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計算機硬件入門知識范文1
摘要：計算機硬件知識的教與學對于計算機專業的學生來說重要性是不言而喻的。由于教學資源缺乏，所以在教學實踐中學生很難在掌握理論的基礎上進行操作演練，這都給下一步深度教學增加很大難度，因此我們要廣開思路尋找適合當前教學境況的創新教學方法。
關鍵詞：計算機；硬件組裝；教學方法
計算機硬件組裝與維護課程是計算機應用技術的一門重要基礎課程，其主要任務是使學生了解計算機各種部件的分類、性能、選購方法，理解各主要部件工作原理、硬件結構、軟件安裝、相互聯系和作用，并能掌握微型計算機的組裝與簡單故障的維修方法。
由于計算機硬件安裝強調的是動手能力，按時以往傳統的教學模式，只能是紙上談兵。例如教師在講述CPU相關知識時往往要把CPU結構、功能、原理做為重點來講，而這些知識對職業學生以后的就業幾乎沒有任何作用，而對CPU的種類、廠家、性能、與其它部件的搭配等，這些對職業學生將來就業有用的，則介紹得不多。學生對這些理論并不是很感興趣，也很難記住這些知識，而等到他們就業時，這些理論已經過時了。同時由于學生缺乏動手能力的培養與訓練，畢業后走上工作崗位，即使面臨一些簡單的操作方面的問題也無從下手。相反，我們在一些電腦市場看到的工作人員往往沒有什么計算機學歷，但是他們對計算機組裝與維修非常熟練。他們通常的經驗是：做的多了、熟了，就會了，不需要懂得太多知識。這種現象使我們意識到計算機應用技術更要注重培養學生的動手操作技能。為此，我們應該在計算機應用專業進行大膽探索，引入一種以實際需求為教學目的的改革教學模式，培養適應社會需求的學生。
本課程的教學改革可以用以下的教學方法：
1．充分運用計算機技術輔助教學。由于教學資源缺乏，那么可以利用3DS MAX虛擬現實的技術來解決。學生不光可以在學校使用這一資源，也可以把這種輔助教學軟件帶回家進一步學習。我們可以用3DS MAX強大的建模功能，建立出計算機中的“CPU”、硬盤、顯卡、主板等核心硬件，并且每一個硬件完全對比真實實物建模，內部構造也要建模完成，這樣就可以節省大量資金和使用空間，可能剛開始做這些硬件模型需要一定的時間，但是一勞永逸，這些虛擬的模型造價遠遠低于真實硬件的價格，并能得到同樣的教學效果。不用像傳統硬件教學，在使用設備的時候搬來搬去，只需要一個U盤，你就可以擁有一個計算機硬件設備實驗室，便于教師隨身攜帶，去不同場合教學使用。學生放假也可以把這個“虛擬的硬件實驗室”帶回家，只要有一臺計算機，就可以在家中做練習，鞏固對知識的掌握。
2．充分運用項目教學法。在教學中，以社會的實際需求為標準，主要采用項目教學來構建教學模式。從學習者的角度說，項目教學是一種學習方法，特別適用于學習操作類的知識和技能，尤其適用于學習計算機應用方面的知識和技能。所謂項目教學法，就是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動，在這是指采取小組討論、協作學習的方式，以實際的任務來驅動學生的學習。同時還可采取多種形式來完成各個任務，比如：行動導向、小組搶答、網上模擬攢機、小組競賽等。行動導向的教學形式是：每次任務之前，老師在充分考慮學生和設備的安全問題之后，把任務直接下達給他們，每個小組從任務的計劃——決策——實施——檢查等各個環節都是獨立完成，中途有疑問的，老師給他們提供若干學習途徑：實習報告、網絡、老師的輔導、小組間的互助等。老師在巡視過程中，不斷記錄存在的問題或及時更正一些不當的做法，并對學生的操作過程做適當點評，最后由學生根據老師的點評繼續完善任務。通過完成任務，應用已有知識和掌握新知識，真正做到全面提高學生的綜合職業素養。
計算機硬件入門知識范文2
關鍵詞：比喻教學法、硬件系統、理論基礎
信息技術是一門理論與實踐聯系密切、發展迅速、實踐性強、應用廣泛的學科。只有掌握牢固的理論知識，才能更好的去參與實踐活動，實現理論與實踐的相結合。隨著計算機技術的發展，人類正步入信息時代，利用計算機及其網絡，負責任地獲取信息、處理信息和展示信息，是信息時代中小學生必須具備的素養之一[1]。教師作為知識的傳播者、課堂的組織者，要求教師具備良好的教學語言水平，因為語言作為課堂師生交流互動的重要手段，是課堂教學取得高效率的關鍵。比喻法教學是一種比較特別的教學方法，教師要善于運用語言技巧，以達到教書育人的目的。本文將比喻教學法用于計算機硬件系統教學中，取得較好的效果，現報告如下。
一、比喻教學法的含義
比喻教學法是一種打比方的方法，它將兩個本質上有異曲同工之處的事物相聯系。通常的做法是，選擇一個學生熟悉的事物，將其引申至未知或抽象的事物，達到讓學生更好地認識新事物的目的[2]。恰當的使用比喻教學法，能起到化繁為簡的效果，便于學生理解和記憶。
二、比喻教學法的重要性
計算機硬件系統相關知識的教學對象極其廣泛，包含初中生、高中生、大學生。對于處于這個偏遠山區的初中生來說，有一大部分從來沒有接觸過計算機，有一小部分同學會懂得計算機最基本基礎操作，極度缺乏對計算機相關理論知識的了解，就更不用說理論與實踐的相結合。但是在信息技術學科的教學中，又存在著大量的基礎性概念和理論知識，教師若是照著教材去講述相關知識，往往會使課堂變的枯燥、無味；也使得學生無法更好的掌握相關知識，提不起學習的熱情，影響整體的教學質量，曾經作為計算機專業的大學生是深有體會的。這時候若是能夠恰當的運用比喻教學法，把繁瑣、抽象的知識用通俗易懂、貼近生活的事物來描述，易于學生理解和記憶，極大程度提高了教學質量。
三、比喻教學法在具體案例中的應用
1、計算機系統的整體感知
在學習計算機硬件系統前，要對計算機系統有個整體的感知，為更好的學習相關知識打下基礎，教材對計算機系統給出的定義：計算機系統是由硬件和軟件組成的有機整體。硬件是計算機的實體部分，它由看得見摸的著的電子元件、各類光、電、機設備的實物組成。軟件是由人們事先編制的具有各類特殊功能的信息組成，它是看不見摸不著的。軟件的功能和作用是評價計算機系統性能的重要指標，同時軟件系統的發揮必須依托于硬件支撐，二者缺一不可[3]。為了使學生理解這一概念，我們使用如下方法類比。
我們把計算機系統，比喻成一個人類，那么計算機硬件就好比人類的軀體，是可以看的見摸的著的實體，計算機軟件就好比人類的靈魂、思想。是比較抽象的，是看不見摸不著的東西。一個人若是沒有思想，沒有靈魂是不行的，空有思想和靈魂也要依托于健康的軀體，只有二者統一才能說是一個完整的人，計算機系統也是如此（如圖3-1所示）。這種比喻以通俗易懂，貼近生活的事物闡述了計算機系統的構成，軟件、硬件的定義，以及二者相互協調，缺一不可的關系。
硬件：計算機系統里看得見摸的著的設備軀體：人體內，看的見摸的著的器官
軟件：各類特殊功能的信息組成，它是看不見摸不著的靈魂：指生命；人格，良心；精神、思想、感情等、它是看不見摸不著的
二者關系：軟件的功能和作用是評價計算機系統性能的重要指標，同時軟件系統的發揮必須依托于硬件支撐，二者缺一不可二者關系：一個人若是沒有思想，沒有靈魂是不行的，空有思想和靈魂也要依托于健康的軀體，只有二者統一才能說是一個完整的人
2、計算機硬件系統的學習
通過觀察計算機，結合多媒體電教工具的展示，引出一部計算機從外觀上看包含：主機、顯示器、鼠標、鍵盤、音箱、攝像頭、打印機、掃描儀等，除了主機以外的設備我們稱作“外部設備”。引出計算機硬件系統=“主機+外部設備”，主機=“中央處理器+內存儲器”，外部設備=“輸入輸出設備+外存儲器”（如圖3-2所示）。
圖3-2計算機硬件
懂得相關的知識體系，下面用比喻教學法來闡述相關知識，這里把計算機硬件系統比喻成人類的軀體進行講述，具體如下：
中央處理器CPU：CPU是計算機的核心，由運算器和控制器組成。就如同人類的大腦控制著我們的思想和言行一樣[4]。計算機的任何操作，都在cpu的控制下完成，運算器用來完成各種算術運算和邏輯運算；控制器的作用是分析指令程序、控制協調計算機各部件按程序指令工作。
存儲器Memory：分為內存儲器（內存）和外存儲器，是一個記憶設備，用來存放數據和程序的。好比人類大腦的記憶功能，當要用到的知識大腦里面沒有或者忘記了，才會去查看書籍。電腦也是一樣的，CPU根據不同的層級來訪問存儲器，先訪問內存儲器，然后才去訪問像硬盤、可移動磁盤等外存儲器。
輸入設備（Input device）：是計算機與用戶或其他設備通信的橋梁，是用戶和計算機系統之間進行信息交換的主要裝置之一。如同比人類的眼睛和耳朵，是人類溝通世界，獲得信息的主要手段之一。
輸出設備（output device）：是計算機的終端設備，把各種計算結果數據或信息以數字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。如同人類的手和嘴巴，把大腦要表達的信息表示出來。
主板Motherboard：硬件系統的其他部件全部都是直接或間接的通過主板相連接的。連接線：好比人類的骨骼、韌帶一樣把身體的各個器官連接在一起。
電源線和數據線：連接主板與各個硬件用的，電源線是電腦供電的途徑，數據線是負責主板和各部件數據的傳輸。就如同人的血管和神經，血管是血液流通的途徑，養活身體的各個系統；神經負責把大腦和骨髓個興奮傳送到各個器官。
計算機硬件知識的學習，各個部件的名稱、功能是重要的理論基礎。為了學生更好掌握相關知識，以圖表的形式更好的來詮釋比喻教學法（類比如表3-3所示）。
計算機硬件系統人類軀體（比喻描述）
中央處理器CPU：計算機的任何操作，都在cpu的控制下完成大腦：人類的任何行為，都是在大腦支配下完成的
存儲器Memory：記憶設備，存放數據記憶功能：記憶存放信息
輸入設備：計算機輸入數據和信息的途徑眼睛和耳朵：獲取外界信息的手段
輸出設備：表達計算機的信息嘴巴和手：表達自己思想
主板：連接其他各部件骨骼和韌帶：連接身體各個器官
電源線：為電腦供電的途徑血管：養活身體各個系統途徑
數據線：負責主板和各部件數據的傳輸神經：把大腦和骨髓個興奮傳送到各個器官
3、內存和硬盤的認知
剛剛接觸電腦的學生，對硬盤和內存的概念很容易混淆。內存是內部存儲器的縮寫，它是用來調取硬盤的數據供CPU處理，暫時存放數據。硬盤是外部存儲器的一種，是用來儲存所有的數據。我們用比喻教學法進行相關概念的闡述，如果把硬盤是倉庫，那么內存就可以理解成來倉庫提貨的貨車，CPU就象一個加工廠。倉庫是永久性存放貨物用的，貨車只把倉庫的東西運到加工廠進行加工，只是臨時存放貨物用的。經過這樣一比喻，便于學生理解，加深了學生對內存和硬盤的認知（類比如下表3-4所示）。
四、使用比喻教學法應該注意的事項
首先，比喻要以淺喻深，喻繁于簡，喻體要貼近生活，易于學生理解的。其次，比喻應當貼切、要能很好的闡述本體的特點。再次，比喻要用簡潔的語言去闡述，化繁為簡。最后，比喻要形象生動形象生動是對比喻的典型性和趣味性的要求。形象生動才能吸引人，才能活躍課堂氣氛，才能使學生在輕松中理解抽象、陌生的事物，才能取得較好的教學效果[5]。
實踐證明，把比喻教學法應用到計算機硬件系統的教學中，能使抽象知識具體化，使枯燥知識變得形象生動，易于學生掌握相關的知識，教學效果良好。教學有法，但教無定法。教師作為教育教學工作的組織者，應不斷的探索好的教學方法，應用到教學課堂中去，為做好教育教學工作而努力。
參考文獻：
[1]王曉東福建省中學信息技術[M]第1版福建教育出版社，20084
[2]徐學福論類比教學模式[J]廣西師范大學學報，1998年02期
[3]魏玉梅計算機組成原理[M]第1版西安交通大學出版社，20048
計算機硬件入門知識范文3
【關鍵詞】中職教育計算機教學創新能力
一、我國中職院校計算機教育現狀
目前我國中職院校的計算機教育現狀遇到的第一個問題就是中職學生在入學時的計算機能力參差不齊，隨著地區發展差異變大學生計算機能力差異也出現了擴大的趨勢。
由于現在我國高校和高職院校都在擴招，所以中職院校招生工作一定程度上受到了影響，這種背景下我國中職院校學生素質和學習能力、態度都較低，這也就不利于我們開展計算機教學工作。而學生對于計算機的了解只停留在網絡聊天與游戲上，也導致了我們的計算機教學陷入尷尬。
其次就是目前我國中職院校老師結構和素質能力都有待調整，因為計算機科目不同于其他基礎課程，需要老師具備較高的專業能力和水平才可以完成計算機教學。尤其是對于計算機這樣一門更新較為頻繁的科目來說更加要求老師隨時更新自己的知識儲備，根據最新計算機發展來更新教學理念和內容。但是因為中職院校師資力量較為薄弱所以很多老師在走上計算機教學崗位之前都沒有經過專業計算機教學，更是有很多老師是從其他科目轉來的，憑借自己的經驗和記憶進行計算機教學，這就給學生計算機能力的提高帶來很多影響。
最后就是計算機教學的硬件設備質量較差，目前我國教育體系中政策偏向于高等教育和基礎教育，中職教育的政策支持和政府撥款等都有較多困難。所以很多中職院校的計算機硬件建設非常落后，給計算機教學帶來重重問題。
二、如何提高中職學生計算機創新能力
2.1激發學生的學習興趣和積極性
對于中職院校學生來說，要非常重視新知識引入環節的設計，因為知識導入環節的質量會直接影響到學生的學習興趣與積極性。尤其是對于計算機這樣一門入門簡單但是學習難度逐步提高的科目來說，只有在引入教學時充分激發出學生的興趣和積極性才可以讓他們長久的保持學習動力。在這方面我們可以利用多種動畫、圖片或視頻方式來進行導入，在播放完有關資料之后問同學們是否愿意自己制作出精美的圖片或視頻，在激發出學生的斗志和信心之后開始對計算機知識的講解。
2.2提高中職計算機老師專業能力和教學水平
目前中職院校計算機老師存在的兩個問題，第一是有教學水平但是計算機能力較低導致無法教會更多知識，第二就是老師為計算機專業畢業但是沒有教學經驗從而無法將自身計算機能力傳輸給學生。同時因為計算機教授內容更新速度極快，這也是其他科目都不存在的。這就要求計算機老師需要通過學校組織、自行組織或參與國家安排的培訓不斷更新計算機知識儲備。
在提升中職院校老師計算機教學水平方面，學校管理層還需要重視師資力量的建設。根據筆者調研，目前中職學校在組織培訓和深造方面并沒有重視計算機老師這一特殊群體，而也有部分學校的計算機老師在擔負較重的教學任務同時還需要負責學校文件制作或學校網站維護、視頻、圖片制作等任務。
2.3任務驅動教學的使用
計算機硬件入門知識范文4
摘要：本文介紹了非計算機專業硬件課程的現狀和內容的設計情況，探討了如何在硬件教學中改革教學法和教學手段，培養學生的學習興趣和動手能力，從而提高學生自主學習，主動分析問題、解決問題的能力，真正達到學有所得，學有所用。
關鍵詞：非計算機專業；硬件教學；引線法；案例教學
中圖分類號：G642
文獻表示碼：B
1引言
“計算機硬件技術基礎”課程是工科專業的必修課程，課程的任務是通過對微機的基本組成、工作原理、接口電路及硬件的連接等知識的學習，使學生掌握分析問題、解決問題的方法，結合上機實踐，使學生掌握計算機硬件基礎知識和簡單的硬件設計知識，為培養和提高學生的動手實踐能力和以后學習其他計算機知識打下基礎。
2硬件課程現狀分析及教學內容
2.1現狀分析
對于非計算機專業的硬件課程的教學，不同于計算機專業的硬件教學。
(1) 學時較少，任務繁重。本課程內容實際上包括計算機專業的“匯編語言”、“微機原理”和“接口技術”三門課程，雖然是基礎的教學，但內容非常多，對于非計算機專業的學生來說要利用較少的學時而面面俱到，學精學透，不可能也不現實，但要想真正的能讓學時系統的掌握課程的精華也不能任意的割舍，因此如何精選內容、調動學生積極性顯得非常重要。
(2) 基礎薄弱，懼怕學習。學習硬件課程之前要求學生掌握電子電路等先修課程，對于非計算機專業的學生來說他們通常只學習了文化基礎和C語言，因此基礎相對薄弱。學生害怕計算機硬件的學習，書發下來，一翻看內容就對它產生了恐懼的心里，尤其是去打聽上屆的師兄、師姐，如果以前不及格的學生多，他們會產生心理負擔很重，還沒學就患得患失，學習的目的就是為了及格，很難去培養學生的分析問題和解決問題能力，更不用說創造能力。
(3) 毫無興趣，學習無用。學生對于硬件的學習毫無興趣、枯燥乏味，由于許多硬件知識沒有實物對應，比較抽象，邏輯性強，理解起來有一定困難，因為不喜歡，所以不懂，因為不懂，所以更不喜歡，形成了強式惡性循環。硬件更新很快，現在都是奔騰6的時代了，還講8086/8088，覺得內容陳舊，毫無興趣。辛辛苦苦學習下來，覺得毫無用處，根本提不起一丁點的興趣，學文化基礎能懂得電腦的操作，學習C語言還能考個計算機等級證書，學了硬件課程，如果以后不從事電子電路設計，沒有任何用處，即使從事電子電路設計所有的知識也要從頭開始。
為了解決上述問題，必須要精心設計講課內容，充分調動學生積極性，讓學生自己去發現，去學習，必須真正的把授之以魚改為授人以漁。
2.2內容簡介
為了使學生能從應用角度出發，在理論和實踐上掌握微機的發展、微機系統的基本組成和工作原理、存儲系統的層次結構、匯編語言程序設計以及接口電路的應用，建立微機系統的整體概念，并考慮到學生本身的特點，本課程學時和內容安排如下：
本課程共48學時，其中講課28學時，上機實驗20學時，上機的內容基本上是以匯編語言為主。課程內容包括：計算機基礎知識、數字電路基礎、中央處理器CPU、存儲器、8086匯編語言指令系統、匯編語言程序設計、I/O接口和總線、中斷系統、DMA控制器和典型的接口芯片、模數(A/D)和數模(D/A)轉換共11章教學內容。課下組織學生去學計算機的組裝、當前芯片最新發展技術動向、單片機原理和設計，以作業的形式組織學生學習和研究。對學生能力培養的有如下要求：
(1) 對計算機系統有更完整的認識；
(2) 掌握微型計算機的結構、工作原理及接口知識；
(3) 掌握匯編語言基本知識，具有一定編程能力；
(4) 能解決實際工作中遇到的計算機硬件方面的問題。
3教學過程的探究
3.1目標明確，確立學習信心
為了能使學生有學習的信心，首先讓學生明確，課程內容的特點，只要努力肯定能學明白，能學懂，戰略上蔑視敵人，戰術上重視敵人。加大平時的得分比例，使學生重視平時的學習和平時作業的完成，讓學生不必背著怕不及格的負擔去學習，讓學生知道只要學就能學會，只要學就不必擔心期末的考試的問題。良好的心理是成功的一半，讓學生有好的心理暗示，正向的暗示和引導學生去完成硬件課程的學習。萬事開頭難，給學生一個好的積極向上的開頭，良好的開始是成功的一半，有了兩半的成功，相信自己一定能學好的。
3.2教學內容采用引線法，神奇化易
華羅庚曾經說過：“神奇化易是妙算，易化神奇不足提”。對于教學內容采用引線法，把硬件的內容穿成串，讓學生通過一根線，把所有的內容連起來，使學生有信心和毅力把硬件知識掌握和理解。
教學的主線就是CPU，CPU也是計算機的核心，真正的中央處理單元，通過對CPU的前因(來源)后果(應用)的描述，把整個知識聯系起來，把復雜的問題簡單化，掌握本質，理解精華。課程內容線圖如圖1：
3.3實驗內容采用案例教學
匯編語言的實驗部分采用案例教學法：把所有的實驗分成4個案例，案例1順序程序設計，案例2分支程序設計，案例3循環程序設計，案例4綜合程序設計，每個案例包含3個小模塊，第一個是老師講解領著學生去完成，第二個是學生自己完成，教師進行指導，第三個是課下作業，完成后要求寫成實驗報告，實踐證明這種方法取得了好教學效果。除了完成四個案例對應的實驗報告，鼓勵學生根據自己的能力編一些優秀的作品，由于學生的本身條件制約，雖然學生的作品水平一般，但學生認為收獲很大，起到了良好的教學效果。
匯編語言調試環境采用Emu8086。Emu8086是純Windows環境下的調試工具，集編輯、編譯、調試等功能于一身，可以方便的操作，容易看到內存的變化、寄存器的變化，利用他可以隱藏匯編語言的低層細節，把重點精力放到對語言本身的理解和掌握上，入門更快，掌握更好，質量更高。Emu8086的界面如圖2。
3.4課外作業突出培養興趣，走出去，帶回來
利用學生對計算機組裝感興趣這一特點，充分利用資源優勢，培養學生學習興趣。沈陽市三好街是中國四大計算機市場之一，派學生去調研了解計算機硬件的最新、最準確、最及時的行情和了解如何對硬件進行組裝，并且讓學生去選聽焦老師的硬件組裝課程，使學生在“庖丁解?！敝跋戎酪幌屡５男螤睿瑢嵺`證明這對學生對課程的總體認識起到關鍵的作用。
精心設計和布置課外作業，因勢利導，有利于對硬件知識的把握。如讓學生分組調研最新的CPU類型等作業的布置。鼓勵學生參加課外活動小組，這學期我班就有一名學生被選入東北大學機器人競賽的團隊里，參加2009年在日本舉行的世界機器人大賽。
3.5充分利用網絡資源
東北大學計算機中心是省級教學示范中心，擁有先進的計算機和網絡的資源優勢，充分利用網絡資源，找到自己需要的資料。
網上交流，有不會的問題的及時反映出來，及時解答。利用文化基礎或C語言的網絡平臺可以下載課件和提問，2009年我校的畢博blackboard平臺對所有教師開放，利用這一平臺建設硬件的課程體系，將會起到更為理想的作用和效果。
Baidu是你永遠的老師，隨時有不會的問題，隨時問這個老師，他會告訴你所有的答案。學習積極性和興趣非常重要，興趣是最好的學習動力，百度是學生永遠的老師，讓學生充分利用一個興趣和一個永遠的老師，培養了學生自主學習、查找資料的能力，也提高了學生的分辨是非的能力，起到了事半功倍的效果。
3.6建立考試題庫，把好質量關
對于學生的最終成績包括實驗報告、平時作業，當然還包括了最后的期末考試。建立了硬件考試系統的題庫，
隨機選擇考題，通過考試系統來檢驗學生的學習效果?？荚嚱Y果表明學生取得了好的成績，沒有不及格的情況發生。
4總結
通過對課程內容的設計，對學生的興趣的調動，學生變被動為主動，讓學生去調研，不僅順利的完成了教學任務，使學生能發現問題，思考問題，進而解決問題，學生反映良好，取得了好的成績，學生通過率達到了100%，消除了不及格的問題。
參考文獻：
[1] 高曉興,焦明海. 計算機硬件技術基礎[M]. 北京:清華大學出版社,2008.
計算機硬件入門知識范文5
關鍵詞：計算機組成原理；教學方法；教學研究；教學實踐
作者簡介：李濟生（1957-），男，山西晉城人，北京交通大學計算機學院，副教授。（北京 100044）
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0123-02
“計算機組成原理”是計算機專業的一門核心課程，在整個課程體系中具有承上啟下的作用。學生通過本課程的學習，不僅能掌握計算機硬件系統各部件的內部結構和工作原理，而且還能掌握計算機硬件系統的分析和設計方法，為后續學習硬件課程或軟硬件結合的課程打下良好的基礎。
一、 課程教學面臨的困境
作為計算機專業的一門核心課程，如果沒有很好的教學效果，不僅會造成學生對課程的學習達不到教學要求和目標，而且也會造成學生對后續硬件課程的學習產生畏懼心理。出現這些問題的主要原因是：
1.課程的入門難度較大
“計算計組成原理”是計算機專業學生真正面臨的第一門專業基礎課，起初學生往往帶著極大的興趣和信心投入到課程的學習中來。但隨著課程的進行，課堂的缺課率逐步增加，有一些學生甚至在課堂上表現出思維遲鈍和跟不上課程進度的現象，加上硬件課程又不像軟件課程那樣容易進行實驗驗證，課后就不能及時通過實踐的方法對理論知識進行消化和再認識，隨著時間的推移，學生對知識點的理解和掌握欠賬增多。另外，學生常常習慣于采用軟件的學習方式來學習硬件，不能正確認識學習軟件和硬件在學習方法上的差異，從而造成思維方式的錯位。如果教師再不能對繁多和零亂的知識點及時準確地歸納和總結，很容易造成一筆糊涂賬，從而使學生在硬件課程的入門上會遇到很多困難。
2.學生普遍畏懼硬件課程
在大學教學中，硬件課程教學效果普遍不如軟件課程，就是學習較好的學生也普遍反映該課程比較難學，其主要原因如下：其一是該課程涉及的知識面廣、概念多，其工作原理講解又比較抽象，學生對其工作過程缺乏感性認識，理解起來比較困難。[1]其二是不能找到準確的方法對所學知識點進行歸納和總結，很難區分各知識點之間的關聯性和適用性，很難通過貫通知識點來把握課程知識的體系結構。其三是學生已經學到的軟件還沒有涉及對硬件的編程，因此很難理解軟件和硬件的互動關系，再加上對硬件的操作又很難產生與軟件一樣的直觀效果，學生普遍對硬件課程學習有畏懼心理。
3.課堂教學師生互動偏少
由于課程涉及的概念很多，就是對同一個概念也可能因為涉及計算機硬件部件的不同，其解釋也略微不同，而學生又很難在它們之間進行區分并建立聯系。例如，“異步”的概念，在串行通信中有“異步”的概念，在動態存儲器的刷新中有“異步”的概念，在總線的控制中也有“異步”的概念等等。另外，教師為了在有限的課時里講清楚一個又一個的概念和知識點，容易采用以講授為主的“填鴨式”教學模式；而學生又不得不被動接受一個個抽象的概念。課堂上缺乏教師與學生的互動，導致學生中的很多問題不能及時得到解決，日積月累問題越來越多，學生就越來越不敢與教師互動，這種惡性循環極大地挫傷了學生的學習積極性。
教學過程中的歸納和總結偏少也是造成學生感覺沒有頭緒的重要原因，雖然學生學了很多課程內容，但他們并不能有效地對這些知識點進行分類和歸納，也很難總結出各知識點之間的相互作用和區別，不能及時將所學知識消化和吸收。
4.實踐環節相對較弱
課程的實踐環節大多根據幾個重要的章節設置了一些驗證性的實驗，實驗內容也無法覆蓋所有的知識點，再加上實驗與講課之間也很難做到無縫連接，學生很難及時將不懂的問題通過實驗的方法解決。因此，知識點的講授和理解之間缺乏有效載體，很多零亂的知識點只能通過抽象思維方式進行理解和掌握，造成了學習難度大。這種不能通過有效途徑對課程整體知識有效把握的局面，學生很容易喪失學習的積極性。
二、教學改革的探索與實踐
前面提出了很多課程教學中存在的問題，解決這些問題不能靠某種特定的方式，而必須要采用綜合整治的方法。
1.盡快幫助學生走出困境
大部分學生對電腦都感興趣，但他們對計算機的認識僅僅停留在表面上，比如喜歡玩游戲、愿意熟悉一些陌生的軟件等，但缺乏對計算機內在知識的認識和了解。眾所周知，計算機處理復雜運算非常容易，而做一些辨識工作就不那么容易；而人腦正好相反，這正是計算機處理問題與人腦處理問題在功能上和方法上的區別所致。例如，人的視聽觸覺所獲取的資料與其識別的結果具有相當大的關聯性，甚至認為結果是必然的；而計算機則不同，它在獲取資料與得到結果之間需要進行大量的數據處理，這個過程對人腦是顯然的，而對計算機不是顯然的。學生經常問到的問題完全是人腦的思維方式與計算機的思維方式的差異所致，因此在步入課程初期，教師要注重講解計算機處理問題的思維方式與人腦的思維方式上的相同與不同，造成這種思維方式差異的原因，教會學生如何用計算機的思維方式思考和解決問題。另外，還要注意調節課程的進度，并注重采用啟發式教學方式來激勵學生增強發現和探索問題的興趣，[2]盡快幫助學生走出困境。
2.面向問題的教學方法
面向問題的教學是指教師有意識地提出一些需求、現象或問題，引導學生主動去思考、探索與討論來解決這個問題，使學生完成一個根據需求提出方案和解決問題的過程，讓學生真正成為教學過程中的主體。[3]例如，在講解計算機的中斷系統時，可以先提出問題：當某個外部中斷發生時，CPU是如何進入相關的中斷服務程序？讓學生去思考并提出解決這個問題的方案。由于學生在高級語言里都學過函數和過程的概念，他們很有可能會結合自己的編程體會提出與函數調用類似的方法。由于函數被調用的位置是固定的，而中斷服務程序被調用的位置是隨機的，這就引出如何解決在隨機位置上調用服務程序的問題，從而提出中斷失量的概念。通過這種問題式教學方式，學生不僅理解了中斷和過程調用的差異，也掌握了中斷調用的完整過程，并且很容易幫助學生建立起一些重要的概念。
3.教學內容的人性化教學方法
教學內容的人性化教學是將課程的某些內容用人性化的方法進行關聯和比喻，從而將很多抽象的概念和理論形象化、生動化，并用人性化的方法解決，使學生掌握的知識更加牢靠。例如，在講解計算機通信的調制解調問題時，可以用人們如何穿過很狹窄的通道進行比喻。當人在進入狹窄的通道時一定要側過身來，這就是信號的調制，離開通道時一定要轉回身恢復到正常，這就是信號的解調；調制和解調的實質就是保持信息不變的情況下，使通信信號窄帶化，從而解決寬帶信號在窄帶信道中的數據傳輸問題。還例如：在講解存貯器的擴展時，用磚砌墻來進行比喻；一塊磚相當一個存儲器芯片，墻相當于擴展后的存儲空間。磚在水平方向的擴展相當于位擴展，而在垂直方向的擴展為相當于字擴展，磚在水平方向和垂直方向的延伸就砌出了一塊墻，這就是存儲器字位擴展的概念。磚與磚之間的連接必須緊湊而不能重疊，這就引申了地址空間的連續性和不可重疊性概念，再通過分析存儲器片內地址和片間地址連續變化時所表現出來的特點，就能從技術上說明地址的連續性和不可重疊性的實現方法，學生就能很容易地掌握主存儲器地址空間的構成方法。
4.重視歸納和總結以強化課程的知識體系
歸納總結的目的就是將一些零亂的知識點分類歸納出有條理、知識結構清晰的概念和課程體系，以便學生掌握和記憶。歸納總結要遵循由復雜零亂抽象到復雜具體，再由復雜具體抽象到簡單具體的過程；這個過程就是知識消化和吸收的過程，也是將一本厚書變成薄書的過程。
歸納總結要貫穿于每一章和各章之間，要讓學生知道他們在學什么，哪些地方已經學明白了，哪些地方還需要進行充實；各章的知識點有哪些，它們之間有什么關聯；如果合上了教材，是否還能說清楚各章的重要知識點。如果對課程的歸納總結及時、深入和透徹，學生就不會感覺到所學的知識點雜亂無章，也不會在結課后還不知道課程的知識體系。因此，歸納總結要貫穿于整個教學過程中，以強化學生的知識體系。
5.增加專題討論環節，彌補實驗內容不足
專題討論是課程知識點升華的重要過程，專題應以每章的主題或章節之間的關聯主題作為內容。專題可由教師指定或者由學生設計，但要注意學生設計題目的合理性和可操作性，要以最大限度地調動學生的主觀能動性為前提。根據時間的要求可以選擇專題報告和專題討論等形式，以分組方式組織學生。專題報告應要求學生在課后完成，專題最好能夠通過實驗進行設計和驗證；學生通過專題討論，歸納和總結相關專題的知識點，解析它們之間的關聯度，再通過相關的實驗設計和驗證能將相關知識升華到一定的高度，同時也可以彌補實驗內容不足的缺陷。專題討論應包括：選題、查閱資料、分組討論、規劃方案、設計與實驗、撰寫專題報告等過程。
學生完成專題報告后，教師要對完成情況給予準確的總結和評價。對于順利完成專題的學生組，要給予充分的肯定，并指明他們的不足和下一步應該努力的方向；對于有困難的學生組，要明確他們的知識結構中存在的缺陷，解決問題時所選擇的不合理方法，同時也要指明今后應該努力的方向。[4]通過總結和評價，學生明白完成這個專題所要掌握的知識，始終保持高昂的學習積極性。
三、結束語
本文針對“計算機組成原理”課程在教學中存在的問題，從教學方法上進行了探索，并提出了一系列解決方案和改革思路，經過多年的實踐和不斷改進，取得了較好的教學效果。實際上，對課程教學方法的研究需要一個長期的探索和實踐過程，探索并實踐出一種有效的教學模式，對幫助學生掌握本課程的知識點，建立正確的課程知識體系，進而培養學生對計算機硬件系統的認知能力、設計能力和創新能力是非常有意義的。
參考文獻：
[1]胡曉婷，王樹梅，任世錦，等.提高計算機組成原理課程教學效果的途徑與方法[J].計算機教育，2011，（22）：97-100.
[2]王金祥.啟發式教學在計算機組成原理教學中的應用[J].科技信息，2011，（31）：286-287.
計算機硬件入門知識范文6
[關鍵詞]計算機；故障判斷；維修
中圖分類號：TP312 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0330-01
一、比較常見的計算機硬件問題
計算機的硬件系統是由許多配件組成的，主要有主板、cpu、內存、顯卡、電源、硬盤、鼠標、鍵盤等，它們通過數據線或接口、插槽相互連接，當連接有問題或者配件損壞時，就會引發故障。主要有以下故障：
（1）CPU故障。CPU故障主要表現為開機自檢時顯示的工作頻率不正常、超頻、頻繁死機、開機后斷電等現象。CPU發生故障的主要原因包括散熱系統工作不良，CPU與插座接觸不良，BIOS中有關CPU高溫報警設置錯誤以及針腳斷裂等。
（2）主板故障。主板故障主要表現為主機無法加電、屏幕無顯示或藍屏、開機報警、無故重啟或者死機等現象。主板故障出現的原因主要包括靜電、濕度和灰塵對主板的影響，及主板上插件帶電插拔。
（3）硬盤故障。硬盤故障主要表現為BIOS不能正常識別硬盤，讀取硬盤中數據報錯，以及硬盤發出非正常聲音等現象。硬盤產生的故障原因主要包括數據線接觸不良，硬盤老化及磁道或者扇區損壞等。
（4）內存條故障。內存條故障主要表現為開機不顯示、藍屏、內存不足、重新啟動，以及系統不穩定等現象。內存條發生故障主要是因為靜電、灰塵或溫濕度的影響，使得內存條與其對應的插槽之間接觸不良。
（5）顯卡故障。顯卡故障主要表現為：顯卡驅動程序丟失，顯卡參數不能設置和修改，顏色顯示失真，有雜點、花屏等現象。產生顯卡故障的主要原因有顯卡與主板之間接觸不良，主板插槽存在問題，顯示器被磁化，顯卡的數據線接觸不良，顯卡損壞及顯示器自身的故障。
（6）電源故障。電源故障主要表現為電源被燒毀、電源輸出不穩定、死機、需要多次才能開啟、開機報警但計算機能啟動、主機不加電、開機不反應等現象。電源產生故障的原因受空氣濕度和灰塵影響和電源負載能力差等。
（7）人為故障。沒有按照正確的方法使用、維護計算機，例如帶電拔插設備、設備之間錯誤的插接方式、不正確的BIOS參數設置等均可導致硬件出現故障，有時也會因為外力碰撞、進水等導致故障。
二、計算機硬件故障的檢修原則和注意事項
當計算機的硬件部件出現故障時，切不可盲目地進行維修，必須遵循一定的維修流程，只有這樣才能更快、更好地進行維修。下面介紹計算機硬件故障檢修時，需要遵循的基本原則和注意的事項。
2.1 檢修原則
（1）當電腦出現故障，首先確認是否因硬件原因而引起。計算機系統是由硬件和軟件組成的，在使用中出現的是軟件故障。應先從軟件和操作系統上分析，通過工具軟件或檢測軟件排除軟件故障的可能，然后再開始檢查硬件的故障。
（2）重新拔插各板卡、接頭和數據線，當這些部分接觸不良時，就會起故障。
（3）先從外設找故障，后從主機找故障，逐步縮小查找范圍，最終找到故障源。
2.2 注意事項
計算機是精密度和集成度較高的電子產品，在維修時一定要保持潔凈、明亮的維修環境，并要遠離電磁環境。
三、計算機硬件故障常用檢修方法
（1）目檢法：即感觀診斷，是指在檢修故障時，通過眼、耳、手、鼻等感官，采用望、問、聞、切等方法，來了解故障產生的原因和判斷故障所在的部位。
望：觀察電路元器件的顏色與形狀，是否有變色或變形。
問：使用者操作計算機產生故障發生的前后情況，有無人為原因如搬動、機器冒煙、有無異味出現等情況。
聞：兩種含義，一是用鼻子聞氣味；二是通電后用耳朵聽。如聞到燒焦的氣味，很可能是元件燒毀或線路燒斷；聽到異常的聲音，就說明轉動部分即風扇、硬盤電機等機械部分存在問題，或供電不良、負載過重從而產生高頻電流聲。
切：即觸摸的意思，讓硬件設備工作一段時間后，再用手觸摸易發熱部位，感覺溫度是否異常，如果該發熱部件不發熱或某部分異常過熱，都說明存在問題。
（2）清潔法：很多計算機硬件故障是由于計算機使用一段時間，空氣中的漂浮物積聚的灰塵進入主機內元器件上導致的，可以打開主機箱用軟毛刷、吹氣球等，清潔計算機內部灰塵，重點是CPU散熱風扇和散熱片上的灰塵，可以用普通的橡皮擦清潔板卡的金手指，排除接觸不良引起的故障，內存條和顯卡上金手指部分是最容易出現問題的地方。
（3）最小系統法：可分硬件最小系統法和軟件系統最小法。硬件最小系統法的硬件由電源、主板、CPU和內存等組成，通過連接顯示器，查看能否正常顯示，判斷計算機的核心部分能否正常工作。
（4）屏蔽法。屏蔽法主要是屏蔽主板某個功能模塊或某個功能模塊的部分功能，方式有兩種，一是硬件屏蔽，它主要是將某個功能模塊的工作必要條件屏蔽，甚至將功能模塊取下；另一種是軟件屏蔽，如在BIOS設置中屏蔽USB端口、打印口或集成網卡、聲卡等設備。
（5）替換法。替換法是當前最為簡單且行之有效的重要方法。主要是針對無法確定的故障（有多種可能的故障），試探性地更換某一部件，然后觀察現象，判斷是否由該部件引起。使用此法需要遵循以下幾個原則：
1、根據故障現象，有針對性的替換，不可盲目替換。
2、應由簡到繁的順序，即由易換的、簡單的、成本低的零部件入手。
3、要對平時發生硬件故障高的部件先行替換。）
四、計算機硬件的日常維護與保養
（1）計算機的日常使用要保持一個良好的使用環境。主機的良好使用環境一般要求避開化學氣體、潮濕、灰塵等污染源的環境，并且環境溫度不能太高，還要有良好的通風環境，顯示器和機箱孔附近不要擺放物品，以免阻擋通風。
（2）顯示器的日常維護。顯示器是靜電設備，極易吸塵，所以需要對顯示器進行定期除塵。在擦顯示器屏時最好不要使用酒精類的化學溶劑，因為出廠時，屏幕表面涂有一層保護屏幕的膜，用化學溶劑會造成一定的損害，最好的辦法是用無塵布蘸上一點清水擦拭。平時不要把盛有水的器具放在顯示器周圍，避免水流進機內造成短路，使元器件損壞。若要搬運顯示器，應先關機，然后將電源線與信號電纜線拔下，以免造成接口電路元件損壞。
（3）硬盤的維護與保養。注意三防即防靜電、防震動、防沖擊。
（4）不要頻繁的快速開關計算機電源。一般來說，電腦的開關電源在關機之后，其內部都會有一個恢復過程，這時如果立刻重新開機會損壞電源，所以一般需要等待6秒以上再重新開機，這樣不至于對電源造成損壞。
（5）注意定期給計算機通電。計算機在長期不用時，它的接插件很容易產生接觸不良的現象，里面的蓄電池也極易損壞。所以，要經常通電使用，有利于計算機的使用年限。
五、結語
當計算機出現故障時，我們要做到不要慌張，首先對故障進行檢查判斷，是軟件故障還是硬件故障，再進行維修。如果想讓計算機長期使用，就必須養成對計算機進行定期的維護和保養，養成以上提到的方法。確保計算機正常運行，更好地服務于我們的生活與工作。
