计算机硬件原理精选(九篇)

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第1篇：计算机硬件原理范文

高校是培养科研技术人员的重要基地，是创造高科技产品的重要场所，是推动社会科技发展的重要力量。机电一体化产品给传统的机械行业带来了新的发展契机和附加值增长点。作为机电产品的控制核心，微控制器及其应用技术显得尤其重要，机电复合人才的紧缺也显日渐突出。结合机械制造及自动化本科专业的特点，将微机技术与传统机械课程相结合，培养机电复合型人才，以适应时代的需求。《微型计算机原理及应用》已列为我校机械专业本科生的专业基础课，在兄弟院校的课程设置中，该课程也通常作为专业基础课。本课程是后续多门专业课程学习的需要，也是学生毕业后从事微机控制、机电产品开发及其相关工作应必备的。因此，《微型计算机原理及应用》课程的重要性显而易见。由于该课程涉及硬件与软件，学生之前没有接触硬件的经历，因此学习难度比较大。非计算机专业研究生的计算机教育是复杂和具有挑战性的。因此，为提高本课程教学水平，保证教学质量和教学效果，激发学生学习兴趣，增强学生学习能力，有必要对这门课程不断地进行教学探讨和教学改革。

二、机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程现状

本课程包括微型计算机硬件知识、汇编语言及编程知识、接口芯片与接口芯片的应用等。结合机械制造及自动化专业特点，及目前业界机电相结合的发展趋势，我们应该培养机电复合型人才。针对人才培养目标，课程体系和教学内容紧紧围绕厚基础，重能力的培养目标，强调理论与实践并重，注重培养学生知识应用能力和适应课程特点的学习方法。通过课程学习，不仅使学生掌握微机的基本组成结构和工作原理，更重要的是通过实践环节的训练，加深对理论知识理解，着重掌握计算机接口软硬件设计能力，为相关专业学生后续专业课程的学习奠定理论基础，培养学生分析问题、解决问题的能力。目前围绕该课程的教学工作设置56学时课堂授课、10学时实验，以及为期两周的课程设计。课堂授课侧重微型计算机基本结构、工作原理、汇编语言编程以及接口芯片基础知识，实验教学和课程设计进一步加强接口芯片方面的知识，让学生在具有一定微型计算机硬件基础知识和初步掌握汇编语言编程基础上加深对微型计算机的认识和接口芯片的应用。

通过多年的教学实践，发现机械类本科生由于前期电类课程开设有限，且首次接触微型计算机硬件层面知识，在学习过程存在以下现象：（1）对微处理器的工作过程理解有难度；（2）对微型计算机的主要组成部件存储器的工作特性理解不透彻，尤其是不容易理解存储器地址的概念；（3）普遍对汇编语言理解、掌握较好；（4）对接口芯片使用，特别是微处理器对接口芯片的控制、访问以实现数据传输控制有一定难度。

三、机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程教学改革探讨

经过多年的教学实践摸索，以及长期和同学们讨论交流，结合课程教学、实验教学和课程设计中存在的现象，兹提出以下改善措施和建议。

1.课堂教学的改革。目前以多媒体课堂教学为主。虽然能够重点突出并且增加课堂信息量，但是，由于学生初步接触计算机硬件知识，对一些概念理解不够深入，PPT幻灯片翻页之后学生不能及时做好笔记、跟进讲课进度。因此，我们在准备课件时将一些重点难点知识通过动画的方式展示给学生。通过详细动画演示，学生们对微处理器内部逻辑功能有了形象的认识，加深理解。结合课堂讲解，如果辅以教学网站以及相应的师生交流互动平台，能够给学生提供信息量更大的辅导资料；并能及时解答学生的问题。该教学网站可以提供如下信息：在线学习、在线答疑、问题征解、动画演示、在线自测、网络考场等功能，进一步改进完善了教学手段，丰富了教学方法。

2.实验教学环节的改进。该课程实验最初包括基本实验、设计实验；实验模式方面，主要以验证型实验为主，这不能有效激发学生学习兴趣和学习积极性、培养学生动手能力和解决问题能力。通过多年实验教学实践，发现多数学生满足于简单完成实验要求内容，对接口芯片应用部分内容没有深入探讨和理解。结合机械类本科生知识结构特点，我们提出实验环节内容可以分三个层次，即基本实验、设计实验和综合实验，既考虑学生对基本知识的掌握，又兼顾了学生自身能力的培养。使实验由验证型变为设计型，使学生的动手能力得到了很大的提高。此外，我们还提供实验室开放，使学生有更多的机会锻炼动手能力和计算机应用能力。虽然目前实验课时为12课时，但是为了达到上述实验教学环节的改革，实际执行实验教学课时远远超出计划课时。

3.实践教学环节的改进。本课程实践教学主要包括课程设计和大学生创新活动。该课程设计初期以软件设计为主，主要是编写汇编语言程序，学生在这一过程中，没能充分地体会到《微型计算机原理及应用》课程的特点，有的同学甚至提出可以采用C语言或C++等高级语言更容易实现其软件设计题目。特别是，没有结合我机械制造及自动化专业的特点，应该以硬件（接口芯片）应用为主。经过几年的积累，我们准备了部分涉及硬件知识的课程设计题目，学生在从事硬件课程设计过程能有更强的主动性和兴趣，最终也能有更多的收获。通过接口芯片课程设计题目，学生们甚至可以自学探索接口芯片的使用，极大地激发他们的学习兴趣。比如，我们提供了模数转换（A/D）的课程设计题目，该题目中涉及ADC0809芯片的应用以及数据的显示，数据显示通过可编程芯片8255来实现。同学们通过该课程设计题目自学了模拟量和数字量的转换与ADC0809芯片的基础应用。进一步，我们又安排了多路模拟量的采集与显示题目，同学们通过这一题目深刻理解了微机接口资源的分时复用。不过，限于目前实验室的条件，我们能提供给学生的硬件课程设计机会是在现有的实验平台上从事该课程设计，学生在此过程中的自我发挥也受到限制。下一步，我们考虑提供几个统一的综合性设计题目，让学生自己动手通过面包版或简单的PCB板连接自己设计的电路，进一步对控制电路方面知识达到训练，培养学生硬件开发能力及综合应用能力，对微机控制有一定的接触和理解。

我院本科生积极参与大学生创新活动，结合这一契机我们积极辅导学生提供充分的实训机会。首先让学生们通过熟悉的实验平台实现扩展应用，然后移植到单片机控制板上。学生通过这一训练，对微机的应用有了具体深入的认识，也激发了学生探索微机控制电路设计与编程的兴趣。以《微型计算机原理及应用》课程为基础，可以进一步开设单片机系统、嵌入式系统、DSP系统开发和设计课程，这些后续知识更为接近实际应用，相信会得到学生的青睐。

四、机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程的教学实践分析

通过多年的教学实践与逐步改善，我们逐渐摸索出一套适合机械类本科生《微型计算机原理及应用》课程的教学方法，整体效果逐步改善。从课程理解、实验效果、课程考试以及课程设计方面都有了极大提高。课程考试和课程设计方面的提高尤为明显。图1所示为2009级近341人的考试成绩分布，其基本呈正态分布，不过考试中仍然反映出个别问题较为明显，比如学生对硬件部分理解不够好，导致高分段比例较小。

五、结束语

第2篇：计算机硬件原理范文

关键词：计算机；视觉检测技术；原理；应用

中图分类号：TP391.41

受到CIMS的推动和影响，诸多企业的发展趋势逐步趋向于个性化以及自动化，这种大的发展趋势间接的对我国的计算机辅助技术提出了更高的要求，计算机相关技术的发展面临着更加严峻的挑战。就现阶段分析来看，计算机辅助检测技术在现代诸多企业中得到了广泛的应用。随着柔性制造系统的不断进步与发展，驱动图像处理软件、现场总线技术的日趋成熟，检测系统的灵敏性、智能化特点愈发受到人们的关注，在这种大的发展趋势之下，计算机视觉检测技术得到了较快的发展。基于计算机视觉系统现已经广泛应用于现场监控、工况监视等诸多环境之中。

1 关于对视觉技术的相关研究

1.1 基于计算机的视觉检测技术的原理分析和探究

图像技术主要指的就是通过各种途径所实现的对图像的获取以及进一步的深入加工和处理技术。根据视觉检测技术的抽象程度以及对图像处理方式的不同，可以大致将图像的处理和加工技术划分为三个最主要的层次，这三个层次分别是图像的加工处理、图像的分析以及对于图像的理解。将这三个层次进行进一步的结合，便是图像工程。计算机视觉检测技术是一门新兴的计算机检测技术，该技术建立在对计算机视觉研究的基础之上，吸收和借鉴相关的研究成果，借助于传感器来实施三维测量，进而有效获得被测物体的空间具置信息，故而可以很好的满足当代制造业的发展需求。区别于一般的图像处理系统，计算机视觉检测技术所获取的相关数据信息更为精准和迅速，其环境适应性更强。

基于计算机的视觉检测技术注重计算理论的辅导作用，以应用为目标进行视觉技术分析。自上世纪七十年代以来，我国关于对计算机视觉检测技术的研究又取得了显著的进步，并且逐步迈入更为实质性的研究阶段，在该阶段中，逐步开始从通过从多个角度（诸如光学角度、生理学角度以及投影射影角度等等）对其成像问题加以分析。以Marr为代表的专家更是建立了一些一般性的视觉性处理模型来辅助该技术的研究。

1.2 视觉检测技术中传感器的作用

在计算机的控制下配有相关的视觉检测系统，在该视觉检测系统中，主要有三个主要方面的主要作用：第一，对于视觉传感器模型的分析以及确定；第二，进行图像数据分散与整理的相关工作；第三，CAD模型的建立。传感器的主要作用就是对测量棒材的多个截面进行分析，将所收集得到的数据经由图像采集卡采集后，传到相关的图像处理系统中，进而进一步辅助准确的模型的建立。

2 基于计算机的视觉检测技术的应用研究分析

2.1 基于计算机的视觉检测技术的发展状况研究

在研究的初步阶段，相关技术人员借助于数字化的图像处理技术，主要就是为了进一步提高所获得的数字照片的清晰度和质量要求，进而更为精准、科学、规范的对照片所提供的信息加以辨别，为航空卫星图片的读取、识别和分类做准备。在这一系列的视觉工作中，其中最为主要和常见的工作主要是包括分类、识别判读以及三维结构的构建。

基于计算机的视觉检测技术借助于对计算机视觉技术，将所获得的被观察物品的相关信息加以信号转换，并传递给图像处理系统，图像处理系统通过甄别和判断不同照片像素的分布和亮度等讯息，将其进一步转换成为数字化信号，接下来由计算机的图像系统抽出符合目标特征的信号加以运算，对下一步的设备动作加以决定和执行。

就现阶段而言，我国的计算机视觉检测技术系统在诸多领域均有所应用，最为典型的领域诸如医学的辅助诊断、机器人的感应系统、智能化的人机接口等均是建立在该技术的基础之上。借助于计算机视觉技术这一手段，可以有效提高对产品检测的效率，提高精准度，这种新型的视觉检测技术相比较于传统的人眼在流水线上的跟进，其具有显著的优越性，其获取测量结构迅速、检测结果可以直接被观察、可以进行自动识别以及定位准确和实时性的特点，这就很好的避免了由于人的一些主观性因素所导致的误差出现。

二十世纪以来，基于生物特性的计算机视觉检测技术得到了空前的发展，具体表现在人脸识别、生硬识别、指纹识别以及虹膜的识别中，形式日趋灵活和复杂多变。借助于计算机的视觉检测技术，可以有效对用户的身份进行鉴定和识别、判定用户的特殊信息等。除此之外，还可以将基于计算机的视觉识别技术逐步推广到其他领域，如海关的安全检查以及出口、入口的安全控制等领域。

2.2 基于计算机的视觉检测技术的相关应用分析

2.2.1 数码相机中所采用的图像采集技术

视觉检测技术的一个显著特点就是有效提高了生产的柔性和自动化程度，本世纪以来，数码相机凭借其高分辨率，快速成像、显像，功能丰富多变以及性价比较高的特定风靡全球，逐步取代了传统的照相机，传统的照相机主要采用的是CCD 摄像头，其主要的核心及时采集卡，显然这种采集系统已经逐步落后于时展的脚步，现已逐步被淘汰。

2.2.2 微文字识别系统的相关研发和设计

随着科学技术的不断进步与发展，大规模集成电路得到了较快的进步，基于计算机的视觉检测系统的成本得到了极大的降低，基于计算机视觉检测技术的微文字识别系统的研发也被提到了日程中来。微文字识别系统的处理芯片大多是借助于数字信号处理芯片来实现图像的识别，进而借助先进的语音合成技术将朗读变为可能。此外，为了便于使用，该系统的体积被尽可能的缩小，并且可根据美观度和实用性等设计为各种形状。

2.2.3 特殊用纸水印在线检测系统

基于计算机的视觉检测技术可以在某一特定领域代替人的主观判断，诸如水印质量的自动检测方面。区别于普通的工作人员，计算机可以实现长时间工作，对于误差范围的控制可以通过设置等实现，而且在计算机执行任务期间，所受到的客观和主观因素相对较少，这就极大程度上避免了由于人的因素所导致的失误性操作，进而有效提高了工作效率以及检测的精准度。这一优点，在水印质量标准的认定中具有十分重要的意义和作用，通过研发一定的程序和软件，可以制定出一套操作性强、权威性较高的水印清晰度量化标准。

3 基于计算机的视觉检测技术的发展展望

综合分析来看，计算机视觉检测技术现已有大约四十年的历史，作为一种新兴的检测技术，该技术的显著优越性不言而喻，该检测技术以其高精度、反应灵敏迅速、智能化、自动化等特点被广泛应用于诸多领域和行业之中，并取得了显著的成，可以说，该技术具有十分广阔的发展前景。但是，不可否认，基于计算机的视觉检测技术并不是十分的成熟，在其设计和研发过程中仍然存在着诸多不足，而且视觉检测技术是一项设计到心理、生理等多方面知识的复杂性技术，涉及领域众多，更强大功能的实现需要人类知识的不断拓展和延伸，因此，必须意识到该检测技术发展道路上的困难和挑战。

4 结束语

随着科学技术的不断进步与发展，经济的发展对于新技术的研发提出了更高的挑战，再者由于广大人民群众生活质量的不断提高，对于生活水平也有了进一步的认识和了解。基于计算机的视觉检测技术的研发和进步，无疑更好推动了高速发展的经济，不断满足了人民群众日益提高生活需求。由此来看，深入对视觉检测技术的研究和探究无疑具有十分重要的作用，笔者衷心希望，以上关于对我国基于计算机的视觉检测技术的相关探究能够被相关负责人合理的吸收和采纳，进而更好的推动科学技术的创新和进步，推动经济的不断进步与发展。

参考文献：

[1]李旭港.计算机视觉及其发展与应用[J].中国科技纵横，2010（06）：42.

[2]张江明，张娟.浅谈制造业中计算机视觉检测技术的应用与发展[J].科技创新导报，2011（24）：1.

第3篇：计算机硬件原理范文

【关键词】局域网；硬件资源管理；系统开发

【中图分类号】TP309 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0211-01

一、计算机硬件资源管理系统的构成

资源管理是近代管理学的一个重要组成部分，是一个正在不断发展的学科，其在计算机系统方面的定义随着计算机技术和通信技术的不断发展而更新，现阶段计算机资源管理主要是指计算机设备、人以及其他通信手段组成的资源管理系统。由于通常计算机分为硬件部分和软件部分，因此计算机硬件管理系统其实是资源管理的一部分，或者是大系统下的一个子系统，主要负责计算机硬件各种资源的综合管理。计算机硬件资源管理系统的构成主要有两部分，一是系统管理的对象，二是管理对象的实现，也就是如何让实现管理。首先，计算机硬件资源管理系统的管理对象肯定是计算机的硬件，但是系统管理的资源并不是指实物，而是能够代表实物的数据，这种数据才对系统有价值。硬件是我们使用计算机的基础，硬件资源的一手资料也来源于硬件本身，例如门禁系统、打印机、硬盘等等，而这些硬件都对应着一些特征数据，例如门禁系统就能提供上机人数、金额、位置；打印机则提供要打印的内容、打印数量、打印规格等；硬盘则包含了对容量和存储内容的更改。这些数据才是资源管理系统所需要的数据，才是真正有用的资源。其次，计算机硬件资源管理系统是依靠硬件设备之间的一些联系和构成规则来实现管理。资源管理系统要明确两个因素才能实现对资源的管理，一是各要素和整体之间的关系，二是整体和运行环境的关系。以门禁、打印和硬盘为例，这三个部分是相互独立的，但是他们和整体的关系就是学生的基本信息，这些信息存放在数据库中，这样就建立了两者之间的关系，而各部分在操作之后还会把数据反馈给数据库。

二、计算机硬件资源管理系统的设计概述

（一）计算机硬件资源管理系统的设计原则

计算机硬件资源管理系统的设计需要遵循以下几个原则：整体性、先进性、经济性和可发展性。整体性主要是指系统的完整性，企业的管理是一个闭环系统，最终的目标是实现系统的完整，计算机系统虽然不会涉及到各个方面，但是必须在设计之初考虑到各个方面；先进性主要是针对计算机技术的飞速发展而设定的，也与系统安全紧密关联，往往更新的技术更有利于系统安全，不受外界侵袭，而先进性也有利于延长系统寿命；经济性，对于一个系统而言，多么庞大和高端并不是衡量成败的指标，很多系统盲目追求高端导致后期维护和管理异常困难，最终被废弃。所以资源管理系统要根据实际需要，既保证系统的安全，又要经济实惠；可发展性主要是指系统随着技术的更新而不断改进和扩展。

（二）计算机硬件资源管理系统的开发方式

目前计算机硬件资源管理系统的开发方式主要有四种形式，即购买现成软件包、自行开发、委托开发和联合开发。几种方式的选择需要综合考虑企业的实力和环境，最主要的是企业的经济情况。购买现成软件包是最直接的方式，一般是一些简单的管理系统，而且都是通用软件。优点是时间短、费用少，但是需要二次设计，这就比较麻烦。自行开发需要企业有较强的系统分析和程序设计人员，还需要一支专业的维护队伍，适合大型且安全性能要求高的企业和单位，例如研究所、计算机企业、重点大学等。优点是自己开发费用节省，而且一般会比较适合本单位使用，方便后期维护。但是也可能个受制于自己业务而忽略系统的优化性能。委托开发一般是企业没有设计的专业人才，只能依托其他专业队伍来完成，一般双方会签订商业合同，保证双方的利益。优点是省事省时，开发的系统技术水平较高，缺点是费用高，系统维护需要开发单位的长期支持。联合开发是介于自行开发和委托开发之间的一种方式。

（三）计算机硬件资源管理系统的设计策略

在设计策略上主要是注意开发的方法，根据对以往系统设计的分析，有几种方法是不可行的：组织结构法，这种方法比较机械的划分系统，没有考虑系统的完整性；数据库法，需要根据现有系统进行设计。目前比较好的设计方法有：自上而下的设计方法，这种方法从企业管理实际出发，从整体需求开始，逐渐将企业的需求从抽象到具体，逐步实现整个系统。而与之相反，自下而上的设计方法则是类似于搭积木的思想，逐层来实现系统。而现在这两种方法总是结合使用，首先完成整个系统的逻辑模型，然后寻找最优的物理模型，从逻辑模型到物理模型的实现就结合了自上而下和自下而上的设计思想。

三、局域网内计算机硬件资源管理系统的总体方案设计

第4篇：计算机硬件原理范文

[关键词]MOD法，时间标准，装配时间

中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0346-02

1.概述

预定时间系统（PTS-Predetermind Time System）称为预定时间标准法，是国际公认的制定时间标准的先进技术。它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定各种操作所需要的时间，而不是通过直接观察和测定。当所有作业动作时间成为某一标准的常量时，那么任何作业就可以预置其作业时间。主要方法有MTM法、WF法、MOD法等。

预定时间标准的用途：

1.当选定了完成工作的方法后，各操作单元的时间消耗值也就产生了，可根据PTS法可直接对方法进行评价；

2.PTS法可以作为产品设计的辅助资料。对复杂动作点，易使操作者产生疲劳的动作以及不安全的动作等进行分析设计，以达到设计改善的作用；

3.可将各动作的时间进行数据综合，就能够直接得出操作时间标准；

2.MOD法原理

MOD法（Modolar Arrangement of predetermined Time Standard）是在PTS技术中将时间与动作融为一体，是最简洁概括的新方法，它根据人体工效学研究的结果，以人的最低耗能动作的时间消耗作为动作的时间单位，使操作者降低操作者疲劳，提高工作效率，并且能进行作业改善。实用中以工效学实验为基础，根据操作时人体动作的部位、动作距离、工作物的重量等，通过分析计算，确定标准的操作方法，并预测完成标准动作所需要的时间。运用MOD法，无需经过现场测时，而是利用预先为各种动作制定的时间标准来确定完成一项工作所需要的正常时间。MOD法的基本原理如下：

1.所有人力操作时的动作在MOD法中归纳为21种；

2.不同的人做同一个动作所需的时间基本上相等；

3.身体不同部位动作时，其动作所用的时间互成比例

4.在实际使用中，MOD的单位时间值的大小如下：1MOD=0.129S

3.MOD法动作分析

3.1基本动作

3.1.1移动动作（M）一共有五种，M1、M2、M3、M4、M5

1. 手指动作M1

表示手指三个关节部分进行的动作，每次动作的时间值是1MOD，相当于手指头移动2.5cm的距离。

2. 手的动作M2

用腕关节以前的部分进行动作，包括了手指的动作，每进行一次为2MOD。动作距离为5cm。

3. 小臂的动作M3

肘关节以前的动作，包括手指、手、小臂的动作，每动作一次为3MOD，相当于移动15cm的距离。

4. 大臂的动作M4

伴随肘的移动，小臂和大臂作为一个整体在自然状态下伸出的动作，时间值是4MOD，相当于移动距离30cm。

5. 大臂尽量伸直的动作M5

在胳膊自然伸直的基础上，再尽量伸直的动作。时间值是5MOD。相当于移动距离45cm。

3.1.2终结动作，分为抓取动作和放置动作，包括G0、G1、G3、P0、P2、P5六个动作。

1. 触摸动作G0

用手去接触目的物的动作，没有抓取目的物的意图，只是触摸。时间值为0。

2. 简单的抓取G1

在自然的状态下用手抓取物件的动作，在被抓物件的附近没有障碍物，时间值是1MOD。

3. 复杂的抓取动作G3

在抓取的时候需要注意力，在抓取目的物时有迟疑现象，或目的物周围有障碍物，不易抓取，或是目的物易变形、易碎等。时间值是3MOD。

4. 简单的放置P0

把抓着的物品送往目的地的时候，直接放下，不需要用眼睛注视周围的情况，对放置的地方也没有特殊的要求，时间值是0，不需要时间值。

5. 需要注意的放置动作P2

放置物体时需要用眼睛看，以决定物体的大致位置。时间值是2MOD。

6. 需要有注意力复杂的放置动作P5

将物体正确的放在所规定的位置。从始至终都要用眼睛看精确的位置，时间值是5MOD。

3.2身体及其他动作

1. 脚踏动作F3

将脚跟踏在踏板上，作足颈动作，时间值是3MOD。

2. 步行动作W5

运动膝关节，使身体移动的动作，包括向前、向后、向横侧。每运动一次为5MOD。

3. 身体弯曲动作B17

从站立的状态，弯曲身体，单膝触地，然后回到原来状态下的反复动作，一个周期为17MOD。

4. 站起来再坐下去的动作S30

坐在工作椅上站起来，再坐下去的往复动作，一个周期为30MOD。

5. 搬运动作的重量因素L1

在搬运重物时，物体的重量影响动作速度，而且随物体的重量而影响时间值，因此应该给予考虑。

有效重量小于2kg，不考虑；

有效重量2-6 kg，重量因素L1，为1MOD；

每增加4 kg，时间值增加1MOD。

6. 目视动作E2

为了看清事物而眼睛移动和调整焦距的两种动作，其中每一个动作都为E2，时间值是2MOD。

7. 矫正动作R2

矫正抓零件和工具的动作，或改变方向而进行的动作。时间值是2MOD。

8. 判断动作D3

动作与动作之间出现的瞬间的判断。

9. 施加压力A4

操作中需要推、拉以克服阻力的动作。时间值是4MOD。

10. 旋转动作C4

为了使目的物做圆周运动，而回转手或手臂的动作，也就是以手腕或肘关节为中心旋转一周的动作，时间值是4MOD。

4 装配时间分析

以安装接线端子为例，对基于MOD法进行的装配时间分析进行简要说明。根据车间工人的实际装配过程，将接线端子装配时的左右手动作详细分解（表1），将每个动作对应的MOD表达式组合起来，得出总的MOD值，乘以不同的时间系数就可以得出各种工况的装配时间（图2）。

由表1中数据可以看出，使用手动螺丝刀时第6步拧紧端子所耗费的MOD值最多，达到30MOD，是整个装配过程中最耗时的步骤。根据动作改进原则要尽量减少移动动作的次数，即用电动螺丝刀代替手动螺丝刀，可节省30MOD时间值，电动螺丝刀拧紧端子耗时2s，可以得出总装配时间T=20×0.129+2=4.58s，比原来节省约2s。

5 结语

利用MOD法原理可以科学有效的制定各个装配工序所需的标准时间，为生产过程提供标准工时，为产品附加的人力成本提供计算依据，可以有效提高企业生产管理水平。

参考文献

第5篇：计算机硬件原理范文

关键词：国际结算 实践教学 反馈

一、引言

考察国内外的教育理论，实践教学的概念目前还没有权威的理论支持。国内教育界也无法清晰界定实践教学的内涵和外延，还没有讨论出明确的实践教学目标。基本共识是认为实践教学是指在教学计划内，以培养学生的创新精神和能力为主而独立设置的实践教学环节。随着人们对实践教学的理论探讨和深入实践，学术界已经充分认识到了实践教学的积极作用，实践教学对学生专业能力和素质的养成具有举足轻重的作用，实践教学是知识向能力、素质转化的根本途径，也是培养学生实践能力、就业求职能力的根本途径。目前高校的实践教学主要集中于对传统课堂教学方法的改进，如开展案例教学、分组讨论教学、手工实验教学、实验室软件操作等，形式多种多样，实际上存在的问题很多。高校开展实践教学要首先明确以下问题：第一，不是所有的课程都适合开展实践教学。现在大部分高校、甚至其中的大部分专业都提出和提倡实践教学，呈现一哄而上的趋势。实际上并不是所有的专业都需要开展实践教学，只有和经济社会发展实践、技术进步与创新实践密切相关的专业才适合开展实践性教学，才能取得较好的教学效果；第二，要深入持续的开展实践教学理论探索和研究，建立一整套符合学校、学生实际情况和实践教学规律的方法和内容体系，实践教学也要遵循教学规律；第三，要善于借鉴国内外实践教学的成功经验，开放式教学。本文主要通过分析国际结算课程的性质和教学特点，构建了国际结算课程的实践教学内容体系，并且在阐明反馈原理的基础上，把反馈控制机制应用于整个实践教学过程中，产生了较好的教学效果，最后总结了实践教学过程中的有关经验和问题。

二、国际结算实践教学内容体系的构建

（一）国际结算课程的特点对于致力于培养实用型人才的教学研究型普通高校来讲，如何通过课程的实践教学环节，提高学生的实际操作水平是一个具有重要现实意义的课题，而在选择哪些课程来开展实践课方面，高校必须慎重，要从课程的性质、特点出发，并密切关注课程与实际结合点，使实践课的选择达到应有的效果。由于国际结算的课程性质和特点，使它完全能够承担起这一重任。（1）国际结算具有较强的独立性。国际结算是国际经济与贸易专业、金融学专业本科的必修专业核心课程，在学习国际结算课程之前，学生所学的经济类基础课程微观经济学、宏观经济学、政治经济学、货币银行学、国际金融学等课程之间存在千丝万缕的联系，而国际结算课程与这些课程没有直接联系。它虽然是国际贸易的实现途径和国际金融的资金流动，但它更多的是注重研究外贸企业和银行的相关业务操作。（2）国际结算具有较强的实践性。它是以企业外贸业务为研究重点的课程，如外贸实践中的信用证处理、外贸单证填制、外贸函电的写作等。国际结算还是一项实用性、操作性相当强的国际银行业务，是全球各大银行中间业务领域重要的利润来源。因此，不管是从事国际贸易的外贸企业人员还是办理国际业务的银行工作人员，都需要对国际结算的实践过程有较全面的了解，尤其是实务操作部分，如果仅局限于课堂上的传统讲授，而没有相应的实践操作，学生日后从事实际国际结算工作，就不能很快进入角色，甚至需要企业进行二次培训，这样就无法体现培养实用型人才的教学目的。（3）国际结算业务具有较强的时代性。国际结算中的众多理论内容都是随着时代的变化而不断修订和更新，特别是近年来随着国际航运业、保险业、银行业等相关部门的不断发展和完善，国际结算也陆续有了一些变化和新的做法。如2007年7月正式实施的UCP600（《跟单信用证统一惯例第600号出版物》）为银行进行信用证业务的处理提供了一些新的规定。这就要求教师及时更新知识，掌握最新动态，设计新的实践内容，将国际货物合同交割中最真实的一面传达给学生，从而使理论与实际达到统一。可以看出，由于这些特点使国际结算课程的教学绝不能仅停留在课堂上对基本知识的口述，其教学内容应以包括各种实践内容的实践性教学为主，以传统的课程讲述为辅。独立性特征就要求教师必须建立有效的反馈通道，能获知教学效果和学生对新知识的掌握情况并及时调整教学活动；时代性特征是一种来自实践性教学系统外部环境的不确定性，它会对系统内的元素造成影响，教师要根据最新的法律法规精心选编教材，修订教学内容和教学目标；实践性特征为建立反馈控制系统提供了条件，使每一个环节都清晰可见。

（二）实践教学内容体系鉴于国际结算的课程特点，为了使学生能够通过动手来更好的掌握这门课程，对传统授课方式进行了大胆的改革，主要体现在“以课程讲授为基础、以实践环节为重点、以学生能独立完成国际结算业务为目标”的教学目标定位。形成了相对独立于理论教学体系，有明确的教学要求和考核办法，教学内容前后衔接、循序渐进、层次分明的实践教学体系。在每一个实践教学环节中都分别针对师生规定了明确的教学内容和操作要求。（1）课堂实践性教学环节。在课堂教学过程中增加一定量的实践性教学内容，如采取“角色扮演”、“案例分析”等教学方法。如在讲授票据内容时，教师可以安排学生进行“角色扮演”，对票据的各当事人行为内容、权责、义务进行模拟。在托收和信用证部分以“案例分析”为主，即创设情境，创造实例，并进行分析。教师要能针对不同的教学内容设计出合理的实践性内容，合理组织实施，提高学生参与率。通过采取生动的课堂教学方式让学生充分参与，积极主动体验所学理论知识，为以后的实践环节打好基础。（2）课后辅导练习环节。教师针对课堂教学内容，选择适合的练习册，布置一定量的课后练习，特别是有关结算方式中有关票据、单据和信用证的制作、审核等环节。本环节要求要有内容适合并与课堂同步的练习册，当然最好是教师能建立题库。为了节约时间并能充分掌握学生学习情况，教师要对学生的练习进行抽样批改。通过科学编制和收集，已经整理了100套练习，平均每一章都有10套左右的相关练习。练习的主要题型以案例题为主，主要考察学生应用课堂知识解决实际问题的能力。通过练习使学生对课堂教学内容及时巩固，并由感性认识上升到理性认识。（3）实验室上机实验环节。虽然不能简单地把实践教学等同于实验教学，但实验教学仍然是整个实践教学中的最重要的核心环节。实验教学主要在实验室进行，按照预装好的国际结算软件，结合课堂教学进程，教师首先进行计算机软件的模拟实验操作示范，消除学生的陌生和畏惧心理。通过大屏幕演示，指导学生完成实验。最后由学生重新独立完成，并提交书面实验报告。本环节要求每周定期上机实验，学院建设有现代化实验室，并配备国际结算软件和教师演示、指导、考核系统。我校经济与管理学院建有省级经济管理实验示范教学中心，中心设有国际金融与结算实验室。必须做到实验内容的系统化，教师按照课程进度编制系统的实验手册（实验报告），对每一次实验的具体内容、要求、结果进行明确说明。把国际结算上机实验课分为6部分内容，包括结算票据、汇款、托收、单据、保函、信用证，在每一部分下分别设3次左右上机实验。另外，为了便于管理和教师指导要科学的组织，每一个实验班人数安排在30人至50人之间。学生通过完成软件中的虚拟企业和银行的结算业务，以达到“身临其境”的效果，使其完全熟悉国际结算实务。（4）校外实践基地实习环节。根据教学内容安排集中校外实践，在实践单位主要是要求学生观摩、考察并动手完成外贸企业和银行国际结算流程，解决校内实验中的疑问，总结有关结算知识在生产实践的运用。本环节要求教师制定科学的实习计划，学院建立有关系稳定、长期合作的校外实践基地，校外单位的观摩实习将使学生掌握结算实践流程，提高学生对国际结算知识的综合运用能力达到理论与实践的统一。

三、反馈教学原理在国际结算实践教学中的应用分析

（一）反馈原理与基本模型生物学和工程学上稳态自动控制系统是一个闭合回路，称为反馈控制系统。其控制系统不断接受被控系统的影响，即被控部分不断将信息回输给控制部分，从而改变它的状态。控制与被控部分之间存在着双向联系。这种来自受控部分反映输出变量变化的信息传向控制系统，称为反馈（Feedback）。反馈是一个过程的结果返回影响过程的现象，反馈活动又可以分为正反馈和负反馈。正反馈是结果对过程产生促进作用，即反应的产物反过来促进反应的进行，反馈信息不是制约控制部分的活动，而是促进与加强控制部分的活动。正反馈的意义在于使过程不断加强，直至最终完成功能。负反馈是结果对过程起抑制作用，即反应的产物反过来抑制反应的进行，反馈信息与控制信息的作用方向相反，因而可以纠正控制信息的效应。实践教学的教学过程是由组成系统的元素（教师、学生）和教、学、检验和反馈等环节组成的，是一个具有反馈环节的过程控制系统见（图1）。反馈教学原理是从实践教学过程中的实践性授课、实验室实验、单元测验、社会实践、课程设计、学年论文等实践性教学环节的反馈信息（输出量）入手，通过及时答疑、讲评，解决学生实践学习中存在的问题（负反馈），同时强化正确的教学环节（正反馈），以达到预期的实践教学目标。其实任何一门学科的教学过程都存在反馈控制机制，但实践教学过程中的反馈更重要，因为实践是理论的应用，也是对理论的最后修正环节。由于实践结果具有较清晰的表现形式也更易于控制和调节。由于按照一般教学规律编制的实践教学目标无法全部或精确考虑与预测实践性教学系统内部（教师或者学生因素）和外部（教学环境）存在的不确定性及变化，因此实际系统运行的过程和所期望的结果之间一定存在偏差，而反馈可以根据这个偏差的大小，进一步实时地修正先前的教学方案和教学方法，使教学系统动态偏差逐渐减少。关键的问题是如何按照反馈规律设计出行之有效的反馈机制。

（二）反馈性实践教学的运用 按上述国际结算实践教学内容体系，可以用（图2）来表示国际结算实践教学的教学反馈控制过程。在实践教学的各个环节，教师会发现大量的实际问题，可以及时为学生答疑，帮助其解决问题。教师取得可信的反馈信息后，应认真归纳、分析，及时讲评，消除学生学习中的问题，保证教学的师生同步状态。讲评应该针对的是课堂、作业、实验、实习中具有普遍性、典型性和扩展性的问题。最重要的是教学过程进一步的修正了最初制定的实践教学目标，为科学制定教学目标提供了重要的参考信息。在课堂的实践性讲课中增加案例教学，并组织学生分组讨论提高学生参与度和学习激情，并给每组学生分配一定的讲课任务，最后由老师总结和点评，这样就把原来枯燥的条文式教学内容变得生动活泼，提高了课堂效率。通过老师布置的一定的案例练习和上机实际操作，可以及时的发现教学中存在的问题，对教学目标做出评估和修正。几年来金融系国际结算教研组结合我院的实际情况，在对国际结算课程的特点、内容、结构、方法等方面做了大量的基础研究工作，形成了一整套针对该课程实际特点的实践教学理论和教学方法，并以此为指导，编写了相关教学材料，通过课堂交流、专用邮件、学生定期评课等信息反馈方式，使该课程的教学质量得到明显提高，深受学生喜爱，连续多年被评为优秀实验课程。我校于2008年至200年的第一学期开始实施国际结算课程反馈实践教学，2006级与2007级国际经济与贸易专业、金融学专业学生通过一个学期的实践学习， 普遍反映效果良好。在加深了课堂知识的基础上， 通过实践环节的学习，同学们对专业知识的认识不再只是停留在书本上，明白了课堂知识与实际操作之间的关系，反过来也认识到课堂知识的重要性，不会再简单的认同一些消极思想和观念。同学们就业目标非常明确，找工作时也更加自信。这两届毕业生中有多位同学在深圳等沿海外贸企业工作，还有多位同学进入到商业银行工作，都认为国际结算实践课程的学习对其最终的职业定位具有非常大的影响。在每个学期的学生评教中，国际结算课程都得到95分以上的优秀评价。

（三）国际结算实践教学的总结和思考 （1）反馈控制教学系统成功的关键在于教学目标的科学性、反馈的真实性、讲评的及时性。各个教学环节的教学目标要经过认真科学的推敲确定，要遵循全面性、层次性、适度性和具体性原则。当然教学目标是一个能动指标，教师可以参考上一届学生的学习情况制定本届初始目标，然后在教学反馈过程中不断的补充、完善和调整。逐步形成一个相对稳定、科学的实践教学目标体系，在各个反馈环节中必须确保真实有效，教师要增强对学生的督促检查意识，杜绝部分学生可能存在的应付心理和抄袭行为，如在课后练习环节，教师可以给不同的学生布置不一样的题，在上机实验环节，使学生的上机空间更加独立等。最后要制定合理的抽样方法，得到真实有效的反馈信息，使教师能够在讲评中做到有的放矢，并以此改善教学目标和教学方法。要注意讲评的及时性，讲评本身仍旧是教师作为“控制器”对学生（控制对象）发出的“控制量”，也就是控制信息，这种信息可以及时纠正学生理解上的偏差，解决学习中的问题，帮助其总结正确的思路和方法，是教师发现学生问题之后的 “反反馈”，及时的讲评和学生实践环节是密不可分的一个整体。（2）由于《国际结算》教材的核心内容是国际贸易结算，在国际结算实践教学内容上主要集中于对传统结算业务的学习，如票据、汇款、单据、信用证等，而国际贸易结算是国际贸易流程中的一个环节，在贸易全球化的发展突飞猛进的今天对国际结算业务也提出了更高的要求，所以仅有对传统的业务流程的熟悉是不够的，还需要增加与此相关的融资、风险规避、外汇买卖、外汇投资等衍生结算业务，而这些新业务在传统的国际结算实践教学中被长期忽略。所以，应努力增加与这一部分内容相关的练习、实验和实习内容，可以从国际金融、金融市场等课程中借鉴一些案例和练习。（3）为了进一步明确学习目标，检验实践教学效果，除了正常的考核之外，教学工作可以适当加大国际结算课程和国际商务单证员证、报检报验员证、跟单员证、报关员证等职业资格证书认证考试的对接力度，如说给同学们提供相关的考试信息、职业动态等，鼓励学有余力的同学获得相关的职业资格证书。（4）反馈控制教学系统的实践过程中主要应用了负反馈的理论，即通过实践教学中与学生的交流活动，修正教学方法、教学内容，以进一步完善教学过程达到最佳的教学效果。而对正反馈机制的应用还有待进一步研究和实践。另外，由于国际结算是在两个不同国家的银行之间互相委托和办理的外汇业务，一切单据和凭证都要使用英文，教材和讲课中必须插入大量英语，这无形中给教学过程增加了一定的难度，提出了新的挑战，如何在国际结算实践教学过程中引入双语元素将是亟需解决的新课题。

四、结论

以培养应用型人才为主的高等学校应切实落实实践教学环节，但当前的实践教学环节仍然非常薄弱，严重制约了教学质量的进一步提高。由于受传统观念影响，“重理论，轻实践”，对实践教学不够重视，即使开展实践教学，也往往缺乏规范的教学大纲、明确的教学目标和行之有效的实践教学方法。广大教师应积极投身于实践教学，深入研究实践教学的内容、教学方法和教学规律，切实提高实践教学的效果。但对教学方法的探讨只是教学改革的微观层面，在宏观上高校作为开展实践教学的主体也应承担起相关的工作，进一步落实相关政策，如在教学计划中鼓励教师增加实践环节比重，明确实践教学工作量的系数，在高校人事分配制度改革中，在教师考核和工作量计算方面给予优待。学校采取有力措施促进教师实践教学水平提高，为开展实践教学的教师提供更多的进修培训机会等。在加强校外实践基地建设方面，学校必须努力创新校外实践模式，并且可以开展实习与就业一体化尝试，与实习单位建立稳定的合作关系等。

*本文系河南省高等教育教学改革研究项目“地方本科院校管理类专业实践课体系与模式的创新与实践”（项目编号：200815）的阶段性成果

参考文献：

［1］蒋琴儿：《国际结算模拟实习教学改革的思考》，《北京林业大学学报（社会科学版）》2007年第4期。

［2］靳生：《国际结算实验教程》，中国金融出版社2007年版。

［3］庞红、尹继红、沈瑞年：《国际结算》，中国人民大学出版社2009 年版。

［4］苏宗祥等：《国际结算》，中国金融出版社2008年版。

［5］姚新超：《国际结算：实务与操作》，对外经济贸易大学出版社2006年版。

第6篇：计算机硬件原理范文

关键词:课程群;计算机硬件;农业院校;人才培养

当前我国很多高等农业院校计算机专业已逐渐转变为软件工程和计算机科学与技术两个专业方向。然而,在教学实践中过分强调软件与应用,计算机硬件方面的教学却相对薄弱,导致学生缺乏计算机体系结构、计算机组成与结构等硬件方向的基本能力。即,计算机教育上存在着“重软轻硬”的倾向。

1计算机硬件教学存在问题分析

当前,农业院校计算机科学与技术本科专业中,计算机硬件与结构方向的核心和普通知识点一般体现在以下几门课程中:数字逻辑、计算机组成原理、微机原理、微机接口技术、汇编语言、计算机系统结构、计算机系统结构、嵌入式系统等。在教学过程中,各门课程相互之间内容衔接较多、重复之处也比较多,而某些知识点缺乏前导、造成断层。教师一般按照自己的教学大纲和计划对各门课程内容进行划定,而不是以计算机系统的整个体系结构为主线,造成缺乏系统性和科学性,难以实现学生从大一到大四的完整体系,使知识的连贯性变差;而且计算机硬件技术,例如:处理器技术、存储技术及网络技术等每天都有新的进展和变化,这些变化很难及时地反映到计算机硬件相关教材和实验设备上,因此难以体现发展中的新技术和教材之间的关联。由此造成,学生对这些课程普遍存在没有学习兴趣,教师上课缺乏激情的情况[1]。

因此,学生在掌握计算机硬件基本原理的基础上,如何结合计算机硬件技术的发展,并充分体现硬件技术的系统性和实践性,是当前农业院校计算机硬件教学所面临的重要问题;也是真正实现计算机科学与技术专业培养目标所必须解决的问题。

2计算机硬件课程群

为了解决以上存在的问题,本文提出构建计算机科学与技术专业硬件课程群。课程群方法是近年来高等院校课程体系建设实践中出现的一项新的课程开发技术。其基本思想是把各门课程内容联系紧密,内在逻辑性强,属同一培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,从技能培养目标层次有效的把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。课程群体系的进程如图1所示。

其优势在于以下3个方面:

1) 内容具有科学性。课程群各组成课程之间关系密切、逻辑性强,知识具有递进性,便于组织教学。

2) 实验室高效利用。课程群使计算机专业实验室可以进行大型的跨课程综合型实验,不仅在使用人次上,更重要的是在每次使用的效率上将得到极大的提高。

3) 教学具有可控性。课程群所有课程的教与学透明度提高,教学中的随意性和非计划性减少,可以有效的提高教学的可控性[2]。

3计算机硬件课程群构建的主要内容

本课程群的构建主要针对我校2010级本科教学人才培养实施方案。构建以下3个方面:计算机硬件课程群课程建设,综合型实验与课程设计设置和课程群内容的更新[3]。

3.1计算机硬件课程群课程建设

课程群的建立包括确定核心课程与选修课程。在课程群设置中,以学科方向和模块为核心,同时与专业培养计划相适应。在设置课程群的时候,打破单一授课的限制,使不同专业教研室的教师根据课程群设置凝聚一起,集中对各门核心课程和选修课程的内容与组织进行系统地规划,避免重复和脱节现象。例如:可以考虑把汇编语言课程和计算机组成原理课程结合,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;也可将汇编语言、计算机组成原理和微机接口技术3门课程全部联系起来,将计算机硬件基础知识全部融合在一起,提供给学生完善的知识体系[4]。

3.2计算机硬件课程群综合型实验建设

计算机硬件课程群建设中,强调实践教学的重要性。在课程群建设中,不是以单一的课程为单位设计实验,而是按照整个课程群来设计一体化的实验环境与实验内容。可以将汇编语言方向、微机接口方向、计算机组成原理和计算机体系结构等实验有机地结合在一起,创建良好的实验环境,灵活运用实验室、开放式实验室等多种手段培养学生的研究能力与团队精神的教育方法。例如,在计算机组成原理实验中设置了8255、8253等实验,同样在计算机接口实验技术中也有同样的内容,因此,可以考虑整合这部分内容,利用几个接口芯片开发一个小系统,不仅使同学学习了相关接口芯片知识,同时也锻炼了芯片在系统中的应用,建立整机概念等。

3.3课程群内容更新建设

根据计算机学科发展情况,及时、动态地调整课程群内核心课程、选修课程的设置,同时考虑到每一门课程具体内容的设置。让学生要尽可能学习掌握同当前主流技术发展方向联系比较紧密的新技术(如Pentium 的超标量流水线、分离的指令Cache 与数据Cache、指令分支预测技术、Itanium 的EPIC 核心技术),以及计算机新技术发展趋势(如未来处理器技术, 现代网络环境对硬件技术的要求, 64 位微处理器技术)等。

4结语

本方案已经通过相关课程专业教师多次研讨,打破以往独立课程设置方式,初步确立计算机硬件的课程群设置,计算机硬件综合实验设置的方案。该方案如果做进一步的深入研究、探讨与实践,必将对提高计算机专业学生软件和硬件能力的协调起到良好的作用,改变当前高等农业院校计算机专业学生硬件能力偏差的现状,提高其学生的自身综合素质和增强其就业能力。

参考文献:

[1] 唐建宇. 计算机硬件课程教学中的若干问题分析与探讨[J]. 福建电脑,2007(5):188-189.

[2] 刘新平,郑秋梅,孙士明,等. 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.

[3] 王让定,钱江波,石守东,等. CC2005的计算机学科硬件与结构课程群改革探索[J]. 计算机教育,2008(8):137-138.

[4] 刘全利,黄贤英,杨宏雨. 计算机组成原理课程群建设的探讨[J]. 科技信息,2008(4):9-10.

Discuss on the Computer Hardware Course Group in Computer Science and

Technology Teaching of Agricultural Universities

ZHANG Xi-hai, YU Xiao, WU Ya-chun, WEI Xiao-li

(Engineering college, Northeast Agriculture University, Harbin 150030, China)

第7篇：计算机硬件原理范文

关键词：计算机硬件基础；课程标准；教学改革

高校工科专业开设的《计算机硬件基础》课程，是培养学生利用计算机科学使用装备、科学管理装备、科学研究装备的技术基础课程之一。该课程主要介绍计算机硬件的基础知识和基本工作原理，旨在提高学生对计算机硬件基础知识的了解和基本工作原理的认识、掌握，对于培养学生的机电设备计算机控制方法和动手操作能力方面具有较为重要的作用。

一、课程改革的必要性

计算机课程在非计算机专业中的开设是随着计算机及应用技术发展到一定阶段而提出的。在九十年代中期，其逐渐成为各工科专业基础课程，国内几乎所有院校（特别是工科院校）的大部分专业都开设了计算机硬件基础或相关的课。《计算机硬件基础》课程也是我校各专业的必修课程。

计算机硬件基础课程目的是培养学生的工程实践能力、实际动手能力和科技创新能力，特别是以应用计算机硬件为主要技术思考、分析、解决本专业领域中实际问题的能力。“计算机硬件基础”课程需要让学生更多地掌握计算机接口及其应用知识，以期能应用所学知识深刻理解实际装备的结构和工作原理，能解决实际问题，尽快适应岗位，胜任岗位。

现行的课程标准基本按照“微计算机原理、微计算机接口、微计算机应用”三个层次进行讲述。其中，微计算机原理部分安排24学时，包含4个实验学时，接口和应用部分共安排16学时，包含2个实验学时。从课时分布上看，课堂教学和实验教学都过于偏重于微计算机原理部分，这虽然有利于学生对微计算机内部工作原理的理解，但是由于接口和应用部分的课时偏少，又不利于学生掌握微计算机在实际中的应用，而实际工程应用方面的知识才是这些学生在第一任职岗位上所更需要的。

教学应该以学生为本。学生需要学什么？社会需要什么样的人才？这不仅是设置培养计划所要遵循的原则之一，也应在课程教学实施过程中得到贯彻和落实。因此，有必要对现行的课程标准进行调整，让教学内容和教学形式更加适应学生第一任职需要。

二、课程改革的内容

课程标准调整的总体思路是根据学生培养方案，在计算机硬件基础课程总课时不变的情况下，适当减少微计算机原理部分的课时，增加接口和应用部分的课时，适当增加实验课时，减少课堂教学课时，并且实验更偏重于接口和应用部分。

1、课堂教学

工科专业学生的第一任职一般都是技术管理岗位，学习和应用计算机硬件技术，主要涉及的是微机和接口芯片的外部特性，以及如何通过总线实现微机与各种接口电路及外设连接、组成微机应用控制系统等，而一般不需要进行计算机控制系统的底层开发，所以在选择、组织教学内容和实施教学过程中，应始终围绕计算机系统及其各大组成部分的硬件结构与工作原理这样一条主线展开，强调硬件与软件的结合，并适当淡化微机内部和芯片内部原理，而强化基于总线连接的外部接口与应用。

但是，在现行课程标准中，微计算机原理部分的“汇编语言指令系统”和“汇编语言程序设计”两节内容共占用16个课时。汇编语言是一门与机器语言最为接近的编程语言，掌握汇编语言程序设计的确能更加深入理解计算机工作原理，但是汇编语言不同于高级语言，其指令多且难记。虽然学生已经学习并初步掌握了C语言程序设计，有一定的计算机语言程序设计基础，汇编语言程序对其而言也是晦涩难懂，编写汇编程序更是困难。所以要想掌握汇编语言，学生还是要花大量的时间和精力。对于这些专业的学生来说，《计算机硬件基础》课程的目的是让学生能掌握计算机接口及其应用的知识，花过多的精力学习汇编语言不仅不能突出重点，而且在今后的实际工作中，绝大部分学生都不会再用到汇编语言知识，白白浪费了时间和精力，得不偿失。因此，应降低学生对本门课程中“汇编语言指令系统”和“汇编语言程序设计”相关内容的学习要求，并相应减少其所占的课时数。

另外，现行课程标准中“微计算机接口和应用”部分因课时较少，讲述的内容更多还是在接口芯片的原理和性能上，对接口的实际应用仅详细讲述了“8255A并行接口芯片”，而8251A串行接口芯片也仅仅是简单介绍其主要结构、性能和用途，并没有着重讲述其具体应用。而“数/模转换”、“模/数转换”、“计数器”、“单片机”等常见的典型接口及应用都只作为自学内容，也没有安排专门的实验学时帮助学生理解相关接口知识，所以课程结束后，很多学生对计算机在实际中应用了解得还不够。因此，很有必要将这些比较典型的接口芯片及其应用列入课堂教学，以增强学生对计算机在实际中应用的形式和方法有比较深入的理解。要多结合舰艇动力装置和机械控制类的接口等在舰艇上的应用实例，让学生熟悉接口控制技术在本专业的应用，并要及时跟踪最新装备，将其与本门课程相关的技术应用引入课堂，开拓学生的视野，增强学生的学习兴趣。

2、实验教学

现行课程标准中安排了3个实验，共6个学时，其中有两个实验是为学生深入理解微计算机指令系统和汇编程序设计相关知识而设置的，另外一个实验是为了让学生运用课堂学习的知识，结合具体硬件，熟悉计算机系统在实际中的应用。

根据课程改革思路，在课堂教学内容偏重于接口和应用部分的同时，不仅要增加实验课时，还要让实验教学也应偏重于接口和应用。因此，可将本门课程的实验数量调整为4个，共6个学时，微计算机原理部分占用1个实验，而接口和应用部分占用3个实验，在保留原有的8255A并行接口控制实验的基础上，增加8251A串口接口通信控制、数/模转换和模/数转换等多种接口应用型实验。

3、考试评价

现行课程标准采用考试与平时成绩相结合的方式，考试一般采用开卷的形式，占课程总成绩的80%，平时成绩占10%，实验成绩占10%。但是目前，在广大学生中存在重理论轻实践，重考试轻实验的现象。为督促学生重视实验教学，应要求学生重视实验报告，启发学生创新思维，鼓励学生认真总结实验经验，杜绝抄袭他人实验程序和实验结果等现象，并应在适当增加实验课时的同时也要增加实验在最终成绩重的比重，与此同时，需要完善学生实验考核成绩评定，充分调动学生对实验教学的积极性，达到学生实验动手能力的成绩在总评成绩中占合理比例。所以，将课程总评成绩分为卷面成绩70%，实验成绩20%，平时成绩10%三部分。

三、设立不同的课程标准

计算机硬件基础课程是我校各专业的专业基础必修课程。全校各专业，无论是电类专业还是非电类专业，课程名称统一称为“计算机硬件基础”，但是实际课程教学实施过程中，根据学生学历层次和专业情况不同，执行的课程标准并不相同。于是出现了同一门课程，执行的课程标准却不同，严格来讲，课程标准不同的课程不是同一门课程。因此，很有必要将该课程根据所执行课程标准不同将课程名称加以区分，让课程名称更加规范。

就我校目前实际情况，各工科专业都开设了“计算机硬件基础”课程，有部分专业是非电类专业，其课程标准与其它电类专业的课程标准差异较大。因此可以将电类专业开设的计算机硬件基础课程名称改为“计算机硬件基础I”，将非电类专业开设的计算机硬件基础课程名称改为“计算机硬件基础II”。这样可以明确不同专业所开设的课程也不同，而不再出现同一门课，课程标准确不同的现象，从学校层面上规范了课程名称。

四、结束语

由于计算机的应用已经涉及各个领域，但是应用层面和方式差别很大，所以在“计算机硬件基础”课程教学实施过程中，确有必要根据学生的专业不同来合理组织教学内容，使其与本专业学生学习计算机的目的相适应，制定不同的课程标准。教员根据课程的教学任务和要求，结合教学的具体内容，以教学原则为指导，通过对教学内容和教学模式进行改革，以先进的理论创造性地组织教学，将以往“要学生学”改变成“学生要学”，充分发挥学生的创造性思维学习和能动性，提高该课程的教学效果。

[参考文献]

[1]陈立刚等. “计算机硬件技术基础”课程创新教学改革的实践[J].电气电子教学学报，2009， 31（9）：109-112

[2]吕海燕等.《计算机硬件基础实验》教学模式研究与实践[J].计算机技术与发展，2011，21（5）：238-245

第8篇：计算机硬件原理范文

计算机硬件教学的教材面临着内容混乱，重复性严重[2]。并且大多素教材的内容在逻辑性上与计算机的硬件体系不符。在计算机技术的发展过程中，其在原理和组成等方面变化时非常小的，但这微小的变化，带来硬件方面的变化是巨大的。大多数的书籍和教材，其编写都是按照计算机技术的发展来写的，这就造成了在硬件方面的巨大变化被忽略或遗漏。这就需要我们在设计计算机硬件教学内容时，应按照硬件的发展来重新设计课程，将课程设计成三个层次，第一、第二层次为基本理论，而到第三个层次则要体现计算机新变化的应用。内容包括电路与电子技术、数字电子技术、计算机组成原理系统结构、微型计算机原理、单片机原理等。

2教学模式的改变

在高校的教学中，计算机硬件教学仍以课程授课为主要教学模式，大部分的计算机科学与技术专业学生通过老师在课堂上的理论灌输和讲解来学习的，老师讲了多少，就学了多少，因为没有实践动手的机会，基本上在课堂上是接触不到计算机硬件的，只是通过书本上的图片而建立起来的模糊认识。这就造成了这种教学模式缺乏辩论性和创新思维。并且，目前高校中的计算机硬件课程大多以16位机作为教学模型，而实际情况是，32位机甚至64位机已成为我们日常生活和工作中的普遍用机。高校应该重视这方面的问题，与时俱进，改变目前单一死板、脱离实际的教学模式，培养出更符合社会，动手能力强的高水平技术人才。通过表2，我们可以明显看到，16位机在日常工作生活中已被淘汰，而高校中却占主导地位，培养的学生不能适合当前的社会应用，应进一步改变教学模式，培养更多符合社会需求的人才。

3加强实践教学环节的比重

计算机科学与技术专业的课程，无论是在硬件还是在软件方面的学习，应该说是实践和动手能力比较强的一门课程，高校应加强实践教学的内容，加强对这方面的重视。实验教学的质量决定了这个专业的学生的动手能力。计算机硬件的组装、设计和发展；计算机软件的设计，这些都能力和水平的高低，都是学生在平时的学习过程中通过实验在实践中得以提升的。尤其是计算机硬件教学中的结构学习，设计性实验、综合性实验等环节的学习，正是培养学生将课堂学习的内容通过实践环节加以提高，是培养学生分析解决问题，独立工作的重要环节。只有加强理论与实践的相结合，才能培养出更适合社会需要的复合型人才。（1）改变以理论教学为主，实验教学为辅的教学模式。适当加大实践教学的课时，保障理论学习与实践二者并重，为学生提供更多的实践机会。（2）改变目前实验教学中传统的实验内容。传统的实验教学内容，只是教学生做几个简单的验证性实验，学生只是对理论进行了验证和确认，缺乏延伸和创新，达不到培养学生综合能力的目的。应改变这种单一的教学模式，开创性的改革实验课程，利用新的实验平台，既能巩固和提高学生的基础知识，又能培养学生的综合能力，还能开发设计和创新能力[3]。（3）计算机硬件实验教学应以开放性实验和封闭式实验相结合的模式开展。在以往的教学中，大多数高校以封闭式实验为主，学生总是被动的按照老师的要求去做实验，通过固定的步骤，得出固定的结果。而开放性实验却很少，很多学校甚至没有这方面的指导老师。而开放性实验由于可以根据学生学习的知识，对实验进行自主设计，可以不受实验设备和环境的影响，甚至可以得出不同的结果，能够真正的将理论用于实践中，使知识学以致用，同时又培养了学生的综合能力以及创新能力，应该受到高校的广泛重视，在今后更多的应用于计算机硬件的教学中。

4结束语

第9篇：计算机硬件原理范文

关键词：地方院校；课程体系；教学改革

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)27-2020-02

Teaching Reform and Practice of Computer Hardware Courses in Local College

LIANG Yan-lai, LIU Chao

(Dept. of Math & Computer Science, Yulin Normal' College, Yulin 537000，China)

Abstract: By analysis on problems existing in computer hardware courses teaching, a reasonable computer hardware course system was rebuilt, in view of local fact and social demand. Some feasible advice was given on teaching reform and practice of computer hardware courses, from such aspects as teaching contents, teaching means, teaching methods to improve the teaching quality.

Key words: local college; course system; teaching reform

1 引言

随着计算机科学技术的发展，计算机应用领域正在不断向生产生活的各个领域扩展渗透，尤其是各种电子电器产品的智能化发展，使得近年来IT企业对计算机硬件系统设计及开发人员的需求急剧增加。然而目前大多数高校（尤其是地方院校），计算机硬件课程教学相对薄弱，培养的计算机硬件人才无论从数量还是质量上，均无法满足人才市场需求。因此非常有必要对地方院校计算机硬件类课程进行改革与实践，使其既能适应地方实际又能满足社会需求。

2 重视硬件教学

截止到2004年初，我国普通高校总数为1683所，本科学校679 所，505所开设有“计算机科学与技术”专业，是全国专业点数之首[1]；其中，这505个计算机专业中有接近一半是1994年后开办的地方新升本科院校。由于计算机专业建设的数量大、任务重、时间紧，导致专业建设者产生功利思想和短期行为。计算机硬件课程不仅难教难学，而且对于硬件设备和实验条件有较高要求，教学成本远远高于计算机软件课程教学，因此形成了计算机专业建设“重软轻硬”和师生教学“喜软怕硬”的畸形发展现象，这在经济条件和师资力量较差的地方院校中表现尤为突出。

然而计算机是由硬件和软件组成的，缺了任何一样都无法运行。不重视计算机硬件教学与科研的结果之一，就是近年来计算机软件人才相对过剩，硬件人才供不应求。另外一个结果就是，目前我国使用的计算机核心部件“芯片”几乎都是从国外大公司进口的，如联想等公司的产品，用的都是英特尔公司的“奔腾处理器”。核心器件严重依赖国外芯片制造商，这给国家信息安全造成了严重隐患。因此，我国计算机界的权威专家多次强调呼吁加强计算机硬件的科学研究和人才培养。令人欣慰的是，中科院计算技术研究所于2002年研制成功中国第一款CPU芯片“龙芯Ⅰ号” [2]，从而结束了中国人只能用洋人的CPU造计算机的历史。

3 优化教学内容

计算机硬件系列课程教学内容目前存在的突出问题有：软硬件分离，知识不能融会贯通；急功近利，理论基础不扎实；脱离实践，理论不能应用于实际；知识陈旧，远远落后于计算机硬件技术的迅猛发展。因此要从系统性、基础性、应用性和先进性等方面对硬件课程教学内容进行选取和调整，将技术已经落后或者使用较少的内容从课程中删除或压缩，将最新技术发展内容及时补充到课程体系中。

3.1 重视系统性

由于种种原因，计算机专业现有课程体系软硬件各自相对独立，综合性、系统性较差，导致学生学习各科知识后不能融会贯通，没有整机概念。然而技术的进步以及应用的需求迅速推动系统规模变得越来越大，功能实现也越来越复杂。传统的硬件教学和软件教学相分离的教学方法已经成为阻碍学生深入学习计算机的关键因素。打通计算机软硬件理论教学，设计计算机软硬件协同实验，培养学生知识的系统性和能力的综合性成为当务之急。

3.2 重视基础性

著名物理学家、诺贝尔奖获得者李政道先生曾经讲过“只有重视基础研究，才能保持创新能力”，计算机硬件课程中大部分是计算机专业基础课，因为计算机硬件支撑着计算机软件的发展，很难想象一个不懂硬件的人能开发出多么优秀的软件。因此学习硬件课程时尤其要掌握基本理论、基础知识和基本能力。

3.3 重视应用性

计算机硬件课程教学过程中，应结合目前计算机技术发展的新趋势，将课程内容与实际联系起来，使课程的应用性加强，增设应用型计算机硬件技术课程，如《嵌入式系统》、《单片机技术》、《微机控制技术》等。这些应用型课程不仅可以激发学生学习硬件课程的兴趣，而且有利于增强学生就业竞争力。

3.4 注意先进性

目前，32位机已经普遍应用于日常生活和生产活动，64位机也正得到应用和推广，但是很多地方院校计算机硬件类课程仍然以16位机作为其教学模型，32位机少有涉及。这使得教师的教学不能联系实际，学生的学习不能应用于实践。因此，在硬件技术飞速发展的背景下，硬件课程教学要注意课程内容的先进性，不能几年一成不变。

4 重构课程体系

计算机专业的硬件类课程体系涉及课程众多，而且各课程在教学中过分强调每门课程的完整性和独立性，忽视了课程之间内容的衔接和知识的整体优化，教学内容重复，教学效率不高[3]。比如中断系统、存储器系统，计算机组成原理、微机接口技术、汇编语言程序设计、计算机体系结构都有涉及但都不完整，学生在学习过程中既感觉重复，又似懂非懂。根据地方院校物质条件和师资力量，重新构建的硬件课程体系被划分为基础层、核心层和应用层三个层次，并在各个层次上将内容关联较为密切的课程进行有效的整合。

4.1 拓宽基础

计算机硬件课程的基础主要包含数学基础、物理基础和计算机基础。其中，物理基础主要包含《大学物理》、《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程，这几门课可以以《数字电子技术》为核心进行有效整合；数学基础主要包含《高等数学》、《概率统计》、《离散数学》、《形式逻辑语言》等，其中《形式逻辑语言》可以合并至《离散数学》；计算机基础主要包括《计算机导论》、《C语言》、《操作系统》等。

4.2 确保核心

计算机硬件核心课程应该确立为《计算机组成原理》、《计算机系统结构》、《汇编语言》和《微机原理与接口技术》，由于这几门课程内容重叠较多，相互关联紧密，因此需要整合优化。其中前两门整合为《计算机组成与系统结构》，以计算机组成和系统结构的基本概念和原理为主要内容，重点介绍新型多核计算机系统的CPU、存储器、总线和I/O系统的硬件组成与工作原理，同时介绍并行计算机系统的发展趋势。后两门整合为《微机接口技术与汇编语言》，以Intel 80X86为背景机介绍汇编语言与接口技术的基础知识、原理和使用方法。

4.3 扩展应用

硬件类课程应用主要体现在嵌入式系统开发技术，主要包括单片机、ARM、DSP等技术。目前，嵌入式技术和嵌入式产品已经渗透到工业控制系统、信息家电、通信设备、仪器仪表、军事技术以及人们日常生活的各个领域。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使得嵌入式软硬件工程师成为最近以及未来几年内最为热门的职业之一。因此，作为地方新技术研究和探索最活跃的群体，地方高校应该接受嵌入式技术带来的挑战，尽快开设嵌入式系统的相关理论与实验课程，另外适当开设《Protel》、《AutoCAD》、《电子设计硬件描述语言》、《微机控制技术》、《Linux》等相关应用课程。

5 丰富教学手段

计算机硬件知识的特点是更新速度快、实践性较强，一些硬件课程不太适合以课堂教学为主的教学模式。改革计算机硬件课程教学方法和教学手段的基本原则应该是：知识的传授应当符合计算机硬件知识的特点，教学方法应当有利于培养学生的创新意识和创新能力。具体可以从以下几个方面进行改革尝试：

5.1 采用现代教育技术

由于硬件课程教学内容往往同时涉及时间和空间概念，具有较强的动态性和抽象性，难教难学。为此，需要充分运用现代多媒体教育技术，依靠教育信息资源和系统的教学方法，对硬件课程中的重点难点内容以多媒体形式进行教学设计，将静态图形变成动态图形，抽象内容变为可视内容，图文声并茂，从而起到良好的教学效果[4]。

5.2 建设硬件学科网站

学科网站的本质是一个基于网络资源的学科研究、协作式学习系统，它通过在网络学习环境中向学习者提供大量的学科学习资源和协作学习交流工具，让学习者自己收集、分析并选择信息资料，应用知识去解决实际问题。它强调通过学习者主体性的探索、研究、协作来求得问题解决，从而让学习者体验和了解科学探索过程，提高学习者获取信息、分析信息、加工信息的实践能力和培养良好的创新意识与信息素养。通过建设硬件学科网站，可以促进信息技术与硬件课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。

5.3 问题启发式教学

在课堂教学中通过巧妙设置问题，让学生去查阅资料，自主学习，然后由教师总结并讲解，进行启发教学，可以收到良好的教学效果。例如，对于容易的内容可以设置问答题，布置给学生进行自学；对于重点内容可以设置论述题，布置给学生进行课堂讨论；对于难点内容可以设置针对性的练习题，布置给学生进行课后思考。这种基于问题的启发教学模式，使学习者在问题研讨的过程中增长了知识，提高了问题解决能力，培养了创新意识。

5.4 任务驱动式教学

任务驱动式教学将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。在教学过程中，教师根据教学目标与教学内容，设计实践任务，提供设计案例和研究工具，指导学生完成实践任务，形成设计作品，实现边做边学的教学理念。任务驱动式教学方法符合人类认知规律，注重以学生为主体，在培养学生的专业能力的同时，也提高了学生的通用能力。

6 加强实践教学

计算机硬件教育的实践性非常强。多年来，虽然计算机硬件特别是CPU的发展速度从几年一代已经发展到几个月一代，但是由于实验条件的限制，计算机硬件的实验教学却远远落后于计算机技术的发展。目前计算机硬件教学中实践教学的时间过少，而且验证性实验占绝大多数，造成学生硬件动手能力普遍低下，其创造力无法得到训练[5]。其客观原因是缺乏足够的物质条件，尤其是许多地方院校硬件实验设施匮乏陈旧，甚至不能应付基本的验证实验，更谈不上开展综合性、设计性实验以及自主性创新实验；而其主观原因是实践能力在考试评价体系中所占比例过小，实验指导教师的工作积极性不高，指导能力也有限。因此，要加强计算机硬件实验教学，就必须在思想上重视，并从实验室建设、实验师资培养以及实践能力考核等方面采取有力措施予以保证。

7 结束语

本文针对地方院校的实际情况以及硬件课程教学中出现的典型问题，构建了分层次的硬件课程教学体系，并在各层次上整合优化了课程内容，通过丰富教学手段和加强实践教学等方面的有力措施，对地方院校计算机硬件类课程教学进行了改革与实践，取得了良好的效果。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会．中国计算机本科专业发展战略研究报告[J]. 中国大学教学, 2005, (5):7-10.

[2] 唐志敏. 龙芯1号通用CPU芯片的研制[J]. 中国科学院院刊, 2002,(6):437-439.

[3] 宋人杰,周欣欣,牛斗. 计算机专业硬件系列课程教学改革探讨[J]. 东北电力大学学报. 2007, 27(5): 30-33.