计算机硬件之间的关系范文

导语：如何才能写好一篇计算机硬件之间的关系，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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档案信息化，就是在国家档案行政管理部门的统一规划和组织下，在档案管理活动中全面应用现代信息技术，对档案信息资源进行处置、管理和为社会提供服务，加速实现档案管理现代化的进程。换句话说，档案信息化是指档案管理模式从以档案实体为重心向以档案信息为重心转变的过程。这是一个长期的发展过程，在这一过程中，要不断地采用现代信息技?g装备档案部门，从而极大地提高档案管理和利用的现代化水平。

1 计算机信息技术集成有效促进档案管理载体发生重大变化

与传统的档案管理载体不同，信息技术更多的是将档案内容转换成信息化数字内容通过计算机技术和网络技术、借助相关软件作为载体予以保存，实现了档案管理储存的数据化、虚拟化和数字化。例如在高校中计算机信息技术就得到了很好的应用。 随着信息技术中硬技术的不断应用，大部分学校档案管理工作部门均配备了相应的多媒体电脑、资料扫描仪、打印机以及相机等硬件设备。工作人员可以根据每一阶段利用计算机从互联网等多个方面获取资料信息，对于收集的资料可以利用扫描仪全部转换为电子版，从而实现资料数字化。电子文件不同于传统纸质文件，其更易于保管，并且方便，所占空间大大缩小。因为电子文件属于一类新型信息载体，近年来以光学材料及磁性材料作为信息载体的电子档案逐渐取代了以纸质作为信息载体的纸质档案。针对学校获得个人中奖旗、奖杯以及各种纪念品，由于是属于立体物品传统保管工中很难确保其经过长时间之后不会出现变色、损坏等。传统的档案管理往往是以实物保存为主要的载体形式，受保存空间和时间影响较大，档案储存内容很大程度上依赖于载体的可承受能力。信息技术集成条件下的档案管理载体有效实现了计算机的全程操控，有效实现了档案数据处理与交换的效能，有效避免了受传统档案管理时间和空间约束的限制。

2 计算机信息技术中软技术的应用

档案信息管理系统的软件功能越来越完善。随着信息技术的不断发展，为了进一步提高电子文档的管理工作数据库逐渐被应用在档案管理工作中。信息技术的不断发展为档案信息化管理提供了技术支撑。数据库技术的运用早期文件系统也可以实现电子文档的存储工作，但是因为早期文件系统在数据信息冗余、数据共享以及信息检索方面都存在一些弊端，从而未能得到推广采用。数据可技术的应用可以很容易的完成数据信息的冗余消除、信息检索、存储以及信息共享工作。一旦建立了用于管理档案信息的统一数据库，可以使其充分发挥计算机具有的密集存储以及快速检索功能，不仅能进一步提高高校档案信息的保密性，还能大大提高档案管理工作效率。网络系统功能越来越完善，互联网技术的运用其中为档案管理信息管理平台的运行提供了重要的保障。例如依托云技术构建档案信息资源共享平台。基于云计算的档案信息化管理系统主要由基础硬件设施和云管理平台以及云档案管理应用程序所构成。档案管理云应用程序主要是面向档案信息用户，对档案进行相关操作管理的软件。通过构建云计算档案管理平台可以实现档案信息资源的共享，提高不同部门档案信息封闭的缺陷，有效的避免重复构建信息管理系统的弊端，降低档案信息化建设成本支出而互联网技术属于一种全球性的计算机网络，其由不同中规模大小、不同类型的计算机网络组合而成。由于计算机网络的出现，使资源共享变成了可能，而随着互联网技术的不断发展，互联网技术在设备及技术上都能达到档案的网络化管理相关要求。互联网技术不仅能实现数据档案的传输、接收、收集，还能真正实现网上信息资源数据的共享，从而大大提高档案管理工作质量，节省了人力、财力。

3 计算机信息技术在档案管理的应用中存在一些问题

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油田企业作为我国经济发展的支柱产业，其面临来自市场经济条件下的竞争越来越激烈。我国的油田企业已经从过去得天独厚的优势企业时代进入了一个全方位、多层次、开放式的发展时期。例如，胜利油田是中石化集团公司下属国有大型石油企业，经过五十多年的高速高效开发，剩余可采储量日益减少，未动用储量品位变差，特别是可开采新建产能中优质储量比重下降，资源接替紧张。老油田进入到开发后期，含水不断上升，地下矛盾越来越突出，产量递减越来越快，稳产难度逐年增大，维持产量稳定的工作随之增加。另外，面对国际油价下滑，石油石化行业面临前所未有的挑战，利润下降、投资风险增加、成本压力增大。面对诸多挑战，以及企业生产需求扩大、投资成本不足、降本增效任务加重等矛盾，油田企业必须打破旧的思维模式和管理定式，把成本控制放到企业全方位发展的战略高度，对企业的全面预算管理予以高度重视，创新全面预算管理手段，增强成本控制能力，增强油田生产经营管理的预见性和可控性，从而增强企业的外部竞争能力。

二、油田企业预算管理现状与改进要求

1、油田企业预算管理现状。

在实践中，胜利油田、中原油田、西北油田先后组织了零基预算思想和成本动因理论、目标责任成本等的管理研究和实践。2005年后，中石化相继推行全面预算经济活动分析模板、全面预算编制模板和油田事业部全面预算管理办法，正式确定全面预算在油田开发板块的应用方案。2010年中石油与中石化相继完成ERP经营管理平台建设，全面预算管理运用到油田企业生产运营的各个方面中。目前油田企业采取“以全面预算管理委员会为核心，以专项业务预算部门为基础，以月度预算、经济活动分析为保障，以延伸到最基层为目标”的全面预算管理体系。在预算管理模式方面，采取“3×3”的预算管理模式：纵向上分三个层次，即分公司，采油厂（二级），采油矿、区块（三级）三级预算管理层级；横向上分三种类型，即油气生产、科学研究、辅助生产三类不同业务性质的单位，从而形成了覆盖全油田的全面预算管理体系。在组织层级方面，建立完善了从分公司到采油矿（区块）的三级全面预算管理委员会组织架构，落实从油田到班组（岗位、个人）的五级责任控制层级，层层传递成本压力，把能分解的费用全部下沉到责任单位，明确各岗位、各环节的预算指标和管理责任。在预算编制方面，突出生产运行与经营管理的结合，体现统筹理念。

2、存在问题。油田企业全面预算管理体系经过几年的深入推进，二、三级单位的预算编制已经普遍精细化，现行预算管理模式强化了部门经济责任，提高了基层单位控制成本的积极性和参与性。但是随着油田生产经营形势的变化，原有预算管理模式暴露出越来越多的问题，已经不能适应油田企业可持续发展的需要。主要表现在，专业部门人员没有全面参与预算编制，经营人员多数沿用水平法直接套算，零基预算应用的深度和力度都不够；在三级层面以下的预算分解上，直接根据历史水平和产量、工作量的变化情况，选择电、材料、修理费、维护作业费以及内部劳务简单下切，从单井到层系，从单元到区块，在产量、工作量、成本相匹配方面的基础工作做得相对薄弱，不能真实地反映油藏开发的实际投入状况，不符合油藏经营的总括性要求，没有完全贯彻全面预算的管理宗旨。

3、改进方向。油田企业成本预算应按照“注重投入效果、体现效益优先”原则，加强战略研究，关注长效发展。一方面，以产量预算为前导、效益预算为结果，建立相应的全面预算管理模式，遵循“效益论证在先，预算编制在后”的编制原则，持续进行业务方案优化调整和整体预算决策平衡。加大对产量预算、效益预算的编制力度，将储量、产量、成本、效益有机的加以结合，逐步摆脱增量预算的痕迹，落实零基预算。另一方面，探索创新预算管理思路，依据油藏管理理念要求，建立基于地质单元预算为基础的、上下结合的预算管理体制。通过合理划分油藏经营管理单元，制定和实施油藏经营策略，寻求最佳经营方案，把油藏开发和经营管理紧密结合，实现油气田开发的技术优化和经济效益最大化。

三、基于地质单元的全面预算管理体系构建

1、构建思路。

油藏经营是以油藏为对象，而地质单元因其在地层划分或地质构造上具有同质性，更适于成为联结单井、区块、油田的关键节点和纽带，具有承上启下、统领衔接的重要地位。因此，建立以地质单元为基本对象的预算体系，是贯彻落实油藏经营管理理念的关键手段和突破点。以地质单元为载体的全面预算管理体系，是对传统全面预算的延伸和创新，其基本思路是：运用零基预算和业务预算的基本原理和方法，将管理重心下沉聚焦到具体开发单元，集合实施从储量、产量、工作量、投资、成本等全面预算管理，构建运行以地质单元（以下简称单元）为主体的全面预算管理体系。

2、体系设计。

基于单元的油田企业全面预算管理体系，以单元预算管理信息系统的设计运行为基础，外延开展全目标业务预算测算、单元单井效益评价、生产运行监控等一系列活动，协同推进全面预算管理目标的实现。

其中单元预算管理信息系统是以油田地质单元为主体对象的业务预算系统，以前期单元实际发生的业务量数据为参考依据，根据实际发生数据的递变规律及各采油厂业务部门的经验，整理出来一套预算编制的办法及公式，并据此自动完成未来既定期间的预算编制。单元预算管理信息系统的基础架构包括基础数据、设施管理和单元预算，如图1所示。

基础数据，设置单元预算的预算框架、与其他系统的数据对应关系等。

设施管理，将单位下的单元、井、站、管线等都作为设施来统一管理，每种设施又有自己不同的静态属性和动态属性内容，如图2所示。

不同类型的设施都设计有不同的静态和动态指标，比如井的静态指标有：区块、井型、井深等；动态指标有：产液量、产油量等等。静态指标是相对固定的，只需维护一次。动态指标是随着时间变化的，设定动态指标的维护按期间维护。设施指标数据有两个来源，一部分来源于油田生产源头数据库（由接口定时抓取数据），另一部分无法自动取数的数据可以采取人工录入。

单元预算：根据计算公式定义的内容，取得单元或井的指标数据推算单元预算，预算编制人员可根据推算出来的数据进行系统调整，如图3所示。

单元预算项目的计算公式：系统可以定义单元预算项目的计算公式，不同的预算项目分别设置不同的公式来计算。公式由函数或公式因子再加上计算符号组成，函数或公式因子可以取设施上的静态属性或动态属性。

3、体系特点

以单元为主体的全面预算管理体系的特点主要体现在三个方面：一是突出战略性特征。它选择油藏单元作为预算管理起始点和立足点，将预算同步于油藏勘探、开发、开采和废弃全周期，将年度预算、滚动预算与油藏周期开发规律结合到一起，克服财务预算与开发生产“各弹各调”“急功近利”等短视行为。二是以生命周期效益（价值）最大化为导向，突出体现油田企业生产经营从“产量―价值量”关系导向，向“储量―产量―价值量”关系导向的经营增长方式转变，突出储量的主导作用与效益的基本地位。三是突出多学科、多专业协同。从系统建设数据录入、逻辑勾稽、集成共享等机制运行上突出生产运行与经营管理的结合，强化勘探、开发、生产、工艺、计划、财务、经营等部门协同，达到充分调动资源、利用资源、解放资源、提升效益的目标。

四、基于地质单元的全面预算管理体系的具体设计

1、强化两个结合，体现统筹管理和效益提升理念

一是开发生产与经营管理相结合。实施“业务预算在先，财务预算在后”的编制流程。在油田层面，由生产部门充分结合各单位开发实际统筹优化，财务部门根据优化后的业务预算，结合油气成本定额、单耗、单价，进一步细化财务预算项，确立下达各单位总体预算目标。在二级单位层面，根据上级下达的产量和成本指标，结合油藏管理单位对各单元进行现状和潜力分析，以单元效益最大化为目标，对各单元进行产量和工作量的优化配置，由相关职能部门的技术专家和管理专家进行论证，分单元编制预算。在三级层面，侧重落实单元预算的分解，结合既定基础预算条件，分指标类型实施预算分解，如图4所示。

二是投资与成本相结合。以油藏区块作为效益预算的主体，在预算编制中，分为存量资产效益预算和增量资产效益预算两部分进行测算。如在2014年预算编制中，以2012年末已形成资产为存量资产，在2012年末区块现状的基础上进行效益测算，作为2014年存量资产效益；2013年、2014年新增投入形成资产为增量资产，包括新增成本和新增投资，以投入项目效益评价为基础，对2013年、2014年老区块新投入产生的效益和2013年、2014年新投入区块产生的效益按项目评价报告进行预算，作为2014年增量资产效益。存量资产效益和增量资产效益之和为2014年公司效益。

2、实现单元预算指标的标准化

以地质单元为基础的油田企业全面预算管理体系，主要以地质单元来凸显地上地下管理资源差异，维护建立油藏开发单元与行政单位的对应关系，将预算管理视角由地上向“地上与地下相统一”延伸，实现预算责任主体由单一的“行政单位”向“行政单位与油藏单位相综合”转变；同时，凸显开发方案个性差异，对于各单元预算的定额测算不再是依据产量“一条鞭”简单处理，而是参照单元产液量、注水量、注汽量、作业工作量等个体开发方案数据指标，执行“个体”匹配，充分尊重单元油藏开发特性和规律，利用差异管理保障公平预算。

实行单元预算指标标准化设计，落实指标细分全覆盖。通过单元预算管理体系的搭建运行，实施全业务指标预算管理，集合落实产量、投资、成本、开发、技术等责任目标，实现预算管理全覆盖。

3、实施“五位一体”单元预算管理

（1）预算编制到单元。以即定油田地质单元划分为基础，分油藏类型、开发阶段、开发方式梳理增加剩余经济可采储量的勘探开发行为，按增量和存量分别开展预算编制。合并构建以产量、吨油成本指标为核心，以开发指标、工作量指标、技术指标为辅的分系统、分板块、分业务类型的预算管理指标体系，将目标管理指标落实到每一个单元和重点岗位。

（2）决策优化到单元。研究存量资产和增量资产效益相结合的决策机制，按照存量资产效益和增量资产效益分别预算。一是盘活存量资产，对低效闲置资产使用调剂、拍卖、报废等手段，提高存量资产效益。二是做实增量资产，建立注重回报的投资管理机制和追溯考核机制，按照投资项目建立项目储备库和效益评价台账，按效益高低进行排队比选，有效益的项目才能投资，效益高的项目优先投资。三是经营好储量资产，完善建立油气储量从发现、升级、动用到复算、核算、结算为主线的储量动态管理体系，不仅从资源和技术的角度找到更多的油气储量，更要从经济和效益的角度经营好已经找到的油气储量。

（3）成本核算到单元。在整合ERP核算、单井材料写实、单井作业核算等系统资源的基础上，开展单元成本核算，具体制定单元核算及分配分摊规则，规范行政单位费用单元交叉、联合泵站费用交叉、辅助生产劳务交叉、后勤辅助单位人员交叉等具体问题，保障单元生产经营状况的全面、真实、客观反映。

（4）分析管控到单元。依托单元预算执行分析结果，按照“问题倒逼管理”的思路，对效益较差的单元实施重点对比分析，按照找问题所在、找解决部门、找解决方法的路径，组织综合治理方案的协同统筹和管理，实施成本费用的科学调配和有序投入，实现整体效益最大化的目标。

（5）评价考核到单元。一是细化单元效益评价，以单元预算管理系统为基础，统一标准、统一方法、统一配套体系，完善运行集成单元效益评价、单井效益评价、措施效益评价、低效井综合治理等内容为主体的效益评价平台。二是细化单元效益考核，实施预算目标导向由“短期效益”向“长效发展”的转变，实行投资项目全周期效益跟踪考评机制，按照“谁受益、谁负责”的原则，公示项目负责人、建设周期、主要工艺、投资回收期、内部收益率、净现值等内容，将考核结果纳入决策者的考评档案。

五、基于地质单元的全面预算管理体系的保障措施

油田企业通过创新开展以地质单元为主体的全面预算管理体系，取得了直接经济效益，完善了生产预算与经营预算的“物理接口”，改变了单纯由财务部门编制、运行预算的局面，使得经营管理与开发生产的结合更加紧密，提升了油田企业的经营管理水平。为了保障以地质单元为基础的全面预算管理体系在油田企业顺利实施，本文提出以下几项建议和措施。

1、贯彻油藏经营管理理念。油田企业上下加强认识，强化油藏经营管理的理念和油田企业可持续发展的战略要求，最大限度提升储量效益，夯实油田可持续发展基础。

2、推进全员目标管理。油田企业内各部门、各单位提高参与预算编制过程的积极性，加强预算约束力度，逐步建立以“先算盈、抓质量、提效益”为指导的工作基础规范和执行准则。

3、落实全生命周期管理。建立并完善依托投资项目的全生命周期效益评价考核机制、资产全周期管理机制等，进一步前置和延伸效益管理模式，逐步深入到以油藏地质单元为对象的全过程资源管理，进一步扩大效益提升的空间。

4、提升精细管理水平。推进实施以地质单元为主体的全面预算管理体系建设，在强化开发生产与经营管理结合的同时，需要进一步推行“重产量、重质量、重效益、重基础、重管理、重细节”的精细化管理理念。

六、结论与展望

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关键词：EDA技术；计算机专业；硬件体系；实验教学

中图分类号：G642 文献标识码：A

1计算机硬件类实验教学面临的问题

计算机技术不断进步与发展，若计算机硬件类实验教学仍采用传统的实验教学模式和传统的实验平台，开设自主性、综合性、创新性实验就面临一些问题和困难。

1.1硬件设备投入高，硬件项目开发周期长

硬件实验平台的建设需要大量的资金投入，而且硬件类实验消耗很大，需要持续的资金投入做保障。此外，硬件课程建设周期也较长，硬件实验项目开发也非一蹴而就，实验教师需要完备的理论知识和扎实的电子学知识，而且需要反复的实验和长期的实践，才能自如的设计实现，这一过程比掌握一门计算机语言或一种计算机软件开发工具要难得多和慢得多。实验设备的更新速度及实验项目长周期开发难以满足新技术、新方法的更新步伐。

1.2教学实验台的设计针对性强，硬件线路相对固定，实验内容受硬件设计的制约

很多教学实验台的设计针对性强，是针对某门课程而开发设计的，硬件线路部分相对固定，其扩展性很有局限，更新实验内容受硬件设计的制约。硬件实验设备的高投入和实验器件的大消耗，在没有足够资金投入的情况下，在现有硬件设备上进行实验内容的更新，开设自主性、综合性、创新性实验难以实现。

1.3硬件实验教学彼此脱节，缺乏系统化的实验体系

计算机专业硬件类课程必修课程一般包括数字逻辑、计算机组成原理、计算机接口与通信技术、计算机体系结构、嵌入式系统设计，选修课程一般包括单片机原理及应用、数据采集、计算机控制技术等。这些课程之间彼此存在内在的联系，学生通过这些课程的学习，应当能逐步建立起整个计算机系统设计的概念，掌握计算机系统的设计技术，掌握计算机的控制应用。但在具体课程和实验安排中，却往往忽略并割裂了这种内在联系，实验内容没有从模块化、系统化的角度整体考虑计算机系统设计和控制应用的要求。因此，分析这些课程之间的内在联系，设计阶段性、模块化、系统化的实验教学内容，建立计算机硬件实验教学体系，对于培养学生的计算机系统设计能力和应用设计能力十分重要和必要。

2构建基于EDA技术的计算机硬件实验教学体系

EDA技术的迅猛发展，以及可编程逻辑器件PLD的出现及不断推旧出新，为解决上述矛盾提供了一个良好的契机。EDA技术不仅是一种先进的硬件设计技术，而且将在计算机专业的硬件体系实验教学中发挥其重要作用。采用EDA技术可以实现硬件设计软件化，其实以软件实验替代硬件实验的方法也将是计算机硬件设计技术的发展方向，在美国一些著名大学的计算机硬件实验室，包括计算机组成原理实验早已不用那种传统接插式箱式实验台，采用EDA技术进行硬件实验，通过可编程逻辑器件进行修改和重构，实现系统编程和硬件逻辑设计的软件化，设计方法较灵活。由于所有的实验都在计算机上利用软件来完成,不需连接导线，修改测试极为方便，可大大提高实验效率。与通常的实验手段相比，“软件化”实验无器件损耗，可节省实验经费，并减轻实验管理人员的维护工作量。采用EDA技术将为学生进行自主实验、综合实验和创新实验提供广阔的发展空间的同时，全面提高学生工程实践能力和学习硬件设计的兴趣。因此，构建EDA技术贯穿于计算机硬件实验教学体系十分必要。

2.1研究计算机专业硬件类课程之间的关系，设计递进层次的实验结构

要合理设置计算机实验课的结构，在强调计算机实验课之间的逻辑顺序的同时，注意知识内容的相互衔接，上下呼应，以保证学生知识的增长、学生能力的发展和社会需求三者之间的统一。建立基于EDA技术的基础设计、综合设计、应用研究设计三个递进层次的实验结构。

基础设计：主要掌握基本技能、基本方法的运用，加深对理论知识理解。例如，数字逻辑实验课程中组合逻辑和时序逻辑电路的设计，计算机组成原理实验课程中功能部件的设计，计算机接口实验课程中I/O接口部件的设计，学生用EDA软件原理图和硬件描述语言的方法在设计或描述这些功能时，必须清楚部件的结构与性能，充分理解理论知识。以基础设计实验替代验证性实验不仅让学生掌握基本技能和方法，更能透彻理解理论知识。

综合设计：综合所学的知识，应用现代化的设计思想，设计计算机的硬件系统。如将计算机组成原理、计算机接口技术与计算机体系结构实验课程结合，学生用硬件描述语言完成中断控制器、总线控制器的设计，及RISC、CISC的CPU优化设计。综合设计实验可以在单科单个实验的基础上，进一步将计算机硬件课程的实验内容打通，建立统一的平台，完成多科目的综合应用。实现更加复杂的计算机硬件系统的设计，达到对整个计算机硬件知识的融会贯通。

应用研究设计：进行软、硬件综合设计，能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例，此时的计算机硬件实验就不仅仅是单个或综合的实验教学了，而是一个总的计算机硬件应用系统的设计项目或软、硬件综合设计。学生以接近于实际应用环境，完成高质量综合设计为训练手段，使学生建立系统的概念与工程的概念。如基于SOPC的嵌入式设计项目，以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的，使学生对计算机的整个硬件系统、软件环境有较全面、较系统的掌握，才能完成设计任务。

2.2以EDA技术为纽带构建阶段性、层次化的实验教学体系

仔细研究计算机专业硬件类课程之间的关系，构建阶段性、层次化、系统化的实验体系。EDA技术好比纽带，将那些分散的计算机专业硬件类课程有机地连接起来。具体可构建如下几个层次的实验:

(1) 数字逻辑层次实验

完成常用组合逻辑和时序逻辑电路的设计，以及具有一定实用功能的逻辑系统的实验。通过这些实验使学生熟悉EDA设计的的全过程。

(2) 计算机组成原理层次实验

主要完成运算器、存储器、CPU等大规模器件的设计，通过计算机的功能部件或整个计算机系统的设计实现过程，锻炼学生的工程实践能力。

(3) 计算机接口与通信技术层次实验

完成计算机I/O接口部件的设计，侧重于硬件逻辑实现，如定时/计数器、中断控制器、DMA 控制器、并行接口、串行接口和VGA显示器的控制电路等。

(4) 计算机体系结构层次实验

完成诸如RISC、CISC和总线控制器等的设计，实现计算机的各种组成部件或整机系统，追求结构的优化和性能的提高，培养学生进行性能分析和测试的能力。

(5) 嵌入式计算机系统层次

主要完成嵌入式系统的硬件、软件的设计和软硬件综合设计、多机容错系统设计、多机并行算法设计等，使学生能熟练进行嵌入式系统应用程序开发和运用嵌入式操作系统进行任务调度和管理，最终设计出一个完整的嵌入式系统。

3实现基于EDA技术的计算机硬件实验体系的措施

3.1增设EDA技术课程是当务之急

EDA技术课程以应用为主，主要介绍当前可编程逻辑器件PLD设计的主导思想和设计方法，以及PLD的体系结构、硬件描述语言HDL、EDA开发工具和数字系统的设计方法。实验教学是EDA课程的一个重要实践环节，通过一系列由浅入深的、不同层次(如基础设计型、综合设计型、应用研究型)的实验，学生可在较短时间内掌握EDA技术的原理和方法，熟悉EDA设计的全过程。

EDA是以PLD及其开发板为硬件平台，以硬件描述语言HDL和EDA技术为开发工具，以软件设计的方法实现硬件的功能。EDA课程的意义不仅仅在于教会学生掌握某种HDL语言和某种EDA工具的使用，更重要的是引导学生掌握现代数字系统设计的方法与思想，能够用形式化的方法来描述硬件电路，并能综合运用先进的EDA技术对设计进行仿真、综合和测试、验证，从而培养和提高学生的硬件设计能力。国外加州大学伯克利分校、斯坦福大学、威斯康辛大学等高校早已经在计算机专业应用EDA技术进行数字系统的设计和CPU的设计。国内著名高校近年也在计算机专业开设了EDA技术课程，开始应用EDA技术进行计算机系统的设计。在计算机领域应用EDA技术是计算机硬件设计技术的发展方向，对于还没有开设EDA技术课程或在计算机硬件系统设计还不能自如应用EDA技术的计算机专业，应该尽早增设EDA技术课程。

3.2精选实验内容，优化实验设置

精选一些基本的实验作为计算机实验的必修内容。在内容选取上，可以打破传统的模式，如以基础设计替代验证性实验，实验内容以训练的性质、层次进行分类。在实验类型的设计上，强调实验项目的设计，拟定方案、调试方法等由学生独立完成，使学生在基础知识、基本方法和基本技能上得到系统的训练，提高学生的主动性。

实验教学项目的设计，应开展多种类型、多种层次、多种目的实验，如基础设计型、综合设计型、创新设计型或应用研究型。合理设置计算机实验课的结构，注意知识内容的相互衔接，前后呼应。如在计算机组成原理层次实验，学生需掌握EDA技术的原理和方法，熟悉EDA设计的全过程；在嵌入式计算机系统层次实验，学生需掌握嵌入式处理器组织结构，如NiosII CPU软核或MicroBlaze CPU软核。

3.3抓好计算机硬件师资队伍建设

要培养高质量的学生，就必须有高水平的教师。教师是实践教学改革的关键，其知识结构、业务素质、实践能力、敬业精神将影响学生久远。从事计算机硬件教学的教师需要具备丰富的计算机系统知识、扎实的理论功底、一定的工程实践经验。值得思考的是，在当今实践教学内容更新迅速，实践教学指导难度加大，社会用人单位急需实践能力强的应用型人才的情况下，高等工科院校的实践教学教师仍然被定义为“教辅人员”，在岗位津贴、晋升职称、项目申报等方面仍然处于弱势地位。这种现象与重视实践教学和提高人才培养质量并不合谐一致。需要尽快转变传统的观念，抓好计算机硬件师资队伍建设，一方面积极引进计算机硬件人才；另一方面定期进行新技术培训、实践教学方法培训；此外，加强与企业单位横向合作，鼓励老师走向社会，多参加科研项目的研究，不断更新知识，提高业务水平，为实践教学改革与应用型人才培养打下坚实的基础。

3.4建立开放式EDA实验室

可编程片上系统SOPC(System On a Programmable Chip)使得在一个芯片上实现一个完整的计算机系统成为可能。SOPC集成了硬核或软核CPU、DSP、存储器、I/O及可编程逻辑，采用基于SOPC的实验平台，使学生调试、验证自己的设计项目成为可能，为学生的自主实验提供广阔的发展空间。比如软硬件协同设计实验，面向DSP等实际应用的实验，基于SOPC嵌入式系统设计实验等，使学生能够应用EDA技术完成大型硬件的原型设计，或进行创新性课题的研究。

由于PLD自身的特点，学生最初完全可以在计算机上借助于EDA工具完成设计输入、编译、仿真和综合，这样学生在普通的计算机上即可完成PLD设计的大部分工作，最后再到EDA实验室进行编程下载和验证。借助EDA技术学生能完成涉及多门硬件类课程的实验，在不同的学习阶段，学生学习了相应的硬件课程后，就可以采用EDA技术，自行设计与本课程相关的实验设计或复杂应用系统设计。

采用这种模式开设硬件系列实验，建立一个一定规模的EDA实验室，配备一定数量的SOPC实验台和配套的计算机。这并不需要很大的实验室，也无须与学生规模相配套的实验设备，在计算机上安装各种成熟高效的EDA工具，实验室作为开放式实验室，可以是实验时间开放和实验内容开放，为计算机专业学生提供一个良好的硬件环境和软件环境。EDA技术的应用贯穿于计算机硬件体系实验教学，学生的自主设计能力和创新意识将得到极大提高，这无疑对培养具有创新意识的人才有着重要的作用。

4结束语

计算机科学是一门实践性很强且发展迅猛的学科，实践环节是计算机学科建设与发展的重要组成部分。构建合理

的计算机硬件实验体系，对培养学生良好的计算机硬件基础，提高学生设计、应用计算机的能力至关重要。构建系统的EDA技术的实验教学体系，实行开放式实验教学，有利于增加新技术、新方法的实践应用；有利于随时更新实验内容，开设自主性、综合性、创新性实验。建立EDA技术的实验教学体系必将极大地推进计算机专业硬件实验教学内容和教学形式的改革，为创新人才的脱颖而出创造条件。

参考文献：

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[2] 郑秋梅. 计算机专业硬件系列课程的改革与实践[J]. 石油教育,2002,(2):69-71.

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[4] 徐煜明. 计算机专业硬件教学的研究与改革[J]. 常州工学院学报,2007,(3):83-86.

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关键词：计算机硬件；医院信息科；维护；故障

中图分类号：TP307

医疗改革的大环境下，医疗水平可谓节节攀升，使得对具备现代化特征的医疗设备的要求也渐渐提高，随着计算机设备的大范围普及，对医院信息科的相关工作得以高效率地开展起到了至关重要的作用。因此，对计算机硬件的维护工作就显得尤为重要，只有将计算机硬件的日常维护工作落实好，才可以提高医院信息科的工作效率，进而提高医院的整体进步和发展水平。

1 医院信息科计算机硬件发生故障的原因

计算机硬件发生故障，大多在计算机的日常工作运行过程中，这也是最为常见和棘手的问题，会大大降低医院信息科的工作效率，也不利于医院医疗水平的提高。计算机硬件发生故障主要基于以下几点原因：

1.1 计算机硬件质量存有瑕疵（内部原因）

有些计算机生产商家在计算机硬件的生产过程中，由于诸多原因，或是技术不过硬，或是针对目标群体不同，或是工人自身原因等，使得计算机硬件的质量得不到保障。常见的质量问题主要涵盖计算机硬件的内部元件性能不好、计算机硬件制作材料达不到规定的标准、计算机硬件的生产技艺不精细等，均会使计算机硬件设备接触不良，从而会造成各个元件之间的线路出现断路、短路或其他故障。此外，当计算机硬件中的相关部件已达到或超过使用期限范围时，同样会出现故障。

1.2 外部环境引起的计算机硬件故障

计算机硬件的使用寿命除了计算机设备自身原因外，还会受到外部因素的影响。如外界温度较高时，计算机硬件设备的性能就会出现不同程度的受损；空气中湿度过大时，对计算机硬件设备的电路元件也会造成损害；计算机硬件设备处于超负荷长期工作状态下、电网电压处于不正常状况时、供电情况、电磁干扰以及灰尘等，也会影响到计算机硬件设备的性能。

1.3 人为操作不当引起的计算机硬件故障

对计算机设备的操作习惯各有不同，有些会习惯于对计算机设备带电插拔，或是因为对计算机设备的操作水平有限，引起的设备之间错误的插拔方式，这对计算机硬件设备的性能同样构成恶劣影响，此外，还包括设备在运输过程中遭受到的剧烈震动和颠簸、对设备进行不正确的乱拆乱装或其他意外因素对计算机硬件设备造成的故障或损害。

2 常见的计算机硬件设备故障分析与排障

医院信息科计算机硬件的维护和保养工作离不开对计算机硬件设备故障的分析和排障环节，除了要遵循相关原则外，还要在遵循原则的基础上，懂得针对不同计算机设备故障采用不同的故障分析和排障方法，才能够达到事半功倍的效果。

2.1 计算机硬件设备排障法的相关原则

（1）先软件后硬件原则。即先考虑诸如系统注册表损坏、硬盘主引导扇区损坏、BIOS相关参数设置不当等软件方面的因素，后考虑计算机硬件设备方面的因素。

（2）先系统后主机原则。即优先考虑由鼠标、键盘、打印机、显示器等引起的系统信息报错因素，再考虑计算机主机因素。

（3）先电源后其他原则。计算机设备维持正常运行的保障就是电源，要先考虑是不是由于输出电压导致电流不正常、电源功率不足等电源因素构成的计算机设备故障，再考虑其他部件因素。

（4）先简单后复杂原则。事实上，由于计算机硬件设备的质量问题引起的故障并不多见，因此，在实行排障法时，应该先考虑简单因素，如线路连接问题、插卡连接问题等，再考虑其他复杂元件引起的故障因素。

2.2 计算机硬件设备故障分析与排除法

在计算机设备的故障排障和检修中，除了要遵循先软件后硬件、先系统后主机、先电源后其他、先简单后复杂原则之外，还要注意对计算机硬件设备故障的分析与排除方法。其中，常见的方法有替换法、排除法、观察法、测量法、最小系统法等，只有掌握方法，才能抓住故障本身，并做到及时排除。

（1）计算设备初步启动时，若电源指示灯工作正常，但是计算机的显示器却没有显示出任何信息，且伴随着“嘀…嘀…嘀…”这样的连续性的报警声，就可以大概判断出是内存方面的故障了。

（2）还有一种与内存方面的故障类似的故障，那就是显示卡出现的故障。当计算机设备出现显示卡故障时，计算机设备会发出“嘀”声，只不过显示卡故障下的报警声形式是“一长两短”。

（3）当计算机设备的CPU发生故障时，电源指示灯会正常工作，硬盘也会正常运转，且伴随着计算机设备启动，不存在任何性质的报警提示或信息显示（一般情况下）。

（4）在已经按下计算机设备的电源开关情况下，若机箱电源指示灯并没有正常工作，且风扇也没有正常转动，伴随着无声音现象存在，大概可以判断出故障的发源地在电源上。

（5）有些计算机设备会因为相关软件设置不恰当，导致计算机硬件无法正常运转，这便需要对软件的相关参数进行重新更改和设置。

（6）有些计算机明明运行正常，但不一会就会毫无反应，出现死机现象。对于计算机死机故障的排除，可以从病毒、元件热稳定、部件接触、硬件和软件等方面着手，因为计算机在遭受到病毒侵袭、元件热稳定性不佳、部件解除不良、软件冲突或者硬件不兼容等原因，均会出现计算机硬件运行故障。

3 医院信息科对计算机硬件维护的重要性及举措

很多医院信息科的操作人员认识不到计算机硬件设备维护的重要性，错误地认为平时的日常维护和保养并没有必要，导致了只有在计算机硬件设备出现故障或需要检修时才想到日常维护的重要性。这种错误的传统观念，具有较大的危险性。

虽然计算机硬件设备出现故障并不完全出于人为原因，但是实际操作人员日常对计算机设备的操作却与计算机设备的寿命长短与否有着紧密的联系和责任。这一点在医院信息科尤为重要，医院信息科的操作人员应该加大计算机硬件设备的维护力度，避免出现医院相关信息的通融故障，影响到医患关系甚至是患者的生命安全。由此，医院信息科对计算机硬件维护的重要性便可见一斑，加强对计算机硬件设备的维护力度是相当有必要的。

现阶段，医院队伍的建设水平不断提高，各大医院中医学人才济济，但是却缺乏对具有综合素质和专业素养较高的计算机专业队伍的建设，使得计算机硬件出现故障时，很难及时排除。基于这一关键原因，医院应该从实际出发，首先，构建起一系列行之有效的计算机设备维护机制，外聘专业的计算机专业人员，及时对计算机设备相关信息进行记录、归档；其次，建立一整套计算机维护和保养及机制；最后，对医院信息科操作人员进行定期抽查和培训，加大计算机硬件设备维护和保养的宣传力度。

4 结束语

综上，随着计算机设备的普及和渗透，医院信息科的工作逐渐朝着现代化方向进步利发展，改变了医院传统的管理模式，大大提高了医院的工作效率。医院信息科有必要对计算机硬件设备进行定期维护和及时保养，才可以促使计算机的故障期间隔时间加长、降低检修费用，以达到保证计算机设备的正常运转的目的，从而为医院的医疗管理机制的完善提供保障。

参考文献：

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随着信息技术的飞速发展，计算机技术被广泛地应用于人们的生活与工作中，计算机系统的安全稳定运行直接关系到整个经济社会的进步，为了确保计算机系统的安全稳定运行，计算机程序员应全面了解计算机系统硬件的各个部分，及时维护计算机硬件性能，避免由于计算机设备故障影响人们日常的工作和生活。

2对计算机硬件系统

2.1主板主板（MotherBoard，SystemBoard）是计算机系统的主要部分，主板硬件在计算机系统中就像人类的大脑一样，是指挥与控制计算机系统执行各种功能卡的运行部件。主板硬件是计算机功能是否安全稳定运行的保障，有助于维护计算机硬件设备的日常工作。主板在计算机系统不可以通用，但计算机的显示器、键盘、声卡等在各个计算机中基本上可以通用。计算机的主板芯片主要包括两种，一种是数字芯片，一种是模拟芯片，计算机主板硬件使用的芯片基本上都是数字芯片[1]。2.2CPUCPU（EentralProcessingUnitr）是计算机的中央处理器，CPU是在计算机系统中是一块大规模的集成电路，它和计算机系统的主板硬件一样，都是计算机系统的核心部件，也是计算机的最高执行单位。CPU在计算机中主要是负责执行计算机系统的各项指令，同时负责计算机系统中发出的数字和逻辑运算指令，将接收到的数据信息存储在相应的系统中，此外，CPU还能够控制计算机向外或向内输入或输出数据信息。中央处理器的主要职责是执行各个部门发出的指令，并对接受的数据进行加工处理，影响到计算机执行指令和数据处理的速度。不同性能的CPU硬件执行能力与处理系统数据的速存在很大的区别。2.3芯片组芯片组在计算机中其实就是一块集成的电路片，它主要是计算机系统的内部元件、功能与接脚较多的芯片组成的集合体。早期的计算机主板由一些LST芯片和许多TTL芯片组成，因此，一块较大的主板硬件上可能会出现上百块芯片元件，生产一块计算机主板硬件耗时较多并且成本高，生产过程十分的复杂。目前，计算机设备在生产过程中，将以往的上百个芯片元件进行浓缩，转变成很多的芯片电路并都安置在一个狭小的芯片空间，一旦计算机工作人员对芯片的材质与制作技术的掌握程度不足，会导致芯片组产生运行不稳定的情况，以至于计算机系统的高频干扰匹配方面出现问题。2.4内存计算机内存也是计算机系统中非常重要的一部分，是计算机进行数据存储的一个小部件，内存主要分为存储CPU和部分计算机系统设备。对计算机系统的存储部件来说，内存硬件的存储方式有两种，一种是永久性的存储，一种是临时性的存储。永久性数据存储是将部分计算机系统中的数据存储起来，只要没有人将数据删除，数据就会永远存在系统中。而临时性存储是计算机在进行数据运算时，将数据临时存放在内存空间中，在运行完毕后计算机系统会自动删除数据。计算机系统内存硬件的大小，对计算机存储数据功能以及数据的传输速度起到决定性的作用。

3计算机硬件组成

CPU内的数据内存时间与速度不同，受到计算机系统规格和型号影响。比如ROM，有27010-15和27010-20两种不同的型号，它们传输数据的速度也就各不相同。ROM的传输数据速度与RAM的速度相比，是比较慢的，RAM有不同的型号规格，如411000-6和411000-7，这两种型号之间的数据传输速度也不同。计算机硬件内存主要划分为以下几类。3.1常规内存（ConventionalMemory）常规内存在计算机硬件内存分布表中，位置比较靠前，地址从0KB到640KB，一共占用容量640KB。由于常规内存的存储位置比较靠前，属于DOS的管理区域，又可称之为低DOS内存，使用该区域执行的程序主要有DOS操作系统、设备的驱动程序、以及一些基本的应用软件。3.2高位内存（UpperMemory）高位内存与DOS内存相比，位置很高，经常存储在常规内存最上面的一层，高位内存的存储位置是在640KB～1024KB之间。3.3高端内存区（HighMemoryArea）高位内存区的位置又高于高位内存，并在高位内存的上面一层，地址是100000H～10FFEFH，内存容量只有64KB，主要位于1024KB～1088KB之间，在CPU上寻找地址时，一般是通过地段地址偏移的方法来寻找地址，高端内存寻址的最大内存空间是10FFEFH。3.4扩展内存（ExtendedMemoryBlock）扩展内存是对计算机硬件的内部内存进行部件扩展，扩展内存的扩展空间必须在1MB以上，扩展地址为100000H———，也就是说从100000H开始进行扩展，持续向上扩展内存，内存扩展的大小受到CPU寻址能力的影响[2]。

4计算机硬件与性能的关系

计算机硬件的性能主要是由几个指标进行综合衡量，而不是根据计算机硬件运行的速度作为标准进行衡量。主要以光驱为例，CD-ROM光驱运行的速度不能作为分辨光驱性能好坏的标准，因为CD-ROM光驱的运行速度主要由光区内系统的驱动电机转速来决定，它的运行速度快只能表明驱动电气的转速快，并不能用来衡量CD-ROM光驱的性能。综合地衡量CD-ROM的运行性能，必须从以下几方面来进行评定。（1）计算机系统的数据传输速率。计算机系统中任何一个硬件，都要进行数据传输，因此，计算机系统内的数据传输速率是衡量CD-ROM光驱的性能指标。计算机系统的数据传输速率是CD-ROM光驱在每一秒内能读取系统数据的最大量。倍速/四倍数/八倍数CD-ROM光驱的数据传输速率分别为150KBps/600KBps/1.2MBps。（2）平均访问时间。平均访问时间也被称为平均寻道时间，是CD-ROM光驱在读取计算机数据时，光驱的激光头从原先的位置转移到新的指定位置，读取指定位置上的数据所需要花费的时间。（3）CPU使用率。是指CD-ROM驱动器根据一定的传输速率占用的CPU时间。CUP时间是衡量驱动器性能的因素。

5硬件对计算机使用的影响

计算机系统硬件性能中的数据传输速率常常会发生变化。计算机数据传输速率分为内部与外部数据传输速率。系统的内部数据传输速率主要指头部，高速缓存，外部缓存等计算机系统之间进行的数据传输速率，同时拥有一个特定的传输速率的硬盘，目标硬盘驱动器被制造商标记的价值，十分接近计算机硬盘数据的传输能力[3]。3D显示卡与2D显示卡相比，3D显示卡所生成图像速度慢，主要是描述系统内数据显示的最快速度，因此，对3D显示卡的技术指标主要有4个，分别是AGC纹理、三角形生成数量、像素填充率与纹理贴图量。5.1AGP纹理AGP纹理是指，计算机系统的内存容量在64MB以上，计算机系统的内存是用来补充显卡在整理许多文理贴图所需的容量，但是不是全部的硬件AGP文理显卡都有这方面的功能。5.2三角形生成数量在计算机硬件的3D显示卡指标中，有一项指标是，每一秒钟能够生成三角形数量，或每一秒钟能处理的三角形数量，即为三角形生成数量，是体现3D模型分辨率大小的重要指标。系统微型机想要显示出3D图形，应该使用多边形建立一个三维系统模型，然后按3D图形的着色进行加工处理，物体模型外观的真实性受到三角形数量的影响。5.3像素填充率和纹理贴图量对3D显示卡来说，像素填充率对3D显示卡的运行速度会产生很大的影响，像素填充率决定着3D图形在计算机环境下显示时，是否能够达到最高帧速率，同时，它也是衡量3D显示卡性能好坏的重要指标，3D显卡运行的速度受到很大影响。有小部分的3D显卡很难提供准确的像素填充率，但能提供很多文理贴图量。如，显卡每一秒能整理出多少MB纹理贴图，它要表达的意义和提供的数据都和像素填充率之间存在很多相似之处。根据上面的分析，可以明确地找出计算机硬件部分参数对计算机使用会产生很大的影响，大部分的计算机工作对计算机系统的硬件要求较高，较低的电脑配置很难达到客户对计算机的使用要求，因此，配置计算机系统时，应该针对客户对计算机的使用要求，选择比较合适的计算机系统硬件规格。

6结语

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【关键词】  尿酸; 代谢综合征x; c反应蛋白

study on the association of serum uric acid with metabolic syndrome and creactive protein in chinese mongolian yao kun1, liu lijuan2, cao wuchun2, zhang yonghong3. 1.the clinic of national development and reform commission, beijing 100824 china; 2.institute of microbiology and epidemiology, state key laboratory of pathogen and biosecurity, beijing 100071, china; 3.department of epidemiology, radioactive medicine and public health college of soochow university, suzhou 215021, china

【abstract】 objectives to examine the association of serum uric acid level with metabolic syndrome (ms) and creactive protein in chinese mongolian adults. methods a total of 1 430 subjects aged 30 or older were recruited including 594 males and 836 females. serum ua was measured with a colorimetric method. multivariate regression analysis was used to detect the potential risk factors of ua; logistic regression was used to analyze the relationship between ua quartiles and ms. results approximately 17% subjects had ms. serum ua level in ms group was 147.22 mmol/l higher than 121.77 mmol/l in nonms group. the risk of ms increased with the rising ua level, especially in female chinese mongolians. serum ua was not correlated with logcrp after adjustment for age, gender, creatine, triglyceride, total, ldl and hdlcholesterol. conclusions serum ua level is significantly correlated with ms, especially in chinese mongolian females, but no correlation has been found between serum ua level and logcrp in chinese mongolians after adjustment for risk factors.

【key words】 uric acid; metabolic syndrome x; creactive protein

近年来，有研究显示血清尿酸(ua)水平与肥胖、高血压、高甘油三酯(tg)密切相关[1～3]，而以上各变量是代谢综合征(ms)的重要组成成分。ms已经成为全球范围内的严重公共卫生问题。因此，有必要进行ua与ms关系的研究。研究显示，不同种族(民族)人群的ms的患病率有所不同。在美国，超过5 000万人受累;而韩国人的ms患病率，从1998年的23.6%增长到2001年的28%[8,9]。目前，我国尚缺乏有关ms患病率的全国性大规模流行病学调查资料,但初步研究表明，我国ms患病率高达14%～18%，北方高于南方,城市高于农村,经济发达地区高于不发达地区。此外，遗传因素、环境因素及饮食习惯等也可能对ms的发病起重要作用[4,5]。蒙古族是我国重要的少数民族，具有自己独特的遗传特征及生活习惯，本课题组曾在国家自然科学基金的资助下，在蒙古族人群中进行炎症反应与高血压关系的流行病学研究。本研究在此基础上，探讨我国蒙古族人群中ua与ms及crp的关系，为我国不同民族人群ms的病因研究及防治奠定基础。

1 材料与方法

1.1 研究对象 本课题组于2003年7～9月，在内蒙古某地的14个行政村中进行了高血压的现况调查。该地世代居住蒙古族，生产方式以农业和牧业为主。在知情同意的基础上，将当地30岁以上居民作为研究对象，采用自我设计的调查表收集调查对象的人口学信息，同时采集晨起空腹静脉血。

1.2 研究方法

1.2.1 调查及研究的主要内容 采用自行设计的调查表，由经过统一培训的调查员(要求既有医学知识，又懂蒙古族语言)对研究对象进行面对面的问卷调查。调查内容主要包括：一般人口学信息、心血管疾病的既往史及用药情况、吸烟饮酒情况等。

1.2.2 血压的测量 使用台柱式血压计进行测量。要求被测对象坐位休息至少10分钟，收缩压(sbp)、舒张压(dbp)分别以korot koff第一、第五音为准。每位研究对象连续测量血压3次，取其平均值作为被测对象的血压值。按《1999who/ ish 高血压指南》确定高血压诊断标准。

1.2.3 实验室检测 采用生化法检测血总胆固醇(tc)、甘油三酯(tg)、高密度脂蛋白(hdl)、低密度脂蛋白(ldl)。所用试剂购置北京中生生物有限公司，仪器为pharmacia紫外分光光度仪进行测定。血清ua水平的检测采用比色法，血清肌苷的检测采用分光光度法，血糖的检测采用roche自动血糖仪进行检测，血脂各项指标的检测采用的是标准酶法。以上检测步骤和方法按说明书要求进行。

1.2.4 ms的定义 采用美国国家胆固醇教育计划与成人治疗组(ncepa tp ⅲ，2001年) 诊断标准，具备以下3项或3项以上：①腰围≥80 cm;②bp≥130/85 mm hg或正在治疗的高血压;③空腹tg≥1.7mmol/l,④hdl<1.04mmol/l(男性)or <1.30 mmol/l(女性);⑤空腹血糖≥6.1mmol/l或正在治疗的糖尿病。

1.2.5 统计学分析 建立excel数据库，采用spss 13.0软件进行统计分析。定量资料的描述采用的是均数±标准差，分类资料的计算采用率。使用anova法进行比较各血清ua不同水平组中各指标均值的差异，使用多因素非条件logistic回归分析法在调整各种可能的危险因素后，探讨不同血清ua水平组与ms的关系。以p<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的一般特征 现场共调查了14个行政村30岁以上的居民1 832人，调查率为78.1%，共获得有效调查问卷并知情同意者1 430人，其中男性596人(42%)，女性834人(58%)，平均年龄为(46±12)岁。人群吸烟率为45.3%，其中男性的吸烟率为67.8%，女性为9.8%。人群饮酒率为35.6%，其中，男性饮酒率为73.1%，女性为30.3%。调查对象的一般情况见表1。表1 调查对象一般特征表2 代谢综合征研究对象的一般特征

2.2 ua与ms的关系 本研究中，符合ms诊断标准的研究对象为240人，ms的患病率为17%。ms组吸烟率为59.6%，高于非ms组的43.8%;ms组的饮酒率为74.2%，高于非ms组的28.9%。其他各项指标均显著高于非ms组。从表2可以看出，ms组中年龄、吸烟率和饮酒率均高于非ms组;sbp、dbp、bmi、血脂各项、ua、肌苷、c反应蛋白等均显著高于非ms组。

采用多元线性回归分析模型，以血清ua水平为因变量，其他11个指标为自变量，探讨ua的影响因素。结果见表3，可见性别、腰围、tg、hdl、ldl、tc、血糖、高血压、年龄、肌苷等与ua水平显著相关，但吸烟、饮酒与ua无相关性。将研究对象按性别分组后，可以看出，在男性组中，腰围、hdl、年龄对蒙古族男性ua水平的影响较小;hdl、ldl、tc、年龄对蒙古族女性ua水平的影响较小。　表3 血清尿酸水平影响因素的多元回归分析(p值)

进一步将ua水平按百分数分成4组，在调整年龄、饮酒、吸烟和总胆固醇后，ua与ms的关系见表4。结果显示，ms的患病率随着血清ua水平的增高而增高，同样的结果出现在蒙古族女性人群中;而男性人群中这种显著性关联趋势消失。表4 ms与血清ua水平的回归分析结果

2.3 ua与c反应蛋白(crp)的关系 将crp水平取对数，进行正态性转换。ua与lgcrp的关系见表5。在未调整各影响因素前，ua水平与lgcrp存在显著性相关，但随着各影响因素不断被纳入到分析模型中来后，特别是tg纳入后，二者之间的显著性相关关系消失。表5 ua与lgcrp的相关关系

3 讨论

ua是嘌呤代谢的终产物，其在细胞外的浓度取决于尿酸生成的速度和经肾脏排出之间的平衡关系，生成增加和/或排泄减少，或排泄虽不减少但生成大于排泄，均可使尿酸蓄积，当饮食中摄入较多蛋白质时，易出现高尿酸血症。

本研究显示，在蒙古族人群中，血清ua水平与ms显著相关，随着ua水平的增高，ms的患病率逐渐增加，特别是在蒙古族女性人群中这一现象更为明显。

ms是一组以肥胖、高血压、高tg、低hdl和糖代谢异常为主要表现的症候群。近年来的研究显示，当ua水平升高时，患者出现肥胖、高血压、高tg和血糖异常的几率显著增加。altan等[6]的研究显示腰围影响了ua水平。本研究中，腰围对蒙古族女性人群的ua水平的影响更为显著。ua与血压水平密切相关，ua水平增高3 mg/ml，将会有87%的人发展为中度高血压。另外，本研究同样显示了ua水平随着血糖水平的增加而增加，但这一趋势仅限于蒙古族女性中。

有研究显示，高尿酸血症伴发代谢综合征的机制，可能是胰岛素抵抗在其中发挥了重要作用。胰岛素抵抗导致高胰岛素血症，而胰岛素干扰脂质代谢，加重血脂代谢紊乱，致使甘油三酯水平升高。研究表明，肥胖/血脂增高与高尿酸血症均为心血管疾病的重要危险因子;高尿酸血症是升高的尿酸水平促进低密度脂蛋白胆固醇的氧化和脂质的过氧化，导致血脂增高，伴随氧自由基生成增加并参与炎症反应，后者在动脉粥样硬化形成过程中起关键性作用，同时血尿酸增加还促进血小板聚集，促进急性冠脉综合征的病人冠脉内血栓的形成，控制体重可使血尿酸水平下降[7]。

此外，体外实验证明ua发挥了炎症前因子效应，通过刺激血管平滑肌细胞可增加mcp1的水平;刺激单核细胞增加il1、6和tnfα等炎症因子的释放，因此，研究者认为ua水平将导致系统性炎症。同样，crp作为炎症标志物，已经被发现是心血管事件、ms和糖尿病的危险因素，因此，有人提出是否来自不同途径的炎症物质之间存在某些联系。然而，本研究未发现ua和crp的显著性关联。

本研究中，ua水平与ms显著相关，且随着ua的增高，ms的患病率逐渐增高;但未见ua与crp之间的显著性关联。

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关键词：计算机；硬件课程；问题；措施

目前，占相当比重的县级职教中心开有计算机硬件方面的课程，其目的是普及计算机的基础知识和基本操作技能。但由于课程本身的一些特点，如抽象、乏味、知识点繁杂，难教、难学、不易掌握等；同时，也由于县级职教中心在教学资源、师资队伍等方面的不足，使得该课程在结构、框架、整合、实践等方面出现了一系列原本不应出现的问题，如“老师难教，学生怕学”等，严重阻碍了硬件课程的有效开展。对此，笔者结合自己多年的教学实践，谈谈自己在教学改革方面的一些做法。

1计算机硬件课程的三个问题

1．1“重软轻硬”与“重软怕硬”同时存在：当前最为流行的计算机教材大多是以软件知识为中心的，这既与人们的认知和教材编写者的迎合潮流有关，也与硬件课程的开发难度相对较大有关。于后者，一方面，计算机硬件课程的真正落地，需要教师要具有相当高的专业水平，否则课程的有效开展即无法真正进行；另一方面，对计算机各零部件的结构及其运作方式的熟悉与熟练掌握，需要学生付出较大的精力，非亲自动手实验而无以掌握；两者结合，既造成了部分学生的畏难情绪，也因很多县级职教中心在资源配置方面（包括硬件资源与教师配置）无法达到，而造成了事实上的课程的无法真正落地。

1．2教学内容的了无新意与教师专业素质的有待提高同时存在：计算机硬件教材的编写与教材更新，无法做到与计算机硬件技术的的飞速发展和前沿科技的飞速更新同步进行，这就使得目前在广大的县级职教中心所使用的相关硬件教材的教学内容普遍显得陈旧不堪，跟不上时代的步伐。这使部分学有兴趣学有余力追逐前沿技术的学生对教材非常不满，不能引起他们的学习兴趣；同时，硬件教学内容的抽象、乏味、知识点繁杂等特点，又使得另一部分学生对此难以消化吸收，兴趣缺乏与畏难情绪并存。从师资角度来说，受制于县级职教中心的地域存在、职教层级、人员待遇等因素，使得学校无法吸纳更多的具有更为专业背景的人才来进行相关硬件课程的规划、管理、教学、开发与整合等，也在一定程度上造了成整体教学效果的低下与不足。

1．3实验教学安排不合理与专业特色不突出同时存在：学生在计算机硬件课程的学习过程中，掌握有关理论知识是必需的，但这不是该课程的重点，其重点应是通过学生的动手实践和操作来深化学生对理论知识的理解，并以此为基础培养学生的应用能力和创新能力。但是，如前所述，很多在县级职教中心就教于相关硬件课程的教师的专业素质是有所不足的，实际的工作经验是缺乏的，这使得学校在实验课程的开设过程中，第一，缺乏对相关实验的宏观管理，各实验分开进行且各实验之间缺少必要的关联性建设；第二，受制于经费、场地、设备等因素制约，部分实验课程会因条件的不足而无法真实落地进行，也就在实际上造成了教师对实验课程进行的敷衍，不能进行深入的实验设计与思考。与此适应，学校的专业建设毫无特色也就不奇怪了，只是盲目跟风市场或抄袭他校模式。表现在学生身上，则无相关能力考核，专业素质也不能适应人才市场需求，就业竞争力不足。

2计算机硬件课程的改革和改善措施

2．1构建科学的职教中心教学课程体系：能力建设始终是职业教育的核心，是学生就业的根本。基于这种认识，学校的计算机硬件课程建设应突出学生职业能力与职业素质的建设与培养。由此出发，学校的硬件课程设置必要进行一定的科学规划，进行详细的、阶段性的硬件课程划分，如将课程划分为基础、应用和提高三部分，并使其排课与相关软件课程的排课达至一定平衡形成“软”与“硬”两者间的有效互补，构成一定的课程体系，进而可做到因材施教，帮助不同类型与不同学习目的的学生获取相关知识与能力。这样，既可使学生清晰的认知硬件课程的重要性及其与软件课程的关系，也可使之与相关专业课程有效结合形成合力，从而为有效地提高学生未来的就业竞争力服务。

2．2提高教师专业水平优化教学方式：教师专业素质的高低，在很大程度上决定了教学水平与效果的高低，而在职教中心的硬件课程教学过程中，相对较低的生源素质更是对教师的专业素质提出了更高的要求。这使得教师应随时通过多种方式，如自我学习、进修、随时关注课程前沿科技等，来提高自我专业素质；同时，还要注意丰富与反思自己的教学实践经验，有所扬弃，如对学生在硬件课程学习方面的认知研究与兴趣培养等。这里，有两点需要注意，一是，教师要尽量结合教学内容与课堂实际采用新的教育技术手段，如多媒体教学。这样，教师在有效应对硬件课程中某些教学知识带给学生的抽象与乏味感的同时，也有利于合理安排与突破教学的重难点，提高教与学的效率；二是，教师要注意摒弃传统教学的弊端，以交互式、任务式等授课与学习的模式来开启学生的学习动力源，引导学生主动的进行相关硬件知识与能力的探究和培养。

2．3改变考试方式完善考核制度：采取试卷考试制度是传统的硬件课程考核的首选。但其弊端与漏洞的持续存在，与当下信息化发展浪潮下的学生成长和发展非常不协调，也引起相当多的硬件课程研究者、广大教师以及多数学生的不满和反对。因此，改变考试方式完善考核制度，即既要考核学生也要考核教师，尤有必要。即以对学生的考核来说，无论其考核细节如何，本着学以致用的目的，对学生能力的考核———实验操作能力与创新能力———应是考核的中心和重心，并应涵盖学生的日常学习表现，如日常作业完成、课堂学习表现等，以较为全面、真实地来反映学生的真实水平。总之，顺应计算机技术的飞速发展，职教中心计算机硬件课程教学中存在的一些问题必要予以解决，非如此不能改善课程教学的不良现状。也只有这样才能促进课程教学水平的提高，进而提高学生的素质，为最终提高学生的就业竞争能力服务。而这也是该课程的优势与目标所在。

参考文献

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［2］潘婷伟．计算机硬件课程教学改进与实践［J］．赤峰学院学报：自然科学版，2014，10：217－218

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摘要：针对目前计算机硬件系列实验课程，我们采用大规模和超大规模集成电路和可编程器件，研究设计了统一硬件实验平台。本文介绍了为配套设计而开发的用以辅助实验的软件系统，并描述了平台的功能和代表性实验过程。

关键词：大规模；可编程器件；统一硬件实验平台；软件系统

中图分类号：G642 文献标识码：A

Design of Union Platform of Computer Hardware Experiment

QUAN Cheng-bin, GUAN Xiao-pei, LI Shan-shan, TANG Zhi-zhong

(Tsinghua University, Lab for Computer Education, Beijing 100084, China)

Abstract: This paper describes the research and design on union hardware platform which bases on large-scale and ultra-

large-scale integrated circuits and programmable devices and supports the current series of computer hardware courses. At thesame time, it describes the software system going with the hardware platform, which helps the experiments a lot. Then it describes the capability of the union platform and the experiment process with the platform.

Key Words: large-scale, programmable devices, union hardware platform, software system

1引言

目前国内的计算机硬件课程实验呈现出实验平台分散化的特点，各个课程采用了各自独立的实验平台。各种平台的集成度还比较低，大量使用小规模集成电路，所采用的可编程器件多为小规模的GAL，学生实验还要用很多外部飞线，系统的灵活性非常小[1]。国际部分知名高校的硬件课程比较集中，实验平台统一，很多采用了基于大规模可编程器件的实验平台来完成实验。在这些方面，国内的实验和实验平台还有较大差距[2]。

为了推动计算机硬件类实验改革，提高学生实验方法和实验效率，我们设计出了一套计算机硬件实验统一平台，下面就其功能、设计方法以及实验过程分别描述。

2计算机硬件实验统一平台的功能

计算机硬件实验统一平台支持清华大学计算机硬件类主干实验，包括：数字电路基础实验、数字逻辑、组成原理、系统结构以及微机接口等课程。

对于数字电路基础课程，支持的实验内容如表1所示。

对于数字逻辑设计课程，支持全部实验，如表2。

对于组成原理课程，支持如表3所列的实验。

针对系统结构课程[3]，我们支持如表4所列的实验。

同时，我们支持如表5所列的微机接口课程实验。

3计算机硬件实验统一平台的设计

为了在统一的实验平台上满足各硬件课程的实验，我们采用了模块化结构来设计实验平台，平台的整体设计如图1所示。

平台整体分为软硬件两个部分。软件部分主要在学生PC上运行，实现对硬件实验系统的监控；硬件部分主要是实验平台。学生PC与硬件实验平台通过USB或者串口连接，根据通信接口协议实现学生PC对硬件实验系统的动态监控。

软件部分按照模块化设计分为界面、通信、监控调试、下载以及内嵌的编译解释器等模块。

硬件部分分为板上公共逻辑模组，实验模组以及对应各个实验课程的数字逻辑辅助模组，组成原理辅助模组、微机接口辅助模组和系统结构辅助模组。这里各个实验课程辅助模组之间不是完全分离的，我们通过相互比较采用了一定的重叠复用，提高了硬件利用率。例如，数字逻辑辅助模组中包含对于微机接口辅助模组中相关接口模块的利用，两者复用了部分接口。诸如此类的复用，大大提高了整体硬件平台的利用率。

3.1软件部分

软件部分的各个模块中，界面模块设计了友好的人机交互方式，包含对硬件板的状态显示，以及对于特定实验的输入、编译、输出显示；通信部分依据特定的通信协议和硬件平台进行通信；监控调试部分，抓取通信部分可见的板上信号变化，由界面部分显示，支持通过运行控制实现调试功能（例如CPU系统实验中控制CPU的运行）；下载模块负责硬件平台各个可写部分的内容的下载；内嵌的编译解释器，完成了汇编语言的编译功能。

整体的软件平台部分，采用软件工程的设计思想，充分考虑软件平台自身的可扩展性和易维护性，更大程度地提高了硬件平台的功能可扩展性。依据规范化的软件工程思想，我们合理设计了软件模块，做到“design for change”和“design for reuse”[4]。

例如，在通信模块的设计过程中我们采用了Factory Method，将通信协议抽象出来，作为单独的父类，通信模块直接调用协议父类。这样，以后如果相关协议需要改变的时候，只要对应修改协议本身的内容，其他部分甚至调用协议的通信模块都无需改变，达到了良好的软件复用。通过这种设计，我们能够使软件修改维护的代价降到最低。上述过程的示意图如图2。

3.2硬件部分

硬件平台放置于实验箱内，整体结构分为板上公共逻辑模组（包括通信模块、下载控制及存储模块、控制模块等），实验模组（以实验编写模块为核心）以及各个辅助模组（包括杂项模块、接口模块、存储模块、时钟模块等），如图3所示。

其中通信模块完成板上内容的对外发送。控制模块实现板上的控制以及信号的采集，并能够将采集信号发送给通信模块。下载控制模块和下载存储模块完成板上可编程部分内容动态下载。实验编写模块由可编程器件（例如EP2C20Q240等FPGA）构成，单独成为实验模组。时钟模块发生一系列时钟信号，存储模块完成对需要存储结构实验的支持，接口模块分布了VGA、PS2、串口等等各种接口，开关显示以及杂项模块由实验所需的开关、数码管以及其他变阻器等杂项构成，这些杂项组合就可以构成各个实验课程的辅助模组的一部分。

在硬件系统的设计中，我们着重考虑整个硬件平台使用实验模块为基础，由于课程的多样性，需要提供多种“接口”，而FPGA接口有限，这就需要一定程度上考虑FPGA接口的复用。同时存在着需要同时使用多个接口的实验，因此是在综合考虑的基础上分配使用接口的。

4计算机硬件实验过程简介

整体来说，我们支持了如第2部分所述的所有实验。由于篇幅所限，这里以三个较为有代表性的实验为例介绍硬件实验过程。

4.1基本组合逻辑设计实验

数字逻辑设计课程实验中的基本组合逻辑设计实验中，实验目的是要求学生设计实现一位半加器。学生在对一位半加器的相关知识进行了解或者复习上课内容之后，即可得到如4所示的逻辑原理图。

在对原理图进行真值表计算、验证无误之后，就可以使用开关显示以及杂项模块中的2个开关作为An和Bn，2个显示灯作为Cn和Sn，按照对应关系确定2个输入和2个输出在实验模块上的编号，就可以进行管脚绑定。从而进行FGPA内部内容的VHDL编写，经过仿真和波形验证后，就可以将编译好的目标代码，通过学生PC软件系统烧入实验FPGA，接着就可以通过事先定义好的输入和输出端点进行实验观察了。

4.2VGA接口显示实验

该实验中，学生需要参考VGA相关内容，理解VGA接口的信号定义。通过查找实验指示书，得到实验板上VGA接口的信号线所关联到的FPGA的管脚分别为R0-3、G0-3、B0-3、Vsync以及Hsync，并且得到这14个输出信号与VGA接口输出的相互关系。这样就可以实际编写FPGA的内容，在FPGA上完成一个VGA接口设计，同样经过仿真、验证，运用学生PC软件系统下载运行，从而达到实验要求的图像通过VGA接口显示在所连接的显示器上的目标。

4.3CPU cache设计实验

在系统结构的实验中[5]，CPU cache设计实验要求学生在实现多流水CPU的基础上添加实现cache结构，整个实验结构设计如图5所示。

首先学生在前序实验中对于PipeLine的CPU已经设计实现，这里原本的CPU通过Controller对于Memory的直接读取变成了通过IC和DC两条总线，通过指令cache（IC）和数据cache（DC）的分别读取，整体外部连接不需要改变，只需要学生在原本实现pipeline CPU的FPGA内在CPU和Memory Controller之间添加IC和DC的逻辑。

需要学生完成的实验主要分为如下3个步骤：

① 在FPGA[6]内部实现Memory controller结构，连接Memory后，完整测试Memory controller的正确性以及性能。这里Memory可以直接采用硬件平台中的Ram结构。可以采用如下的测试方法：用实验模块的FPGA完成Memory Controller结构，读取Memory之后的内容写回Memory，再发送到软件部分查看读取结果是否正确。而性能测试，则可以通过长时间循环读取计时来测量。这里需要注意的是，经过长时间固定次数的循环读取Memory的固定空间来测试最终的准确性和效率的时候，由于开头需要写入Memory而最后需要核对固定空间的Memory内容。而我们无法通过硬件上信号观察的方法来观测Memory固定空间的所有内容（即使1K Bits这样的小数据摊开放在硬件实验平台上也是无法让人接受的），这样我们的软件平台对于Memory的读出和写入功能就显得尤为重要了。

② 在FPGA内完成IC和DC结构。这样，得到以Memory为一端，IC bus与DC bus为另一端的FPGA，从而测试IC和DC的正确性以及速度情况。整体的连接和测量就可以采用和步骤1相仿的方式进行。

③ 完成整个实验内容。在步骤2的FPGA内结构基础上添加多流水CPU，测试完成整个实验。整体的测试就可以通过CPU的运行效率和准确性来得到结果了。

从这个实验我们可以看出，尤其在完成复杂实验的过程中，整个软件部分对于硬件平台的监测是十分重要的。

5结束语

计算机硬件实验统一平台，采用了大规模可编程逻辑器件，结合先进的软硬件设计思想和设计方法，将计算机硬件类主干实验统一到一个平成，为计算机硬件类实验课程的综合和改革提供了平台基础，为深化课程改革和课程建设做好了准备。其中软件系统设计采用软件工程思想，尽可能减小了软件系统的维护以及扩展的代价，同时极大程度的减少了软件系统对于硬件系统内容的依赖，并减小了对于硬件系统扩展性的约束。

通过软硬件配合形成计算机硬件实验的统一平台，使得原本在分散实验平台上完成的实验得到统一的支持，消减了因多种平台带来的教学成本，更为重要的是提高了学生的学习效率，取得了良好的实验效果。

参 考 文 献

[1] 汤志忠, 杨春武. 开放式实验CPU设计[M]. 北京:清华大学出版社,2007,6.

[2] 汤志忠. 清华“计算机专业实践”课程的创新与实践[J]. 计算机教育,2006,(7):7-9.

[3] 郑纬民, 汤志忠. 计算机系统结构[M]. 北京:清华大学出版社,2001,9.

[4] 白征. SWEBOK: Software Engineering Body of Knowledge[J]. 计算机科学,2001,28(7):108-111.

[5]John L. Hennessy, David A. Patterson. 计算机系统结构:量化研究方法[M]. 北京:电子工业出版社,2004,7.

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南京农业大学是211类农业院校，近年来，随着现代农业的快速发展，现代信息技术在农业上应用的增多，对更高层次人才的需求旺盛。农业信息化建设、生物信息学研究的深入、设施农业研究与应用的开展、食品安全与工程实施、生态环境监测与保护、动植物疾病检测与预防等农业领域均对软硬件系统的分析、设计、开发与应用能力提出了较高要求，需要培养具有交叉学科特点、系统能力较强的计算机专业应用人才。我校信息科技学院计算机系近十年来针对专业基础课程建设了较为完整的知识体系和实验体系，分别开展了针对单一课程或一两门课程融合的教学改革研究，建立了一批专业基础课程的校级精品课程和网络课程，提升了学生的程序设计能力、算法设计能力、计算机硬件系统设计能力、计算机软件系统分析与理解能力。然而，由于我校计算机专业办学时间较短，加之已有的课程建设多为横向的平行建设，因此在目前的教学中出现了以下问题:(1)计算机专业学生对本专业缺乏正确的理解，很多学生将计算机的学习与理解单纯变成了编程，出现了学生忙于学习C、C++、Java、网站开发等语言性和技巧性内容，而忽视系统性、原理性、设计性知识的训练与实践，培养的学生没有能够体现计算机专业优势。(2)从程序员角度来看，有相当多的学生在程序设计时缺少设计理念，把大部分时间和精力放在程序的语法和功能逻辑部分，缺少对CPU、内存、外存等计算机硬件性能的综合考虑，只能设计功能模块，而不能上升到系统层面的平台级开发。(3)先修基础课程与后续课程知识的衔接和关联不够。目前，课程设置大多按照计算机系统不同层次上的内容独立开设课程，相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其他层次内容之间的关联，学生难以形成对计算机系统的全面认识。在后续具有一定系统性特点的课程(如计算机组成原理、操作系统等)学习中，对于系统性和设计性实验显得力不从心，无法与汇编语言、数据结构、编译技术、计算机硬件架构、计算机系统软件结构等内容联系起来。能较好地掌握知识点，却无法把握知识间的关联关系。(4)计算机硬件架构与计算机操作系统的横向联系不紧密，造成学生对局部性、中断、CPU执行指令过程、缓存、DMA控制器、磁盘管理等部件的硬件工作原理与软件管理机制的理解较为分散，不能形成有机整体。综合上述问题看来，目前我们已有课程体系中缺少一门计算机系统课程，各类专业基础课程之间缺少纵向联系，学生的系统设计能力有待提升。本研究以“计算机系统概念和设计”为重点，遵循教指委提出的适合我国高校计算机专业系统能力培养的课程体系改革思路，将汇编语言、C语言、数据结构、计算机组成原理、微机原理、操作系统、编译原理共7门课程组成一个计算机专业基础课程群，通过构建课程群建设规划纲要指导课程教学大纲的调整，进而提升学生系统能力。

2主要研究内容及关键问题

我们的目标是以提升计算机专业学生对计算机系统整体认知能力为目标，将汇编语言、C语言、数据结构、计算机组成原理、微机原理、操作系统、编译原理共7门课程组成一个计算机专业基础课程群，研究课程群建设定位、目标、构建模式，提炼课程群内课程相互衔接内容，制定计算机专业基础课程群规划纲要，为新一轮的课程体系调整和教学大纲修定提供可参考依据。

2．1主要研究内容

2．1．1课程群建设模式研究针对我校学生特点，结合计算机系统课程群的改革现状以及本校教师实际教学经验，研究该课程群要达到的培养目标，明确课程群建设新模式以及新模式下课程群课程的定位和设置，确定需要整合与调整的课程内容。

2．1．2课程群内课程理论教学衔接内容研究研究程序语言课程与数据结构课程以及编译原理课程之间的衔接内容;探讨数据结构课程与操作系统课程知识之间的协作内容;研究计算机组成原理与微机原理课程之间融合内容;探讨具有综合特点的软硬件系统课程与语言类课程、数据结构课程补充内容，分层次提炼和确定7门课程的关联知识点，形成课程纵向线索。

2．1．3课程群实验教学内容设计研究研究语言类课程实验和数据结构课程实验的覆盖程度，探讨体现计算机硬件相关的高效程序验证性实验内容;研究编译原理与C语言、汇编程序试验的衔接方法;探讨操作系统课程设计内容与语言类课程实验和数据结构课程实验内容的衔接方法;探讨设计课程群系统性实验设计内容，体现计算机系统的整体性。

2．1．4课程群教改内容实施方式研究针对课程群规划教学内容，研究群内课程课堂教学、实验教学、课程设计教学环节纵向贯通方法，探讨开展群间验证性试验、设计性试验、系统性实验设计的开展时间、组织方式、学生参与方式、研究生助教指导方式等，为课程群建设内容实施提供指导方案。

2．2关键问题

2．2．1课程群建设的模式问题计算机专业课程群的建设是一个不断探索、规划和实施的过程，既要体现计算机系统的整体性，又要结合本系实际情况。既不能照搬985高校的改革模式，也不能受限于目前课程组织形式。因此，制定有针对性的课程群建设模式是个重要问题。

2．2．2软硬件课程衔接方式问题对计算机系统的全面理解是建立在计算机软件与硬件体系有效衔接基础之上，由于硬件实验与操作系统课程设计连接实验难度大，对实验室硬件要求高，目前很难一步到位，因此，必须研究现阶段软硬件课程有效的衔接方式。

2．2．3课程群教改内容实施方式问题组成课程群的7门课程分别在大一下学期至大三上学期开设，时间跨度为2年，共4个学期。然而，计算机系统观的建立是一个循序渐进的过程，目前每门课程学时有限，因此，课程群衔接内容以及课程群系统性实验设计内容的实施方式尤为重要，它是课程群教改内容“落地”的保障。

3实施方案

实施方案分为三个阶段进行。

3．1第一阶段:调研与框架设计(1)高校计算机系统相关课程群调研。拟调研的学校有南京大学、南京航空航天大学、中国科技大学等。拟调研的内容包括课程群建设模式、课程的定位和设置、课程群教材选用、课程之间衔接的知识内容、课程群实验设计内容以及课程群教改实施方式等内容。(2)制定课程群构建模式和基本要求。确定课程群构建初步框架和基本要求;按照纵向关系划分子群，选举子群负责人，细化项目成员的任务分工。然后通过课程群建设研讨会的形式，收集各任课老师意见，讨论确定课程群构建模式、框架和基本要求，并形成“计算机专业基础课程群基本要求”。

3．2第二阶段:计算机系统课程群规划纲要编制(1)学生调研和课程学习困难情况汇总。以课程群基本要求为指导，各子群负责人统一规划，由任课老师针对上课学生收集编程难点、理论学习困难点以及设计类实验开发困难点信息。同时获取学生的意见和建议。(2)以子群为单元设计课程群课程理论教学衔接内容。以计算机专业基础课程群构建基本要求为指导，结合学生专业基础课程学习状况调研报告，分层次确定子群内部课程衔接知识点以及子群课程之间的衔接内容，并由子群负责人编写该子群课程与其他子群课程衔接内容大纲。(3)以子群为单元设计课程群课程实验教学衔接内容。以课程群理论教学衔接内容大纲为基础，以分主题开讨论会的形式，分层次确定子群内部课程验证性实验、设计性实验的补充与调整内容，编写各子群“实验教学补充与调整内容大纲”。(4)设计课程群教改内容实施方案。以讨论会形式明确教改内容实施时间、方式以及学生的组织方式，研究生助教的参与形式。结合导师制，对一年级学生统一分配导师，然后再由课程群统一分组和分配指导老师。

3．3第三阶段:初步应用与纲要完善进行具体实施，在实施过程中不断进行完善。

4结语

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2自主可控计算机硬件系统设计研究

2.1自主可控计算机关键电路设计

2.1.1开机及复位电路设计

自主可控计算机系统运行对每个芯片的开机次序，上电复位次序均存在着较为明确的要求，为此，需要合理设计计算机系统开机电路与复位电路，具体而言：启动220VAC电源之后，计算机系统会输出+5VSBY备用电源，电源经过，32.768KHz晶体运转并向电路传输时钟信号，启动电源，计算机硬件平台开机电路作业。电源开关PWRBTN信号传输到SuperI/O后，会向南桥传输低电平，南桥接收后进行反馈，SuperI/O接收反馈后向ATX电源传输PSON信号，硬件系统输出电源电压，电压输出处于稳定状态后，ATX电源会向系统CUP及南北桥传输准备就绪信号，复位电路执行动作，实现芯片初始化。

2.1.2时钟设计

计算机系统，其芯片与接口运转，均需要依托时钟来提供工作频率，如针对单一芯片及其接口设置独立时钟，则会出现设计冗余，占用电路面积等问题，为此，需要将单一时钟设置为满足多种应用需求的时钟。在设计中，应用SLG8LP65TTR时钟芯片，可以提供多种倍频时钟信号，如提供100MHz时钟，为PCI插槽、互联网控制芯片等提供支持，提供48MHz始终，为USB接口与SuperI/O芯片提供支持等。

2.1.3电源设计

在进行自主可控计算机设计过程中，其电源种类较多，需要设计如1.1V、1.2V、1.8V、3.3V等工作电源，系统供电应用ATX电源，考虑芯片工作所需电压偏低，需要对ATX电源进行转换，确保芯片正常作业。较为典型的系统电压转换方法主要为低压差线性电源供电与DC/DC开关电源供电。

2.2自主可控计算机信号完整度设计

在自主可控计算机系统中，设置有种类较多的EMI信号，其信号敏感性较强，确保高速信号传输的完整性与可靠性是系统设计的关键，直接关系着整个计算机系统作业的可靠性与稳定性。影响计算机信号完整度的因素较多，如系统布局、叠层设计、内存信号布线、高速差分信号布线等。为此，在进行系统布局时，需要依托模块化设计理念，依据电路功能进行模块划分，明确元器件布置区域，让信号传输线尽量短，降低信号反射对信号完整性的影响，还应确保传输线路其阻抗匹配良好，复位电路与时钟电路设置，应尽量与芯片位置距离较短，降低电磁辐射影响。在叠层设计过程中，需要依据系统布置状况，采取PCB叠层设计方法，合理设置其层数，降低电路电磁所产生的干扰问题，为电路系统运行提供保障。在内存信号布线时，应将同组信号于相同布线层中视线中走线，加强长度匹配控制，采取蛇形线进行布置；在差分信号布线中，应尽量将其传输线等长设置，其布线形式采取平行布线方式，综合考虑耦合原则，确保信号完整度。

3自主可控计算机软件系统设计

为实现自主可控计算机具备自主知识产权，系统在设计中，其软件均采取国产化软件，具体而言，包括计算机操作系统、计算机应用软件、计算机固件系统等。针对操作系统而言，为确保操作系统运行能力，对系统底层硬件驱动进行分析，确保操作系统可以有效对底层硬件机构执行有效驱动，确保系统可以运行稳定可靠。因我国国产的软件其时间较短，实践应用仍需要进一步改善，其系统与系统之间的兼容性有待深入研究，需要在实际运行应用中及时发现软件系统中存在问题，并予以解决。

4自主可控计算机设计成果测试分析

通过对自主可控计算机的硬件设计与软件设计，通过研制组装，最终实现了国产自主可控计算机研制。在样机设计完成后，采取针对性测试软件，分别对自主可控计算机的CPU、内容、硬盘及其他数据接口性能进行测试，并对其高低温环境下运行状况进行检测。试验检测结果证明，该自主可控计算机U盘读速度正常，硬盘读速度正常，计算机主板与3A主板性能相当，该计算机在零下40℃-50℃环境中，均可以正常作业，此外，还对自主可控计算机进行了连续拷机检测，充分证实了该自主可控计算机具备良好的稳定性工作能力，其可控性高，安全性好，未来应用前景广阔。

5结语