计算机硬件发展十篇

计算机硬件发展篇1

关键词：计算机硬件；日常维护；发展

中图分类号：TP306

从计算机面世以来，计算机的使用就已经涉及到了各个领域当中，计算机带来的方便快捷也让很多人将它带到了生活中。所以，计算机的硬件对我们生活和工作有很大的影响，这也关乎到计算机未来的发展，本文将对计算机硬件维护的重要性，具体维护计算机硬件的方法以及计算机硬件的发展前景进行分析，通过分析也希望能为人们日后的生活和工作提供方便。

1 计算机硬件维护的重要性

在我们的日常生活中，计算机的使用大大提高我们的工作效率，所以计算机也成为了我们不可缺少的一部分。这样来看，维护好计算机，使其能正常高效的运行，是我们要做的主要内容之一。当然，维护好计算机的硬件成为了首当其冲的任务，计算机硬件的好坏程度，很大程度上影响了软件的运行速度，也就影响着使用计算机处理问题的效率。计算机应用技术的不断发展，它的软硬件功能也在不断的强化，但是计算机由于在使用环境的不同，同样会存在这样或者那样的问题，如果计算机的软件出现了问题，技术人员可以通过一些杀毒软件等等对软件系统进行修复；但是如果计算机硬件出现了故障，对整个计算机来说，破坏性是极大的，不仅仅会导致硬盘受到伤害、数据的丢失，而且修复起来也特别困难，会严重的影响工作进度和效率。

为了延长计算机的使用寿命，就需要我们做好日常工作的维护和检查，否则，长此以往，很容易产生死机、数据丢失、乃至硬盘受损等问题，造成不必要的经济损失。对此，选择正确的有效的方法，对计算机进行日常的管理和维护，解决在使用中出现的各种问题，及时清理计算机的使用环境中的灰尘，定期检查设备，保证计算机良好的运行，提高我们的工作效率和计算机的使用寿命。

2 计算机的具体维护方法

2.1 维护计算机使用环境很重要

环境对于计算机的正常运行非常关键，要检查电源是否安全，工作电压是否稳定，计算机周边有没有太多灰尘，网速的运行速度等等几个重要的方面。相比较而言，工作用计算机和家庭用的计算机还是有区别的，毕竟两个计算机所处的环境不同，所以要区别对待，家庭用的计算机放在一个固定的电脑桌上就可以，注意机箱放置的位置要稍微宽敞一点儿，便于散热，定期给机箱清扫一下，就能够保持计算机运行的较好。而办公用的计算机放置要求就要比家庭计算机放置要求高，因为办公室计算机相对比较多又都集中在一起，所以计算机机箱周围温度会很高，这种情况下就会造成死机的现象，这种情况下就应该保持办公室的空气流通，保证计算机运行不能过热。

2.2 观察

要先观察计算机的周围环境，电源，网络等等都是务必要检查的，计算机硬件出现问题是不易察觉的，久而久之就会造成很大的隐患，导致计算机瘫痪。所以，在我们使用计算机的时候，就要注意观察计算机，这样才不会在运行时出现问题。在注意周围环境的同时也要注意计算机内部元件，风扇是帮助计算机散发热量，计算机运行不过热才能保证运行的流畅。因此，我们就要对计算机内部元件充分了解，平时多注意保养和维护，及时发现问题解决问题，保障计算机的流畅运行，给工作和生活带来便利。

2.3 判断

计算机作为我们生活工作的一种工具，它也是先进科学技术的产物，所以它的结构是非常复杂的，在我们日常观察维护过程中，我们不能够准确的判断出计算机的故障，在计算机出现问题时我们都将计算机送到专业为维修点进行维修，专业维修人员会对计算机进行一个全面的体检，这样就能准确找到症结所在，并且采取有效的措施，排除了故障，修复了系统，保障了计算机硬件系统的正常运行，不会影响人们的正常工作和学习。

3 计算机硬件的发展

计算机的发展决定着我国综合实力竞争的强弱，计算机是一个全新的领域，也是一个具有爆发力的领域，它推动着科学技术的发展，推动社会经济的发展，也推动者人民生活水平的向前发展。所以加强对计算机硬件的发展有助于我们认识和了解计算机硬件的历史和现状，最终发展计算机硬件技术，使其给我们的生活带来便利。

3.1 计算机的硬件的发展现状

计算机自九十年代诞生以来，就给人们的生活带来了巨大的冲击，它开始使人们的生活变得快捷而高效，将人们带进了一个信息时代。在此前提下，计算机内部的处理器、内存、储存设备、显示器等等重要的部件的性能揭示了计算机硬件的发展方向，计算机在向着巨型化、微型化、网络化以及智能化的方向发展。

3.2 计算机的发展前景

第一代计算机的硬件主要元件是电子管，因此，被成为电子管计算机，体积大、耗电量大而且性能也不稳定，维修过程复杂繁琐；科学技术是不断向前发展的，于是产生了第二代电子计算机，第二代计算机的主要元件则是晶体管，相对于第一代计算机，在很大程度上弥补了第一代计算机的缺陷；后来计算机的发展到了集成电路数字计算机，它的主要元件是大规模的集成电路，纳米技术的融入更加快了计算机的发展速度。纳米级晶体管的出现，激发了计算机的处理器的潜能，但是这种技术尚未发展完全，技术难度系数很大，成本也很高，所以还需要一段时间才能大规模应用到计算机技术当中，进入我们的生活当中。计算机发展到至今，在社会的各个领域都有所建树，比如经济，政治，文化等等，与此同时社会也对计算机的要求越来越高。

随着计算机硬件的发展，计算机的软件发展也是非常迅速的，软件的发展给人们处理问题带去了很大的便利，在各个领域中，都会涉及到方便快捷的计算机处理软件。以计算机技术为主的信息技术革命正在对人类社会的发展产生巨大的影响，他们都在前进和发展当中，当然，我们要坚持严谨认真的态度，突破一个又一个的科研难题，不停的发展新的计算机技术，才能让我们看到计算机硬件发展的希望，我们也要坚定的相信计算机技术的发展会让我们的明天更美好。

4 结束语

从上文可以分析，随着计算机硬件的快速发展，对于日常维护计算机硬件是非常必要的，维护好计算机硬件能够让我们使用计算机更好的服务我们的生活和工作。虽然在使用的过程中会不断的出现许许多多的问题，但是信息技术发展的越来越好就会帮助我们在使用的过程解决掉这些问题，科学技术是不断向前发展的，人们也会在计算机硬件的管理和维护上投入更多精力，这样，未来计算机硬件也会越来越完善，计算机技术越来越好，促进社会的进步与发展。

参考文献：

[1]李仁发，谢勇，李蓝.信息・物理融合系统若干关键问题综述[J].计算机研究与发展，2012（06）：149-161.

[2]刘晨，王维平，朱一凡.状态机嵌入DEVS的组合建模方法研究[J].国防科技大学学报，2014（05）：56-61.

[3]陈宇，李仁发，钟俊.一种基于过程级编程模型的可重构片上系统设计方法[J].计算机研究与发展，2011（09）：48-58.

[4]李迪，李方，肖苏华.面向计算机数控系统的领域建模设计和应用[J].计算机集成制造系统，2010（09）：19-20.

[5]赵建军，丁建完，周凡利.Delicate语言及其多领域统一建模与仿真机理[J].系统仿真学报，2009（02）：70-73.

计算机硬件发展篇2

关键词:人工智能；计算机体系结构；硬件；软件

人工智能是让机器模拟人类思维和行为方式,从而让其在某些方面达到人类智能的水平。它的研究涉及了多门学科知识,是一个跨学科的研究领域。但是计算机硬件和软件的发展,是人工智能实现的基本保障。本文从计算机体系结构入手,介绍了计算机硬件和软件的发展过程和趋势,以及对人工智能发展起到的作用。

1计算机的体系结构

计算机体系是一个多级层次结构,通常将其分为硬件和软件两大部分。硬件部分主要有输入/输出设备、存储器和CPU。软件有系统软件和应用软件两类。现代集成技术使得计算机的体积越来越小,但是性能却越来越强。硬件作为计算机基本的组成部分,是作为物理底层为上层软件的运作提供了基本的环境支持。在计算机体系设计中的一个核心问题就是如何提高计算机硬件运行和服务的效率,使上层软件的运行更加快速和流畅。随着上层软件种类和功能的不断增加,对底层硬件的要求越来越高。硬件和软件的兼容、配合以及交互成了体系设计最大的问题。分布式体系结构提升了硬件的处理能力,但同时增加了系统结构的复杂性和操作性。如今,随着网络技术的发展,云平台区块链技术的成熟,计算机体系从传统的单机系统扩展为以网络结构为基础的多系统多体系平台。这种模式从理论上看,大大增加的了系统结构的复杂性,但对于用户体验而言,这种复杂性完全可以忽略,用户不需要对其有更多地了解,也不需要投入更多的成本。相反,用户体验到的是方便、快捷、高效的运行环境。集群计算机体系结构就是一个典型的案例。它通过以太网或InfiniBand网络作为内联方式,使用Linux操作系统和并行编程接口,采用价格比较低的服务器为运算节点,整个系统较之前系统的成本明显降低,而且公开性和操作性都比较强[1]。软件作为计算机体系结构中的上层应用,在20世纪80年代前,只是为专门的计算机而定制的小程序,功能比较简单更没有形成产业。20世纪80年代后,随着计算机硬件集成化程度提高,计算机体积变小个人电脑普及,各种功能齐全的软件也应用而生,软件开发逐渐标准化产业化。进入21世纪后,英特网普及,开源社区发展迅速,开源软件开始流行,软件开发也逐渐向网络化、智能化的方向发展。其开发策略也从原来面向过程的编程转化到了面向对象的编程,开发的软件功能更强大也更具有人性化,为人类在生活生产中解决很多实际问题。计算机体系结构的发展使得计算机能够以更低的成本,更好的互动,在网络环境下发挥更好的性能。为人工智能的发展提供了更有效的运行环境。

2计算机硬件的发展

1946年,第一代电子管计算机研制成功,它的主要特征是体积大、耗电大,运算速度慢;1959年第二代晶体管计算机诞生,与电子管相比晶体管寿命长、体积小、运算速度快;1965年第三代集成电路计算机产生,集成电路技术使计算机在性能和结构方面都有了很大的提升,其主要的代表就是IBM公司研制的360系列计算机;1971年以后,是大规模集成电路和超大规模集成电路的计算机,以英特尔公司推出的x86系列和奔腾系列微处理器为标志,它不仅大大缩小了计算机的体积,而且还提高了计算机的处理能力。在处理器的研制上,英特尔公司不断刷新着主频记录,处理器一直以摩尔定律的速度在发展,其处理能力每18个月到24个月就增加一倍。1972年的8080处理器,主频2MHz每秒处理50万条指令;1978年的8086处理器,主频8MHz每秒处理80万条指令;1982年的80286处理器,主频12MHz每秒处理270万条指令;1989年的486DX处理器,主频25MHz每秒处理2000万条指令;1993年的奔腾处理器,主频233MHz每秒处理4.35亿条指令;1997的奔腾Ⅱ处理器,主频333MHz每秒处理7.7亿条指令;2000年奔腾Ⅳ处理器,主频已经达到1.4GHz[2]。当英特尔还在一心追求处理器高主频的时候,另一家公司NVIDIA在1999年8月了一种专门做图像运算工作的微处理器GPU(GraphicProcessingUnit)。GPU采用的是一种全新的架构模式,它将几何转换与光照功能以硬件的形式集成在图形芯片中,由图形芯片直接负责几何转换和光照操作,这使得处理器性能大大提高。与CPU相比,GPU在高清视频、数码照片处理、3D渲染等方面的表现非常优越。GPU的诞生,使得对处理器的研制从追求高主频转换成追求高性能,NVIDIA与ATI两大公司为此展开了激烈的竞争。直到2008年,随着大数据云计算的兴起,以及智能手机的广泛应用,市场对高性能已不再是唯一的诉求,性能适中的轻量级GPU成为了下一个发展方向[3]。随着人工智能技术的发展,神经网络的规模越来越大,采用多处理器集成的架构模式使得算法实现的装置体积巨大。为此,2015年,谷歌推出了TPU(TensorPro-cessingUnit),它是一种专用于神经网络计算的处理器,主要用于深度学习、AI运算,其算力较GPU有很大的提高。AlphaGo是第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人,最初它内部安装了1202个CPU和176个GPU用于运算处理。2015年引入TPU之后,与李世石对战的AlphaGo,只有48个TPU负责所有的计算任务。存储器是计算机硬件的另一个主要组成部分。在计算机体系中一般采用外存、缓存、内存多级存储策略。外存容量大成本低但相对读取速度慢,通常用来保存需要长久存放于计算机内的大量数据,例如系统安装的软件、用户的资料、数据库等;缓存是为了提高数据读取的命中率而引入的一种机制;内存数据读取的速度与CPU相当,可以和CPU直接进行数据的交换,是CPU处理数据的来源。但因为内存是通过大量的晶体管构成寄存器来保存数据的,所以采用的硅片面积比较大,制造成本高,在系统中容量配置相对小些。但是随着电子制造技术的提升,现在pc机硬盘的配置可以达到1TB,内存容量如果是64位操作系统一般都在4GB。计算机存储器容量的增加可以满足人工智能时代海量数据的存储。随着计算机硬件的发展,计算机输入系统也呈现多样化形式。数据来源不再是单纯的以键盘输入为主的模式。摄像机微型化之后,计算机系统普遍都安装了摄像头,通过摄像头可以实现视频的采集;而在计算机系统中安装声音采集器可以实现语音输入。传感器可以模拟人类感官让计算机可以像人类一样从自然环境中获取信息,常见的有触觉传感器、视觉传感器、力觉传感器、温湿度传感器和超声波传感器等。计算机的这些新型输入方式更接近于人类日常生活的习惯,也使计算机用起来更人性化,智能化。计算机硬件的这些特性是人工智能发展的基本保障。

3计算机软件的发展

计算机语言是计算机软件开发的主要工具,也是解决实际问题的手段。20世纪50年代,为了方便人们操控计算机的运行,机器指令顺应而生。它采用的是二进制编码,增加了计算机的可操作性,但对用户而言可读性不高,调试难度大。汇编语言是第二代计算机语言,用字母和单词(add、sub等)代替一些特定的指令,增加了程序的可读性,但它是直接面向硬件的操作指令,程序的可移植性差。之后,出现的高级语言其表现形式更接近于数学语言和自然语言,可读性强。而且不依赖于计算机硬件,能在不同的机器上运行,可移植性强。计算机语言的发展,极大地促进了计算机在各个领域的应用和普及,给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。随着人工智能的出现,计算机语言也逐渐向智能化、网络化的方向发展。1956年达特茅斯会议提出“人工智能”概念之后,1958年麦卡锡和明斯基的人工智能项目组,开发了LISP语言。LISP使用表结构来表达非数值的计算问题,实现技术简单是使用最广泛的人工智能语言。1972年一种基于谓词逻辑的编程语言Prolo生,它是面向逻辑面向用户的一种编程语言,主要用于描述知识的逻辑关系和抽象概念,也称为描述性语言。Prolog依照人的思维逻辑,运用数理逻辑中的谓词逻辑来描述解决的问题方法,告诉计算机“要做什么”而不是“怎么做”。Prolog编写的程序更接近于自然语言,逻辑性强易写易读易于正确性证明。1982年,由LarryWall设计的Perl语言是运行在Unix环境下的一种脚本语言。Perl对文件和字符有很强的处理能力,主要用于大型网站开发。20世纪90年代初,荷兰人Rossum设计了Python语言,其语法清晰、简洁,并且拥有大量第三方函数模块,编程简单但功能强大,很快成为了人工智能主要的编程语言[4]。在大数据背景下人工智能发展更加迅速,随之而来的是计算机需处理的海量数据,而且这些数据来源广泛,特点多样,若是利用传统的算法进行数据的分析处理,确定数据的有效性和安全性,需耗费大量的时间,也导致整个系统运行变慢,性能下降。而人工智能语言编写的软件利用模糊逻辑粗糙集理论在不影响系统性能的情况下,可以对海量数据实现快速推理和分析,挖掘数据深层次的价值,得出其背后隐藏的规律,有效地帮助人类作出合理的决策。进入21世纪后,网络高速发展,开源软件由于开放二次开发的权力,具有低成本高安全的特性受到了各国企业和政府的支持得到迅速发展。开源软件是在遵守一个开源协议的前提下,将程序的源代码公开,允许其他人学习修改和,也可转化成任何形式的实用软件的一类软件。截至2006年底,全球研发和应用开源软件的企业占到了总数的50%以上。而人工智能开源软件(OpenCV、NLTK、CNTK、TensorFlow等)在自然语言处理、计算机视觉、机器深度学习等领域中也扮演着重要的角色。

4结语

人工智能的发展涉及生物学、神经学、仿生学、电子科学、计算机科学等学科,是多学科交叉融合发展的领域。用来支持人工智能实现的计算机系统,也逐渐表现出一种软中有硬、硬中有软的混合模式。现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArrays,FPGA)就是一种典型的代表。基于现场可编程门阵列的系统设计,其硬件功能的实现可以通过软件设置来完成,通过调试软件参数就可以实现硬件功能的改进。这种全新的软硬件设计理念使计算机系统具有更强的灵活性和适应性,提高了人工智能的应用效率,为人工智能构建了一个更具可扩展性的大脑。

参考文献

[1]刘细妹.计算机体系结构现状及发展趋势研究[J].计算机产品与流通,2019(3):98.

[2]付华.浅析计算机硬件发展史[J].电脑知识与技术,2016(13):249-250.

[3]Janlen.光影之路GPU架构发展史[J].微型计算机,2011(33):99-117.

计算机硬件发展篇3

关键词：高层建筑结构；设计原则；CAD

中图分类号：TU973.12

近年来，我国的城市化发展进程越来越快，高层建筑在人们的生活工作中的应用越来越广泛。高层建筑的结构设计系统颇为复杂，要综合参考多个影响因素，除了要满足建筑设计的科学性和合理性，还要满足抗震、抗风等安全性要求。

1 高层建筑结构设计概述

1.1 高层建筑结构的特征

高层建筑结构由于其自身特有的特点，需要承受多重载荷，包括：水平方向的风荷载、垂直方向的荷载等等，同时还要对抵抗地震的能力提出特殊要求。通常情况下，建筑结构在水平方向受到的影响相对较弱，但是对于高层建筑来说，外界的地震或是风产生的影响才是主要影响因素。而且，建筑结构越高，高层建筑的位移增加就越快，这种位移会影响到住户的舒适度，同时还会影响的建筑的安全性和实用性，建筑结构中的结构构件和非结构构件都很容易发生损坏。所以，高层建筑结构的设计要首先考虑将侧移控制在规定的标准之内，同时，抗侧力结构的设计也是高层建筑结构设计的核心内容。

1.2 高层建筑结构设计的原则

1.2.1 合理的计算简图

高层建筑结构设计中的计算要参照计算简图，所以若是没有选择合理的计算简图很可能导致结构事故，选用合理的计算简图是保证设计安全的前提。计算简图也要采用合适的构造方法，来保证建筑安全。在实际的结构设计中，结构节点除了刚节点和铰节点以外，还有其他节点，这些节点的设计要保证在计算简图允许范围之内。

1.2.2 合理的高层建筑结构基础设计

选择基础设计要参考当地的地质条件，并对高层建筑上部分的结构类型和荷载分布进行综合分析，考虑施工过程中的内外部条件，在对相邻的建筑物的影响进行假设式分析，进而选定合理的高层建筑结构基础方案设计。选好的基础方案要能充分发挥出地基的潜力，在施工前要对地基进行变形性试验，确定基础方案的可行性。这个过程需要安排勘测人员给出详实的勘测报告，具体的格式可以参考类似的建筑物。通常情况下，相同结构的单元建筑要采用相同的基础方案。

1.2.3 合理的高层建筑结构方案

高层建筑结构方案应该综合满足经济性、结构形式、结构体系的要求。其中，结构体系的基本要求就是，方案设计要满足受力明确和传力简单的条件。同样的，对于相同的结构单元，要选用同样的结构体系。若是高层建筑设计处于地震区，那么应力还要满足平面和竖向两方向的规则。地质条件和工程设计需求都考虑到以后，还要合理协调水、电、暖气等方面，综合选出合理的结构方案。

1.2.4 准确分析计算结果

随着科技的不断发展进步，计算机软硬件技术被应用到了建筑结构的设计中。目前，市场上存在种类繁多的计算软件，应用不同的软件计算同一组数据，也有可能得到不同的结果。因此，建筑结构设计师必须充分了解软件的应用范围和使用条件以后，才能确定合适的用于计算的软件。考虑到实际建筑结构和计算机的程序设计不一定是完全相符的，采用计算机进行辅助设计时，可能会出现数据输入错误或是软件本身出现缺陷的问题，导致计算结果不准确。所以，结构设计人员通过计算机得到计算结果以后，还应该对其进行校核，判断其准确度，得出相对准确的计算结果。

1.2.5 采用相应的构造措施

高层建筑结构设计的基本原则是加强剪切力、压力、柱，减弱弯变、拉力、梁。所以，在高层建筑结构设计的过程中，主要就是要对薄弱的环节加强，对钢筋执行段锚固长度给出足够的重视，同时，对构件的延性、温度对于构件的影响加强重视。

2 CAD技术的发展

上文中提到，建筑结构的设计中引入了计算机技术，用于辅助设计师工作。最具有代表性的就是CAD技术。

CAD技术刚刚被引入到建筑设计中来时主要是先模仿传统的设计工具，软件界面中只是简单的图纸、图版、笔、橡皮等小工具的使用。例如：AutoCAD目前仍然在使用Paper Space的概念。

近年来，CAD技术得到了迅猛的发展，我国的建筑结构设计和CAD制图软件之间得到了很好的结合，对于平面和空间结构的分析计算问题已经能够很好的解决。通常情况下，只要是建筑结构设计用的分析程序，都设有CAD接口，计算结果可以直接通过图形表达出来，设计人员的工作压力有效减低。

以CAD技术为核心，我国已经开发出了多种CAD制图软件，应用到了建筑工程的多个专业，借助该软件设计人员可以轻松地完成建筑结构设计工作。CAD系统包括硬件部分和软件部分，硬件主要有：运算处理、图形显示、外部储存、输入输出设备，另外还包括用于传送信息的硬件平台；软件主要有：系统软件、专业软件、图形汉字软件。

CAD软件的功能强大，操作性很强，容易学习，同时具备开放型的软件结构，使用的过程中还能不断扩充完善，所以，在广大领域得到了广泛的应用。例如：平面设计中，楼梯、室外节点、阳台等设计都可以采用CAD技术。只要在软件中输入楼梯的梯段的宽度和步数，就能直接生成任意形式的楼梯表达，剖面图也能自动生成。这类功能有效的将设计师们从繁重的工作中解放出来，能够将精力放到更有意义的工作中。

CAD技术不断发展完善，建筑结构的设计人员对于CAD系统的要求也在逐步提高。新开发出的三维CAD系统直观性更强，工作效率更高，对于CIMS工程中的各个环节可以提供完整的设计和信息管理，将来必然会取代纯二维CAD系统。

在高层建筑结构设计中，结构优化和设计评估采用了TB-CAD技术。TB-CAD的设计理念是采用优化策略解决传统的结构设计问题。例如，对于某项结构指导方案的设计，可以对已有的设计方案和新设计的方案进行评估，找出更加优化的方案，有效降低成本和人力物力的花费。采用TB-CAD的优化设计可以有效满足建筑设计中所有的规范要求。例如：某高层建筑结构设计，要求六层以下是商用，七层以上作为住宅，采用1.5m厚的转换板进行楼层转换。该建筑结构方案的设计中最重要的就是抗侧力体系的设计，采用TB-CAD的优化功能可以帮助设计师找到一个优化的结构平面设计方案，建模功能可以直接将CAD矢量图中的建筑墙线转变成结构墙。

3 结束语

当今时代是一个信息时代，计算机技术也被全世界认作本世纪最核心的技术，在各大领域都得到了广泛的应用。在高层建筑结构的设计中，计算机技术的应用还需要进一步发展探索。

参考文献：

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[2]王兵.Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究[D].河北工程大学，2013.

[3]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2011（25）：88-89.

[4]余跃鹏.计算机技术在建筑设计中的应用[J].中华建设，2008（12）：49-50.

[5]杨威.现代计算机技术在建筑设计中的应用[J].电脑与电信，2008（06）：24-25.

计算机硬件发展篇4

计算机硬件作为计算机整体中的一部分，其占有着极为重要的地位。其主要的构成部分包括了各式各样的电元件，类型包括了电子的、机械的等。在计算机的运行过程中，硬件系统的稳定实现计算机系统整体得以运行的重要物质保障，因此，计算机硬件即为计算机的核心所在。对计算机硬件的内容进行分析，主要包括两个大类，即计算机的外部硬件与内部硬件。其中，外部硬件指的是计算机的显示屏、鼠标、音响等这类的外设设备；其内部硬件指的是计算机的硬盘、内存盘以及处理器等。计算机的硬件部分通过数据线与计算机的主机进行连接。如果硬件出现故障将会使得计算机的主机难以运行。由此，计算机硬件的维护与发展工作是十分重要的。

2计算机硬件的维护与发展途径

2.1加强清洁

计算机硬件倘若不能做到定期的清洁，轻则会使得计算机的运行速度变慢，严重的时候，可能会使得计算机难以正常使用。

2.2先电源后部件

在对计算机的进行维修检测的时候，往往会忽略了对其电源功率的检测，进而使得其检测任务变得复杂且缺乏实效性。

2.3从外到内

对于计算机的故障进行检测的时候，需要注意到，应当首先从其外部进行检查，然后再对其内部状况进行检测。

2.4从简单到复杂

由于计算机的故障很多时候是由于简单的原因造成的，因此，在对硬件进行维护与管理的过程中，应当从简单到复杂进行检测。

3计算机硬件的维护与发展

对于计算机硬件的维护与发展是保障计算机得以正常运行的重要举措，因此，为了使得计算机的日常使用得以顺利开展，需要加强对于计算机的硬件进行关注。

3.1计算机硬件的外部维护

3.1.1显示屏

显示屏作为计算机硬件的重要组成部分，对于其的合理使用是实现计算机性能得以充分保障，使得计算机功能可以充分体现。同时，也能减少对于计算机的寿命影响，延长其使用期限。在这个过程中，首先需要将显示屏进行平稳放置，保证其环境能够做到防尘防潮，避免其遭受不必要的损坏。其次，需要正确使用显示屏的开关设置，避免由于不当的开关机方式进而使得其产生故障；最后，在对显示屏进行灰尘打扫的时候，需要切断电源与信号线，同时，也要采用专门的清洗液进行清洁工作。

3.1.2键盘

在对键盘进行维护与使用的过程中，首先，需要做到不能随意地敲击，导致人为破坏的产生。其次，不要将细碎的垃圾与液体弄到键盘上，导致其受到腐蚀。最后，如若需要更换键盘，需要切断电源，进而开展相关活动。

3.1.3鼠标

在计算机的鼠标进行使用的过程中，极易产生相关的故障，所以，需要加强对其的关注。首先，在使用鼠标的过程中，需要做到轻柔，使得其因受到人为的破坏而无法工作；再者，对于其灵敏度的提高可以通过除尘的方式来实现；最后，应当配合鼠标垫与其使用，实现鼠标的寿命的延长，同时，也能使得其使用更加方便。

3.2对计算机的内部硬件进行维护与发展

计算机的内部硬件指的是计算机的处理器、内存盘与硬盘，对计算机的内部硬件的维护与发展，主要是从这三个方面进行：

3.2.1处理器

计算机的处理器指的即是计算机的中央处理器，即所谓的CPU，它计算机的核心部分，也是实现计算机工作开展得以顺利开展的关键。因此，对于计算机中央处理器的维护与发展是整个计算机维护工作的重中之重。在这个过程中，首先，需要对中央处理器的运行频率进行稳定，保障其工作运行的正常开展；再者，需要加强对其的日常定期的清洁与除尘，提高其使用寿命；最后，配备相关的散热系统，使得其工作环境的通风状况良好，避免死机现象的产生。

3.2.2内存

计算机的内部硬件中，内存盘是实现计算机的性能得以充分实现的重要因素。所以，对其的维护与发展，首先，需要做到不要频繁的拆装，避免其氧化；再者。为了减少氧化现象的产生，可以通过使用橡皮擦来进行擦拭，使得其氧化程度得以降低；最后，在对内存盘进行升级与优化的时候，应当尽可能地使用同一品牌的产品，实现其兼容率的提高。

3.2.3硬盘

在计算机的运行与使用的过程中，离不开对数据的存储。因此，对于计算机的内存盘进行维护与发展的过程中，首先，需要做到减少对其的使用次数进而实现使用寿命；再者，减少对其的不必要地移动与更换，即在使用的过程中，确保使用环境的稳定性，具体的方式可以是通过海绵或者泡沫等物质进行固定，进而确保其工作的稳定性；最后，不要频繁地对其进行清理，防止其老化地加剧。同时，也减少手机、电视、录音机等电器的磁场影响，提高其工作效率。

4总结

计算机硬件发展篇5

关键词：中职；计算机硬件；实践教学；系统教学

随着计算机技术在各个行业应用的不断深入，基础计算机人才的需求日益加剧。作为我国基础技术人才培养的基地，中等职业院校计算机教育工作对我国基础技术人才的综合能力有着重要影响。如何从实际应用出发培养学生的实践能力、培养学生计算机理论知识的系统性是现代中职院校计算机教学工作开展的重点。

一、以人才需求为基础进行中等职业院校计算机硬件教学工作

现代社会对专业技术型人才的需求正在向着具有系统理论知识结构、具有较强实践动手能力的方向发展。这一需求的改变使得中等职业院校培养方向必须以实际需求为导向，优化计算机硬件教学内容，使学生的计算机硬件理论知识结构更加完善。同时注重学生实践能力的培养，为其走上工作岗位后快速进入工作角色奠定坚实的基础。教改后的中职院校培养目标加大了对实践能力培养的力度。针对这样的情况，现代中等职业院校计算机相关专业的硬件课程教学中，必须强化理论知识系统性及实践能力，紧跟计算机硬件技术的发展，为中职院校实践型人才培养奠定良好的基础。

二、计算机硬件教学——以实践教学与系统教学的结合为重点

（一）改进计算机硬件教学方式，促进计算机硬件教学实践能力与系统性的提高。

中等职业院校生源结构使得其生源基础较差，学习方式不科学、学习兴趣较低是普遍存在的情况。针对这样的情况，中等职业院校计算机硬件教师必须以科学的教学方式与教学模式提高学生的学习兴趣，同时注重改善学生的学习方法，以促进计算机硬件教学质量的提高，为计算机硬件教学中培养学生良好的实践能力、系统的理论知识奠定良好的基础。

（二）注重理论教学的总结与归纳，提高学生计算机硬件理论知识系统性。

系统的理论知识是培养学生计算机硬件实践能力的基础，是现代中等职业院校计算机硬件教学中的重点。现代中等职业院校的计算机硬件教师应在教学过程中通过理论教学的总结、归纳、回顾性复习等方式帮助学生提高计算机硬件的理论知识系统性，为其实践能力的培养奠定基础。在进行理论教学的过程中，针对学生在具体应用中可能遇到老旧型号计算机的情况。现代中等职业院校计算机硬件教学，除初步对主流硬件技术的介绍与讲解外，还应对计算机硬件发展的历史沿革、技术情况进行教学，以此为学生的实际工作奠定良好的理论基础。通过有针对性的、系统的理论教学使学生获得计算机硬件技术方面的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能，培养学生利用硬件与软件相结合的方法，分析解决本专业及相关专业领域问题的思维方法和初步能力，使学生掌握计算机硬件中具有基础性、系统性、先进性和实用性的基本知识，了解计算机硬件系统结构和工作原理，了解计算机硬件技术的历史、现状和发展趋势，掌握微型计算机使用、组装和维护等方面的技能，能为学生的实际工作提供坚实的理论基础。

（三）以基础实验巩固学生理论基础的同时，培养其实践能力。

在进行计算机硬件理论教学的同时，中等职业院校计算机硬件教学工作还应注重学生基础实验的教学工作，以此巩固学生理论基础的同时，培养学生实践能力。在计算机硬件基础实验教学中，教师要培养学生良好的计算机硬件组装、维护习惯，如维修前断电操作、接触硬件前消除静电等。以此为学生养成良好的实践习惯奠定基础，为其工作中的安全提供基础保障。在计算机硬件教学中，教师还应着重对学生硬件系统检验能力进行培养，减少和降低由于硬件匹配问题造成的硬件故障。

（四）以教学一体化模式促进培养学生系统教学与实践教学相结合的综合运用能力。

现代中等职业院校的计算机硬件教学的理论与实践教学是分开进行的，为了提高学生理论学习的积极性及其对理论知识的“消化”理解，中等职业院校应以教学一体化的模式，压缩单纯的理论课，将理论知识在实践课程中穿行，以此提高学生的学习积极性，促进学生理论知识掌握的同时，培养学生理论指导实践的意识。针对中等职业院校学生毕业方向，在进行计算机硬件教学过程中，还要以学生工作方向为导向，突出实践能力培养的重要性，开展以理论结合实践的实践课程教学。同时，模拟学生可能在工作中遇到的问题，将传统实践教学转变为以模仿工作情景的方式促进学生理论基础与实践的结合。

（五）运用多种教学方式提高学生计算机硬件课程学习的系统性与实践能力。

针对中等职业院校学生基础、接受能力等实际情况的差别，计算机硬件教师要采用多种方式相结合的教学方式来开展计算机硬件的教学工作。通过具有针对性的差异教学方式使不同基础、不同理解能力的学生都能够在教学活动中完成学习任务，达到教学目的。同时，在教学过程中适当应用问题教学法，提高学生的学习兴趣，精讲多练，达到“教学做一体化”满意的教学效果。

三、以高效的课堂教学促进系统教学与实践教学的结合

在进行中等职业院校计算机硬件教学过程中，以系统教学与实践教学为重的教学活动开展还应注重高效的课堂教学，以此在有限的教学课时内提高教学质量。采用基于项目学习的教学方式，培养学生的学习能力和利用所学到的知识解决实际问题的能力。通过学生亲自参与配置计算机，体验选购计算机硬件的过程，以及教师设置的常见问题等加深他们对计算机系统的组成思考与感悟，从而激发学生探究创新的兴趣和愿望，逐步形成勇于质疑、勤于思考、乐于在探究中获得新知的意识和习惯。通过教学方式、方法的改革提高课堂教学的高效性，促进教学工作中系统教学与实践教学的结合，促进学生理论知识系统性及实践能力的提高。

四、结语

根据上述三点的论述可以看出，中等职业院校计算机硬件教学工作的科学开展是基于学生实际应用、工作为基础的教学活动。其需要中职院校计算机硬件教师具有良好的理论与实践基础的同时，还要具有较高的教学理论知识，针对学生的实际情况、工作需要科学的设计教学方式，以此促进教学工作系统教学与实践教学的结合，促进学生实际应用能力的培养，为计算机应用的基础人才培养奠定良好的基础。

（作者单位：梅州农业学校）

参考文献：

[1]陈为国．关于中等职业技术院校计算机硬件教学活动开展的分析[J]．职教资讯，2009，（12）．

[2]韩丽华．中职院校计算机硬件教学中学生实践能力的培养[J]．中职教育信息，2008，（12）．

计算机硬件发展篇6

关键词：计算机硬件；集成电路设计；教学改革

信息系统工程教育论坛我院计算机科学与技术本科专业始建于1987年，历经20年的发展，为油田及相关企事业单位培养了大量的计算机应用人才。“具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用”是本专业的培养目标。基于这个培养目标，结合目前计算机硬件技术最新发展现状及趋势，提出本硬件系列课改方案。

一、硬件系列课改的目的及意义

当前，计算机在信息社会中充当了重要角色，也是发展最为迅速的一门学科。随着这门学科的不断发展，目前，计算机核心技术愈来愈集中在集成电路芯片设计和软件设计这两项技术中，其中CPU和OS设计技术是最核心的两项技术，特别是高性能计算机技术一直是衡量国家实力的一个重要标志。在硬件系列课程里，培养学生CPU及相关硬件的设计能力，培养学生自主创新并能够设计出拥有自主知识产权的计算机部件的能力，是当前计算机硬件课程重要的改革方向，也是目前社会迫切需要的计算机硬件人才[1]。因此，适应当前计算机硬件技术的发展及社会对计算机硬件人才的需求，及时调整硬件系列课程的培养方向，既有利于学生及时掌握最新的计算机硬件技术，又有利于学生及时把所学知识转化为社会生产力，对扩大我院学生就业，树立我院计算机科学与技术专业学生良好的社会形象意义深远。

二、硬件系列教学的国内外发展现状及趋势

由于我国的制造业比较落后，一直以来，计算机硬件的核心技术未能被国内掌握。相应地，在计算机硬件教学中，像计算机组成和计算机体系结构等重要硬件课程，传统上仅仅以讲授、分析原理为主，且内容不能适应现代计算机技术的发展[2]。国外一些知名大学非常重视计算机硬件的教学，美国的许多高校本科计算机专业中都无一不是安排了CPU设计方面的课程和实验内容。例如麻省理工学院计算机专业的一门相关课程是《计算机系统设计》，学生在实验课中，须自主完成ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至实现流水线32位MIPS CPU和Cache等的设计。Stanford大学计算机系的本科生也有相似的课程和实验。随着计算机硬件技术的不断发展，国内开展硬件设计技术的条件已逐渐成熟，这主要得益于计算机硬件发展中的两个重要技术，一是大规模可编程逻辑器件CPLD/FPGA的成熟，可以在一个芯片中通过编写硬件描述语言设计CPU和全部的相关硬件电路，减轻了硬件芯片间连接的复杂性，同时消除了硬件制造的限制。二是硬件描述语言的成熟，以VHDL和Verilog VHDL语言为代表的硬件描述语言，可以通过编写程序的方式来描述极其复杂的硬件电路逻辑，大大降低了以前采用手工方式设计硬件电路的复杂性。国内的一些知名大学，在最近几年里，也相应地增加了硬件电路设计在教学中的比重，据我们了解，清华大学、电子科技大学、哈工大、哈理工等一些学校，已经修改了计算机组成原理及计算机体系结构等方面的课程教学内容，把利用CPLD/FPGA和硬件描述语言设计CPU及其相关硬件电路作为重要内容加入到课程体系里，取得了良好的教学效果，大大加强了学生对计算机工作原理的理解及计算机硬件的设计能力，逐步实现了与发达国家高校计算机本科教育的接轨。

三、目前我院硬件系列教学现状及不足

计算机科学与技术本科专业硬件系列主要课程设置始于20年前，期间虽经过部分调整，但基本教学内容依然延续20年前的知识体系。按授课先后次序排列，这些课程包括：《数字逻辑与数字电路》、《计算机组成原理》、《数字系统设计自动化》、《计算机体系结构》、《单片机原理及应用》、《嵌入式系统》、《硬件课程设计》等7门。基于当前硬件课程系列教学现状，我们认为存在以下的不足：1.从整体上看，硬件系列教学内容过于强调基本原理和基本方法，缺少能够验证原理、实际实现这些原理及方法的手段，导致学生缺少动手能力，对原理和方法认识模糊，会说不会做的现象比较严重，创新能力较弱。2.《数字逻辑与数字电路》和《数字系统设计自动化》，这两门课之间存在较大的联系，在内容上存在承上启下的关系，前者是讲述数字电路的基本概念、组合及时序电路的传统分析设计方法，后者则介绍组合及时序电路的现代分析设计方法，基于目前的教学实际情况，可以合并成一门课讲述。3.《计算机组成原理》和《计算机体系结构》是计算机科学与技术本科专业非常重要的两门课，通过这两门课的学习，应使学生能够设计简单的CPU及相关的硬件电路，从而加深对基本原理、基本方法的理解，增强实际动手能力。基于现在的教学内容及教学手段还无法达到上述目的。4.《单片机原理及应用》和《嵌入式系统》两门课存在较大的内容交叉。这两门课都是讲述特定计算机在控制及嵌入式产品中的应用，《单片机原理及应用》这门课介绍的是8位机MCS-51的原理，《嵌入式系统》这门课介绍的是32位机ARM的原理，鉴于目前嵌入式领域的发展现状及趋势，建议取消《单片机原理及应用》这门课，以避免课程内容重复。5.《硬件课程设计》作为硬件系列的最后一门硬件设计课，学生已掌握了较丰富的软硬件知识，因此应该具备设计较复杂的硬件电路的能力，目前的设计内容较简单并与《数字逻辑与数字电路》课程实验存在一定交叉，建议选择有一定复杂度并较实用的设计内容。从而培养学生综合运用硬件知识及硬件设计能力。

四、硬件系列教学新课改方案

针对我院计算机科学与技术专业的实际情况，在保证总的硬件教学学时不变的前提下，对硬件系列教学提出如下建议：1.课程合并：《数字系统设计自动化》是计算机组成原理等的先修课，为保证能及时开课，同时该课和《数字逻辑与数字电路》这门课有密切的联系，合并为一门课，仍称为《数字逻辑与数字电路》，并适当增加学时，建议在大二上学期开课，取消《数字系统设计自动化》这门课。2.《计算机组成原理》：这门课改为《计算机组成及设计》，增加CPU及相关硬件电路设计内容，在讲清楚组成原理的基础上，以设计为重点，建议在大二下学期开课。 3.《计算机体系结构》：适当增加设计内容，原学时保持不变，建议在大三上学期开课。4.《单片机原理及应用》：本课程取消，鉴于目前嵌入式系统涉及软硬件知识较多，难以在一门课程中全面系统学习，因此另开设一门《嵌入式软件开发》课程，重点讲述如何设计编写嵌入式软件程序，建议在大三下学期开课。5.《嵌入式系统》：这门课作为《嵌入式软件开发》的先修课，重点讲述嵌入式系统的基本概念及方法、ARM处理器的硬件工作原理、接口、汇编语言等，而相关操作系统及其程序设计等知识暂不涉及，建议在大三上学期开课。6.《硬件课程设计》：在设计题目中，引入嵌入式系统、FPGA及计算机组成等知识，适当增加设计的综合性和复杂性，建议在大四上学期开课。基于新的硬件系列课程体系，能够有效理顺课程之间的先后关系，并把硬件课程均匀分散到大学四年的学习中，同时对重要的课程及相关的知识进行了加强，例如数字电路设计贯穿在整个硬件系列课程中；舍弃了过时的技术，增加了新技术的份量，例如去掉了单片机，加强了嵌入式系统。因此，我们认为：调整后的硬件系列课程是较合理的，它吸收了当前先进的硬件设计技术，保证了知识的实用性，有一定的前瞻性。

五、结束语

高等教育是为学生提供专业技能和生存本领、服务社会的最后一站，教学内容及方法直接关系到学生的未来发展。通过不断教学改革，保持教学的先进性和实用性一直是高教课改的目标之一。通过这次课改，理顺了我院硬件系列课程的教学关系，增强学生未来服务社会的竞争力，因此很有实际意义。

作者:李军 崔旭 李建平 单位:1.东北石油大学 2.大庆市萨东第二小学

参考文献

计算机硬件发展篇7

【关键词】计算机硬件故障分析 维护处理 技术措施

在计算机网络系统实际运行过程中，硬件设备常见故障呈现多元化的发展趋势，导致计算机硬件设备应用质量降低。这就需要相关技术人员可以根据对计算机硬件设备常见故障问题的原因进行分析，制定针对性的维护处理技术制度，提高其应用效率。

1 计算机硬件设备常见故障与原因分析

在计算机硬件设备实际使用的过程中，经常会出现自动重启、显示器图像色差、死机等故障问题，具体问题与原因表现为以下几点：

1.1 计算机硬件设备自动重启故障与原因

在计算机硬件设备实际使用的过程中，自动重启故障问题较为普遍，导致计算机使用人员受到影响，甚至会出现严重的经济损失。

1.1.1 电源问题

计算机系统自动重启问题最为常见的原因就是电源问题，就是计算机电源的功率不足，一旦添加了新的设备，或是计算机运行速率提升，就会导致计算机电源负荷提高，很容易引发计算机系统自动重启问题。同时，也会因为电源接触不良，或是电压不稳等出现暂时重启的现象。

1.1.2 内存问题

在计算机系统实际运行期间，内存问题较为普遍，就是计算机内存芯片损坏，一般情况下，系统无法有效检测出来，主要因为计算机在长期运行的情况下会产生较高的热量，很可能引发芯片损坏问题，使计算机丧失了系统功能，出现自动重启问题。

1.2 显示器凸显色差

在计算机硬件系统中，显示器图像色差问题较为普遍，此类问题出现的原因就是显示器在长时期运行的时候，散发出大量的热量，同时，相关检测人员不能阶段性的对散热设备进行检查，无法及时发现散热问题并解决问题，导致计算机显示器受到热量影响，出现一系列的色差问题。

1.3 死机问题

计算机死机问题就是在硬件系统运行的时候，硬盘与主板出现故障，主要因为硬盘与主板在长时间的使用过程中，相关管理人员没有对其进行监测，不能及时发现坏扇区域问题与坏道区域问题，导致在用户交换数据的时候，引发系统死机问题。同时，计算机死机问}原因也可能是硬件之间不兼容，在硬件实际使用期间，相关人员在其中安装了各类程序软件，无法有效调节各类硬件，导致出现硬件不兼容的现象，引发系统死机问题。

2 计算机硬件故障诊断措施

在计算机实际运行的过程中，硬件故障诊断工作较为重要，相关管理人员与技术人员必须要予以足够重视，保证可以提升计算机硬件故障问题的解决效率。

2.1 直接观察方式

在计算机硬件故障诊断过程中，相关诊断人员可以利用直接观察方式对其进行诊断，进而提高其诊断效率。首先，在计算机硬件出现故障问题的时候，技术人员可以直接观看屏幕判断计算机硬件故障类型，然后通过对计算机机箱内部的硬件设备进行查看，保证可以查看出明显的问题。

2.2 隔离法

在对计算机硬件问题进行诊断的时候，相关诊断人员可以利用隔离方式对其进行诊断，主要就是将妨碍故障分析的软件与硬件进行隔离处理，然后在检测故障问题。在此期间，可以将软件与硬件拔出，然后观察计算机硬件问题，这样，就可以有效提高计算机硬件故障的检测效率。

2.3 电阻测试法

电阻测试法，就是在计算机硬件故障的时候，技术人员针对有可能出现问题的硬件与软件进行检测，通过电阻值的测量，准确判断硬件损坏问题。同时，技术人员可以利用线测量法与脱焊测量法开展测试工作，这样，才能有效检测出相关故障问题。

3 计算机硬件维护处理措施

在计算机硬件维护处理过程中，相关技术人员必须要制定完善的维护处理制度，积极应用先进的工作方式对其进行处理。具体措施包括以下几点：

3.1 计算机硬件日常维护措施

由于计算机中的硬件是核心组织部分，一旦硬件设备出现故障问题，将会影响计算机的整体运行。因此，在计算机实际使用过程中，相关技术人员必须要做好硬件日常维护工作，保证可以提高其应用价值。首先，要遵循硬件、软件共同维护的原则，保证可以促进软件与硬件的配合，其次，技术人员要为计算机设备营造良好的工作环境，保证其清洁性，这样，才能延长设备的使用寿命。例如：管理人员定期对计算机进行除尘等。

3.2 计算机硬件维护工作内容

首先，在计算机硬件维护的过程中，相关技术人员要明确计算机故障分析思路，并且根据计算机硬件故障实际情况开展修理工作，这样，才能有效提升计算机硬件维护工作质量。其次，相关技术人员必须要全面检查电源、插座、系统支配等，保证可以提高检查工作效率与质量，这样，才能增强计算机硬件维护工作效果。

3.3 计算机硬件维护步骤

在计算机硬件维护过程中，相关技术人员必须要全面分析维护工作步骤，提高计算机硬件维护工作质量。首先，要对计算机硬件进行定期检查，及时发现电磁干扰问题，并且采取有效措施解决问题。其次，要明确检查顺序，先监测计算机软件问题，然后检查计算机硬件问题，主要因为多数计算机硬件故障都是由软件问题引发的，所以，只有全面检查软件问题，才能达到维护工作目的。最后，要对电源进行检查，保证电源的性能符合相关规定。

4 结语

在计算机硬件故障维护处理期间，相关技术人员必须要根据硬件故障问题的分析，采取有效措施对其进行维护处理，这样，才能提高计算机硬件设备运行质量，增强其应用价值。

参考文献

[1]朱力牧.计算机硬件故障分析与维护处理策略研究[J].电子制作，2014（06）：101-101.

[2]寇增涛.计算机硬件故障分析与维护处理策略研究[J].计算机光盘软件与应用，2012（09）：44-44，43.

[3]李丽萍.计算机硬件故障分析与维护处理[J].科技传播，2014（03）：212-213.

[4]吴际林.计算机硬件故障分析与维护处理[J].消费电子，2012（07）：97.

计算机硬件发展篇8

关键词：互联网+；计算机硬件课程；教学方法

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）07-0045-02

随着中国社会进入“互联网+”时代，在“万众创业，大众创新”的大环境下，IT领域中各项新兴技术层出不穷，例如应用于各领域的智能电子设备、可穿戴设备、人工智能等。这些新兴技术又都与计算机硬件紧密联系，于是社会对当前的计算机硬件类专业人才的培养提出了新要求。以人工智能为例，国家发改委、科技部等几部门联合的《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》中明确提出，“培养发展人工智能新兴产业”、“推进重点领域智能产品创新”和“提升终端产品智能化水平”等三点目标，同时强调方案实施的关键是大量的“互联网+人工智能”专业人才。由此可见，时代的发展方向正要求对计算机硬件课程进行调整，势必会引领计算机的软硬件课程的协同发展，开展新一轮的计算机教学内容的整合和教学方法的改革。

一、计算机硬件类课程现状

（一）计算机硬件课程设置现状

从计算机专业本科生的培养计划可见，软件类课程仍占据主导地位，而硬件类课程则相对较少。笔者以南京邮电大学信息类各专业的培养计划为例，将与计算机硬件相关的课程整理在表1当中。根据各专业的培养计划的具体要求不同，课程会放在不同学期进行授课。

表1 计算机硬件类课程的设置

（二）计算机专业现有培养模式的特点

通过长期对计算机专业本科生在教学以及毕业设计过程中的表现的调查和研究[1-3]，笔者发现“欺软怕硬”的现象很普遍。所谓“欺软怕硬”，是指学生对软件类课程的学习热情和掌握情况要远远好于硬件类课程。由此形成了学生在毕业设计选题时对软件类题目趋之若鹜，而硬件类题目则无人问津的局面。通过与学生的交流和教学过程中的思考，同时借鉴了相关文献的研究经验[4-5]，笔者认为目前的局面是由现有的培养模式决定的，其特点可以总结如下。

1.想法可以快速实现并验证，因此大多数学生更喜欢软件。2.相较于软件类课程，硬件类课程内容显得较枯燥。3.不同的硬件课程采用不同的实验设备，不便于学生贯通式地掌握系统化知识。4.硬件类课程的实验教学与实际开发有较大区别，实验技能往往无法直接用于实际项目开发。5.教学实验设备无法为教师的科研项目提供支撑，教师将科研与教学实验相结合的热情不高。6.实验室人员需要花费大量时间维护各种硬件实验设备。

二、“互联网+”时代计算机硬件课程面临的挑战

“互联网+”是将互联网作为当前信息化发展的核心特征，提取出来，并与工业、商业、金融业等服务业全面融合。其核心是创新，只有创新才能让这个“+”真正有价值、有意义。在分析了目前市场上的各种“互联网+智能硬件”后，笔者认为对计算机硬件课程发展的挑战主要体现在以下几点。

（一）个体化向网络化的转变

目前的计算机硬件课程基本都是面向个体化设备的，无论是“计算机体系结构”课程中侧重对计算机系统的性能评价，还是“计算机组成原理”课程中着重于运算器、控制器、存储器、指令系统各部分的设计和组成，抑或是“微型计算机原理与接口技术”课程中关注的CPU工作原理和常用外设与主机的连接方法等，无一例外是在单一设备上进行。而“互联网+”所倚重的物联网、云技术和大数据等技术则需要网络化设备进行分布式的协同工作。这是传统的计算机硬件课程在教学和实验环节中比较欠缺的。

（二）功能化向智能化的转变

学习了计算机硬件课程后，学生大多能熟悉和了解对于实现特定功能的硬件系统的开发流程。但是目前的“互联网+智能硬件”已经不仅仅局限于实现某个或某几个简单的功能，而是更多地强调可以进行“随机应变”的智能化属性，这就要求学生不仅要学好硬件类课程，还需要对人工智能、机器学习、云计算等相关领域的知识有广泛的涉猎。

（三）低成本至高性价比的转变

在以往的硬件_发中，特别是在对价格较敏感的某些应用领域，开发者往往更重视对硬件成本的控制。随着微电子技术的快速发展，各芯片及相关的外设和传感器的价格不断降低，如今人们对成本的要求已经不像以往那么严苛了，人们往往更注重性能或者说是性价比的提升。目前的硬件课程中介绍的芯片大都是很久以前的产品，如何使课程与时俱进是课程改革中需要关注的问题。

三、计算机硬件课程教学方法改革的策略

计算机硬件发展篇9

关键词：计算机硬件；问题；对策分析

社会经济的迅猛发展推动了计算机设备的发展和进步。计算机在人们的日常生活和工作中越来越发挥着重要的作用。计算机设备在长时间和不规范使用的状态下会严重地影响计算机设备的使用寿命。因此，加强对计算机硬件维修存在的问题进行分析并提出相应的解决策略具有积极的意义。

1 计算机硬件维修存在的问题

计算机设备在进行长期运行之后经常会出现一些问题，例如在重启的时候，会发现计算机需要花费的时间越来越久；同时计算机用户还会发现计算机偶尔会出现蓝屏和死机的现象等等。因此，文中对计算机设备硬件在维修过程中出现的一些问题进行总结。

如果计算机中的应用程序受到了病毒或者其他因素的干扰将会严重地受损，并且会造成文件的丢失，甚至导致程序无法正常地运行。同时，由于计算机用户在安装相关的软件过程中如果强行将其装在相兼容的操作系统，应用程序就无法正常开启。此外，如果计算机的操作系统中的系统配置出现了错误也会给整个计算机硬件维修带来一定的麻烦。计算机的电池规格和标准如果不符合标准也会影响计算机设备的正常使用。电源在供电的过程中如果出现电压不足或电流偏小的现象也可能会导致计算机无法正常开启。计算机的内部结构中接插件的接触不良或者松动也会造成计算机的接口与设备之间产生断连的现象。尤其是跳线的错误安装还会引起计算机硬件设备的参数和其他设备的参数设置不匹配，导致设备无法正常使用。最后，计算机的显示器和主板以及通信设备的生产标准也会对计算机硬件维修存在一定的威胁。因此，如何有效地解决计算机硬件维修工作中存在的问题对计算机用户具有非常重要的影响。

2 计算机硬件维修的对策分析

2.1 直接观察

当计算机硬件出现了故障，相关的维修人员要及时地对其进行检查。首先，计算机维修人员应该需要做的就是看计算机的系统能否正常地启动。计算机的机箱电源是否正常工作以及其他设备的指示灯是否正常等。由此，计算机维修人员要根据计算机维修的经验通过观察结果以准确地判断出计算机的硬件故障[1]。同时，计算机维修人员还应该充分地利用自己的感觉器官，对计算机在使用过程中的声音进行清晰地辨别。例如内存出现了故障的情况下，计算机无法正常启动，同时计算机会通过扬声器发出报警声。所以计算机维修人员应该通过对观察结果的进行全面而深入的分析，再结合计算机维修经验，对可能发生故障的地方进行及时的检测，从而采取相应的维修策略。例如在对计算机的检查过程中如果发现计算机内部的某一芯片过热，那么此芯片可能是内部出现了短路的现象，会导致计算机的不能正常工作。

2.2 电路的检测

计算机维修人员在发现计算机出现故障之后应该先对计算机硬件表面进行清理。由于计算机用户的工作环境可能导致计算机硬件在使用的过程中积灰尘或者受潮的现象[2]。因此，在对其进行故障检测之前要做好适当的清理工作。当清理工作完成之后，计算机维修人员可以使用万用表采用测电阻法或测电压法对计算机内部的一些可能会出现故障的部件进行检测，从而找出计算机出现故障的原因。电路检测的方式能够帮助维修人员快速地对故障进行定位，从而可以直接地对其进行维修。在确定故障后，计算机维修人员在维修因电子元件损坏所引起的计算机硬件故障时，应该能熟练更换计算机硬件电路中的元件。因此，在实际的计算机维修过程中，计算机维修人员还应该熟练掌握计算机硬件电路中常见电子元件的工作原理与检测方法以及焊接技术。

2.3 计算机硬件的替换

计算机维修人员在对计算机的硬件进行检查之后如果发现故障的部件维修的成本过高，或者很难修复，则可以使用新的部件对其进行替代。计算机硬件的替换不仅能够彻底地解决计算机的故障问题，而且还能够大大地提高人们的工作效率。因此，在实际的计算机故障排查过程中相关的维修人员要根据具体的情况，对计算机的故障进行认真地分析再采用科学合理的措施来对其进行维修。同时，计算机硬件的成功替换要求计算机维修人员能够对计算机的故障进行准确地判断。

3 结束语

综上所述，随着我国的信息技术的发展，计算机的应用范围也在不断地普及。计算机在人们的日常生活和工作中扮演着重要的角色[3]。因此如何更好地解决计算机硬件存在的问题将会具有重要的意义。相关计算机维修人员在对计算机故障进行检测的过程中要对其硬件进行仔细地观察与检测，从而根据具体的情况采用恰当的解决策略。

[参考文献]

[1]梁启来.“教、学、做”一体化教学在“计算机软硬件组装实训”中的应用[A].2009无锡职教教师论坛论文集[C]，2009年.

计算机硬件发展篇10

关键词：网络环境；计算机；硬件；安全保障；策略探讨

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）09-0037-02

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，计算机已经成了人们日常生活和工业生产中必不可少的一部分，其也为社会经济的发展和科学技术的进步做出了巨大的贡献。互联网技术的发展，缩短了人与人之间的距离，方便了人们的沟通与交流，也是计算机能够迅速普及的一个主要原因。任何事物都存在两面性，互联网技术也不例外，其也存在自己的弊端，网络环境下计算机硬件面临更多的风险，更容易遭到黑客的攻击和病毒的入侵，更容易被别人窃取数据。如何在网络环境下保障计算机硬件的安全一直以来都是一个人们的话题，也有很多研究人员致力于这方面的研究，并且取得了一定的成效，在今后的发展过程中还应该加大在这方面的投入力度。

1 网络环境下计算机硬件面临的风险分析

网络环境下，计算机面临的环境非常复杂，十分容易受到破坏，特别是CPU、电脑内存、硬盘和路由器硬件设备容易出现问题。计算机的硬件的安全与其处于的网络环境和物理环境都有很大的关系，如果计算机连入的互联网存在各种各样的病毒以及其它的安全隐患，那么计算机硬件的安全将没有任何保障。此外计算机所处的物理环境也会给计算机的硬件安全带来重要的影响，特别是其所处环境的湿度、温度、电磁场等因素，都会影响计算机的正常运行。环境温度过高容易使CPU烧坏，湿度过大容易使空气中的尘埃聚集在电路板上使电路板受到损害无法正常工作，计算机所处环境中的电磁场太强也会对计算机的硬件工作产生影响，严重时还可能会使计算机系统瘫痪。因此网络环境下，计算机硬件面临的风险是多种多样的，必须加强对其的日常维护管理、提高硬件安全性能，才能保证计算机在网络环境下能够安全稳定的运行。

2 计算机硬件安全维护的原则简介

计算机的安全维护时一件十分复杂的工作，也极具技术含量，在进行计算机硬件安全维护工作时一定要遵循相关的原则，只有如此才能达到事半功倍的效果。

2.1 由外到内原则

在进行计算机安全检测时，应该从最常出现问题的外部硬件开始，只有在排除了外部硬件问题之后再进行内部硬件的检测，这就是常说的由内到外的原则。由内到外的原则可以有效的提高硬件检修工作的工作效率，减少维修人员的工作量。

2.2 由静到动原则

由静到动的原则要求在计算机硬件检测的过程中先进行断电检测，也就是静态检测，然后在进行带电检测，也就是所谓的动态检测。如果静态检测就能发现计算机硬件中存在的问题，那么就没有必要再进行动态检测了，因为与静态检测相比动态检测更能发现计算机硬件中存在的问题，但是其对检测人员也有更高的技术要求，如果操作不当还可能会给硬件带来额外的损伤。

2.3 由简到繁原则

计算机硬件出现的很多问题都是由于简单问题造成的，例如散热扇接触不良、内存卡出现松动、主板灰尘太多等问题。简单问题也可能对计算机硬件设备的正常运行产生巨大的影响，因此在进行硬件维修工作时应该遵循由简到繁的原则，绝对不能刚开始就对计算机硬件进行一顿乱拆，那反而会使问题越来越复杂，不利于找到问题的根源。

3 网络环境下计算机硬件安全保障策略探讨

3.1 采用安全处理器

处理器被称为计算机的“大脑”，在计算机正常运行的过程中起着决定性的作用，一旦处理器出现问题，整个计算机系统机会瘫痪，由此可见计算机硬件安全保障的首要工作就是保障处理器的安全运行。安全处理器可以对系统程序发出的各种加密指令进行加密并且进行执行，可以保证解密之后的指令程序不会遭到泄露。在网络环境下，处理器容易遭到各种病毒的入侵，容易被非授权的用户窃取计算机上的相关信息和篡改计算机程序，采用安全处理器可以有效的防止外界人员入侵计算机的机密文件，使得计算机的安全性能得到了巨大的改善。

3.2 隔离内存区域

内存是计算机硬件系统的一个主要组成部分，将计算机的一部分内存进行隔离，能够在该隔离区域形成与外界安全隔离、存储敏感数据的内存区域地带，更能有效的重要数据进行加密保护。一般来说存储在隔离区内的数据信息只能够被所属的程序访问，其它程序根本就无权对其发起访问，这能有效的规避网络环境下的数据窃取，因为计算机的其它外界设备无权访问这些数据，也就没有办法调出该隔离区域存储的数据，因此为计算机的稳定运行增加了一层保障。

3.3 对数据总线进行加密

对数据总线进行加密可以使硬件的安全性能得到巨大的提高，因为其是利用密钥对系统应用程序和普通的数据信息进行加密，这提高了破解的难度，但其技术要求较高、加密成本也较高，这是其没有得到广泛运用的主要原因。目前来说，数据总线加密主要还是用在一些安全级别较高的计算系统中，例如军用计算机系统、自动提款机设备等。此外，数据总线加密只有在一台计算机处理器与另一台计算机处理器进行数据总线交换时才能进行数据交换，这也是其没有得到推广使用的一个主要原因。

3.4 采用全加密硬盘

全加密硬盘可以对硬盘中的每一个字节数据进行加密处理，其不仅可以防止外界网络环境对其发起的数据访问，还可以同通过加密软件和磁盘硬件保障计算机在网络环境下的安全稳定运行。与数据线总线加密类似，全加密硬盘也存在自身的缺陷，其最大的缺点是只能对计算机操作系统进行过分区的硬盘区域进行加密，而不能对全部的数据进行加密，这是限制其推广使用的主要原因，也是其在今后的发展过程中应该尽快攻克的难度。

3.5 加强对计算机的日常维护与管理

网络环境下计算机硬件出现的大部分问题仍然是硬件自身引起的，而不仅仅是网络环境给其安全运行产生的影响。在计算机的日常使用过程中，应该尽量不要去访问风险较高的网站，这能减少计算机硬件的暴露机会，提高其安全性。其次，在计算机的日常使用过程中还应该不定时的对其进行维护管理，保证其处在一个温度、湿度等条件都适宜其正常工作的环境下，这也能降低硬件出现问题的频率。

4 结束语

网络环境下计算机硬件安全保障由于涉及到了多方面的知识，是一个极具难度的工作，本文提出的一些措施，希望能对保障计算机硬件的安全提供些许帮助。只有计算机的安全性能得到了保证，其才能为社会经济的发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1]黄友成.试论基于网络环境的计算机信息处理及其安全技术[J].信息安全与技术，2014（3）：42-44.