导语:如何才能写好一篇计算机硬件概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
概念图包括概念、命题、交叉链接和层级结构等四大要素。通常情况下,概念是描述某种属性或规则的专有名词,可以是某一主题或任务、操作对象或操作命令等;层级结构是对主题或对象等概念间层次关系的描述;命题是对概念间有意义联系的描述;交叉链接是对不同概念之间或不同知识领域之间的横向关系。
二、《计算机基础》课程概况
三、利用概念图进行教学设计的实例
1.教学内容的设计
该节学习内容属于办公软件EXCEL2010应用中的核心操作内容,具体包括数据清单的排序、筛选、分类汇总和透视表等四大操作命令,在学习、工作中使用频率较高,但是操作步骤注意事项较多,需要帮助学生深入理解和掌握该内容的核心与联系。
注意事项:概念布局遵循的原则为操作对象放置上层、操作命令放置下层,操作对象的连接方向由上至下,操作命令的连接方向为由下至上。绘制的教学内容概念图如图1所示。
2.教学目标的呈现
《计算机基础》课程的课堂教学目标分为知识目标、技能目标、情感目标。一般表述为:认识操作对象,熟悉操作命令的含义;掌握操作命令的操作步骤;体验操作命令的制作功能与效果,深入分析操作对象。
具体绘制过程为:第一,确定操作对象及操作命令等关键概念;第二,建立概念间的方向与连接;第三,描述意义连接形成教学目标;第四,进行修订与完善。
3.教学评价的策略
关键词:信息化进程;计算机硬件学科;工业化产业;持续自主创新
ContinuousIndependentInnovationoftheConstructionofComputerHardwareDisciplinesintheProcessofInformation
GongKun
(GuangdongAIBPolytechnic,Guangzhou510507,China)
Abstract:Atpresent,China'sinformationindustryisalsoinconstantrapiddevelopmentoftheprocessofdevelopmentofinformationtechnology,computerhardwaredisciplinestojointheranksofitsdevelopment,andhaslongadheredtothesustainabledevelopmentoftheinnovationconcept.Thispaperfirstintroducestheprocessofdevelopmentofinformationtechnology,andthenanalyzethemainprinciplesofconstructionofthedisciplineofcomputerhardwareinnovation,adheretothelastclearexpositionofthedisciplineofcomputerhardware,thepositivemeasurestakenbythecontinuinginnovationintheconstructionof
Keywords:Informationtechnologyprocesses;Disciplineofcomputerhardware;Industrializationindustry;Continuousinnovation
一、信息化进程的概况
信息化的概念主要产生在19世纪末二十世纪初,它主要开始应用在财税的信息方面,国家财政部和国税总局根据工作实际,已经构建和完善了政府财政(税收)管理信息系统,即“金财工程”和“金税工程”。我国的信息化经过多年的发展以来,财税信息化建设取得显著的成绩,初步建立起了电子财税,整体化,以“集中收支”和税友征管软件为核心,以大型数据库为基础,电子化科学管理,更高效,推动信息化时代的新的篇章。
随着网络时代的到来,计算机硬件学科已经不断的更新换代,并融合到了企业的生产和经营管理中,信息化的进程中计算机硬件也在此发挥着越来越重要的作用,给人们的生活也带来更多的便利。
从图表1中我们能看到计算机硬件学科的发展趋势,同时也反映了信息化的促进作用,为计算机硬件学科的持续的自主创新提供了应有动力。
图标1:计算机硬件学科的发展趋势
二、计算机硬件学科建设要遵循的原则
(一)创新发展原则
创新发展是转型升级新动力。要学会对信息化创新发展的学习,要坚持计算机硬件学科创新的发展原则,以创新发展来促进计算机硬件的学科建设、为计算机的学科建设的提供更好的创新的原则和理念。
(二)低碳发展原则
低碳发展是构建工业化产业发展的必备因素。把节能减排作为信息化与工业化融合的重要切入点,加快低碳发展原则的不断深入、计算机硬件的学科建设发展也会不断的推进,逐渐完成低消耗、可循环、可持续计算机硬件学科建设历程,保证信息化高速发展进程中的计算机硬件的不断持续发展的步伐。
(三)智能发展原则
智能发展是现代企业生产的新体系。如何把智能发展原则更好的贯彻到计算机硬件学科建设中,是我们应该努力做到的事情。加强智能化的发展为企业发展提供了更多的智力支持和智能保证。计算机硬件的要持续发展就必须坚持智能发展原则。
(四)和谐发展原则
和谐发展是推动计算机硬件建设的有利环境。要认真的发展企业的引导作用,指引企业将计算机硬件建设作为企业发展策略的重要组成部分,要切实的发挥和调动方方面面的作用,保证和谐原则的落实。提高信息化进程中计算机硬件建设发展的步伐。
三、计算机硬件学科建设长期发展的措施
(一)推进创新“两化”深度融合
推进创新“两化”深度融合是坚持自主创新长期发展的措施之一,要建立创新“两化”深度融合的工作机制,完善企业的计算机硬件设施,合理的对企业的计算机硬件系统进行升级,坚持中央企业首席信息官制度,完善企业计算机硬件的领导机构,构建和谐的有效的企业计算机硬件学科机制。不断地鼓励国家的各个企事业单位计算机硬件机制的合理的创建,要不间断地指引国家的各个企事业单位,根据自己地区的特殊情况确立计算机硬件系统的完善。引导和支持民营企业的创新“两化”深度融合。坚持自主创新长期发展,就要推进创新“两化”深度融合,才能更好的加快计算机硬件建设明天发展的历程。
(二)开展典型示范工作
开展典型示范工作是计算机硬件学科坚持自主创新长期发展的措施之二。在国家新型工业化产业示范基地建设中,围绕改造提升传统产业,加强开展典型示范工作。特别是发展生产业和促进计算机硬件学科的发展,推进“两化”深度融合典型示范发展的路线。组织开展以促进“两化”深度融合为主题的活动,大力宣传各地区、各行业和典型企业的成功经验和有效做法。积极通过媒体、网上展示和博览会等形式扩大推广计算机硬件学科的范围和深度。
(三)完善计算机硬件学科体系
完善计算机硬件学科体系是坚持自主创新长期发展的措施之三。要积极的组织,行业的计算机硬件学科培训和发展计算机硬件学科的规划和计算机硬件学科建设的实施、系统运维和专业培训为一体的计算机硬件学科创新发展体系。发展和完善一批面向工业行业的低成本、安全可靠的计算机硬件学科建设平台。组织实施企业计算机硬件学科建设,提升行计算机硬件学科建设中的解决方案。开展“两化”融合带动国产硬件发展试点示范工作。坚持自主创新长期发展,就要完善计算机硬件学科建设体系,才能更好的加快计算机硬件建设信息服务的健全发展。
(四)培养创新性人才
(五)强化信息化和生产业的融合
(六)推动计算机硬件学科建设发展
推动计算机硬件学科建设是信息化进程中的持续自主创新的主要任务。强化计算机硬件学科建设规划方案,提高计算机硬件学科建设中的培训,其是为了更好地推动计算机硬件学科建设,完善计算机硬件学科建设的发展。计算机硬件学科建设的持续自主创新的服务功能相对落后,要明确对其计算机硬件学科建设发展方向,大力支持计算机硬件学科建设,在服务领域的技术的广泛运用,以此同时,要规范信息化领域服务的招投标行为,为计算机硬件学科建设的持续自主创新提供一定的信息支持和保障。
(七)不断强化物联网的使用
积极推动云计算和物联网应用是计算硬件技术研发取得突破,积极面向新的国际化发展和经济发展的不断的需求、不断地为推动云计算和物联网的应用提供了发展平台。主要针对基础设施、工业化发展、物流事业各个领域的应用,进行物联网应用示范。提高物联设置、智能技术、传感器等其他的应用系统的研究以及其产业化。积极推动云计算和物联网应用,为计算机硬件学科建设的持续自主创新奠定基础。
四、总结
参考文献:
[1]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011,03
[2]杨晔.未来计算机的发展趋势展望[J].黑龙江科技信息,2007,04
[3]曹宝亮.浅析计算机硬件日常维护和硬件发展[J].科技创新论坛,2011,02
[4]叶培松,陈宝明.信息化进程中计算机公共课程教学改革[J].计算机教育,2011,05
早期计算机性能低下,最初的计算机系统中没有操作系统软件,计算机的主要功能也只是提供科学计算,所以初期的计算机完全需要人工操作,通过硬件线路的连接来实现计算程序的运行。后来由于计算机硬件速度的快速发展和新的对信息处理能力需求,操作系统成为计算机系统不可缺少的软件平台。
计算机操作系统可以帮助工作人员管理计算机硬件资源,调度任务,同时可以人性化的将任务的处理过程和结果实时反馈给用户。操作系统的产生改变了人们对计算机使用方式的定义和认知,是迈向信息时代的第一步。
计算机发展至今,硬件速度越来越快,操作系统越来越复杂功能越来越强大,几乎可以处理任何一种数据信息,而人们又对计算机的性能有了新的需求。
当计算机功能越来越强大的同时管理维护的成本也在逐渐增大,其安全性和稳定性已经变成了计算机应用的最主要技术指标,高容错性和系统快速恢复能力成为当今计算机系统研究的主要方向,而虚拟机技术的完善使得这些新需求的满足有了更可行的捷径。
最早计算机虚拟化技术完全由软件实现,运行速度缓慢而且功能单一,虚拟设备,程序虚拟运行环境都属于这一类。但是这些远远不能满足各产业实际应用的需求。因此在软件虚拟技术成熟的基础之上一些大的软件公司开始研究虚拟操作系统的产品,VMware就是这类产品的代表。
VMware用软件模拟计算机硬件系统,这样一来在一个真实的计算机系统上(包括操作系统软件)可以同时运行多个虚拟操作系统,这些虚拟操作系统可以是和真实系统相同的系统软件,也可以是完全不同的系统软件。比如在一台装有WindowsXP操作系统的PC机平台上安装VMware,然后再用VMware虚拟机安装linux操作系统,这样一来,用户可以在同一个硬件平台上同时运行两个结构完全不同的操作系统。这种计算机的应用方式被许多教学单位采用,以构建低成本的计算机实验环境。
但是用软件模拟硬件的技术有它先天的局限性,比如虚拟机系统运行速度受到很大限制,对外部设备的支持差等原因,使得纯软件模拟实现的虚拟机环境不适合商业和工业领域的应用。
为了突破这一瓶颈,许多硬件厂商和软件厂商都为此做了大量研究。例如Intel已经在其新的CPU中集成了VT功能,这种功能通俗的解释就是:可以让一个CPU工作起来就像多个CPU并行运行,从而使得一台计算机中同时产生运行多个操作系统运行的硬件环境成为可能。
与软件模拟硬件技术不同,这种以硬件功能为主的虚拟技术可以大大提高虚拟机系统的运行速度,而且可以方便的解决早期纯软件模拟技术条件下虚拟机实现中的许多复杂设计。
目前许多虚拟机软件开发商都采用了这种VT技术,其中VMwareworkstation、VirtualPC、Xen、LinuxKVM都采用了这一一技术,目前对这一类虚拟化技术,人们统一称之为硬件辅助虚拟化。
Xen
Xen是在剑桥大学作为一个研究项目被开发出来的,它已经在开源社区中得到了极大推动。Xen是一款半虚拟化(paravirtualizing)VMM(虚拟机监视器,VirtualMachineMonitor),这表示,为了调用系统管理程序,要有选择地修改操作系统,然而却不需要修改操作系统上运行的应用程序。
虽然VMWare等其他虚拟化系统实现了完全的虚拟化(它们不必修改使用中的操作系统),但它们仍需要进行实时的机器代码翻译,这会大大影响性能。
Xen采用了VT技术来实现计算机底层虚拟化功能,它很充分的发挥了硬件辅助虚拟化技术的优点,不再将虚拟机模型建立在真实机操作系统之上,而是在硬件平台上构建一套类似于中间件(并不是真正意义上的中间件)的软件逻辑层,所有操作系统都建立在这个“中间件”之上。
其中有一个DomO(1inux)操作系统,它负责统一管理其他Guest虚拟操作系统,但是原理上这个负责管理的linux操作系统与其它虚拟机系统是平等的。
这种计算机虚拟技术模型的优点在于,用户可以通过设置或开发扩展功能,实现计算机硬件资源被所有虚拟操作系统共享,虚拟机系统可以对硬件资源进行适当的调度和管理(完全软件模拟虚拟化技术中,虚拟机操作系统对硬件资源没有权利占有,只能依赖虚拟机软件提供的使用接口实现调用功能),用户可以指定每个虚拟机系统所占有的系统资源,比如内存、外存、CPU个数等等。
Xen采用qemu模拟计算机硬件,qemu提供了虚拟机操作系统与计算机硬件的数据交互和控制功能,这样一来多个虚拟机操作系统可以同时拥有并使用同一个硬件。
完全虚拟化技术的不利因素就是它们的性能,因此半虚拟化的思想已经成为了目前计算机虚拟化技术的主流,其性能度量和它达到的高效性成为一个突破。运行Xen的系统开销确实非常小,大约占3%,这在完全虚拟化技术时代是不可想象的。
Xen的半虚拟化技术与硬件辅助虚拟化技术所描述的概念不同,半虚拟化技术主要指的是软件层面上的特点,而硬件辅助虚拟化技术指的是计算机硬件为了实现虚拟化所作的辅助设计。
Xen是在linux系统内核代码的基础上修改添加了许多用来支持计算机虚拟化技术的功能,这样一来Xen本身便成了一个独立存在的系统软件(也可看作是系统硬件和操作系统之间的一个类似中间件的逻辑部分),标准的操作系统如Windows或linux等都运行在它的基础上。
如果直观的解释,那就是Xen在linux系统内核与计算机硬件之间封装了一层功能接口,这些接口用来管理虚拟机操作系统,为虚拟机操作系统提供硬件资源并建立数据交互机制。这样的软件层的实现,使得虚拟机系统的运行速度和稳定性更加优良。
但是只有这些是不能完全实现一个虚拟机系统全部的功能,因为作为被虚拟的操作系统,他们自身是一个完整的标准操作系统,因此它们没有对Xen的依赖概念,Xen的特殊性和被虚拟操作系统的独立性之间便会出现许多矛盾,为了解决这些问题,Xen除了内核上的修改之外还提供了许多服务性质的软件。
运用类比的方法来教学,把抽象陌生的东西与大家熟知事物相类比,这就能让抽象的东西具体形象化,陌生的东西变得熟悉化,可以让学习的人易于理解和接受。利用这一优点,让计算机的硬件结构同人脑功能结构相类比,进行计算机硬件结构的讲解,每次都能收到很好的效果。
教材在讲解计算机硬件结构时,笔者通常给出下图(图-1),依次讲解(图-1)中的硬件部件及其之间的关系。笔者在教学中,由“计算机”被人称为“电脑”引出与人的“大脑”关系。既然是“脑”,那么必具备“脑”的某些共同特点。在课堂教学中笔者首先从“脑”字入手,分析人脑功能结构,用投影打出下图(图-2):结合(图-2),具体分析如下:人脑的内部,大脑是核心,它是由负责思维和记忆两大部分组成,其中思维部分由运算部分、协调控制部分组成。如果人只有一个单独的脑,很显然是不能进行思维的。
大脑要思维,就必须有感觉器官———由它提供信息原材料(眼、耳、鼻、舌、身)。大脑思维的结果要让别人知道,就必须有能运动器官———它们是大脑思维的输出设备(人的嘴说话、手写字或其它手势等),于是便有图-2的人脑功能结构图。通过图-2与图-1对比,不难发现,电脑硬件结构与人脑的功能结构是何等的相似。电脑本身最重要是电脑的内部设备,它相当于人脑的大脑内部设备有中央处理器(包括运算器、控制器)、内存储器,其中运算器相当于人脑的负责思维运算的部分,控制器相当于人脑的协调控制部分,内存储器相当于人脑负责记忆部分。同样电脑如果要“思维”,也必须有设备为它提供信息原材料———我们称之为输入设备,这些输入设备就相当于人的眼、耳、鼻、舌、身。电脑思维的结果要让别人知道,就必须输出设备———比如显示器、打印机等,它们的作用就相当于人的嘴在说话,手在写字。
前面我们运用类比方法分析了计算机硬件结构的硬件组成以及硬件之间的关系,除此之外,硬件与软件之间的关系也是计算机硬件结构不可缺少的部分。那么就类比的方法来讲解,软件又是什么东西呢:我们可以这样类比:书本上有文字,其中书本是硬件,文字内容是软件。那么计算机上磁盘、光盘就是硬件,存储在磁盘或光盘等存储介质上的内容是软件。通过运用类比教学方法,让计算机硬件结构与人脑的功能结构相类比,给初学计算机的人留下一个“计算机硬件结构”的整体概念,从而达到轻松掌握计算机硬件结构的目的,为进一步学习计算机其它知识打下坚实的基础。
关键词计算机;硬件;故障;维护
一、计算机硬件基础
(1)概念。计算机系统中由各种电子、光电元件以及机械等组合而成的各种装置称作计算机硬件。这些装置在计算机系统的结构和功能要求之下会形成一个有机整体,为计算机软件提供一定的物质基础,在计算机程序的控制之下实现数据的计算和输入输出等任务。
(2)基本构成。计算机硬件的五大基本构件是输入设备、运算器、存储器、控制器以及输出设备构成,虽然计算机本身的制作工艺不断发生改变,但其基本构件的组成是不变的。
二、计算机硬件的故障分析
(1)对软件故障进行排查。在计算机出现故障之后,应注意“先软件后硬件”的原则进行维护和管理,在排除了计算机系统中毒或者是文件异常丢失、系统注册表受到损坏硬盘主引导记录损坏的情况之后,再来检查是否为硬件设备的问题。
(2)对电脑进行观察。首先观察计算机所出现故障时显示器显示内容同正常情况下的异同;其次,电脑内外所表现出来的一系列的物理情形特征等;再次是观察计算机的环境,包括所在位置以及环境温度和湿度,最后应该注意电脑的软硬件配置和系统资源的使用情况等。
三、硬件故障的原因
(1)硬件本身质量不佳。许多商家为了节约成本,往往用劣质的硬件替代本身系统原有的硬件。不合规格的硬件与原有的系统相结合,非常容易引起系统的紊乱甚至是内部线路的短路和接触不良。
(3)适用环境影响。每一种机器都有其自己的运行环境,任何一个环境因素对于机器的影响都是非常巨大的,运行环境超过了电脑硬件允许的极限值会严重影响电脑的性能,造成硬件故障。
四、计算机硬件的维护处理
(1)设备的维护与管理创新。对于计算机设备主要侧重于维护方面,重点放在计算机显示器的维护和管理上,这样可以很好的避免显示器的使用功能受损。主要需要注意的点是不要经常地打开和关闭显示器,并且避免灰尘和潮湿性物质落入,并用专用的清洁剂和抹布进行清洁处理。对于显示器中的灰尘,应该使用毛刷进行处理。使用鼠标时避免用力点击鼠标,免损坏鼠标的弹性开关。尽量减少鼠标的磨损,可以垫上鼠标垫。对于键盘的管理,最好使用键盘垫,并且注意不要将液体洒在键盘上,否则会引起键盘短路。同时注意在更换键盘的同时要关闭计算机,避免计算机的其他部位因此产生故障。
(2)主机内部器件的维护与管理创新。(1)计算机CPU。对于计算机内部器件的维护主要是包括对CPU的保护和对内存与硬盘的维护与管理。在计算机系统及其设备正常运行的过程中,要保证好计算机CPU良好的散热性以及保证主机正常运行的条件,散热条件不合格不仅会影响计算机系统的正常运行,甚至会造成重新启动甚至是死机的状况。在进行CPU的维护过程中,还应该主义对于CI刀的通风散热装置做好灰尘清洁工作,避免由此造成的通风散热问题。最后还要保证CI刀的运行频率,从而确保CI刀的工作运行频率正常,避免折损CI刀的使用寿命和计算机系统的正常运行。
(3)计算机内存与硬盘。计算机内存和硬盘的管理,首先应该注意在计算机内存条升级使用时,选择与原来的内存条相同品牌的使用,同时也要保证升级之后的内存条与原配的使用频率相同,以免影响计算机系统的正常运行及其稳定性。在更换计算机内存条的同时,应该注意保证所更换的内存条的工作电压与计算机系统正常运行时的电压一致。其次对于以及氧化的内存条可以用橡皮擦去氧化层从而正常使用。对于计算机硬件的管理,首先应该注意的一点是在硬盘读写时不能断电,以免损坏硬盘。其次是要做好硬盘的防震工作,避免在硬盘的使用过程中有所震动。除了避免硬盘受到震动之外,还可以使用海绵或泡沫作为硬盘的保护层。最后,在日常生活中应该避免将硬盘放在磁场干扰强烈的地方,诸如手机、音箱附近等。
随着科技的发展和人们生活水平的提高,计算机已经成为人们日常工作与学习不可或缺的一部分,而对于计算机硬件的研究以及故障分析和维护管理,对提高计算机的使用效率有重大意义,而且也深刻影响着人们的生活,所以我们应该在整体和系统的方法论之下,加大对计算机硬件的认识和研究,以更好地利用计算机这一有利资源。
[1]中国就业培训技术指导中心:计算机(微机)维修工(初级)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2009,7,1.
关键词:云计算;网络教学平台;模型
1.引言
目前,各高校以计算机技术为核心的辅助教学平台已得到广泛应用,以学习者为中心的个人学习环境是网络学习的发展趋势。但随着计算机硬件和软件更新换代,学校不得不付出很大的人力、物力、财力来进行软件的安装与升级、硬件的管理与维护。各高校开发整合本校的教学资源,都用自己的网络设备建设自己的教学平台,这样导致网络资源的重复建设、硬件设施的重复投资、软件平台的重复开发。各教育信息系统间"孤岛信息"严重阻碍了网络教学资源的共建共享,继而影响教育的发展。随着云计算的模式的发展和普及,各学校和教育机构的信息处理逐渐迁移到"云"中。云计算构建在互联网环境中,它的目的主要是实现包括计算机硬件资源(如计算机硬件、存储设备、服务器集群等)和软件资源(如各种应用软件和集成开发工具)等资源共享,实现跨校区的教学资源共享和跨时空的师生互动,建成一个功能完整、高效稳定、安全可靠的基于云计算的教学平台。
现在各高校都建立起了满足教学需要的实验室,其中有的实验室还装配有计算机。实验室的计算机可以用于老师辅助教学,讲解无法在课堂上用言语清楚表达的概念,还能用于学生将老师所讲解的内容上机操作,以加深理解,从而达到举一反三。高校实验室的计算机用得最多的功能就是模拟实验了,且各个院系只有用得上的每天至少会用一次用于执行不同的模拟实验,有时甚至一个院系的同一个模拟实验要做好几次。这样一来计算机的使用频率就相当可观了,随着计算机每天的不断使用,对其硬件的维护及保养就显得尤为重要。
1、高校实验室计算机硬件有哪些
2、高校实验室计算机硬件的维护及保养
计算机硬件的维护总原则是防潮、防震、防压、防尘、防止在温湿度过高和过低时使用。
3、补遗及总结
参考文献
[1]柳士权.计算机的硬件组成[J].计算机学习网,2009.08.
关键词:创新;计算机硬件;教学体系
一、计算机硬件课程教学体系现状分析
目前随着嵌入式技术的飞速发展,企业所需的硬件开发工程师必须是软硬件相结合的复合人才,我国高校的计算机专业硬件实验设备缺乏,并长期存在轻硬重软的思想,培养的人才硬件知识不系统,达不到业界所需的硬件开发能力,直接影响计算机专业学生的就业前景[2]。当前硬件课程教学体系存在以下问题:
1.计算机专业建设误区:计算机硬件教学必须配备相应的实验设备,硬件实验设备投资较大,由于院校经费不足,而软件教学投资相对较低且易实现,硬件课程的设置存在衔接问题。硬件课程一般包括电路分析、模拟电路、数字电路、计算机组成原理、单片机技术等,很多高校制定教学计划时忽略课程内在联系,孤立地堆砌课程,让学生对硬件课程感到厌烦,无法形成系统的认识。目前我国培养的计算机人才软件知识扎实,而硬件知识薄弱。
2.教学内容陈旧:目前很多院校采用的硬件教材内容与实际应用严重脱节,比如说计算机接口技术课程的内容已过于陈旧,学生在课堂掌握的理论知识无法具体应用,影响到学习积极性,学生只能为考试而学习。一些硬件课程内容重复,各门课程的授课老师孤立教学,并没有为学生后续课程打下铺垫,纯粹为完成教学内容而教学,导致学生抓不住课程的精髓,针对性不强,最终学生不能对硬件知识形成一个系统的整体,更无法将硬件与软件知识相结合。
二、构建集基础、综合、研究三位一体的递进化教学体系
随着业界对计算机硬件开发人员需求的不断上升,针对目前我国高校计算机硬件课程教学体系存在的问题,以培养创新型人才为导向,创建符合科学发展观的递进化计算机硬件教学体系。
(一)创建符合科学发展观的创新型人才培养模式
科学发展观的核心思想是以人为本。创建符合科学发展观的人才培养模式的目的就是要促进学生的全面发展,不断地提升学生的思想品德、科学文化、身体素质、心理健康、动手实践以及创新能力。另外在设计创新人才培养模式时,要注重联系社会人才需求,结合高校自身特征,充分发挥出学生的特色,才能让学生走向社会有更强的竞争力和发展潜力。
(二)构建递进化计算机硬件教学体系
计算机学科是一门系统性很强的学科,在整个教学体系中,硬件课程、软件课程及实践课程是三大重要组成因素。学生要在掌握了硬件知识后才能更好地学习软件课程,而在讲授硬件课程时学生必须了解软件对硬件的控制指挥作用,综合应用软硬件知识,通过实践设计开发出新产品,真正做到培养学生的创新能力。调整硬件课程体系势在必行。首先要有效地整合课程,将技术落后以及与后续课程联系不大的内容删除,将课程中重复的内容进行有机融合,并及时将最新技术补充到课程体系中。组织教师编写适应的硬件教材,通过优化教学内容,充分反映出硬件新技术,使得教学过程更连贯,效率更高,充分调动起学生学习硬件的积极性,为学生打下坚实的硬件知识基础。在建立学生良好的硬件基础的同时,可以进一步提高学生的综合应用软硬件知识能力,着手硬件项目开发,增强学生的创新意识。搭建产学研一体化平台[3],将学生的创新成果应用于企业,并根据企业的需求培养学生的研究能力。
(三)丰富教学手段
教学手段要多样化,硬件类课程一般涉及时空概念等,内容比较抽象,动态性较强,可以应用现代教育技术手段,借用多媒体技术,将静态抽象的内容转换成动态可视的情景。打破传统教学方式,建立起一种提出问题、完成任务的互动式项目驱动教学方法[4]。教师根据教学计划,提出设计任务,指导学生逐步完成任务,在动手实践中掌握教学内容,达到教学目标。教师也可以采用问题启发式教学[4],通过布置一些小论文,引导学生课后有针对性地去查阅资料,通过自主学习方式,最后在课堂上让学生研讨、教师总结,培养了学生的创新意识以及分析问题的能力。充分利用网络资源建设硬件学科网站,为学生提供大量的学习资源,方便师生参与讨论,展开协作式学习方式。
(四)构建立体化的实践教学模式
实践是培养创新型人才的关键,必须将实践教学贯穿于整个硬件教学过程中。构建立体化的实践教学模式是以培养学生创新能力及综合素质为出发点,充分调动起学生的自主学习性和探究能力。通过设置多模块化、多层次、多样性的教学实验类型,逐步提高学生综合动手实践能力。教师还可以通过指导学生参加硬件设计竞赛,增加学生更多的实践机会,从而达到创新型人才培养的目标。
三、结语
计算机硬件教学体系的建设是一个长期的过程,笔者在十几年的硬件课程教学中不断地研究和探讨,并将上述一些解决方案付诸于实践,在创新型人才培养方面获得了比较明显的效果。我们将不断完善递进化计算机硬件教学体系,在教学过程中逐步推广,培养出适应社会发展的创新型人才。
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[4]曹维,徐东风.项目驱动法在计算机硬件系列实验中的应用[J].实验室研究与探索,2009,(6):210-212.
关键词:人工智能;计算机体系结构;硬件;软件
人工智能是让机器模拟人类思维和行为方式,从而让其在某些方面达到人类智能的水平。它的研究涉及了多门学科知识,是一个跨学科的研究领域。但是计算机硬件和软件的发展,是人工智能实现的基本保障。本文从计算机体系结构入手,介绍了计算机硬件和软件的发展过程和趋势,以及对人工智能发展起到的作用。
1计算机的体系结构
2计算机硬件的发展
3计算机软件的发展
4结语
人工智能的发展涉及生物学、神经学、仿生学、电子科学、计算机科学等学科,是多学科交叉融合发展的领域。用来支持人工智能实现的计算机系统,也逐渐表现出一种软中有硬、硬中有软的混合模式。现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArrays,FPGA)就是一种典型的代表。基于现场可编程门阵列的系统设计,其硬件功能的实现可以通过软件设置来完成,通过调试软件参数就可以实现硬件功能的改进。这种全新的软硬件设计理念使计算机系统具有更强的灵活性和适应性,提高了人工智能的应用效率,为人工智能构建了一个更具可扩展性的大脑。
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