前言：中文期刊网精心挑选了对计算机硬件的认识范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
对计算机硬件的认识范文1
关键词：课程体系建设；计算机硬件；教学质量
中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-00××-××
在当前高校计算机专业本科生中普遍存在这样的问题：对计算机硬件课程的学习不感兴趣；认为有些计算机硬件课程很抽象，不知道怎样才能学好；与已经从事计算机技术开发的毕业的同学交流后，认为学校对计算机硬件课程的设置不合理，对将来从事计算机技术开发帮助不大，而对将来从事计算机技术开发帮助很大的计算机专业课程学校反而不重视，教学时间太短，没有深入地教学；④教学方式缺乏对本科学生发现问题、分析问题、解决问题的能力的培养。学生对计算机硬件课程的学习积极性不高，学习效果差。高校的计算机专业学生中重视软件课程的学习，而轻视硬件课程的学习，其结果是许多学生的硬件能力比较差，不能胜任计算机硬件方面的技术设计。因此，对于如何设置计算机专业硬件课程，已成为我们要重点关注的一个问题。计算机科学与技术学科除了具有较强的科学性外，还具有较强的工程性，因此，它是一门科学性与工程性并重的学科。如何合理地调整计算机硬件课程设置，为计算机专业学生将来从事计算机硬件方面的相关技术设计奠定具有发展潜力的基础，是摆在计算机专业老师面前的一个重要问题。计算机专业学生在进行工程设计，计算机硬件技术开发时，普遍感到所掌握的计算机理论知识与实际工作能力存在不足。主要体现在没有实际工作经验；缺乏项目的开发能力；缺乏团队协作精神；缺乏与同事沟通方法。如何在计算机本科生教育阶段培养和提高学生的素质与能力，是老师重点关注的问题。
在传统教学模式中，教师就是向学生传播知识。而在现代教学模式中，教师不仅向学生传播知识，更重要的是培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。为培养21世纪计算机硬件高技术人才就必须加强学生计算机硬件创新能力的培养，不断完善计算机硬件课程教学改革专业课程体系建设。
为此，本文针对当前计算机专业硬件课程设置存在的问题，根据计算机专业各研究方向对计算机硬件课程建设，构成完整的计算机硬件课程体系建设，对本科生教学方式教学改革，培养本科生发现问题、分析问题、解决问题的能力，激发学生的学习热情，培养创新素质进行研究。
一、计算机硬件课程体系建设
（一）充分认识计计算机硬件课程建设的重要性
计算机硬件及应用技术已是IT领域不可缺少的支柱技术，已经广泛渗透到移动通讯、消费电子、无线网络、工业控制和军事国防等各行各业，无时无处不在影响每个现代人的生活。能够综合应用软件和硬件，系统研发的工程师成为计算机行业最为紧俏的人才，其培养也越来越受到高校、企业、研究机构与培训中心的重视。
（二）计算机硬件课程体系建立
ACM和IEEE-CS共同推出了Computing Curricula 2001，系统地列出在计算机专业学生应该掌握的课程，我们以此为蓝本，并根据我院在计算机硬件研究领域和研究方向，建立计算机硬件课程体系中的主干课程：《计算机原理与汇编语言程序设计》，讲授计算机组织和工作原理，以及汇编语言程序设计；《微型计算机原理及接口技术》，讲授微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式；《计算机控制》，讲授计算机控制的理论知识和设计技术；《单片机与嵌入式系统》，讲授单片机工作原理和编程方法、嵌入式系统基本概念和设计技术移植；《计算机系统结构》，讲授计算机体系结构的基本思想、基本概念、设计原理、设计方法与评价分析方法。由这5门课程构成计算机专业硬件课程体系。
当今计算机硬件和软件技术飞速发展，计算机专业基础课程体系教学在成熟和稳定的同时，要不断加入新的内容和新的技术。为此，必须对主干课程设计其课程的主线，并沿主线更新教学内容、突出新技术。
二、改进教学方法，提高学生的创新能力
人类具有学习的自然倾向或学习的内在潜能，学习是学习者内在潜能的发挥。所以教学的任务是为学习者创设的一种有利于学生学习潜能发挥的情境。教师不应该采用权威式的教学方式，不应采用强制式的指导教学。教学活动是教师和学生共同活动的过程，教师在教学过程中发挥着设计，主持，调整教学过程的主导作用，调动学生的主动性和积极性。学生是教学过程中认识活动的主体。在教学过程中应体现学生的主体地位，发挥着教师的主导作用。
对计算机硬件的认识范文2
关键词：计算机硬件 设计安全 策略分析
中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
当下我国计算机软件相关技术发展迅速，但是计算机硬件的发展却相对滞后，尤其是在硬件设计安全方面存在的问题还是比较多的。只要保证计算机硬件的设计安全，就能加快计算机硬件的发展速度，尽快与软件发展齐步。
1 计算机硬件安全的概述
计算机硬件安全的关键点是实现计算机内部的信息安全，而信息安全主要是保密、实用和集成三个方位建成的一个安全体系。做好信息安全，就是需要引导用户掌握使用产品的方法，进而保证计算机系统的信息安全。从计算机硬件安全的发展史来看，计算机硬件安全是以集成电路为主的集芯片设计、电路设计和工程技术设计于一体的安全系统。常采用的应用和技术主要有数据中心、通信系统和传感器网络等。
2 计算机硬件的设计安全现状分析
2.1 计算机硬件的设计安全发展现状
计算机硬件通常是指构成计算机系统的各类电子和机械以及电元件组成的物理部件。计算机硬件的安全问题大体上有三类，问题源也相应的有三类：输入设备、储存介质和输出设备。输入设备带来的安全问题具体有输入信息数据造成的安全问题和输入时非法操作两种情况。前者主要是指输入的信息数据可能有木马病毒等，引起本身计算机系统内的信息数据的风险系数增大；后者主要会引起计算机的数据信息遭到破坏等问题。储存介质带来的安全问题主要是指计算机的储存介质本身不能对计算机内部的数据信息形成安全保护层，对暴力破坏和非法拷贝等不合法操作没有抵抗力。输出设备带来的安全问题主要是存在一部分的输出设备具备记忆功能，会对计算机内数据信息或操作动作进行复制，给计算机系统带来较大的风险。总之，计算机硬件的设计安全现状还是较为严峻的，有较多问题亟待解决。
2.2 计算机硬件的设计安全分析
计算机硬件安全绝大部分取决于硬件的设计，多样设计是当下提升计算机硬件安全性能的主要手段，主要用来降低成本减少能量损耗。此外，工程变异中的CMOS技术和离子技术也广泛应用到提升计算机硬件的安全上，解决芯片老化等问题。但是这些都无法检测木马病毒。目前的硬件安全设计主要是以处理硬件木马为主的。硬件木马主要攻击原始芯片，对其进行修改恶意破坏行为。同时，不可复制技术也提高了计算机硬件的安全系数。总之，计算机硬件在设计阶段的安全性设计决定了计算机在以后运行时的硬件安全性。
3 计算机硬件设计安全的策略分析
3.1 做好内置安全确认工作
内置安全确认，主要是在计算机芯片的测试和制造过程中运用PUF（Physical Unclonable Functions）技术和EPIC（Ending Piracy of Integrated Circuits）技术通过电路设计方式来保护硬件IP。计算机硬件内置保护的流程工作大体如下：原始设计好的IC在IC制造厂采用PUF技术后得到芯片变异了的PUF ID，经过EDA工具编译后得到物理版图，先前得到的PUF ID与加密后的IC数据信息合成得到校验密钥，接着可以在IC的物理版图中预先选择关键区域，将校验密钥加密后的验证模块附加在原始设计好生成保护的IC版图，最终用于IC产品制造。这样在充分了解内置保护工作之后，相关的工作人员可以做好确认内置安全工作，保证计算机硬件的设计安全性。
3.2 检测外置辅助安全
目前外置辅助安全的监测工作主要采用RAS技术进行，依靠可信的密钥管理部产生公开密钥和私用密钥。公开密钥主要是加密芯片的数据信息并将其集成储存到标签电路中，私用密钥主要储存在密钥储存器里，而密钥储存器主要用于外置辅助安全的检测。此外，安全验证芯片也是用于检测外置辅助安全的。检测时，密钥储存器主要经RFID读取芯片上集成的标签电路的数据信息，进而通过安全验证芯片的检测来检测芯片。
3.3 在计算机硬件研发中注重安全设计
在计算机硬件的安全设计过程中，不单单要注意技术层面的保护检测，更要注意其他方面的问题，比如设计理念、工作侧重点和设计人员等。在计算机硬件的研发进行时，质量和性能得到保障的前提下需要注意加强设计研发人员对计算机硬件的认识，加强对计算机硬件安全性能的注重，从内置和外置入手，做好安全设计，形成计算机硬件安全性评估机制，做好对硬件安全性能的评估，同时从输入、存储和输出设备三个方面进行评估，及时发现安全风险解决隐患。
3.4 在计算机硬件设计安全中注重创新技术
计算机硬件的安全设计之所以会出现较多的问题，是由于计算机硬件的安全设计技术发展滞后，适应不了时代的发展。因此，需要注重创新技术，完善并发展现有计算机硬件的安全设计技术，结合实际情况和实践经验，及时完善不足之处。同时，建立起完整的计算机硬件安全技术系统，做好计算机硬件各部分的有机结合，加强各技术的协助。此外，还需要开展新型的计算机硬件安全技术，可以将微生物理论、光学理论和量子理论应用到计算机硬件安全技术中，这样才能实现计算机硬件安全性能的快速提升。
4 结语
综上所述，计算机硬件的种类较多，存在着较大的差异，需要根据各自的安全问题采取适当的解决策略、因此，在计算机硬件的安全设计中，需要在技术层面上确认好内置安全和检测好外置辅助安全，同时注重形成安全保护的设计理念，研发工作侧重安全保护，创新计算机硬件的安全设计技术，最终高效促进计算机硬件的安全性能提高。
参考文献
[1]王科超.计算机硬件的设计安全探究[J].山东工业技术，2015，（8）：135-136.
[2]刘亮.计算机硬件设计安全问题分析[J].黑龙江科技信息，2015，（17）：157.
[3]潘晓伟.改进的铁路信号安全计算机硬件结构设计[J].电脑知识与技术，2015，11（3）：232-233.
对计算机硬件的认识范文3
1概述
随着计算机技术的迅速发展及其应用的不断深入，计算机类专业的培养方向趋于多样化。在诸多培养方向中，大部分专业是基于软件理论与应用方向的偏软件专业或软件工程专业，而在这些计算机类专业的本科课程设置中又以软件教育为主。计算机硬件相关课程具有理论性强，不易理解、应用范围广、与实际工程联系紧密等特点。扎实的硬件知识基础是计算机类人才正确理解计算机，掌握软件开发机理的关键，也是本科教育人才区别于短期培训软件开发人员的重要标志。但由于学生普遍存在着“重软轻硬”的现象，同时，目前我校的计算机硬件知识教育在知识体系和内容等方面存在着不尽如人意的地方,使得部分学生毕业后无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作。其中，具体问题如下：
1.1课程教学缺乏系统性。
计算机是一个由硬件和软件组成的庞大的复杂系统，计算机知识有着很强的系统性。而在目前的教学中，硬件课程知识与软件课程知识之间缺乏足够的交叉和互补，学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用。另外，在硬件课程之间也缺乏充分的衔接，有些知识点重复，有些知识点缺失，这些都导致了学生的知识体系不系统、结构不健全。
1.2缺乏创新能力的培养。
目前我校中开设的硬件实验课程大多以验证性实验为主，教师往往提供了实验的所有环节，大部分学生在做实验的过程中，基本上不对实验的实用性进行延伸思维，只按设定好的正确线路、程序、步骤、数据一一照做。这样的实践不利于学生创新思维的培养，成了另一种形式的理论学习，通过实验达不到理论与实践相结合的目的，达不到培养学生初步科研能力的要求。
1.3在认识方面存在着重软轻硬的倾向。
目前学生中普遍存在着重软轻硬的现象，很多学生对硬件课程的了解甚少，认为硬件课程只是学习计算机的内部工作原理，在计算机应用当中无关紧要，认识不到硬件技术在应用方面的重要性，再加上相应的实践环节难以保证，课程考试评价体系中对硬件实践能力的不重视，导致学生在学习中缺乏积极性。针对以上问题，通过教学改革方案的实施，努力提高计算机类专业学生的硬件知识理解与应用能力，培养具备软硬件开发能力的人才。同时，注重创新能力和科学精神的培养，使学生具备创新思维与工程实践能力。
2硬件系列课程体系建设
2.1建设思路。
硬件课程体系建设的核心任务是全盘考虑各门计算机硬件课程，把他们捆绑起来，统一建设。在教学内容方面，根据学生的具体情况，修订教学大纲，既要避免课程内容重复讲授现象的发生，又要做到各门课程的无缝衔接。在教师方面，定期开展研讨活动，提高任课教师的教学水平，搞好课堂教学。在实验方面，充分利用现有实验设备，做好验证型实验的同时，加大兴趣导向的实验开发力度，努力提高学生的动手能力。
2.2建设方法。
本课题组采用的课程建设方法，按照“整合─分科执行─融合”三个阶段实施。在课程整合阶段，对汇编语言、计算机组成与结构、单片机、嵌入式系统设计这几门课程进行大纲及教案的修订工作，并重点在如下几方面进行整合：a.《汇编语言》和《计算机组成与结构》的整合。在《汇编语言》和《计算机组成与结构》中，侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。这样有利于把“计算机组成原理”中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来，给学生打下牢固的理论基础。b.《汇编语言》和《单片机及接口技术》、《嵌入式系统设计》的整合。整合中侧重于硬件编程能力的培养，让学生认识到不同种芯片的指令与功能共通性。这样有利于学生透彻地了解目前普遍使用的微机系统，并具备扎实的硬件编程基本功，有利于单片机和嵌入式相关课程的学习。在分科执行阶段，依照整合阶段所确定的大纲及教案，对学生实施理论知识教育，同时结合各课程实际情况，在课堂中引入课程认识教育，使学生了解本课程在计算机学科中的地位，调动学生对硬件课程的学习积极性。在融合阶段，在实验课程中添加例如万年历电子表设计、贪吃蛇游戏机设计等集趣味性、设计性、综合性于一体的实验，注重培养学生综合运用所学知识的能力，使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。此阶段实验的特点是没有现成的模式可循，学生需要融合所学硬件相关知识，独立完成硬、软件设计和调试。
3结论
本文阐述了面向计算机专业的硬件系列课程体系建设方法，本方法将硬件相关课程通过整合-分科执行-融合的过程，使计算机专业学生在理论上掌握晦涩的硬件知识，同时将硬件知识融会贯通，将所学知识应用于实验、竞赛，提高动手能力。为评价本学习系统的有效性，课题组将此系统引入了教学实践中。根据课后对学生的调查，学生普遍反映通过课程系统的建立，学生对硬件知识有了深刻的了解，学习兴趣有所提高，起到了良好的效果。
参考文献
[1]洪霞,李云,张炜.改革计算机硬件课程教学内容,构建科学的系列课程体系[J].实验技术与管理,2009,11:144-147.
[2]惠丽,吴玲,于丽萍.计算机专业硬件课程体系建设的优化与改进[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2013,4:45-46.
[3]刘新平,郑秋梅,孙士明,孙晓燕.计算机硬件课程群实验体系的改革与完善[J].计算机教育,2008,12:117-119.
[4]惠丽,吴玲.计算机硬件系列课程教学改革的研究与实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2010,1:78-79.
对计算机硬件的认识范文4
关键词：计算机硬件；设计安全；策略分析
虽然我国自改革开放以来，各项技术不断的发展的进步。但是当前计算机发展侧重于软件技术，对于硬件的设计安全问题，并没有过多的考虑，这就造成计算机硬件和软件的发展不在一个层面上，而且硬件的整个安全性问题会影响到计算机的正常使用，所以仅仅是发展软件技术是远远不行的，没有计算机硬件作为载体软件就没办法运作，这对计算机今后的发展非常不利。现阶段希望部分计算机相关的设计人员，能将工作的重点转移到硬件的安全设计上，保证软件技术和硬件安全同时进行，这样也对计算机在今后的顺利发展打下坚实的基础，本文计算机硬件的安全问题进行举例研究，并对计算机安全设计进行理论分析，希望能够对计算机硬件的安全设计有所帮助，以下内容仅供参考。
1 计算机硬件所面对的安全隐患
随着计算机应用的普及，计算机的安全问题受到广泛的关注，对于现阶段的计算机硬件系统当中主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个逻辑部件，计算机的输入设备和输出设备的安全问题我们不做过多讨论，计算机运行当中最重要的三个部件控制器、存储器和运算器影响着整个计算机的系统运行。在计算机硬件系统中，CPU（中央处理器）、硬盘等处理系统的安全设计问题是关注的重点，计算机硬件的安全性主要包括信任度、信息内容的隐私性、版权管理等多个方面，主要体现在外部对于计算机硬件的影响，今年来信息泄露问题是有发生，攻击者以直接或间接的方式获取计算机的信息资料，或是损坏其内部的处理系统造成计算机的整体瘫痪的状态，这样对于计算机的安全非常不利。随着使用人群的增多，计算机的硬件安全问题，也会由于使用者的操作失误，造成整体的硬件系统瘫痪，或是信息外泄的现象，这样对于计算硬件的安全问题也会产生一定的影响。
2 计算机硬件安全的概述
对于计算机的硬件的主要的设计安全，是对于内部信息的安全问题考虑。主要的信息安全就是对于信息的处理、应用和保密三个部分的设计安全，同样使用这对于计算机的安全问题也会造成一定的影响，这就需要在一方面加强使用者的安全意识，也就是避免使用盗版的软件或是浏览不安全的网站，这样就能在基础上保证计算机的信息安全。再加上相关设计人员对于信息网络安全的控制这样就能够充分保证硬件的安全问题。
3 计算机硬件的设计安全现状分析
3.1 计算机硬件的设计安全发展现状
现阶段计算机的设计安全问题，主要体现在传输信息的安全以及计算机内部的安全防御。首先对于传输信息的安全，由于计算机属于庞大的网络信息终端，使用者通过计算机作为媒介浏览网络的信息，由于网络信息数量较大，而且涉及范围较广，人们在获取到信息的同时也会有一定的安全问题，这其中在现实生活中较为常见的就是，网络病毒的侵入，造成计算机硬件安全隐患问题。主要通过人们平常浏览信息网页的时候，部分恶意病毒就会通过网络入侵到使用者的计算机当中，主要就会造成一定的信息泄露情况。
上述问题随着现阶段技术的发展，通过相关杀毒拦截软件可以解决，但是在部分杀毒软件当中也会存在一定的安全隐患问题，下面就是针对内部的安全防御问题进行讨论，现阶段的计算机内部安全防御软件多种多样，不同的软件开发公司针对不同的计算机系统进行相应的设计，但是在安全防御软件在防御过程中，对于病毒信息库没有升级更新或是其他原因，造成无法识别信息是否具有危险，这样就造成内部的防御系统受到损坏病毒入侵导致信息泄露的情况发生。
3.2 计算机硬件的设计安全分析
对于现阶段的计算机的硬件设计，这要针对于计算机的应用功能和节约成本的相关问题，对于安全的设计较少，在目前的网络环境当中，计算机的硬件安全设计主要针对木马病毒的恶意侵蚀系统的问题，木马病毒能够攻击原始芯片，并产生一定的恶劣问题，导致整个计算机系统的瘫痪，会是芯片的内部信息泄露，所以计算机硬件的安全设计直接影响了硬件的安全性和整个系统的正常运行。
4 计算机硬件设计安全的策略分析
4.1 做好内置安全确认工作
内置安全确认，主要是在计算机芯片的测试和制造过程中运用PUF技术和EPIC技术通过电路设计方式来保护硬件IP。计算机硬件内置保护的流程工作大体如下：原始设计好的IC在IC制造厂采用PUF技术后得到芯片变异了的PUFID，经过EDA工具编译后得到物理版图，先前得到的PUFID与加密后的IC数据信息合成得到校验密钥，接着可以在IC的物理版图中预先选择关键区域，将校验密钥加密后的验证模块附加在原始设计好生成保护的IC版图，最终用于IC产品制造。这样在充分了解内置保护工作之后，相关的工作人员可以保证计算机硬件的设计安全性。
4.2 检测外置辅助安全
对于目前的检测外置辅助安全问题，随着技术的更新和发展，新阶段采用的RAS技术也就是远程访问服务，利用远程操控的方式，结合可信的密钥管理，并配合其内部的公开密钥和私用密钥对加密芯片的相关信息存储到标签电路当中，私用的密钥一般存储在密钥存储其内，对于外部安全问题主要是密钥存储器产生作用。
4.3 在计算机硬件研发中注重安全设计
在计算机硬件的安全设计过程中，不单单要注意技术层面的保护检测，更要注意其他方面的问题，比如设计理念、工作侧重点和设计人员等。在计算机硬件的研发进行时，质量和性能得到保障的前提下需要注意加强设计研发人员对计算机硬件的认识，加强对计算机硬件安全性能的注重，从内置和外置入手，做好安全设计。
4.4 在计算机硬件设计安全中注重创新技术
社会的不断发展和进步，对于现阶段的计算机硬件安全设计应该考虑到当前网络大环境信息多样化的问题，网络信息不断的更新当中，之所计算机硬件的安全设计会出现许多问题，是因为相关的设计设计人员对于当前的信息网络没有完全掌握，从而使当前的计算机硬件安全设计无法满足社会的需要。尤其，对于计算机硬件设计安全应当注重创新，也就是跟随当前的网络环境，掌握网络信息发展趋势，并且对于计算机硬件的安全设计做出一定的改善，建立健全计算机安全信息系统，利用科学技术手段对于计算机硬件的安全性做最大程度的提升，从而有利于计算机的使用和今后的发展。
结束语
通过以上的叙述，对于计算机硬件的安全设计有一定的了解，为了保证计算机的信息安全问题，需要对计算机硬件的安全设计进行多方面的考虑，掌握网络发展方向，做好内部系统的更新维护工作，再加上日常生活中相关人员对于网路的安全维护，这样就能够保证计算机今后的硬件系统的安全与稳定。只有保证计算机硬件信息的安全，再加上软件技术的发展，才能够使我国的计算机技术水平稳步提升，从而有利于今后人们的安全使用。
参考文献
[1]王科超.计算机硬件的设计安全探究[J].山东工业技术，2015.
对计算机硬件的认识范文5
关键词：计算机硬件技术基础；教学改革；教材建设；教材分析
随着计算机硬件技术的发展和普及，大学生接触到的计算机硬件设备无论从种类还是功能都比之前有更多的样式，并具有更快的发展趋势。计算机硬件有关产品已经成为人们日常生活中必不可少的生活用品，具有明显的日常化、集成化、工具化的发展趋势。在计算机硬件新的发展阶段，让学生们掌握基本的计算机硬件原理，熟悉各类硬件接口技术，懂得计算机硬件产品的基本运行方式，是各学科各专业教学体系建设中重要的一个教学和实践环节。
计算机硬件技术基础课程是普通高等学校理工科专业的一门重要的计算机技术公共基础课程，也适合非理工科的其他专业学生选修。该课程是学生学习和掌握计算机硬件基础知识、了解计算机硬件发展、熟悉硬件原理及接口技术的主要课程。
1课程现状和问题分析
2006年，教育部高教司将微型计算机原理和微机接口技术等课程精简整合为计算机硬件技术基础，并明确提出了该课程是针对大学非计算机专业的理工类本科生设置的6门典型核心课程之一。
2009年，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会将“微机原理与接口技术”确定为计算机基础教学的核心课程之一。该课程建议面向电类专业授课70学时，实验20学时；面向非电类专业授课48学时，实验10学时。[1]
课程名称及学时上的变化，一方面显示教学指导委员会对计算机硬件类课程的重视，同时也反映出在大学课堂上如何引入计算机硬件公共基础课程还存在争议。事实上，计算机硬件类课程在实际实施中存在很多实际困难和问题，导致全国大多数高等学校没有开设此类计算机基础课程，部分开设微机原理与接口技术课程的学校往往由非计算机类专业教师开设并讲授，不归属于计算机基础教学范畴。主要有以下三方面原因。
1) 课程定位不清晰，学时很难落实。计算机硬件技术基础课程如果作为计算机技术基础课程，应该主要放在大二，兼顾大三授课，面向没有数字电子基础的学生，作为选修课，以32学时为宜。然而，计算机基础课程教学指导委员会规划的微机原理与接口技术主要面向大三、甚至是大四学生开设，学时数量超过60，甚至在90，还需要数字电子方面的先导课，很多高校在学时、先导课等角度都无法将该课程编排进教学大纲。
2) 现有实验条件落后，学生难有兴趣，硬件投入较大。传统授课中，计算机硬件技术基础所安排实验需要借助定制的实验箱完成实验[2]，而实验箱的投入成本较高，新实验开发受限，使用效率较低，教师和学校往往都没有热情开设该课程。另外一些课程仅以汇编语言或单片机技术作为实验内容，技术广度不足，仅适合小部分特色专业。
3) 教学内容落后，教材急需建设。无论是计算机硬件技术基础还是微机原理与接口技术，讲授内容仍然以计算机专业的80x86、汇编语言、可编程接口芯片等内容为主，没有结合计算机硬件近10年来新技术和新产品的发展。由于课程面向非计算机专业学生，这种专业性很强的内容很难符合学生们的学习预期。纵观5年内新出版的相关教材，所讲授内容的绝大部分与10年前(2000年左右)教材的教学内容一致，教材改革和建设需求迫切。
本文从面向大二兼顾大三的计算机公共基础课角度出发，全面分析整理了2005年后出版的《计算机硬件技术基础》相关教材的教学内容和实验内容，客观还原已出版教材现状，寻找教材建设的薄弱环节和问题，从而为进一步教材建设理清思路。同时，本文结合北京理工大学的教学改革情况，给出了进一步加强教材建设的思路和方法，希望能够为计算机硬件类公共课更为广泛的进入大学课堂提供参考建议。
2教材情况概述
为了全面还原计算机硬件技术基础课程教材建设情况，我们对2005年之后出版的相关教材进行了汇总，合计34本，如表1所示。
从表1可以看出，34本教材来自于13个出版社，其中，正式本科教材26本，教学实验指导书等教辅类教材6本(本文后面使用表示表1中第N本教材)，高职高专教材2本。后面，我们将主要对本科和高职高专共28本教材进行分析。
3教材分析与问题汇总
3.1教材组织和定位分析
课程教材定位指教材的受众面，我们根据教材介绍中作者对教材的定位说明分成四类：电学为主的理工类专业、非电学为主的理工类专业、非理工类专业、各学科专业(内容难度偏低，适用于所有学科开展教学)。其中存在一本教材划分到多个类别的情况。
表1中教材(含本科和高职高专教材)共28本，根据上述划分，各教材定位如表2所示，其中，高职高专教材由于教学内容较为实用，被划分到各学科专业类别中。
根据教材的不同定位，图1和图2分别给出了教材章节数、页数、实验数的统计值。
从这两个图中可以看出，针对电学为主的理工科类专业(编号为A)的计算机硬件技术基础教材页数最多，章节最多，实验最少(数量为0)。可以看出，目前这类教材主要以理论讲授为主，定位中缺少实验内容，内容覆盖面广泛但缺乏实践性。实际中，这类课程是从“微机原理”精简而来，内容变化不大。
针对非电学为主理工类专业(编号为B)的教材章节最少，平均实验数为1。可以看出，这类教材的建设思路是讲授基本的计算机硬件知识，简单的开展少量实验。实际中，这类专业往往在大三、大四会讲授“嵌入式系统开发”、“单片机”等硬件类相关课程，为此，针对大二为主的计算机硬件技术基础类教材在内容上比较基础并为后续课程有所保留。
对于非理工类和各学科专业的教材，章节数量相对较多，实验数量也比之前有所增加。可以看出，这类教材的建设思路是使学生掌握较为全面的硬件知识，并有一定的动手训练。实际中，非理工类专业在本科阶段最多能够学习一门计算机硬件技术相关类课程，为此，教材建设思路反映了全面性和实用性。
综合上述分析，可以看出，目前市面上已有的《计算机硬件技术基础》相关教材主要针对四类不同的受众学生，教材组织上偏重于内容讲解(尤其是针对理工科学生的教材)，总体建设思路还停留在讲授计算机原理的阶段，无法体现当今计算机硬件日常化、集成化、工具化的发展趋势。突出问题是教材配套实验很少，实践性差。
3.2教材实验分析
表1中28本教材和6本实验指导书一共记录了109个实验。根据各实验特点，我们将所有实验分为四类：实验箱实验、芯片实验、汇编语言实验和PC机实验。各分类描述如下：
实验箱实验：指依托于特定实验箱的实验，针对该课程的实验箱往往是从其他课程的实验箱中裁减下来的，种类较多且良莠不齐，没有公认的标准；
芯片实验：指基于单片机或者接口芯片的实验，包括：8051系列单片机、计数器芯片8253、定时器芯片8254、并口芯片8255A、中断芯片8259A、DMA控制器芯片8237A等。这类实验专业性强，应用性差，适合特定专业或者大三以上的学生；
汇编语言实验：指汇编语言程序设计实验，编程训练不是该课程的主要目的，这类实验尽管能够让学生对计算机硬件有一定了解，但程度有限；
PC机实验：基于PC机的实验，包括：model安装、存储器测试等。目前，这部分实验内容受到学生喜爱，可以锻炼实际能力，易于推广，但如何让学生了解到CPU、存储器等核心部件内部的工作原理，需要创新性设计。
图3给出了109个实验在组织结构、运算控制器、存储器、IO和其他等6个方面的统计。从图中可以看出，大部分实验都集中在IO方面，反映出这部分实验内容很重要，也是教材的主要内容。相比较而言，实验箱类和PC机实验能够覆盖到计算机硬件的各个部分，而芯片实验主要针对IO，缺少对运算控制器、存储器等其它部件的覆盖，汇编语言实验主要针对运算控制器。
图3教材中实验的分类
基于以上分析，针对计算机硬件技术基础课程，汇编语言实验和芯片实验数量较多但比较重视接口，无法让学生对计算机各组成部分有更深入的理解。实验箱实验针对性很强，但前期投入大，灵活性不强。我们认为，随着PC机的广泛应用(学生们几乎人手一台PC机)，基于PC机的创新性实验是该课程的发展方向，同时，这类实验还能较好的引导学生在课余时间完成实验，并激发学习兴趣。
3.3教材内容分析
对于教材内容，我们主要分析和汇总讲述的重点知识点，还原现有教材的主要内容组织。全部教材为28本，其中4本(、、、)没能找到原书，为此没有统计在内。表3给出了24本教材中知识点的排序。
从表3可以看出，所有教材都有存储系统内容的讲授，大部分教材(19本)都包括汇编语言，18本包括80x86，半数以上教材都讲授了8259A和8255A等内容。图4给出了这些内容在原书中平均的页数，可以看出，汇编语言、80x86、单片机等内容都超过了25页，在教材中所占比重很大。此外，8259A和8255A等芯片的讲授内容也在10页以上，成为某些教材的重点授课内容。
纵观2005年至今出版的全部相关教材，《计算机
硬件技术基础》教材还是以《微机原理与接口技术》、《汇编语言》等课程的内容简化为主，仍然以很大的比重讲授80x86、汇编语言、单片机等内容。这些内容对于某些专业十分必要，但对于面向非计算机专业的计算机公共基础课程来说，这些内容相对陈旧，而且无法与计算机硬件的最新发展相结合。
教材具有教学的引导作用，在教材建设上，这种内容组织方式的落后需要引起重视。
4教材建设建议
4.1教材定位建设
我们认为，面向计算机公共基础课程，教材名称确定为《计算机硬件技术基础》比较合适，表明教材内容是计算机硬件的基础内容，以全面了解计算机硬件知识为主，掌握计算机硬件的基本概念和原理。
教材应结合计算机公共基础课程的实际情况，以32学时(含6～10实验学时)为宜，适度扩展到54学时，实验学时扩展到12学时(实验学时占总学时的25%)。这种学时设计有利于各学校将该课程以校公选课、通识课、实验课等形式安排到教学大纲中。
针对大二学生的教材，前导课程为计算机基础(或者大学计算机基础)等计算机基础类公共课程，不需要学习数字电子等课程。教材内容适度增加相关的数字电子知识。
教材应该充分利用该课程特点，以增强学生的实践兴趣为根本，通过实践环节使学生们主动学习教学内容。为此，在教材设计中，应该以实验建设为导向，注重让学生们理解计算机硬件的基本工作原理，为学生们进一步理解其他硬件技术和实践硬件设计打好坚实基础。
过去十几年来，在计算机硬件相关课程讲解过程中，教师们主要关心接口技术，并引导学生们在该方向进行实验。随着计算机硬件种类、功能和应用程度的增加，我们认为，学生们应该综合了解计算机硬件组成，理解各部分的工作原理，而不是侧重某一方面。使学生在课程学习和实验实践后能够分析新技术和新方法在整个计算机硬件发展中的作用和价值。
4.2教材实验建设
《计算机硬件技术基础》教材应该更加重视实验建设，使学生能够在实践中理解计算机硬件的基本概念。[3]为此，我们建议教材中的实验能够覆盖计算机硬件结构的各个领域，并且能够有一定趣味性，以了解基本的硬件原理为主。
与此同时，教材中的实验应该能够与学生们的实际生活结合起来，设计创新实验，将数字消费类电子产品(MP3、手机等)、互联网、物联网、蓝牙、PC外设接口等融入计算机硬件实验的设计，引导学生兴趣，同时适应计算机硬件技术的发展，使得学生通过教材学习能够掌握对计算机硬件的正确认识，并解决一些基本实际问题。
在这里，我们建议将实验分为：基础实验和提高实验两类，以适合不同专业的学生。经过北京理工大学2010年的教学反馈，表4中的实验得到了学生们的欢迎。
在教材建设过程中，考虑到各院校建设计算机硬件实验室的实际情况，进一步结合学生兴趣，我们基于PC机和少量配件设计了一些候选实验。初步的教学实践表明，这种实验设计完全能够创新性的激发学生兴趣，使学生掌握更为实际的计算机硬件知识，并通过实践理解计算机硬件基本原理。
候选实验包括三类：测试类、开发类和操作类。例如：存储系统性能测试(测试类)、CPU和GPU性能测试(测试类)、BIOS定制刷新(开发类)、串口短信收发(开发类)、并口液晶点阵控制(开发类)、基于PSOC的物联网结点(开发类)、计算机认知和组装(操作类)等。
4.3教材内容建设
在教材内容建设上，我们认为《计算机硬件技术基础》教材应该全面讲解各类计算机硬件原理，以理解计算机硬件部件功能为主，注重理解基本概念和基本运行规律，并结合实际硬件器件分析，以不变的理论应对万变的计算机硬件产品。
为此，教学内容 以“基本概念+基本部件”方式组织，例如：存储系统与存储器，其中，存储系统是基本概念，理解起来有一些抽象，需要课堂讲授；而存储器(内存等)则是基本部件，学生们平时接触较多，通过适当的实践教学，学生们不仅可以很快认识硬盘、Flash存储器、光存储器等设备，还可以通过测试类实验了解各设备的工作速度和基本模式，易于将存储系统和实际硬件有机的关联起来，达到较好的教学效果。
5结语
计算机硬件技术基础课程建设是近年来计算机公共基础课建设中面临的一个重要的难点问题，《计算机硬件技术基础》教材更是教改所面临的最大问题。如何合理定位该教材，并有效地选取适合高等院校开展该课程的内容是我们的进一步工作。在回顾2005年后出版的34本教材的基础上，我们验证了该课程和教材建设中存在的一些具体问题，并给出了解决问题的一些建议。我们将在2011～2012年度北京理工大学的教学实践中检验教材建设的初步效果。
参考文献：
[1] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会. 高等学校计算机基础核心课程教学实施方案[M]. 北京：高等教育出版社，2009: 137-183.
[2] 邹逢兴. 关于创新计算机硬件技术基础课程教学的实践和思考[J]. 计算机教育,2004(2):81.
[3] 嵩天,李凤霞. 计算机硬件技术基础课程实验的改革与实践[J]. 计算机教育,2010(10):65-68.
Analysis and Suggestions to Textbooks for Computer Hardware Fundamentals
SONG Tian, LI Fengxia, SONG Dandan
(School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)
对计算机硬件的认识范文6
【关键词】计算机硬件 发展 问题 管理与维护
随着计算机越来越成为人们生活和工作中必不可少的应用工具，而且网络技术的快速发展，使得计算机也在向小型和微型的方向发展，但是在发展的过程中也使得计算机的硬件常常受到恶意病毒和木马的干扰，从而使得我们的计算机出现各种各样的问题，因此计算机的更新和维护就变得尤为重要。
1 计算机硬件的概述
首先，计算机硬件的内涵，计算机的硬件主要是由计算机中的各种光电元件和各种电子以及机械配件等原件组合而成的装置，这些原件的相互配合组成了计算机这个有机整体；其次，计算机硬件的组成部分计算机的硬件主要是由输入设备、输出设备、存储器、运算器、控制器这五部分构成的，这五个部分都是缺一不可的，只有它们共同运行才能构成计算机这个有机整体。
2 计算机硬件的发展态势
2.1 计算机的输出和输入设备的发展
由于上世纪中叶的时候刚刚出现的计算机界面上只是一些乏味和繁杂的数据，让人们觉得很枯燥，而且当时以计算机的硬件设备为主导，输出和输入设备则发展较慢，更新的速度也较慢，而现代的数据技术的不断发展，使得计算机的输出和输入设备逐渐向智能化和高效化的方向发展，而且计算机的界面和外观设计也更趋于多样化和人性化，而且计算机的硬件上的设计也在向科技化的方向发展，如在计算机的设计上通过高科技材料和技术的应用，更加注重节约成本，在一定程度上为计算机的硬件的发展开辟了道路。
2.2 计算机存储器的发展
人们在工作和生活中创造和应用的数据数量的不断扩大，而且传播的速度也越来越快，人们对存储器的要求也越来越高，而且存储的硬件设备的好坏直接关系到数据的安全性。因此未来的计算机存储器主要应该考虑的问题是存储的安全性和可靠性，以及存储传输的速度和外观设计。在未来的存储器的发展应该向小巧、智能、可扩展的方向推进。相对于以往的易失性存储器，现代的非易失性存储器的外观较为很小，而且时尚，容易携带，存储数据速度较快，而且成本较低，消耗的能量较小，符合现在的发展形势的要求。
2.3 中央处理器的发展
根据目前市场和中央处理器的发展态势分析，未来的中央处理器应该向多核的方向发展，使得计算机的功能更加强大，而且处理数据的速度也会不断地加快，我们深信未来的发展前景会更加广阔。中央处理器应该是向更加人性化的方向发展。
3 计算机硬件常出现的问题
（1）对软件问题进行检修。在计算机出现故障之后，应该注意软件出现的问题进行维护和管理，在排除了计算机系统中毒或者是文件异常丢失、系统注册表受到损坏硬盘主引导记录损坏的情况之后，再来检查是否为硬件设备的问题。
（2）对计算机进行及时的监控。首先观察计算机所出现故障时显示器显示内容同正常情况下相比，是否出现异常；其次，电脑内外所表现出来的一系列的物理情形特征等；再次是观察计算机的环境，包括所在位置以及环境温度和湿度，最后应该注意电脑的软硬件配置和系统资源的使用情况等。
（3）排除外部设备的问题。计算机外设故障出现的部件主要有显示器、UPS电源、打印机等。显示器的问题多数是由于长时间开机，散热不均匀，致使显示主板元件被烧坏，也使其他显示元件受到不同程度地损坏；鼠标键盘故障主要因为过多使用造成UPS故障常见的是无法给电脑正常供电，主要是红灯长亮，蜂鸣器长鸣或电压不稳，造成UPS损坏打印机故障主要是因长时间使用造成的打印头耗损或墨粉不足等原因引起的。
4 计算机硬件管理维护的对策
（1）中央处理器的维护。在计算机硬件安全维护中最为关键的部分是中央处理器，这一系统的好坏可以保证计算机系统的正常运行。当中央处理器接收到完全加密的系统程序指令后，立即进行解密处理，按照解密后的指令要求执行相应的任务。另一方面中央处理器不会将解密之后的系统程序的密码和命令泄露，同时还可以防止外界人员入侵计算机内的机密文件或者恶意篡改程序内的文件和数据，所以必须要用中央处理器将处理过的数据信息在录入和存储之前进行加密。
（2）内存区域的维护。计算机硬件的内存区域也是计算机安全设备的一个主要组成部分，在该区域内能够形成与外界安全隔离、存储敏感数据的内存区域地带，更能快捷高效的对用户的个人隐私和数据进行加密保护，而且存储在这个被隔离内存区域的数据信息只能够被所属的程序访问，其他外界的应用程序没有权限访问他的数据，计算机其他外界设备都没有办法从这个区域内调出数据，因此更加能够保障计算机应用程序的安全高效的运行。
（3）计算机硬件设备维护创新。计算机硬件外部设备的维护应该主要放在计算机显示器的维护和管理上，这样可以很好的避免显示器的使用功能遭到损害。需要注意的是不要随意地打开和关闭计算机，经常用专用的清洁剂和抹布进行清洁处理。对于电脑上的灰尘，应该使用专用的工具进行清理。使用鼠标时避免用力点击鼠标，免损坏鼠标的弹性开关。
（4）计算机CPU维护和管理。在进行CPU的维护过程中，还应该注意对于CI刀的通风散热装置做好灰尘清洁工作，避免造成通风散热故障。最后还要保证CI刀的运行频率，从而确保CI刀的工作运行频率正常，避免折损CI刀的使用寿命和计算机系统的正常使用。
5 结语
随着社会的持续发展，人们对计算机使用的频率也在不断的增大，因此计算机硬件维护和管理的好坏直接影响着计算机的正常使用，关系到数据和存储文件的安全，我们要想提高计算机的使用效率，就必须在日常及时发现使用中的问题，及时将其排除，从而让电脑的优势充分的发挥出来。
参考文献
[1]周伟，李旭良，李欣.网络环境下计算机硬件安全保障及维护策略研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（12）：36-37.
[2]李斌.计算机硬件的发展及相关问题研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（14）：302-303.
[3]葛巧燕.计算机硬件组装虚拟实验系统的研究与实现[D].浙江工业大学，2013.
