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计算机硬件知识范文

时间:2023-03-14 15:14:40

序论:在您撰写计算机硬件知识时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

计算机硬件知识

第1篇

关键词:计算机;使用需求;合理;硬件选购

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 12-0000-02

当今社会,计算机和互联网的普及率大大提高,已成为我们工作、学习、娱乐不可或缺的平台和工具。但由于普通用户对计算机硬件知识不够了解,往往在计算机硬件选购过程中被奸商欺骗,或满足不了使用需求,或多花了冤枉钱,造成严重的资源浪费。计算机硬件就像一支球队的队员,个人能力再强没有协同作战能力也是无济于事,球队队员讲配合,计算机硬件讲匹配。怎样才能装配一台适合自己的计算机呢?这就需要我们掌握一些计算机硬件选购知识,把握计算机硬件选购原则,装配出最适合自己使用的计算机。笔者通过对计算机硬件选购的经验总结,发现合理选购计算机硬件是满足用户使用需求、节约资金的有效手段,在此向大家传授一些计算机硬件选购知识,不当之处请指正。

一、计算机使用者类型和使用需求分析

(一)使用者类型

(1)家庭娱乐。这类用户的使用范围以游戏、影音、聊天工具为主。

(2)普通商务办公。这类用户的使用范围以行业软件的应用为主。

(3)硬件发烧友。这类用户的使用范围以紧跟时代潮流、以发掘硬件的潜能为主。

(二)使用需求

(1)家庭娱乐用户。这类用户对计算机硬件配置和网络速度要求较高,侧重于运行速度和多任务处理能力。

(2)普通商务办公用户。这类用户对计算机硬件配置要求不高,追求稳定。

(3)硬件发烧友。这类用户具备一定的专业知识,对硬件更新频繁,为了计算机性能的提升不计成本的投入,对硬件的 “超频”性能要求较高,追求硬件品质的高、精、尖。

二、计算机硬件选购原则

计算机硬件的选购因人而异,原则是满足使用者需求。要首先确定使用者类型,然后确定软件使用对计算机配置的要求。如经常玩的游戏、使用的行业软件,可以到官方网站查询推荐的计算机配置。最后通过硬件型号、参数、做工、价格的比较选购计算机硬件,也就是同样的型号比参数,同样的参数比做工,同样的做工比价格。

三、计算机硬件选购知识(对于硬件发烧友用户硬件选购知识本文不再详述)

(一)cpu

对于家庭娱乐用户和普通商务办公用户推荐选购高主频、双核心、二级缓存大、新架构的CPU,架构新代表技术先进,双核心具备多任务处理能力,二级缓存大传输速度快,制作工艺高,高主频运行速度快。部分计算机用户经常问到:“为什么不选6核心的cpu呢?”对于家庭娱乐用户和普通商务办公用户,高主频、双核心、二级缓存大、新架构的CPU完全可以满足您的需求,不必多花冤枉钱,造成资源浪费。

(二)主板

对于家庭娱乐用户和普通商务办公用户主板的选购可采用两种方法:

(1)目测法。要从主板的大小、插槽的数量、主板芯片组型号、做工用料的好坏、设计布局的合理性五个方面来看,主板小、内存和pci插槽数量少说明扩展能力不够,芯片组型号老代表支持的新硬件少,做工用料的好坏要看pcb印刷质量和层数、主板的硬度、元器件的类型和品牌、焊点的饱满均匀程度。设计布局的合理性要看CPU插座的位置、电源接口的位置、IDE设备接口位置,原则是便于安装,避免互相妨碍。

(2)称重法。对于普通用户可将品牌不同、大小相同的主板拿在手中感觉一下重量,哪个越重越代表哪个主板用料实在,这也是最简单有效的方法。个人推荐品牌:技嘉。

(三)内存

内存要选择主板支持的类型,频率越高运行速度越快;内存的选购应从二方面入手:

(1)购买大品牌、售后有保障的内存,能够保障硬件的兼容性和可靠性。

(2)尽量使用一条内存,以保障硬件的兼容性。对于家庭娱乐用户如果使用windows xp操作系统推荐使用2g容量的内存,对于windows vista之后推出的操作系统推荐4g容量的内存。普通商务办公用户同上。个人推荐品牌:金士顿、宇瞻。

(四)电源

电源的选择注重稳定性,供电稳定的电源是保证计算机稳定运行重要开端[1]。电源的选购可采用3种方法:

(1)计算法。可使用“航嘉功率计算器”(.cn/pwcount/pwcount.asp)将组件的总功耗计算出来,然后参照总功耗选购电源。

(2)称重法。这也是选购电源的最简单直接的方法,同样的功率比重量,越重电源的做工和用料越好。

(3)看品牌。个人推荐TT,航嘉,全汉等优质电源。对于家庭娱乐用户建议使用额定功率大于总功耗加100w得出的数值选购电源,既能保障计算机长期运行的稳定性,也能够满足以后硬件升级对电源的要求;对于普通商务办公用户建议使用额定功率大于总功耗加40w得出的数值选购电源,既能节约资金,也能满足日常应用。

第2篇

最近有不少软件领域的牛人进军硬件行业,但不知从何处入手。相信每个人面对一个庞大的知识体系时都一样迷茫。下面就让小编带你去看看计算机硬件新手实用知识,希望能帮助到大家!

码农们如何变得高大上:硬件知识学起来如下:列几个项目,坐地铁时,记得看看。如果对某方面感兴趣可以留言告诉我们哦,小编会为你们整理相关资料的~

1EMC与安规

EMC与安规在规模较大的公司都有专门的团队,但小公司只能硬件工程师亲手来。

CE认证测试项目最多,学习可以先关注CE的相关标准。不同行业的标准是不一样的,汽车电子和信息技术设备的测试方法和要求都不一样。

EMC理论个人觉得已经发展的比较形象(不像电磁场那么理论抽象),精髓就是EMC三要素,干扰源、敏感源和耦合路径。设计分析就是关注共模电路的回流路径或者泄放路径

2

RF与天线

同样的RF与天线在规模较大的公司也有专门的团队。

行业发展到现在,硬件工程师的RF和天线设计工作基本就是选型了。因此,需要明白一些基本的参数如增益、P1dB、IP2、IP3、天线的方向性等等。

3

电源

电源部门在规模较大的公司也有专门的团队,无论板级DCDC电源还是电源适配器都有专人完成设计、选型或测试工作,硬件工程师应用时标准电路拿来用即可。

关于电源大概就以下几个方面。

DCDC有几种基本拓扑?效率与什么有关?

LDO原理是什么?设计需要注意哪些参数?

POE协议是否熟悉?

4

时钟

晶体和晶振有什么区别?怎么设计?

时钟信号有哪些关键参数?

PLL的原理是什么?环路带宽是什么意思?PLL失锁的可能有哪些?

时钟芯片如何选型?

5

小模拟电路和小逻辑电路

硬件工程师的工作是系统级应用,不是IC设计的大神,工作中很少用分立器件设计电路。

二极管、三极管、MOS管和运放的特性要熟悉会分析,简单的电路要设计。

如三极管电平转换电路怎么设计,为毛低温就不工作了?

如MOS管双向电平转换怎么设计?要关注什么参数?

如MOS管的米勒效应,能不能定量的用公式分析?

6

高速信号及信号完整性

建立时间与保持时间?

时钟的抖动分哪几类?

数据相关抖动是什么?

CDR是什么?

抖动与误码率的关系是什么?

EQ、去加重、预加重?

7

低速信号

I2C、UART、SPI是什么?

会不会通过示波器测量判断通信数据对不对?

8

RAM 和ROM

NAND FLASH和NOR FLASH有什么区别?

DDR3 SDRAM原理是什么?CL、AL、RL、WL是什么?各种参数的会不会设置?

9

CPU、SOC、FPGA

X86、ARM、MIPS、POWERPC有什么区别?

FPGA设计需要注意什么?IC设计领域了解嘛?

关注自己的行业不同行业的技术是不一样的,应用环境及解决方案也不一样

如你是设计智能电视的

1、视频相关知识?BT1120是啥?H.264是啥?YUV是啥?4:2:2是啥?什么是HDMI?具体协议是啥?

2、思考下产品,内容重要还是硬件重要?能不能优化下3D?

如你是设计交换机的

1.802.3了解嘛?啥是MAC?啥是PHY?GMII接口如何设计?

2.交换机如何工作的?VLAN是啥?

3.客户是啥?教育网还是运营商?

如果你设计无线路由器的

1.802.11

a/b/g/n/ac的区别?TCP/IP协议是啥?ARP是啥?路由的工作原理?

2.天线如何设计的?增益、方向图是什么?各种PA、LNA如何选型?

3.客户是啥,需求如何?150块卖给普通人,还是1000块卖给企业级用户?

有两个领域值得去深入研究,以后是物联网的时代,网络和无线通信的应用会越来越多。

网络

也是交换机和路由器等应用与组网。现在互联网基于以太网,802.3标准规定了MAC和PHY规范。上层协议如TCP/IP、UDP、ARP、环网等等,总之网络的水很深,值得一探。

无线通信

如移动通讯、WIFI、sub1GHz等等应用会越来越多,之前国家的什么旅游规划,有一条就是景区要实现免费WIFI覆盖。无线通信也基本是802.x协议族。基带和RF都可以深入学习。

最后一点

如果你不是必不得己,还是不要做码农,如果你必须做技术,那就做一个硬件工程师吧,了解下以上知识足够了,每天给供应商打几个电话,看看ppt,开开会,耍几个专业名词,放心,你的老板和那帮码农是听不懂的。

新手必看的电脑硬件知识大全一、CPU

电脑的CPU(中央处理器)就相当于人的大脑,现在市面上的CPU主要分为两大阵营,分别是Intel(英特尔)和 AMD,性能都是以产品型号来区分。这里我们用英特尔来举栗子。

四位数中最重要的是第一位,它表示了 CPU 的代数,因此这一位的数值越大,该 CPU 的架构也就越新,从而带来更高的性能和更低的功耗。后三位数字对 CPU的性能通常影响不大,我们没有必要考虑。

看CPU好坏,最直观的方法是看CPU天梯图,详见最新「CPU天梯图。

二、显卡

显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上,它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来,同时显卡还是有图像处理能力,可协助CPU工作,提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。下面以最常见的NVIDIA独立显卡为例,教大家如何判断显卡性能。

显卡分为NVIDIA和AMD两个品牌,两个品牌的命名规则如下:

1、Nvidia显卡

(1)从高到低的显卡系列是:GTX系列、GTS系列、GT系列、GF系列以及iris集成显卡系列。另外还包括为专业工作站而设的Quadro显卡系列(这个系列市场上见的不多,基本数字越大性能越高)

(2)不同的系列命名规则是一样的,以GTX980Ti为例。首先数字9表示的是GTX系列第九代显卡,核心是GM204。后面的数字8就表示在这一代显卡里面的定位,一般在5一下的是属于中低端显卡,比如GT740就是第七代的中低端显卡;而7及以上的就是高端显卡,如GTX 970。

2、AMD显卡:以前使用的是Radeon

HD命名,最新出了以RX系列命名的显卡。

(1)R系列的显卡分为三种:RX5700XT表示高端显卡,如RX 5700和RX 5700XT;RX580表示中端显卡,如RX560;R5表示的是低端的入门级独立显卡,如R5 230。

(2)旧的命名方式更好判断性能,以HD7950为例,首先数字7表示AMD第七代显卡,一般最新的一代在架构上有进步,性能会更好一些。后面的9表示的是在第七代显卡中的性能定位,8和9属于高端显卡,6和7属于中端显卡,5及以下的就属于低端显卡。

看显卡好坏,最直观最方便的则是看显卡天梯图,详见最新「显卡天梯图。

三、主板

主板不像CPU和显卡一般有明显的性能差异,你买了更高端的CPU和显卡就能享受更强的性能,但主板是一个载体,一个支撑所有硬件的骨架,只有根据CPU兼容性和是否支持超频,来合理搭配、选择适合自己的主板才能获得更好的使用效果。

四、内存·

内存是用来暂时存放 CPU 运算数据的硬件,我们大可把它理解为“ 为程序运行提供的空间”,越大越好,如今装机标配8GB大内存,大型游戏或者专业设计则建议上16GB大内存,下面我们用金士顿的内存条来举例子。

内存

五、硬盘

目前,硬盘分为机械硬盘和固态硬盘。简单来说,机械硬盘读写速度慢、容量大、价格便宜、数据恢复方便、但比较笨重,不抗震,适用于存放较多文件;固态硬盘读写速度快,又轻又小,但价格很贵,适用于多系统安装,保证开机速度、系统流畅度。

硬盘

由于固态硬盘体验更好,如今SSD早已经是主流电脑的标配。不过,需要注意的是,常见固体硬盘又分M.2和SATA接口,M.2NVME接口固态硬盘速度最快,价格相对也更高,适合追求高速的朋友推荐,普通用户一般买SATA固态硬盘就够了,价格便宜,兼容性强。

M.2固态硬盘最小是10Gb/s,大的达到了32Gb/s,普通的SSD盘SATA3.0带宽是6Gb/s,机械硬盘HDD速度在100MB/s左右,在读写速度方面M.2 明显超越了普通 SATA SSD和HDD硬盘的;

与MSATA相比,M.2主要有两个方面的优势。第一是速度方面的优势。M.2接口有两种类型:Socket 2和Socket3,其中Socket2支持SATA、PCI-E X2接口,而如果采用PCI-E×2接口标准,最大的读取速度可以达到700MB/s,写入也能达到550MB/s。而其中的Socket 3可支持PCI-E×4接口,理论带宽可达4GB/s。

六、机箱电源

机箱方面,主要是外观部分,根据自己的喜欢,选择就可以了。当然,如果是想要体验水冷,在买机箱的时候,则需要注意下机箱是否支持水冷散热器等。

一般的机箱水冷一般支持到240MM,也就是双风扇水冷,如果要使用360MM水冷的话建议询问一下购买客服,或者自己上网定制。机箱的大小也要考虑到自己的各种硬件能否容纳,比如说三风扇显卡,以及大型主板、塔式风冷散热,小机箱可能无法安装。

电源则相当于电脑的心脏,为电脑各硬件供电。虽然电源在主机硬件中不起眼,但其稳定在起着至关重要的作用,低价山寨电源偷工减料厉害,容易导致电脑频繁死机,甚至烧坏硬件。因此,买电源不仅仅是主看额定功率大小,还要看电源的稳定性与质量,一般强烈建议推荐品牌主流型号电源,以保证稳定与耐用。

80PLUS认证标准

上图为电源的80PLUS认证标准,一般最低保证选用白牌以上的电源,用的比较放心,质量也可以得到保证。

电源还分为全模组与非全模组电源:

全模组电源

非全模组电源

全模组与非模组电源的区别:

1、外观上不同

非模组电源从内部引出一大堆供电线,模组电源则是用模组接口板代替。拆开电源后,可以看到,非模组电源的供电线直接从PCB板上引出,而模组电源则是把从PCB板引出来的供电线在输出接口处连接到模组板。

2、工作效率不同

非模组电源的PCB板和供电线只有一个连接点,所以损耗很低。但是模组电源的PCB板和连接到主机的供电线之间有两个连接点,由于多了连接点,因此损耗更高。同规格下模组电源的效率要比非模组电源低了一点。

3、转换效率不同

实际功率越高,模组电源的损坏也会提高,比如市电下负载百分百的模组电源,要比非模组低了0.6%左右,不同的电源表现不同,但同样状态下,模组电源确实要比非模组电源的转换效率更低。

芯片背后的这些硬件知识你都学会没有?

前言

我们都知道芯片,也知道芯片技术在21世纪是最重要的技术之一,但很少有人能知道芯片技术的一些细节,如芯片是如何构造的、为什么它可以运行程序、芯片又是如何被设计制造出来的等等。本文就尝试从最底层的二极管开始,逐一讲讲二极管、mos管、逻辑门电路、集成电路、大规模集成电路是如何逐步构造成我们所熟知的“芯片”。

二、从二极管到逻辑门电路

二极管

二极管是大家熟知的基本器件之一,可以说二极管的发明和大规模使用是现代工业腾飞最重要的基础之一。二极管的特性就是电流单向导通,如下图所示,一般情况下电流只能从A到B而不能从B到A,且这种单向导通还有个特点就是施加的电压必须大于某个数值,如硅二极管为0.5V才能导通,且导通后继续增加电压会导致电流大幅增加(相当于电阻下降)。

在逻辑上可以这样理解:施加在二极管上的电压小于0.5V时它是不通电的(表现为极高的电阻),当电压等于0.5V时二极管突然就导通了(表现为极低的电阻)。所以我们总结一下二极管的特性:

1、只能单向导通

2、施加电压低于0.5V时完全不导通

3、施加电压等于0.5V时突然完全导通

事实上,科学家们正是利用上述的简单特性构建了庞大复杂的电子世界。

三极管

在二极管的基础上,科学家们进一步研究出了三极管。三极管的特点就是增加了一极,不由施加在两端的电压大小决定是否导通,加入了第三极,使用三极间压差来决定是否导通。如下图所示,工作时b、c、e极都施加了一定的电压,这里不探究具体电压差是如何导致c、e间导通的,简单来说就是通过各极间压差实现c、e间先是逐渐导通(表现为压差增大电流增大),而后变为完全导通(表现为压差增大而电流不变)。且这种特性也是挑方向的,只能是c到e的导通而不能是e到c的导通(即施加反向电压再高也不会反向导通)。

逻辑上我们可以做如下总结:

1、只能c到e导通(反向施加电压无法反向导通)

2、压差低于某值A时完全不导通(无电流)

3、压差高于某值A时逐渐导通(电流随压差增大)

4、压差高于另一值B时完全导通(电流不随压差变化)

逻辑门电路

了解了基本器件后,我们再来说说数学。在数学上我们有三个基本逻辑:与、或、非。

与(&):0&0=0、1&0=0、0&1=0、1&1=1

或(|):0|0=0、1|0=1、0|1=1、1|1=1

非(!):!0=1、!1=0

科学家们使用二极管、三极管、电阻、电容在电路上实现了上述的三个基本逻辑,具体表现为:

1)与门:A、B两端同时输入5V则L端输出5V,否则L端输出0V

2)或门:A、B任意一端输入5V则L端输出为5V,A、B端同时为0V时L端输出为0V

3)非们:A端输入5V则L端输出0V,A端输入0V则L端输出5V

这里我们就不探究逻辑门的具体原理了,大家只要知道二极管、三极管的物理特性使得这种逻辑电路运行的非常稳定,以非门为例,当A端输入小于5V时L端输出稳定为5V,当A端等于5V时L端会立即输出为0V(这里忽略了很多电路细节和器件特性)。为便于使用,科学家们使用符号将这三个逻辑门进行了抽象:

为便于使用,我们将其进一步抽象,如下图所示:

从数学上来说,所有复杂的逻辑式最终都可以分解为最基本的三个逻辑组合,我们先温习一下高中的代数课:

那在电路上,是不是就可以使用与、或、非这三个基本的逻辑门电路来分解?

三、从逻辑运算到电路运算

以加法为例

下图是二进制加法的真值表,S是A+B,C是进位。

科学家们使用逻辑式来总结了这个真值表,从真值表到逻辑式的转化是高中代数的基本内容。

我们发现,S和C的输出可以由A与B的逻辑运算得到(一个异或门、一个与门)。那么,如果我们使用逻辑电路来实现逻辑运算,是不是就可以用电路来实现加法?

第一步,我们先用逻辑符号来绘制上述的公式:

第二步,将逻辑符号转为电路(没找到半加器电路,这个是全加器):

第三步,焊接物理电路

逻辑叠加

通过加法的例子我们实现了从逻辑到电路的转变,根据这个原理我们可以简单的实现:

1)减法器

2)乘法器

3)除法器

4)8位加法器

实际上我们发现所有的运算都是逻辑的叠加,逻辑最终可以转化为电路,所以我们可以得出结论:所有的运算最终都可以使用电路实现。

四、从电子电路到集成电路

庞大的电子计算机

前面的内容,我们知道了所有逻辑运算都可以使用电路实现,那么加法器、减法器、乘法器、除法器都是可以实现的,事实上一开始的“计算机”就是用于做这些加减乘除运算。使用逻辑门的好处显而易见,所有逻辑叠加问题都可以用电路的“叠加”来解决,无论是10位的加法、100位的减法、还是1000位的乘法,理论上来说只要二极管、三极管、电容电阻足够我们都可以实现。但是随着计算需求越来越大,计算器的体积变得越来越大,“耗电”成了一个大问题。下图是第一台通用计算机ENIAC,它可以每秒5000次加法或400次乘法运算,但是它使用了17,468根真空管(电子管)7,200根晶体二极管,1,500个中转,70,000个电阻器,10,000个电容器,1500个继电器,6000多个开关。抛开成本因素,光耗电量就是一个天文数字。

MOS管与集成电路

体积庞大、造价高昂、耗电量成为制约计算机的核心问题所在,如果有办法缩小元器件的体积,体积、造价、耗电的问题都迎刃而解了。在这个需求的基础上集成电路诞生了,它不是使用电路将各种元器件连接起来,而是将各种元器件、线路直接“做”到了硅片上。

下图是一个典型的PNP三极管示意图,本质上P与N的材质是一样的(硅),只是掺杂了不同的杂质改变了其电特性(二极管、三极管就是这么制造的)。所以有没有办法在一片硅上面按需求“做”出P结、N结,而后用“线路”将各P结和N结连接成电路,只要前期规划做好,数量庞大的三极管、二极管、线路就可以集成到一个硅片上了。

mos管是金属(metal)、氧化物(oxide)、半导体(semiconductor)场效应晶体管,名字复杂其实本质就是由金属、氧化物、半导体组成的元器件。前面说到要将三极管、二极管、线路集成到硅片上,其中MOS管中的“半导体”就是P结或N结,用来组成三极管或二极管。“金属”就是连接各结的线路,“氧化物”就是各结间用以绝缘的隔离层。简单点说,集成电路就是在硅片上制造了很多的半导体(PN结)、金属(线路)、氧化物(绝缘层),这些半导体、金属、氧化物组成的器件我们称之为MOS管,无数MOS管按逻辑电路进行组合就是所谓的集成电路了。

集成电路工艺

现在我们找到了办法将器件缩小,下一步就是如何实现PN结、金属线路、氧化物。下图是一个典型的PNP晶体管剖面示意图

在工艺上要做成这样需要很多步骤,大概有:

1)切割:将工厂生产的硅锭切割成片

2)影印:在硅片上涂一层光阻物质(想象成防护膜),然后按设计要求溶解部分光阻物质(让部分区域露出来)。工艺上是在紫外灯上面加一层有很多孔的遮罩,被紫外灯照射的光阻物质就溶解了,没有照射的地方还有保护。如下图所示,通过影印将部分光阻清除,露出部分硅片。

3)刻蚀:露出该露的、遮住该遮的部分后,就使用刻蚀技术将没被遮住的区域“蚀”出一个沟,如下图所示。

4)掺杂:有了沟之后就使用原子轰击这个“沟”使其掺入杂质形成P型衬底

5)沉积:接着在P型衬底上沉积一层N型硅

就这样反复影印、刻蚀、掺杂、沉积就得到了我们需要的MOS管。

五、从集成电路到CPU

我们将一块晶圆上制作了大量MOS管的叫集成电路,MOS管特别多的叫大规模集成电路,MOS管超级超级多的叫超大规模集成电路,其实就是工艺进步了。一块芯片上集成的电子器件越多、电路越复杂能实现的功能也就越多,所以我们不能只满足于做加减乘除这样简单的运算。但当时的科学家并没有“未来”的视野,他们当时急需的问题不是发明CPU,而是解决数据如何存储的问题。如果数据可以存储在电路里,那就可以实现很多复杂的操作,比如简单的编程。

D触发器

为了将数据“锁”在电路里,科学家们使用逻辑门组成了D触发器。其中CP是时钟控制信号(这里将其当做一个控制信号即可),当CP值为1时D输入一个信号则Q输出同样的信号,当CP值不为1时D输入任何信号则Q输出不变,如此就实现了将D信号“锁”在了Q。

寄存器

数个D触发器的组合就实现了一个寄存器,如下图所示就是一个4位寄存器,可以存储一个4位的数据,如“0101”:

根据寄存器的工作内容又细分了:指令寄存器、程序计数器、地址寄存器、通用寄存器等等。

运算器

将数个寄存器与前面所说的加、减、乘、除计算电路结合起来就是运算器了,运算器的作用就是对寄存器(一个或多个)中的内容进行算数计算,而后将结果存入寄存器。

控制器

上图可以看到,运算器内有数个寄存器,那何时执行计算任务、计算那几个寄存器的数据、最终存储到哪里呢,这些都由控制器来完成。控制器由指令寄存器、指令译码器、程序计数器、堆栈指针、数据指针组成,它从指令寄存器中获取指令而后根据指令从外部存储中获取数据、控制运算器执行运算、获取下一步指令等等。这一且都是通过“时钟控制信号”和复杂的逻辑运算实现的。

对于时钟控制信号,可以理解为一个节拍器,时钟源向CPU发送有节奏的高低电平信号,让控制器内部逻辑电路被激活,该逻辑电路又根据指令寄存器的内容生成各种控制信号指挥运算器读取数据、执行运算、读取下一步指令、存储计算结果等等。下图就是一个完整的控制器与运算器的示意。

存储器

存储器又叫高速缓冲存储器,它的作用就是存储即将交付CPU处理的数据并保存CPU处理的结果。实际上各种控制信号、数据都是放置于存储器中,控制器从这里获取下一步的数据和指令。

CPU

存储器、控制器、运算器的结合就是一个基本的CPU了,等等?似乎CPU没有什么特殊的功能啊,那它是如何执行这么多复杂工作的呢?实际上CPU的原理就是这么简单。当我们写好代码后,编译器就将这些代码翻译成CPU可以识别的数据格式,而后按顺序放入存储器中即可,控制器会根据预设的程序按节奏从存储器中获取指令和数据,控制运算器处理这些数据,最终实现代码功能。

六、CPU运作示例

为便于理解其工作原理,我们做一个简单的示例。比如我们写了一段代码:

A=1;

B=2;

C=A+B;

输出C到屏幕

编译器编译时可能会做如下翻译:

1)将0001放入寄存器A、将0010放入寄存器B

2)执行寄存器A+寄存器B,结果放入寄存器C

3)读取屏幕显示器的存储地址,放入寄存器E

4)根据寄存器E的数据(屏幕显示器地址),将寄存器C的数据(运算结果)写入该存储地址

至此CPU就实现了一个简单的计算和屏幕显示。当然具体操作过程可能会比这个复杂无数倍。但是CPU的核心功能就是简单的算数运算,以及各种数据的读写。而编译器的工作就是将复杂的代码翻译成简单的算数运算和数据存储、数据移动。

七、总结

第3篇

关键词:计算机硬件 知识体系 结构框架

中图分类号:TP303-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)06-0122-01

随着社会进步和信息化时代的发展,计算机应用能力变得越来越必要。如何掌握计算机相关知识也成了大家关心的话题。在计算机的硬件知识体系中,知识点纷繁复杂,因此,构建合理的计算机硬件知识体系框架有重要意义。笔者就如何构架计算机硬件知识体系框架几点浅薄的认识:

1、计算机硬件知识体系的特点

1.1 硬件知识整体性强、富有层次性

计算机硬件知识的许多知识点都是密切相关的,相互影响的。在某个知识点的掌握程度和理解如何直接影响着对其它知识点的把握,如门阵列控制器就一知识点的学习就需要有“可编程阵列逻辑”为基础。除此之外,富有层次性也是硬件知识体系的一个重要特点。比如在计算机硬件的设计中,就需要经过三个过程,从概念结构到逻辑结构,再到物理结构,这三个模块层次分明。

1.2 计算机硬件知识体系的特征

一般而言,计算机的硬件知识点难度都不小,如在存储系统中,就会涉及局部的存储和访问,以及如何精心相关的替换算法和存储系统的应用诸多问题。同时,计算机硬件知识的理论知识和实际的要求却相差甚远,例如说电脑中都会有CPU这一核心配置,但我们却很难看到CPU的具体内部结构。

1.3 知识体系的重点和界限变化快

以往的硬件知识体系培养的是人们设计电脑硬件的能力和底层使用的硬件,而从上世纪八十年代后期开始,硬件知识体系则是以嵌入式系统的设计、软件和硬件的结合为目标。同时,硬件知识的重点也有了很大改变,同时,界限也在变化。

2、计算机硬件知识体系结构框架

2.1 计算机硬件知识的教学目标

计算机硬件知识的教学目标主要有以下三个:让学生掌握相关的计算机硬件知识,为以后的计算机软件和其他知识的学习奠定基础;学会嵌入式系统的相关技术和设计方法;形成能够直接以已有的基础知识来运用计算机。计算机硬件所研究的包括对计算机的工作原理、结构的分析和以及一些编程和技术的运用。

2.2 计算机硬件知识体系结构框架

计算机硬件的知识体系可以分成以下四种:工作原理知识系列、编程应用知识系列、组成结构知识系列和技术方法的知识系列。这四者的具体的构建方法和如何构建各有不同。比如说工作原理的知识系列通过一定手段让理论知识转化为现实,这可以通过一些相关的过程驱动、指令执行等来实现;而编程应用知识系列则不同,编程应用看重的是从基础知识到具体应用和操作的一种转变,编写程序可以通过一些特性结构、指令系统等来实现。具体来说:

工作原理的知识系列的重要内容是计算机的组成和结构方面的一些知识,它是计算机硬件的基础知识,也是重要根据。工作原理相关的主要知识包括:顺序程序驱动的含义和重要性、电脑指令的表现形式、控制器的使用以及程序设计的一些基础知识。

作为计算机硬件知识体系中的核心,组成结构方面的知识对于计算机的使用有着十分重要的意义。组成结构方面的知识涵盖了计算机的组成原理、数字逻辑和系统结构等多方面的知识,如运算器和逻辑代数等重要部件的设计方法和相关的存储系统等。

除了以上两种知识系列,编程应用知识系列也是重要的知识系列之一。编程应用是计算机硬件技术的目标之所在,介绍的是汇编语言和相关的程序设计、计算机系统结构等相关内容,如指令系统、接口芯片和微型计算机的结构等都是编程应用知识体系中的重要知识点。

此外,作为计算机硬件技术的一大思路,技术方法的知识体系的重要性越来越受到肯定。技术方法方面的知识体系主要涉及了计算机组成原理、微型计算机的组成原理和相关的接口技术等,具体的包括数字指令的种类、流水线技术和互联网的网络技术等等。

3、如何构建计算机硬件的知识体系结构

正如前面我们所提到的计算机硬件知识体系的四种系列,在构建相关的知识体系的时候也应当加以区别对待。

3.1 工作原理的知识体系的构建方法

在构建工作原理的知识体系时,应当本着从理论到实践的想法来构建。计算机硬件方面的知识有许多是理论性强,较抽象的,这就需要我们能将这个抽象转化为具体的操作。如计算模型本身是一个较抽象的概念,在这个概念的表达中,我们要加深对计算过程的程序和驱动的认识,以及加深对数字指令的和运行方面的认识,这样就能更加明白的理解诶怎样通过控制计算机中的相关元件和配备来达到计算的目的。

3.2 编程应用知识体系的构建方法

在构建编程应用知识系列的锅中中,要遵循从基础到应用的指导思想。我们直接通过给计算机指令来让机器运行,这时的计算机指令的能够和执行的基础就是计算机的外部特征,同时,机器之所以能够执行这些指令,依靠的又是在计算机里编写好了的程序,在这个基础上,计算机才能够计算和解决那些实际意义的应用难题。

3.3 组成结构知识体系的构建方法

和工作原理知识系列的构建不同的是,组成结构的知识体系应当遵循从部分到整体的方法。部分是局部的概念,要将部分纳入到整体中去。如逻辑元件是计算机系统中的最小组成单元,我们通过对逻辑元件等小的计算机器件的内部结构及其功能的认识,进一步能够加深对整个计算机操作系统的组成和功能设计等的认识,这就是通过部分认识整体的一个方面。

3.4 技术方法知识体系的构建方法

技术方法知识体系的构建应当遵循抽到到具体的转变。计算机的功能如何是计算机程序设计等的重要基础,概念性的结构较为抽象、不容易理解,而计算机的物理性结构则较为具体,因此,应当以某种逻辑形式或联系来将它们连接好。

4、结语

总之,在计算机应用如此广泛的今天,如何掌握计算机的硬件和软件方面的必备知识是我们都需要关注的问题。因此,计算机硬件知识体系的构建也日益重要。笔者相信,在不断的探索之下,计算机硬件知识体系的结构框架会越来越完整。

参考文献

第4篇

关键词:计算机;硬件;使用常识;信息技术;高科技

中图分类号:TP307 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 06-0100-01

随着社会的不断发展,高科技水平不断提高,信息技术飞速发展,计算机已经不是遥不可及的高科技产品了,已经开始走进千家万户,并且广泛的应用于学习与生活之中。计算机在使用的时候需要注意的地方非常多,只有对计算机的保护得当,才能使计算机的使用寿命更长。计算机硬件在日常使用的时候需要注意的事项有很多。放电脑的房间应该非常整洁,避免灰尘太多影响电脑各配件;不应该在电脑周围堆放杂物,应该给电脑留有充足的散热空间;电脑周围不应该有强大的磁场,显示器附近尽量不要音箱;不应该把专有液体的容器放在电脑桌上,也不应该把装有液体的容器放在主机、显示器、键盘之上。如果较长时间不使用电脑的话,必须断电,需要定期开机运行,避免其内部产生的潮气损害内部元件。搬运机箱的时候不应该在电脑工作中进行,不要震动工作中的电脑;除此之外,我们必须定期对电脑进行清洁。电脑中的显示器是最贵的配件,同时也是最晚淘汰的,维护的时候也需要特别的注意。

一、显示器的日常使用常识

在使用显示器的时候,应该非常注意。显示器的上面不要放东西,堵住显示器的外壳的散热器更是不允许的;强光照射也会损害显示器,也需要尽量避免。避免显示器的显像管的灯丝和荧光粉过早老化,尽量不要把显示器调的过亮或对比度过强;电脑的显示器如果不是触屏的,就尽可能的不要用手去触碰显示器,屏幕受到不同程度的损害一部分原因是来自于人手的触碰。人的手上有许多东西会损害显示器屏幕。显示器在工作之后,用手直接触摸显示器屏幕,会产生剧烈的静电放电现象,在一定程度上会对显示器产生损害,特别是脆弱的LCD。具有强磁场的东西尽量远离显示器,各种电磁波会干扰显示器,因此,显示器通常情况下自身都具有消磁功能,我们使用显示器的时候应该做好消磁工作,最好是定期进行,但是此功能不适宜在同一时期内反复使用。

二、机箱的日常使用常识

不要开机箱运行,我们通常认为打开机箱盖会让CPU更凉快,其实这不是正确的做法,而且会产生比较严重的负面影响,设计机箱时候前后都开孔,使机箱内的空气形成对流,使内部各个配件散热得更好。除CPU之外,对硬盘和光驱的发热量也必须高度重视,现在的主流硬盘转速可以达到7200转每秒,既然转速这么快肯定是发热的;开机箱盖运行对使用者的身体健康非常不利,会产生电磁辐射、噪音等危害;机箱内部难以形成空气对流的话,将会使得硬盘和光驱下部的电路板,产生的热量会并且逐渐上升;开机箱运行会使里面的配件更加易脏,并且阻碍风扇的转动。

三、CPU的日常使用常识

现在主流CPU运行频率非常的快,不必再超频使用,与此相反的是在夏天应降频,此外,通常来说,CPU安全工作是在75度以下。说到CPU也应该说说CPU风扇,通常人们对它并不是很重视,但是CPU必须由CPU风扇来保护,如果没有CPU风扇的话,在几分钟之内就会被烧毁。因此,要注意CPU风扇的运行状况,风扇页片上的灰尘要定期清除,并且记得给风扇轴承加油。

四、掌握硬盘的日常使用常识

硬盘相对比较脆弱,要注意特别保护,否则很易出现问题,首先,震动会对硬盘的损害比较严重,所以搬运主机的时候在关机状态下进行;其次,计算机在运行的时候硬盘高速运转,这个时候严禁重启电脑或,直接切断电源也是不可以的。

五、掌握电源、电脑风扇日常使用常识

灰尘最多的部件就是电源盒,定期对其进行除尘。电脑在插座使用的选择,最好使用单独的插座。保持电源插座接触良好,电源尽量放在不易碰绊的地方,尽量杜绝意外原因使电源断电。如果条件允许,确保计算机有洁净的电力可用,建议购买稳压电源之类的设备。

六、掌握鼠标的日常使用常识

计算机使用的配件众多,最容易出现故障的配件是鼠标。鼠标在使用的时候需要小心,避免鼠标与其它锐利或重物相碰,强力拉拽导线也是不允许的,点击鼠标的时候要力度适中。光电鼠标在使用的时候,鼠标垫要保持清洁使其处于良好的感光状态,尽量不在反光率高的情况下使用鼠标。

七、掌握键盘的日常使用常识

使用键盘的时候要非常注意,装有液体的杯子不要放键盘上,若液体洒到键盘上会造成键盘故障。使用键盘的时候,按键不要过猛,动作要轻柔并且力度适中,特别是玩游戏的时候,为了避免键帽损坏尽量减小按键力度。

八、结语

二十一世纪,随着社会经济的不断发展,科学技术的水平随之不断提高,社会需要的人才需要掌握的技能开始日益增多,会使用计算机已经成为新时期人才必备技能之一。计算机的快速普及并且在各个领域广泛应用,人们生活水平也不断提高,计算机已经走进千家万户,人们可以很方便地使用计算机进行工作、学习、娱乐。但是电脑在使用的时候给人们生活带来更多便利的同时也有一定的问题。计算机的硬件日常维护就是问题之一。在电脑使用的过程中掌握计算机硬件日常使用常识,能够使计算机硬件的使用寿命延长,在使用计算机过程中,每位计算机使用的工作人员,要严格按照计算机日常使用常识对计算机进行维护,认真对待这项工作,只有这样认真、负责地做好维护工作,才能使电脑运行的更加流畅。

参考文献:

[1]胡彦博,姚卓希.浅析计算机硬件日常使用常识[J].华章,2011,28

第5篇

第一、高职计算机硬件教学容易出现失去了培养“个性化人才”的氛围

计算机的硬件就像人的四肢一样,无论多么聪明的大脑,要是没有健康的体魄做为支撑点的话,最终也是徒劳无功的。所以说,让学生在日常教学中必须掌握所有计算机硬件的自身基本特性,是每一个教师在进行授课前的备课的时候的重点核心。但是由于像类似于CPU等核心硬件设施一直以来是西方大国垄断公司的垄断产品,我们许多老师对其基本构架也仅仅是停留在图纸上或者是理论性参数上,很少能独立的进行解析。这样就无形中影响到了教学实际效果,对于有这方面天赋或者是对这方面信息渴求欲望比较强烈的学生,按照一般的教学模式是难以达到期望的效果的。而高职院校与本科院校的最根本的区别就是在于高职院校在教学中比较侧重于启发学生的动手能力,如果不能全面的解决这些屏障问题的话,教师在教学中就会遇到难以“自圆其说”的窘境。其实,解决此类问题的方式方法也比较简单,在对学生进行一般教学的同时,可以观察学生对计算机硬件的“认识、认知、认可”程度,如果有对计算机硬件构造十分感兴趣的学生,可以协助他们成立兴趣小组,帮助学生翻译一些国内外的文献资料,启发学生自己进行深入的研究。从而达到促进教学的目的。

第二、高职计算机硬件教学容易出现失去了培养“实验室人才”的氛围

计算机硬件的更新速度很快,根据文献资料显示目前的计算机硬件基本上是以18月提高1代产品的速度进行着更新,有的核心部件的更新速度由于受到市场竞争等因素的影响甚至更快,但是在高职计算机硬件教学中由于受到教学课件和教材的限制,其更新速度远远达不到实际产品的更新速度。这样在日常教学中容易让学生产生一种“学了也没用,反正过时了”的思想。其实,有这种想法是不理性的,因为无论其替代产品的性能多么的优越,但是其核心的理论构架是完全一样的,也就是说无论产品升级到一个什么标准,其原始的技术参数等核心的数据完全是同一个模板出来的,其更新的只是处理速度等容易受到外界影响的客观因素而已。但是,学生在学习中一旦产生了上述类型的“厌学心理”,就很难再予以纠正,直接影响教师的教学水平正常发挥,同时也直接影响到了学生正常的理论知识吸收。其实,解决此类问题的方法也不难,授课老师可以在讲授一般性的理论知识的同时,可以根据外部因素的实际情况来更新辅助教学的课件。在让学生了解计算机硬件的发展轨迹的同时,不断的推陈出新一些新的课件,至于这些新的课件的一些理论参数到底是否与教材上的相符,那就要鼓励学生们大胆的走进实验室去自己通过教学实验来解决。这样,不仅大大的促进了学生们的实际动手能力,还能使学生们所学的知识基本上与社会上存在的计算机硬件水平保持一致,基本上能达到同步教学的水平,从而促进学生们主动掌握计算机硬件核心内容的积极性。

第三、高职计算机硬件教学容易得到“复合型”人才

高职院校的教学特点确定了其学生构架的基本组织特性,学生在完成学业之后既不是属于全日制大学学生注重理论学习,又比一般的技工类学校在理论基础上深入了许多,这类型的学生目前在就业市场上是属于比较热门的。尤其是针对计算机行业来讲,可以说,目前的各个门类基本上都离不开计算机应用,这类型的人才也是企业在招工的时候的关注的一个重点方向。通常情况下,大家可能解读为计算机产业链中下游的企业比较青睐高职院校的计算机硬件专业学生,但是根据对目前高职院校计算机硬件专业学生的就业研究发现,实际情况远比我们想的要好的多。以青岛市为例,海尔、海信、澳柯玛等一批国内外知名企业在录用新入司员工的时候,其高职计算机硬件专业的学生录用率要明显高于一般普通全日制大学的本科院校学生。通过调查我们得知,企业之所以选择优先录用高职计算机硬件专业的学生,一是因为高职学生的就业起点定位比较准确,不易产生“好高骛远”的思想;二是因为高职学生的企业定位点比较理想,理论基础较为扎实的学生可以在公司的相关科研机构进行辅工作,动手能力较为突出的学生可以在公司相关生产部门进行统筹性工作,比较适合公司的一般用人原则。因为看到了这样良好的就业前景,目前许多高职院校也在陆续的开设计算机专业的硬件专业教学班,从人才储备的角度上来说这是一个可喜的现象,它极大的推动了我国计算机专业人才的水平,为甄选计算机专业“复合型”人才打下来良好的基础。

第四、高职计算机硬件教学容易得到“社会型”人才

第6篇

关键词: 中职计算机硬件教学 系统性 实践性

一、当前中职学校计算机硬件教学存在的问题

中职学校计算机原理与数字电路课程作为计算机课程的重要组成部分,对于学生素质的培养是至关重要的。但是从当前的教学课程设置来看,对于这个部分的关注度显然是不够的,特别是硬件相关课程是难点,其大概的原因不外乎以下三点。

1.计算机硬件的技术和设备水平发展异常迅速,导致当前的课程和教材及实验设施都无法跟上其速度。处理器的技术、存贮的技术及网络的发展都是迅速而日新月异的。因而这种快速的发展便造成了期间的关联程度降低。

2.计算机的体系结构体现强系统性,但是相关教学活动却没有与之对应,缺乏足够的实践性和操作性。目前,中职学校的计算机硬件课程大多是以课程大纲要求为标准,而不是以计算机的整个体系结构为主线,因而这种现象亟待改革。

3.计算机科学的教育所针对的对象是需要具备软件和硬件的设计能力的学生,对于软件的掌握,是较容易实现的,但是对于硬件的掌握则是较难的,因而在教学中这个部分的效果很差。并且当前的实验设备大多是由实验箱组成,无法体现出硬件的设计思想。因而对于计算机硬件的充分学习,对于其原理进行掌握,并且结合计算机的硬件技术的发展,学习计算机技术的系统性和实践性,是我们需要着重突破的问题。

二、计算机硬件教学的系统性与实践性

1.推动科学的教材体系建设。当前情况来看,计算机及应用专业的硬件课程面临两个问题。一方面是教材的内容划分混乱,内容严重重复,形成学生重叠学习的情况,一个简单的例子在于微型计算机基本原理的内容几乎频繁出现。另一方面,教材的内容的逻辑性的依据在于依照计算机科学的逻辑来发展,但是没有依照计算机的硬件技术的系统性。应当依据发展的观点分析整个计算机的硬件体系。在计算机的技术发展的阶段里,其计算机的原理和工作过程是变化较小的,但是其硬件设置的性能有巨大变化。一方面是电子元件性能的发展,所谓计算机的发展阶段就是依照电子元件的发展阶段来区分的。另一方面的性能就在于,流水线及各种处理系统的不断完善和完备。计算机的指令系统是计算机硬件技术中不变性,所以其变化性比较微小。

从前文的分析可以知道,有必要按照这个逻辑重新进行计算机硬件课程体系的设置,将课程的开展分为三个层次,前两个层次以基本原理的教学为主,到第三个层次则体现对计算机计算的发展。具体操作来看,可以这样理解:(1)数字逻辑,对于数字逻辑的理解,应当更加突出对于电路设计逻辑的讲解而不是当前的重点关注器件的理解。除了之前的教学内容里有关数字电路的内容之外,还应当增加对于EDA的理解。(2)计算机的基本原理和编程语言的理解。基本原理的内容本身是作为一个先导性的内容,因而其内容的设置以语言的需要为依据,不要过于冗杂,否则便会丧失其简洁性。(3)计算机系统的组成与运作原理。计算机的硬件管理课程主要包括对于计算机的组成部分,比如各个硬件设施的原理,更要突出强调系统的设计。(4)微机的接口和外设,从应用层面,可以给予扩展,并在安排教学计划的时候,可以预留相关的课时。(5)高性能的计算机系统结构。这个部分与计算机的组成与设计是一脉相承的,主要在于计算机的基本组成在性能上的提升,与计算机技术发展的前沿紧密相关,因而要体现在课程教学上。

2.注重课程的内容设计,追求连续性。对计算机的硬件和软件进行设计,是计算机专业的学生所必须具备的能力,中职学校较注重对软件的设计能力的培养,在学校的课程当中较多涉及此部分内容。但是对于硬件部分的教学却显得较为稀少,因而在课程设计部分的改进路径在于,加强对硬件教学的发挥,使得学生真正理解计算机的结构的系统性,并保证相关的设计能力。在教学过程中要较多地针对能力的培养,教导学生对于关键因素的关注,比如时序、频率、干扰等。

根据传统的数字电路一般都是根据集成电路进行装联的,但是根据布线和连线等问题的影响,对于其效果也是千差万别。但是不断发展的EDA实际上解决了上述问题。因而在课程的设计上要适当地加入EDA的内容,特别是ISP的技术大大提高了设计效率。另外,还要传授学生明白软件编程与硬件编程之间的相通之处。所以课程的内容不仅要包括对于单一的软件或者硬件的知识的传授,还要包括软件和硬件互相转化的机制。很多硬件的功能可以通过软件的发展给予替代。因而对于指令和语言及相关的传输系统的设计就显得尤其重要。良好的系统不仅会使得设计的效率大幅度提高,更会使得整个计算机的硬件和软件及辅助系统体现更多的系统性。高度的系统性和实践性正是高性能计算机的固定追求。合理的课程和教学会大大增强学生的创造能力。

三、根据计算机硬件的系统性构建硬件实验室

出于对于计算机硬件的实践性的追求,硬件实验室是必不可少的。这是计算机硬件教学的实践性和系统性的要求。对于计算机硬件实验室的建设来说,首先要考虑的因素在于对于计算机硬件技术的基本原理的不变形,其系统性及技术的渐变发展特性这些因素,与此同时,要兼顾相关的软件程序的配套性。实验室从核心到,从简单到复杂,从单机到多机要同时构建,并且辅助以配套的指令程序系统、微程序及驱动程序的设计。具体而言包括如下几个方面:(1)运算器、微程序控制器、寄存器及指令系统的设计等构造CPU。(2)存储器和相应的数据、地址及控制总线的设计等构造存储系统。(3)外设、接口、中断、DMA及相应的接口驱动程序的设计等构造I/O系统。上述部分是计算机系统的基本组成,后面部分是从指令系统和体系结构等方面提高计算机的整体性,为计算机硬件技术的发展留下扩展的空间。在实验室,学生一方面要完成硬件课程所要求的验证性实验及设计性的课题,另一方面要使学生理解计算机硬件的系统性及性能提升的方法,理解计算机系统的进化史。

四、结语

所谓计算机硬件结构的系统性在于计算机技术发展的基础性资源,对于计算机的硬件教学来讲,要调整思想,坚持对系统性和实践性的追求,不但要使得学生掌握好计算机硬件的基本原理,而且要学会计算机的设计理念。要让学生主动探索计算机技术的发展和研究方法,启发创造性思维并产生良好产品。

参考文献:

[1]谢安裕.计算机硬件教学实践性与系统性结合研究.中国新技术新产品,2011.2.

第7篇

[关键词]计算机应用;中职学校;微课开发;实践

《中职计算机新课程论》中强调,在计算机教育教学中,坚持贯彻“以教师为主导,学生为主体”的教学理念,创新教学模式,结合技术发展的优势,引进微课教学模式,促进不同专业之间的融合,培养学生合作、探究、创新、自主的学习意识,促进学生全面健康地发展。在传统的计算机教学中,教师普遍采用讲授的教学模式,即在课前根据课标进行备课,在课堂上按照目录进行讲授。传统的讲授式教学不能有效地调动起学生的学习兴趣,学习效率大打折扣,学生的专业素养提升势必受到制约。所以在新课改的背景下,创新教学模式显得尤为必要。本文通过分析三种计算机应用基础中的微课开发实践,希望为新课改下的中职计算机应用基础有效教学提供借鉴。

一、微课简介

微课作为一种新型的教学模式,即教师在上课之前给学生提前录制好一个小视频,在小视频里对所要讲述的重点和难点进行一一介绍,使学生对所要学习的知识内容有一个大致的了解,便于学生更好地抓住本课的重点和难点,理解课程内容。它改变了传统的教案设计模式,直接突出课程的重点部分和难点内容,理清所要讲述内容的结构,删去不必要的讲课内容,便于学生学习。采用微课这种新型的教学模式,给学生点明了正确的学习方向,有了新的学习动力,不再是没有头绪地学习。

二、“微课”开发在计算机应用基础中的实践

(一)抓住课堂重点,促进学生理解

微课教学可以帮助学生抓住课堂的重点,通过视觉上的冲击力,促进学生对重点知识的理解。例如,在讲中职《计算机应用基础》(重庆大学出版社)第一章第六板块“计算机系统的组成及工作原理”的时候,由于本节的教学目标是使学生熟悉掌握计算机硬件系统和软件系统的基本组成部分,同时分析计算机操作系统,使学生了解计算机的基本工作原理和性能指标。在本课的教学过程中,教师给学生播放一个小视频,在视频里面展示了本节课的重点知识,即“计算机硬件系统里面的主机,外部设备,输入和输出接口,总线;计算机软件系统里面的系统软件和应用软件的各自组成部分;操作系统的基本功能和工作原理”。另外,教师在课堂中带一个主机给学生进行系统的介绍,便于学生的理解。微课抓住教学的重点内容,提升了学生的理解水平,促进了有效教学。

(二)突破课堂难点,提高学习效率

微课教学可以抓住课堂的难点,便于学生的练习,提升专业素养。例如,在讲中职《计算机应用基础》(重庆大学出版社)中“Word与Excel表格协作”的时候,由于本课的教学目标是使学生了解办公室软件的发展历程,学会在Word与Excel中新建、保存、打开文档,同时学会查找和替换,复制与粘贴,插入特殊符号的操作。在进行本课教学过程中,教师给学生播放一个小视频,在小视频里面着重展示了本课教学难点,即“掌握基本的Ctrl+C的复制功能,Ctrl+V的粘贴功能,Ctrl+F的查找和替换功能”等,学生掌握了教学的难点之后,教师就可以带学生去电脑上进行具体的操作,巩固所学的知识。微课清楚地抓住了教学的难点,便于学生的理解和掌握,促进了有效教学。

(三)分析知识结构,帮助学生记忆掌握

微课教学模式可以在课堂上给学生直观展示知识架构,让学生对所要学习的内容先有一个框架性的了解,再通过树枝图的发散形式,记忆掌握各知识点。例如,在讲中职《计算机应用基础》(重庆大学出版社)中“PowerPoint2003操作实务”的时候,由于本课的教学目标是使学生学会制作幻灯片,同时掌握幻灯片制作中的文字、图片的切换手法,学会自定义动画的制作等。在进行本课教学过程中,教师先给学生播放一段小视频,在小视频里着重展示分析本课知识的框架结构,即“幻灯片的启动,图片的插入,文字的输入,动画效果的设置,艺术文字的插入,幻灯片的保存”等,再通过树枝图节点发散展开,帮助学生记忆掌握,从而为后面的有效学习奠定了基础。之后,教师带领学生再上机进行实际操作就变得十分容易了。微课教学给学生理清了所学的知识结构,促进了教师的有效教学和学生的高效学习。在中职学校计算机新课改的背景下,创新教学模式,引进微课教学,便于学生抓住重点突破难点,加深学生对知识结构的理解记忆。一方面降低了教师课堂教学的难度,另一方面,通过兴趣入门提高了学生的学习积极性和学习效率。

参考文献: