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計算機硬件制造范文1
【關鍵詞】工程概預算;工程造價;編制
引言
近年來,我國經濟迅猛發展,國家對基礎建設投資更加重視,投入大量資金進行基礎設施改造與建設,加快發展城市建設。在建設過程中,對于造價成本控制十分重要,這首先就要做好概預算的編制工作,估算整個建筑工程項目的全部費用。概預算編制環節的有效進展,有利于有效地控制建筑工程項目,同時又使建筑工程實際投資決策的需要和施工企業日常分配管理的需要都得到滿足。
一、概述
工程概預算是指在工程建設過程中,根據不同設計階段的設計文件的具體內容和有關定額,指標及取費標準,預先計算和確定建設項目的全部工程費用的技術經濟文件。它是企業內部下達施工任務單,限額領料,實行經濟核算的依據,也是工程招投標報價和確定工程造價的主要依據。
工程造價的高低直接體現了建筑工程投資效益的好壞,因此合理的工程造價是工程建筑造價管理的重要組成部分。建筑工程概預算可以更加有效地控制和確定工程造價,是保證施工企業利潤大小的重要環節,做好概預算可以降低企業投資風險,為后期項目開展提供科學依據。我們需要做好積極的工程造價管理控制,實現建筑項目各個環節的有效發展。
二、工程概預算對造價控制的影響大
工程概預算是圍繞著工程價格構成的體系,它是以建設項目為前提的,是由各種項目預算比如說建設項目總概算、單位工程施工圖預算、工程量清單分項綜合單價所構成的計劃價格體系。工程造價控制貫穿于項目建設全工程,而建設工程項目周期長、費用高、涉及到的面多而廣,其中存在很多不確定因素,比如概預算方法的落后,相關管理觀念,難以滿足實際建設施工的需要,不能緊跟市場經濟趨勢等。造價控制也會受諸多因素干擾,并隨之變動而受到的影響也較大,主要體現在一下幾個方面:
2.1 建筑設備材料的價格變動
建筑工程建設所需要的設備和材料的品種類型繁多,價格不一,不同品牌不同檔次的產品價格相差甚遠。因為購置設備材料的費用在造價構成中占有相當的比重,因此價格在市場中的變化就會直接影響到工程的造價。在實際工程建設項目中,因為概預算編制與施工時間上的間距較大,所以概預算編制與市場更新無法做到同步,在材料、人工價格上存在的差異大。然而在實際概預算編制過程中,只考慮了基本預備費,對于價差預備費沒有考慮或者考慮不夠充分。在以后的時間段里,當設備材料價格上漲,造價成本就會隨之增加,就有可能超過概預算,這也是合同風險中十分重要的因素。所以要求工程造價編制人員對設備材料品種、規格型號、性能和價格做到心中有數,及時了解市場價格,并且能預測其變化趨勢,使報價合理準確,減少潛在的風險因素,使概預算編制更加準確。
2.2 施工圖紙設計變更
建設工程概預算階段,由于項目立項后當年就下達了投資計劃,導致設計時間比較短,設計單位可能因為時間很趕,初期設計圖紙未能提供齊全,導致做出來的概預算不準確,有很多遺漏地方存在。而在后來的施工階段設計單位又提供補充圖紙,或者有遇到設計圖紙變更,由此就會導致很多計劃之外的費用,如果變更比較大,涉及的面比較多、復雜的話,就會造成投資出現巨大的差額,工程費用嚴重超出概預算,可見設計圖紙對建筑項目實施過程中的建設投資有著非常大的影響。
2.3 工程量的變化
工程量的變化也會對工程造價的概預算造成影響,工程量計算的是否正確直接影響到工程造價的控制。編制工程概預算的基礎工作就是工程量的計算,具有工作量較大、繁瑣、費時、細致等特點,占據了編制整份工程預算的大部分工作量。工程量對造價的重要性在于,如果工程量計算準確了,工程的造價也就相對來說準確了。如果計算的工程量不準確,和實際工程量相差甚遠,就會導致概算價與總造價差距甚遠,不利于造價控制。因此,概預算階段一定要根據圖紙把工程量計算準確,保證質量。
三、工程概預算管理控制策略
3.1 設計人員要努力提高設計工作深度,優化設計方案。
設計人員在做設計之前,應先根據主管部門或者業主的委托書進行可行性研究,深刻了解項目建議書、可行性研究報告的內容,對勘察資料、水文地質情況,場地四周環境等進行全方位調查研究。同時設計人員還可以根據批準的可行性研究報告和投資估算,在確保工程質量、使用功能要求的基礎上,運用價值工程優化設計方案,從而節約工程投資。技術與經濟是密不可分的,懂技術的人一定也要懂經濟。設計人員應在設計時應當考慮造價,進行方案比較,這樣有利于強化設計人員的工程自己意識,優化設計;經濟管理人員應及時進行造價計算,提供信息給設計人員,使設計小組內部形成有機整體,不會出現相互脫節現象,改變了設計過程不算賬,從而達到動態控制投資的目的。
3.2 提高工程造價概預算編制人員的素質。
建筑工程造價對工程概預算編制人員的要求較高,要掌握工程造價的專業知識、相關的法律法規政策,同時應該熟悉設計、材料設備采購、現場工藝、工程整體結構等知識。概預算人員責任心要強,工作要夠細心。工程量的計算一定要嚴格按照設計圖紙的幾何輪廓尺寸及定額附錄規定的階段系數計算,保證其準確性,其計算的正確與否,都將給工程造價、經濟指標帶來很大的影響。
3.3 廣泛搜集基礎資料,為編制概預算做好準備工作。
編制概預算的工作人員除了要提高工作能力以外,還要去到建設項目工程現場進行勘查,現場勘查對于編制施工組織設計來說十分重要,是合理布置施工、選擇施工方法、規劃臨時工程的重要依據。設計、編制概預算必須建立在調查資料的前提上,調查資料是設計、編制概預算的重要的基礎資料,資料的正確與否對于設計和概預算的質量有著直接的影響。
四、結語
建筑工程概預算環節是建設項目造價系統的重要組成部分,工程造價的概預算編制質量對于工程最后的造價有著直接的影響,這就要求提高編制人員的綜合素質,嚴格控制好概預算的每一個環節,充分地掌握影響工程造價的每一個方面的因素,用以編制一套科學、合理的概預算方案,保證工程的順利進行。
參考文獻
[1]劉薇.概預算編制質量對建筑工程造價的影響[J].科協論壇.2010(07).
計算機硬件制造范文2
【關鍵詞】 建筑工程;造價;超預算;控制措施
1.引言
隨著市場經濟的發展,國內工程項目的經濟性與市場性也日漸凸顯,而對于建筑市場商品經濟而言,造價控制與其各要素密切相關。工程預算在階段性工程項目的預算中具有重要的作用,不僅是工程項目價款的標底,還是階段性項目工程投資的主要依據,其在建筑工程項目建設過程中發揮著關鍵作用,它把工程量直接以貨幣的形成表現出來,對工程施工中所需要的資料、人力、機械等基本要素的總和用貨幣來進行代替,將建筑工程造價預算很好的控制,能夠將施工企業的經濟效益有效的提高,促進企業的發展,提高施工企業在激烈競爭中的中標率,是實現建筑企業成本有效利用、提高工程經濟效益的重要環節。本文主要對建筑工程造價的超預算形成的原因進行了分析,并且總結出相應的解決措施。
2.建筑工程項目造價超預算的原因
2.1造價預算編制不合理
預算編制不合理是引起超預算現象的重要原因。建筑工程造價預算編制人員會因為本身的原因可能導致超預算現象,比如個人水平素質、態度、情感等特殊因素,影響到預算編制的科學性與合理性。此外,一些預算編制工作人員在編制工程預算的過程中沒有深入地調查與研究工程的實際情況,主要依據概預算編制做出預算的評估,最終確定工程項目的預算結果,導致編制出的建筑工程預算價格出現漏項或者是缺項等問題。同時,預算工作人員對建筑工程項目的預算重視不足也會導致超預算現象的發生,預算工作人員在預算之前對施工資料沒有進行全面、深入地了解,缺少實地考察,對施工中必要的條件之外的其他條件沒有進行分析,導致工程造價的預算不準確,出現超預算現象??傊绊懺靸r預算編制不合理的原因有很多,主要有建筑物的規模大、編制人員的素質水平偏低以及相關工作人員的態度渙散,情感意識薄弱等。
2.2建筑工程造價預算不準確
現階段,工程造價預算的工作主要依靠造價人員利用Excel表格或者圖形算量計算工程量,要求造價人員對此計算手段非常熟練運用。在計算過程中,某一個小點的輸入錯誤,都會引起一系列的計算偏差。因此,編制工程造價預算,對工程造價人員的專業技術要求高。由于建筑工程造價預算不準確、定額和清單套用有誤、計算方法落后、圖紙技術不全面等等原因,這些問題都會對預算的科學性造成一定的影響,再加上預算人員不及時對工程的施工情況進行跟進和了解,預算的準確性就無法確定,導致在施工中工程造價超預算是目前很普遍的現象。與既定預算額度相比,工程造價若超出太多則會導致工程效益水平直線下降,嚴重時還會造成企業利益受損。
2.3造價預算工作得不到重視
通過調查可以發現,很多的建筑企業都將工程的造價控制看做是一個單獨的過程,而對預算的控制也僅僅在投標、完工時才能得到體現,忽略了施工中的造價控制,因此導致建筑工程造價超預算。此外,一些建筑企業對于造價預算工作的重視程度還不夠,將工程造價預算孤立化,只是重視投標及工程竣工的結算工作。一些建設單位在工程招標的過程中,并沒有考慮長遠的經濟利益,選擇低價中標的單位,在建筑項目的實際施工階段并沒有實時的對工程造價進行有效控制。
2.4影響造價控制的因素考慮不到位
工程造價預算編制必須充分考慮各種影響造價控制的因素,包括市場需求、施工環境、工作人員態度等,而且建筑材料市場的變化是不斷的,企業各種社會環境及政策的變化也是不斷的,這使得工作人員在很多時候難以對未來的市場、環境、政策等因素作出預測。在編訂工程預算過程中,大量施工要素需要被整合、分析以及總結,一旦工程材料市場價格發生波動,工程預算都難以有效應對和參照。因此,雖然在進行編制預算時對市場等客觀因素作出了充分考慮,但給出的預算依然不是準確無誤的,從而極易出現超預算問題。受市場、政策、環境等多因素影響。
3.建筑工程項目造價超預算的控制措施
3.1合理編制造價預算
由上述可知,預算編制不合理是引起超預算現象的重要原因,要想做好建筑工程項目的造價管理工作,就一定要提升造價管理人員的綜合素質。預算是在設計的基礎上進行編制的,預算編制要以結合實際工程的情況與市場各因素的全面考慮為基本原則進行,對建筑工程造價預算管理的工作人員,要求具有工程造價預算工作方面的專業知識和相關的法律知識,能夠清楚明白設計,材料,工藝等多方面的知識,而且造價人員應該根據預算編制的工程造價預算要最大程度的結合實際工程造價,使其與實際的工程相符合,工程建設的實際需要就是設計合理以及預算準確。
此外,需要負責工程的相關職能部門協調各方面關系、嚴格把關以及嚴格規范設計與審核,避免在建筑前期就出現超預算現象。
3.2準確控制造價預算
目前,面對工程造價預算不準確的問題,要進行相應的改進措施,具體如下:(1)盡量提供造價預算的計算機自動化平臺,加強造價人員的業務學習,提高準確率;(2)在進行工程造價計算時,要準確套用定額和清單,避免預算的漏洞;(3)全面完善計算方法,擯棄落后的計算方法,精確計算,在設計圖紙時要參考預算,在既能滿足要求又不會超額預算的前提下進行,盡量減少造價預算的誤差;(4)要求預算人員對工程進行多次的實際考察,最大程度的實現實際工程造價,使其與實際的工程相符合。
3.3重視項目實施階段的預算控制
造價控制在工程項目的各個階段都會存在,預算控制工作與建設項目的全過程緊密相關,任何項目出現超額預算對整體預算水平都會產生影響。對于施工單位,在工程施工的過程中實行造價控制,就可以有效的降低工程的成本,通過注重施工管理和施工組織設計優化,來尋求良好經濟效益。重視建設項目全過程的預算控制還需要對建設項目的設計階段、投標階段、施工階段以及竣工階段的成本投入進行有效地控制,切實保障各階段造價控制的準確性。因此,在編制施工組織設計方案的過程中,應該注重科學性、合理性、有效性,不僅可以達到相關的施工要求,還可以實現經濟效益和社會效益的最大化。
3.4全面控制工程造價
在這個飛速發展的社會,影響造價控制的因素不斷增加,并且不斷變化。工程實施時,經常要進行項目的更新,而項目設計的重大變更會影響工程的造價預算,為最大限度上降低造價超預算所帶來的不利影響,如市場需求、施工環境、工作人員態度等所造成的預算阻力,需要采取相關的控制研究,并采取相應措施來將這些不良影響加以克服。此外,進一步完善造價咨詢機構的法律法規,能為建筑工程造價預算提供更好的咨詢服務,并在建筑工程造價預算各個環節給出相應的意見,使預算更為合理規范,使建筑工程造價預算的得到更有效的控制。
4.結束語
在工程造價管理過程中,工程造價預算是其重要組成部分,在實現建筑企業成本有效利用、提高工程經濟效益等方面有著重大的意義。因此在施工過程中,要保證預算的合理性和科學性,對相關人員的預算控制水平和素質進行提升,使用全方位控制的方法對施工進行控制,處理好工程項目的超預算工作,不僅節約資源還降低成本,提升建筑企業的經濟效益,同時為建筑單位的發展打下堅實基礎。
參考文獻
[1]盧本鵬,談建筑工程中的造價控制[J],城市建設理論研究,2013(15):12-18.
計算機硬件制造范文3
1計算機硬件設計方面的安全隱患
計算機自問世以來一直受到科研人員的重視,經過多年發展,如今其已經具有多種種類,并且應用范圍也在不斷拓展,尤其在互聯網時代中,使其不再僅僅作為計算工具,而是已經成長為綜合設備,集計算、通訊等功能于一身,為人們、為社會發展等方面均做出了不小的貢獻。然而在計算機與互聯網之間的關系越加緊密后,聯網安全問題卻頻繁發生,使得人們的個人信息、財產安全等方面均受到了影響,不難發現,我國計算機安全系統設計者、維護者均將精力放在軟件方面,如此則導致了硬件方面的忽視,而網絡犯罪人員也漸漸將攻擊方向轉變至硬件方面,一旦計算機硬件設備被破壞,即可以隨意篡改信息,也會造成計算機故障,甚至會使計算機內部產生病毒,對計算機本身、用戶均十分不利[1]。
2解決計算機硬件設計安全問題的相關措施
2.1內置安全確認
為了提升計算機安全系統性能,可以從提升內置硬件質量方面著手,如芯片制造、設計等方面,具體可以從以下幾個方面入手:①芯片使用之前往往需要對其進行測試,在此過程中可以利用電路設置密鑰技術,此種技術也可以利用到芯片生產中;②為了充分保障安全性,應對總線采取措施,如設置加鎖、解鎖等環節;③如今PUFID得到了很好的應用,因此可以將芯片制造與該方面進行融合,便于制造出性能更佳的芯片;④AES算法能夠提升加密嚴密性,因此也可以在制造芯片的過程中,合理應用此算法[2]。
2.2外置輔助安全檢測
前文中提到過芯片,芯片固然在此方面十分重要,但單單依靠芯片依然無法保證計算機安全系統的完善,因此需要對外置輔助方面進行深入研究,如今RAS技術是此方面極為重要的技術之一,并且其具有符合自身特點的機制,可以在測試環節起到核心作用,其也被稱為密鑰管理中心,其不僅可以在外置設備測試方面起到作用,也可以在驗證芯片安全方面起到很好的作用,可見該技術具有很好的應用效果,根據目前的情況來看,其還有很大的發展前景。
2.3完善硬件安全設計方案
眾所周知,無論研發何種設備,開發何種技術均離不開設計方案,然而縱觀我國硬件安全設計人員,其普遍存在技術不過關、缺乏創新理念等方面的問題,導致設計方案不但缺乏實用性,也缺乏創新性,為了更好的改善這一問題,應對相關人員進行培訓,使其設計理念、技術等均有所提升。另外,也要針對目前已有的安全問題進行深入研究,以便于制定出有針對性的優化方案,從根本上提升安全指標[3]。
2.4重視硬件安全設計技術創新
創新已經成為當代社會發展的主旋律,在硬件安全設計方面若要實現創新不僅要提升研究、設計人員的綜合素質及能力,也要合理引進該方面的先進人員,充分壯大人才隊伍。此外,也可以在內部成立各個研發小組,根據各個項目的研發方向、人才擅長的領域等進行分組,可以起到優化人力資源的作用。在硬件設備方面,也要針對不同設備的功能、特點等進行優化,盡量根據各個設備的優點研發出更具實用性、時代下的新設備,以保證硬件設計安全。
3結語
綜上所述,研究計算機硬件設計安全問題方面的內容具有十分重要的意義,其直接關系到計算機的應用、發展等多個方面,對人們也會產生極大的影響,雖然近年來我國越來越重視此方面建設,并采取了相應措施,但似乎收效并不明顯,因此相關機構和人員應加強對此方面的研究和實施力度,使計算機硬件設計方面能夠盡快得到完善,如此才能夠實現其真正的價值。
作者:馮俊 單位:中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
參考文獻:
[1]王慧.計算機硬件設計安全問題研究[J].信息通信,2016,01(02):171~172.
計算機硬件制造范文4
關鍵詞:計算機硬件;虛擬現實技術;虛擬仿真
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)33-0210-02
隨著計算機技術的快速發展,計算機虛擬仿真技術在各領域得到了廣泛的應用。計算機虛擬現實技術主要是指通過計算機技術,對現實中的一些實驗或者操作進行仿真處理,使現實中的一些難度大或成本高的操作或者實驗通過虛擬計算機實驗平臺來完成。如對計算機硬件的測試、開發以及相關知識學習等等,通過虛擬技術,能有效地將計算機硬件的相關功能、特性以及實驗測試直觀地展現在人們面前,從而有效提升計算機硬件的實驗和操作效率。
1 虛擬計算機硬件實驗平臺概述
虛擬計算機技術又稱為計算機虛擬現實技術和計算機虛擬仿真技術,主要通過計算機技術,將一些難度大或者成本高的操作和實驗利用現代科技置于計算機中進行完成。從而制造出一些直觀的集視覺、聽覺以及觸覺的虛擬環境,讓用戶身臨其境地進行感受與操作。虛擬計算機硬件實驗平臺,主要是對對計算機硬件的測試、開發以及相關知識學習等等,通過虛擬技術,能有效地將計算機硬件的相關功能、特性以及實驗測試直觀地展現在人們面前,從而有效提升計算機硬件的實驗和操作效率。通過虛擬計算機硬件實驗平臺,將計算機中一些復雜的在現實環境中不能直觀操作或者操作繁復的過程置于虛擬環境進行操作,并實現現實仿真的效果。
2 虛擬計算機硬件實驗平臺的構建
虛擬計算機硬件實驗平臺的構建首先必須構建一個完整的虛擬現實系統。虛擬顯示系統主要包括以下一個方面,具體如下圖1所示:
2.1 虛擬現實開發平臺
虛擬計算機硬件實驗平臺的構建,離不開虛擬現實開發平臺,計算機硬件開發平臺具有一套高性能的圖象生成和處理系統。硬件虛擬開發平臺是整個虛擬實驗平臺的核心。其主要負責整個VR場景的開發、運算、生成,是整個虛擬現實系統最基本的物理平臺,同時連接和協調整個系統的其他各個子系統的工作和運轉,與他們共同組成一個完整的虛擬現實系統。
2.2 虛擬仿真交互系統
多自由度實時交互是虛擬現實技術最本質的特征和要求之一,也是虛擬現實技術的精髓,離開實時交互,虛擬現實應用將失去其存在的價值和意義,這也是虛擬現實技術與三維動畫和多媒體應用的最根本的區別。在虛擬現實交互應用中通常會借助于一些面向特定應用的特殊虛擬外設,它們主要是6自由度虛擬交互系統,比如:力或觸覺反饋系統、數據手套、位置跟蹤器或6自由度空間鼠標、操縱桿等等。
2.3 虛擬三維顯示系統
在虛擬現實應用系統中,通常有多種顯示系統或設備,比如:大屏幕監視器、頭盔顯示器、立體顯示器和虛擬三維投影顯示系統,而虛擬三維投影顯示系統則是目前應用最為廣泛的系統,因為虛擬現實技術要求應用系統具備沉浸性,而在這些所有的顯示系統或設備中,虛擬三維投影顯示系統是最能滿足這項功能要求的系統,因此,該種系統也最受廣大專業仿真用戶的歡迎。虛擬三維投影顯示系統是目前國際上普遍采用的虛擬現實和視景仿真實現手段和方式,也是一種最典型、最實用、最高級別的投入型虛擬現實顯示系統。這些高度逼真三維顯示系統的高度臨場感和高度參與性最終使參與者真正實現與虛擬空間的信息交流與現實構想。
3 虛擬計算機硬件實驗平臺的應用
3.1 虛擬計算機硬件實驗平臺在計算機硬件教學中的應用
在計算機硬件相關的教學中,可以通過計算機硬件實驗平臺,將硬件的一些特性、功能、組裝過程等等各種內容設計成各種圖形、動畫、聲音等信息,從而將這些信息在多媒體等工具中進行展現,讓學生們在直觀的畫面下對計算機硬件進行認識和學習。計算機硬件虛擬實驗平臺對于計算機硬件教學有著很大的作用,主要體現在共享性、交互性、表現性等方面。共享性主要是指在制作好的計算機硬件教學課件可以進行多元的傳遞和共享,交互性主要是指在課堂上能促使學生進行現場互動,讓學生們在計算機硬件知識學習的過程中,身臨其境地對硬件相關功能、特性以及組裝過程進行全面的了解和操作。表現性主要是指在硬件教學過程中,通過虛擬計算機平臺,將計算機硬件及其構件以及組裝過程直觀地展現在學生面前,讓學生產生即時的想象性和沉浸感,能有效提升學生學習計算機硬件的積極性。在計算機硬件教學中,虛擬計算機實驗平臺主要應用在三維課件的制作、硬件組裝的實踐操作、虛擬實驗室等方面。
3.2 虛擬計算機硬件實驗平臺在計算機硬件設計和組裝中的應用
計算機硬件虛擬實驗平臺在計算機硬件的設計和組裝中應用是比較常見的,計算機的各硬件在開發設計中不可能重復地進行現實實驗操作,這樣的話將浪費大量的成本,而通過虛擬計算機硬件實驗平臺,將計算機硬件在計算機中進行展示、設計和測試,從而大大降低計算機硬件開發設計的成本。比如計算機硬件的組裝,其操作性以及直^性非常強,組裝過程中所涉及的計算機硬件非常多,并且計算機一些部件的更新速度比較快,而且相應的設備跟進有點滯后性,所以對計算機進行操作實驗往往存在著一定的難度。因此,通過計算機硬件虛擬仿真技術,將計算機各硬件在相關系統或者軟件中進行仿真模擬,以構建一個虛擬計算機硬件實驗平臺,如利用VRML技術,使用戶通過人機界面,對計算機各硬件在虛擬環境中展開組裝操作。
其實,虛擬計算機硬件實驗平臺對于計算機硬件的設計和組裝主要體現在以下幾個方面,首先體現在對計算機硬件及其各部件的直觀瀏覽上,通過虛擬仿真平臺,讓用戶直觀的觀看和了解計算機各硬件及部件。其次,體現在計算機各硬件及其部件的組裝過程的演示上,通過計算機組裝的演示,讓應用者能清楚地了解整個組裝過程,對整個組裝過程有一個整體的把握。最后,對各硬件的功能和特性及其效果進行監測。通過虛擬計算機硬件實驗平臺,對計算機各硬件的功能和特性在虛擬現實環境中進行實驗,這對于新開發和設計出來的硬件性能檢測有著巨大的幫助作用。
3.3 虛擬計算機硬件實驗平臺在計算機硬件維護中的應用
計算機技術并不是一層不變的,而是不斷發展的。新技術的出現勢必會產生計算機硬件設備性能的改變,這一定程度上也促使了計算機硬件維護方法的改變。因此,用戶在計算機使用過程中,隨著計算機技術的不斷更新,其也需要不斷增進計算機硬件的維護常識和技能。比如在計算機各硬件設備出現一些故障時,用戶應該形成一種維護常識。同時,用戶應該對計算機的各硬件及應用狀況等知識進行一定的了解,用戶應該根據硬件設備的技術更新,而實時地改進其維護方法和知識。而針對這些知識的獲得,通過虛擬計算機硬件實驗平臺是最有效的方法。
綜上所述,虛擬計算機硬件實驗平臺開發將計算機中一些復雜的在現實環境中不能直觀操作或者操作繁復的過程置于虛擬環境進行操作,并實現現實仿真的效果。其在計算機硬件教學、計算機硬件設計和組裝、計算機硬件維護中得到更為廣泛的應用。
參考文獻:
[1] 蔣青泉.電信交換設備[M].北京: 北京郵電大學出版社,2007.
[2] ITU-TY. 1311(2002). Network Based VPNs -Generic Architecture and Service Requirements[S].
[3] 何寶宏,田輝.IP虛擬專用網技術[M].2版.北京: 人民郵電出版社,2008.
計算機硬件制造范文5
關鍵詞:層次化計算機硬件實驗課程體系;開放實驗平臺;項目驅動實踐教學;過程式考評機制
文章編號:1672-5913(2013)03-0050-04
中圖分類號:G642
計算機硬件系列實驗課程主要從邏輯和應用兩個方面對計算機硬件的基本原理、應用方法進行教學,其目的是在學生學習硬件抽象理論的同時,通過教師演示或學生親自動手實驗,直觀地驗證計算機硬件的基本原理和工作機制,培養學生在應用技能方面的實踐創新能力。因此,計算機硬件系列實驗課程在高校計算機教學中占據非常重要的位置。
1 問題分析
當前,計算機硬件實驗課程教學主要存在以下幾個方面的問題:
1)思想上“重軟輕硬”。不少學生認為硬件實驗課程只是驗證計算機硬件的工作原理,對學習軟件知識,進行軟件開發沒有幫助;或者認為硬件實驗完成的多少無礙大局,因此在硬件實驗課程上缺乏主動性。
2)實驗教學內容陳舊。當今計算機硬件技術飛速發展,而硬件理論和實驗教材均稍顯落后,實驗設備老化,實驗內容陳舊,很多新理論新技術沒有融入到實驗課程中。
3)實驗課程體系缺乏系統性和科學性的規劃。由于計算機硬件實驗課程包含了眾多的基礎知識、基本思想、基本方法,課程之間不僅存在前后銜接的層次關系,而且存在著相互滲透的交叉關系,計算機硬件實驗課程之間和課程知識點之間內容銜接比較緊密。但各門課程的任課教師按照教學大綱獨立授課,過分強調某一門課的完整性和獨立性,忽略了課程之間的內容銜接和整體優化,內容重復的現象時有發生。加之有些課程的先修課并未放到培養計劃中,造成前導知識斷層,致使學生的硬件知識體系不系統、結構不健全、實驗技能不全面,無形中給學生學習計算機硬件課程和軟件課程制造了障礙,影響了學生的學習積極性。
4)對創新性實驗認識不足。計算機硬件實驗不能僅僅停留在通過基礎類實驗驗證計算機硬件的工作原理這一最低要求上,還要通過綜合類實驗讓學生完成一些綜合性系統設計,更需要拓展視野,完成一些開創性的設計,培養科學探索精神和素養。
5)實驗室的開放程度不高。目前國內多數高校的計算機硬件實驗室為限制性集中管理,學生進行集體實驗,不能滿足學生個人實驗需求,實驗設備共享和利用程度不高。傳統的實驗教學存在時間和空間的限制等問題,這些都嚴重影響了硬件實驗課程教學效果的提高和專業人才培養的質量,限制了學生完成硬件實驗的能力,降低了實驗興趣。
6)缺乏科學的實驗、實訓成績評價方法。計算機硬件實驗、實訓成績過度依靠教師現場觀察進行打分,導致實驗指導教師工作量繁重,實驗抄襲現象時有發生,缺乏統一評價標準,降低了考核成績的公正和客觀性。
針對以上問題,計算機教育專家們提出了許多計算機硬件實驗課程改革創新性的建議,但多傾向于從某一側面解決問題。計算機硬件實驗教學改革需要統籌規劃,兼顧課程體系、實驗平臺、實踐模式和評價方法各個方面。
計算機硬件實驗課程的重要性不言而喻,它對于培養學生實際動手能力、工程實踐能力及開發創新能力具有特別重要的意義。隨著電子技術和社會經濟的發展,計算機科學與技術和電子科學技術相互滲透和融合,硬件軟件化和軟件硬件化日益普遍,尤其是ARM、SoC、SOPC等技術的出現,計算機軟、硬件的融合日益顯著和成熟,加強計算機硬件實驗課程的建設、硬件課程體系新的實驗平臺的建設顯得越來越重要和必要。為了培養創新型人才,有必要對計算機硬件實驗課程體系進行更系統、更深層次的教學改革。
2 融合各門計算機硬件實驗課程
傳統的計算機硬件實驗課程的主要任務是驗證計算機的工作原理,以配合對應的計算機硬件理論課程,忽略了各實驗課程間的融合性,而且課程內的各個實驗之間的融合也不夠緊密,而技術的發展需要軟硬結合、軟件硬化或交融。硬件實驗課程教學任務不但要學生了解計算機結構、工作原理,而且要掌握計算機維護技術,能用硬件描述語言進行部件及應用系統的設計;結合軟件知識,能夠設計計算機應用系統。尤其是嵌入式系統的應用日益普及,應用范圍迅速擴大,要培養學生綜合設計能力。
因此,計算機硬件實驗課程群應以“培養應用型、創新型人才,注重計算機實踐能力培養”為核心進行建設。按照計算機科學與技術專業培養方案的要求,將課程群中各門課程的授課、討論、實踐、考核、教材等教學環節作為一個整體進行統籌優化,融合各課程的學習內容,形成一個完整的體系。這樣就能使學生較容易地理解和掌握課程的重點內容,理解課程間的連續性,使所學的知識形成一個完整的體系。
按照培養方案,對課程群內各課程的安排順序、授課內容、授課重點、授課計劃等按照計算機科學與技術專業培養方案的要求和社會對人才的需求進行調整和整合,形成包含基礎層、系統層和應用層的層次化課程體系(如圖1所示,其中標*的課程為核心課程)。修訂教學大綱,協調各門課程的內容,避免同一內容在多門課程重復講授;適當引入新概念、新技術;注重課程之間的內容側重和無縫銜接。
在基礎層,講授模擬電路和數字電路分析與設計,讓學生掌握電路的基本知識和現代設計方法,能夠設計一般的數字邏輯部件及簡單的數字系統。在系統層,讓學生掌握現代計算機組成結構、工作原理、實現方式和設計方法,能夠再現和設計簡單指令系統、CPU和完整的計算機硬件系統。在應用層,讓學生掌握計算機應用系統(包括硬件電路、應用軟件)設計方法,能夠設計實際的嵌入式應用系統。
3 建設共享和開放的計算機硬件實驗平臺
當前,計算機硬件實驗主要通過集體實驗來完成。由教師布置,學生準備,在固定時間集中到實驗室完成,最后提交實驗報告。這種途徑不能充分滿足學生的個性化實驗需求。
此外,一些實驗室采用分散預約和集體實驗相結合的實驗方式,學生可以在任何地點、任何時間通過網絡進入實驗網站進行預約,提前準備實驗內容,寫好實驗報告的“靜態”(實驗項目、原理、內容、設備等)部分后,再到實驗室開始做實驗;在實驗過程中完成實驗報告的“動態”(實驗調試過程、出現的問題、解決方法、實驗結果、分析等)部分。這種方式較為靈活,一定程度上提高了實驗室的利用率和實驗效率,但在實驗資源有限的情況下依然不能解決供需矛盾。
近年來,利用多媒體技術、網絡技術和虛擬現實技術進行虛擬教學和虛擬實驗已經成為業內研究的一個熱點。虛擬教學可模擬進行演示、探索、游戲。利用簡易型虛擬現實技術表現某些系統(自然、物理、社會)的結構和動態,為學生提供一種可供體驗和觀測的環境。虛擬實驗室概念是由美國弗吉尼亞大學教授William Wolf于1989年首先提出的,它描述了計算機網絡化的虛擬實驗環境,致力于構筑一個綜合不同工具和技術的信息化、網絡化的集成環境。在這個環境里,實驗員可以非常有效地利用世界上分布的各種數據、信息、儀器設備及人力等資源。利用虛擬現實技術構建基于網絡的虛擬實驗,將有效緩解很多院校在經費、場地、器材等方面普遍面臨的困難和壓力,而且開展網上虛擬實驗教學能夠突破傳統實驗對“時、空”的限制,無論是學生還是教師,都可以自由地、無顧慮地隨時隨地上網進入虛擬實驗室,操作儀器,進行各種實驗,有助于提高實驗教學質量。
4 改革創新計算機硬件實驗和實訓
計算機硬件實驗教材中對一些重要原理的有關實驗大多是驗證性的,即先通過教師演示,然后學生再現計算機硬件各個器件的工作。目前的計算機硬件實驗儀器生產廠商多提供這種封閉性實驗儀器,雖然利于教學,但是僅支持基礎類實驗,實驗內容固定,實驗目的單一,擴展性不足,不利于學生創新能力的培養。
針對以上驗證性基礎類實驗的問題,綜合類實驗也納入到了計算機硬件實驗模式中。這類實驗需要綜合多個知識點,對所學內容的綜合運用,一般作為考試型或課程設計實驗項目安排,目的在于充分發揮學生的潛在能力,拓展思維空間,考查學生運用綜合知識,進行規劃、設計、組織以及調試運行的能力;也可以作為學生課外開放實驗的選題項目,一定程度上滿足學生開展課程設計和課外創新實踐活動的需要。
對任何一所大學來說,本科教育始終是學校辦學的主體和基礎。在有條件的大學開展本科生科研,培養本科生的科研意識,鼓勵本科生及早進入研究領域,是培養具有實踐能力和創新能力的本科人才的一個十分重要的途徑。因此,創新成為實踐環節的更高要求,其實現途徑成為實驗模式研究的新課題。
5 建立完善科學的計算機硬件實驗成績評價機制
在高校計算機課程教學過程中,實驗成績是學生實踐能力的綜合反映,也是一個綜合評價問題。在教學實驗中如何科學地、合理地判定學生的實驗成績,有效地提高學生的學習主動性和積極性,發現和挖掘學生在教學實驗中的潛能是從事實踐教學的高校教師所探討的課題。
計算機硬件實驗成績的評價不同于軟件,需要結合具體的實驗設備進行考核,其考核形式包括單項實驗驗收式、實驗報告驗收式、綜合實驗考試式等,考核教師的工作量巨大。考核過程中,成績的評定人為因素較嚴重,過分依賴于考核教師。另外,實驗考核中也存在抄襲現象,僅僅通過實驗報告形式考核欠科學公正。因此,計算機硬件實驗成績的考核需要規范化、量化。
為了減輕考核教師的工作負擔,可以用“優秀”“良好”“中等”“及格”“不及格”來分等級衡量。等級制成為首選的評定方法。但該評價標準較為模糊,而評價學生實驗成績的因素是多元的,并沒有完全客觀的標準,通常難以定量衡量。如果直接進行定量分析,如僅給出一個成績,很難科學合理地反映學生的綜合能力及水平,也就難以對其學習進行正確的評價。
指標制則對等級制進一步細化,將考核指標化,如表1所示。
可以進一步限定指標的分值比重和等級的分數范圍,實現考評的量化。通過在線評測系統登記考評結果,實現對實驗成績的規范管理,可提高實踐教學的指導效率,更準確及時地調整實驗內容和難度,更有效地杜絕或減少互相抄襲,更客觀公正地考核成績,從而調動學生學習積極性,提高學生的動手能力。
計算機硬件制造范文6
【關鍵詞】 CDIO模式 計算機 硬件嵌入式技術
近年來,嵌入式技術在工業控制、通信設備、醫療儀器及航空航天等領域中的應用越來越廣泛,新興的物聯網技術、智能家居等都以嵌入式系統為基礎,在這樣的背景下,市場對嵌入式人才的需求越來越重視。但就目前來看,當前高校計算機專業關于嵌入式技術方面的教學還存在一定問題,往往過于注重軟件方面的程序開發,忽略了硬件嵌入式技術的研究和教學。
在這樣的背景下,本文以CDIO功課教學模式為基礎,探討了計算機硬件嵌入式技術的發展方向和人才培養內容與方法,旨在為相關研究與實踐提供參考。
一、CDIO模式概述
CDIO模式屬于一種工程教育模式,是國家工程教育改革的一項突破性成果,由麻省理工學院等四所大學組成的研究團隊歷時四年研究獲得。CDIO模式代表構思、設計、實現及運作四個過程,以產品整個生命周期為載體,讓學生對產品研發到產品運行各個階段進行學習,實踐性較強。
CDIO理念繼承了歐美先進工程教育改革觀念,創新性的提出了可操作性的教學標準,對于提升功課教學質量有著重要的意義,代表了當代工程教育的發展方向和趨勢[1]。
就我國來看,工科教育體系需要積極培養出與世界接軌的工程師,但我國工科教育實踐還存在著諸多問題,過于注重理論和輕視實踐,過于注重學習而忽略創新,在這樣的背景下,應當積極學習并應用CDIO工程教育模式。
二、基于CDIO理念分析計算機硬件課程存在的問題
CDIO的核心為構思、設計、實現及運作,強調實踐性和創新性,基于這一理念,分析我國計算機課程中存在的主要問題。
2.1缺乏設計能力培養
近年來計算機技術發展較快,應用越來越廣泛,使得計算機系統復雜度提升,傳統軟硬件相隔離的設計方式已經難以滿足現代計算機系統要求。計算機系統平臺搭建、軟硬件協同設計等成為主流設計思想,但當前計算機硬件技術相關課程缺乏對學生這種先進設計能力的有效培養。
2.2缺乏可編程芯片設計能力培養
我國工科高校開設計算機硬件課程很少涉及到關于芯片編程的實驗課程,僅有的實驗安排在大肆,但受到教育體制的影響,許多學生畢業設計不涉及到芯片編程就不會認真學習,這就大大弱化了對學生可編程芯片設計能力的培養。
2.3缺乏創新能力培養
收到實驗條件等因素的影響,現有計算機硬件實驗大多針對的是純硬件邏輯,缺乏橫向功能拓展和縱向功能延伸,給予學生的創新空間較少,學生在現有條件下難以完成綜合性和創新性的設計。
三、嵌入式技g發展現狀
嵌入式系統是一種專用的計算機系統,其以計算機技術為基礎,以具體應用為核心,軟硬件可進行裁剪來滿足應用系統的相關要求,例如功能要求、穩定性要求、功耗要求、成本要求及體積大小要求等[2]。嵌入式系統的應用能夠實現計算機技術、電子技術與各行各業應用的有效結合,其應用前景廣泛。
嵌入式技術的快速發展和應用使得計算機分類模式發生了改變,從傳統的按體積進行分來變化為通用型和嵌入型兩類,涉及到的領域十分廣泛,例如醫療領域、航天航空領域、軍事領域、工業控制領域及金融領域中都能夠看到嵌入式系統的身影。嵌入式系統中軟硬件結合,要想從事此項工作,需要具備較高的計算機技能水平,具體來說如下:
一方面,是電子工程、通信工程等硬件專業方面的人才,這些人才以硬件設計和開發為主,開發硬件驅動程序,對硬件原理掌握較為清楚,但這些人才對復雜的軟件系統往往能力較差,例如復雜應用軟件、嵌入式操作系統的程序設計等。
另一方面,是偏軟件專業的人才,這些人才在軟件開發和嵌入式系統開發上造詣較高,且如果軟件方面人才掌握了相關硬件原理,完全可以自主開發硬件驅動程序,硬件設計完成后則需要依賴于軟件實現系統功能。但就目前來看,許多企業將硬件設計部分外包,硬件設計能力較弱,對硬件有所忽視,這就造成市場上對硬件嵌入式技術方面的人才短缺。
四、基于CDIO模式計算機硬件嵌入式技術發展方向
4.1無線網絡技術
近年來,移動設備發展快速,無線網絡也隨之發展起來,人們對無線網的需求也越來越大,而軟件系統是否能夠支持無線網絡也成為了嵌入式系統發展的關鍵所在[3]。因此,在今后的一段時期內,無線網絡應用將成為嵌入式技術的重要發展方向,就目前來看,WIFI、藍牙技術及無線傳輸技術等的應用越來越成熟,但需要注意的是,這些技術有著一定的局限性,其傳輸距離大多較近,這就需要在未來研發的過程中著重解決遠距離傳輸的問題,例如3G協議棧的開發等。
4.2網絡互連技術
在嵌入式系統不斷發展和應用的背景下,各種互聯網接口受到關注,傳統的單片機難以滿足對互聯網接口的要求,從而催生了各種新型的嵌入式系統,例如微型處理器,從互聯網接口方面來看,嵌入式處理器能夠支持TCP/IP、USB、CAN、IEE1394等多種通信接口,一些先進的嵌入式處理器甚至能夠同時支持幾種接口,但同時也需要一些硬件驅動程序,只有這樣才能夠實現輕松上網,打破眾多用戶上網的時空限制。
4.3人工智能技術
歸根結底,嵌入式技術的應用就是滿足人類相關的應用服務,人工智能化的發展和使用則能夠提升嵌入式技術的服務水平,將人工智能技術與嵌入式系統或產品相結合,實現人機交互,擴展嵌入式系統的服務應用范圍。就目前來看,人工智能技術與嵌入式系統的結合在醫療衛生領域應用較為成熟,能夠降低手術病人受到的傷害[4]。
而隨著技術的發展和社會的進步,人工智能技術的應用范圍將會得到進一步拓展,例如自動控壓裝置、自動控溫裝置等智能化儀表的應用越來越多,這都會促進人工智能技術的進一步發展。
五、基于CDIO模式的計算機硬件嵌入式技術人才培養
計算機硬件嵌入式技術課程的學習是一個系統性、長期性的過程,需要循序漸進,不僅涉及到原油的硬件課程,還涉及到后續嵌入式技術理論知識和嵌入式設計開發等。本文結合CDIO工程教育模式和理念,探討計算機硬件嵌入式技術的人才培養方向和方法,具體來說如下。
5.1學習嵌入式系統基本知識
CDIO工程教育模式強調對構思、設計、實現及運作等產品整個生命周期的研究和學習,而對于嵌入式系統來說,其構思、設計、實現及運作都離不開嵌入式系統的基本知識,因此,在計算機硬件嵌入式技術人才培養過程中,嵌入式基本知識的學校至關重要。
嵌入式系統大體可以分為三類,其一為傳統的實時多任務系統,即RTOS系統,主要包括Vxworks操作系統、Tornado開發平臺等;其二為嵌入式Linux操作系統,其不僅可以作為服務器的操作系統,在嵌入式領域也有著良好的應用前景,系統免費,支持的軟件眾多,這會大大降低嵌入式產品的開發成本;其三為Windows CE嵌入式操作系統,如Microsoft等,其進入嵌入式市場前景良好,Windows CE嵌入式操作系統雖然于近幾年才被研發出來,但卻能夠迅速搶占市場,尤其對于智能手機、顯示儀表等對界面要求較高,Windows CE嵌入式操作系統的應用有著良好的效果。通過對嵌入式系統這些基礎知識的學習,能夠讓學生全面掌握嵌入式軟件整體開發環境情況和開發平臺,形成對系統開發理性、直觀的認識[5]。
5.2 ARM技術及嵌入式微處理器
當前嵌入式處理器種類較多,例如ARM處理器、MIPS處理器及PowerPC處理器等,其中應用最為廣泛的處理器當屬ARM,ARM有著四個通用處理器系列,不同系列能夠提供的性能有所差異,但基本覆蓋了大多應用領域,有效滿足了不同應用領域的應用需求。以SecurCore系列為例,其專門應用于對安全等級要求較高的場合。因此,應當讓學生積極學習ARM技術及相關嵌入式微處理器結構,為后續產品設計研發實踐奠定基礎。
5.3指令系統與硬件電路設計
一般來說,ARM微處理器有兩種工作狀態,且其能夠在兩種工作狀態之間隨時切換,第一種工作狀態為ARM狀態,在這種工作狀態下,處理器執行的ARM指令為32位字對齊指令[6];第二種工作狀態為Thumb狀態,在這種工作狀態下,處理器執行的是Thumb指令,屬于16位半字對齊指令。兩種狀態下指令有著一定的關系,即Thumb指令集合為ARM指令集合的功能子集,但相較于等價ARM代碼來說,其能夠有效節省存儲空間,節省比例能夠達到30%-40%之間。
對于嵌入式技術來說,其軟硬件可以裁剪,因此應當做好硬件電路設計工作,通過有效的硬件電路設計來獲取最優硬件組合,提升嵌入式系統的硬件性能。
除了上述提到的說那個方面之外,數字電路、數據結構算法及匯編語言和編程語言等也較為重要,需要在計算機硬件嵌入式技術人才培養中有所側重。
六、結論
綜上所述,在計算機領域,嵌入式系統的應用越來越廣泛,計算機硬件嵌入式技術越來越受到關注,計算機嵌入式技術人才的培養應當以CDIO模式為指導,以市場需求為導向,以嵌入式技術發展趨勢為依據,合理選擇教學內容,培養先進的計算機硬件嵌入式技術人才。
參 考 文 獻
[1]蘇英.基于CDIO的微機原理與接口技術教學研究[J].中國管理信息化,2016(10):218-219.
[2]楊偉力 李偉民 楊盛毅.基于CDIO理念的嵌入式系統課程改革實踐[J].科教導刊(上旬刊),2016(06):56-57.
[3]徐武雄.基于CDIO的地方高校嵌入式系統仿真實驗室建設研究[J].中國電力教育,2012(19):98-99.
[4]王偉 王楊 孟煒 李明.變電站自動化IED設備嵌入式通信模塊的開發[J].科技資訊,2014(24):9-10.