时间:2023-03-13 11:07:51
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇计算机硬件系统,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:计算机;硬件系统;维护;保养技术
中图分类号:TP307
当前,计算机已经成为人们办公和生活的一个不可替代的重要作用。和软件系统相比,计算机硬件系统在使用过程汇总更容易出现各种故障,因此必须做好计算机硬件系统的维护与保养,最大程度地延长计算机硬件系统的使用寿命,保障计算机安全、稳定的运行。
1 计算机硬件系统故障的影响因素
1.1 人为因素。人为原因是导致计算机硬件系统发生故障的主要原因,在长期的使用过程中,一些计算机用户忽视对计算机硬件系统的维护和管理,乱卸乱拆、乱改乱跳,导致计算机硬件系统的零器件丢失,或者在计算机操作过程中,用户用力过大,损坏计算机硬件设备。另外,计算机设备在运输和安装过程中,如果没有采取相应的保护措施,遭受剧烈的震荡,会严重影响计算机硬件系统的稳定性。
1.2 内部因素。内部因素主要是指计算机硬件系统自身质量存在问题,一些零器件性能较差,如硬件系统元件发生腐蚀、虚焊或者脱焊等,导致计算机硬件电路板铜断、触点被氧化、漏电等[1]。
1.3 外部因素。计算机硬件系统在使用过程中容易受到多种外部因素的影响,如计算机硬件系统设备老化严重、性能下降;电压不稳会导致计算机硬件系统电路出现短路甚至电源损坏;计算机长时间运行,内部散发大量的热量,如果散热不及时,会导致计算机硬件系统元器件被烧坏。
2 计算机硬件系统故障的维护措施
2.1 电源故障维护。计算机设备接通电源后,如果不能运行,指示灯不闪烁、电风扇也不转动,很可能是计算机电源发生了故障。计算机电源发生故障的原因主要有电源烧坏、计算机电源发生断路、启动按钮接触不良等。遇到这种情况,计算机用户要仔细检查电源的通电情况,判断计算机设备是否处于通路状态,同时检查计算机电源的插头和导线接头是否连接好。如果这些都没有问题,很可能是计算机电源已经被烧坏,用户要及时更换计算机电源。
2.2 计算机CPU故障维护。计算机CPU的散热情况对于硬件系统的运行状态有着直接的关系,一旦计算机硬件系统散热出现问题,大量的热量集聚在计算机设备内部,温度过高会影响计算机硬件系统设备的性能,导致计算机执行不畅、运行缓慢等,甚至会将计算机CPU烧坏。因此,用户在日常使用计算机设备的过程中,必须要注意计算机设备的散热处理,特别是在炎热的夏天,要及时清理计算机设备的排风扇,最好为计算机配置一个电风扇,加速计算机设备的散热速度。
2.3 计算机内存故障维护。计算机设备运行之后,显示器没有画面或者出现一些错误信息,始终不能进入操作系统,总是听到“嘟嘟嘟”的声音[2],这说明计算机的内存卡发生了故障。这时,用户要将计算机电源关闭,将计算机机箱拆开,把内存条取出,然后进行开机检测。对计算机进行多次检测,检查是哪一根内存条出现了问题。仔细检查之后,如果内存卡不存在问题,要仔细将内存卡插在沟槽中,确保接触良好。
2.4 显卡和声卡故障维护。显卡是计算机系统散热的主要位置,对于计算机显示卡故障,检查沟槽中显卡,特别需要仔细检查计算机显示器信号线的接头和显卡插座之间的接触是否良好,在计算机的日常使用过程中,要注意计算机显卡风扇,检查风扇是否产生噪声、运转是否有摩擦。对于计算机声卡,用户在使用语音操作时,要尽量避免带电进行,在拔或者插耳机时,最后关闭计算机电源,防止计算机硬件系统设备出现损坏。
2.5 硬盘故障维护。计算机硬盘故障主要是指计算机系统无法识别硬盘。用户要注意检查计算机的数据线和电源线是否接好或者是否发生脱落,确保计算机硬盘的扁平信号或者电源线装好,同时要合理插接硬盘,避免发生冲突,如果计算机的IDE接口上插接了CM-ROM,重新插接一些数据线,如果仍然不能正常运行,很可能是计算机硬盘发生了损坏,用户可以更换一个新的硬盘。
3 计算机硬件系统的保养策略
3.1 正确使用计算机。计算机用户要掌握一些最基本的常识,例如在雷雨天气,要尽量避免使用计算机,防止计算机遭受雷击。计算机设备要摆放在房间靠窗户的位置,确保计算机良好通风。同时用户要正确使用计算机,养成良好的习惯,例如,在计算机开机时,先打开电源,等待一段时间之后,再打开计算机,由于我国家庭用户的电源多是220V标准电压,但是通常情况下计算机电源的电压多是110V的,如果打开电源之后立即运行计算机系统,会使计算机系统突然遭受较大的电压,导致计算机硬件系统设备老化或者损坏。另外,在关闭计算机时,要尽量使用计算机系统关机,不能直接关闭计算机主机上的开关,要尽量延长计算机硬件系统的使用寿命,关闭计算机设备后,尽量关闭电源,不仅有利于杜绝火灾隐患,而且可以节约大量的电能。
3.2 检测到位,保持环境清洁。计算机设备的运行环境最好保持在15-28摄氏度之间[3],如果外界环境温度过高,会导致计算机硬件系统设备发生老化。因此,要避免将计算机设备放置在阳光直射的地方,阳光的直接照射会进一步提升计算机温度,影响计算机设备的运行状态。另外,要尽量控制计算机设备运行环境的湿度,如果空气湿度过小,计算机硬件设备很容易产生静电,损坏硬件系统元器件。如果空气湿度过大,计算机硬件系统电路板会出现发霉或者锈蚀等问题,造成电路板短路或者发生故障。
3.3 选择质量较高的硬件设备。在选择计算机电源时,用户不能贪图便宜选择劣质、功率不合适的电源设备,为了确保计算机硬件系统有持续、稳定和稳定可靠的供电环境,要尽量选择具有大品牌、优质的电源,配置插孔重组、具有自动断电功能的插座,严禁在同一个插座上安插很多计算机设备。另外,根据计算机硬件系统的设备型号,从防止静电、注意兼容性等方面,选择合适的硬件设备,为计算机CPU安装优质风扇,定期进行除尘,充分发挥风扇降温的重要作用。
3.4 加强计算机显示器维护保养。虽然计算机显示器只具有显示功能,长期暴露在灰尘较多的场所,不仅会影响显示器的运行状态,同时也会影响计算机用户的视力,因此用户要做好计算机显示器设备的防尘和除尘工作,在用户不使用计算机设备时,为计算机显示器盖上防尘罩,关闭计算机后要注意将显示器也关闭,定期使用专业的除尘液和除尘布轻轻擦拭显示器罩壳和表面,严禁直接使用水或者酒精擦拭显示器,高浓度的酒精很可能损坏计算机显示器。
4 结束语
计算机硬件系统维护与保养是一项长期的、复杂的系统工作,计算机用户在日常使用过程中,要注意掌握基本的使用常识和故障维护技巧,正确的诊断计算机硬件系统故障,从而有针对性的采取故障维护措施,尽量延长计算机硬件系统的使用寿命,确保计算机硬件系统安全、稳定的运行,提升计算机设备的运行效率,充分发挥其优势功能。
参考文献:
[1]李刚.论计算机硬件系统的维护与保养[J].科技风,2013(07):55.
[2]蒲德广.计算机硬件系统维护保养探析[J].硅谷,2012(01):165,173.
关键词:计算机;安全隐患;硬件选购;系统维护
中图分类号:TP307
1 计算机硬件的选购
计算机的硬件组成主要包括中央处理器、存储器、输入设备和输出设备。计算机各硬件的选购有不同的标准,选购参数也各不相同,具体如下:
第一,是CPU(中央处理器)的选购,CPU作为计算机的核心构件,对计算机的整体运行起着决定作用,它主要负责数据运算,控制程序的运行,计算机性能的主要判断依据是CPU的三个指标――核心数、缓存、主频。
第二,是内存的选购,所谓内存是计算机的主要存储器,作为主要存储器,其存储速度由于辅助存储器,在计算机硬件选购这一环节,内存容量是极为重要的,当前计算机内存容量主要流行的是2GB到8GB,更高容量的内存也已逐步兴起,并发展迅速广为所用,由此可见,内存的选购的主要参数是容量及主频。
第三,是硬盘的选购,所谓硬盘就是在内存作为主要存储器的前提下的辅助存储器,副主存储器的读取速度快、存储容量较大,硬盘接口分穿行和冰箱两种,当下开始流行无机械部件的固态硬盘,读取速度较原始硬盘有较大突破,SATA串行接口的硬盘是当前的主流硬盘。容量和转数是硬盘选购的主要参数。
第四,是显示器的选购,显示器是计算机的输出设备,当前液晶显示器以取代台式显示器成为主流,液晶显示器分为LCD和LED两种,这两种显示器的划分依据是显示技术的不同,LCD的显示屏有液态晶体组成,LED的显示屏是由发光二极管组成。显示器选购的重要参数主要包括以下几个:(1)对比度。液晶显示器要想展示丰富多彩的画面依靠的就是对比度,对比度良好的显示器可以还原出极具层次感的画面。(2)亮度。亮度可以提高液晶显示器对外界的抗干扰能力。(3)点距。点距是组成液晶显示屏各像素点之间的间距,该间距越小越好。(4)可视角度。苏伟可视角度是指液晶显示器不失真的范围,可视角度越大越好。(5)响应时间。液晶显示器对输入信息的反应速度就是响应时间,换句话说,响应时间就是显示器由亮转暗或由暗转亮的时间。响应时间越短越好。
第五,是主板的选购,主板是连接板,对上述各部件进行合理有序连接,它是计算机的重要部件,它主要由CPU插槽、内存插槽、南北桥芯片、各种扩展插槽、SATA接口、IDE接口、USB接口、外部接口、电源接口、电源供电模块、机箱面板控制开关接口等组成。主板支持硬件的能力及芯片是主板选购的重要参数。
第六,是显卡的选购,显卡的性质和主板类似,也是其连接部件的作用,主要连接主板和显示器,显卡分为两种:独立显卡和集成显卡,目前使用最多的是独立显卡。多数游戏玩家和各种设计师往往选择独立显卡,目前许多普通电脑使用者也大多选择独立显卡,独立显卡的显存在显卡上,显存的大小及速度是独立显卡选购的重要参数。
第七,是机箱的选购。机箱要与计算机各硬件的总能耗相适应,与主板板型相匹配。主板板型加大、功耗多的应该选择大机箱,反之选择小机箱。机箱在做工和材料方面应选择做工精细、板材厚实的,此外散热良好、可避免漏电、案件可靠的优先考虑。一般而言,普通商务办公选择中小型机箱;家庭使用选择大机箱。
最后是鼠标和键盘的选购,鼠标和键盘属于输入设备,即外部插件。质量好的鼠标指针定位准确、灵敏,按键弹性良好。质量好的键盘同样按键具有良好的弹性,松开后立即弹起,无水平方向晃动,且击键声音小。一般家用可选罗技、戴尔等中等价位的鼠标,办公选用较低价位的鼠标。
2 计算机系统的维护
2.1 计算机系统维护策略
第一,进行预防性维护。预防性维护根据业务发展趋势对一些可预见的可能出现的问题进行预防,对系统进行有针对性的改善,减少日后对系统维护的工作量。预防性维护可以改进系统的可靠性和容错性,是用户主动对系统进行的维护。第二,进行纠错性维护。日常简单地系统测试难以检测出系统中存在的所有问题,对于系统内隐藏的错误和程序运行的问题则由纠错性维护在计算机系统的使用过程中进行诊断和修复,从而保证系统的正常运行。系统的隐藏故障主要包括三种:编程性错误、操作性错误、需求性错误。编程性错误是由系统程序的逻辑性错误所致,主要表现形式是账目管理中的错误、程序运行时的自动停止等。操作性错误主要是人为造成的,由于程序使用人员的非法操作或违规操作导致的数据丢失或损坏等。需求性错误也是人为造成的,是业务人员由于经验不足,在程序运行的控制条件下出现的账目偏差等问题。计算机通过对系统进行纠错处理可以有效避免这些错误,保证系统健康良好的运行。第三,进行适应性维护。适应性维护是为了保证计算机系统能够适应不断更新的软件和硬件环境,提高系统运行效率,同时也是为适应设备更新和网络制度改革而进行的维护。另外,对于管理信息系统而言,应用对象的改变和信息的更新都需要系统不断进行适应性调整。适应性维护是对系统进行的重要维护措施,对系统的更新发展具有重要意义。
2.2 计算机系统维护的具体措施
首先,可以安装并设置杀毒软件和防火墙。众所周知,杀毒软件和防火墙对计算机系统的安全十分重要,对大部分非法访问起到了至关重要的限制作用。另外,防火墙可有效抑制计算机病毒的传播。当然,适当的设置才能发挥杀毒软件和防火墙的最大作用。用户在安装杀毒软件和防火墙的同时必须对其使用进行详细了解。其次,定期备份计算机系统信息。任何计算机在使用过程中都难以避免的会出现不可预见的系统故障,这些故障会损坏系统文件等,一些人为失误也会导致系统资料丢失等。Ghost软件是常用的数据备份软件,通过Ghost软件进行数据备份的方法主要有两种:(1)通过光盘进行Ghost数据备份。(2)通过Ghost软件在计算机硬盘上进行备份。另外,还可通过网络或隐藏分区进行数据的备份和恢复。再次,定期查补网络漏洞。网络漏洞查补可以减少非法程序对计算机进行网络攻击。采用agent方式与计算机的重要服务器主机进行连接,对检测系统的安全漏洞非常有帮助,并能及时锁定黑客破坏系统的方法,实时提醒用户进行各种漏洞的修补。另外,查补网络漏洞在保障系统安全的同时,还能有效保证数据库安全。由于各种不健全因素,计算机安装使用的各种软件都存在一定程度的安全隐患,对主机数据库进行筛选以便预测安全漏洞,并及时进行补救。例如通过口令密码等确定系统的安全系数,对存在的安全隐患采取相应措施。
3 结束语
计算机的使用和维护是一项复杂的工作,不仅需要掌握多种硬件选购的技巧和必要的杀毒软件等的协助,而且需要掌握多种日常维护的技巧。网络再带给人们便捷的同时也存在诸多安全隐患,如若使用不当将会给使用者带来麻烦甚至导致重要数据的丢失,本文针对硬件选购和系统维护分别给出了相关建议,但限于篇幅,笔者的建议不能覆盖计算机使用中遇到的所有问题,具体问题的解决方案需要用户在使用中不断积累,在此基础上优化计算机的安全隐患并发挥计算机对用户的积极作用。
参考文献:
[1]孙卓.加强计算机系统维护与管理的具体措施[J].中国科技纵横,2012(03).
[2]沈大林.计算机硬件组装维护与操作系统[M].中国铁道出版社,2009,07.
[3]张迎献.试谈计算机系统维护与管理[J].电脑编程技巧与维护,2011(06).
关键词:计算机;硬件测试;设计与实现
引言
计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称,并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体,从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此,对数据和程序进行输入和存储,按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。
1计算机硬件测试系统的设计规范
1.1通用设计方面的要求1)基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持,配置时所输入的文件必须为该形式的文件,其中测试时间指的是测试所能够持续的时长;测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数,每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2)每个测试工具只要是硬件相关,便都必须具备硬件显示信息的基本功能,如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等,以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后,程序的返回值只有0与非0两种情况,其中0代表的测试正常,非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3)测试模块需要设计成自动运行,即不要安装任何软件便可以自动运行,在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时,编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档:1)交档的目录需要经过一定的交付流程;2)文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用,如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等;3)代码源程序,主要包括各种文件,如资源、程序代码以及其他文件等;4)代码所对应的各种程序设计文档,函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等;5)编译和使用过程中会用到相关的说明书,如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的,而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置,如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时,在服务器或者PC等测试系统中,各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是,测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的,又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此,测试构件构成的要求非常严格,不仅能够直接运行各种执行程序文件,支持和满足第三方程序的执行,将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性,并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位,但是如果测试程序是相同的,测试流程和参数不同,则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的,只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时,测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的,其名称的区分主要是目录名。
2各测试功能模块的实现
2.1处理器测试1)设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试,对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试;压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2)总体设计功能的实现。一方面,可以显示CPU的各种信息,鼠标相关信息的安装,如驱动等,左右键的调换以及具体移动的数据;另一方面,还能测试CPU的速度。3)部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单,即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况,然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式,通过对各控件变量进行一定的类向导映射,以及定义相关时间类,通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外,完成相应的测试之后,还会在相应的目录下面生成result.txt文件,以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1)设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一,不仅拥有超大的容量,并且运行速度非常快,并且其作为机械部件的一种,指标非常多,寻道时间、主轴转速都存在,单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关,虽然硬盘的外存很快,但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外,存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2)总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作,对于Windows系统而言,可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中,其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似,并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面,在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3)算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区,在读取相关的磁盘数据时,系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长,这样的好处便是当你下次再读取相关数据时,如果缓冲区保留了你所要读取的数据,便不需要读盘直接复制过去即可;在磁盘中写入数据时,系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区,待写入成功之后,系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑,则所测试的结果可能并不准确。
3结语
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.
关键词:多媒体教学;模拟仿真;Flash;Actionscript;交互性;硬件
中图分类号:TP37 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)24-5495-05
随着微型计算机日益普及,计算机应用基础成为了中职学校的基础课程。而计算机硬件组成是计算机基础课程入门的第一章节,由于学生在刚开始学习中对计算机硬件比较生疏,对于计算机专业的学生,计算机组装是必修的课程,而学校实训室提供让学生组装的计算机数量无法满足学生的人数,经常出现多名学生围绕一台计算机进行操作,只有个别学生能够真正实践。其次,计算机硬件的更新换代较快,很多实训室仍然使用落后的计算机硬件进行组装实训,达不到与时俱进。再者,学生刚开始接触组装实训,难免发生各种错误和意外,这些意外常常导致硬件的损耗,由于这些实训室硬件条件和成本的制约,计算机组装课程的教学难以取得好的效果,目前大部分学校的教学方式依然是传统的教学方式,随着计算机多媒体信息技术和交互性动画技术的迅速发展,人机交互的仿真模拟课件走进了传统课堂,多媒体技术应用于教学,一定程度上弥补传统教学的不足,提高学生对实训的熟悉程度,也弥补了实训室硬件条件的局限性,增强实训教学效果。采用计算机仿真模拟部分教学实验具有简单,快捷,低成本的特点。同时,人机交互的仿真模拟课件还可以给多媒体教学注入了生机和活力,该文针对计算机组装课程的理论性、抽象性和复杂性的特点,根据教学内容并且利用Flash的交互来制作多媒体教学仿真课件,改善了普通课件界面单一和效果不显著的现状,实现人机交互。
1 使用Flash开发的优势及使用Flash开发交互式仿真课件的关键技术
Flash是能将文字,图像、动画、视频、声音信息进行整合的多媒体软件,能完成高质量的课件制作。在开发多媒体课件中体现了动画制作、交互性和实用性等优势。在动画制作方面,Flash软件的矢量动画技术,可以无限缩放并保证图片质量,文件小,适用于网络传输应用,此外,Flash提供了补间动画、引导层动画、遮罩动画、逐帧动画等多种动画方案,能整合成丰富的动画效果。在交互性方面,使用者通过导航、菜单、键盘鼠标轻松实现人机交互。在实用性方面,Flash可以将音频,视频,图片和过程性动画导入库中,在场景中可以多次调用。课件制作完成后可以成各种文件格式,有更广阔的应用空间,也便于网络远程教学。
计算机硬件组装仿真课件的制作涉及的知识面广,包括计算机硬件结构分析、计算机组成原理、虚拟现实技术,3D仿真技术等,在制作过程中,需要把这些技术融合起来,必须用到Flash的几项关键技术:1)流媒体导入技术,实现视频的播放和控制。2)与3Dmax软件的交互,实现3D效果图的导入。3)Actionscript是一种面向对象的脚本语言,包括变量、常量、运算符、函数、动作等,可以灵活控制和调用各个对象,实现良好的交互功能。
2 仿真教学课件的设计与实现
计算机硬件组装入门课程知识点多,复杂抽象,所以在整个设计过程中要根据教学内容来安排课件的结构,为确保教学内容和教学功能的完整性,将课件分为四个模块。流程图如下:
图1
2.1 主界面的实现
本课件的主界面通过导航栏四个按钮把四个模块组合起来,使得课件结构清晰,方便操作,按钮元件添加鼠标动作侦听事件MouseEvent.CLICK,和帧跳转函数gotoAndPlay()方便的完成导航任务。在主界面的右下角,可以添加一个退出的按钮,在使用结束时点击退出。
2.2 模块一的设计(图2)
此模块是硬件基础知识的讲解,包括各硬件的参数,组装前的工具准备,组装的注意事项。通过练习题来加强学生的记忆。
图2
模块一的实现:
创建场景1和四个关键帧,把“认识硬件”、“准备工具”、“注意事项”、“练习题”分别做成四个影片剪辑mc_rsyj、mc_gj、mc_zysx、mc_lx,场景1通过四个子导航按钮来实现关键帧的跳转,练习题设计为连线题,通过图片和文字对应的连线,并且判断对错,部分关键代码:
2.3模块二的设计(图3)
此模块通过视频的导入,让学生了解安装各部件的正确方法:
1)给主板安装CPU,并且安装散热风扇。
2)给主板安装内存,注意定位缺角。
3)给机箱安装电源
4)把主板安装到机箱内
5)安装硬盘、光驱
6)安装显卡
7)机箱与主板间的连线、各种指示灯、电源开关线、PC喇叭的连接、和硬盘、光盘电源线和数据线的连接。
模块二的实现:
创建场景2,通过Flash自带的组件来实现带列表播放功能的播放器,先添加一个视频播放器,再添加播放列框和下拉框,在属性中添加视频的读取路径信息。播放器上设置了停止,播放和进度条,实现视频的播放控制。
部分代码如下:
2.4模块三的设计(图4)
此模块是硬件仿真组装,这模块是本课件的主要功能部分,运用图片的拖放和热区响应技术来实现。学生可以通过鼠标拖动图片到相应的位置来虚拟组装过程,并且判断操作是否正确,实现人机交互。
模块三的实现:
交互组件是Flash应用程序的一部分,用户通过在交互组件中与应用程序进行交互做出响应。模块三中,需要运用热区和拖放组件实现仿真功能。“热区”是指用户通过单击屏幕上的一个区域(或多个区域)来做出响应。把硬件图片设置成一个热区,按钮第四帧设置关键帧,在鼠标事件响应区域内进行有效响应。“拖放”是指用户通过将屏幕上的一个或多个对象拖到目标上来回答问题。startDrag和stopDrag来控制拖动来完成虚拟组装。
实现过程:
创建场景3,分别创建各影片剪辑后进行整合。在硬件图片上做按钮,设置一个隐形按钮,鼠标移过时,显示该硬件的安装提示说明,通过鼠标拖动到相应的位置(通过影片剪辑的xy坐标来定位)进行虚拟仿真安装,在该硬件被拖动放置到某个位置后,系统会判断正确与否,并给出信息,达到人机交互。例如内存条的安装,鼠标移过内存条的图片时,闪现提示文本框“请将该硬件安装在主板内存插槽处”,拖动该影片剪辑到主板图片的内存插槽上(影片剪辑的xy坐标),完成后会出现实际操作注意事项的文本框:“先扳开内存插槽的卡子,对准内存条的缺角和插槽凸点,按下时要平均用力,紧压后扣上卡子固定。”
部分关键代码如下:
CPU、风扇、硬盘、光驱、显卡声卡的影片剪辑也类似内存条影片剪辑元件上的脚本代码,只是自定义的实例名不同,在每个场景右下角设置一个返回主界面的按钮(gotoandplay)。
2.5模块四的设计(图5)
此模块是提高训练模块(硬件故障检测与维修案例分析),筛选出实践中经典的故障现象和处理方法十问十答,使学生熟悉实践过程可能会出现的问题。
模块四的实现:
此模块的实现先创建场景4,通过添加静态文本框,故障现象和处理方法一问一答为做为一个关键帧,十个问题创建十个关键帧,并在每帧右下角添加“上一个”,“下一个”,“返回”,“退出”的按钮事件,方便操作。
3 整合测试
在四个模块的场景制作完成后,将整个课件进行整合(图6),为exe可执行播放文件(图7),在没有安装Flash播放器的计算机上也可播放,教师可在单机上授课,同时,再一个html文件,可在网络环境下使用,可提供远程授课和学生课后通过网络平台复习。
4 总结
在现代化教学中,使用Flash和Actionscript来制作的多媒体仿真教学课件,可以充分发挥人机交互,结合了声效、音乐、动画、视频等可视化的效果,给课堂带来了活力,具有适用性和广泛性,不仅适用于多媒体教学,也可用于网络教育。而仿真课件毕竟是对真实环境的模拟,作为一种辅助教学的手段,不可能完全代替实验,由学生自己动手实践,积累经验,提高动手能力,才是教学的根本,所以,仿真课件与真实实验结合使用,才能给教学带来更多的帮助。
参考文献:
[1] 蔡红霞,胡小梅,俞涛.虚拟仿真原理与应用[M].上海大学出版社,2010-03.
[2] 吕玉珠.多媒体仿真课件设计理念和方法及在教学中的应用[J].教育理论与实践,2011-8.
[3] 贺红梅.交互型多媒体教学课件的设计与实现[J]. 科技情报开发与经济,2007-05.
关键词:嵌入式计算机 硬件抽象层 操作系统 隔离机制
中图分类号:TP316.2 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)07-0049-03
随着软件在嵌入式计算机设计中的比重越来越大,为了减少开发成本,软件的可重用性设计就成为嵌入式计算机领域研究的重要问题。特别是应用于安全关键领域的软件,需要投入大量的时间和精力对新开发或移植后的软件进行验证和确认。在软件架构设计阶段进行可重用设计,可大大减少验证和确认工作量,从而降低开发成本,缩短开发周期。
根据摩尔定律,相同面积硅片上的晶体管封装数量每18个月左右就会增加一倍,而成本却成比例递减。在这一规律驱动下,新器件不断出现、旧器件不断停产,计算机硬件更新的速度很快,但使用嵌入式计算机的系统或设备的生命周期往往很长。在系统或设备漫长的服役期中,如果嵌入式计算机中的器件因故障等原因需要更换,常面临元器件的停产、断档,只能用其它相同或相似功能的器件来替换,替换后的验证和确认往往代价较大。如何保证让原来经过验证的软件可以不加修改地在新的硬件平台上顺利运行是我们面临的新问题。
随着嵌入式实时操作系统地广泛使用,通过设计硬件抽象层,建立硬件抽象层与操作系统的接口,可以分离硬件和软件,从而较好地解决上述问题。
1 软件结构模型
硬件抽象层封装了底层硬件的详细信息,为上层软件提供对低级资源的抽象访问。硬件抽象层不仅从逻辑上与操作系统进行分离,而且从空间上进行分离,硬件抽象层、操作系统能够独立编译,分别生成不同的映像。这种结构的好处是:在CPU的体系不发生改变,而仅仅芯片和硬件接口更改的情况下,操作系统和应用程序映像不需要重新生成。但这种分离结构使硬件抽象层、操作系统和应用映像间无法直接进行接口互访,需要通过一定的机制完成映像间的接口互访。软件结构模型如图1所示。
2 硬件抽象层的结构及功能
在上述软件结构模型下硬件抽象层的体系结构如图2所示,其功能如下:
(1)负责完成系统的引导和相关数据结构的初始化,并且启动用户配置的启动映像。
(2)映像管理。为了有效的对映像实施管理,硬件抽象层包含了一个映像管理模块用于完成映像的管理,管理映像的固化、擦除和加载。映像管理模块直接使用设备驱动完成对存储设备的访问。
(3)硬件抽象层的核心是所有体系结构芯片和设备相关的驱动程序,这些驱动将利用配置的方式提供给操作系统映像使用,当更换硬件平台时,只要更换合适的硬件抽象层就可以了。
(4)硬件抽象层包含一个目标机调试模块。这个调试模块可以完成基于硬件抽象层的软件的加载和调试。调试会使用设备驱动提供的功能完成与主机端的通信,并调用映像管理模块的函数进行映像相关操作。
3 硬件抽象层与操作系统接口的定义
硬件抽象层与操作系统接口向操作系统提供了一组标准服务来保证操作系统的硬件无关性,并作为操作系统访问硬件的桥梁。本文硬件抽象层与操作系统接口的定义主要参考了NATOSTANAG4626。根据功能的不同硬件抽象层与操作系统接口可以分为以下7组,如表1所示。
4 隔离机制的尝试
目前国内自主版权的操作系统中还没有完全满足图1所示的软件模型的操作系统,该模型是一个理想模型,本文选用嵌入式系统中广泛使用的VxWorks操作系统开展硬件抽象层与操作系统隔离机制的研究。
将硬件抽象层与操作系统接口函数加入VxWorks操作系统,改造后的软件结构如图3所示,操作系统内核Wind对硬件的操作只能通过放在操作系统层的函数库来选择合适的接口函数,然后通过调用该函数来访问硬件抽象层中经过改造的BSP函数(即与硬件操作相关的函数),从而实现了隔离机制。
5 验证与测试
硬件抽象层与操作系统接口的引入将原来VxWorks操作系统的功能分为两部分,一部分是接口之上与硬件无关的通用操作系统,另一部分是接口之下的硬件抽象层软件。将原来操作系统直接访问硬件资源变成为通过硬件抽象层与操作系统接口来访问,软件结构如此革命性的变化,其功能的有效性以及这种改变对系统实时性的影响将是验证与测试面临的主要问题。
由于篇幅所限,功能测试的方法及过程略去,重点介绍性能测试。评价嵌入式实时系统的性能指标多用特定操作的执行时间表示。执行时间的测量通常有两种方法:软件方法和硬件方法。其中软件方法是在被测试的软件两端添加时标,软件执行完成后读取记录的时标进行计算;硬件方法通常是使用示波器等测量工具测量指定的测试点,通过读取软件执行过程中产生的硬件信号波形来计算执行时间。软件方法比较简单,但时间精度不高;硬件方法与之相反,它有着测量工具所能达到的最高测量精度,但测量过程往往比较复杂。
根据本文对操作系统改造的影响范围,我们将主要测量系统初始化时间、中断响应时间和异常响应时间,通过这三个时间指标来分析添加硬件抽象层与操作系统接口后对系统性能产生的影响。其中系统初始化时间测量对精度要求不高,使用软件方法,其他两项指标的测量使用硬件方法。
5.1 系统初始化时间的测量
系统初始化时间是指从系统上电开始到启动函数usrRoot()作为系统的根任务之间所用的时间。本文使用VxWorks中自带的时标读取函数vxTimeBaseGet()来测量。函数vxTimeBaseGet()可获取系统执行中的tick数,tick的频率为系统时钟频率的1/4。本文所选用的测试平台系统时钟为32MHz,因此tick的频率为8MHz。除去系统调用时压栈、出栈的过程,使用函数vxTimeBaseGet()测量的时间精度可以达到微秒级,满足系统初始化时间测量的需求。
测量使用的主要代码如下:
UINT32 high,low;
UINT32 high1,low1;
UINT32 high2,low2;
vxTimeBaseSet(0,0);/*计数清零*/
vxTimeBaseGet(&high1,&low1);/*获取开始时间*/
…… /*系统初始化代码*/
vxTimeBaseGet(&high2,&low2);/*获取结束时间*/
high=high2-high1;
low=low2-low1;
5.2 中断响应时间的测量
中断响应时间是指从中断产生到系统获知中断,并开始执行中断服务程序(ISR)的第一条指令所持续的时间。中断响应时间是系统实时性的重要指标,采用硬件方法对其进行测量,测量所选用的示波器精度可达纳秒级,确保测量精度满足需求。
在开始测量前,首先在中断处理程序的开始处添加一条语句,其作用是将硬件平台中的一位离散量从0置为1,作为进入中断处理程序的标志。然后示波器的通道A连接硬件平台的中断请求信号INQ,通道B连接离散量信号DIO,当中断产生时将触发示波器进行记录,截取示波器通道A和通道B的波形,进行测量和计算。图4为硬件方法测试示意图。
使用上述测试方法完成系统初始化时间、中断响应时间和异常响应时间的测量,测试结果如表2所示。
由上表可知添加硬件抽象层与操作系统接口后,系统的初始化时间、中断响应时间和异常响应时间与添加前的系统相比都有一定程度的增加,这是因为改造后的系统多了一层硬件抽象层与操作系统接口的函数调用,但这些时间指标仍保持与原来相同的量级。本文使用的测试环境处理器为PowerPC603E,如果选用性能更强的处理器,由于使用硬件抽象层与操作系统接口带来的性能损失将可以得到进一步缩小。测试结果表明本文研究的硬件抽象层与操作系统接口达到了设计的期望。
6 结语
目前国内针对硬件抽象层的研究刚刚起步,尚未形成相关标准。本文充分考虑嵌入式计算机的特点和要求,对硬件进行抽象,制定了相关接口,从而实现操作系统和硬件的隔离。通过对VxWorks操作系统的改造,验证了隔离机制,为嵌入式计算机硬件抽象层与操作系统接口的研究提供了一些可以借鉴的经验。
参考文献
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[2]A.S.Wake,Integrated Modular Avionics:Software Architecture Concept[R], Technical Report BAE-BSE-SP-RES-000009,2003.
[3]黄永葵.SAEAS4893《通用开放式体系结构(GOA)框架》评析[J].航空电子技术,2007(1):40-46.
[4]梅宏,申峻嵘.软件体系结构研究进展[J].软件学报,2006(6):1257-1275.
[5]褚文奎,张凤鸣,张育等.基于COTS的军用软件保障问题研究[J].系统工程与电子技术,2007(12):2166-2170.
[6]涂刚,张波,阳富民.《嵌入式操作系统移植技术研究》[J].计算机应用研究,2007(2):83-85.
[7]韩立宏.《嵌入式实时操作系统性能测试方法》[J].指挥控制与仿真,2008(2):98-101.
关键词:硬件教学;仿真;组装与维护
中图分类号:TP391
1系统设计和实现的背景
计算机技术发展至今,已经广泛地应用在教学中,计算机能为人们带来便捷,它把图像图形、声音和文字等集成一体,为人们提供了更多的交互手段,所以计算机技术有着极其广阔的应用前景。
目前,高等院校中大部分都安排了计算机组装与维护课程,学生对计算机的基本构造,计算机简单的组装维护有所掌握,这样的安排是为了适应当今社会发展。本人在大专院校担任此课程的教学,在实际的教学过程中遇到了以下问题:(1)教学和实操是分开的,理论课的内容比较抽象,很多内容的讲解需要演示过程,学生才容易掌握理解。(2)学生大多为初学者,在实验课程练习过程中,使得计算机的损耗比较大,教学成本无形的在增加。(3)很多计算机故障现象不易模拟,学生对计算机硬件维护方面的知识很难深入掌握。
2系统实现的意义
在此平台进行教学和实验,很多教学内容可以直观地演示给学生看,提高了学生的学习效率,学生对知识的掌握也更加直观牢固,同时也提高了学生学习的主动性和创造性,在实验操作方面可以避免操作错误造成硬件的损坏,节省硬件实验中的大量元器件损耗费用,降低教学成本,并且还排除影响实验的外界非人为因素,如电压、线路、设备等,保证逻辑的正确性,提高实验效率。
3系统能描述
该系统的主要功能就是结合计算机组装与维护课程建立硬件仿真实验室,用动画交互的方式为学生创建仿真的实验环境,使学生不需要在真实存在的硬件实验室中就可以完成模拟实验。系统功能模块图如图1所示:
图1系统功能模块图
4关键技术介绍
Flash内置的actionscript语言是一种完全的面向对象的编程语言,功能强大,类库丰富,语法类似JavaScript,多用于Flash互动性、娱乐性、实用性开发,网页制作和RIA应用程序开发。
5计算机组装过程仿真设计
系统教学仿真设计是这个系统的重要部分。主要是把课程中需要演示的内容和学生实验中要实践的内容在系统中模拟完成。学生在系统上完成实验的步骤、注意事项和在真机上操作保持一致,这样既可提高教学学习效果,也可以较少电脑的大量损耗。实验教学内容比较多,但实现的基本思想方法基本相同,主要使用ACTIONSCRIPT编程实现实验仿真效果。FLASH使用ACTIONSCRIPT给动画添加交互性。在简单动画中,FLASH按顺序播放动画中的场景和帧,而在交互动画中,用户可以使用键盘或鼠标与动画交互。ACTIONSCRIPT可以控制FLASH动画中的对象,创建导航元素和交互元素,扩展FLASH创作交互动画的能力。
我们现在以计算机硬件组装为例详细描述其功能的设计和实现:
组装计算机是一项细致严谨的工作,要求同学不仅基础知识要扎实,还要有极强的动手能力。
组装电脑时,应按照下述的步骤有条不紊地进行:(1)机箱和电源的安装,先对机箱进行拆封,卸下机箱侧面板,将电源放入机箱,并上紧螺丝。(2)CPU的安装,在主板处理器插座上插入安装所需的CPU,由于 INTEL和AMD的处理器,封装不同,所以安装方式也不同,安装时遵循一个要点,CPU的安装是零插拔力。装好CPU后,在CPU上涂抹导热硅脂,然后安装上散热风扇。(3)内存条的安装,将内存条插入主板内存插槽中。此处注意内存安装时要对准防误差缺口,安装后要检查是否牢固。内存条安装不当极易损坏。(4)主板的安装,将主板放置到机箱中,上紧螺丝。(5)显卡的安装,如果主板是集成显卡,此步可以省略,否则需要安装独立显卡,市面上现在显卡插槽类型都是PCI-E,所以显卡安装比较简单,安装好注意固定卡条是否卡上。(6)驱动器的安装,主要对硬盘进行安装,目前光驱使用较少,光驱安装可以省略。硬盘的接口目前市面上有IDE和S-ATA两种接口,数据线不同,安装需要注意。(7)声卡的安装,目前市场很少配置独立声卡,所有的主板也都集成了声卡,所以这步可以省略。如要安装,声卡安装在PCI插槽上。(8)各个设备与主板间的连线,电源开关线、硬盘灯、前置USB接口、硬盘电源线和数据线、电源线、CPU风扇电源线等。(9)盖上机箱盖,在现实实验环境中可以先不盖机箱盖,方便后面对配件的拆装及检查。(10)输入设备和输出设备的安装,连接键盘鼠标,显示器等其他外设到主机。(11)给机器加电,机器“嘀”一声,正常启动。
进行了上述的步骤,一台台式机就组装完成了。
根据基本的构思,仿真实验设计如下:当学生使用系统的时候,可以通过鼠标的点击在组装动画中按照步骤一步一步的组装,具有一定的可操作性。对用户来说,具有一定的交互性。通过点击鼠标可以实现一步一步地安装,每一步完成后它会有提示音,说明安装成功,如果安装错误,则出现错误提示。计算机硬件组装在原理方法和注意事项上,各个配件基本相同,我们以安装CPU为例:(1)我们要找到安装CPU的正确的位置。(2)把CPU上的防误差标记对准CPU插槽上的防误差标记。(3)把CPU垂直放到插槽上,并固定。
以上功能我们使用Flash内置的ActionScript语言来完成,具体实现步骤如下:
(1)打开Flash cs3,新建文档,将素材图导入并处理,分别绘制静态文本框和动态文本框,如图2所示
图2安装CPU初始状态
(2)设置目标位置矩形框实例名称为(Point_station,cpu实例名称为Drag_cpu,动态文本实例名称为txt
(3)主时间轴第一个关键帧上编写以下代码
var x0:int;
var y0:int;
x0=Drag_cpu.x;
y0=Drag_cpu.y;
Drag_cpu.addEventListener( MouseEvent.MOUSE_DOWN, pickup );
Drag_cpu.addEventListener( MouseEvent.MOUSE_UP, place );
function pickup( event:MouseEvent ):void {
//开始拖动
event.target.startDrag( );
// 把被拖动对象显示在最前面
setChildIndex( DisplayObject(event.target), numChildren - 1 );
}
function place( event:MouseEvent ):void {
// 停止拖动
event.target.stopDrag( );
// 检测是否已经被拖动到指定位置
if ( event.target.hitTestPoint(Point_station.x,Point_station.y)) {
//当碰撞检测成功时,将目标位置横纵坐标值赋给拖动物件,实现吸附效果
event.target.x=Point_station.x;
event.target.y=Point_station.y;
//若拖动对象与指定位置发生碰撞,文本显示“正确”
txt.text="正确!";
} else {
txt.text="错误!";
//若拖动对象与指定位置没有发生碰撞,文本显示“错误”
// 拖动位置错误时,把被拖动对象放回原位
event.target.x =x0;
event.target.y = y0;
}
}
6总结
将仿真实验应用于实验教学能弥补传统实验教学的不足,给实验教学带来新的活力,在此平台上可以完成计算机硬件组装的教学和实验演示,同时学生可以在这个平台上完成实验,为学生提供一个简单易懂地学习和操作的环境。避免操作错误造成硬件的损坏,节省硬件实验中的大量元器件损耗费用,降低教学成本,但是,我们也应该认识到仿真实验的不足,明确仿真实验不能完全替代真实实验。
参考文献:
[1]章精设.Flash ActionScript 3.0从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2008.
[2]陈艳华,张凯.基于Flash 的计算机硬件组装仿真实验平台的设计与实现[J].电脑学习,2010,5:1466-1468.
关键词:中职;计算机硬件;实践教学;系统教学
随着计算机技术在各个行业应用的不断深入,基础计算机人才的需求日益加剧。作为我国基础技术人才培养的基地,中等职业院校计算机教育工作对我国基础技术人才的综合能力有着重要影响。如何从实际应用出发培养学生的实践能力、培养学生计算机理论知识的系统性是现代中职院校计算机教学工作开展的重点。
一、以人才需求为基础进行中等职业院校计算机硬件教学工作
现代社会对专业技术型人才的需求正在向着具有系统理论知识结构、具有较强实践动手能力的方向发展。这一需求的改变使得中等职业院校培养方向必须以实际需求为导向,优化计算机硬件教学内容,使学生的计算机硬件理论知识结构更加完善。同时注重学生实践能力的培养,为其走上工作岗位后快速进入工作角色奠定坚实的基础。教改后的中职院校培养目标加大了对实践能力培养的力度。针对这样的情况,现代中等职业院校计算机相关专业的硬件课程教学中,必须强化理论知识系统性及实践能力,紧跟计算机硬件技术的发展,为中职院校实践型人才培养奠定良好的基础。
二、计算机硬件教学——以实践教学与系统教学的结合为重点
(一)改进计算机硬件教学方式,促进计算机硬件教学实践能力与系统性的提高。
中等职业院校生源结构使得其生源基础较差,学习方式不科学、学习兴趣较低是普遍存在的情况。针对这样的情况,中等职业院校计算机硬件教师必须以科学的教学方式与教学模式提高学生的学习兴趣,同时注重改善学生的学习方法,以促进计算机硬件教学质量的提高,为计算机硬件教学中培养学生良好的实践能力、系统的理论知识奠定良好的基础。
(二)注重理论教学的总结与归纳,提高学生计算机硬件理论知识系统性。
系统的理论知识是培养学生计算机硬件实践能力的基础,是现代中等职业院校计算机硬件教学中的重点。现代中等职业院校的计算机硬件教师应在教学过程中通过理论教学的总结、归纳、回顾性复习等方式帮助学生提高计算机硬件的理论知识系统性,为其实践能力的培养奠定基础。在进行理论教学的过程中,针对学生在具体应用中可能遇到老旧型号计算机的情况。现代中等职业院校计算机硬件教学,除初步对主流硬件技术的介绍与讲解外,还应对计算机硬件发展的历史沿革、技术情况进行教学,以此为学生的实际工作奠定良好的理论基础。通过有针对性的、系统的理论教学使学生获得计算机硬件技术方面的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能,培养学生利用硬件与软件相结合的方法,分析解决本专业及相关专业领域问题的思维方法和初步能力,使学生掌握计算机硬件中具有基础性、系统性、先进性和实用性的基本知识,了解计算机硬件系统结构和工作原理,了解计算机硬件技术的历史、现状和发展趋势,掌握微型计算机使用、组装和维护等方面的技能,能为学生的实际工作提供坚实的理论基础。
(三)以基础实验巩固学生理论基础的同时,培养其实践能力。
在进行计算机硬件理论教学的同时,中等职业院校计算机硬件教学工作还应注重学生基础实验的教学工作,以此巩固学生理论基础的同时,培养学生实践能力。在计算机硬件基础实验教学中,教师要培养学生良好的计算机硬件组装、维护习惯,如维修前断电操作、接触硬件前消除静电等。以此为学生养成良好的实践习惯奠定基础,为其工作中的安全提供基础保障。在计算机硬件教学中,教师还应着重对学生硬件系统检验能力进行培养,减少和降低由于硬件匹配问题造成的硬件故障。
(四)以教学一体化模式促进培养学生系统教学与实践教学相结合的综合运用能力。
现代中等职业院校的计算机硬件教学的理论与实践教学是分开进行的,为了提高学生理论学习的积极性及其对理论知识的“消化”理解,中等职业院校应以教学一体化的模式,压缩单纯的理论课,将理论知识在实践课程中穿行,以此提高学生的学习积极性,促进学生理论知识掌握的同时,培养学生理论指导实践的意识。针对中等职业院校学生毕业方向,在进行计算机硬件教学过程中,还要以学生工作方向为导向,突出实践能力培养的重要性,开展以理论结合实践的实践课程教学。同时,模拟学生可能在工作中遇到的问题,将传统实践教学转变为以模仿工作情景的方式促进学生理论基础与实践的结合。
(五)运用多种教学方式提高学生计算机硬件课程学习的系统性与实践能力。
针对中等职业院校学生基础、接受能力等实际情况的差别,计算机硬件教师要采用多种方式相结合的教学方式来开展计算机硬件的教学工作。通过具有针对性的差异教学方式使不同基础、不同理解能力的学生都能够在教学活动中完成学习任务,达到教学目的。同时,在教学过程中适当应用问题教学法,提高学生的学习兴趣,精讲多练,达到“教学做一体化”满意的教学效果。
三、以高效的课堂教学促进系统教学与实践教学的结合
在进行中等职业院校计算机硬件教学过程中,以系统教学与实践教学为重的教学活动开展还应注重高效的课堂教学,以此在有限的教学课时内提高教学质量。采用基于项目学习的教学方式,培养学生的学习能力和利用所学到的知识解决实际问题的能力。通过学生亲自参与配置计算机,体验选购计算机硬件的过程,以及教师设置的常见问题等加深他们对计算机系统的组成思考与感悟,从而激发学生探究创新的兴趣和愿望,逐步形成勇于质疑、勤于思考、乐于在探究中获得新知的意识和习惯。通过教学方式、方法的改革提高课堂教学的高效性,促进教学工作中系统教学与实践教学的结合,促进学生理论知识系统性及实践能力的提高。
四、结语
根据上述三点的论述可以看出,中等职业院校计算机硬件教学工作的科学开展是基于学生实际应用、工作为基础的教学活动。其需要中职院校计算机硬件教师具有良好的理论与实践基础的同时,还要具有较高的教学理论知识,针对学生的实际情况、工作需要科学的设计教学方式,以此促进教学工作系统教学与实践教学的结合,促进学生实际应用能力的培养,为计算机应用的基础人才培养奠定良好的基础。
(作者单位:梅州农业学校)
参考文献:
[1]陈为国.关于中等职业技术院校计算机硬件教学活动开展的分析[J].职教资讯,2009,(12).
[2]韩丽华.中职院校计算机硬件教学中学生实践能力的培养[J].中职教育信息,2008,(12).