业的毕业生往往对计算机硬件知识一窍不通，对计算机软硬件上出现的一些简单故障束手无策。而一些电脑市场或电脑维修店的工作人员往往没有什么计算机学历，但是他们对计算机组装与维修非常熟练。这种现象让我们意识到我们的教学培养出来的学生不适应市场的需求。

（二）教材内容滞后，与市场计算机发展的速度脱节

目前计算机技术的发展速度惊人，计算机硬件的更新速度极快。但是，现有的计算机组装与维护类教材尽管也在努力地更新内容，但由于教材从编写到出版需要一定的时间，教材的滞后性难以避免。很多教材在编写两三年后，可能其中所列举的很多例子已经完全被淘汰，近年来出现的新技术、新理念、新技巧也没有涉及，甚至叙述的一些理论与现行的计算机技术相悖，最终使得中职计算机组装与维护教学质量大打折扣。

（三）实训设备落后，实训教学效果不尽人意

计算机组装与维护课程的教学目标主要是让学生能够完成对计算机的组装以及调试，在碰到计算机故障时能及时、正确地诊断并解决。但是，由于实训设备落后的影响，使得学生在上实训课时积极性不高，大部分中职学校实训课的教学效果并不理想，从而不同程度地降低了中职计算机组装与维护教学的质量。

（四）考核方式单一，效果不理想

计算机组装与维护的考试形式大多为笔试和实践相结合，并且成绩以笔试分数为主。因此，大多数学生为了让成绩合格，把大部分时间和精力花费在识记课本中的相关知识与概念，而忽视实践与操作，最终导致计算机组装与维护课程的教学只停留在理论阶段，难以达到理想的教学效果，不能适应社会的需求。

（五）教学方法不合理，效果不显著

计算机硬件组装与维护是一门实践性很强的课程。而目前，大多数中职学校在进行该课程的教学时，仍然实行以“以黑板、粉笔、投影仪”为主要工具，以教师的讲授为主，学生只是负责掌握一些概念和基础理论，并没有重视实践教学，导致学生只会理论知识，而碰到计算机故障时就满头雾水、一脸茫然。

二、中职计算机组装与维护教学方法探讨

（一）利用多媒体课件演示与实物展示相结合的教学方法，完成理论知识的教学

从教学内容来看，教师首先要介绍组装计算机的主要硬件设备：主板、CPU、内存、显卡、外设、机箱电源等的工作原理、分类、性能指标及其选购、组装、维护保养等。如果用传统的方法讲授，大多数学生会感觉内容枯燥、乏味，学生的学习积极性不高，学习效果也不好。为此，我们可以使用多媒体课件配合实物展示的方式来教学。先通过多媒体课件中的相关图片、视频等让学生对基本理论知识有一个了解，然后再通过实物展示，让学生认识各个硬件以及他们的安装过程、各种参数的设定方法，最后让学生亲自动手操作。这样不仅能够提高学生的学习主动性，而且能够提高学习效果，锻炼学生的动手能力。

（二）加强实践教学，提高学生解决问题能力和动手操作能力

《计算机组装与维护》是一门实践性很强的课程，因此，教学中我们应该加强实践环节。在实践教学中我们要根据学生实际情况，因材施教，分组分层教学，将学生分成若干个小组，分别让学生独立完成计算机硬件组装、操作系统安装、故障查找与处理等实践项目。

（三）积极改进教材内容，解决教学内容滞后的问题

教材应该尽量选择最新出版、内容前沿和实用的教材。另外，我们可以在深入了解市场的前提下，借助互联网，以当前计算机软硬件发展技术为依据，自行编写适合本校学生学习的校本教材，这样不仅可以保证教材内容与时代同步，而且可以自己编制科学合理的实践部分。

（四）改革考试模式，真正提高学生解决计算机故障的能力

本课程考试模式改革的目的旨在加强学生技能培养，以引导和培养学生解决问题和动手操作的能力。故考核时要以实践为主，理论为辅。考试前教师先建立本课程的考试项目库，项目内容涉及计算机组装、测试、维护和维修等方面。考试时，让每个学生随机抽取一个项目，学生先口头陈述本操作项目的原理、方法、步骤和过程等，并回答教师的相关提问，教师可对其陈述情况进行打分，这将作为理论成绩;然后学生再动手操作，操作完成后教师再根据完成情况打分，这将作为实践成绩。最后教师以操作与理论7：3的比例给学生评定本课程的最红成绩。这样不仅能够让学生重视操作实践部分，也可以提高学生解决计算机实际故障的能力。

中职教育的目的就是为社会培养技能型人才，所以更强调学生上岗所需的实际动手能力。为此，在《计算机组装与维修》课程教学中，我们应该大胆探索和总结，改革传统教学模式，把学生实践操作能力真正放在教学的重要位置，培养适应企业需求的学生，以期实现教学与企业需求更好的结合。

参考文献：

[1]许力航.计算机组装与维护课程教学中存在的问题及对策[J].辽宁高职学报，2011（01）.

[2]陈国先主编.计算机组装与维修.电子工业出版社，2014（8）.

[3]王红艳，邢国军.试论中职学校计算机组装与维护的教学改革.在线，2010（11）.

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关键词 可穿戴计算机；硬件技术；应用；发展

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0187-02

0引言

近几年，穿戴式计算机（Wearable Computer）在全球工业界与计算机学术界掀起一股热潮，专家学者们纷纷把眼光关注这个来势汹汹的技术成果。穿戴式计算机已经将初级产品面向市场，发展的势头很猛，能够应用于各大领域，具有极大的市场潜力，因此研究其技术的人也越来越多。穿戴式计算机作为一种新兴科技成果的代表，灌输有“以人为本”的先进理念，虽然才刚刚处于起步的阶段，但是其具备的方便易携等特点已经得到众人的青睐，可见未来技术进步后其具有的潜力[1]。穿戴式计算机凭借具有特色的硬件系统技术，开始应用于世界各国的不同领域，速度迅速，影响范围广，可以算是一场计算机与人类之间相互联系的技术革命。

1可穿戴计算机的简介

1.1 可穿戴计算机的概念

穿戴式计算机的特色十分明确地体现在其名字当中，即它能如同人类的衣服那般，方便地“穿戴”在身上，虽然其相较与普通计算机体积小，但是其功能却毫不逊色，在不同的环境都能任意使用，并且能快速地为人们处理计算问题，是人们在工作或生活中的得力助手[2]。也正因为其便携特点，人们在使用时显得更加得心应手，格外适宜在户外或其他机动场合使用。更通俗易懂的说法来看，人们在日常生活中频繁使用到的移动电话、U盘、MP3以及 掌上电脑（Personal Digital Assistant，简称PDA）等，从广义上定义都属于穿戴式计算机，但是它们并不能完全等同于穿戴式计算机，因为其只是穿戴式计算机部分功能的体现，例如：移动电话可以看做是一台能够便于携带并且具备处理功能的计算机；U盘可以看做是可穿戴计算机的CF机存储器，而MP3则是可穿戴计算机存储器和处理器的共同体现。

1.2 可穿戴计算机的特性

1.2.1 非独占性

可穿戴计算机与其他虚拟现实技术不同的是，它不会阻隔断绝外界的联系，在应用可穿戴计算机是同时，还能够去进行其他需要关注的事情，不会造成相互耽误。可以这么理解，人们使用可穿戴计算机，但是“计算”并不是第一顺位，因此不是全部精力要关注的事情，不具备独占性，反而是具有其他感知能力，例如：故意增强或虚弱、适当调整等，更理想地可穿戴计算的感知能力则是可以直接提供增强作用。

1.2.2 非限制性

使用可穿戴计算机的用户，不会因受到地域限制而导致信息计算无能，不论是在漫游、移动或是走动中应用可穿戴计算，都能够保证其应用的价值，并且不干扰人们做其他的事情。

1.2.3 感知性

感知性主要是指可穿戴计算对环境的感知功能，其呈现出来的感知能力是多层次、多模式和多形态的。

1.2.4 可观性

可观性主要是指可穿戴计算在用户同意的前提下，能被用户够连续关注，并且使用者可以保持输出媒体可持续的感受。

1.2.5 交流性

可穿戴计算机实现了计算机和人类之间的互通有无，能使穿戴计算与使用者之间有良好的交流。

1.2.6 可控性

可控性主要是指可穿戴计算在任何时间任何地点，都能进行自动化的操作运行，并且用户可以选择人为介入或是人为断开，能够自主地控制回路。

2 可穿戴计算机存在的问题

虽然可穿戴计算机具有许多优势属性，但是其处于发展中时期，仍然存在着许多问题，而这些问题使可穿戴计算机硬件系统技术的发展，其中，最突出的问题有两个方面，即人机交互的问题与COT器件的影响。

2.1 人机交互存在的问题

由于可穿戴计算机硬件技术还未成熟，只是处于起步阶段，所以人们在使用时，穿戴计算机对人体的语音识别能力不算发达。另外，输出设备（头戴撤示器HMD）、输入设备（键盘、鼠标等）、主机、电源等组成计算机系统的硬件设施，还有许多要完善的地方，例如：可穿戴计算机运作的途径是微型输入设备头戴撤示器HMD输出设备（信息），人机互动的方式比较常见，但是由于输入设备的速度不快，使用者在控制时会遇到操作迟钝等缺陷；头盔撤示器具有撤示器易发生抖动、使用者视角范围小等弊端。因此，人机互动的过程不够友好，如果使用者应用可穿戴计算机的时间过长，容易造成视觉压力过大。

2.2 COTS器件存在的问题

现有的可穿戴计算机所选用的COTS器件，并不是为可穿戴计算机量身打造的，而是使用于各种工控系统设计、嵌入式系统的器件。因此，在体积大小、结构组成与功耗等问题上，并能与可穿戴计算机达成最理想的兼容与平衡。由此可见，可穿戴计算机的器件还是不够先进，仍然需要进行深度的研发。

3 可穿戴计算机硬件技术发展现状

从可穿戴计算机的硬件组成形态给其进行分类，可以分成两种，分别是分布式（主机）可穿戴计算机与集中式（主机）可穿戴计算机[3]。两种可穿戴计算机既有共同之处，也有各自的优势。

3.1 共同点

分布式（主机）可穿戴计算机与集中式（主机）可穿戴计算机都是以耗能最低、微型化、嵌入式的COTS器件为基础，以此为其他主要的部件搭建平台。这种模式是优点在与节省成本，缩短研发时间等，但是缺陷是不能保证可穿戴计算机的稳定性，导致其降低应用价值，进而给推广带来影响，不利于可穿戴计算机面向市场进行大范围的普及。

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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.