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計(jì)算機(jī)硬件的基本部分范文第1篇

關(guān)鍵字：計(jì)算機(jī)硬件；維護(hù)；創(chuàng)新管理

作者簡(jiǎn)介：季一鳴（1989-），男，江蘇鹽城，碩士，初級(jí)工程師；研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用

一臺(tái)計(jì)算機(jī)的使用壽命和其是否被經(jīng)常性地進(jìn)行維護(hù)息息相關(guān)。在計(jì)算機(jī)的實(shí)際使用過程中，不定期地對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行維護(hù)，可以有效預(yù)防和避免計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，給正常的工作帶來負(fù)面影響，保證計(jì)算機(jī)可以較長時(shí)間都處于正常高效的工作狀態(tài)中，因此日常工作之余對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行硬件維護(hù)是十分必要的，也是十分重要的。

1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

所謂計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，主要是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的各個(gè)物理設(shè)備，一般而言計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備主要由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、控制器和運(yùn)算器構(gòu)成，一般包括有常見的鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、內(nèi)外存儲(chǔ)器、主機(jī)中的主板、CPU以及各個(gè)電源等等，硬件之間以總線結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行相互連接，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)行的基礎(chǔ)物質(zhì)設(shè)備。計(jì)算機(jī)硬件故障主要是指由計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的機(jī)械故障、接觸不良、電氣或安裝不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌挠?jì)算機(jī)硬件設(shè)備發(fā)生的物理性故障。

2計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生故障的產(chǎn)生因素

計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生故障通常有兩大原因，一是來自計(jì)算機(jī)內(nèi)部因素，二是計(jì)算機(jī)外部因素所致，這兩方面的因素都有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生物理性故障，而一般又以計(jì)算機(jī)內(nèi)部因素最為常見。

2.1計(jì)算機(jī)內(nèi)部原因

計(jì)算機(jī)中各類電子元器件故障。計(jì)算機(jī)中的各類電子元器件和其他配件的質(zhì)量及制作工藝等都會(huì)影響計(jì)算機(jī)硬件的使用和壽命，元器件的損壞、性能降低等都可能會(huì)使計(jì)算機(jī)無法正常工作。機(jī)械故障。機(jī)械故障一般產(chǎn)生于計(jì)算機(jī)設(shè)備中，如計(jì)算機(jī)某些零件或者部件的損壞，零件的變形、斷裂、間隙增大以及固定零件的松動(dòng)等都屬于機(jī)械故障，這類故障一般容易發(fā)生且易于排除。

2.2計(jì)算機(jī)外部原因

來自計(jì)算機(jī)外部的因素也經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件故障從而使得計(jì)算機(jī)無法正常工作，如計(jì)算機(jī)長時(shí)間處于過過多的灰塵、靜電、潮濕的環(huán)境、外部電壓不穩(wěn)、開關(guān)電源質(zhì)量較差、計(jì)算機(jī)使用者沒有經(jīng)常性的硬件維護(hù)等習(xí)慣等都有可能導(dǎo)致硬件設(shè)備故障。

3計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的基本原則

（1）由易到難進(jìn)行排查。計(jì)算機(jī)硬件一般種類較多，一些很容易被忽略的電源問題、設(shè)備連接等都有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無法正常工作，因此計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)問題的原因往往極為復(fù)雜，可能是某一原因也可能是多種原因?qū)е碌模缥覀兤綍r(shí)常見的電腦黑屏故障，其就可能是顯示器電源問題、顯卡松動(dòng)、硬盤數(shù)據(jù)錯(cuò)損壞等原因?qū)е?，因此?dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生硬盤故障后，首先從最簡(jiǎn)單的原因逐一排查，然后再向稍微復(fù)雜的方向進(jìn)行考慮排查，如此可有效節(jié)約時(shí)間，提高硬盤問題解決的效率。（2）由外到內(nèi)進(jìn)行檢查。計(jì)算機(jī)硬件故障發(fā)生后，應(yīng)首先從檢查計(jì)算機(jī)設(shè)備入手，如先查看計(jì)算機(jī)電源是否正常、是否有設(shè)備連接松動(dòng)等，然后再一步步向主機(jī)進(jìn)行排查，有時(shí)候計(jì)算機(jī)無法正常工作可能是由插板解除不良等這種簡(jiǎn)單的小問題所致，進(jìn)行排查的時(shí)候不可對(duì)其進(jìn)行忽視。

4一些常用的硬件維護(hù)方法

掌握一些常用的硬件維護(hù)方法可快速排查計(jì)算機(jī)硬件故障發(fā)生部件等，對(duì)于進(jìn)行有效的計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)有事半功倍的效果。（1）觀察法：觀察法主要是工作人員采用看、聽、摸等方法來觀察和判斷計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備可能產(chǎn)生故障的部件以及原因，一般看主要是觀察計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境、外部連接情況，查看計(jì)算機(jī)顯示器上所顯示的信息，操作系統(tǒng)、軟件安裝等方面的情況；聽主要是聽計(jì)算機(jī)主機(jī)里的CPU、風(fēng)扇等的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，硬盤工作以及設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的警報(bào)聲等；摸主要是用手檢查CPU、顯卡等是否有過熱的情況，各個(gè)設(shè)備的鏈接是否完整等，這是硬件日常維護(hù)的基本方法。（2）插拔法：插拔法也是一種常見的排查硬件設(shè)備的方法，主要是來拔掉然后再重新插入各個(gè)設(shè)備，主要檢查故障是否由設(shè)備接觸不良、松動(dòng)等情況引起。（3）硬件替換法：替換法是指通過替換可能產(chǎn)生故障部位的硬件設(shè)備來確定故障點(diǎn)的方法，如果在硬件替換后計(jì)算機(jī)可正常工作，則可以確定故障發(fā)生的原因和部位。（4）逐一排除法：逐一排除法是指逐一對(duì)硬件進(jìn)行排查以檢查發(fā)生故障的部件的方法，一般情況下需要保證計(jì)算機(jī)可正常啟動(dòng)的基本部件如電源、主板、CPU等最基本的硬件模塊，然后逐一增加硬件，如果發(fā)生故障，則可以確定發(fā)生故障的部件。

5計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的維護(hù)及創(chuàng)新管理

在對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)，應(yīng)按照計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的五大組成部分來進(jìn)行逐一維護(hù)，尤其是對(duì)硬件設(shè)備中的核心元件如CPU、內(nèi)存等要尤為重視。

5.1CPU維護(hù)及故障排除

對(duì)在設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障解決的過程中，要實(shí)現(xiàn)了解相關(guān)硬件設(shè)備的規(guī)格參數(shù)，對(duì)各個(gè)硬件常見的故障等有基本的了解，這是有效應(yīng)對(duì)硬件故障的基礎(chǔ)。常見的CPU故障主要有計(jì)算機(jī)通電源之后只有電源閃動(dòng)，無其他反應(yīng)，顯示器不顯示無法進(jìn)入操作系統(tǒng)，或者計(jì)算機(jī)出現(xiàn)經(jīng)常性的死機(jī)現(xiàn)象，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等。常見的CPU故障排除方法主要有將CPU拆除后檢查CPU的針腳及觸點(diǎn)等地是否存在銹蝕、彎曲等現(xiàn)象，如有要及時(shí)清除銹蝕等雜物，保證CPU芯片和插座接觸良好；在對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行硬件選擇時(shí)，應(yīng)盡量選擇跟CPU相適合的其他硬件如主板、內(nèi)存等，避免因硬件與硬件之間因兼容性不足而導(dǎo)致的硬件故障；同時(shí)定期對(duì)CPU進(jìn)行灰塵清理，避免CPU超頻使用，保證CPU外頻與倍頻在正常狀態(tài)下，盡量使用高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱硅脂，提高散熱效率，保證CPU的散熱要求。

5.2主板維護(hù)及故障排除

一般而言主板中容易出現(xiàn)故障的部位集中在內(nèi)存條插口，各類總線插槽等，導(dǎo)致主板損壞的原因也有很多，如主板和硬件兼容性差、電源系統(tǒng)不良、元件器故障、工作環(huán)境惡劣等，日常進(jìn)行維護(hù)以及故障排除應(yīng)先從觀察主板外觀、檢查電源、查看各元件器再到內(nèi)存、顯卡、硬盤的順序逐一進(jìn)行維護(hù)和排查，平時(shí)的維護(hù)過程中要注意對(duì)主板進(jìn)行不定期清潔、除塵，在除塵的時(shí)候，輕取下主板用細(xì)軟羊毛刷輕拭掉其表面的灰塵，定期對(duì)主板進(jìn)行清洗，在清洗的過程中先把主板放置于干凈的清水中，用羊毛刷洗去其表面的灰塵及污垢，然后放在通風(fēng)處等其表面的水滴風(fēng)干后再用紙包好放在陽光下，避免主板積塵而腐蝕。

5.3內(nèi)存的維護(hù)及故障排除

內(nèi)存發(fā)生故障后計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、主板發(fā)出“嘀嘀”的短小警報(bào)聲、藍(lán)屏、無法啟動(dòng)或無法進(jìn)入操作系統(tǒng)、經(jīng)常提示注冊(cè)表損失等情況，內(nèi)存發(fā)生故障后應(yīng)根據(jù)不同原因進(jìn)行排除。對(duì)于因內(nèi)存使用時(shí)間久發(fā)生的氧化而造成的內(nèi)存與卡槽接觸不良造成的內(nèi)存故障，可將內(nèi)存取下，使用橡皮擦輕拭去其表面的氧化層即可；對(duì)于因兼容性問題導(dǎo)致的，應(yīng)改用同規(guī)格的內(nèi)存；另外要注意內(nèi)存安裝過程中應(yīng)避免暴力拔插等人為可能造成的內(nèi)存損壞行為。

5.4硬盤的維護(hù)及故障排除

硬盤是計(jì)算機(jī)中重要的專門用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部件，也是計(jì)算機(jī)硬件中很容易產(chǎn)生故障的硬件之一，常見的故障有機(jī)械故障、盤片故障、操作不當(dāng)引起的分區(qū)表破壞等等，針對(duì)不同情況采取針對(duì)性的硬盤故障排除方法，如當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示“硬盤C驅(qū)動(dòng)失敗，運(yùn)行設(shè)置功能，按F1鍵重新開始”時(shí)，就要判斷是因硬盤設(shè)置的參數(shù)和格式化時(shí)所采用的參數(shù)不同導(dǎo)致的，這時(shí)就需要重新設(shè)置硬盤參數(shù)，重新分區(qū)等方式來解決；此外，在平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)硬盤的日常維護(hù)，例如在硬盤還處于工作狀態(tài)中避免強(qiáng)行關(guān)機(jī)，因?yàn)橛脖P在讀取數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的過程因?yàn)橥蝗粩嚯姌O易造成硬盤數(shù)據(jù)丟失和硬盤損壞，同時(shí)日常應(yīng)注意硬盤散熱，避免硬盤因溫度過高而出現(xiàn)問題，養(yǎng)成定期對(duì)硬盤進(jìn)行掃描以及碎片整理，不要頻繁地格式化硬盤，尤其應(yīng)避免對(duì)硬盤進(jìn)行低級(jí)格式化，在使用過程中還應(yīng)避免硬盤長時(shí)間超負(fù)荷工作如不間斷下載任務(wù)等。

5.5顯示器的維護(hù)及故障排除

顯示器的常見故障主要有顯示器黑屏、顯示錯(cuò)誤信息如“超出頻率范圍”、顯示器內(nèi)有元件燒糊的氣味、或者顯示器發(fā)出異常聲音以及顯示器顯示畫面變形扭曲等，針對(duì)顯示器不同的故障采用不同的排查方法，如開機(jī)后顯示器出現(xiàn)畫面抖動(dòng)現(xiàn)象，不久即恢復(fù)正常，就該考慮是由于顯示器內(nèi)部受潮所致，進(jìn)行排除時(shí)應(yīng)更換新的顯像管高壓包；在日常的維護(hù)過程中，應(yīng)保證顯示器周圍環(huán)境干凈清爽，避免過于潮濕，并對(duì)顯示器予以定期除塵，避免長時(shí)間開機(jī)等。

5.6顯卡的維護(hù)及故障排除

顯卡是計(jì)算機(jī)硬件的核心元件之一，顯卡經(jīng)常出現(xiàn)的故障主要有開機(jī)后有警報(bào)聲、無法進(jìn)行自檢程序，出現(xiàn)黑屏及藍(lán)屏現(xiàn)象，顯卡驅(qū)動(dòng)丟失等，在進(jìn)行顯卡故障的排除時(shí)可以從顯卡接觸、顯卡設(shè)置、驅(qū)動(dòng)程序、顯卡兼容性、顯卡是否超頻等方面入手進(jìn)行；為保證顯卡正常運(yùn)行，定期對(duì)顯卡進(jìn)行維護(hù)是十分有必要的，如不超頻使用顯卡，定期清理夏卡灰塵，定期更換夏卡散熱器上的散熱脂，保證夏卡散熱器的散熱效果，延長顯卡使用壽命。除了以上列舉的硬件維護(hù)以外，其他的例如鼠標(biāo)、鍵盤、網(wǎng)卡、ADSL等硬件也都應(yīng)給予定期的維護(hù)，除此以外，應(yīng)保證計(jì)算機(jī)整機(jī)的工作環(huán)境，室溫應(yīng)盡量在20-25℃，有條件的應(yīng)盡量按照空調(diào)，做好計(jì)算機(jī)整機(jī)的除塵工作，保證計(jì)算機(jī)電源穩(wěn)定等等，總之計(jì)算機(jī)使用者應(yīng)在平時(shí)養(yǎng)成良好的計(jì)算機(jī)使用習(xí)慣，提高計(jì)算機(jī)硬件使用壽命。

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計(jì)算機(jī)硬件的基本部分范文第2篇

一、財(cái)會(huì)工作使用計(jì)算機(jī)的前期準(zhǔn)備

1、從思想認(rèn)識(shí)方面打破舊的傳統(tǒng)觀念，樹立改革創(chuàng)新精神，并了解計(jì)算機(jī)處理會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)具有安全性、保密性、可靠。領(lǐng)導(dǎo)對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)部門運(yùn)用計(jì)算機(jī)要給予支持與肯定，這樣財(cái)務(wù)部門使用電子計(jì)算機(jī)能夠得到保證，也是能夠購買計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)。

2、培養(yǎng)一批既懂財(cái)務(wù)專業(yè)業(yè)務(wù)又懂計(jì)算機(jī)語言的復(fù)合型人才。

3、選擇適應(yīng)本企業(yè)使用的應(yīng)用軟件，優(yōu)秀的應(yīng)用軟件至關(guān)重要。選擇軟件方面主要應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：

（1）財(cái)務(wù)記賬模塊。首先看是否符合財(cái)政部會(huì)計(jì)核算軟件基本功能規(guī)范的要求，然后看是否適應(yīng)本企業(yè)的賬務(wù)處理要求，記賬方法以及科目的設(shè)置范圍等。

（2）報(bào)表模塊。適應(yīng)內(nèi)部報(bào)表以及對(duì)外報(bào)表的要求。

（3）打印模塊。賬簿打印方面能夠滿頁打印的全年連續(xù)打印，會(huì)計(jì)報(bào)表的打印除了能打印規(guī)定的報(bào)表外，還能打印各種特殊報(bào)表和有關(guān)的分析資料。

（4）安全性和保密性。系統(tǒng)要有各權(quán)限的密碼設(shè)置，起到保密作用，同時(shí)防止數(shù)據(jù)被隨意篡改。安全方面主要是數(shù)據(jù)的備份，以防止電子計(jì)算機(jī)硬件的損壞以及電腦病毒的破壞。能夠用備份軟盤迅速恢復(fù)損壞丟失的有關(guān)數(shù)據(jù)和信息。

（5）跨年處理。年終結(jié)賬后，跨年度時(shí)能夠自動(dòng)將年末余額，結(jié)轉(zhuǎn)到年初余額，并清除有關(guān)賬戶科目的發(fā)生額。使用到年終時(shí)，年初的數(shù)據(jù)能夠順利及時(shí)結(jié)轉(zhuǎn)。

（6）查賬功能。能夠按記賬憑證編號(hào)查、按時(shí)間查、按余額查、按賬戶查，以及選擇某個(gè)條件或選擇多個(gè)條件查詢。

二、實(shí)際使用階段

1、電子計(jì)算機(jī)初次在財(cái)務(wù)部門運(yùn)用時(shí)，應(yīng)考慮賬戶科目代號(hào)設(shè)置的科學(xué)性。為防止由于賬戶科目代碼隨意變動(dòng)，引起數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，確定后的賬戶科目不要隨意變更。另外，科學(xué)設(shè)置賬戶科目代號(hào)便于記憶，以便輸入?yún)R總分析各種數(shù)據(jù)和信息。如，甲車間的代號(hào)為001，乙車間的代號(hào)為002，應(yīng)付工資、管理費(fèi)用的賬戶代號(hào)為0211－001，0211－002，0511－001、0511－002，以此類推。

2、建立必要的使用制度和管理辦法。如崗位人員職責(zé)、操作程序、軟盤備份、保管、計(jì)算機(jī)硬件的保管、維護(hù)，嚴(yán)禁外來軟盤隨意進(jìn)行拷貝等，防止計(jì)算機(jī)病毒的感染，確保計(jì)算機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性。

3、人員培訓(xùn)要求全部財(cái)會(huì)人員都能上機(jī)進(jìn)行賬務(wù)查詢操作。大部分財(cái)會(huì)人員都會(huì)進(jìn)行記賬憑證的錄入，以及會(huì)計(jì)報(bào)表的編制，避免會(huì)計(jì)人員不會(huì)操作計(jì)算機(jī)而影響正常的業(yè)務(wù)工作。

4、經(jīng)過一段時(shí)間試用，計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)與手工計(jì)算的數(shù)據(jù)都能夠相符，達(dá)到最基本的條件后，通過總結(jié)、提高、驗(yàn)證后，可脫手工處理賬務(wù)、報(bào)表，正式轉(zhuǎn)入運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理賬務(wù)、報(bào)表，以達(dá)到預(yù)期目的。

三、鞏固發(fā)展，提高階段

通過一至二年的實(shí)際應(yīng)用，結(jié)合計(jì)算機(jī)理論的學(xué)習(xí)，對(duì)計(jì)算機(jī)的功能有了較全面的了解，并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，較全面掌握了計(jì)算機(jī)軟件的功能，財(cái)會(huì)人員可根據(jù)本企業(yè)、本部門的特點(diǎn)，自行編制某些應(yīng)用軟件，來彌補(bǔ)專業(yè)軟件某些不適用的方面。因?yàn)橛?jì)算機(jī)中已儲(chǔ)存了財(cái)會(huì)的基本數(shù)據(jù)和信息，利用這些數(shù)據(jù)和信息就非常方便和及時(shí)，不必再花時(shí)間去歸集原始數(shù)據(jù)，自編軟件能適合本企業(yè)需要，使用整個(gè)企業(yè)軟件運(yùn)用系統(tǒng)更完善，更能及時(shí)提供綜合反映本企業(yè)的全面信息（如編制責(zé)任成本、資金控制、成本分析、資金分析、材料成本核算等軟件），使財(cái)會(huì)人員的工作從繁忙、單調(diào)的計(jì)算機(jī)中擺脫出來，真正為企業(yè)起到參謀的作用。

計(jì)算機(jī)硬件的基本部分范文第3篇

中圖分類號(hào)：G642

摘要：隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)新興硬件器件及系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)外計(jì)算機(jī)學(xué)科教育面臨著挑戰(zhàn)和機(jī)遇。傳統(tǒng)課程體系以單門課程為中心，課程之間缺少銜接，學(xué)生難以深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)，不適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)需要。文章介紹浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的教學(xué)改革，采用軟硬件課程融會(huì)貫通的方法，以數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、編譯技術(shù)等課程為主線，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力為統(tǒng)一視圖，建立層次化、循序遞進(jìn)。開放式課程群的課程體系和實(shí)踐體系。關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力；軟硬件貫通教學(xué)；教學(xué)體系

1 計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

當(dāng)今世界新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)正成為引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要力量。信息技術(shù)與生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)的交叉融合和突破，將引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)革命，令計(jì)算機(jī)學(xué)科的教學(xué)面臨巨大挑戰(zhàn)。進(jìn)行軟硬件貫通和面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的教學(xué)改革，能讓學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)，具有利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀解決實(shí)際問題的能力并提升整體素質(zhì)，適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。這項(xiàng)教學(xué)改革在國內(nèi)具有創(chuàng)新示范作用和重要意義。

1）面臨的挑戰(zhàn)。

（1）計(jì)算架構(gòu)多樣化：①SSD、PCM、GPU、FPGA等新器件層出不窮；②模擬、仿真、可編程硬件、可模擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等新工具應(yīng)運(yùn)而生；③CUDA、Hadoop、MapReduce等新編程語言框架讓人應(yīng)接不暇。

（2）軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)成為主流：①硬件、操作系統(tǒng)、編譯器、并行計(jì)算關(guān)系更密切；②硬件多核及并行架構(gòu)需要支持高效程序運(yùn)行，編寫高效程序必須了解計(jì)算機(jī)底層結(jié)構(gòu)。

（3）計(jì)算機(jī)應(yīng)用問題更復(fù)雜，領(lǐng)域更廣：①高性能計(jì)算；②大數(shù)據(jù)處理；③大型系統(tǒng)開發(fā)與維護(hù)；④智能（嵌入式）系統(tǒng)開發(fā)等。

這些挑戰(zhàn)使得高校人才培養(yǎng)與社會(huì)對(duì)人才需求之間的差距有不斷加大的趨勢(shì)。擺在高校教師面前的迫切任務(wù)是如何改變這種局面，以提升硬件和系統(tǒng)類課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，提高學(xué)生實(shí)踐能力并激發(fā)其興趣，解決計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備怎樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)、教師應(yīng)該采用什么樣的培養(yǎng)方式和如何適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求等問題。

2）存在的機(jī)遇。

EDA技術(shù)的發(fā)展降低了硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用的難度，更有利于計(jì)算機(jī)學(xué)科（科學(xué)、工程、軟件）深入運(yùn)用硬件研究和實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和優(yōu)化。硬件描述語言（hardware discribe language）、System C及仿真技術(shù)令計(jì)算機(jī)學(xué)科從系統(tǒng)層研究到軟硬界面的硬件方向研究進(jìn)了一大步。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展使得師生在系統(tǒng)層教學(xué)和科研成為可能，RISC設(shè)計(jì)思想使CPU設(shè)計(jì)變化更容易實(shí)現(xiàn)，尤其是在嵌入式系統(tǒng)需求上。

FPGA器件采用計(jì)算機(jī)輔助硬件設(shè)計(jì)，為開展計(jì)算機(jī)和軟件專業(yè)能力型人才培養(yǎng)教學(xué)提供非常有效的工具，同時(shí)拓寬學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件人才、軟硬件復(fù)合型人才和研究型人才的培養(yǎng)，滿足企業(yè)對(duì)于高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)人才的要求。

3）現(xiàn)狀分析。

美國一流大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)課程設(shè)置各具特色。MIT采用BOTTOM-UP的設(shè)計(jì)方法，以匯編為中心，強(qiáng)調(diào)底層涉及硬件與操作系統(tǒng)的接口。UC Berkeley采用TOP-DOWN的設(shè)計(jì)方法，以不同粒度的并行為線索設(shè)計(jì)各個(gè)層次，實(shí)驗(yàn)跨度比較大。Standford Univer曲和CMU采用，TOP-DOWN的方法，強(qiáng)調(diào)從程序員角度看到的底層內(nèi)容，重點(diǎn)為C語言的底層支持、程序優(yōu)化、存儲(chǔ)器分配管理。它們有一個(gè)最大的共同點(diǎn)就是非常重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，盡量做到課程群之間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容前后貫通和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)二致。

浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院從20世紀(jì)90年代起就醞釀和實(shí)施計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)課程的教學(xué)改革，多年來堅(jiān)持圍繞“面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)”這一課程建設(shè)核心，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐過程為手段，以深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和高性能程序設(shè)計(jì)為目標(biāo)，以數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、編譯技術(shù)等課程為主線，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力為統(tǒng)一視圖，建立層次化、循序遞進(jìn)、開放式課程群的課程體系和實(shí)踐體系。近年來，改革小組相關(guān)教師數(shù)十次參加全國性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)教學(xué)研討會(huì)，舉辦計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師資培訓(xùn)班，編寫出版系列化教材，受邀參加教育部國家教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)計(jì)算機(jī)專業(yè)委員會(huì)的邀請(qǐng)，參與面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的研究報(bào)告并取得良好效果。國內(nèi)其他高校對(duì)于面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)這一觀點(diǎn)逐漸形成共識(shí)，一些重點(diǎn)高校正在開展相關(guān)的教學(xué)改革。

2 面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的關(guān)鍵問題

面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的教學(xué)改革是一項(xiàng)綜合性的改革工程，涉及內(nèi)容、體制、方法等各方面，重點(diǎn)在教學(xué)體系、課程體系、實(shí)驗(yàn)體系等方面探索新的方法和手段，關(guān)鍵問題主要有以下幾個(gè)方面。

1）如何以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為統(tǒng)—視圖建立課程體系。

面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)改革涉及硬件類和系統(tǒng)軟件類很多課程，必須采用軟硬件課程貫通的整體設(shè)計(jì)思路和統(tǒng)一目標(biāo)視圖，匯總核心課程群知識(shí)體系并結(jié)合實(shí)踐過程，按課程間、課程內(nèi)和實(shí)踐銜接等要求將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分解到各門課程中。課程之間構(gòu)成輸入輸出關(guān)系，每門課既有獨(dú)立的知識(shí)體系、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)，又為后繼課程提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要的基礎(chǔ)和部件（子系統(tǒng)），不僅課程群之間和課程之間構(gòu)成前后遞進(jìn)的層次關(guān)系，而且課程內(nèi)知識(shí)點(diǎn)之間也構(gòu)成遞進(jìn)的層次關(guān)系，從而改變以往課程間缺乏直接聯(lián)系的不足，轉(zhuǎn)向課程緊密聯(lián)系的整體教學(xué)和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不斷完善的漸進(jìn)過程。

2）如何以統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立實(shí)驗(yàn)體系。

在實(shí)施統(tǒng)一視圖的課程體系教學(xué)改革過程中，實(shí)驗(yàn)體系也應(yīng)該隨之進(jìn)行改革，采用統(tǒng)一的教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)。該教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)力求簡(jiǎn)單而豐富（simple but rich），設(shè)計(jì)目標(biāo)明確而開放，實(shí)踐過程要求完整且有可操作性，針對(duì)不同學(xué)生群體構(gòu)成高、中、低3類實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。每門課程需要建立實(shí)驗(yàn)成果庫，不同課程之間的成果還要構(gòu)成輸入輸出關(guān)系，以構(gòu)建系列化、遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)體系。

3）如何以社會(huì)需求和學(xué)生興趣為切入點(diǎn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件人才的需求主要表現(xiàn)在嵌入式技術(shù)、高性能技術(shù)和多核技術(shù)上，這要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)人員懂得更深入的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)，如SOC的實(shí)現(xiàn)、FPGA加速、多核編程等。興趣是創(chuàng)新的動(dòng)力，教師應(yīng)不斷給學(xué)生一些創(chuàng)新點(diǎn)子，激發(fā)他們的設(shè)計(jì)欲望，同時(shí)在整個(gè)教學(xué)過程中鼓勵(lì)學(xué)生將學(xué)習(xí)的知識(shí)與社會(huì)需求對(duì)比，從社會(huì)需求中找問題，讓學(xué)生解決并改善教學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，以接近社會(huì)需求的真實(shí)應(yīng)用。

4）如何針對(duì)不同學(xué)校的不同專業(yè)建立多層次教學(xué)方案。

在課程體系設(shè)計(jì)過程中，教師還需要考慮不同層次學(xué)校的要求和不同學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，采用開放式層次構(gòu)架擴(kuò)展不同屬性的相關(guān)課程，以適合不同專業(yè)方向。在實(shí)踐體系設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)不同學(xué)生群體采用高、中、低不同層次實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，實(shí)踐過程要求完整且有可操作性。

3 面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的教學(xué)體系

浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院面向系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)改革的終極目標(biāo)是使學(xué)生能夠充分利用和掌握現(xiàn)代最新理論和技術(shù)，提高學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)觀的能力，在此基礎(chǔ)上以嵌入式系統(tǒng)為綜合實(shí)踐舞臺(tái)，提高學(xué)生根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)（嵌入式）系統(tǒng)應(yīng)用的工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有軟硬協(xié)同能力的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究、開發(fā)和應(yīng)用型人才，同時(shí)引導(dǎo)有興趣和潛力的學(xué)生進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域。

3.1 以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為統(tǒng)一視圖，建立層次化、循序遞進(jìn)、開放式課程群的課程體系

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程不僅涉及電子線路、數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成、計(jì)算機(jī)體系、計(jì)算機(jī)接口等諸多硬件技術(shù)，而且還與編譯技術(shù)、匯編語言、操作系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)軟件技術(shù)相關(guān)聯(lián)。在傳統(tǒng)的課程體系中，各門課程相對(duì)獨(dú)立，內(nèi)容缺少銜接，學(xué)生往往感覺“不該講的講了，而該講的卻講不深入，理解不透”。我們?cè)诳偨Y(jié)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后，建立了圖1所示的層次化、循序遞進(jìn)、統(tǒng)一視圖的開放式可擴(kuò)展課程群的課程體系。這一改革思路與最近一年來國內(nèi)外興起的小核心、模塊化、大整合等教學(xué)改革理念不謀而合。

圖1中邏輯與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成核心課程群；核心課程群加上嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、高級(jí)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)接口、SOC設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等構(gòu)成硬件課程群；硬件課程群加上操作系統(tǒng)和編譯技術(shù)構(gòu)成系統(tǒng)課程群；在系統(tǒng)課程群基礎(chǔ)上可以根據(jù)專業(yè)方向和人才應(yīng)用需求擴(kuò)展成更大的課程群。開放式可擴(kuò)展課程群具有層次構(gòu)架，可擴(kuò)展不同屬性的相關(guān)課程，適合不同專業(yè)方向?？v向可擴(kuò)展系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件課程，橫向可擴(kuò)展專業(yè)硬件和應(yīng)用課程，適應(yīng)不同方向和應(yīng)用的人才培養(yǎng)機(jī)制，形成學(xué)校教學(xué)實(shí)驗(yàn)與社會(huì)人才需求有機(jī)結(jié)合的培養(yǎng)體系。

1）圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)建立核心課程群。

圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)這個(gè)統(tǒng)一視圖，我們首先建立核心課程群。核心課程群以數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)課程為基礎(chǔ)前導(dǎo)，重點(diǎn)講述計(jì)算機(jī)數(shù)字電路原理與設(shè)計(jì)技術(shù)并為后繼課程提供基本數(shù)字系統(tǒng)器件，如譯碼器、選擇器、加法器、寄存器組和狀態(tài)機(jī)模塊等；以計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)為群內(nèi)核心，重點(diǎn)講述計(jì)算機(jī)部件的設(shè)計(jì)技術(shù)，如數(shù)據(jù)通路、RISC指令系統(tǒng)、單周期/多周期控制器、總線架構(gòu)等處理器集成和應(yīng)用技術(shù)，為后繼課程提供可用的多周期CPU；以計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)為深入提高，重點(diǎn)講述計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)化技術(shù)，如流水線處理器、存儲(chǔ)層次優(yōu)化等，并為后繼課程提供流水線CPU。核心課程群統(tǒng)一考慮3門課的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)，構(gòu)成三位一體、循序遞進(jìn)、緊密耦合的層次關(guān)聯(lián)。

2）引入計(jì)算機(jī)接口、嵌入式系統(tǒng)和多核設(shè)計(jì)等課程，形成硬件應(yīng)用擴(kuò)展課程群。

在核心課程群基礎(chǔ)上，我們引入計(jì)算機(jī)接口、嵌入式系統(tǒng)、高級(jí)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程，構(gòu)建硬件范疇的擴(kuò)展課程群，深化硬件系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。計(jì)算機(jī)接口主要講授匯編、CPU與存儲(chǔ)器、I/O接口實(shí)現(xiàn)技術(shù)，為后繼課程提供存儲(chǔ)器、鍵盤、鼠標(biāo)、串口、顯示器等構(gòu)成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本部件；嵌入式系統(tǒng)主要講授面向特殊領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用；高級(jí)數(shù)字系統(tǒng)主要講授復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以便提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的專用算法性能。

同時(shí)，我們還可引入多核設(shè)計(jì)，主要講授多核互連、共享Cache、任務(wù)并行等設(shè)計(jì)技術(shù)，以適應(yīng)現(xiàn)在多核計(jì)算機(jī)人才的需求。核心課程群和硬件擴(kuò)展課程群的內(nèi)容覆蓋了整個(gè)計(jì)算機(jī)“裸機(jī)”的設(shè)計(jì)技術(shù)。

3）引入編譯原理、操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程，形成完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程群。

核心課程群和硬件擴(kuò)展課程群完成的計(jì)算機(jī)“裸機(jī)”，還不能稱為真正的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，就像剛出生的嬰兒只有軀干、四肢和基本感知的大腦，但缺乏對(duì)環(huán)境刺激的高級(jí)智能反應(yīng)，因此我們需進(jìn)一步引入編譯原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程相關(guān)技術(shù)并組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程群，在計(jì)算機(jī)“裸機(jī)”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)踐并加上計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)的軟件，以滿足“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的要求。

3.2 以統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立實(shí)驗(yàn)成果庫，構(gòu)建系列化、遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)體系

計(jì)算機(jī)硬件和相應(yīng)系統(tǒng)軟件價(jià)格相對(duì)昂貴，技術(shù)資源相當(dāng)封閉而且更新速度較快，目前國內(nèi)市場(chǎng)沒有對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。由于缺少針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)或?qū)嶒?yàn)平臺(tái)不統(tǒng)一，國內(nèi)部分高校有的用模擬器，有的用仿真結(jié)果，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)，學(xué)生缺少對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體流程的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)理論理解不深，難以滿足社會(huì)和業(yè)界要求。我們經(jīng)過多年努力，自主研發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并建立實(shí)驗(yàn)成果庫，構(gòu)建系列化、遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)體系，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖2所示，其中最左邊5個(gè)框內(nèi)內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可擴(kuò)展功能。

與統(tǒng)一視圖的課程體系相配套，以現(xiàn)代硬件描述語言和FPGA為統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)踐目標(biāo)不宜太復(fù)雜，力求簡(jiǎn)易而內(nèi)容豐富，同時(shí)保證所有相關(guān)課程在一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，便于學(xué)生在在校期間逐步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易但完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或SOC，用自己的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和系統(tǒng)管理軟件運(yùn)行應(yīng)用程序。

具體實(shí)現(xiàn)方法是以核心課程為主導(dǎo)，課程間不是簡(jiǎn)單合并，而是融合各部分以構(gòu)成一個(gè)整體。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們采用模塊分解法，這樣可簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)難度和豐富各課程內(nèi)容，同時(shí)能夠讓學(xué)生學(xué)會(huì)分解問題。各門課程實(shí)驗(yàn)設(shè)立各模塊接口信號(hào)和時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)符合質(zhì)量要求的模塊或子系統(tǒng)（產(chǎn)品），前導(dǎo)課為后續(xù)課輸出合格的模塊（功能、性能），最后集成調(diào)試完成整體系統(tǒng)。

實(shí)際上，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的不是一個(gè)實(shí)驗(yàn)，而是多個(gè)大實(shí)驗(yàn)，如以核心課為分解方式劃分4個(gè)大實(shí)驗(yàn)；而這4個(gè)大實(shí)驗(yàn)也由不同的小實(shí)驗(yàn)組成，這樣就形成了圖3所示的實(shí)踐體系的學(xué)習(xí)層次。

在這樣的層次結(jié)構(gòu)中，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分成小實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、完整系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)和附加實(shí)驗(yàn)4個(gè)層次。附加實(shí)驗(yàn)是指將系統(tǒng)軟件加入整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)。

1）層次1：小實(shí)驗(yàn)系列。

小實(shí)驗(yàn)是基本實(shí)驗(yàn)，如處理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中的ALU設(shè)計(jì)、寄存器堆設(shè)計(jì)、控制器設(shè)計(jì)、中斷控制器設(shè)計(jì)、Cache設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)，均是小實(shí)驗(yàn)。小實(shí)驗(yàn)構(gòu)成了處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)1）、流水線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)2）、存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)3）和交互外設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)4）4個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生要實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)就必須先掌握小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。當(dāng)然，相對(duì)于其他層次的實(shí)驗(yàn)，這些小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)比較簡(jiǎn)單，學(xué)生能夠較快地完成。層次1是基本的實(shí)踐體系層次。

2）層次2：實(shí)驗(yàn)1—4。

這是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、流水線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、交互外設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4個(gè)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都由一系列的小實(shí)驗(yàn)構(gòu)成。要想完成這4個(gè)實(shí)驗(yàn)，就必須完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)中包含的小實(shí)驗(yàn)。這4個(gè)實(shí)驗(yàn)相對(duì)比較復(fù)雜，要求學(xué)生在學(xué)完相應(yīng)理論內(nèi)容的基礎(chǔ)上具備初步的動(dòng)手實(shí)踐能力。層次2能夠讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中每個(gè)構(gòu)或部分都會(huì)有比較清晰的了解。

3）層次3：完整系統(tǒng)集成實(shí)驗(yàn)。

這是指在前面2個(gè)層次實(shí)驗(yàn)（層次1和層次2）的基礎(chǔ)上，通過總線設(shè)計(jì)與部件互連模塊將前2個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)集成起來，形成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。盡管相對(duì)簡(jiǎn)單，但是實(shí)現(xiàn)的工作量可能會(huì)很大，該層次是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（具備數(shù)據(jù)通路、控制單元、存儲(chǔ)器、輸入和輸出5大部分）并且能夠?qū)嶋H運(yùn)行程序的關(guān)鍵階段，也是學(xué)生能夠掌握一個(gè)完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段。

通過上述3個(gè)層次，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)組成課程基本知識(shí)并具備較好的動(dòng)手實(shí)踐能力。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生還可以進(jìn)一步完成層次4的實(shí)驗(yàn)。

4）層次4：附加實(shí)驗(yàn)。

實(shí)踐體系的這個(gè)層次為計(jì)算機(jī)組成課程和相關(guān)課程內(nèi)容掌握得較好的學(xué)生提供。當(dāng)然，所有的學(xué)生都可以嘗試完成附加實(shí)驗(yàn)。附加實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容分為兩部分：一是要將系統(tǒng)軟件加入到系統(tǒng)中，如Bootloader和Min-OS；二是改善系統(tǒng)的邏輯層性能，如實(shí)現(xiàn)流水線處理器、中斷和Cache等。這一層次實(shí)驗(yàn)難度較大，要求學(xué)生具有較高的專業(yè)綜合能力。

這4個(gè)層次由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由易到難。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生通過逐層掌握實(shí)驗(yàn)技能以進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，提高自己的學(xué)習(xí)水平。同時(shí)，由于實(shí)踐體系是分層設(shè)計(jì)，學(xué)生可以先完成較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，不會(huì)一開始就受到實(shí)驗(yàn)難度的影響，而是對(duì)完成實(shí)驗(yàn)和理論學(xué)習(xí)有較強(qiáng)的興趣，從而更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。

3.3 以培養(yǎng)對(duì)象為中心確立分類、分層次化、可遞進(jìn)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

我們針對(duì)不同學(xué)生群體，根據(jù)其特點(diǎn)和背景設(shè)立多層次的面向系統(tǒng)能力和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的規(guī)模和要求。無論哪個(gè)層次，我們都力求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體性或某一領(lǐng)域計(jì)算機(jī)應(yīng)用的整體性，保證各層次之間的遞進(jìn)關(guān)系。我們針對(duì)計(jì)算機(jī)軟件工程等專業(yè)提出兩個(gè)層次，以高、中、低3類實(shí)現(xiàn)目標(biāo)規(guī)模。

1）層次1：簡(jiǎn)易但完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

支持MIPS或ARM基本整數(shù)指令和必要的系統(tǒng)指令，必須支持PS2和VGA顯示。二者均為RISC體系架構(gòu)，MIPS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易上手，但后續(xù)支持工具太少；ARM具有更好的后續(xù)應(yīng)用支持工具和應(yīng)用軟件，但體系結(jié)構(gòu)較MIPS復(fù)雜，難度較高。

（1）高級(jí)要求：設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)管理調(diào)度的簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有Bootloader、OS內(nèi)核管理、進(jìn)程調(diào)度、文件系統(tǒng)、GUI和一定數(shù)量的API函數(shù)，提供編譯器、匯編器以及一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的典型應(yīng)用。

（2）中級(jí)要求：移植操作系統(tǒng)管理調(diào)度的簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有Bootloader、進(jìn)程調(diào)度、文件系統(tǒng)、GUI，提供編譯器、匯編器，同時(shí)完成一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的典型應(yīng)用。

（3）基本要求：設(shè)計(jì)系統(tǒng)管理器直接調(diào)用單進(jìn)程應(yīng)用程序的簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提供編譯器、匯編器以及一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的典型應(yīng)用。

2）層次2：簡(jiǎn)易SOC或微控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

支持MIPS、MSP430或MCS51基本整數(shù)指令，至少具有基本GPIO接口?？紤]MSP430和MCS51同樣是基于后續(xù)工具和應(yīng)用的支持，而MSP430有TI大學(xué)計(jì)劃的嵌入式平臺(tái)支持，后續(xù)支持和應(yīng)用會(huì)更好。

（1）高級(jí)要求：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易命令管理直接調(diào)用運(yùn)行應(yīng)用程序，構(gòu)成簡(jiǎn)易專用的SOC計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，支持PS2鍵盤和VGA顯示，同時(shí)提供一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的典型應(yīng)用程序。

（2）中級(jí)要求：CPU直接運(yùn)行有實(shí)用價(jià)值的典型應(yīng)用程序，構(gòu)成簡(jiǎn)易SOC，具有應(yīng)用交互功能和系統(tǒng)自檢和測(cè)試功能，支持中斷、基本GPIO接口、硬件計(jì)數(shù)器接口、7段碼文本（16進(jìn)制）和圖形（由7段顯示器構(gòu)成的圖形）接口。

（3）基本要求：設(shè)計(jì)完成CPU擴(kuò)展基本GPIO接口和7段碼顯示接口，直接運(yùn)行一個(gè)有意義的應(yīng)用程序，構(gòu)成微控制器應(yīng)用系統(tǒng)。

4 改革措施

浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)改革過程中，充分利用學(xué)校教學(xué)和科研等方商的條件，匯聚政府、行業(yè)、企業(yè)等各方資源，深入挖掘?qū)W院學(xué)校、師生、教學(xué)科研三者之間的內(nèi)在關(guān)系，積極探索和建立“基地k才一科研”三位一體的有利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新實(shí)踐的教學(xué)體系和培養(yǎng)機(jī)制。

1）成立計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)開放實(shí)驗(yàn)室，以此為教學(xué)實(shí)踐基地。

除了滿足平時(shí)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)用教室需求之外，學(xué)院還依靠國家相關(guān)項(xiàng)目資金支持及企業(yè)捐贈(zèng)等多種資源，專門成立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開放實(shí)驗(yàn)室并以此為“基地”。

2）面向各級(jí)學(xué)生成立興趣小組，建立人才資源庫。

學(xué)院針對(duì)每屆學(xué)生專門設(shè)立一個(gè)計(jì)算機(jī)興趣小組班級(jí)，單獨(dú)設(shè)立培養(yǎng)方案，以此為“人才”。在基地集中學(xué)院的本科生、研究生等各類人才和興趣愛好者，由硬件課程的各名教師組成導(dǎo)師組，對(duì)基地學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。

3）面向?qū)嶋H需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，以此為科研源泉。

針對(duì)教學(xué)、社會(huì)和國家的需求，我們進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和自主創(chuàng)新，以此為“科研”。這種一體化的培養(yǎng)模式為培養(yǎng)“高、精、寬”的專業(yè)人才提供了條件。

5 改革效果

從2005年最初的硬件課程貫通開始到2011年面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)模式的形成和初步建立，浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院經(jīng)過近10年的教學(xué)改革實(shí)踐，已取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生也受益匪淺。

2005年，日本法政大學(xué)計(jì)算機(jī)系李亞民教授來浙江大學(xué)講學(xué)，計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生在李教授指導(dǎo)下在一周內(nèi)完成了流水線CPU的設(shè)計(jì)仿真實(shí)現(xiàn)，李教授贊許這是他在國內(nèi)講學(xué)中學(xué)生完成情況最好的一次，同時(shí)這也充分體現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)院硬件課程貫通的效果。2009年，學(xué)生的SRTP項(xiàng)目在FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了完整的簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2010年，學(xué)生興趣小組項(xiàng)目在20萬門FPGA上（Xilinx Spartan 3）完成帶有虛擬文件系統(tǒng)的流水線計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。201 1年，學(xué)生在該系統(tǒng)上開發(fā)了PPT應(yīng)用程序，受到Xilinx中國Keven和Ram博士的夸獎(jiǎng)。2012年，姚元、盧忠勇等同學(xué)參加全國開源嵌入式硬件大賽，他們?cè)O(shè)計(jì)的M2M項(xiàng)目獲得一等獎(jiǎng)，同年獲得在美國舉行的國際電子設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)。2012年，馬岷和江舟同學(xué)進(jìn)入Xilinx公司實(shí)習(xí)，開發(fā)出Xilinx中國的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目機(jī)器人平臺(tái)，同時(shí)參與編寫并出版《嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)指南》實(shí)踐教材，畢業(yè)后馬岷進(jìn)入Xilinx中國技術(shù)開發(fā)部工作。2012年開始，改革小組成員受教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)邀請(qǐng)，參加全國面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的相關(guān)報(bào)告撰寫工作。

通過面向系統(tǒng)能力培養(yǎng)的教學(xué)體系建設(shè)，浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院70%以上的學(xué)生能夠從被動(dòng)接受知識(shí)逐漸發(fā)展到主動(dòng)學(xué)習(xí)并積極實(shí)踐，從而提升了教學(xué)效果。

計(jì)算機(jī)硬件的基本部分范文第4篇

1 引言

《計(jì)算機(jī)組成原理》是一門偏硬的學(xué)科，是計(jì)算機(jī)與科學(xué)技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課[1]，主要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的各部件的組成結(jié)構(gòu)、工作原理及相互間的聯(lián)系。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及電子技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)內(nèi)部部件的高度集成化，復(fù)雜化，很多學(xué)生普遍感覺《計(jì)算機(jī)組成原理》這門課程難學(xué)、難懂，概念抽象、感性認(rèn)識(shí)差等，如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)；同時(shí)這門課程還是很多院校計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試的考查科目，所以應(yīng)該找到一種切合實(shí)際的教學(xué)模式，在達(dá)到本科教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)能夠讓學(xué)生們感覺研究生入學(xué)考試這門課程對(duì)于他們來說不是一種屏障。鑒于此，我們針對(duì)這門課程的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、方法、手段及實(shí)踐四個(gè)方面做了改革，并取得了較好的效果。

2 教學(xué)內(nèi)容的改革

在教學(xué)內(nèi)容上，主要遵循本科教學(xué)大綱來循序漸進(jìn)該課程的講授工作，同時(shí)要借鑒每年的考研大綱，找出其出入部分，重點(diǎn)內(nèi)容要重點(diǎn)詳盡地講述，以典型例題來加深學(xué)生的理解，難點(diǎn)問題要找到切入點(diǎn)，讓學(xué)生找到頭緒，步步為盈，例如信息通路部分，可以先畫一個(gè)單總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來講解信息在各部件間的流動(dòng)過程，然后再針對(duì)某一復(fù)雜具體機(jī)型的計(jì)算機(jī)來疏導(dǎo)它的信息通路，學(xué)生理解起來就會(huì)容易的多。對(duì)于考研與本科大綱的出入部分作為擴(kuò)展內(nèi)容講解，主要針對(duì)有精力或是有考研目標(biāo)的同學(xué)。例如輸入輸出部分的幾種數(shù)據(jù)傳輸方式[2]，要深入到每種方式的具體實(shí)施過程，而不是局限于表面的了解。

3 教學(xué)方法的改革

在教學(xué)方法上，采用啟發(fā)式教學(xué)和習(xí)題檢測(cè)等相融合的方法，注重重點(diǎn)的突出、難點(diǎn)的突破。另外，留給學(xué)生實(shí)踐作業(yè)，采用課堂鼓勵(lì)等方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣及積極性。使學(xué)生能夠理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件工作原理、組成結(jié)構(gòu)及相互連接方式，具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念，掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和基本實(shí)現(xiàn)方法，最終能運(yùn)用課堂所學(xué)理論知識(shí)對(duì)有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問題進(jìn)行計(jì)算和分析，并能對(duì)一些基本部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。

4 教學(xué)手段的改革

教學(xué)手段上主要采用板書加多媒體及Proteus仿真軟件并用的方式進(jìn)行教學(xué)。板書盡量用言簡(jiǎn)意賅的詞語來描述問題，讓學(xué)生學(xué)起來達(dá)到簡(jiǎn)單易懂的效果。對(duì)于將計(jì)算機(jī)的比較抽象復(fù)雜些的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以采用多媒體課件及Proteus仿真軟件將其工作原理和工作過程直觀形象地演示出來。

5 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要由實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分組成，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，可以設(shè)計(jì)一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)各計(jì)算機(jī)部件的組成和工作原理的進(jìn)一步理解； 在課程設(shè)計(jì)期間可以因材施教，讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理知識(shí)，采用Proteus仿真軟件，人為模擬各部件單元中的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)常用部件電路及之間的信息通路的設(shè)計(jì)，對(duì)于有能力且勇于創(chuàng)新的同學(xué)，可以利用EDA技術(shù)，自主設(shè)計(jì)一個(gè)組合邏輯控制器模型機(jī)，因?yàn)镋DA技術(shù)很多學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生未開設(shè)此門課程，所以此實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生有一定的EDA基礎(chǔ)才能實(shí)現(xiàn)。通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)與應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)踐和鍛煉，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題和設(shè)計(jì)的能力。

計(jì)算機(jī)硬件的基本部分范文第5篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)接口技術(shù)；教學(xué)改革；proteus

1引言

《計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)主干課程，是大學(xué)本科生掌握計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)和常用接口技術(shù)的入門課程[1]。課程由微型計(jì)算機(jī)工作原理和微處理器、匯編語言程序設(shè)計(jì)、常用接口技術(shù)三個(gè)部分組成。該課程目的使學(xué)生通過本門課程的學(xué)習(xí)，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，建立起整機(jī)概念，并培養(yǎng)學(xué)生具有一定的獨(dú)立分析和解決問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及將來的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于本門課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，并且具有知識(shí)點(diǎn)多、概念抽象、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，學(xué)生掌握起來并非易事，就以往學(xué)生的反應(yīng)，此門課程學(xué)習(xí)難度大，知識(shí)不易理解，普遍存在“重軟件、輕硬件”的現(xiàn)象，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)也受到很大的限制，如何能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，是需要解決的問題，筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中進(jìn)行了一些教學(xué)改革的初步探索。

2引用

proteus仿真軟件Proteus嵌入式系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺(tái)是英國labcenterelec⁃tronics公司開發(fā)，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)。它包括原理圖編輯與仿真軟件包isis和布線編輯軟件包ares兩部分組成。Proteus7.5SP3及其以上版本新增對(duì)8086CPU及其相關(guān)接口芯片的仿真。硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備由于結(jié)構(gòu)固定、資源有限且成本高、損耗大以及壽命低等缺點(diǎn)，pro⁃teus的引用對(duì)于改善教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的求知欲，以及學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，此外，學(xué)生只要在自己的電腦上安裝proteus軟件后，可以不受時(shí)間和空間的限制，進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真操作，既節(jié)約了成本，又能充分發(fā)揮學(xué)生自己的思維和想象，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說是一個(gè)課堂的延伸[2]。對(duì)于8086來說，將其編寫好的源程序可通過外加EMU8086編譯器生成.exe文件，然后在proteus上進(jìn)行仿真，達(dá)到教學(xué)目的。Proteus的引用不僅可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上使用，也可在理論教學(xué)中使用，教師可以在課堂上邊講理論知識(shí)，邊進(jìn)行教學(xué)演示，直觀形象，使學(xué)生對(duì)生澀難懂的知識(shí)進(jìn)行有效的消化、吸收，是教學(xué)的有力的輔助工具。實(shí)踐證明，引用proteus，達(dá)到了提高教學(xué)效果的目的，更加利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。Proteus是教學(xué)的一個(gè)有利的補(bǔ)充，但它只是一個(gè)仿真軟件，不能完全代替實(shí)物實(shí)踐，仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)箱上的實(shí)驗(yàn)還是有區(qū)別的，由于實(shí)際電路運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)的各種電氣特性等，使在proteus上調(diào)通的，在硬件上不一定能夠成功的實(shí)現(xiàn)，基于以上認(rèn)知，采取proteus仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)。要求學(xué)生先課下通過proteus軟件進(jìn)行仿真，模擬實(shí)驗(yàn)效果，再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際硬件電路的操作，查看實(shí)驗(yàn)效果，這種教學(xué)搭配，充分利用proteus仿真軟件的形象直觀性，增強(qiáng)學(xué)生好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

3課時(shí)安排

計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程主要分為微機(jī)原理、匯編語言程序設(shè)計(jì)和接口技術(shù)三大模塊，共64學(xué)時(shí)，為兼顧各個(gè)模塊之間的承上啟下以及知識(shí)的連續(xù)性，主要分配學(xué)時(shí)如下表1：微機(jī)原理主要講授微機(jī)基本知識(shí)，如微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微機(jī)系統(tǒng)的概念以及微機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理、時(shí)序知識(shí)、指令系統(tǒng)等，匯編語言程序設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容有匯編語言源程序的格式、變量屬性、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序設(shè)計(jì)，接口技術(shù)涉及內(nèi)容有存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、常用I/O接口芯片等。實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)課程中起著重要作用，通過實(shí)踐，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行消化和理解，同時(shí)學(xué)生的動(dòng)手能力能夠得到很好的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力，做到理論與實(shí)踐有效的結(jié)合，實(shí)踐教學(xué)總學(xué)時(shí)16學(xué)時(shí)，具體分配如下表2，其中匯編語言程序設(shè)計(jì)部分安排4學(xué)時(shí)，由于此部分上機(jī)實(shí)踐只需計(jì)算機(jī)即可，不需其他硬件，學(xué)生在課上學(xué)習(xí)好程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法后，可以利用課下時(shí)間在圖書館或宿舍完成作業(yè)和上機(jī)實(shí)踐，節(jié)約課上學(xué)時(shí)，為其他內(nèi)容的講授提供充足的時(shí)間。接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)共分為6次實(shí)驗(yàn)，分別為proteus的使用、8259中斷控制器、8255并行接口芯片、8253定時(shí)計(jì)數(shù)器以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換。每次實(shí)驗(yàn)安排2學(xué)時(shí)，要求學(xué)生課下提前預(yù)習(xí)，為下次實(shí)驗(yàn)做充分的準(zhǔn)備，保證每次實(shí)驗(yàn)順利地進(jìn)行，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。其中proteus的使用這一實(shí)驗(yàn)安排1次，是因?yàn)樵诒鹃T課程學(xué)習(xí)之先，學(xué)生已學(xué)習(xí)過《電路制圖與仿真》這門課程，此門課程主要介紹proteus軟件的使用，因此在proteus的實(shí)驗(yàn)主要介紹EMU8086編譯器的使用，學(xué)會(huì)使用proteus進(jìn)行8086的仿真。常用接口芯片部分的5次實(shí)驗(yàn)均設(shè)置了基本實(shí)驗(yàn)部分和提高部分兩個(gè)層次，其中基本部分要求每一個(gè)學(xué)生必須完成，按照電路原理圖進(jìn)行連線，編寫實(shí)驗(yàn)程序，完成實(shí)驗(yàn)效果。提高部分要求學(xué)生在完成基本部分后，有余力的學(xué)生可對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并編寫相應(yīng)的程序改善接口的性能。每一個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。

4實(shí)驗(yàn)考核

實(shí)驗(yàn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為實(shí)驗(yàn)操作部分、現(xiàn)場(chǎng)提問環(huán)節(jié)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)部分組成。學(xué)生抽簽決定實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程、結(jié)果以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的提問回答情況等形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，達(dá)到教學(xué)目的。實(shí)驗(yàn)操作部分占實(shí)驗(yàn)總成績(jī)的比例為50%，現(xiàn)場(chǎng)提問環(huán)節(jié)所占比例為30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生重點(diǎn)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)過程中遇到什么問題，以及解決此問題的思路和方法以及實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)，避免抄襲和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式化。

5充分利用多媒體

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，充分利用多媒體，提升教學(xué)效果。為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過程中難懂的知識(shí)點(diǎn)，可以采用動(dòng)畫進(jìn)行直觀形象的演示，使學(xué)生更加能夠領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和目的，便于理解和記憶。

6結(jié)論

《計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，對(duì)于此門課程的教學(xué)也是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)和探索的過程。對(duì)于本門課程的改革實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有了很大改善，學(xué)生主動(dòng)性、學(xué)習(xí)熱情有所提高。此課程是一門公認(rèn)的教師難教、學(xué)生難學(xué)的課程[3]。隨著時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)接口技術(shù)課程也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，需要不斷完善教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容，尋求新的教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生的綜合能力、科學(xué)素質(zhì)，為社會(huì)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的復(fù)合型人才。本課程的改革是一項(xiàng)長期艱巨的任務(wù)，需要不斷探索和完善。

作者:鄢艷紅 單位:廣州中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

[1]王志軍,楊延軍,王道憲.微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的層次化設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2012,31(1):105-106.