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計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展趨勢(shì)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)軟件；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展不僅改變了人們的生活方式，更帶動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。而現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)的功能早已不僅僅是計(jì)算工具，更是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的智慧結(jié)晶，其應(yīng)用范圍已非常廣泛。20世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)技術(shù)已從軍事領(lǐng)域擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)管理、數(shù)據(jù)通信、醫(yī)療設(shè)備、文化教育等，對(duì)各行業(yè)、各領(lǐng)域有著非常重要的影響。計(jì)算機(jī)核心部分是軟件技術(shù)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著執(zhí)行任務(wù)需要的數(shù)據(jù)、程序、文檔等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的增加和硬件的更新?lián)Q代，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及軟件技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大，不僅是21世紀(jì)的新型產(chǎn)業(yè)，更是增加國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要因素和全球競(jìng)爭(zhēng)的核心產(chǎn)業(yè)之一。近年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅加快了信息化進(jìn)程，還逐步成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，因此，計(jì)算機(jī)發(fā)展至今，我們必須對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有足夠的了解。

1計(jì)算機(jī)軟件發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1計(jì)算機(jī)用戶(hù)增多的原因

初中甚至小學(xué)已普及計(jì)算機(jī)教學(xué)，而計(jì)算機(jī)教學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)性教學(xué)任務(wù)，不管是城市還是農(nóng)村，計(jì)算機(jī)已是我們咨詢(xún)問(wèn)題、了解世界、信息交流的重要工具。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展讓全球信息交流加強(qiáng)，視野更為廣泛，這也是計(jì)算機(jī)用戶(hù)不斷增加的原因。與此同時(shí)，我國(guó)電器行業(yè)更新速度快且競(jìng)爭(zhēng)大，電腦的價(jià)格變化很快，而且國(guó)家出臺(tái)的家電下鄉(xiāng)貼補(bǔ)等相關(guān)政策也促進(jìn)了人們的消費(fèi)。此外，基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，人們生活水平的大幅度提高，促使計(jì)算機(jī)成為了人們常用家電之一。

1.2計(jì)算機(jī)軟件的用途

計(jì)算機(jī)用途十分廣泛，涉及到方方面面，正因如此，計(jì)算機(jī)的發(fā)展才會(huì)日新月異，在這里將其用途主要分為了以下幾類(lèi)：娛樂(lè)活動(dòng)；日常工作工具；運(yùn)用計(jì)算機(jī)達(dá)到機(jī)械的自動(dòng)化控制；運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多媒體教學(xué)，按不同教學(xué)領(lǐng)域和方法進(jìn)行教學(xué)，將計(jì)算機(jī)作為輔教學(xué)工具為學(xué)生傳授知識(shí)，不僅利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的接收，還能有效節(jié)省時(shí)間；運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各類(lèi)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的過(guò)程可以達(dá)到半自動(dòng)化或者自動(dòng)化的程度，不僅效果更佳，還能有效縮減設(shè)計(jì)時(shí)間；達(dá)到人工智能，計(jì)算機(jī)有著強(qiáng)大的邏輯和記憶能力，能夠模擬人類(lèi)智力活動(dòng)，代替人類(lèi)進(jìn)行相應(yīng)的勞力勞動(dòng)，因此，智能計(jì)算機(jī)是人類(lèi)的輔助工具，其應(yīng)用涉及到生活中的各領(lǐng)域。

2計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)是人類(lèi)在計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新、操控欲望增強(qiáng)的情況下產(chǎn)生的，通過(guò)一代代科研技術(shù)人員堅(jiān)持不懈的努力，在經(jīng)歷了相對(duì)漫長(zhǎng)的過(guò)程后計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)才逐步發(fā)展起來(lái)。隨著對(duì)計(jì)算機(jī)研究的不斷深入，人們逐漸將構(gòu)思寄托于軟件上，希望能通過(guò)某種技術(shù)將自己想法融入到軟件中，由軟件來(lái)將人們各種所需運(yùn)算進(jìn)行執(zhí)行。計(jì)算機(jī)在早期發(fā)展中，硬件和軟件沒(méi)有做嚴(yán)格區(qū)分，這個(gè)時(shí)期計(jì)算機(jī)主要用于龐大數(shù)據(jù)的計(jì)算，也是一種大型計(jì)算工具，而此工具主要以計(jì)算機(jī)硬件為基礎(chǔ)來(lái)執(zhí)行，但各領(lǐng)域中軟件應(yīng)用較少。20世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)軟件已應(yīng)用于軍事和科研領(lǐng)域，并且其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，向民用方向發(fā)展。20世紀(jì)時(shí)期的軟件仍處于研究、探索階段，而制約軟件技術(shù)發(fā)展的重要因素就是缺乏軟件編程人員。通過(guò)不斷的深入研究，突破了此項(xiàng)技術(shù)瓶頸，誕生了一種新的編程語(yǔ)言，對(duì)于后期逐步出現(xiàn)并發(fā)展的個(gè)人電腦而言具有歷史性變革意義，為計(jì)算機(jī)軟件后期的發(fā)展奠基了基礎(chǔ)，使得計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)蔓延到各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了信息時(shí)代的到來(lái)。為滿(mǎn)足新時(shí)期信息時(shí)代、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代、數(shù)字時(shí)代的要求，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)需進(jìn)行不斷地更新?lián)Q代，而計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的重要組成部分，也需要不斷進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1加強(qiáng)增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的安全性能

現(xiàn)目前，社會(huì)各領(lǐng)域已離不開(kāi)計(jì)算機(jī)軟件的支持，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，所以，計(jì)算機(jī)軟件的穩(wěn)定性、安全性就尤為重要，影響著社會(huì)的穩(wěn)定?，F(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求量不斷增加，為滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展以及各行業(yè)對(duì)功能的需求，計(jì)算機(jī)軟件在難度和復(fù)雜度上都大大增加。軟件系統(tǒng)的復(fù)雜和龐大增加了安全風(fēng)險(xiǎn)和安全漏洞的出現(xiàn)幾率，因此，為確保計(jì)算機(jī)信息的安全，需要對(duì)軟件中的風(fēng)險(xiǎn)和漏洞做安全檢測(cè)和預(yù)防。漏洞的出現(xiàn)源于計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)、編寫(xiě)，以及在研發(fā)過(guò)程中，研發(fā)人員因考慮不全面或者失誤所造成的，這些漏洞容易被病毒或者黑客利用，并通過(guò)此路徑進(jìn)行攻擊、入侵。

2.2加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的版權(quán)意識(shí)

計(jì)算機(jī)軟件市場(chǎng)整體發(fā)展十分迅速，但其可復(fù)制特性讓計(jì)算機(jī)軟件的知識(shí)發(fā)明和產(chǎn)權(quán)沒(méi)有得到相應(yīng)的著作權(quán)和版權(quán)的保護(hù)。盜版軟件的大量出現(xiàn)不僅侵害了軟件生產(chǎn)者的利益，還減少了生產(chǎn)者對(duì)軟件的制作熱情，而不法分子利用盜版軟件中的漏洞來(lái)牟利，最后給用戶(hù)造成大量損失。所以，計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展會(huì)將著作權(quán)、版權(quán)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)做進(jìn)一步加強(qiáng)，把計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)當(dāng)做發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行保護(hù)，最大程度的對(duì)軟件編寫(xiě)以及生產(chǎn)企業(yè)的利益進(jìn)行保護(hù)，與此同時(shí)，也為用戶(hù)帶來(lái)更安全、穩(wěn)定的使用體驗(yàn)。

3小結(jié)

21世紀(jì)大數(shù)據(jù)信息時(shí)代下，計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用范圍已覆蓋社會(huì)的各行業(yè)、各領(lǐng)域中。新的形勢(shì)下，在對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)中，需要不斷分析和探究其存在的問(wèn)題和整體發(fā)展趨勢(shì)，從而才能更好的推動(dòng)計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]徐曉莉.計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2013(22).

[2]梁華.淺論近年來(lái)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)[J].科技信息,2010(16):118-120.

計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展趨勢(shì)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)軟件;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì);安全性能

一、計(jì)算機(jī)軟件的定義

計(jì)算機(jī)軟件的主要組成部分是計(jì)算機(jī)程序以及相關(guān)的程序文檔，其核心組成部分是軟件程序源文件，雖然目前沒(méi)有關(guān)于計(jì)算機(jī)軟件的統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的定義，但是各種定義的本質(zhì)是相同的。又可以將計(jì)算機(jī)軟件稱(chēng)之為應(yīng)用軟件，其主要的作用是在計(jì)算機(jī)的操作工程中，使計(jì)算機(jī)能夠響應(yīng)用戶(hù)的各種需求及命令，從本質(zhì)上來(lái)講，計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件就是一個(gè)為用戶(hù)提供有效服務(wù)的程序系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)軟件能夠提供新領(lǐng)域探索開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要的相關(guān)支撐系統(tǒng)。在長(zhǎng)期的開(kāi)發(fā)探索后，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的模型體系層次分明，并且已日趨完備。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和支撐軟件等組成。其中，系統(tǒng)軟件是指借助操作系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)庫(kù)程序的共同協(xié)調(diào)合作，完成系統(tǒng)管理、軟件控制、訪問(wèn)以及瀏覽等一系列任務(wù);支撐軟件是指由高級(jí)程序語(yǔ)言編譯器、計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（CASE）以及程序存儲(chǔ)庫(kù)等部分組成的軟件系統(tǒng);應(yīng)用軟件則是指為了應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)操作中的不同問(wèn)題而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一系列獨(dú)立的程序系統(tǒng)。我國(guó)在二十世紀(jì)九十年代末期出臺(tái)了《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》，條例匯總定義計(jì)算機(jī)軟件為計(jì)算機(jī)程序及其相應(yīng)的文檔。其中計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)源程序和目標(biāo)程序，源文本和目標(biāo)文本可以被認(rèn)為是同一文件，計(jì)算機(jī)軟件既具備功能性也具備作品性。計(jì)算機(jī)軟件由文字、符號(hào)等表達(dá)，同時(shí)以光盤(pán)、硬盤(pán)等存儲(chǔ)形式記錄，因此是受著作權(quán)保護(hù)的作品。計(jì)算機(jī)軟件的工具性是指計(jì)算機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的實(shí)際作用，計(jì)算機(jī)軟件通常是為了起到實(shí)際效果而設(shè)計(jì)制作的，因此計(jì)算機(jī)軟件具備功能性，因此計(jì)算機(jī)軟件具有功能性。

二、計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用概述

計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)軟件的完善和更新使得世界不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)能夠借助網(wǎng)絡(luò)這一交互平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息的交流、傳遞和共享。在當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)被普及應(yīng)用于各行各業(yè)。計(jì)算機(jī)軟件更是涉及到國(guó)防、航空航天、工程、金融、水利、服務(wù)、建筑等諸多行業(yè)。同時(shí)，許多通用軟件也逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)交流中不可或缺的工具。從聊天工具（QQ、微信、MSN等）、購(gòu)物軟件（阿里旺旺等）到電子郵箱，從網(wǎng)絡(luò)訂購(gòu)機(jī)票、車(chē)票的相關(guān)軟件到從GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，都可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件輕松實(shí)現(xiàn)，這都充分體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的高度普及性和不可或缺，也體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)軟件在我們工作、學(xué)習(xí)和生活中的重要地位。由于軟件產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高重視程度，我國(guó)國(guó)務(wù)院也在“十二五”計(jì)劃的發(fā)展綱要對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了明確的要求，即通過(guò)加強(qiáng)我國(guó)信息化建設(shè)和信息化進(jìn)程前進(jìn)步伐，以此來(lái)帶動(dòng)我國(guó)工業(yè)化向現(xiàn)代化發(fā)展。政策上的引導(dǎo)表明在未來(lái)，我國(guó)的計(jì)算機(jī)軟件將滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、教育、醫(yī)療、金融、通信等諸多領(lǐng)域中，并開(kāi)始更快、更加深入的發(fā)展。據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，在近五年間，我國(guó)的計(jì)算機(jī)行業(yè)值以每年約30%的幅度增長(zhǎng)，我國(guó)軟件市場(chǎng)的銷(xiāo)售總額在2011年突破了12000億元，為我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)軟件在未來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域還會(huì)不斷深入和發(fā)展，市場(chǎng)份額將會(huì)進(jìn)一步增發(fā)。

三、計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)探究

進(jìn)入到二十一世紀(jì)，信息和網(wǎng)絡(luò)成為時(shí)代不可或缺的重要部分。從大型運(yùn)算計(jì)算機(jī)到平板電腦，都必須借助一定的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件才能發(fā)揮作用。因此，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)不可或缺的重要組成部分，必須不斷優(yōu)化其自身結(jié)構(gòu)，不斷更新和開(kāi)發(fā)新功能，才能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)日益增長(zhǎng)的需要。我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的安全性能和穩(wěn)定性能

隨著計(jì)算機(jī)軟件的大規(guī)模普及和推廣應(yīng)用，社會(huì)上不同領(lǐng)域都需要計(jì)算機(jī)軟件提供相應(yīng)的幫助和支持，這就對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的安全性和穩(wěn)定性提出了較高的要求。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的興起和發(fā)展使計(jì)算機(jī)軟件的需求量與日俱增，不同行業(yè)、領(lǐng)域及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促使計(jì)算機(jī)軟件向復(fù)雜性和集成性發(fā)展。軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性和集成性會(huì)大大增加其自身的缺陷性和安全風(fēng)險(xiǎn)。計(jì)算機(jī)軟件出現(xiàn)漏洞或缺陷的主要原因是在軟件設(shè)計(jì)、編寫(xiě)階段沒(méi)有進(jìn)行周全的考慮或設(shè)計(jì)程序上出現(xiàn)了失誤計(jì)，導(dǎo)致軟件中存在缺陷或漏洞。當(dāng)這些漏洞或缺陷被黑客或病毒攻擊、入侵后，就會(huì)造成軟件的不穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)用戶(hù)的重要信息造成泄漏。

因此，為了保證計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行以及信息網(wǎng)絡(luò)的安全，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的安全漏洞檢測(cè)和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估控制就顯得尤為重要，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的安全性和穩(wěn)定性也將成為計(jì)算機(jī)軟件未來(lái)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

2.逐步增強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件作為發(fā)明創(chuàng)造的版權(quán)意識(shí)

由于計(jì)算機(jī)軟件具有可任意復(fù)制使用的特殊性，造成軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和發(fā)明著作權(quán)不能很好地被保護(hù)，導(dǎo)致大量的盜版軟件在市面上銷(xiāo)售。盜版軟件的大肆銷(xiāo)售不但給軟件生產(chǎn)者造成巨大的損失，不尊重軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且盜版軟件存在的很多漏洞會(huì)被黑客和病毒利用，造成用戶(hù)更大的損失。

因此，在未來(lái)的發(fā)展進(jìn)程中，需要加大對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的著作權(quán)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度，把計(jì)算機(jī)軟件作為一項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造來(lái)保護(hù)，將軟件所有者和生產(chǎn)者的利益作為重要的保護(hù)對(duì)象，并給用戶(hù)們提供更加安全和穩(wěn)定的使用環(huán)境。國(guó)家應(yīng)建立相關(guān)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)權(quán)保護(hù)法律法規(guī)，以完備的法律手段來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的著作權(quán)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全面的保護(hù)，同時(shí)，使軟件所有者和生產(chǎn)者的利益得到最大限度的保證。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，計(jì)算機(jī)軟件作為計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)展的靈魂，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活的發(fā)展與提高有重要意義，大力發(fā)展計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)對(duì)于努力實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]巫玉芳.美國(guó)計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)利法保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].當(dāng)代法學(xué)，2000，06：69-71.

計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展趨勢(shì)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 軟件工程技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 開(kāi)發(fā)方式

計(jì)算機(jī)包括軟件、硬件兩個(gè)重要的組成部分，其中計(jì)算機(jī)硬件的靈魂是軟件，如果沒(méi)有計(jì)算機(jī)軟件作為基礎(chǔ)支撐，計(jì)算機(jī)硬件的存在也就毫無(wú)價(jià)值可言。而計(jì)算機(jī)硬件則又是軟件運(yùn)行支持的重要載體，軟件分為應(yīng)用軟件與系統(tǒng)軟件，其中系統(tǒng)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件、軟件的統(tǒng)一控制，其主要包括驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)等；而應(yīng)用軟件則主要用于提供休閑娛樂(lè)、辦公等功能，常見(jiàn)的有office辦公軟件、騰訊QQ等。

1 計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)方式分析

當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展逐漸變得成熟，軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷優(yōu)化與完善對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技的進(jìn)步意義重大。現(xiàn)階段常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)方式包括瀑布模型法、自動(dòng)開(kāi)發(fā)及原型模型開(kāi)發(fā)方法。

瀑布模型法即結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，在國(guó)內(nèi)、國(guó)外的一些軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，特別是在復(fù)雜的大型軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中，瀑布模型法有顯著的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)。該軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)是從軟件開(kāi)發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的整體，在整個(gè)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中采用分階段的工作方法，劃分軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程為若干個(gè)小的模塊，并采用遞進(jìn)式的方法完成。在不同的階段中，其有著明確的任務(wù)，這就大大降低了在開(kāi)發(fā)復(fù)雜系統(tǒng)方面的難度。然而瀑布模型法的整個(gè)開(kāi)發(fā)時(shí)間往往較長(zhǎng)，由于不同階段之間是遞進(jìn)的關(guān)系，因此一般只有將這個(gè)階段的工作完成之后，才能對(duì)下一個(gè)階段的工作進(jìn)行研究。

自動(dòng)形式的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)指的是在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，將開(kāi)發(fā)軟件的主要功能與目的標(biāo)明，并不一定需要詳細(xì)解釋開(kāi)發(fā)的過(guò)程。這種開(kāi)發(fā)方法能夠依據(jù)軟件本身的設(shè)計(jì)規(guī)范，從而自動(dòng)開(kāi)展設(shè)計(jì)與編碼工作。在這種自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)方式下，相關(guān)開(kāi)發(fā)人員能夠依據(jù)自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格與喜好，選擇開(kāi)發(fā)的環(huán)境與開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，從而利用編程軟件進(jìn)行編碼。此種方法最靈活，但是要求開(kāi)發(fā)人員的編碼規(guī)范度高。

原型模型開(kāi)發(fā)方法在當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛。這種開(kāi)發(fā)方法關(guān)鍵是需要相關(guān)開(kāi)發(fā)人員在軟件開(kāi)發(fā)的前期就系統(tǒng)需求進(jìn)行討論，從而達(dá)成一致的意見(jiàn)之后，并圍繞這個(gè)意見(jiàn)而開(kāi)發(fā)出一個(gè)原型。在原型運(yùn)行的過(guò)程中不斷優(yōu)化與完善，指導(dǎo)符合系統(tǒng)的各項(xiàng)需求。原型模型在克服瀑布模型缺點(diǎn)、減少由于軟件需求不明確給開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)方面，確有顯著效果，但該方法在大型軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方面并不適用。

2 計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值分析

計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)最大的目的就是為了人們生活服務(wù)，在計(jì)算機(jī)中安裝相應(yīng)的軟件，并將軟件的功能充分發(fā)揮出來(lái)才是實(shí)現(xiàn)了其真正的價(jià)值。例如，應(yīng)用兩款不同的軟件，其中一種為Web+Xml+ActiveX，另一種為VB6.0+Acess。前者需要安裝有關(guān)組間，后者則可以直接在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。當(dāng)計(jì)算機(jī)安裝好這兩種軟件之后，在運(yùn)行的過(guò)程中能夠發(fā)現(xiàn)，第一種軟件運(yùn)行時(shí)總是存在多方面的限制，對(duì)用戶(hù)的使用產(chǎn)生很大的影響，因而使用的人不多。而第二種系統(tǒng)則運(yùn)行十分流暢，且無(wú)需對(duì)瀏覽器作出任何方面的修改，所以大部分的用戶(hù)都會(huì)傾向于選擇這一款軟件。但隨著用戶(hù)人數(shù)的不斷增多，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行速度相對(duì)減慢，此時(shí)相關(guān)開(kāi)發(fā)人員就應(yīng)當(dāng)對(duì)這款軟件作出一定的更改。因此，計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，需要依據(jù)人們的具體生活需求對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的軟件進(jìn)行優(yōu)化與完善。

3 未來(lái)計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

（1）智能化趨勢(shì)。為了進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)辦公的效率，減低人力投入成本，以及縮短辦公流程、提高數(shù)據(jù)信息處理效率，自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)在今后軟件工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中必將愈演愈烈。而要想使辦公自動(dòng)化變成現(xiàn)實(shí)，計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)就應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展，相關(guān)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)軟件也應(yīng)當(dāng)充分借鑒先進(jìn)的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，使得智能化軟件的開(kāi)發(fā)更好地為社會(huì)服務(wù)。

（2）開(kāi)放化趨勢(shì)。近些年來(lái)，由于各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用變得更加廣泛，這使得及軟件工程技術(shù)的學(xué)習(xí)人員及開(kāi)發(fā)人員比例呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)。因此，要想使更多的人能夠?qū)浖こ涕_(kāi)發(fā)技術(shù)有更多的了解，就應(yīng)當(dāng)推動(dòng)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的全面發(fā)展，促使計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)的開(kāi)放化，從而使學(xué)習(xí)人員能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改革與創(chuàng)新當(dāng)前的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，使其更好地推動(dòng)社會(huì)的前進(jìn)與發(fā)展。

（3）網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。提升計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)水平的一個(gè)極為重要的平臺(tái)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，隨著當(dāng)前信息數(shù)據(jù)流量的不斷增加，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件逐漸難以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)要求，所以未來(lái)計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)應(yīng)當(dāng)朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展，從而才能使得數(shù)據(jù)信息的處理及存儲(chǔ)更加高效，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)共享。此外。網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)的不斷加劇，還有效消融了不同地域及不同領(lǐng)域之間溝通的壁壘，同時(shí)大數(shù)據(jù)的全球化也將使得全世界的各地實(shí)現(xiàn)了同步進(jìn)步與繁榮。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)雖然逐漸趨于成熟，但為了更好地滿(mǎn)足人們?nèi)粘９ぷ髋c學(xué)習(xí)的需求，相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)開(kāi)發(fā)并設(shè)計(jì)出更富有人性化、個(gè)性化及多功能的軟件系統(tǒng)，這樣同樣能進(jìn)一步提升當(dāng)前的及軟件工程技術(shù)水平。因此，在當(dāng)前信息化時(shí)代中，軟件工程的開(kāi)發(fā)應(yīng)當(dāng)在充分把握市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)需求，并結(jié)合實(shí)際的計(jì)算機(jī)技術(shù)，最終開(kāi)發(fā)出有利于社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)品，使其更好地為人們提供服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展趨勢(shì)范文第4篇

【摘 要】隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于作為底層系統(tǒng)的硬件，也提出了更高的要求。本文針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行了由淺入深的分析。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)；硬件；系統(tǒng)

【Abstract】With the continuous development of computer application technology ， it puts forward higher requirements for the underlying hardware of the system. It analyzes the relevant technology of the computer hardware system.

【Key words】Computer application technology； Hardware； System

1 計(jì)算機(jī)硬件簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱(chēng)。這些物理設(shè)備按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體為計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行提供物質(zhì)基礎(chǔ)。簡(jiǎn)言之，計(jì)算機(jī)硬件的功能是輸入并存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行程序，把數(shù)據(jù)加工成可以利用的形式。從外觀上看，微機(jī)由主機(jī)箱和外部設(shè)備組成。主機(jī)箱內(nèi)部主要包括：CPU、內(nèi)存、主板、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)、各種擴(kuò)展卡、連接線、電源等；外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、顯示器、音箱等，這些設(shè)備通過(guò)接口和連接線與主機(jī)相連[1]。

2 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理為核心，逐步掌握各個(gè)硬件模塊的原理與功能，從而能夠利用硬件技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

3 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的范疇

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)主要面向計(jì)算機(jī)軟方向?qū)I(yè)開(kāi)設(shè)，因此是一門(mén)綜合性的硬件技術(shù)課程，其范疇包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、電路元器件、計(jì)算機(jī)數(shù)制、常用邏輯部件、硬件結(jié)構(gòu)及原理、指令與匯編語(yǔ)言、接口與外部系統(tǒng)、單片機(jī)系統(tǒng)[2]。

其中，對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都做了詳細(xì)的分析，以計(jì)算機(jī)組成為例，如下圖所示：

圖1 計(jì)算機(jī)硬件組成

圖中涵蓋了計(jì)算機(jī)五大硬件模塊：運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和存儲(chǔ)器，箭頭表明了各種信息流向。圖中，我們首先要了解各個(gè)硬件模塊的功能，從而根據(jù)箭頭分析各種信息在硬件設(shè)備中如何傳遞。

4 硬件技術(shù)的核心

硬件技術(shù)的核心包括如下幾個(gè)方面：

（1）計(jì)算機(jī)硬件組成原理

計(jì)算機(jī)硬件組成原理為掌握硬件技術(shù)的基礎(chǔ)。

（2）微處理器

微處理器是計(jì)算機(jī)核心部件，主要包括運(yùn)算器和控制器。微處理器技術(shù)，重點(diǎn)是對(duì)指令和指令系統(tǒng)的理解。

同一廠商會(huì)在一個(gè)處理器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上不斷研發(fā)下一代新的兼容產(chǎn)品，而新一代處理器與前一代要實(shí)現(xiàn)指令兼容，即新一代指令系統(tǒng)包含前一代處理器的全部指令，同時(shí)可能增加新指令。而不同廠商之間也可能生產(chǎn)指令兼容的處理器產(chǎn)品。如何提高處理器性能，也是各個(gè)廠商爭(zhēng)先研究的對(duì)象，一般采取的技術(shù)包括：流水線、超標(biāo)量、超線程、Cache、擴(kuò)展指令集、多核心等。

（3）總線

總線就是嚴(yán)格定義的信號(hào)線集合，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)各個(gè)部件之間信息傳輸?shù)耐ǖ繹3]。總線具備公共性、標(biāo)準(zhǔn)型和可擴(kuò)展性等特征。通過(guò)總線可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或者多點(diǎn)連接。只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通道在概念上不是總線，習(xí)慣上也稱(chēng)為總線。

在計(jì)算機(jī)中，總線一般分三種：數(shù)據(jù)總線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CB）。

DB：傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容，與內(nèi)存、I/O之間雙向傳輸；

AB：傳輸?shù)拇鎯?chǔ)位置，如存儲(chǔ)器地址、端口地址等，與I/O接口或之間單向傳輸；

CB：傳輸各種控制信號(hào)，如存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)、端口讀/寫(xiě)等，與I/O接口之間單向傳輸。

（4）接口

接口是用于完成計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)與外設(shè)之間的信息交換[4-5]。接口由接口硬件（接口電路、連接器、連接電纜等）和接口軟件（程序）組成。如下圖所示：

圖2 接口電路的構(gòu)成

接口功能主要包括：數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)緩沖、信號(hào)變換、中斷、差錯(cuò)控制、高層通信協(xié)議、即插即用、電源管理、動(dòng)態(tài)配置等。接口構(gòu)成都是通過(guò)數(shù)據(jù)變換機(jī)制來(lái)完成。對(duì)接口的操作是程序?qū)涌诘脑L問(wèn)（讀/寫(xiě)）的方式，不同接口電路支持不同的操作方式，常用方（下轉(zhuǎn)第324頁(yè)）（上接第128頁(yè)）式包括查詢(xún)、中斷和DMA控制方式。

5 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)總結(jié)

熟悉計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，目的是提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。不僅僅要熟悉各個(gè)硬件模塊的功能，還需了解相關(guān)最新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及新標(biāo)準(zhǔn)，利用硬件性能測(cè)試方法，能解決在實(shí)際使用中出現(xiàn)的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

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計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展趨勢(shì)范文第5篇

摘要：本文針對(duì)目前高等學(xué)校計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，提出適合本科生及研究生聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，設(shè)計(jì)了支持基礎(chǔ)驗(yàn)證型、綜合設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)一體化的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；創(chuàng)新型人才；計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)普遍存在的問(wèn)題分析

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高等院校的實(shí)驗(yàn)組織模式和實(shí)驗(yàn)手段主要存在以下問(wèn)題：

“一人動(dòng)手大家看”的“放羊式”

實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、步驟嚴(yán)格按照教材(實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū))進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、與工程實(shí)際脫節(jié)

本科生和研究生的實(shí)驗(yàn)環(huán)境分別建設(shè)

計(jì)算機(jī)學(xué)科的課程內(nèi)容具有很強(qiáng)的交叉性和相關(guān)性。針對(duì)每門(mén)具體課程單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)及單獨(dú)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境，一方面很難使學(xué)生對(duì)其前導(dǎo)課程所完成的基礎(chǔ)能力做要求，同時(shí)也很難兼顧到其后續(xù)課程，各自獨(dú)立，相互間缺少有效的貫通；另一方面實(shí)驗(yàn)環(huán)境重復(fù)建設(shè)，實(shí)驗(yàn)資源得不到充分利用。下面以“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”三門(mén)硬件主干課程為例說(shuō)明計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀。

(1) “數(shù)字邏輯”是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，目的在于掌握計(jì)算機(jī)數(shù)字電路設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，為后續(xù)硬件課程奠定基礎(chǔ)。而相應(yīng)的“數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)裝置”一般僅能用于TTL與GAL器件的實(shí)驗(yàn)；有部分學(xué)校購(gòu)置的實(shí)驗(yàn)裝置還不能進(jìn)行GAL器件的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一般使用小規(guī)模74系列TTL器件，通過(guò)面包板實(shí)現(xiàn)輸入/輸出連線，其可靠性低、元器件易損，復(fù)雜實(shí)驗(yàn)受到限制，很難支持設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)；許多目前流行的硬件設(shè)計(jì)方法，如采用EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具的基于CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)的邏輯設(shè)計(jì)等，更是因?yàn)橛布O(shè)計(jì)環(huán)境不夠而無(wú)法進(jìn)行。

(2) “計(jì)算機(jī)組成原理”作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的核心課程，目前很多大學(xué)采用類(lèi)似清華大學(xué)計(jì)算機(jī)廠早期研制的實(shí)驗(yàn)裝置，采用面包板和撥位開(kāi)關(guān)等輸入/輸出接線，調(diào)試手段缺乏，支持的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少，對(duì)CPU設(shè)計(jì)之類(lèi)的實(shí)驗(yàn)沒(méi)法很好地開(kāi)展。即使一些新的實(shí)驗(yàn)裝置，重點(diǎn)仍然是支持驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展仍具有局限性。

(3) “計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的高端專(zhuān)業(yè)課，由于缺乏實(shí)驗(yàn)條件，很多學(xué)校還沒(méi)有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)，少數(shù)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)校也只能采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。大多數(shù)該類(lèi)模擬軟件運(yùn)行在UNIX平臺(tái)上，參數(shù)設(shè)置復(fù)雜、接口界面不友好，使用起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。學(xué)生只是通過(guò)課堂學(xué)習(xí)來(lái)掌握計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新性能力。

由于以上三門(mén)課程目前都只針對(duì)自己的課程內(nèi)容單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)并單獨(dú)提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這些相關(guān)性非常強(qiáng)的課程各自獨(dú)立，相互間缺少有效的貫通，不僅導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的重復(fù)建設(shè)，實(shí)驗(yàn)資源得不到充分利用，而且也不利于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件體系有一個(gè)系統(tǒng)的了解，更無(wú)法對(duì)本科生的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等大型和綜合型訓(xùn)練提供必要的支撐環(huán)境。

為了解決目前計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，需要建立能滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求的，集實(shí)踐性、先進(jìn)性、開(kāi)放性、創(chuàng)新性為一體的先進(jìn)硬件實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，結(jié)合EDA、軟件模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段建立集基本驗(yàn)證、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新研究為一體硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，促進(jìn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和IT企業(yè)對(duì)高層次計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的更高需求。

2 適應(yīng)多層次人才培養(yǎng)需要的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系的建立

為了構(gòu)建適合本科生、研究生多層次需要的一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，我們對(duì)國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的課程及實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱等做了深入的研究，主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作：

(1) 研究計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)硬件課程及其實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)前的設(shè)置和今后的發(fā)展趨勢(shì)；

(2) 剖析計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)硬件相關(guān)課程之間的銜接關(guān)系；

(3) 分析教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科研實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)本科階段以及研究生階段主要硬件課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律。

基于以上研究工作，我們?cè)O(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)體系主要包含以下層次。

2.1系統(tǒng)化的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次

計(jì)算機(jī)學(xué)科是目前更新?lián)Q代最快的學(xué)科之一，實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)必須和實(shí)際工程結(jié)合緊密。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和手段的設(shè)計(jì)必須是以培養(yǎng)具有很好實(shí)踐能力和一定創(chuàng)新能力的本科畢業(yè)生為目標(biāo)。因此，我們將每門(mén)課程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容分為以下三個(gè)層次：

基礎(chǔ)驗(yàn)證型：主要用于驗(yàn)證課程當(dāng)中所講的內(nèi)容，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解，并培養(yǎng)學(xué)生的基本專(zhuān)業(yè)技能和實(shí)際操作能力。

綜合設(shè)計(jì)型：這類(lèi)實(shí)驗(yàn)一方面可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)課程的理解，更主要的是培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

創(chuàng)新研究性：這類(lèi)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)目標(biāo)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)允許失敗，但是必須對(duì)失敗原因和改進(jìn)設(shè)想做深入的分析和探討。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生早期參加科學(xué)研究的一種重要形式，主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維及創(chuàng)造性個(gè)性，使學(xué)生創(chuàng)新性的想象力、判斷力、思維能力和實(shí)踐能力得到提高。

這三個(gè)實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容上由淺入深、由易到難，從對(duì)學(xué)生的要求上是由低到高的。其中前兩類(lèi)實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)本科生設(shè)計(jì)，第三類(lèi)實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)少數(shù)有余力的低年級(jí)本科生、多數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的本科生和所有研究生設(shè)計(jì)。

在多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的主要作用在于啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和意義，組織開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生研究問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和認(rèn)真完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要教育學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，鼓勵(lì)學(xué)生勇于求異的創(chuàng)新意識(shí)，注意培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

2.2計(jì)算機(jī)硬件課程層次的建立

以西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科為例，本科生和研究生的硬件相關(guān)課程體系中主干課程由“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)組成原理”、“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”、“高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的量化研究方法”組成，其中前三門(mén)課程為本科生課程，后兩門(mén)課程為研究生課程。與主干課程相關(guān)的本科生必修課程還包括“匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理和接口技術(shù)”、“操作系統(tǒng)原理”、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”、“嵌入式系統(tǒng)”；研究生課程包括“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用”、“VHDL和FPGA設(shè)計(jì)”、“分布式系統(tǒng)”等。這些課程，特別是主干課程，不僅有較強(qiáng)的順序性，而且課程內(nèi)容的相關(guān)性很強(qiáng)。圖1給出了計(jì)算機(jī)硬件主干課程的實(shí)驗(yàn)層次。其中，虛線方框部分為偏軟件類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)。

圖1 計(jì)算機(jī)硬件主干課程實(shí)驗(yàn)層次

從圖1可以看出，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科階段硬件主干實(shí)驗(yàn)課程主要為數(shù)字邏輯專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)組成專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)、微機(jī)接口專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)；并且這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展必須以前一個(gè)課程為基礎(chǔ)；課程實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容到形式都有很密切聯(lián)系。為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)完這些課程后對(duì)計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)和感性的認(rèn)識(shí)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先設(shè)立了一個(gè)總的培養(yǎng)目標(biāo)，每個(gè)課程組根據(jù)這個(gè)目標(biāo)，結(jié)合本課程的內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)分階段完成相關(guān)支撐的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且這些實(shí)驗(yàn)可以采用一致的實(shí)驗(yàn)手段和平臺(tái)。具體措施主要包括以下兩方面內(nèi)容：

(1) 對(duì)于每門(mén)具體的計(jì)算機(jī)硬件課程均設(shè)置8學(xué)時(shí)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)類(lèi)型為獨(dú)立的基礎(chǔ)驗(yàn)證性。

(2) 硬件課程都有配套的專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)，專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)均為綜合設(shè)計(jì)型。主干課程的實(shí)驗(yàn)為必修專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)，其他小部分課程實(shí)驗(yàn)為選修專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)。以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)形成多個(gè)系列，同一系列實(shí)驗(yàn)間具有時(shí)間先后關(guān)系、支撐與被支撐關(guān)系。例如圖1中的“數(shù)字邏輯”、“計(jì)算機(jī)組成原理”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”三門(mén)硬件課程就構(gòu)成了一個(gè)主干的硬件實(shí)驗(yàn)系列。這三門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)必須在內(nèi)容上具有前后相關(guān)性，并采用基本一致的實(shí)驗(yàn)方法和平臺(tái)。

2.3多樣化的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)層次

在硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)上兼顧不同層次人才的培養(yǎng)需要，綜合本碩博各個(gè)階段的不同需求，構(gòu)建多層次的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高實(shí)驗(yàn)效率，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)行創(chuàng)新式構(gòu)建實(shí)驗(yàn)。還要考慮對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及本科生創(chuàng)新性研究活動(dòng)實(shí)驗(yàn)體系的支持，結(jié)合軟件設(shè)計(jì)的方法和手段(即硬件設(shè)計(jì)軟件化)構(gòu)建靈活多樣的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。此外，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)要具有層次性，并且考慮課程間內(nèi)容交叉和互補(bǔ)。

從國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，計(jì)算機(jī)硬件課程的實(shí)驗(yàn)由傳統(tǒng)的孤立的實(shí)驗(yàn)裝置承擔(dān)，發(fā)展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器聯(lián)合承擔(dān)的階段。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置支持相對(duì)簡(jiǎn)單的連線類(lèi)的實(shí)驗(yàn)，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)只能使用中小規(guī)模的集成電路器件。設(shè)計(jì)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的，因?yàn)榇笠?guī)模的實(shí)驗(yàn)用中小規(guī)模的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且受面包板等空間和實(shí)驗(yàn)裝置能提供的電源限制。

使用HDL語(yǔ)言，如AHDL、VHDL和Verilog等，通過(guò)EDA工具軟件設(shè)計(jì)各種規(guī)模的數(shù)字電子系統(tǒng)是目前工程師的設(shè)計(jì)潮流。通過(guò)EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成計(jì)算機(jī)硬件課程的各類(lèi)實(shí)驗(yàn)。圖2是我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一款低成本綜合實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40萬(wàn)門(mén))，通過(guò)擴(kuò)充板可以滿(mǎn)足大部分的實(shí)驗(yàn)要求。

圖2 一款綜合實(shí)驗(yàn)裝置的PCB的元器件布局示意圖

2.4多層次的實(shí)驗(yàn)考核體制

實(shí)驗(yàn)的考核主要有以下幾種形式。

(1) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程的跟蹤考核：改變傳統(tǒng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和報(bào)告打分的體制，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄、評(píng)價(jià)，并作為最終成績(jī)考核的依據(jù)。

(2) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以總結(jié)個(gè)人實(shí)驗(yàn)結(jié)果，明晰實(shí)驗(yàn)思路，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融合、升華和再學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技活動(dòng)的總結(jié)能力，科技論文的寫(xiě)作能力，使學(xué)生的科研素養(yǎng)得到初步鍛煉。

(3) 實(shí)驗(yàn)答辯機(jī)制：對(duì)于綜合設(shè)計(jì)型，特別是創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)，前兩種考核機(jī)制存在明顯的不足，因此需要引入新的機(jī)制來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生所做工作及取得的成績(jī)?？赏ㄟ^(guò)學(xué)生講解、演示，教師提問(wèn)和回答，課程設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行考核。

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