计算机硬件方向范文

导语：如何才能写好一篇计算机硬件方向，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:创新精神;实践能力;计算机专业;硬件课程

随着我国高等教育改革的不断深入,高等教育由原来的毕业教育转向就业教育,要求毕业生要有创新精神、创业能力,具有一技之长。合格大学生的标准不再是完成学校规定的课程及取得相应的成绩,就业成为评价毕业生优劣的标准,也是评价高校办学水平和教学质量的标准[1]。毕业生就业工作,直接关系到高校的生存与发展。在我国人才培养方面有一种现象值得注意:一方面是大量计算机专业的学生难以找到合适的职位,另一方面却是相关用人单位难以找到满意的人才,其中一个重要的原因是学生缺乏必要的创新精神和实践能力[2]。如何提高学生的创新精神和实践能力,一直是计算机学科教学的难点问题。几年来,我们转变教育观念,不断创新人才培养模式,探索出一条培养大学生创新精神和实践能力的有效途径。

1现状分析

从专业的角度,计算机类专业学生具备的创新能力应该从计算机软、硬件两个方面体现。我们以培养学生在硬件方面的创新能力出发,推进在计算机硬件环节方面的教育,从课程群设置、教学大纲、实验设置、课程设计设置、毕业设计训练等方面,构建硬件类课程教学与实践体系等,着力培养学生独立思考问题的能力和创新意识,提高学生的实践能力。

经过2004年教学评估过程以及近几年的质量工

程实施,我校在相关专业都增加了综合设计型实验项目,从教学大纲、实验内容上都有所体现,但是实际的执行情况并不乐观,部分综合设计型实验从实验项目确定、实验内容以及实验的开放模式等,还不能成为真正的创新型实验。以计算机组成原理实验室提供的综合设计型实验项目为例,实验室开出了时序逻辑电路分析与设计、存储器设计、运算器设计、总线设计等综合设计型实验项目,但是从实验效果来看,并不十分令人满意。其中的原因是多方面的,一是实验内容本身的问题。从学生的角度,实验内容本身的可实施性较差,学生学到的知识与综合设计型实验的内容存在较大的差距,有些实验虽然是综合设计型的,但到学生真正操作阶段,难于下手,实验起不到预想的效果;其二,实验室的管理模式,实验人员的配备不能满足综合设计型实验的正常高水平开出。实验室虽然列出了综合设计型实验项目,但是这些实验项目大多是从公司引进的装置,对实验项目内容的开发有待进一步深化。

针对上述存在的问题,我们从计算机硬件类课程的角度,建立一套培养学生创新能力的教学及实验系统,包括培养方案中的课程设置,课程实施机制,从实验项目的确定、开发,到实验项目实施过程中的管理,提出一系列具体的管理办法和措施,以期做好计算机专业硬件类实践性课程综合设计型实验的管理模式,为创新型实验提供一种可以借鉴的模式。

作者简介:马礼(1968-),男,教授,博士,研究方向为分布式系统、嵌入式系统;张永梅(1967-),女,教授,博士,研究方向为人工智能、图像处理;宋丽华(1979-),女,讲师,博士,研究方向为嵌入式系统。

2具体做法

结合目前的状况和实验条件,通过调研、分析和比较等研究,从以下几个方面作了一些工作。

2.1研究课程设置与修课序列

以计算机硬件类课程群相关课程为依托,通过与国内兄弟院校沟通、交流,建立了更趋合理的硬件课程群设置方案。从课程群的内涵出发,以培养学生独立思考问题和创新意识为出发点,设置相应的课程并调整为合理的先后修课程顺序。针对计算机专业的特点,结合当前课时数相对紧张的实际情况,将“数字逻辑电路”、“计算机组成原理”、“汇编语言程序设计”、“计算机系统结构”、“接口技术”、“嵌入式系统”等几门课程的实践环节合理有机结合,深入探究课程之间的逻辑关系,设置循序渐进的教学内容和实验,通过“验证型―设计型―综合型”实验环节,为学生学好硬件类课程奠定一个良好的基础。

对于“数字逻辑电路”课程,受总学时和课程实际需求关系制约,我们认为以满足后续课程学习够用为止,安排并讲述数字电路的核心基础部分,并在集成电路特性方面重点加强,目的是让学生能够应用集成电路芯片完成硬件电路的初步设计。

“计算机组成原理”是计算机科学与技术及相关专业的核心硬件类专业基础课程,需要“数字逻辑电路”、“计算机导论”、“程序设计”等先修课程支持。该课程是学生接触计算机硬件核心的第一门主干课程,以讲述通用计算机原理为重点,包括计算机硬件各主要组成部分的组成原理,实现方法等。多年来的教学实践和交流沟通,学生们普遍认为“计算机组成原理”是较为抽象和难于掌握的课程之一。我们从课程的内容入手,结合计算机发展的现状,进行分析认为:“计算机组成原理”之所以学起来困难,主要原因就是课程内容比较抽象,讲述的都是实实在在的计算机原理,但学生学习的过程中却根本无法进行具体的操作实践。例如,计算机组成原理中最为核心和重要的知识点是“控制器内部组成原理”,同学们接触到PC机时,往往看不到,摸不着其心脏。学起来就很枯燥,不易掌握。针对这种情况,我们尝试在“计算机组成原理”课程中将功能部件的实现部分加强,

具体的做法就是通过采用VHDL(超高速硬件描述语言)描述功能部件,将功能具体化到FPGA(现场可编程逻辑阵列)电路中,学生在掌握各功能部件基本原理的基础上,通过具体的实验设计完成控制单元的设计,并调试通过。这样就把抽象的概念和内容具体化,学生就容易接受,从而也就容易掌握。

在完成课内实验的基础上,专门设置了依托“计算机组成原理”的硬件课程设计。利用VHDL技术和FPGA技术,将组成原理的各功能部件进一步综合和具体化,从而为后续课程的深入学习奠定基础。

在“计算机组成原理”学习完成之后,设置并逐步学习“汇编语言”、“接口技术”、“嵌入式系统”等课程,并逐渐接触并学习具体的应用系统设计,完成从理论到实践的系统训练。为学生参加电子设计竞赛和科技活动提供良好的基础训练,为学习计算机应用技术和系统结构奠定良好基础。

2.2界定课程内容

计算机硬件系列课程教学内容多,技术发展快,而各课程学时数紧张。硬件类相关课程在课程内容上存在着一定的相互交叉和依赖关系[2],单纯考虑某一门课程,从课程的系统性角度,往往力求知识点完备,但结合多门课程综合考虑,课程之间又具有内容重复设置的实际。在这一课程群中,我们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。硬件课程群各门课程的内容界定以基础知识在某门课程中体现即可,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。通过整合,我们将“数字逻辑”、“计算机组成原理”、“汇编语言”、“接口技术”、“嵌入式技术”等课程的内容进行了界定,具体如下。

(1) “数字逻辑”主要讲述数字逻辑的基础门电路、逻辑表达式与化简、编码器/译码器、组合逻辑电路、时序逻辑电路、集成电路基础等内容。

(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,由于已经在计算机导论等课程中已经讲过,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Intel x86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Intel x86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。

2.3研究创新实验项目

硬件类课程的后续知识点,可以有很多具体实用的项目。为提高学生创新实践能力提供保障,我院聘请相关教师作为创新能力培养的指导教师。有针对性地建立适当的管理和激励机制,以支持实践教学指导教师持续有效地实施实践教学环节。在实验项目的制定上,充分考虑学生的需求。通过学生参与提出实验项目,教师深入研究设置有意义的、实用的、学生感兴趣的实验项目,通过这些项目逐渐培养学生的创新意识。

开始时,实验项目主要由教师根据实验条件和技术发展状况提供,在学生熟悉实验环境后,根据自己的兴趣提出实验项目,与实验室协商配套,完成实验。这种方式,可以启发学生积极思维、主动解决问题,最终形成完整的思路和方法。同时,增强学生的责任感和成就感,为创新人才的培养提供了新思路。

2.4研究实践环节的模式

建立一套适合管理综合设计型、创新型实验项目的管理办法,为实施创新型实验提供制度上的保证。实践环节从“课内实验―单独实验课―毕业设计”三个环节贯穿实践教育的各个环节,从第4～5学期开始,逐渐将实践环节渗透到教学过程中,从“验证型

实验―设计型实验―综合创新型实验”三个层次,循序渐进地设置实验项目,锻炼学生的实际动手能力。

(1) 基础验证型实验:依托课程,完成课内的基本实验,以演示、验证实验为主。通过这些实验使学生建立起基本的科学研究和创新理念。

(2) 设计提高性实验:通过课内综合设计型实验、课程设计、大型实验周等环节,以设计型、综合型实验为主,培养学生对依托课程进一步深入理解,熟练掌握课程核心理论,训练综合应用课程知识的技能,具备独立思考和解决问题的基本能力,培养学生的创新意识。通过该层次的培养,使学生具备独立思考问题的能力,具备初步的创新意识。

(3) 综合创新型实验:第三层次的实验结合课程群,综合运用相互关联的几门课程内容,独立完成具有具体应用背景和一定难度的实验内容,为学生提供一些与科研项目紧密结合的题目,项目可以渗透到课外和毕业设计过程中,使学生在具体项目的设计中,参加实际的科研过程,培养学生的创新意识和实践能力。

在实践环节的具体安排上,结合课程,以课内实验、课程设计、毕业设计的形式具体体现到教学过程的各个环节。在经过这一系列环节的综合训练之后,通过参加各级电子设计竞赛等形式,将学习到的能力具体运用,增强学生的成就感,从而达到培养初步的创新意识和能力。

2.5综合、客观地评价学生的创新能力

一个学生的创新能力体现在许多方面,在对学生评价时,仅考察少数几个方面是难以做到公平公正的[3]。针对大学生创新能力的评价无法进行量化,而且存在大量的人为因素这种情况,我们给出了各种创新因素,以及各个因素的重要程度,开发了大学生创新能力评价系统。建立学生创新能力的评价体系,确立评价模型,利用模糊数学将定性指标定量化,设计了多级综合加权评价算法,从评价因素中提取大量数据进行统计、存储、计算,并给出了考核分数进行量化,采用定性与定量相结合的方式准确地评价学生的创新能力,有效地减少人为因素的干扰。并对比分析改革前后学生的创新能力,以调整改革中出现的弊端。

3结语

在全面推进大学生素质教育的过程中,高等学校的本科教育必须强调学生的实际动手能力和创新精神[4]。实践性课程的加强和创新能力培养在质量工程

中必将起到十分重要的作用。本文对培养计算机类专业学生硬件方向创新能力进行了探讨,希望能够更好地对本科生进行培养,从而更好地满足国家和社会的需要。本研究得到北方工业大学2009年教育教学改革项目资助,在此表示感谢!

参考文献:

[1] 马殿富. 明确定位,培养高质量人才[J]. 计算机教育,2004(8):44-50.

[2] 邹逢兴. 关于创新计算机硬件技术基础课程教学的实践和思考[J]. 计算机教育,2004(2/3):81-84.

[3] 古一,戴晓元,王志法. 如何培养高校学生的创新精神和实践能力[J]. 中南医科大学学报:社会科学版,2007,9(4): 195-197.

[4] 袁木涛,王孙禺. 日本高等工程教育认证概况及其对我国的启示[J]. 高等工程教育研究,2006(3):58-65.

Research and Practice on Innovation Ability Training in Hardware of Computer Major Students

MA Li, ZHANG Yong-mei, SONG Li-hua

(College of Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)

篇2

【关键词】拱坝坝肩；影响因素；计算方法

1.引言

拱坝是一种经济优越、结构合理且体型优美的坝型，有着较为广阔的发展前景。作为高次超静定结构，当坝体的某一部为发生局部开裂时，拱坝自身将会自行调整，使坝体应力得到重新分配，这一特点使得拱坝具有很强的超载能力。迄今为止，拱坝几乎没有因坝身出现问题而失事的。但是，由于拱是一种主要承受轴向压力的推力结构，坝体主要依靠两岸拱端的反力作用来维持稳定[1]。因此，相对于重力坝，拱坝对地形地质特别是两岸坝肩地质条件的要求较高，坝肩山体的稳定也就成了保证拱坝安全的必要条件。

地形地质、稳定分析以及施工布置等是影响拱坝坝肩稳定的主要因素。在拱坝设计中，必须对坝肩岩体进行周密的勘探和详细的稳定分析；在施工中，对基础必须进行认真的处理，以保证坝肩岩体的稳定；在运行中，必须经常监视和观测[2]。近年来，随着各种研究的普遍和深入，一些未曾被足够关注的影响因素，以及弥补现有分析方法中不足之处的计算方法逐渐被提出，为拱坝坝肩稳定的分析结果增加了更多的保证。以下对此做简单介绍和概括。

2.影响坝肩稳定的部分因素

2.1 拱圈形状

在拱坝建设中，应用较多的拱圈形式有单圆弧、抛物线及椭圆曲线。在拱坝设计中，河谷宽度取决于地形地质条件，反映拱圈形状的其他特征参数则由设计者选择。不同的拱圈几何形状，对拱圈应力和拱端岩体稳定性将会产生不同的影响。

对于单圆弧拱坝，最大拉、压应力一般出现在拱冠或拱端，这些部位T/L（T为拱圈厚度，L为相应高度处的河谷宽度）通常较小，若适当增大拱的中心角或厚度，将使拱应力大为改善；而在拱圈曲率半径不变的情况下，仅增加拱厚，不但不能改善坝肩的稳定性，相反还会更为不利。

对于抛物线型拱坝，在常用的T/L范围之内，合理调整F/L（F为抛物线顶点至端点沿河流方向的距离）值，可以显著改善拱应力。但在F不变的情况下，仅增加拱厚也只会带来不利影响[3]。

此外，当拱坝厚高比较小、断面较薄、坝肩开挖爬坡度较缓时，因接触面较小，基岩上部压重小，拱端推力沿建基面的滑动分力较大，易发生坝体沿建基面滑动的问题。

2.2 岩体的抗剪指标

在坝肩的抗滑稳定分析中，我们力求找到抗滑力最小的面，体现在数值上即是安全系数最小的面。在计算抗滑稳定安全系数时，抗剪指标对安全系数的影响较大，尤其对黏聚力的变化比较敏感。当岩体受成组节理切割时，岩体的抗剪强度存在强烈的各向异性。此外，在降雨、入渗情况下，黏聚力和摩擦系数都将会发生变化。因此用合理的方法选择和确定岩体的抗剪指标是很重要的，取值较大，则对安全不利，取值偏低则会加大处理工程量。

2.3 裂隙岩体渗流

渗流荷载是拱坝坝肩稳定分析中较为敏感的作用力。岩体是裂隙介质，土体是孔隙介质，两者存在本质上的区别，两者之中的渗流存在的巨大差异如下。

（1）由于岩体的裂隙分布不均一，在研究岩体的渗流系数时，其样本单元体积要比土体大得多，甚至可能不存在。因此对于每个具体的岩体渗流问题，需使用恰当的模型进行渗流分析；（2）由于岩体中存在产状较为稳定的裂隙，使得渗流具有明显的各向异性。（3）与土体不同，裂隙岩体的概化流速与实际流速相差较大，水位上升将对岩体稳定产生不利；（4）由于裂隙过水能力与其开度的立方成比例，因此应力环境对裂隙渗流的影响也十分显著。因此，选用适当的计算模型分析岩体的渗流参数对于拱坝坝肩稳定分析具有重要意义[4]。

2.4 其他因素

当采用二维（水平）抗滑稳定分析坝肩稳定时，由于扬压力折减系数一般根据经验公式取定，不同的经验公式得到的扬压力折减系数对坝肩抗滑稳定安全系数的影响较大。因此，扬压力折减系数的取值也是值得关注的问题[5]。

此外，泄洪方式、施工开挖、爆破方法（由于振动而产生或扩大岩体裂隙）等也在一定程度上影响着坝肩岩体的稳定性。

3.改进和创新的坝肩稳定分析方法

3.1 拱坝坝肩抗滑承载能力极限状态的计算

计算拱坝坝肩岩体的稳定性时，传统的安全系数系数法不够科学，结构安全系数的增加并不能表示结构的安全性按比例的增加。因此，按照《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》[6]，可在采用概率极限状态设计法，用可靠指标来度量可靠性，以分项系数设计表达式进行设计，来代替单一的安全系数设计。

在拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析中，由于影响因素复杂，材料参数统计不完备，因此材料的分项系数难以确定。对于具体工程，可分析其安全系数与可靠度之间的对应关系，为分项系数的确定提供依据。可取多组可能的材料的分项系数，计算坝肩可靠度（用可靠指标来表示）及计入分项系数的抗滑稳定安全系数，当两者呈一一对应的线性关系，即加大结构的安全系数，结构的可靠度能按比例增加，然后统计线性回归残差最小的一组值即为可能取值[7]。

3.2利用变形资料评判拱坝稳定性

运行期的拱坝坝体和基础的工作状况会随时间呈动态变化。高拱坝的坝肩一般建有完善的位移和渗流监测系统，因此，如何结合实测资料分析拱座的实际安全度，有着重要的意义。

根据实测变形资料反分析得到坝体和坝基物理力学参数，利用反演的参数，通过强度折减法计算各种工况下坝肩临界稳定状态时的各监测点位移和相应的强度折减系数。在相同荷载工况下，稳定强度折减系数和考察点的位移值呈一一对应关系，且位移值是稳定强度折减系数的连续函数。将计算的位移值和相应的强度折减系数作为样本，通过建立相应的BP神经网络映射模型，可实现基于坝肩实测位移场的拱坝坝肩稳定安全度分析[8]。

4.结语

拱坝坝肩稳定是影响拱坝安全的关键点。实际工程中，由于地质条件复杂，坝肩岩体中各种连续或不连续的结构面的存在使得对岩体的正确模拟尤为困难，再加上荷载之间的相互影响和各种坝肩岩体稳定计算方法的不足，要得到更加合理可靠的分析结果，还需充分考虑到各种影响因素及其影响程度并完善计算方法。

参考文献：

[]林继镛.水工建筑物[M].北京:中国水利水电出版社,2006.

[2]王毓泰,周维垣,毛健全,等.拱坝坝肩岩体稳定分析[M].贵阳：贵州人民出版社,1983.

[3]李守义,杜效鹄,王选平.拱圈形状对应力和坝肩稳定的影响[J].西安理工大学报,1998,14(1).

[4]张有天.裂隙岩体渗流与拱坝坝肩稳定[J].西北水电,1992,(3).

[5]蒋德勇,陈健康,等.拱坝坝肩二维（水平）抗滑稳定分析[J].四川水利,2004,(6).

[6] GB50199-94,水利水电工程结构可靠度设计统一标准[S].

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关键词： 日照影响；高层建筑；遮光

中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）17-0107-02

0 引言

铁岭市位于辽宁省北部，地处东北亚中心的辽宁中部城市群，是辽宁省十四个省辖地级市之一。近几年由于棚户区改造、铁西工业区外迁、商住房地产开发、公共建筑设施扩建等城建活动的全面开花，铁岭市城区面貌日新月异，高层建筑迅速增多。高层建筑虽然具有提升城市形象，提高容积率节约城区用地等优势，但也有由于规划及设计的不合理而导致的高层建筑遮光、高楼风等缺点。高层建筑遮光影响不仅仅是指拟建高层建筑群对周边原有建筑的遮光，而且还包括拟建高层建筑之间，以及原有高层建筑对拟建建筑的遮光问题。从近年高层遮光的事件来看，拟建建筑之间遮光和原有建筑对拟建建筑遮光的投诉均不在少数。根据铁岭地区日照条件，通过研究高层建筑遮光的影响范围，提出切实可行的防治对策，可以实现避免或减少高层建筑日照影响的目标。

1 建筑遮光计算方法及日照标准

1.1 建筑遮光计算方法 建筑遮光计算方法是通过计算建筑光影长度和建筑光影角度来确定建筑光影范围，光影长度取决于建筑高度和太阳高度角。光影角度取决于所在地日出日落时间和日出角度。

1.1.1 光影长度计算

太阳高度角计算公式：

1.2 铁岭地区日照标准 由于各地区不同的地理位置、气候条件、生活习惯以及社会经济水平，不同国家对于住宅日照的要求均不一样，但是大多以日照时间作为标准。我国当前对日照的要求也是通过对住宅建筑连续日照时间的规定，根据GB50180-93《城市居住区规划设计规范》，铁岭地区属Ⅰ建筑气候区，住宅建筑日照标准为：大寒日≥3h，冬至日≥2h。

2 高层遮光影响范围计算实例

日照影响范围是以光影的长度为半径，以光影的不同角度为夹角所围成的面积。以铁岭市调兵山人民医院门诊病房综合楼为例，该楼为10层建筑，楼高38.7米，楼型为板式楼。取9：00～15：00逐时时间，计算大寒日和冬至日楼体阴影长度，见表1。

取9：00～15：00逐时时间，计算大寒日和冬至日楼体光影角度，见表2。

根据楼体尺寸及方位、不同时段光影长度及光影角度，可以确定日照影响范围。大寒日9：00～15：00逐时时间，楼体阴影长度为74.6～167.5m，投影角度为48.7°～133.2°，冬至日9：00～15：00逐时时间，楼体阴影长度为84.9～206.6m，投影角度为46.2°～143.1°。该楼体大寒日日照影响范围和冬至日日照影响范围分别见图1和图2。

根据上述实例可以看出，铁岭地区日照影响范围应按照大寒日进行确定。城区高层建筑实际的日照影响更为复杂，因为日照影响不仅仅由楼体高度、长度以及建楼角度决定，还和楼体样式（比如塔式楼）、被遮挡建筑朝向等有关。从影响类别上包括拟建高层对周边原有建筑的日照影响、拟建高层建筑之间以及原有高层建筑对拟建建筑的日照影响三种，需要根据实际情况计算出日照影响范围，因地制宜地提出合理的防治对策。

3 高层建筑遮光影响防治对策

3.1 加强高层建筑规划管理 首先在城建规划上进行管理和控制，城建部门可依据GB50180-93《城市居住区规划设计规范》，制定符合本地区经济社会发展水平的易于操作的建筑规划设计办法，在办法中明确各类建筑间的最小间距要求，从根本上解决新建建筑之间以及原有建筑对新建建筑的日照影响。在审图过程中，应要求高层建筑与其受影响的周边地区统一规划，并将日照分析做为审批图纸设计的一个重要依据。

3.2 从建筑间距和建筑造型上减少日照影响 在实际操作中，建筑间距的增大和建筑造型的改变是减少日照影响的切实有效办法。建筑间距增大的原则是满足日照标准即可，过度增大间距会造成城区土地资源的浪费。而降低楼层高度，错落布局高层建筑实质上就是增大建筑间距。建筑造型也是日照影响的一个重要因素，铁岭处于北方，冬季漫长，板式楼的采光要比塔式楼效果好。所以在建筑造型上尽量采用板式楼，尽量正南向布局，可以最大限度的增大楼体的采光量，相应地这种建筑造型可以实现楼体间的最小间距。

3.3 合理补偿措施 对于已造成事实的遮光事件，应在被遮挡室内进行采光测量，根据实际情况提出合理的解决措施。铁岭地区往往被遮光的建筑都是列入动迁计划的老旧建筑，在未动迁的这段时间内给予一定经济补偿，绝大多数居民都能够接受。对于已造成遮光又无法拆迁的建筑，这类建筑被遮光的部分多为一层二层居民，三层以上大多满足日照标准，这种情况可以采取改变一二层建筑使用用途等方式，并合理补偿居民搬迁或改装的费用。运用补偿手段最终目的是解决日照影响问题，并在新建项目上避免新的日照影响。

4 结论

日照影响是环境影响的一部分，不但是城建部门审批项目的一个重要指标，也是环保部门审批项目的一个重要考虑因素。通过计算调兵山人民医院门诊病房综合楼日照影响范围的实例，得出铁岭地区日照影响范围应按照大寒日进行确定。并从加强高层建筑规划管理、在建筑间距和建筑造型上减少日照影响、合理的补偿措施三个方面论述减少日照影响的对策，最终目的是以人为本解决好日照影响问题，为构建和谐铁岭、建设美好家园做努力。

参考文献：

[1]刘建荣主编建筑构造，下册北京：中国建筑工业出版社.2000：50.

[2]闫循涛.塔式高层住宅日照影响因素研究[J].华中建筑，2008.[7].

[3]宋小冬.基于方位角的建筑日照间距控制.和谐城市规划2007中国城市规划年会论文集[C].2007.

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关键词:应用型人才;计算机专业网络方向;课程群

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

我国大学课程密度很大,但强度很小。我国大学本科四年的课程一般规定50～60门之多,而哈佛大学只有32门,芝加哥大学有42门。我国大学生每学期甚至可以选学10门以上的课程,而哈佛大学的学生平均每学期选学4门课程。我国计算机专业在课程设置上也是高、大、全,如何改变这种现象呢?可以通过课程群和方向课程模块化的思想进行设置。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,其基本思想是把内容联系紧密,内在逻辑性强,属同―个培养能力范畴的同一类课程作为―个课程群组进行建设。

2计算机专业网络方向能力培养的目标定位

作为一所应用型本科院校,在知识、能力、素质三个维度中,应该突出能力的培养。计算机专业的学生曾经一度受到社会青睐,然而随着时代的发展,计算机专业学生人数的增多,办学的实验环境跟不上,实践内容陈旧,造成了部分计算机专业学生到社会上求职难的局面。那么到底应该培养学生具备那些网络能力,这需要面向社会去寻找答案。通过对用人单位的需求了解获悉计算机专业网络方向的就业面可以划分为三个层次:一是小型企业或单位,它们需要能够建设网站、编写网页、组建简单的局域网,能够配置一般的服务,对网络能够进行维护的人员。二是中型企业或单位,这类单位拥有多个路由器和交换机,它们需要能够配置各种网络服务,包括对交换机、路由器进行配置和管理,能够维护网络安全,优化网络性能,具有网络规划能力的人员。三是大型企业,它们要求除了上述在中小型企业需要的能力之外,还需要具备网络编程,网络入侵检测,网络存储,无线网络,网络冗余设计等人员。

根据社会需求以及计算机专业培养目标,我们把计算机专业网络方向的实践能力抽象归纳为三点:建网、组网、管网,如图1。其中建网和组网是基本能力,管网是在建网和组网之上的提升。

建网、组网、管网对应的能力如图2所示。

3构建网络方向模块化课程体系

有了能力的准确定位,下面就可以依据能力构建计算机专业网络方向课程教学体系。我院计算机专业学生方向的选择是在三年级进行的,在选择方向前需要让学生对专业了解,以及培养专业兴趣,这样学生到了三年级才知道自己的兴趣以及如何进行方向的选择。学院从一年级到四年级规划了能力培养路线图如图3所示。

一年级学生通过学习计算机导论、C语言等课程了解专业;二年级学生通过学习专业基础课程、参加兴趣小组、素质拓展平台以及各种大赛来培养对专业的兴趣,挖掘自身的潜能;三年级学生根据自己的喜好可以选择方向,当然这些方向并非完全独立,某一方向的学生完全可以选择另外一个方向的课程去学习;四年级学生进行毕业实习、毕业设计。

对于应用型人才培养,应该注重知识点的掌握和知识面的拓宽,不过分强调知识的系统性和完整性;要注重实用性,不过分强调深层次的基础性知识;要注重实践知识与能力,不过分强调理论上的精深。总之,要强调“学以致用”。课程配置及课程内容的取舍应遵循“够用性”原则,即前修课的设置和其内容的取舍,要以后续课的需要为原则。网络方向模块化体系如下图4:

网络方向在一年级和二年级和其它方向是共享一个基础教学平台的。我们在制定网络方向课程体系时,重点是要突出上面所定位的三大能力,课程体系制定如表1所示。

建网课程主线的龙头课程为“WEB技术”;组网课程主线的龙头课程为“网络工程”;管网课程主线的龙头课程为“网络信息安全”,如图5所示。

4构建实践课程教学体系

实验课程体系是实验教学体系的核心要素。重组实验课程教学体系,优化课程结构,更新实验教学内容,增加综合性、设计性、研究性实验项目是要素的关键。实验教学不仅使学生增加感性认识,有利于接受和理解所学的知识,同时要培养学生的实验技能,使学生具备观察问题、分析问题、判断问题的能力,并初步学会运用理论知识和实验技能综合分析和解决问题,使学生具有创新、创业精神和实践能力。

实验课程内容的改革与更新,尤其是要紧密结合社会经济发展的需要,将现有的实验教学内容进行筛选、整合,对不符合现代科学发展的实验项目进行删除或更新,做到少而精,整体优化。减少验证性、演示性实验,精心安排综合性、设计性实验,注重融入本学科发展的最新科技知识,渗透相关学科的理论和技能,使综合性、设计性实验的课程占有相当的比例。要改变实验教学依附于理论课,实验教学内容各自独立、零散、重复的现状,建立系统优化的、相对独立的实验课程体系。实践教学能力培养与实验室的关系如图6所示。

根据“建网、组网、管网”能力培养路线,我们整合相关课程,删减重复内容,更新实验内容,优化了实验课程教学体系,如图7所示。

5结束语

课程是教学中的核心,它可以看作是一个载体,所有改革的问题都要在课程这个舞台上进行检验。课程群的科学合理设置是整个专业发展的基础与动力。根据市场需求,应用型大学人才培养可以按职业倾向设置专业方向并设置课程进行培养,最后按职业倾向毕业。这种由的“专业取向”向“职业取向”的转变,能有效提高人才培养的“职业化”程度,培养出具有社会适应性人才。

参考文献:

[1] 王万森. 计算机专业还有几分天下?[J]. 计算机教育,2006(2):3-7.

[2] 吴林根. 基于创新人才培养的实践教学改革[J]. 实验室研究与探索,2004,23(10):10-14.

篇5

关键词：建筑工程；预结算；工程造价；因素；控制方法

前言

随着我国建筑行业的飞速发展，一方面给建筑行业带来了勃勃的生机，另一方面也带来了前所未有的激烈竞争，因此做好工程投资控制工作对建筑企业来说尤为重要，企业投资控制的目的就是在保证工程质量的前提下尽可能的减少资金投入，而做好工程预结算有利于项目各参与方的造价控制，可以说，建筑工程预结算工作是实现建筑工程总价控制目标，进而实现企业利润最大化的重要途径。然而当前建筑行业工程预结算过程中存在诸多问题亟待解决，必须制定相应措施以促进企业造价目标更好的实现。

1影响建筑工程预结算的若干因素

1.1项目实施阶段性因素

建筑工程项目的预算是根据工程造价站定期公布的信息价格并配合调查价后而确定的，发生在项目的设计阶段，一般是一个定值，然而项目的实施是在市场经济这个大的环境下进行的，而市场是瞬息万变的，影响市场的因素也很多，很复杂，正因为如此，使得工程预算具有一定的局限性，只能用于参考，具体来说其局限性体现在以下几个方面：

第一，在市场经济条件下，涉及到建筑工程项目的各种建材价格有很大的可能性会与预算价格产生偏离，从而使工程预算对工程实施的指导作用大大削弱。

第二，由于国家宏观调控的影响，使得市场价格在项目进行的每一个阶段均有可能发生改变，这是工程阶段性因素中最常见的一种。

第三，工程成本中最重要的组成部分为直接费和措施费两大方面，其中直接费分为人工费、机械费、材料费等，属于工程实体性消费，一般都是按照设计图纸和项目实施计划等完成的，因此预算与实际的差异并不十分显著，而措施类费用的影响因素非常多，如在项目实施阶段的施工环境、施工工艺方法等方面的差异使得预算与实际造价有较大出入。

1.2设计变更

建筑工程在设计之前要进行地质勘查，并依据勘查形成的资料和设计标准、技术规范等进行图纸的设计，然而在实际项目实施过程中大多数工程项目都会由于各种客观因素导致实施计划的变更，为适应这一变更情况就必须要修改设计图纸，而在做工程预算的时候虽然进行了一些可能情况的估计，但由于不可预知的原因太多不可能面面俱到，因此工程实际造价往往会超出预算。

1.3工程量计算误差

决定工程量计算的因素有很多，如施工图的编制质量和水平、施工前的准备情况、设计人员水平的高低、施工组织设计的合理性、项目实施过程中的工程变更多少、现场签证的数量等等，一方面由于因素数量众多，另一方面这些因素容易受到人的主观影响，因此可控性较差，导致了工程量计算误差的增加，从而拉大了预算与结算之间的差距。

2导致结算超出预算的原因

2.1工程结算与工程预算二者的编制依据不同

工程预算是依据施工图编制的，是通过综合分析设计图纸、图纸说明、预算定额、建材预算价格等多方面，并基于理论计算出来的，因此具有一定的前瞻性，而工程结算的编制依据除了上述内容之外，还包括施工方案、施工组织设计、设计变更文件、现场签证、建材价格变化、隐蔽工程的验收记录等等，主要是工程实施过程中实际发生的费用，因此二者不可能完全一致。

2.2工程结算与工程预算二者的编制时间不同

工程预算是在工程施工之前、施工图设计阶段编制的，而工程结算是在工程竣工验收阶段编制的，二者在编制时间上的跨度较大，在如此长的时间之内会受到各种工程阶段性因素的影响，这就决定了结算和预算二者之间必然会存在一定的差异。

2.3监管不力导致结算超出预算

虽然在设计阶段已经在一定程度上预计了工程中可能发生的费用，但建设工程项目规模较大，工期较长，施工过程较为繁琐，隐蔽工程等细节较多，因此必须对施工的过程进行有效监督，而实际工作中很多的项目在施工过程中相关的监管执行不力，甚至很多时候沦为摆设，导致工程在进行过程中管理力度不够，短期来看造成材料、人工的浪费，长期来看，由于监管的缺失容易导致工程存在质量或者安全隐患，由此带来的经济损失直接影响工程造价。

3建筑工程预结算控制方法

3.1做到技术和经济二者的有效统一

建筑工程设计是使预结算更加合理的重要环节，只有在设计上做到技术和经济二者的有效统一才能使建筑工程在满足技术要求的前提下最大程度的体现经济性，具体来说包括以下两个方面：

首先，为保证设计方案既要满足使用功能的技术要求，又要最大程度的节约投资，就必须将多种设计方案进行充分的技术和经济比选，从而完成可行性研究、初步设计、技术设计和施工图设计。

其次，在设计时设计人员要与技术经济人员进行有效的沟通，并将经济性的观念渗透到设计方案中，以保证工程设计方案最大程度的体现经济性。

3.2实行限额设计

在初步设计之前要制定科学合理的设计任务书以及投资估算，并以此作为限额来控制设计方案，使施工图设计工作要在这一限额内完成，并按照各专业的特点将总投资限额分配到各专业设计中，使所有的专业设计都被严格控制在投资限额的范围内，通过这样的途径实现总投资额的控制目标。

3.3做好项目实施阶段的过程控制

首先，由于建筑工程项目规模较大，历时较长，因此将整个工程的投资控制划分为多个过程，通过过程控制的方式尽量将每个施工过程造价控制在预算范围内，并在阶段性结算时对比分析结预算之间的差异，如有问题及时改正，将资金损失控制在最小程度的范围内，以过程控制的方式实现控制整体投资的目的。

其次，做好施工过程的监督工作，其目的一是要防止浪费材料，二是防止不规范操作和各种质量问题，以避免由于安全、质量原因导致工程造价的升高，尤其是隐蔽工程，一定要在验收后才进行遮盖工作，防止质量不良造成的返工。

结束语

综上所述，建筑工程预结算是控制施工成本的有效手段，当前预结算过程中还存在诸多的问题，我们必须要正确面对，并制定相关措施，以使项目的结算尽可能不偏离预算，减少项目资金投入，以使建筑企业能够达到健康、可持续的发展。

参考文献：

[1]张艳茹.建筑工程预结算常见问题与采取措施.《黑龙江科技信息》，2009.

[2]刘丽.建筑工程预结算中出现的问题与应对措施.《技术与市场》，2011.

[3]韩文.论如何提高工程预结算的准确性.《企业科技与发展》，2012.

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．

［2］程启明，黄云峰，徐进，等．“计算机硬件技术基础”课程网络教学功能开发与应用［J］．中国电力教育，2013，（13）：97－98＋102．

［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．

篇7

【摘 要】随着计算机应用技术的不断发展，对于作为底层系统的硬件，也提出了更高的要求。本文针对计算机硬件系统的相关技术，进行了由浅入深的分析。

【关键词】计算机应用技术；硬件；系统

【Abstract】With the continuous development of computer application technology ， it puts forward higher requirements for the underlying hardware of the system. It analyzes the relevant technology of the computer hardware system.

【Key words】Computer application technology； Hardware； System

1 计算机硬件简介

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各种物理装置的总称。这些物理设备按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件的运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序，把数据加工成可以利用的形式。从外观上看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内部主要包括：CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光驱、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，这些设备通过接口和连接线与主机相连[1]。

2 计算机硬件技术

计算机硬件技术，是以计算机硬件系统结构和工作原理为核心，逐步掌握各个硬件模块的原理与功能，从而能够利用硬件技术进行系统开发。

3 计算机硬件技术的范畴

计算机硬件技术主要面向计算机软方向专业开设，因此是一门综合性的硬件技术课程，其范畴包括：计算机系统概述、电路元器件、计算机数制、常用逻辑部件、硬件结构及原理、指令与汇编语言、接口与外部系统、单片机系统[2]。

其中，对每个知识点都做了详细的分析，以计算机组成为例，如下图所示：

图1 计算机硬件组成

图中涵盖了计算机五大硬件模块：运算器、控制器、输入设备、输出设备和存储器，箭头表明了各种信息流向。图中，我们首先要了解各个硬件模块的功能，从而根据箭头分析各种信息在硬件设备中如何传递。

4 硬件技术的核心

硬件技术的核心包括如下几个方面：

（1）计算机硬件组成原理

计算机硬件组成原理为掌握硬件技术的基础。

（2）微处理器

微处理器是计算机核心部件，主要包括运算器和控制器。微处理器技术，重点是对指令和指令系统的理解。

同一厂商会在一个处理器产品的基础上不断研发下一代新的兼容产品，而新一代处理器与前一代要实现指令兼容，即新一代指令系统包含前一代处理器的全部指令，同时可能增加新指令。而不同厂商之间也可能生产指令兼容的处理器产品。如何提高处理器性能，也是各个厂商争先研究的对象，一般采取的技术包括：流水线、超标量、超线程、Cache、扩展指令集、多核心等。

（3）总线

总线就是严格定义的信号线集合，用于实现计算机各个部件之间信息传输的通道[3]。总线具备公共性、标准型和可扩展性等特征。通过总线可实现点对点连接或者多点连接。只能实现点对点连接的通道在概念上不是总线，习惯上也称为总线。

在计算机中，总线一般分三种：数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB）。

DB：传输数据内容，与内存、I/O之间双向传输；

AB：传输的存储位置，如存储器地址、端口地址等，与I/O接口或之间单向传输；

CB：传输各种控制信号，如存储器读/写、端口读/写等，与I/O接口之间单向传输。

（4）接口

接口是用于完成计算机主机系统与外设之间的信息交换[4-5]。接口由接口硬件（接口电路、连接器、连接电缆等）和接口软件（程序）组成。如下图所示：

图2 接口电路的构成

接口功能主要包括：数据传送、数据缓冲、信号变换、中断、差错控制、高层通信协议、即插即用、电源管理、动态配置等。接口构成都是通过数据变换机制来完成。对接口的操作是程序对接口的访问（读/写）的方式，不同接口电路支持不同的操作方式，常用方（下转第324页）（上接第128页）式包括查询、中断和DMA控制方式。

5 计算机硬件技术总结

熟悉计算机硬件技术，目的是提高计算机应用能力。不仅仅要熟悉各个硬件模块的功能，还需了解相关最新技术的发展趋势及新标准，利用硬件性能测试方法，能解决在实际使用中出现的问题。

【参考文献】

[1]李桂秋，宋维堂.计算机硬件技术基础[M].高等教育出版社，2012：5-8.

[2]王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M].北京：北京航空航天大学出版社，2000：57-61.

[3]周洪利，朱卫东，陈连坤.计算机硬件技术基础[M].北京：清华大学出版社，2012：159-162.

篇8

关键词：计算机硬件教学；有效性；措施

作者简介：刘忠仁，男，1984年8月，江西赣州人，汉，秘书，助教，研究方向：计算机硬件

0引言

计算机硬件教学是职业学校计算机专业开设的一门基础课程，相比其他专业理论课来说内容丰富多样，且学习难度较大，尤其是对于女生和部分对计算机不感兴趣的男生来说学习起来更是困难。如果教师还是采取传统理论课教学的方式来进行计算机硬件课程教学，很难提起学生的学习兴趣，教学效果必然得不到提升。还有一些学生总想着在课下业余时间上网自己查阅和了解相关的知识，认为计算机硬件知识靠自主探究就能学会，没必要听老师讲解，因此在课堂学习中注意力不集中，再加上计算机硬件课时安排本来就有限，最终导致课堂教学严重降低，学生对计算机硬件知识掌握的也不扎实。因此，要想提高职业院校计算机硬件教学效率，计算机专业教师必须探索出一套有效的硬件教学模式。下面对有效的计算机硬件教学改进措施进行了分析。

1明确教学目标

高效的课堂教学工作必须要有明确的教学目标作为方向和指导。因此，职业院校计算机专业教师要想提高硬件教学的有效性，就必须明确教学目标。我校的计算机硬件课程包括《计算机应用与科学》和《计算机组装与维护》两门课，这就需要教师根据学生对计算机的兴趣，引导学生除了要掌握基本的计算机硬件基础知识之外，还要系统的了解计算机硬件系统的组成以及计算机的发展过程，同时掌握常见的计算机硬件故障及维护维修方法，提高学生的计算机素养，从而为学生今后从事计算机方面的工作打下坚实的基础。

2做好课前准备工作

高效的课堂教学需要充分的课前准备工作作为保障，这就要求教师充分把握计算机硬件课程的整体教学内容，从而对各阶段的教学工作作出系统和科学的安排，并且在进行课堂教学之前，一定要做好教学前的准备工作。首先，教师要对整个班级的情况有一个详细的分析，了解学生男女生分配比例，有多少学生对计算机硬件学习比较感兴趣，有哪些学生计算机硬件基础较好等，这些都能为后期课堂教学工作的开展提供帮助。比如教师可以利用学生对计算机硬件知识掌握程度不同、兴趣高低不同等来对学生进行分组教学，在分组学习的过程中加强不同水平学生之间的相互交流，在共同学习的过程中相互促进。教师还要根据不同学生的课堂表现实时调整和改进教学方式，帮助不同的学生制定适合其自身实际情况的学习目标和方法。其次，教师还要根据计算机硬件教学内容准备教学需要的材料，比如在教授《计算机组装与维护》这门课时，就可以提前到市场做调查，详细了解计算机硬件的技术参数和区域价格，并且利用网络来查阅和了解硬盘的品牌、价格、技术参数及其使用说明等相关信息，并且将这些知识内容融入到课堂教学当中，不仅可以通过展示自己渊博的知识使学生提高对教师的崇拜之情，还能激发学生的学习兴趣，提高学习计算机硬件课程的自信。由此可见，充分的课前准备工作对于提高计算机硬件教学的有效性具有积极的促进作用。

3加强学校计算机实验室的建设与管理

计算机硬件教学作为一门实践性比较强的课程，必须要有完善的基础硬件设施作为保证，才能为教学效率的提升提供支持，因此，学校必须加强计算机实验室的建设与管理，为计算机硬件课程的教学提供充足的资源。首先需要学校加大资金投入力度，根据教学需要加大对先进的计算机实验仪器的购进，让学生能够更方便的了解和掌握最新的计算机硬件知识和技术。其次，资金条件不足的学校可以通过校企合作的方式来加强实验室的建设，学校为企业输送高素质的计算机专业人才，企业为学校提供计算机硬件实验设施，通过加强学生的实践教学使学生毕业后可以直接胜任企业的工作，从而帮助企业节约成本，实现校企双赢。然后，学校还要不断完善计算机实验室管理制度。明确岗位责任制，对学生在实验室的操作规范做出明确的规定，建立实验室安全制度、学生实验守则等详细的制度，从而保证实验室和实验仪器的安全性，从而也能确保学生参与计算机硬件实验安全高效进行。另外，为了提高学生的学习效率，计算机硬件实验室除了教学时间外，可以免费向学生开放，让学生在课余时间自主实验，巩固所学知识，提高学习效果。

4强化实践教学

计算机硬件教学作为一门实践性比较强的学科，需要大量的课堂实践教学作为支撑，才能切实提高教学效率，教师在实践教学过程中，应强化学生的动手操作能力，严格把控教学操作和讲解时间，留出足够的时间和空间让学生自主探究实践。另外，在实践教学中教师要认识到自己引导者的角色，充分发挥自身的指导作用，在让学生进行实验之前可以进行操作示范，进而接着让学生进行自主操作，教师根据学生的实践学习情况进行必要的指导。尤其是对电路和有关线路问题，教师要在重点重复讲解之后，指导学生进行实验，对于学生不懂或难以掌握的地方要强化讲解，从而使学生更好的掌握知识和计算机硬件实践技能。再如，进行计算机电子元件的知识内容讲解时，在经济状况允许的情况下可以让学生到科技市场购买一些实用的硬件电子器件，并拿到课堂上来供大家学习了解，这样不仅能够提升学生的学习兴趣，还能有效提高教学效率。

5做好教学考核评价工作

高效的课堂教学离不开科学的考核评价工作，这就需要计算机硬件专业课教师制定一套完善的考核工作方案，在公平全面的基础上明确考核标准，对学生日常的学习情况、课堂表现、学习态度、实验完成情况等进行科学的评价，并将考核结果及时的反馈给学生，对于表现优秀的学生要给予奖励，学生的自我价值得到肯定，必然会增加学习的动力。对于表现不好的学生要给予适当的鼓励，并指出他们学习中存在的不足，从而引导学生努力学习，提高学习效率。教师也要根据考核结果改进教学模式，从而提高计算机硬件教学的有效性。

参考文献：

[1]何育霖.试析如何提高计算机硬件课堂教学的有效性[J].电子制作,2015,01:119.

[2]郭新宁.计算机硬件教学的一体化教学改革策略[J].电脑知识与技术,2015,14:112-113.

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关键词：计算机；维护；硬件；判断

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-01

计算机的硬件较多，小一些的硬件有风扇、内存条等等，大一点的硬件就是主板、硬盘等等，对于计算机来说，现阶段有主机和显示器合二为一的一体机，也有普遍使用的显示器和机箱分开的。无论是哪一种，都需要在日常的使用中得到较好的维护才能保证计算机的性能保持在一个较高的水准，帮助人们更加便利的生活，更好的处理工作中的一些琐事。在此，本文主要对计算机发展及日常维护进行探究。

一、计算机硬件的发展

（一）计算机硬件发展现状

从现有的情况来看，计算机的发展正在朝着巨型、微型化、网络化和智能化的方向发展。由于人们的日常工作在不断的细化，需要处理的事情很多。通过计算机能够更好的完成数据的统计、调查、搜集等工作，为销售部分、市场分析部门、客服部门以及企业的总体战略部署提供较多的参考，所以计算机的硬件发展需要进一步强化，不仅要处理较多的问题，同时要能够最大限度的同时解决各个部门的问题，在保证效率的基础之上，保证工作质量。在计算机的硬件发展过程中，微处理器是一个具有代表性的产品。它是用一片或者少数几片大规模集成的电路组成的中央处理器。微处理器作为计算机硬件当中最重要的组成部分之一，在整个计算机当中发挥非常重要的作用。几乎每一项功能的实现都需要微处理器作为基础。另一方面，微处理器的发展能够从根本上提高计算机的各项性能，尤其是缩小处理器芯片内晶体管的尺寸和线宽上。由此可见，计算机的发展现状还是比较理想的，在很多方面都取得了一个非常理想的成就。

（二）计算机硬件的发展前景

对于硬件来说，能够给人们一个非常直观的感受，并且在性能、体积、兼容性方面能够直接进行考验。计算机硬件的发展前景非常好，比方说纳米级晶体管的出现，给微处理器性能的进一步提高带来了曙光。但是，随之而来的挑战也非常严峻，首先，制造纳米级晶体管的新的光刻技术还在试验阶段，部分技术性的难题还没有被攻破；其次，光刻技术遇到的阻碍较多，比方说晶体管门极氧化物的存在。未来的计算机硬件研究和设计，必须有效的突破这些技术性的难题，实现全面的提升。

二、计算机硬件的日常维护

（一）维护环境

对于计算机来说，日常的运行环境是影响计算机运行效果的重要因素。首先，要将计算机放在一个较为稳定的环境当中，包括电压稳定、电源稳定、周边没有太多的灰尘、网速较好等等。相对来说，工作用的计算机和家庭使用的计算机还是有差别的，工作用的计算机一般情况下是集中在一起，导致周边的温度上升，很容易造成死机。此时应保持办公室的空气流通，并且将空调打开，计算机要保证散热才能维持正常的运行。家庭计算机的安放位置尽量要拥有一个独立的电脑桌，并且机箱的空间不能过于狭小，定期定理机箱内部的灰尘，让计算机保持一个较高的运行状态。

（二）观察

对于计算机来说，它的软件如果出现问题，可能会自动报警，或者是通过一些反映让操作者知晓。但是硬件出现问题，并不容易察觉，很多的情况是硬件出现问题但是得不到关注，长久的运行导致隐患加大，有些计算机甚至在一瞬间报废。我们在日常使用的时候，要注意计算机的周边环境和程序的运行数量，大量的程序同时运行，会导致机箱的硬件设备反应不过来，导致死机或者是主板破坏。另一方面，要对一些细小的元件进行观察，比方说内存条或者是风扇等等，这些细小的元件会对计算机产生较大的影响。我们要保证计算机的每一个元件的运行情况了如指掌，并且定期进行维护，即便是没有问题也可以建立一个日常维护替体制。

（三）判断

计算机的故障类型较多，在维护的过程中，必须具备较强的判断能力。现今的大部分用户都会将计算机放到专业维修点去维修，多数技工会根据用户的提供的信息来进行维修。但是，用户毕竟不是专业人士，他们有时候形容的情况也是模棱两可的，所以技工应该对计算机进行一个全面的检查，找到问题的根源，采用针对性的技术性措施来处理，避免故障频繁发生。值得注意的是，计算机的有些故障并不容易察觉，即便是应用相关的设备进行检测，也没有太好的结果。此时就需要一些有经验的技工来判断，结合计算机的实际硬件问题来进行维修，毕竟有些技术没有一个统一的处理方法。计算机作为一种高精尖的设备，在维护过程中，需要根据不同的型号来制定不同的方案，才能取得一个和较为理想的成果。

三、结束语

本文对计算机硬件发展和日常维护进行了一定的探究，就现阶段的情况来看，计算机的发展空间比较广阔，在很多方面都取得了非常高的成果。但是，计算机的未来发展道路并不通畅，技术性的难题和硬件的发展困境较多。计算机的日常维护需要用户比较注意一些，无论是出现问题还是正常运行，都要时常进行检查，不仅可以保证计算机拥有一个较好的运行环境，同时可以让计算机拥有更好的性能。在以后的相关工作中，计算机硬件应该研究一些相关领域的技术，通过多方面的帮助让计算机获得更大的进步。

参考文献：

[1]胡伟.计算机实验室的维护与管理[J].硅谷，2010（18）：34-36.

[2]李崇胜，姜雪泳，舒刚明，管仕红.计算机应用中的科学管理和安全维护[J].硅谷，2010（15）：19-22.

[3]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化，2010（08）：16-19.

篇10

关键词：计算机硬件；实验教学；创新人才；教学改革

文章编号：1672-5913（2013）03-0046-04

中图分类号：G642

0 引言

计算机硬件实验主要面向软件工程、信息安全等专业开设，它是计算机硬件实验教学体系中最为重要的教学内容之一。通过计算机硬件实验，学生可以掌握计算机硬件设计、制作、调试、运行维护等多方面的技能。学生利用VHDL以及波形图等对实验结果和中間环节进行调试和验证，可以训练自身对计算机底层技术的创新技能，培养严谨的科研作风。

随着电子设计自动化（EDA）和可编程逻辑器件（PLD）技术的快速发展，国内外高校普遍采用硬件描述语言进行逻辑设计，实现在计算机上进行功能仿真，最后下载到编程逻辑器件中进行测试。哈尔滨工程大学于2005年在黑龙江省率先引进了单片大规模FPGA来实现计算机硬件实验教学，这种方法将使实验过程从“验证为主”转变到以“设计为主”，有助于提高学生的硬件设计能力。

目前，计算机硬件实验的突出特点是仿真实验软件系统过于复杂。从编程到测试，再到实时测试的过程过于繁琐，学生不易掌握。教师往往需要花费大量的课时，讲解QUARTS软件的基本使用方法以及FPGA实验平台的结构原理，这就大大降低了计算机硬件实验的教学效果。

互动式计算机硬件实验教学将主要研究如何通过多媒体教学手段以及教师学生互动交流等方式，使学生在脱离实验室的环境下，快速掌握软件系统及硬件平台的使用技巧，提高计算机硬件实验教学质量和学生培养效果。

1 国内外现状、水平与发展趋势

目前，欧美发达国家的理工科大学计算机专业普遍重视硬件类课程实验，要求学生必须掌握一种硬件描述语言，会使用先进的EDA工具进行硬件设计、验证和测试。美国、日本、新加坡等国早在20世纪90年代初期，就开展了有关互动式辅助实验教学的研究。利用多媒体、教师个人网站等多种电子交互手段，提高教师知识传授和学生間技术交流的效果，达到课内外同步教学的目标。

互动式实验教学主要解决大量基础知识的讲授以及基本技能问题验证占用有限课时的问题，目的是有效降低教师的教学负担，提高学生的学习效率。日本、韩国在互动硬件实验教学上具有丰富的经验，在多所高等学校进行推广，如日本北海道大学、韩国釜山大学等均建有独立的互动实验门户或交互系统。

我国的计算机实验教学发展相对较晚，近年来，随着大批实验教学示范中心的建设以及高校对实验教学方法改革与研究的逐步重视，包括清华大学、北京大学、上海交通大学在内的许多高校都陆续开展了对互动式实验教学内容的研究。目前我们将重点阐述如何通过互动实验教学方式，缩短学生理解基础知识、熟悉设备使用的时間，最终获得理想的教学效果。

2 实验教学体系

2.1计算机硬件实验的重要性

嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，因其软硬件可裁减，已受到欧美发达国家的广泛关注。哈尔滨工程大学依据当今国际电子设计业对人才培养能力的普遍认同标准，集中强化学生嵌入式开发技术技能的培养。

为此，我们为计算机科学与技术及相关专业勾画了以数字逻辑实验为基础，以微机接口实验为终结的，包含计算机硬件实验、计算机部件实验以及计算机组成实验为一体的计算机硬件实验教学课程群。要求本科生从大学第四学期到第七学期硬件实验内容不断线、衔接连贯、层次提高；强调各门课程明确分工、分层次培养学生的独立组织硬件实验的能力、软件仿真验证能力和测量仪器使用能力。

计算机硬件实验是该课程群针对软件工程、信息安全等专业设置的，实验内容紧紧围绕计算机组成原理，兼顾VHDL描述语言、数字逻辑有关组合、时序逻辑电路的有关知识；每个实验项目都是一个独立的实验单元，可进行独立设计和测试，同时，所有的实验单元又能够组成一个有机的整体，完成一个基本模型机的设计和实现。

基于上述原因，哈尔滨工程大学计算机实验教学中心（下简称“实验中心”）选用GW-48系列SOPC/EDA实验开发系统进行计算机硬件实验教学。学生利用实验开发系统完成一系列基本单元实验和模型计算机综合设计实验，掌握计算机各个部件的功能和设计方法，也更加直观地掌握计算机各主要部件的工作原理。实验开发系统不但使学生更加深刻地理解了计算机组成原理理论知识，而且还能使他们在VHDL语言、EDA软件工具和FPGA的应用方面获得大量实用的技术。

2.2“三化结合，四个并举”的实验教学理念

“三化结合”的教学理念：构建软硬件一体化实验环境有利于培养学生软硬件综合素质，实验平台综合化有利于培养学生的综合设计能力，实验内容系统化有利于培养学生的系统化设计思想和能力，为较好地实现“理论教学注重基础，实践教学注重能力，创新教学注重个性”的目标打下了坚实的基础。

四个并举的教学理念：

1）工学并举。

工程教育与经济建设相结合，按照工程教育专业认证要求调整实践育人目标；按照卓越工程师培养计划建立面向校企合作的实践育人体系。

理论教学与工程实践相结合，修订2009版人才培养方案，加强理论课程与实践课程内容的相互融合，打造科学合理的实践育人平台。

科学研究与社会服务相结合，以ACM人才培养实验班为依托，培养拔尖人才，打通进入科研实验室的科学研究模式；提高科技创新普及率，增加学生接触社会、服务社会的锻炼机会，提高社会实践能力。

开辟提高实践教学办学水平、推动区域经济快速发展的“三结合”办学道路。

2）点面并举。

以数字逻辑实验为例，实验分为三个阶段：①组合逻辑实验阶段采用虚拟实验环境与现场器件验证操作相结合方式；②时序逻辑实验阶段采用实际器件操作与理论研究相结合方式；③创新设计阶段采用自主设计与教师指导相结合方式。不同的实验类型和阶段，采用不同的授课方式和教学设备资源。

3）教研并举。

将科研资源有机融合，科研实验室、创新实验室全部面向学生开放，遴选科研团队教师纳入兼职教师序列，研究生助教充实教学辅助力量，科研方向助力推动科技创新，提高学生的科学研究水平；积极开展面向教学辅助系统的科学研究，开设MATLAB等科研工具与科研方法的实验教学课程，鼓励学生参与科研实践，使学生了解科技最新发展，提升学生科学研究和科技创新的能力。夯实教师队伍和教学质量工程建设，教学科研相互促进，共同推动实践教学发展。

做到“教学-科研-创新-服务”一线牵，从教学中发现问题，并凝练问题；在创新中探索问题，并剖析问题；以科研来处理问题，并解决问题；由服务来普及“问题”，并消除“问题”。

4）建改并举。

以软件工程、计算机科学与技术、物联网工程和信息安全四个专业为依托，分别建设国家工程实践教育中心、实验教学基地、工程师培养基地、校企联合实验室、实习实训基地等。

加大计算机实验教学平台建设力度，特别是文化平台的建设，设立图灵文化长廊、计算机历史展厅、计算机技术展厅以及实验中心宣传展厅，强调“格物穷理、知行合一”的办学思想。

面向软硬件实验课程，开展实验教学改革，开展虚拟实验教学开放系统建设、物联网技术综合实验系统建设和创新实验基础与实践课程建设。

面向创新实践活动及教学，与科研密切联系，结合科研方向，依托计算机科学与技术、软件工程两个一级学科，设立集成科研团队技术优势的创新平台，即物联网技术创新平台、网络与信息安全创新平台、机器人技术创新平台、软件工程创新平台和ACM/ICPC创新平台。

2.3计算机硬件实验项目设计

由于计算机硬件实验主要面向计算机科学与技术以外专业开设，参与实验的学生绝大多数未学习数字逻辑等基础课程。为此，按照计算机硬件实验课程群的整体安排，考虑到知识点的传承，我们制定了由逻辑电路到重要部件，最终回归基本模型机的项目设计思路。具体内容见表1。

3 互动式实验教学

3.1互动式实验考核方式

实验内容和实验方法的多样性决定了考核方式的多样化，考核方式应能真实地反映学生的理论水平和实验技能水平。为此，课程组提出了“3+5+2互动式实验成绩考核方式”。其突出特点在于将“生写师查、生做师察、生疑师答”三种交互方式贯穿于整个实验考核过程中。

1）生写师查。突出预习在实验教学中的作用，预习成绩占总成绩的30%，预习报告是学生对于教师所教授理论知识理解和掌握程度的直观体现。教师查看预习报告，有针对性地指导学生实验，从而提高了实验教学质量。

2）生做师察。实验操作和数据收集是实验教学的中心环节，占总成绩的50%。教师通过现场观察和抽查的方式，对学生的动手能力进行全面考核，包括：①是否遵守实验规则；②设计能力；③分析、解决问题能力；④对理论设计的实现能力等。

3）生疑师答。实验报告是实验教学成果的总结，它反映了学生对科学实验的概括总结能力，占总成绩的20%。对于学生的疑惑和操作难题，教师有必要进行针对性解答和辅导。

上述多角度的师生互动方式，考核了学生的真实水平，提高了实验教学的整体质量，达到了实践创新的培养目标。

3.2互动式虚拟实验教学平台

互动式实验教学的目标是：①减轻教师繁重的教学指导任务，提高师生互动频率和次数，提高实验教学质量；②降低设备使用的冗余时間，加强实验的灵活性和创新型，实现高素质创新人才的培养目标。由此，互动式虚拟实验教学平台应运而生。

互动式虚拟实验教学平台是以虚拟现实为技术基础，结合计算机硬件实验课程建立起来的，以加强师生互动、挖掘学生创新潜能、节约实验经费为目的。教学平台依托于校园网络环境，可以解决实验设备资源不足、实验室开放与日常学习任务冲突等问题，实现最大负荷情况下的多人数在线虚拟实验。

互动式虚拟实验平台内部运行结构如图l所示。该教学平台不受场地和教学课时限制，学生可根据自身基础，完成任何基于虚拟元器件的逻辑电路，并在FPGA平台上给予实现。借助于该教学平台，教师能够灵活考查学生对于实验原理的掌握程度、实验操作的熟练程度以及技术创新的拓展程度。

3.3互动式实验教学改革反馈

为了检验互动式计算机硬件实验教学内容的改革效果，实验中心对全校159名学生进行了“互动式计算机硬件实验教学效果”调查问卷。

从统计结果可以看出，89.5%的学生通过实验完全理解了相关理论知识；91.2%的学生可以熟练运用有关的科学实验方法，92.6%的学生能独立完成或在教师提示下完成应用系统设计，96.2%的学生认为实验教学对考研或就业有较大帮助；94.3%的学生通过实验课程的学习，认为教学内容和课程设置合理，能满足需求。很多学生反映新修订的计算机硬件实验教学内容注重能力培养，加强了老师与学生的沟通，特别是增强了对创新能力的培养，使其终生受益。