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计算机硬件概述范文1
关键词:教学改革;案例教学;硬件基础
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
当今社会对于熟练掌握计算机应用能力的复合型人才的需求日趋旺盛,熟练掌握计算机的通才极为紧缺。为满足社会的需要,培养出适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,在高等院校加强学生掌握计算机理论知识和实际应用能力的培养势在必行。
基于通识教育的大类培养,实施精英教育是大连理工大学提出的教学改革指导方针。“计算机硬件技术基础”课程是培养学生利用计算机从事科学研究和科技开发工作的技术基础课程。1997年教育部高教司颁发“加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见”以来,我校便开始执行计算机基础教学三个层次的课程体系,“计算机硬件技术基础”课程成为面向全校非电类专业开设的第二层次计算机技术基础类课程之一。2003年教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会又下发“关于进一步加强高等学校计算机基础教育教学的意见”(以下简称“意见”),把“计算机硬件技术基础”列为重点核心课程,并提出了教学基本要求。
“计算机硬件技术基础”是大连理工大学非电类理工科专业技术基础限选课程。本课程是一门面向应用的、实践性和综合性的通识教育课程。本课程主要讲授计算机硬件的基础理论、基本技术和方法,教学目的是培养学生应用计算机硬件技术知识解决本专业及相关领域中问题的能力,使其能成为具有较强实际动手能力和科研开发能力的应用复合型人才。培养学生利用软硬件相结合的方法分析解决本专业领域的思维方式,从而为学生进一步学习计算机的后续课程,学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要的基础。
2立足创新能力培养,构建“硬件”教学课程体系
“计算机硬件技术基础”作为非电类专业的计算机技术基础类核心课程之一,其教学改革应符合精英人才培养这一目标。“计算机硬件技术基础”课程包含了众多的计算机硬件基础知识、基本理论和基本方法,而且具有很强的系统性和实践性。该课程对于强调培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力具有特别重要的意义。任课教师不能只“教”计算机的硬件知识,还应特别重视培养学生的创新能力。课程组的任课教师根据这一思路,充分借鉴了国内外相关高校成功的教学实践经验,设计了以基于通识教育的精英人才培养模式为导向的“计算机硬件技术基础”课程体系。从教材建设、教学内容、授课方式、实践环节、考核体系等方面全方位构建计算机硬件基础教学体系。经过近四年来的教学实践,该门课程取得了良好的教学成果,获得了学生的好评。
3重视教材建设和教学内容的及时更新
根据高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导分委会2003年提出的指导意见中的教材建设要求,对于典型核心课程的教材,要强调教材的基础性和系统性,突出基本概念、基本技术与方法的讲解。要使教材能反映计算机技术的新发展,特别是对于教材中一些技术性、应用性的内容更应如此,要让学生能学到一些先进的开发工具和开发方法。要编写一些具有专业特色的计算机教材。教材内容不是一般性地讲解计算机的技术与方法,而是将它们与专业应用有机结合。要重视案例课程的教材研究,教材从内容到结构要能反映案例课程的特点。
根据“意见”精神,课程组的任课教师编撰了高等教育出版社最新出版的“十一五”规划教材《微型计算机硬件技术》,以目前在计算机领域中占主导地位的80x86系列微机为例,系统地介绍了计算机的硬件技术基础知识,并通过对计算机中相关先进技术的介绍,体现出计算机及其应用技术发展的最新水平与趋势。
结合教材内容,重新调整了教学大纲和教学内容,学时安排参见表1,教学学时为32学时。
“计算机硬件技术基础”课程内容涉及常用逻辑元器件、CPU、指令系统、内存储器、外存储器、输入输出接口、常用外部设备和计算机网络等诸多内容,较为繁杂,课程组的任课教师本着少而精、知识面宽、知识新等原则,删繁就简,一是适时修改教学大纲,使之尽量符合新的学科技术及应用发展现状;二是体现在每次具体讲课内容中,可及时传递一些新的学科技术及应用信息,强调加强计算机硬件的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能的培养。在保持课程内容系统性的前提下,主要选用和总结具有一般性、普遍性意义的内容。并在今后的课程讲授中,实时追踪最新计算机发展技术,及时补充到课堂教学中。
4启发式的案例教学方法
计算机硬件课程的特点是包括多门计算机相关课程,体系庞大,内容繁杂,而且大部分知识枯燥抽象,晦涩难懂。计算机硬件的工作原理与人的思维和行为方式“格格不入”,学生对抽象的指令和复杂的硬件电路很不适应。如果教学方法不合理,学生往往因为感觉太难而产生抵触心理,从而导致教学效果不理想。因此课程组在授课环节的设计上,围绕以学生为本、培养学生的创新能力这一教学目标,以是否符合创新能力的培养目标作为教学方法的设计依据。实践表明,采用循序渐进、深入浅出、突出重点的启发式方法授课,配合精心选择的各种工程实际案例有助于教学效果的提高。
用浅显易懂、循序渐进、逐步深入的方式介绍课程内容,帮助学生对课程产生学习兴趣,避免一开始就介绍过多的专业术语和细节。在每一堂课的设计上都有一个重点主题,课堂内容围绕这个重点展开,而不是一味按照讲义的章节顺序进行。例如在介绍计算机各个部件的工作原理时,以人体为例对比介绍,CPU的作用相当于人类的大脑,指挥身体各个器官协调工作,键盘、鼠标等输入设备相当于人们的耳、鼻、喉、眼等感知器官,显示器和打印机等输出设备相当于人类的嘴、手、脚等等,既避免了枯燥的讲解,又加深了学生的印象,激发了学生的学习兴趣。
精心选取和策划教学案例,案例是为知识服务的,所讲的案例一定要紧紧围绕相关知识,切不可偏离主题。具体讲授时可以步步导入,由浅入深;也可互相穿插,讲述理论知识时引入案例分析,分析案例的过程中又回到对理论知识的进一步探讨。整个过程中要注重与学生的互动,提出精心准备的各种问题给学生,让他们思考解决问题的办法,教师可以进行适当的启发和提示,这样学生对知识在实例中的应用会有更切身的体会,这种体会还可以进一步反作用于知识,使其对知识的理解和认识更进一层。比如在讲授逻辑电路时,结合三人表决电路的设计,从实际出发,重点介绍逻辑电路的设计和优化,这样讲授要比按照教材逐一介绍各种逻辑电路的效果好得多。又比如在介绍串行接口的介绍,避免对接口原理的枯燥讲解,引入计算机监控系统的实例,介绍RS232在计算机监控系统中的应用方法,进而引申出在工程中广泛应用的RS422和RS485接口,极大地调动了学生的学习兴趣,形成了研究型学习氛围。课程组的老师在授课过程中注重对课程内容学习方法的介绍,引导和启发学生掌握分析问题的方法,从而做到融会贯通、举一反三。
5重视实践环节
鉴于上机实践实习在计算机硬件基础教学中的重要性,任课教师编写了《计算机硬件基础》上机实验配套教材,合理组织实验教学内容。
实践能力和创新能力是素质教育的重要组成部分,是由被动学习转为主动学习的必由之路。在“计算机硬件技术基础”课程中,动手能力的培养尤为重要。因此在实验教学方式上,要有意识地增加学生自主思考、独立动手的机会,培养他们的独立创造能力;在实验内容上,根据不同专业需求,分别开设计算机硬件拆装实验和微机接口实验两部分。
计算机硬件拆装实验内容:为每个学生提供一套微型计算机,要求学生认知计算机各个主要硬件、独立完成组装计算机、安装操作系统、驱动程序和应用软件,独立完成计算机网络的配置操作。课后要求每个学生写出完整的实验报告,要求记录CPU型号和主频,主板外频和倍频的设置方法,各种板卡的型号,各种外设的品牌型号。除了上述实验报告以外,还要求学生根据电脑市场的商情和学生本人的实际需求,写出一份虚拟装机报告。该实验适用于数学学院、物理学院、力学系、化工学院、材料学院、船舶学院、环境生命学院和管理学院等。表2为该实验内容及学时(12学时)安排。
微机接口实验内容:为每个学生提供一套综合实验仪器设备,完成A/D和D/A转换实验,I/O接口设计等(4学时)。着重培养学生应用典型可编程接口芯片和数字电子技术进行综合设计能力。为培养学生主动学习的意识,加强了要求提前预习实验的环节,以使学生不盲目地仅为完成实验内容而做实验,而是要求他们做完实验后有一定的收获,得到一定的能力训练。要求学生独立完成实验,最后给出具有一定见解的实验报告。尽可能发挥学生的独立思考能力和主观能动性,以培养学生的实际动手能力和创新能力,倡导学生自主学习和独立探索。该实验适用于土木学院、动力系和化机系等。
6改革考试评价体系
根据本课程的特点,要求学生理解本课程的基本原理外,着重考核学生分析和解决问题的能力,引导学生不仅关注课本知识,还要关注本学科的最新技术的发展趋势。
改革了传统的“一纸定终身”的考评模式,学生的最后成绩由基础理论成绩、实验成绩和平时成绩三部分综合评定得出,其中基础理论部分的考核采用上机考试,机考成绩占总成绩的60%,实验成绩占总成绩的20%,并结合学生在实验过程中的主动性、动手能力、分析和解决问题的能力给出实验成绩。任课教师根据平时出勤情况、平时作业、课堂提问以及课堂讨论等平时学习的积极性、主动性给出平时成绩,平时成绩占总成绩的20%。
严肃考场纪律,杜绝学生作弊思想的滋生,课程组老师建立数量庞大、范围广泛的试题库,并随时补充新的题目加入试题库。课程组的任课教师开发了计算机硬件考试系统,并按遗传算法随机组卷,学生上机答题,避免了雷同的试卷,杜绝了相互抄袭的现象。上机考试的评阅则采取学生考试结束后当场打分,整个考评过程透明公正。此外,课程组还建立了考试结果分析制度,以指导命题和改进教学。
7结束语
“计算机硬件技术基础”课程改革从2006年秋季开始进行,从各学期学生的教学评估情况看,多为“理论联系实际”、“讲解方式浅显易懂”、“考核方式新颖”、 “这门课程很有趣”等正面评价。从学生的认可度来看“计算机硬件技术基础”课程的改革是比较成功的,符合人才培养的目标,有利于培养学生的研究创新能力。经过课程组教师的长期努力建设,2008年该门课程获得辽宁省精品课程立项,现正在建设当中。
构建合理的计算机硬件基础课程体系,对培养学生良好的计算机硬件基础,提高学生在本专业领域综合应用计算机的能力至关重要。通过计算机硬件系列课程体系建设及系列课程的教学改革实践,完善了课程体系,改革了各个教学环节,在教学大纲、教学内容、教学手段、考核环节和实验教学等方面做了许多工作。近年来,随着中小学信息技术课程的普及,大学生的计算机应用水平得到了很大的提升,尤其是从大中城市报考来的大学生已经具备了相当不错的计算机水平,这些学生已经不满足于有限的课堂讲授,为满足学生自主学习的需要,课程组的教师正在努力建设基于因特网的教学资源库,整合国内外优秀的教学资源。随着计算机技术的不断发展,计算机硬件课程建设和教学改革是一项长期的工作,更需要坚持不懈的长期努力。
参考文献:
[1] 教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会.关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见[J].中国大学教学, 2005(5):11-18.
[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):81-84.
计算机硬件概述范文2
关键词:创新创业;高职计算机应用技术专业;实践教学;第二课堂
一、基于创新创业的高职计算机应用技术专业实践教学改革的意义
(一)推动高职计算机课程教学创新
传统的高职计算机教学中,任课教师往往将重点放在理论知识方面,这不仅难以激发课堂教学活力,还束缚学生思维,制约学生知识应用能力的提升。而通过发挥创新创业理念的指导作用,完善高职计算机应用技术专业实践教学课程设置,有利于更新任课教师的教学观念,改进传统课程教学方法,推动课程教学创新。
(二)提高学生创新创业能力
在就业形势比较严峻的背景下,如何创新高职计算机应用技术专业实践教学,增进课堂教学与就业市场联系,为就业市场输送更多优秀人才,是高职院校所普遍关心的内容。而在教学中坚持以创新创业理念为指导,完善课程内容设置,创新教学方式方法,认真组织实践教学,有利于增强高职学生的创新创业意识,让他们更好关注就业市场需要,[1]进而有利于加强学生创新创业能力培养,最终为社会输送更多优秀人才。
(三)增强学生就业竞争力
在就业形势比较严峻的背景下,高职院校更应该完善课程设置,认真组织学生参加实践锻炼,进而增强学生综合素养,让他们在就业中提高竞争力。传统的过分强调理论知识讲解的教学模式,难以培养学生创新创业意识,也制约学生就业竞争力的提升。而在教学中通过发挥创新创业理念的导向作用,优化专业课程设置,创新教学方式方法,加强实践锻炼,有利于激发他们的创新创业潜能,进而增强高职学生就业竞争力和对工作岗位的适应性。
二、基于创新创业的高职计算机应用技术专业实践教学存在的不足
(一)实践教学课程体系不完善
一方面,受传统教学模式影响,一些高职任课教师在教学中过分强调理论知识讲解,所采用的教材比较陈旧,忽视教学内容更新;另一方面,在实践教学过程中,专业未能结合创新创业教育的时代背景和现实需要,没有构建健全的实践教学课程体系。
(二)学生社团和第二课堂的作用不明显
学生社团和第二课堂是加强学生实践锻炼,挖掘高职学生创新创业潜能,培养高职学生创新创业能力的重要载体。但目前一些任课老师未能充分认识其重要作用,在社团活动中忽视组织学生加强创新创业方面训练,再加上第二课堂的作用不明显,难以调动学生创新创业的自主性和能动性。
(三)校外实践基地较少,部分任课老师综合素质偏低
一些高职院校与校外企业的联系不足,校外实践基地数量较少,难以满足高职计算机应用技术专业实践教学需要。而校内实践教学基地的基础设施不完善,所组织的实践活动较少。再加上部分任课老师主要侧重于理论知识讲解,忽视加强高职学生实践技能和创新创业方面指导,[2]最终制约人才培养质量提升、影响学生就业竞争力的提高。
三、基于创新创业的高职计算机应用技术专业实践教学改革的对策
(一)完善实践教学课程体系,有效指导创新创业实践
以提高学生实践技能,培养学生创新创业能力为目标,结合高职计算机应用技术专业教学目标和就业市场需要,优化课程设置,构建完善的实践教学课程体系,有效指导创新创业实践。例如,将实践教学课程分为基本技能训练、专业技能训练、综合技能实训、定岗实习四个模块,同时每个模块又包含若干不同课程。通过合理设置实践教学课程体系,既能有效指导学生实践训练,还有利于加强学生创新创业能力训练。该课程体系坚持循序渐进原则,在加强高职学生计算机基本技能训练的基础上,注重提高学生的专业技能和综合技能。同时通过组织学生到企业参加顶岗实习,加强学生综合技能训练,激发学生创新创业潜能,让人才培养取得更好效果。[3]深化实践教学环节,对属于同一模块的课程进行重构,改变原有课程各自独立的局面,提升课程的系统性和完整性。在实施方式上,第一、二学期进行基本技能实训,第三、四学期开展专业技能实训,第五、六学生进行综合技能实训和顶岗实习。通过多样化、模块化和层次化训练模式,加强高职学生实践锻炼,提高学生计算机专业知识应用技能,培养高职学生创新创业能力。
(二)合理组织实践教学活动,加强学生创新创业能力培养
实践教学是培养学生知识应用技能,激发学生创新创业潜能的关键。教学中将实践教学分为基础实践、专业实践、综合创新实践、企业实践、创业实践五个阶段。基础实践阶段主要加强学生基础知识和基本技能训练,以职场能力训练为目标设计课程,主要包括计算机应用技术专业基础课程教学、专业认知实习、参观见习和网路应用实习等。专业实践阶段主要设置网页设计实训、Flash应用实训、计算机组装与维护实训、数据库应用实训等。将专业基础和专业技能培养结合,通过训练和考试的学生,可获得软件工程证、网络设备调试员证等资格证书。综合创新实践阶段包括多媒体综合课程设计、程序设计实训、顶岗实习毕业实习、毕业论文设计等。组织学生参加计算机设计大赛、电子设计大赛等,并展示学生获奖作品,以挖掘学生创新创业潜能,实现以赛促学、以赛促教的目的。[4]企业实践阶段组织学生到企业参加实践,开展社会调查,了解企业文化和企业人才需求,让学生深化对工作岗位和创新创业了解,最终让高职学生将所学知识和技能应用到创新创业实践之中。创业实践阶段是努力培养高职计算机应用技术专业学生创新创业能力的关键,主要包括组建创业团队、选择创业项目、模拟创业、建设创业孵化基地等环节。通过这些环节训练,既能提高学生计算机专业知识应用技能,还有利于培养学生创新创业意识,也为以后成功创业积累经验。
(三)发挥学生社团和第二课堂的作用,培养学生创新创业能力
在校内成立“创新创业社团”,吸引高职计算机应用技术专业学生参与,并组织相关活动,培养高职学生创新创业意识。注重整合校内现有资源,建立创新创业实验室,用于加强学生创新创业能力训练。还要围绕高职学生创新创业的内容和项目,挖掘和开辟校内创新创业市场。例如,以学生社团活动、创新创业知识竞赛、大学生勤工助学等为载体,组织学生积极参与创新创业实践锻炼。同时还要发挥第二课堂的作用,提高学生创新创业的自主性和能动性。要创建高职学生创新创业实践基地,为学生参与创新创业实践提供便利;建立高职计算机应用技术专业校企合作班、创新创业交流工作室、模拟谈判工作室、售后服务工作室等,为高职学生参与创新创业实践训练提供便利,[5]从而深化学生对创新创业的理解,有效培养高职计算机应用技术专业学生创新创业意识和实践能力。
计算机硬件概述范文3
基金项目:湖南文理学院芙蓉学院教学改革项目(FRjg1412);独立学院数据库管理与应用课程实践教学改革研究。
近十年来,我国在高等教育改革与发展过程中进行不断探索,以新的机制和模式试办独立学院,其既与一般本科院校不同,也与一般高职院校相异。其面向市场办学,以高素质应用型创新人才为培养目标的特点,决定了其教学方式、教学目标与普通本科学院有较大的差别。数据库技术是计算机科学领域中应用最广、发展最快的技术之一,因此,与之对应的数据库原理及应用课程是目前高校计算机相关专业的必修课及专业核心课之一。因其具有较强的实践性,对于培养学生的综合实践能力至关重要。但由于目前独立学院大都依赖母体学校教学资源,部分教师仍沿用传统的本科教学方式、方法与教材,导致同学们普遍出现学不精、学不透的现象。笔者任教的几年中对这些现象进行了初步地调查分析,找到了一些原因,并有针对性地进行了一些改进。在独立学院发展迅速及目前提倡培养应用型人才的大背景下,以课程理论性和实践性并重的特点为代表,研究新形势下适合独立学院学生的该类课程教学方式的改革,探索一条适合独立学院特色的教学模式是非常必要的。
一 教学现状
数据库原理及应用课程设置的主要目的在于更为主动地培养学生对于数据库系统工作原理的了解,并通过不断地知识积累,较为熟练地驾驭数据库系统的模型设计,以及相应的管理手段和使用方面的技能技巧。从当前一些国内的独立学院和目前我校这一课程的教学实践情况来看,该课程的教学模式较之社会需求尚有较大距离,培养的工程技术人才远不能满足现代企业的要求。由部分相关文献及教学经验交流可知,目前独立学院的数据库原理及应用课程教学主要有两种现象,一种是重理论轻实践,导致理论与实践脱节,教学内容陈旧枯燥,学生的数据库系统开发和应用能力不能得到提高;另一种是轻理论重实践,导致学生对数据库系统基本原理掌握不足,知识结构不完整,后继学习能力不足,不利于挖掘学生的潜力和拓展学习空间。这种现象根本原因是课程教学目标定位不准确,没有很好地根据学生自身特点区分普通本科院校、独立学院或是高等职业技术院校在培养目标方面的侧重点。普通本科院校实质属于“教学研究型大学”或是“研究教学型大学”,该类院校以造就学术研究型、工程设计型人才为目标,所以对该课程教学强调的是扎实、深入的理论知识讲解。高职院校侧重于培养技术应用型人才,其知识的讲授是以能用为主。因此强调具体的数据库管理系统的讲解以及相应的开发工具的使用。而独立学院属于应用型本科院校,其培养的是“横向可以转移,纵向可以提升”的实践型人才,所以三者在人才培养的定位方面存在本质的差别。
解决了教学目标的定位问题之后,接下来就取决于教学方式了。理论教学方面由于母体本科院校对该课程有长期的理论教学经验积累,逐渐形成了较为完整的学科教学体系和方案,问题相对少些。实践教学目前主要有如下几方面问题。首先由于部分教师思路上没有转变仍沿用传统教学模式,重理论轻实践思想明显,理论部分讲述比重过大,而实践教学往往放在从属位置,这与培养应用型人才目标相违背;另一方面教师没有很好地分析学生的特点,有针对性地采取有效措施来激发学生兴趣,提高教学效果;最后是实践教学考核方式不科学、不严谨,不能很好发挥引导、督促、考核的作用。教学完成后造成很多学生学完本课程后,不知道如何应用,综合设计能力差,无法满足就业需要。
二 实验教学改革措施
根据教学大纲可知,独立学院计算机专业数据库原理及应用课程的实践教学,主要包括实验教学和综合课程设计两部分,下面结合独立学院学生特征分析,分别对这两个实践环节进行教学改革探讨。
1 学生特征分析及实验教学总体思路
虽然独立学院属于本科层次,但在高考录取时相比二本录取分数线少50~80 分。且由于办学机制是依托母体高校和社会力量合资模式,所以其学费较高,部分贫困家庭的学生不会就读,所以独立学院大部分学生家庭经济状况还不错。这种背景下的学生,和一本二本学生相比还是有较大的差异,有必要进行调查分析,因材施教。根据调查分析,总结出独立学院学生的如下特征,他们的优点是思维活跃,能积极发表自己的见解,主观创新意识较强。他们家境较好,社会实践经验丰富,沟通能力强。少部分经济困难的学生则学习非常刻苦,珍惜宝贵的学习机会。不足的是部分学生心理承受能力不强,以自我为中心而容易冲动,学习自觉性和主动性差,自主学习能力不强。
实验教学的总体思路是结合独立学院学生及本课程特点因材施教。具体是实验教学中强调基本知识的掌握转为知识、能力双重培养的教学目标, 以教师为主转变为以学生为主、给学生更大学习空间的实验教学理念,根据学生特点加强实验操作演示,扎实做好验证性实验,激发学生兴趣,再逐步引导学生向综合性设计性实验迈进。
2 实验教学改革
(1)课堂教学中尽可能结合案例教学
实践教学可随时穿插在理论课堂教学中。相关理论尽可能地结合案例讲解,既可让学生容易理解掌握,也可让学生了解如何应用这一理论,同时激发学生的学习兴趣,在学习相关理论时就跃跃欲试想动手应用一下。考虑到计算机专业学生将来应用的范围很广,所以选用的案例既要有实用性、代表性,还要适应行业范围广。
(2)更新教学手段
目前基本采用多媒体教学,结合各类媒体能很好地展示教学。由于实践教学和理论讲解的区别,教师对于部分实验操作可将其录制成视频,结合教学课件通过网络教学平台提供给学生。这样同学们既可自主重复学习实验操作,也减轻了教师的重复指导工作量。教师还可以收集更多的教学资料,包括实验教学视频、项目案例提供给学生参考。这样可最大限度地拓展学生的知识面,也在一定程度上缩小了学校之间的教学水平差异。课外可通过网络教学平台与学生在课后进行交流指导,将有限的课内实验教学延伸至无限的课外自主学习中。
(3)实验教学方法改革
目前实验教学大纲的设计比较合理,将实验分为验证性、综合性、设计性三类,成阶梯式逐步提高要求。教学中需严格参照这一阶梯式模式组织实验教学。在二本三本教学中可以感受到二本学生在学习相关理论知识后能自主完成验证性实验比重较大,后续的综合、设计类实验则需要教师给予一定的指导。而三本学生面对验证性实验有部分同学不知如何动手,当教师进行操作演示后,学生则很快能够上手,并且学习兴趣大增,对实验中的问题也能积极主动地向同学或老师询问了。而后续的综合、设计类实验就进行得顺利多了。所以针对独立学院学生的实验教学,相比二本学生需尽可能多演示操作实验内容,让同学们先模仿,基本掌握后再逐步引导进行综合、设计类实验。综合、设计类的实验教学还可通过引导学生参加竞赛、数据库技术考证等促进教学,这样既能激励学生学习,还可进一步提高应用能力。
3 课程设计改革
数据库课程设计是计算机专业进一步提高数据库技术应用能力的重要环节。需要综合软件工程、程序设计、计算机网络等知识,来设计开发一个数据库应用系统。其学习效果的好坏直接影响到学生毕业后的数据库技术应用能力。为此建议教学指导在以下几方面调整。
(1)课程设计初期
在前述的教学中,在全程穿插教学管理系统案例讲解的基础上,教师还有必要示范性的讲解一个设计开发案例,让学生心里有点底,也在一定程度上避免学生到网上乱找乱抄。选题方面考虑到计算机专业以后面对的应用范围非常广,所以选题应覆盖的行业广且有代表性,每题尽量不要相似,难度方面不必太大,但需避免网上有现成的可照搬。分组方面,二本学生可以采用一人一组一个课题的方式,但独立学院不适合采用。因为部分同学需要有同学的指导帮助才能完成任务。为此,可将学生以男女组合、优劣组合进行分组搭配,每组一个课题。组内要求分工,全组一起进行需求分析、概念设计等全局性的设计,但每名同学至少单独负责两个功能模块的设计与开发。这样既有合作又有分工,同学互相学习、互相帮助,人人都得到了锻炼。
(2)课程设计中期
由于数据库课程设计具有严格的逻辑性,每一设计环节之间有紧密的联系。所以在中期各环节中可要求各组学生定期开展讨论,让同学们之间互相学习交流。教师则严格按照设计环节检查学生的设计成果,如需分析的数据流图、数据字典、功能分析、概念设计的E-R 模型、数据库模式的规范化,等等。及时发现问题并给予指导,而不是在课程设计最后进行检查。让学生在设计过程中充分体会到数据系统设计各环节的知识应用,从而提高自主学习及知识应用能力。
(3)课程设计后期
此时设计基本完成,同学们对数据库设计有了一定的基础。为更好地与实际应用接轨,可能的话可要求学生走进企业亲身体验,或请企业工程师进行实际项目的示范讲课。这样同学们能很好地意识到自己的设计有哪些需要改进。此时与企业工程师的交流效果也非常好。最后成绩的评定应充分考核设计的全程及最后系统的实际效果,重点考核课程设计报告和同学们上台讲解展示自己设计的效果。
4 教师自身改进
由于大部分教师是共用母体高校的,这样首先要求教师从思想上认识到母体学校学生和独立学院学生的差异性,及独立学院培养应用型人才的目标。教学方式上能有针对性地进行调整。另一方面由于大部分教师经过数年教学从事理论研究多而实践方面显得不足,尤其是数据库技术发展很快,技术更新不断,这样对教师的实践能力提出更高的要求。因此有必要组织教师定期到企业进行实践培训,提高实践能力。这样教师在实践教学中能结合实际应用,熟练地进行教学指导,学生毕业后能很快地投入实际工作。
参考文献
[1]王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M].北京:高等教育出版社,2006.
[2]金梅,郭媛,等.高校数据库原理课程实践教学改革研究[J].高师理科学刊,2013(1).
[3]刘双印,徐龙琴“. 数据库原理及应用”教学改革探索与实践[J].中国电力教育,2012(12).
计算机硬件概述范文4
【关键词】计算机应用基础 教学 改革
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)10-0251-02
随着计算机技术及其应用的飞速发展,社会岗位的计算机操作的普及,对大学生计算机应用能力提出了更高更新的要求和标准,而计算机应用基础课程作为高校公共课程不可或缺的部分,对于这门课程的改革已势在必行。而无论是平时的教学设计、实践操作还是技能考试,都应围绕以下两个方面进行:一是加强学生实践操作技能的培养,使学生通过学习后能利用计算机技术去解决实际问题;二是要适应社会需求,实现教学与职业的快速对接,真正做到学以致用,根据市场的变化而改革教学模式。
一、现状分析和存在的主要问题
计算机应用基础公共课是一门理论结合实践操作的课程,不仅仅需要向学生传授计算机基础理论知识,更需要注重学生的技能操作、实践能力的培养。通过笔者对一些高等职业技术学院的调查调研,分析总结在目前的教学中主要存在以下几个问题:
1.部分教师还停留在传统的教育教学基础上,教师职业教育思想还需进一步转变
作为高等职业技术学院,培养学生的目的就是让学生能适应岗位需求,具有较强实践能力的高技能专门人才,具有岗位需要的岗位职业综合能力。但是目前大部分教师还处在传统的教育教学模式上,需要尽快改变教学模式及教学方法,进一步转变职业教育思想,贴近职业需求进行教学。
2.教学内容与实际工作岗位对计算机操作的需求脱节
由于教师对于目前社会各岗位对计算机人才的需求了解不够,采用的教学实例和教学模式没有及时针对市场需求在教学上做出相应的更新。
3.在教学过程没有体现以学生为中心的职业教育思想
目前实践操作环节普遍采用的是以教师示范讲解操作为主,学生再模仿操作练习,没有充分调动学生的学习积极性,在整个实训过程中难以体现以学生为中心的教育思想。实践操作中学生自己动手操作的时间不够。学生被动地接受教师的知识传输,没有真正参与到实训过程中。
二、教学改革实施要点
1.教学模式及教学方法的改革
构建突出实践操作教学模式体系,以“任务驱动,项目导向”的教学方法应用于教学中,将系统化实训项目充分融入到学生的实际操作中。在高职院校中,应着重以职业能力培养为教学主线,采用任务驱动的教学方式让学生带着任务、带着问题去探索去学习相比以前普遍采用教师先进行知识传授再布置实训任务的教学方法来说,学生的学习效率及学习效果都要高出很多,同时学生的学习态度容易由被动学习变为主动学习,有利于提高学习兴趣,建立良好的学习习惯,获取知识的印象更深刻,学生对知识的掌握也更牢固。
2.构建第二课堂,开阔学生眼界
除了课堂上的教学,学校还可以通过构建第二课堂,如开展计算机知识讲座,计算机等级考试考前培训,计算机技能大赛来扩展学生知识面,开阔眼界和思路,激发学生的学习兴趣,增强学生学习动力。
3.深入市场调研,紧跟市场对人才的需求,精心设计案例库
担任计算机基础的教师应该经常针对岗位需求做市场调研,掌握最新的岗位需求,在教学过程中可以针对高职院校不同专业的学生及结合各专业不同的就业需求设计多个实用的实训案例,形成了案例库。这些案例中既有针对不同专业需求可以做实训项目的实例,也有因为考虑到学生入学基础差异性,如一些来自于少数民族的学生由于条件所致在大学之前几乎没有接触过电脑,计算机基础较差,所以案例库中有最基础简单的实例适合这类学生实践操作,巩固基础,循序渐进。同时对于一些来自于经济条件较好的城市的学生,因为经常使用计算机,接收新的计算机知识较快,所以案例库也有相对较复杂的实例可供这部分学生扩展实践。案例库还可根据市场调研结果贴合市场需求随时更新,动态扩充,学生在操作具体实例时,就可以进入实际工作情境,更加贴近岗位能力的需求。
4.深化计算机教材改革,突出高职特色
高职院校的计算机教材应突出它的职业性、实用性和先进性。根据理论知识运用和实践能力培养相结合的原则,应以技能训练为特色。最好能组织本校教师结合市场需求和本院生源特点编写适合本校学生使用的自编教材,教材内容要适应岗位需求和全国计算机等级考试的基本要求。
三、结束语
教学改革是一项长期而艰巨的任务,尤其是对于高职院校来说计算机应用基础这门课程的改革必须紧密结合社会岗位需求和时展,需要我们在教学过程中不断发现、创新、探索及总结,重视实践教学,让职业教育真正贴合职业需求,让学生做到学以致用。
参考文献:
计算机硬件概述范文5
关键词 全血直接扩增; 线性指数聚合酶链式反应; 焦磷酸测序; 基因多态性; 酒精代谢
1 引 言
随着基因组学及后基因组学的发展,人们意识到基因多态性在阐明疾病的发生和发展、毒物的易感性与耐受性、疾病临床表现的多样性以及对药物治疗的反应上都起着重要作用,而单核苷酸多态性是目前最受关注的一类多态性。
焦磷酸测序技术是通过核苷酸和单链模板结合后释放焦磷酸引发酶级联反应,促使荧光素发光并进行检测的一种核酸测序技术[1~3],用于基因多态性检测<sup>[4]</sup>、微生物分型<sup>[5]</sup>、基因甲基化检测<sup>[6]</sup>等领域,尤其是在大规模DNA测序中<sup>[7]</sup>的应用,使测序技术发生了革命性变化。但是目前焦测序的单链模板制备主要采用固相微球法<sup>[8]</sup>,该方法操作步骤繁琐且效率较低; 使用生物素标记引物、链亲和素包被微球增加了检测的成本; 同时,单链制备过程中容易引起样品的交叉污染,以上不足极大地妨碍了焦测序技术的临床应用<sup>[9]</sup>。
为了解决单链模板制备问题,可以采取不对称PCR直接产生单链产物<sup>[10]</sup>,但常规不对称PCR方法扩增单链的效率低,无法得到广泛使用。线性指数PCR(Linear-after-the exponential-polymerase chain Rreaction, LATE-PCR)<sup>[11]</sup>在不对称PCR的基础上,通过优化引物浓度和Tm值,可获得接近对称PCR的扩增效率,产生大量单链DNA产物,能够满足基于单链核酸序列的杂交、实时荧光PCR等反应的需要<sup>[12]</sup>。但是LATE-PCR引物设计要求严格,且随着PCR的进行,非限制性引物与扩增产物产生竞争,若扩增片段较长则得到的单链DNA产率会降低。改进的LATE-PCR方法(Improved LATE-PCR, imLATE-PCR)<sup>[13]</sup>弥补了LATE-PCR的不足,增加非限制性引物长度,减少限制性引物长度,使两者的Tm差值更大,引物的设计相较于LATE-PCR更为宽泛,产生扩增片段长度也更长,扩大了不对称PCR的实际使用范围。
为了提高基因检测速度,降低样本污染的可能性,本研究将全血直接扩增和imLATE-PCR技术相结合,建立了基于普通rTaq聚合酶和“高pH缓冲液(HpH Buffer)”的全血imLATE-PCR扩增方法。本方法具有以下优点:(1)检测速度快,操作简便。采用全血直接作为扩增单链DNA测序的模板,省去了DNA提取和单链模板制备两个繁琐的步骤,极大提高了检测速度,简化了操作过程,缩短了检测时间; (2)成本低,经济环保。无需制备DNA单链可以避免使用生物素修饰引物和磁性微球,无需DNA提取可以省去大量有机试剂和实验耗材,降低了成本; (3)污染少。避免了DNA提取和模板制备过程中反复打开管盖进行加液、移液等操作,减少了平行测多份样品时交叉污染的可能性; (4)灵敏度高。实验表明, 0.1 μL全血即采用指尖取血即可得到较好的测序结果,应用于临床检测方便、快速<sup>[14]</sup>。采用本方法对酒精代谢相关基因ADH1B、ADH1C进行了基因多态性焦测序检测,用于临床快速评估人体酒精代谢能力,对于预防与饮酒行为相关的多种疾病,以及常规体检监测有重要意义。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
EDC-10基因扩增仪(东胜创新生物科技有限公司); 小型焦测序仪(日本Hitachi公司)。
三磷酸腺苷硫酸化酶(ATP-sulfurylase)和Klenow聚合酶为实验室自表达; rTaq DNA聚合酶、500 bp DNA Ladder marker(日本Takara公司); 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、QuantiLum重组荧光素酶(美国Promega公司); 腺苷三磷酸双磷酶-Ⅶ(Apyrase-Ⅶ)、腺苷-5′-磷酸硫酸(Adenosine 5′-phosphosulfate, APS)、牛血清蛋白(Bovine serum albumin, BSA)(美国Sigma公司); Sepharose Beads(美国GE Healthcare公司); α-硫化三磷酸腺苷 (dATPαS)、三磷酸脱氧胞苷酸(dCTP)、三磷酸脱氧鸟苷酸(dGTP)、三磷酸脱氧胸腺苷酸(dTTP)(美国Amersham Pharmacia公司); 其它试剂均为分析纯; 实验用水均为灭菌二次蒸馏水。
所有引物由上海Invitrogen公司合成,具体引物名称及序列见表1。
2.2 实验方法
2.2.1 imLATE-PCR引物设计 本研究选取与酒精代谢相关的乙醇脱氢酶(ADH)基因中中国人较常见位点进行扩增。扩增引物使用Primer 5.0软件进行设计,引物设计原则:TmE-TmL≥5 ℃; TmA-TmE≤13 ℃<sup>[13]</sup>(TmE为过量引物Tm值,TmL为限制性引物Tm值,TmA为扩增产物Tm值)。Tm值计算采用OligoAnalyzer 3.1软件(地址:http:///analyzer/Applications/OligoAnalyzer/)。本实验中所用到的PCR扩增引物见表1。
2.2.2 全血imLATE-PCR扩增 取抗凝外周全血样本1μL(本研究中血样均来源于总院受试者,受试者已签署知情同意书并获得伦理委员会同意。除特别说明,抗凝血所用抗凝剂均为EDTA二钾。)直接用于ADH1B、ADH1C位点的目的片段扩增。PCR 反应体系包括用于全血PCR 反应的HpH Buffer(100 mmol/L Tris-HCl,50 mmol/L KCl,pH 9.3~9.5)5.35 μL,2 mmol/L Mg2+,dNTPs 100 μmol/L,过量引物(PE)1 μmol/L,限制性引物(PL)0.1 μmol/L,Taq 酶2.5 U,适当PCR添加剂(10% BSA和5% 吐温20),全血模板1 μL,加水补充至50 μL。ADH1B位点PCR反应条件:3个循环(94 ℃, 3 min; 55 ℃, 3 min); 65个循环(90 ℃, 10 s; 53 ℃, 20 s; 72 ℃, 20 s)。ADH1C位点PCR反应条件: 94 ℃预变性3 min; 65个循环(90 ℃,10 s; 55 ℃, 20 s; 72 ℃, 20 s)。
2.2.3 单链扩增产物处理以及焦磷酸测序 imLATE-PCR扩增产物除了大量单链DNA可用做测序模板,还含有过量的dNTPs、延伸产生的PPi、部分未完全延伸的产物等,这些成分都会对后续的焦测序反应造成影响。因此,扩增产物需经过处理后方可进行焦测序反应。本研究使用自制的焦测序反应液<sup>[15]</sup>对产物进行处理,主要成分为0.1 mol/L Tris-HAc(pH 7.7),2 mmol/L EDTA,10 mmol/L Mg(Ac)2, 0.1% BSA,1 mmol/L DTT,80 μmol/L APS,0.4 mmol/L D-虫萤光素,60 U/mL ATP-sulfurylase,1.6 U/mL Apyrase-Ⅶ,18 U/mL Klenow聚合酶,适量荧光素酶。反应液中的APS可以和延伸产生的PPi作用生成ATP,过量的dNTPs和少量的ATP可以在Aprase-Ⅶ作用下发生降解,从而减少对焦测序反应的影响<sup>[10]</sup>。具体步骤为:取3 μL imLATE-PCR扩增产物,加入自制焦测序反应液,置于小型焦磷酸测序仪中,室温反应5 min; 加入10 pmol测序引物,常温下退火5 min,再循环加入dATPαS, dCTP, dTTP 和dGTP 进行焦测序反应。测序引物如下: ADH1B: 5′-ATGGTGGCTGTAGGAATCTGTC-3′, ADH1C: 5′-TTTCGTTTGAAGTCATCGGTC-3′。
3 结果与讨论
3.1 PCR扩增体系对全血imLATE-PCR的影响
以全血代替DNA作为模板,其中的免疫球蛋白G、血红蛋白和乳铁蛋白等成分会抑制PCR反应,且常用血液抗凝剂EDTA或肝素也会抑制PCR反应。所以,采用全血代替DNA作为PCR反应模板时,需要调整PCR反应体系。本实验室之前报道的“HpH Buffer”体系可以很大程度上减少全血成分对PCR扩增的影响,主要由于高pH值的缓冲体系可以使蛋白质表面带负电,抑制其与带负电的基因组DNA相互作用,从而降低对PCR反应的抑制作用<sup>[16]</sup>。
3.2 全血imLATE-PCR扩增血液模板量考察
考察了上述方法在进行全血imLATE-PCR扩增时,0.05, 0.10, 0.50, 1.00和2.00 μL 5个模板加入量对扩增和测序结果的影响。结果表明,50 μL扩增体系中加入0.10~2.00 μL的EDTA抗凝全血作为模板进行扩增,扩增产物经处理后进行焦测序,均可得到良好的焦测序结果(图2),扩增产物的检测平均单碱基信号值分别为0.629、0.794、0.879、0.883,均可进行准确的SNP分型。由此证明,本方法仅需0.10 μL全血样本就可对乙醇脱氢酶的两个SNP位点进行焦测序检测并分型,大大减少了对病人的创伤。
3.3 乙醇脱氢酶ADH1B、ADH1C基因SNP位点检测
对收集到的24例临床血样的乙醇脱氢酶基因ADH1B、ADH1C的多态性检测结果(图3)显示,本方法测序结果较好,测序信号强度高,可以进行准确的SNP分型。24例样本的基因型测序结果如表2所示,其中ADH1C位点AA纯合型本实验中未检测到,而NCBI数据库也显示了亚洲人群中AA型基因频率接近于0。为了验证测序结果的准确性,从24例样本中抽取10例进行Sanger测序(图4),结果与本实验的测序结果完全一致,证明了本方法的准确性。ADH1B位点的AA型和ADH1C位点的GG型的患者酒精代谢能力较强,可加快乙醇向乙醛转化的速度,易产生面红、恶心等反应,使饮酒者对乙醇耐受性降低,一定程度上可以避免产生酗酒或酒精依赖<sup>[17]</sup>; ADH1B位点的GG纯合型和ADH1C位点的
AA型患者的乙醇代谢能力较弱,易产生酒精依赖和酒精滥用,临床应建议减少酒精的摄入<sup>[18]</sup>。
考察了临床上常用的3种血液抗凝剂EDTA二钾、柠檬酸钠和肝素钠对全血imLATE-PCR扩增的影响。结果表明,3种抗凝剂对扩增无明显影响,均能够得到准确的测序结果。
3.4 本方法与传统焦测序检测方法的比较
表3是本实验方法和传统焦磷酸测序检测方法<sup>[20,21]</sup>在耗时和成本方面的比较。本方法以全血作为模板省去了DNA提取过程,从收到样本到得到PCR扩增产物可在2 h内完成,同时降低了样品间交叉污染的可能性; 另外,高灵敏的焦磷酸测序在保证检测准确性的前提下仅使用0.10 μL全血或3.00 μL PCR产物,与传统焦磷酸测序方法相比,成本下降了约40%。
a基因组DNA提取使用QIAamp DNA 血液提取试剂盒。b传统PCR方法和全血imLATE-PCR方法均使用rTaq DNA 聚合酶。c传统基于PCR的焦测序方法单链DNA制备使用链亲和素琼脂糖球珠。d传统基于PCR的焦测序方法采用PyroMark Gold Q24 焦测序试剂。
a QIAamp DNA Blood Mini Kit (QIAGEN) was used for gDNA extraction. b rTaq DNA polymerase (TaKaRa) was used for conventional PCR and whole blood-imLATE-PCR. c Streptavidin Sepharose beads (GE Healthcare) were used for ssDNA preparation in conventional PCR-based pyrosequencing. d PyroMark Gold Q24 Reagents (QIAGEN) were used for conventional PCR-based pyrosequencing.
4 结 论
乙醇脱氢酶基因多态性导致乙醇在不同个体中的代谢速率不同。研究表明,急性酒精中毒、酒精性肝病、胰腺炎、心脑血管疾病、肝癌以及结直肠癌等一些癌症都与乙醇脱氢酶基因多态性有关<sup>[17,18]</sup>。乙醇对许多肿瘤是一种促癌剂,已有报道表明乙醇代谢酶基因多态性与肿瘤发生密切相关<sup>[19]</sup>。所以检测酒精代谢相关基因的多态性,评估人体酒精代谢能力,可用于预防与饮酒相关疾病,对人类健康有着非常重要的意义。
本研究改进了LATE-PCR方法,采用“HpH Buffer”以全血为模板直接扩增,建立了全血imLATE-PCR方法,该方法具有检测速度快、灵敏度高、污染少、成本较低等优点,为临床上检测基因多态性和疾病早期预警提供了新手段。
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Genotyping of Alcohol Dehydrogenase Gene by Pyrosequencing
Coupled with Improved Linear-after-the-Exponential
Polymerase Chain Reaction Using Human
Whole Blood as Starting Material
XIANG Zheng1, LIU Yun-Long2, XING Xiao-Qing1, CHU Ya-Nan2, SONG Qin-Xin*1,2, ZHOU Guo-Hua1,2
1(Key Laboratory of Drug Quality Control and Pharmacovigilance of Ministry of Education,
China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China)
2(Department of Pharmacology, Jinling Hospital, Nanjing University School of Medicine, Nanjing 210002, China)
Abstract Pyrosequencing is one of the important genetic polymorphism detection methods currently, but the complicated pretreatment procedure limits its application in clinical test. To simplify the whole process of pyrosequencing, on the basis of the linear-after-the-exponential-polymerase chain reaction (LATE-PCR), we improved the primer design method of LATE-PCR, increased the length and the concentration of the excess primer, applied direct amplification technology with whole blood, and established a whole blood-imLATE-PCR method based on common rTaq polymerase and “HpH Buffer” (High pH buffer). The amplification system was optimized, and the influences of blood anticoagulant and the amount of whole blood template were investigated. The single stranded template for the pyrosequencing was obtained by PCR amplification using a single tube in one-step process, and the alcohol dehydrogenase gene polymorphisms of 24 clinical blood samples were then detected successfully. The results could be used to guide clinical individualized medication. The genotypes of ADH1B locus of 24 samples were 6 cases of AA homozygote, 14 cases of AG heterozygote, and 4 cases of GG homozygote. The genotypes of ADH1C were 20 cases of GG homozygote, 4 cases of AG heterozygote, and no cases of AA homozygote.
计算机硬件概述范文6
(一)计算机硬件的概念
计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的物理装置总称。这些物理装置按系统结构要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。
(二)计算机硬件结构特点
以目前最为经典的冯·诺依曼型计算机为架构来说,计算机硬件主要包括:CPU、存储设备、输入输出设备、总线、其他部件。具体介绍如下:1.CPU也称中央处理器,是计算机最重要的组成部分,用来对数据进行各种逻辑运算,是计算机的执行单位。2.存储设备具有记忆功能,分为内存和外村。内存也称主存储器,与CPU直接相连,是计算机中的工作存储器,存取速度快,但存储容量小;外存也称辅助存储器,容量大,例如计算机硬盘、光盘、U盘等。3.输入输出设备简称I/O设备,是计算机与外界联系的桥梁。其中输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备,如鼠标、键盘、扫描仪;输出设备是指能把计算机处理结果显示出来的设备,如显示器、打印机、绘图仪。4.总线是连接CPU、内存、外存、输入、输出设备的一组物理信号线及其相关的控制电路,是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。其他部件也很重要,影响着计算机的日常使用,如主板、显卡、声卡、网卡、物理加速器等。
二、计算机硬件系统组成
(一)控制设备。计算机的控制中心由控制设备担当,控制器根据人们事先给定的指令,通过自身功能将指令传达给其他部件,有条不紊地控制着计算机其他各个部分的正常运作。在整个计算机系统中,控制器有着指挥的作用,它的功能对计算机的自动化程度有深远影响。
(二)存储设备。内存储器和外存储器构成了计算机的存储设备,经常把它称为存储器。内存储器是由半导体等材料做成的,并由电路和CPU相连接。计算机进行相关工作时,首先要把用户需要的程序或者相关数据装入内存,然后CPU到内存中读取相关的指令与数据,运算结果的处理上,CPU会将结果写入内存。所谓的外存储器,就是用户用来放置需要长期保存的数据,这也是外存储器的一大优点。
(三)运算设备。所谓的运算设备,就是计算机在运算过程中要用到的,并且能够根据不同的运算、算数装置进行各种算数处理,使数据信号得到全面处理的设备。在人们的日常生活中,运算设备的使用范围较广,它能够使复杂困难的计算变得简单,极大地节约了工作的时间,并提高相关工作的效率,同时也提高了计算机运算的准确性。
(四)输入设备。计算机与人之间所进行的会话是靠计算机中的输入设备完成的,输入设备是接受人的命令或接收数据时需要的必备设备,它的主要功能是将各种信息传输到计算机,再由内部设备进行相关处理。常用的输入设备包括键盘、鼠标等工具,另外,常用到的输入形式有数据、程序等。
(五)输出设备。输出设备主要功能是将计算机内部处理过的信息输出计算机,并将计算机处理的结果以一种人们能够看懂的方式输出的设备。要想得到一个精确地计算结果,必须要借助计算机相关的输出设备。然而,输入设备是将人为的命令以及编程等以计算机能够识别的语言输入到计算机内部当中,供计算机存储以及计算或者进行输出等。
三、如何对计算机硬件设备进行维护
(一)对硬件进行日常维护
计算机硬件是PC的重要组成部分,更是核心部分,对硬件设备做好日常维护,才能保证计算机的正常稳定运行。在对硬件进行维护时应该遵循硬件和软件兼顾的原则。计算机软件和硬件设备相辅相成,软件的正常运行对硬件设备有良好的促进作用。此外,要注意为计算机营造一个良好的工作环境,注意定期对计算机中的各种设备进行除尘。一个干净的工作环境可以增加计算机设备的使用寿命,降低故障发生的概率。
(二)对硬件维护的具体内容
对计算机维护人员来说,对硬件故障进行正确的判断是维护工作中的重要内容。维护人员要结合计算机的内部情况和外部问题对其进行综合分析,准确定位故障位置,从而及时解决问题。判断故障方法:首先,检查电源情况。要认真观察计算机本身的电源、插座或者电源线是否出现故障。其次,检查系统是否正常。硬件设备由计算机系统支配,所以需要检查计算机的系统问题。
(三)硬件维护的步骤
第一,要定期对计算机硬件进行检查,要注意电磁干扰方面的影响问题。第二,安排合理的检查顺序,做到从软件到硬件的检查。因为很多的硬件故障都是由软件引起的,所以要先检查软件的情况,这样可以有效提高工作的效率。第三,注重对电源的检查。电源的性能好坏直接影响计算机的正常工作,如果电源出现损坏,就会导致计算机无法稳定运行。所以在检查时,维修人员要先确定电源没有问题了,再对其他部件进行检查。
四、计算机硬件的维护原则、内容及一般步骤
(一)计算机硬件的维护原则
计算机硬件有其敏感性和特殊性特征,因此维护保养显得尤其重要。在维护计算机硬件时,要遵循以下基本原则:第一,确保软件和硬件兼容、匹配的原则。计算机软件和硬件是相互联系的两方面,不兼容的软件和硬件会对计算机硬件造成极大的伤害。第二,确保计算机有良好的运行环境。首先,保证计算机电压的稳定,使计算机硬件远离频繁跳槽或者电压不稳的电路环境中;其次,定期清理计算机灰尘;再次,及时更新计算机硬件,确保计算机整体功能的协调运转。
(二)计算机硬件的维护内容
在维护计算机硬件故障时,要尽可能选择科学的手段和方法。计算机维护人员要切实提高自身素质,对计算机运行状态进行综合判断和分析,科学确定故障原因和位置,及时妥善处理好各种计算机问题。系统或者电源问题会在一定程度上造成计算机硬件故障,就电源而言,可以对电源线和电源接口进行检查;而就系统而言,要熟悉各种硬件故障。
(三)计算机硬件维护的步骤
维护计算机硬件时要遵循如下步骤:第一,定期检查。及时检查计算机硬件,发现潜在风险和问题,从根源上避免硬件损坏。第二,在检查过程中遵循先软件后硬件的基本原则。大部分情况下,计算机硬件故障都是由软件故障引发的。第三,主机检查在外部设备检查之后进行。第四,首先从电源检查开始,接着进行其他部件的常规检查。
五、对计算机硬件进行故障排查的方法
对计算机硬件进行故障排查的方法有直接观察法、最小系统法、对最小系统进行逐步增减法、组件替换法、组件比较法、隔离尝试法六种。直接观察法即对硬件的工作环境及本身的配置状况进行观察。一旦出现无法正常工作的情况,则可判断是最基本的运行所需要的软硬件出现了问题,可以进行故障隔离。如果要判断出现问题的硬件与状态良好的硬件,在配置与环境设置方面有哪些区别,也可以直接对两整的计算机展开对比。隔离尝试法即通过屏蔽可能导致问题发生的软硬件,来判断是否存在软硬件之间的冲突,进而解决问题。在具体隔离过程中,可以通过卸载或停止运行的方式来屏蔽软件,通过禁用设置或将该硬件驱动程序卸载的方式来屏蔽硬件。
六、结束语