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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)視屏顯示終端操作人員健康影響
【中圖分類號(hào)】R4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1671-8801（2013）04-0033-02
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)使用率不斷提高，接觸計(jì)算機(jī)視屏顯示終端（visual display terminal，以下簡(jiǎn)稱VDT）的人越來(lái)越多。因此，VDT對(duì)操作人員健康的影響已引起國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的關(guān)注。國(guó)內(nèi)許多學(xué)者對(duì)VDT作業(yè)是否會(huì)導(dǎo)致操作者的不良影響也進(jìn)行了大量的流行病學(xué)研究，現(xiàn)就我國(guó)近年來(lái)關(guān)于VDT作業(yè)對(duì)操作者健康影響的研究結(jié)果綜述如下。
1VDT作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生學(xué)調(diào)查
VDT構(gòu)造可發(fā)射低能量的X射線和低頻、甚低頻電磁場(chǎng)。眾所周知，X射線對(duì)人體有不良的影響，然而據(jù)文獻(xiàn)[1]報(bào)道，至今從VDT屏幕正面測(cè)得的X射線劑量很低，僅為1/10職業(yè)照射的容許劑量。另有許多學(xué)者對(duì)VDT作業(yè)場(chǎng)所的電離輻射，電磁輻射進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果都大大低于現(xiàn)行的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[2-4]，而CO.2濃度明顯低于對(duì)照組（P
2VDT對(duì)作為業(yè)人員健康的影響
2.1對(duì)眼睛的影響。VDT對(duì)操作者眼睛的影響主要表現(xiàn)為視物模糊、眼痛、眼脹、眼干及視力下降等[7-10]。其原因是VDT操作人員的眼睛每天在熒屏、資料、鍵盤間頻繁移動(dòng)，兩眼在各視點(diǎn)的亮度及視距的頻繁變化中過(guò)度調(diào)節(jié)，很易造成視覺疲勞。VDT顯示器圖象的穩(wěn)定性、分辨率、色彩、亮度、對(duì)比度等影響也很大，室內(nèi)照度不足，反光，眩目、操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等也有關(guān)。曾明等[4]研究還發(fā)現(xiàn)，觀察組作業(yè)人員眼晶狀體渾濁與對(duì)照組相比有非常顯著性差性異（P
2.2對(duì)神經(jīng)行為功能的影響。長(zhǎng)期從事VDT作業(yè)的人員常出現(xiàn)頭痛、易疲倦、失眠、多夢(mèng)、乏力等神經(jīng)衰弱綜合癥[3，4]。賈莉等[3]認(rèn)為作業(yè)場(chǎng)所CO.2濃度超標(biāo)、風(fēng)速、照度未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)及長(zhǎng)期高度的精神緊張是引起作業(yè)人員不適癥狀的主要原因。因此，加強(qiáng)操作室內(nèi)通風(fēng)換氣，提高室內(nèi)陰離子濃度，降低陽(yáng)離子的濃度是防止VDT作業(yè)人員發(fā)生神經(jīng)衰弱綜合癥的重要措施。王文靜等[5]研究結(jié)果表明，隨著平均每周接觸VDT作業(yè)的延長(zhǎng)，作業(yè)人員的職業(yè)滿意度及工作生活質(zhì)量均降低，提示每周上機(jī)時(shí)間以不超過(guò)30小時(shí)為宜。
2.3對(duì)骨骼、肌肉的影響。VDT操作者常需采取前傾和手臂懸空姿勢(shì)進(jìn)行操作，長(zhǎng)期操作就會(huì)導(dǎo)致頸、肩、上背、臂、碗和腰部骨骼肌過(guò)度緊張，造成關(guān)節(jié)及其附著肌肉的慢性勞損、發(fā)生純痛和頸僵直，活動(dòng)受限，頸肌有局部性壓痛點(diǎn)，肱二頭肌和三頭肌反射遲鈍，稱“職業(yè)性頸肩腕綜合癥”[12]。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)[6，11]，觀察組主訴背痛、肩關(guān)節(jié)、頸關(guān)節(jié)痛的發(fā)病率明顯高于對(duì)照組（P
2.4對(duì)女性生殖機(jī)能的影響。
2.4.1對(duì)月經(jīng)的影響。大量資料表明[1，7，11，13，14]，長(zhǎng)期從事VDT作業(yè)的女工出現(xiàn)月經(jīng)紊亂、痛經(jīng)、經(jīng)前緊張的發(fā)生率明顯高于對(duì)照組，而且，其發(fā)生率有隨每周作業(yè)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的趨勢(shì)。綜合各調(diào)查者的調(diào)查結(jié)果，認(rèn)為出現(xiàn)這種結(jié)果與VDT作業(yè)中存在多種職業(yè)危害因素的聯(lián)合作用有關(guān)，具體有：①工作環(huán)境的空調(diào)因素。有人認(rèn)為低溫引起婦女神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)紊亂更為明顯。②工效學(xué)因素。長(zhǎng)時(shí)間的坐位可使下肢和盆腔的血液循環(huán)不暢，可能造成月經(jīng)紊亂。③職業(yè)緊張因素。精神高度緊張、心理負(fù)荷大，加之視覺、骨骼肌各器官組織緊張度過(guò)大，長(zhǎng)期作用必將影響到激素的代謝，從而導(dǎo)到月經(jīng)周期的紊亂。④VDT的極低電磁場(chǎng)可能對(duì)女性月經(jīng)有影響，但此結(jié)論尚需進(jìn)一步探討。
2.4.2對(duì)妊娠經(jīng)過(guò)及結(jié)局。VDT作業(yè)是否可導(dǎo)致操作女工不良妊娠結(jié)局（如自然流產(chǎn)、畸胎、死胎、妊娠貧血、妊高癥等）目前各研究結(jié)果尚不一致。翁詩(shī)君等[15]對(duì)254名VDT操作人員程序員進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)接觸組妊娠合并貧血、自然流產(chǎn)的發(fā)生率高于對(duì)照組（P
關(guān)鍵詞：課程體系建設(shè)；計(jì)算機(jī)硬件；教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）09-00××-××
在當(dāng)前高校計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生中普遍存在這樣的問(wèn)題：對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程的學(xué)習(xí)不感興趣；認(rèn)為有些計(jì)算機(jī)硬件課程很抽象，不知道怎樣才能學(xué)好；與已經(jīng)從事計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)的畢業(yè)的同學(xué)交流后，認(rèn)為學(xué)校對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程的設(shè)置不合理，對(duì)將來(lái)從事計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)幫助不大，而對(duì)將來(lái)從事計(jì)算機(jī)技術(shù)開發(fā)幫助很大的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程學(xué)校反而不重視，教學(xué)時(shí)間太短，沒有深入地教學(xué)；④教學(xué)方式缺乏對(duì)本科學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)。學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件課程的學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果差。高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生中重視軟件課程的學(xué)習(xí)，而輕視硬件課程的學(xué)習(xí)，其結(jié)果是許多學(xué)生的硬件能力比較差，不能勝任計(jì)算機(jī)硬件方面的技術(shù)設(shè)計(jì)。因此，對(duì)于如何設(shè)置計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程，已成為我們要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科除了具有較強(qiáng)的科學(xué)性外，還具有較強(qiáng)的工程性，因此，它是一門科學(xué)性與工程性并重的學(xué)科。如何合理地調(diào)整計(jì)算機(jī)硬件課程設(shè)置，為計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生將來(lái)從事計(jì)算機(jī)硬件方面的相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)奠定具有發(fā)展?jié)摿Φ幕A(chǔ)，是擺在計(jì)算機(jī)專業(yè)老師面前的一個(gè)重要問(wèn)題。計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)開發(fā)時(shí)，普遍感到所掌握的計(jì)算機(jī)理論知識(shí)與實(shí)際工作能力存在不足。主要體現(xiàn)在沒有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)；缺乏項(xiàng)目的開發(fā)能力；缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；缺乏與同事溝通方法。如何在計(jì)算機(jī)本科生教育階段培養(yǎng)和提高學(xué)生的素質(zhì)與能力，是老師重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師就是向?qū)W生傳播知識(shí)。而在現(xiàn)代教學(xué)模式中，教師不僅向?qū)W生傳播知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為培養(yǎng)21世紀(jì)計(jì)算機(jī)硬件高技術(shù)人才就必須加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算機(jī)硬件創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷完善計(jì)算機(jī)硬件課程教學(xué)改革專業(yè)課程體系建設(shè)。
為此，本文針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程設(shè)置存在的問(wèn)題，根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)各研究方向?qū)τ?jì)算機(jī)硬件課程建設(shè)，構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)硬件課程體系建設(shè)，對(duì)本科生教學(xué)方式教學(xué)改革，培養(yǎng)本科生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)進(jìn)行研究。
一、計(jì)算機(jī)硬件課程體系建設(shè)
（一）充分認(rèn)識(shí)計(jì)計(jì)算機(jī)硬件課程建設(shè)的重要性
計(jì)算機(jī)硬件及應(yīng)用技術(shù)已是IT領(lǐng)域不可缺少的支柱技術(shù)，已經(jīng)廣泛滲透到移動(dòng)通訊、消費(fèi)電子、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制和軍事國(guó)防等各行各業(yè)，無(wú)時(shí)無(wú)處不在影響每個(gè)現(xiàn)代人的生活。能夠綜合應(yīng)用軟件和硬件，系統(tǒng)研發(fā)的工程師成為計(jì)算機(jī)行業(yè)最為緊俏的人才，其培養(yǎng)也越來(lái)越受到高校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)與培訓(xùn)中心的重視。
（二）計(jì)算機(jī)硬件課程體系建立
ACM和IEEE-CS共同推出了Computing Curricula 2001，系統(tǒng)地列出在計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的課程，我們以此為藍(lán)本，并根據(jù)我院在計(jì)算機(jī)硬件研究領(lǐng)域和研究方向，建立計(jì)算機(jī)硬件課程體系中的主干課程：《計(jì)算機(jī)原理與匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，講授計(jì)算機(jī)組織和工作原理，以及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》，講授微型計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)、基本組成、體系結(jié)構(gòu)和工作模式；《計(jì)算機(jī)控制》，講授計(jì)算機(jī)控制的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)技術(shù)；《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》，講授單片機(jī)工作原理和編程方法、嵌入式系統(tǒng)基本概念和設(shè)計(jì)技術(shù)移植；《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》，講授計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本思想、基本概念、設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法與評(píng)價(jià)分析方法。由這5門課程構(gòu)成計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程體系。
當(dāng)今計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)在成熟和穩(wěn)定的同時(shí)，要不斷加入新的內(nèi)容和新的技術(shù)。為此，必須對(duì)主干課程設(shè)計(jì)其課程的主線，并沿主線更新教學(xué)內(nèi)容、突出新技術(shù)。
二、改進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
人類具有學(xué)習(xí)的自然傾向或?qū)W習(xí)的內(nèi)在潛能，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者內(nèi)在潛能的發(fā)揮。所以教學(xué)的任務(wù)是為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)的一種有利于學(xué)生學(xué)習(xí)潛能發(fā)揮的情境。教師不應(yīng)該采用權(quán)威式的教學(xué)方式，不應(yīng)采用強(qiáng)制式的指導(dǎo)教學(xué)。教學(xué)活動(dòng)是教師和學(xué)生共同活動(dòng)的過(guò)程，教師在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著設(shè)計(jì)，主持，調(diào)整教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。學(xué)生是教學(xué)過(guò)程中認(rèn)識(shí)活動(dòng)的主體。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，發(fā)揮著教師的主導(dǎo)作用。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)硬件；安全性；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）08-0125-01
1 計(jì)算機(jī)硬件
計(jì)算機(jī)硬件通常來(lái)講，主要是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各類由電子、機(jī)械和關(guān)電元件組成的物理部分。這些物理部分按照一定的功能要求，組合成為了一個(gè)具備一定能力的基礎(chǔ)部件。而這些基礎(chǔ)部件通過(guò)有機(jī)統(tǒng)一的整合，就成為了計(jì)算機(jī)。從部件基本構(gòu)成來(lái)看，計(jì)算機(jī)一般由主機(jī)和為外部設(shè)備組成。主機(jī)包含了內(nèi)存、主板、光驅(qū)、cup、擴(kuò)展卡和連接線等部分，外部設(shè)備主要包括了鍵盤、鼠標(biāo)以及其他配件。
2 探究計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的發(fā)展過(guò)程
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展具有重要影響。在20世紀(jì)70年代，由于硅片成本較高，因此人們更重視將硅片進(jìn)行簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件的共享。直到20世紀(jì)80年代，人們開始重視提高芯片運(yùn)行速度，直至90年代，人們開始追求計(jì)算機(jī)硬件電力減耗工作。當(dāng)前對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的安全研究不僅包括對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、通信及存儲(chǔ)的安全，還重視對(duì)計(jì)算機(jī)信任、數(shù)字版權(quán)及用戶隱私的安全管理。計(jì)算機(jī)芯片是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的重要組成部分，如果芯片受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，如拒絕服務(wù)、非授權(quán)拷貝及篡改等，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)極大的損傷。非授權(quán)拷貝攻擊方式主要通過(guò)對(duì)芯片信息進(jìn)行復(fù)制，從而獲取芯片副本，篡改則指的是改變芯片等軟件程序代碼，出現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)敏感數(shù)據(jù)被竊取及系統(tǒng)故障等問(wèn)題。當(dāng)前計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心、移動(dòng)通信、嵌入式設(shè)備等計(jì)算機(jī)硬件仍受到物理或軟件的攻擊，因此需要采用新型數(shù)據(jù)加密技術(shù)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件安全性。
3 分析計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全
計(jì)算機(jī)硬件安全的性能基本決定于設(shè)計(jì)階段，目前多樣化設(shè)計(jì)和工程變異等安全方案是提升計(jì)算機(jī)安全性的主要策略，其最大的特征就是能耗小成本低。工程變異的方向是解決c1時(shí)序和芯片老化，其不僅包括了傳統(tǒng)的cMoS技術(shù)，還計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全探究
潘 雄
（武漢市建設(shè)工程設(shè)計(jì)審查辦公室 湖北 武漢 430023）
[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件安全性是計(jì)算機(jī)信息安全系統(tǒng)的重要內(nèi)容。本文簡(jiǎn)要介紹了計(jì)算機(jī)硬件及計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的發(fā)展過(guò)程，分析了計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全與計(jì)算機(jī)硬件O計(jì)安全的措施。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)硬件；安全性；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）08-0125-01包括了納米技術(shù)、光纖技術(shù)和等離子技術(shù)等新興技術(shù)。所以，工程變異在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)安全中得到了十分高效的應(yīng)用。但是，其也會(huì)給計(jì)算機(jī)惡意攻擊檢測(cè)以及一些其他工作帶來(lái)較高的難度。目前，檢測(cè)木馬、設(shè)置全新的安全原語(yǔ)和集成現(xiàn)有芯片已經(jīng)逐漸成為計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的主要研究對(duì)象。就目前計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全工作來(lái)講，對(duì)硬件木馬的處理成為了重點(diǎn)工作。硬件木馬主要針對(duì)一些原始芯片，發(fā)動(dòng)嵌人式或修改式的惡意攻擊行為，給計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息造成泄露或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。在另外一個(gè)方面，不可復(fù)制技術(shù)也是加強(qiáng)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的有效措施。其基于工程變異，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)硬件安全保護(hù)提供優(yōu)良的保障。總的來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全程度直接決定了其在使用過(guò)程中的安全性能，對(duì)其整體安全性做出了硬性的限制。
4 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的措施
4.1 做好內(nèi)置安全確認(rèn)工作
內(nèi)置安全確認(rèn)，主要是在計(jì)算機(jī)芯片的測(cè)試和制造過(guò)程中運(yùn)用PUF（Physical Unclonable Functions）技術(shù)和EPIC（Ending Piracyof Integrated Circuits）技術(shù)通過(guò)電路設(shè)計(jì)方式來(lái)保護(hù)硬件IP。計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)置保護(hù)的流程工作大體如下：原始設(shè)計(jì)好的IC在IC制造廠采用PUF技術(shù)后得到芯片變異了的PUFID，經(jīng)過(guò)EDA工具編譯后得到物理版圖，先前得到的PUFID與加密后的IC數(shù)據(jù)信息合成得到校驗(yàn)密鑰，接著可以在IC的物理版圖中預(yù)先選擇關(guān)鍵區(qū)域，將校驗(yàn)密鑰加密后的驗(yàn)證模塊附加在原始設(shè)計(jì)好生成保護(hù)的IC版圖，最終用于IC產(chǎn)品制造。這樣在充分了解內(nèi)置保護(hù)工作之后，相關(guān)的工作人員可以做好確認(rèn)內(nèi)置安全工作，保證計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全性。
4.2 做好外置輔助安全的檢測(cè)工作
目前外置輔助安全的監(jiān)測(cè)工作主要采用RAS技術(shù)進(jìn)行，依靠可信的密鑰管理部產(chǎn)生公開密鑰和私用密鑰。公開密鑰主要是加密芯片的數(shù)據(jù)信息并將其集成儲(chǔ)存到標(biāo)簽電路中，私用密鑰主要儲(chǔ)存在密鑰儲(chǔ)存器里，而密鑰儲(chǔ)存器主要用于外置輔助安全的檢測(cè)。此外，安全驗(yàn)證芯片也是用于檢測(cè)外置輔助安全的。檢測(cè)時(shí)，密鑰儲(chǔ)存器主要經(jīng)RFID讀取芯片上集成的標(biāo)簽電路的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而通過(guò)安全驗(yàn)證芯片的檢測(cè)來(lái)檢測(cè)芯片。
4.3 研發(fā)計(jì)算機(jī)硬件時(shí)重視安全設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)過(guò)程中，不單單要注意技術(shù)層面的保護(hù)檢測(cè)，更要注意其他方面的問(wèn)題，比如設(shè)計(jì)理念、工作側(cè)重點(diǎn)和設(shè)計(jì)人員等。在計(jì)算機(jī)硬件的研發(fā)進(jìn)行時(shí)，質(zhì)量和性能得到保障的前提下需要注意加強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)人員對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件安全性能的注重，從內(nèi)置和外置入手，做好安全設(shè)計(jì)，形成計(jì)算機(jī)硬件安全性評(píng)估機(jī)制，做好對(duì)硬件安全性能的評(píng)估，同時(shí)從輸入、存儲(chǔ)和輸出設(shè)備三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)解決隱患。
4.4 在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全中重視創(chuàng)新技術(shù)
計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)之所以會(huì)出現(xiàn)較多的問(wèn)題，是由于計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展滯后，適應(yīng)不了時(shí)代的發(fā)展。因此，需要注重創(chuàng)新技術(shù)，完善并發(fā)展現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)完善不足之處。同時(shí)，建立起完整的計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)系統(tǒng)，做好計(jì)算機(jī)硬件各部分的有機(jī)結(jié)合，加強(qiáng)各技術(shù)的協(xié)助。此外，還需要開展新型的計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)，可以將微生物理論、光學(xué)理論和量子理論應(yīng)用到計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)中，這樣才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件安全性能的快速提升。
5 結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)硬件安全是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保障，我們需要重視計(jì)算機(jī)安全檢測(cè)設(shè)備的研究，從計(jì)算機(jī)內(nèi)置安全管理及外置輔安全檢測(cè)方面，制定合理有效的計(jì)算機(jī)硬件檢測(cè)方案，不斷提升計(jì)算機(jī)安全性能，推動(dòng)我國(guó)計(jì)算機(jī)信息安全系統(tǒng)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭傳寶.計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全探究[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（10）：00109.
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；硬件組裝；方法分析；教學(xué)實(shí)踐
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)也在不斷進(jìn)步。而且，計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)作為學(xué)校計(jì)算機(jī)教學(xué)的主要內(nèi)容之一，其不僅能夠?qū)W(xué)生更好地了解構(gòu)成計(jì)算機(jī)的零件的性能有很大的幫助，也能夠讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)各零件的工作原理及作用有充分的認(rèn)識(shí)。這也可以幫助學(xué)生真正掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝方法和維修技術(shù)。
1.計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐容易出現(xiàn)的問(wèn)題
計(jì)算機(jī)硬件組裝方法的教學(xué)可以使學(xué)生更好地了解計(jì)算機(jī)的工作原理及計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，也可以使學(xué)生具備獨(dú)立處理一些硬件問(wèn)題的能力，這也為學(xué)生未來(lái)參加工作打下了一定的基礎(chǔ)。然而，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)使用的特殊原理，教師在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝方法實(shí)踐教學(xué)的時(shí)候，很容易出現(xiàn)一些問(wèn)題。比如教學(xué)課時(shí)較少。部分學(xué)校在安排計(jì)算機(jī)教學(xué)課時(shí)的時(shí)候，往往認(rèn)為硬件組裝方法的教學(xué)不是十分重要，所以，在安排教學(xué)課時(shí)的時(shí)候一般安排的比較少，這很容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的時(shí)候沒辦法真正掌握這些知識(shí)，且對(duì)這些知識(shí)也沒有充分的了解，從而使學(xué)生不能真正的掌握這項(xiàng)技術(shù)；教學(xué)內(nèi)容不夠新穎，且較為枯燥，學(xué)校在安排硬件組裝方法這方面的教學(xué)內(nèi)容的時(shí)候，一般安排的是一些理論知識(shí)，無(wú)法使學(xué)生將所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中去；由于教師的工作內(nèi)容較為繁瑣，不僅要對(duì)計(jì)算機(jī)不同硬件的不同性能進(jìn)行詳細(xì)講述，而且也要講述一些與計(jì)算機(jī)硬件有關(guān)的知識(shí)；教學(xué)實(shí)踐所需要使用的經(jīng)費(fèi)不夠充足，這個(gè)問(wèn)題會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件組裝方法的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生極大的影響。
2.對(duì)硬件組裝方法進(jìn)行教學(xué)的措施
2.1準(zhǔn)備工作的落實(shí)
在開展計(jì)算機(jī)硬件組裝方法實(shí)踐教學(xué)前，教師需要進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作，比如準(zhǔn)備一些組裝計(jì)算機(jī)硬件可能會(huì)用到的鉗子、綁帶、螺絲刀等工具。同時(shí)，教師還需要對(duì)學(xué)生所需要使用到的設(shè)備進(jìn)行靜電消除處理，比如接觸水管等。在組裝計(jì)算機(jī)硬件之前，教師需要為學(xué)生介紹一些具體要求，比如，計(jì)算機(jī)零件之間不可以互相接觸到，且學(xué)生在使用零件的時(shí)候要輕拿輕放，同時(shí)，要固定計(jì)算機(jī)主板，以免在組裝計(jì)算機(jī)硬件的時(shí)候會(huì)造成主板的損壞。
2.2使用輔助教學(xué)方法
由于當(dāng)前學(xué)校計(jì)算機(jī)硬件組裝方法教學(xué)所需要使用的資源較為缺乏，所以，學(xué)校應(yīng)該使用一些輔助教學(xué)方法來(lái)開展計(jì)算機(jī)硬件組裝方法教學(xué)，比如虛擬系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)硬件組裝方法教學(xué)過(guò)程中使用虛擬系統(tǒng)，不但能夠有效地降低教學(xué)成本，也能夠使學(xué)生隨時(shí)練習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)，這也為學(xué)生組裝技術(shù)的提高提供了很大的幫助。現(xiàn)如今學(xué)校所使用的虛擬系統(tǒng)的模擬能力越來(lái)越好，其可以將計(jì)算機(jī)主板、顯卡、處理器等零件利用圖形的形式進(jìn)行展現(xiàn)，且可以使所有的硬件都和實(shí)際使用的相同，這極大的降低了學(xué)校的教學(xué)成本。盡管學(xué)校在建立虛擬系統(tǒng)的時(shí)候可能會(huì)消耗極長(zhǎng)的時(shí)間，但是如果虛擬系統(tǒng)建好并真正投入使用，不僅會(huì)對(duì)教學(xué)成本起到很好地降低作用，也能夠節(jié)省維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的費(fèi)用，同時(shí)，也可以有效地避免學(xué)生破壞計(jì)算機(jī)硬件的現(xiàn)象出現(xiàn)，而且，在虛擬系統(tǒng)中練習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)的效果和現(xiàn)實(shí)中練習(xí)的效果是一樣的。虛擬系統(tǒng)的使用也是計(jì)算機(jī)教學(xué)變得十分簡(jiǎn)便，學(xué)生不再需要搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只要帶一個(gè)U盤就可以練習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)。
2.3建立實(shí)驗(yàn)室
一般情況下，教師在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)教學(xué)的時(shí)候，很容易對(duì)計(jì)算機(jī)硬件造成損壞，這是因?qū)W生操作不當(dāng)所造成的，這也使學(xué)校的教學(xué)成本被極大的增加了。另外，因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的生活條件不一樣，所以，并不是所有的學(xué)生都能夠有自己的計(jì)算機(jī)。因此，學(xué)校應(yīng)該建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，以便使學(xué)生更好地練習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)，且這里說(shuō)的實(shí)驗(yàn)室不是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室，而是虛擬的實(shí)驗(yàn)室。在建立虛擬實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，教師需要對(duì)計(jì)算機(jī)硬件各個(gè)型號(hào)的使用情況進(jìn)行調(diào)查，且需要對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的功能及特性有很好的了解，并制作成報(bào)告，以便在建立模型的時(shí)候使用。此外，學(xué)校還可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室里加入多媒體技術(shù)，以便利用播放動(dòng)畫的方式使學(xué)生更好地了解計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)。虛擬實(shí)驗(yàn)室的使用與真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的使用相比，虛擬實(shí)驗(yàn)室所取得的教學(xué)成果較高，這是因?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)室可以有效地避免一些不必要的因素對(duì)學(xué)生產(chǎn)生影響，也可以避免學(xué)生出現(xiàn)操作失誤現(xiàn)象。然而，虛擬實(shí)驗(yàn)室也存在一些問(wèn)題，比如教師制作動(dòng)畫的時(shí)間在其備課時(shí)間中所占的比例較大，這也使教師的工作內(nèi)容變得更加繁瑣。
2.4給學(xué)生提供練習(xí)機(jī)會(huì)
學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)的時(shí)候，學(xué)校應(yīng)該給與一定的支持，為其提供一些進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)的機(jī)會(huì)，以便使其更好地掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)。另外，在練習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生的練習(xí)給與一定的指導(dǎo)，但要確保學(xué)生是獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝操作。這可以使學(xué)生更好地對(duì)理論知識(shí)和實(shí)際操作進(jìn)行相互印證，以便更好地掌握這門技術(shù)，從而使其成為一個(gè)具備較高專業(yè)水平和綜合能力的人才。同時(shí)，學(xué)校也可以和企業(yè)合作，將組裝技術(shù)較好的學(xué)生選送到企業(yè)中，這也可以有效地解決學(xué)生的就業(yè)問(wèn)題。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，學(xué)校在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，以便更好地提升學(xué)校的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)，為學(xué)生建立更優(yōu)秀的學(xué)習(xí)氛圍。而在教學(xué)過(guò)程中，教師不僅需要重視計(jì)算機(jī)虛擬系統(tǒng)的使用，以便更好地降低學(xué)校的教學(xué)成本，也要重視教學(xué)方法的創(chuàng)新，并依據(jù)實(shí)際教學(xué)狀況來(lái)制定教學(xué)方案，以便對(duì)教師的教學(xué)水平進(jìn)行有效提高，同時(shí)，為學(xué)生增加練習(xí)計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)的機(jī)會(huì)，以確保學(xué)生能夠真正掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]肖蘇.計(jì)算機(jī)硬件組裝教學(xué)方法初探[J].無(wú)線互聯(lián)科技.2012，5.
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件 設(shè)計(jì)安全 策略分析
中圖分類號(hào)：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）04-0000-00
當(dāng)下我國(guó)計(jì)算機(jī)軟件相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速，但是計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展卻相對(duì)滯后，尤其是在硬件設(shè)計(jì)安全方面存在的問(wèn)題還是比較多的。只要保證計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全，就能加快計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展速度，盡快與軟件發(fā)展齊步。
1 計(jì)算機(jī)硬件安全的概述
計(jì)算機(jī)硬件安全的關(guān)鍵點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息安全，而信息安全主要是保密、實(shí)用和集成三個(gè)方位建成的一個(gè)安全體系。做好信息安全，就是需要引導(dǎo)用戶掌握使用產(chǎn)品的方法，進(jìn)而保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息安全。從計(jì)算機(jī)硬件安全的發(fā)展史來(lái)看，計(jì)算機(jī)硬件安全是以集成電路為主的集芯片設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和工程技術(shù)設(shè)計(jì)于一體的安全系統(tǒng)。常采用的應(yīng)用和技術(shù)主要有數(shù)據(jù)中心、通信系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等。
2 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全現(xiàn)狀分析
2.1 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全發(fā)展現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)硬件通常是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各類電子和機(jī)械以及電元件組成的物理部件。計(jì)算機(jī)硬件的安全問(wèn)題大體上有三類，問(wèn)題源也相應(yīng)的有三類：輸入設(shè)備、儲(chǔ)存介質(zhì)和輸出設(shè)備。輸入設(shè)備帶來(lái)的安全問(wèn)題具體有輸入信息數(shù)據(jù)造成的安全問(wèn)題和輸入時(shí)非法操作兩種情況。前者主要是指輸入的信息數(shù)據(jù)可能有木馬病毒等，引起本身計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的信息數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)增大；后者主要會(huì)引起計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息遭到破壞等問(wèn)題。儲(chǔ)存介質(zhì)帶來(lái)的安全問(wèn)題主要是指計(jì)算機(jī)的儲(chǔ)存介質(zhì)本身不能對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息形成安全保護(hù)層，對(duì)暴力破壞和非法拷貝等不合法操作沒有抵抗力。輸出設(shè)備帶來(lái)的安全問(wèn)題主要是存在一部分的輸出設(shè)備具備記憶功能，會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)信息或操作動(dòng)作進(jìn)行復(fù)制，給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)帶來(lái)較大的風(fēng)險(xiǎn)。總之，計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全現(xiàn)狀還是較為嚴(yán)峻的，有較多問(wèn)題亟待解決。
2.2 計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全分析
計(jì)算機(jī)硬件安全絕大部分取決于硬件的設(shè)計(jì)，多樣設(shè)計(jì)是當(dāng)下提升計(jì)算機(jī)硬件安全性能的主要手段，主要用來(lái)降低成本減少能量損耗。此外，工程變異中的CMOS技術(shù)和離子技術(shù)也廣泛應(yīng)用到提升計(jì)算機(jī)硬件的安全上，解決芯片老化等問(wèn)題。但是這些都無(wú)法檢測(cè)木馬病毒。目前的硬件安全設(shè)計(jì)主要是以處理硬件木馬為主的。硬件木馬主要攻擊原始芯片，對(duì)其進(jìn)行修改惡意破壞行為。同時(shí)，不可復(fù)制技術(shù)也提高了計(jì)算機(jī)硬件的安全系數(shù)。總之，計(jì)算機(jī)硬件在設(shè)計(jì)階段的安全性設(shè)計(jì)決定了計(jì)算機(jī)在以后運(yùn)行時(shí)的硬件安全性。
3 計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全的策略分析
3.1 做好內(nèi)置安全確認(rèn)工作
內(nèi)置安全確認(rèn)，主要是在計(jì)算機(jī)芯片的測(cè)試和制造過(guò)程中運(yùn)用PUF（Physical Unclonable Functions）技術(shù)和EPIC（Ending Piracy of Integrated Circuits）技術(shù)通過(guò)電路設(shè)計(jì)方式來(lái)保護(hù)硬件IP。計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)置保護(hù)的流程工作大體如下：原始設(shè)計(jì)好的IC在IC制造廠采用PUF技術(shù)后得到芯片變異了的PUF ID，經(jīng)過(guò)EDA工具編譯后得到物理版圖，先前得到的PUF ID與加密后的IC數(shù)據(jù)信息合成得到校驗(yàn)密鑰，接著可以在IC的物理版圖中預(yù)先選擇關(guān)鍵區(qū)域，將校驗(yàn)密鑰加密后的驗(yàn)證模塊附加在原始設(shè)計(jì)好生成保護(hù)的IC版圖，最終用于IC產(chǎn)品制造。這樣在充分了解內(nèi)置保護(hù)工作之后，相關(guān)的工作人員可以做好確認(rèn)內(nèi)置安全工作，保證計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)安全性。
3.2 檢測(cè)外置輔助安全
目前外置輔助安全的監(jiān)測(cè)工作主要采用RAS技術(shù)進(jìn)行，依靠可信的密鑰管理部產(chǎn)生公開密鑰和私用密鑰。公開密鑰主要是加密芯片的數(shù)據(jù)信息并將其集成儲(chǔ)存到標(biāo)簽電路中，私用密鑰主要儲(chǔ)存在密鑰儲(chǔ)存器里，而密鑰儲(chǔ)存器主要用于外置輔助安全的檢測(cè)。此外，安全驗(yàn)證芯片也是用于檢測(cè)外置輔助安全的。檢測(cè)時(shí)，密鑰儲(chǔ)存器主要經(jīng)RFID讀取芯片上集成的標(biāo)簽電路的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而通過(guò)安全驗(yàn)證芯片的檢測(cè)來(lái)檢測(cè)芯片。
3.3 在計(jì)算機(jī)硬件研發(fā)中注重安全設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)過(guò)程中，不單單要注意技術(shù)層面的保護(hù)檢測(cè)，更要注意其他方面的問(wèn)題，比如設(shè)計(jì)理念、工作側(cè)重點(diǎn)和設(shè)計(jì)人員等。在計(jì)算機(jī)硬件的研發(fā)進(jìn)行時(shí)，質(zhì)量和性能得到保障的前提下需要注意加強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)人員對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件安全性能的注重，從內(nèi)置和外置入手，做好安全設(shè)計(jì)，形成計(jì)算機(jī)硬件安全性評(píng)估機(jī)制，做好對(duì)硬件安全性能的評(píng)估，同時(shí)從輸入、存儲(chǔ)和輸出設(shè)備三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)解決隱患。
3.4 在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全中注重創(chuàng)新技術(shù)
計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)之所以會(huì)出現(xiàn)較多的問(wèn)題，是由于計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展滯后，適應(yīng)不了時(shí)代的發(fā)展。因此，需要注重創(chuàng)新技術(shù)，完善并發(fā)展現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)完善不足之處。同時(shí)，建立起完整的計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)系統(tǒng)，做好計(jì)算機(jī)硬件各部分的有機(jī)結(jié)合，加強(qiáng)各技術(shù)的協(xié)助。此外，還需要開展新型的計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)，可以將微生物理論、光學(xué)理論和量子理論應(yīng)用到計(jì)算機(jī)硬件安全技術(shù)中，這樣才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件安全性能的快速提升。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，計(jì)算機(jī)硬件的種類較多，存在著較大的差異，需要根據(jù)各自的安全問(wèn)題采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q策略、因此，在計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)中，需要在技術(shù)層面上確認(rèn)好內(nèi)置安全和檢測(cè)好外置輔助安全，同時(shí)注重形成安全保護(hù)的設(shè)計(jì)理念，研發(fā)工作側(cè)重安全保護(hù)，創(chuàng)新計(jì)算機(jī)硬件的安全設(shè)計(jì)技術(shù)，最終高效促進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件的安全性能提高。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；虛擬仿真
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）33-0210-02
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是指通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)實(shí)中的一些實(shí)驗(yàn)或者操作進(jìn)行仿真處理，使現(xiàn)實(shí)中的一些難度大或成本高的操作或者實(shí)驗(yàn)通過(guò)虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)完成。如對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的測(cè)試、開發(fā)以及相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)等等，通過(guò)虛擬技術(shù)，能有效地將計(jì)算機(jī)硬件的相關(guān)功能、特性以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試直觀地展現(xiàn)在人們面前，從而有效提升計(jì)算機(jī)硬件的實(shí)驗(yàn)和操作效率。
1 虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)概述
虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)又稱為計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，主要通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，將一些難度大或者成本高的操作和實(shí)驗(yàn)利用現(xiàn)代科技置于計(jì)算機(jī)中進(jìn)行完成。從而制造出一些直觀的集視覺、聽覺以及觸覺的虛擬環(huán)境，讓用戶身臨其境地進(jìn)行感受與操作。虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，主要是對(duì)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的測(cè)試、開發(fā)以及相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)等等，通過(guò)虛擬技術(shù)，能有效地將計(jì)算機(jī)硬件的相關(guān)功能、特性以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試直觀地展現(xiàn)在人們面前，從而有效提升計(jì)算機(jī)硬件的實(shí)驗(yàn)和操作效率。通過(guò)虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將計(jì)算機(jī)中一些復(fù)雜的在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不能直觀操作或者操作繁復(fù)的過(guò)程置于虛擬環(huán)境進(jìn)行操作，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)仿真的效果。
2 虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建
虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建首先必須構(gòu)建一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。虛擬顯示系統(tǒng)主要包括以下一個(gè)方面，具體如下圖1所示：
2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)
虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建，離不開虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)，計(jì)算機(jī)硬件開發(fā)平臺(tái)具有一套高性能的圖象生成和處理系統(tǒng)。硬件虛擬開發(fā)平臺(tái)是整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的核心。其主要負(fù)責(zé)整個(gè)VR場(chǎng)景的開發(fā)、運(yùn)算、生成，是整個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)最基本的物理平臺(tái)，同時(shí)連接和協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的其他各個(gè)子系統(tǒng)的工作和運(yùn)轉(zhuǎn)，與他們共同組成一個(gè)完整的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。
2.2 虛擬仿真交互系統(tǒng)
多自由度實(shí)時(shí)交互是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最本質(zhì)的特征和要求之一，也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的精髓，離開實(shí)時(shí)交互，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用將失去其存在的價(jià)值和意義，這也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與三維動(dòng)畫和多媒體應(yīng)用的最根本的區(qū)別。在虛擬現(xiàn)實(shí)交互應(yīng)用中通常會(huì)借助于一些面向特定應(yīng)用的特殊虛擬外設(shè)，它們主要是6自由度虛擬交互系統(tǒng)，比如：力或觸覺反饋系統(tǒng)、數(shù)據(jù)手套、位置跟蹤器或6自由度空間鼠標(biāo)、操縱桿等等。
2.3 虛擬三維顯示系統(tǒng)
在虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常有多種顯示系統(tǒng)或設(shè)備，比如：大屏幕監(jiān)視器、頭盔顯示器、立體顯示器和虛擬三維投影顯示系統(tǒng)，而虛擬三維投影顯示系統(tǒng)則是目前應(yīng)用最為廣泛的系統(tǒng)，因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)要求應(yīng)用系統(tǒng)具備沉浸性，而在這些所有的顯示系統(tǒng)或設(shè)備中，虛擬三維投影顯示系統(tǒng)是最能滿足這項(xiàng)功能要求的系統(tǒng)，因此，該種系統(tǒng)也最受廣大專業(yè)仿真用戶的歡迎。虛擬三維投影顯示系統(tǒng)是目前國(guó)際上普遍采用的虛擬現(xiàn)實(shí)和視景仿真實(shí)現(xiàn)手段和方式，也是一種最典型、最實(shí)用、最高級(jí)別的投入型虛擬現(xiàn)實(shí)顯示系統(tǒng)。這些高度逼真三維顯示系統(tǒng)的高度臨場(chǎng)感和高度參與性最終使參與者真正實(shí)現(xiàn)與虛擬空間的信息交流與現(xiàn)實(shí)構(gòu)想。
3 虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用
3.1 虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中的應(yīng)用
在計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)的教學(xué)中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將硬件的一些特性、功能、組裝過(guò)程等等各種內(nèi)容設(shè)計(jì)成各種圖形、動(dòng)畫、聲音等信息，從而將這些信息在多媒體等工具中進(jìn)行展現(xiàn)，讓學(xué)生們?cè)谥庇^的畫面下對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)硬件虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)有著很大的作用，主要體現(xiàn)在共享性、交互性、表現(xiàn)性等方面。共享性主要是指在制作好的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)課件可以進(jìn)行多元的傳遞和共享，交互性主要是指在課堂上能促使學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)，讓學(xué)生們?cè)谟?jì)算機(jī)硬件知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，身臨其境地對(duì)硬件相關(guān)功能、特性以及組裝過(guò)程進(jìn)行全面的了解和操作。表現(xiàn)性主要是指在硬件教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)虛擬計(jì)算機(jī)平臺(tái)，將計(jì)算機(jī)硬件及其構(gòu)件以及組裝過(guò)程直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生產(chǎn)生即時(shí)的想象性和沉浸感，能有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件的積極性。在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)中，虛擬計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要應(yīng)用在三維課件的制作、硬件組裝的實(shí)踐操作、虛擬實(shí)驗(yàn)室等方面。
3.2 虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)和組裝中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)硬件虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)和組裝中應(yīng)用是比較常見的，計(jì)算機(jī)的各硬件在開發(fā)設(shè)計(jì)中不可能重復(fù)地進(jìn)行現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)操作，這樣的話將浪費(fèi)大量的成本，而通過(guò)虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將計(jì)算機(jī)硬件在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行展示、設(shè)計(jì)和測(cè)試，從而大大降低計(jì)算機(jī)硬件開發(fā)設(shè)計(jì)的成本。比如計(jì)算機(jī)硬件的組裝，其操作性以及直^性非常強(qiáng)，組裝過(guò)程中所涉及的計(jì)算機(jī)硬件非常多，并且計(jì)算機(jī)一些部件的更新速度比較快，而且相應(yīng)的設(shè)備跟進(jìn)有點(diǎn)滯后性，所以對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)往往存在著一定的難度。因此，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件虛擬仿真技術(shù)，將計(jì)算機(jī)各硬件在相關(guān)系統(tǒng)或者軟件中進(jìn)行仿真模擬，以構(gòu)建一個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如利用VRML技術(shù)，使用戶通過(guò)人機(jī)界面，對(duì)計(jì)算機(jī)各硬件在虛擬環(huán)境中展開組裝操作。
其實(shí)，虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)和組裝主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先體現(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)硬件及其各部件的直觀瀏覽上，通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)，讓用戶直觀的觀看和了解計(jì)算機(jī)各硬件及部件。其次，體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)各硬件及其部件的組裝過(guò)程的演示上，通過(guò)計(jì)算機(jī)組裝的演示，讓應(yīng)用者能清楚地了解整個(gè)組裝過(guò)程，對(duì)整個(gè)組裝過(guò)程有一個(gè)整體的把握。最后，對(duì)各硬件的功能和特性及其效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)計(jì)算機(jī)各硬件的功能和特性在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這對(duì)于新開發(fā)和設(shè)計(jì)出來(lái)的硬件性能檢測(cè)有著巨大的幫助作用。
3.3 虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)技術(shù)并不是一層不變的，而是不斷發(fā)展的。新技術(shù)的出現(xiàn)勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備性能的改變，這一定程度上也促使了計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)方法的改變。因此，用戶在計(jì)算機(jī)使用過(guò)程中，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新，其也需要不斷增進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)常識(shí)和技能。比如在計(jì)算機(jī)各硬件設(shè)備出現(xiàn)一些故障時(shí)，用戶應(yīng)該形成一種維護(hù)常識(shí)。同時(shí)，用戶應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)的各硬件及應(yīng)用狀況等知識(shí)進(jìn)行一定的了解，用戶應(yīng)該根據(jù)硬件設(shè)備的技術(shù)更新，而實(shí)時(shí)地改進(jìn)其維護(hù)方法和知識(shí)。而針對(duì)這些知識(shí)的獲得，通過(guò)虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是最有效的方法。
綜上所述，虛擬計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)將計(jì)算機(jī)中一些復(fù)雜的在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不能直觀操作或者操作繁復(fù)的過(guò)程置于虛擬環(huán)境進(jìn)行操作，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)仿真的效果。其在計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)和組裝、計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)中得到更為廣泛的應(yīng)用。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件 日常管理維護(hù) 故障檢修
中圖分類號(hào)：TP307 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）03（b）-0084-02
1 計(jì)算機(jī)硬件的構(gòu)成
在計(jì)算機(jī)硬件當(dāng)中，主要包括控制設(shè)備、運(yùn)算設(shè)備、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、輔助設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等。其中，控制設(shè)備主要對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行指導(dǎo)和控制。運(yùn)算設(shè)備主要是指計(jì)算機(jī)處理器，其作用是對(duì)信息進(jìn)行計(jì)算、加工和整理。攝入設(shè)備主要包括鼠標(biāo)、鍵盤，以及其他一些外接輸入設(shè)備，負(fù)責(zé)將信息輸入和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中。輸出設(shè)備包括聲卡、顯卡、顯示器、掃描儀、打印機(jī)等，通過(guò)這些設(shè)備將信息從計(jì)算機(jī)中輸出出來(lái)。輔助設(shè)備主要包括耳機(jī)、攝像頭、話筒等一些輔助功能的外接設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備主要包括磁盤、優(yōu)盤、硬盤等，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)中的信息。這些設(shè)備共同組成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中相互配合發(fā)生作用，從而支持計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。
2 計(jì)算機(jī)硬件的日常維護(hù)
在計(jì)算機(jī)硬件的日常維護(hù)中，對(duì)于其運(yùn)行環(huán)境應(yīng)當(dāng)加以注意，不能讓其在充滿粉塵的環(huán)境中運(yùn)行和工作，否則將會(huì)極大地?fù)p壞計(jì)算機(jī)電路板。每隔一個(gè)月左右，應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)箱中的灰塵進(jìn)行一次清理。同時(shí)，要注重日常使用中的清潔保持，例如風(fēng)扇、風(fēng)道、插座、接頭、以及集成電路和元器件的引腳等位置，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期清理和檢查。在清潔過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選擇防靜電的清潔工具，防止產(chǎn)生靜電吸附灰塵。如果使用了金屬材質(zhì)的清潔工具，應(yīng)當(dāng)在清潔之前斷開計(jì)算機(jī)電源，同時(shí)做好釋放靜電的措施。在清潔顯示器的時(shí)候，不能使用化學(xué)溶劑、酒精等清潔液，防止破壞顯示器。
計(jì)算機(jī)硬件的存放溫度應(yīng)當(dāng)控制在5℃～40℃之間，在運(yùn)行過(guò)程中，盡量保證15℃～30℃的工作環(huán)境溫度，從而確保計(jì)算機(jī)硬件的安全運(yùn)行。在計(jì)算機(jī)集成電路中，運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，因此要確保風(fēng)扇的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)箱的良好散熱，防止熱量積聚對(duì)硬件造成損害或燒毀。計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)行對(duì)于濕度也有相應(yīng)的要求，如果空氣濕度過(guò)高，將會(huì)加快電器件和線路板的生銹腐蝕，從而接觸不良或短路。如果空氣濕度過(guò)低，還會(huì)累計(jì)過(guò)多的靜電，對(duì)集成電路造成損傷。因此，在計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)其工作環(huán)境進(jìn)行良好的控制，從而達(dá)到日常維護(hù)的目的。
3 計(jì)算機(jī)硬件的故障檢修
3.1 計(jì)算機(jī)硬件故障的分類
計(jì)算機(jī)硬件常見的故障主要包括前期故障、中期故障、后期故障等類型。其中，前期故障主要是硬件質(zhì)量、硬件工藝等方面的問(wèn)題。中期故障主要是在計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)行一段時(shí)間之后，由于元器件質(zhì)量問(wèn)題所引發(fā)的故障。后期故障則主要是由于設(shè)備和元器件老化、損耗所造成的影響。
3.2 計(jì)算機(jī)硬件故障的原因
外部原因、內(nèi)部原因、人為原因等，都有可能引發(fā)計(jì)算機(jī)硬件故障。其中外部原因主要是指在計(jì)算機(jī)硬件的運(yùn)行過(guò)程中，一些外部環(huán)境和影響對(duì)其造成的損害。例如計(jì)算機(jī)運(yùn)行中電壓不穩(wěn)、使用老化的計(jì)算機(jī)元器件等問(wèn)題，都會(huì)引發(fā)計(jì)算機(jī)硬件故障。內(nèi)部原因主要包括計(jì)算機(jī)硬件質(zhì)量差、性能不佳等造成的使用壽命縮短，進(jìn)而引發(fā)硬件故障。人為原因主要是由于人為的拆裝、改造所造成的硬件損壞或硬件故障。
3.3 計(jì)算機(jī)硬件故障的檢修
在計(jì)算機(jī)硬件的檢修當(dāng)中，主要包括常規(guī)硬件檢查、故障現(xiàn)象觀察、硬件插拔替換、系統(tǒng)最小化、軟件檢測(cè)法、以及其他一些檢修方法。在實(shí)際檢修過(guò)程中，先斷開計(jì)算機(jī)電源，然后檢查硬件是否存在形變、磨損、破壞、斷路、燒毀等問(wèn)題。之后接通電源，觀察是否產(chǎn)生異味、火星等現(xiàn)象。同時(shí)，檢查硬件之間是否存在短路、漏電、斷線等故障問(wèn)題。如果熟悉和了解計(jì)算機(jī)硬件的結(jié)構(gòu)和電路特點(diǎn)，可采用電壓法或電阻法進(jìn)行檢查，從而觀察故障的直接表現(xiàn)。初步判斷可能發(fā)生故障的硬件，然后使用完好的硬件逐個(gè)替換，從而發(fā)現(xiàn)真正發(fā)生故障的硬件，并進(jìn)行更換。此外，還可以利用專用的硬件檢測(cè)軟件，對(duì)計(jì)算機(jī)各個(gè)硬件進(jìn)行檢查，從而快速、直觀地發(fā)現(xiàn)具體的硬件故障問(wèn)題，并且采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維修或更換。
第一，CPU故障。CPU是整個(gè)計(jì)算機(jī)的核心之一，只要計(jì)算機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，CPU都處在高溫的狀態(tài)。所以對(duì)于CPU常出現(xiàn)的故障就是因?yàn)檫^(guò)熱而導(dǎo)致的相關(guān)問(wèn)題。對(duì)于這種情況來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)采取各種積極有效的措施來(lái)降低CPU工作時(shí)的溫度：必須安裝散熱風(fēng)扇，并且進(jìn)行定期地清理，確保風(fēng)扇能夠正常運(yùn)行，起到應(yīng)有的散熱效果；應(yīng)當(dāng)安裝一些可以智能控制CPU工作和休眠的軟件，實(shí)現(xiàn)CPU溫度的降低；在涂硅膠的時(shí)候應(yīng)當(dāng)掌握厚度，不能過(guò)薄，起不到散熱效果，也不能過(guò)厚，會(huì)與灰塵結(jié)合反而影響散熱。第二，硬盤故障。硬盤是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的載體，也是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)之一，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都是借助硬盤來(lái)實(shí)現(xiàn)的。硬盤故障的常見處理方法為：觀察硬盤的指示燈是否正常亮起，指示燈異常情況應(yīng)當(dāng)考慮線路連接的問(wèn)題；在日常運(yùn)行中，應(yīng)當(dāng)定期整理硬盤碎片；對(duì)于中毒或者中木馬的硬盤分區(qū)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行硬盤的格式化來(lái)處理。第三，內(nèi)存故障。與硬盤不同，內(nèi)存并不需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行永久性的輸入、記錄和輸出，它僅僅起到確保計(jì)算機(jī)正常、流暢運(yùn)行的作用。內(nèi)存出現(xiàn)故障，輕則藍(lán)屏、卡頓，此時(shí)通過(guò)重啟電源等方式就可以解決；重則導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓，此時(shí)需要進(jìn)行內(nèi)存的插拔或者更換。需要特別注意的是，內(nèi)存條與主板需要非常契合的兼容性，當(dāng)下很多具有一定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的人往往過(guò)分追求配置而忽略了兼容性，從而導(dǎo)致各種內(nèi)存故障的產(chǎn)生。
4 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前計(jì)算機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，也成為了人們?nèi)粘Ｉ钪凶畈豢苫蛉钡闹匾M成部分之一。人們不需要掌握非常專業(yè)的計(jì)算機(jī)操作和維修技能，但是面對(duì)著一些常見的硬件故障應(yīng)當(dāng)能夠及時(shí)地識(shí)別和處理，盡可能避免故障對(duì)人們生產(chǎn)和生活的影響。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一項(xiàng)不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的技術(shù)，無(wú)論是硬件還是軟件都在持續(xù)不斷的開發(fā)之中，各種新的故障、頑固的故障等會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)。人們需要不斷摸索、不斷分析、積累經(jīng)驗(yàn)，才能夠借助于計(jì)算機(jī)獲得更好的服務(wù)，為認(rèn)識(shí)世界、改造世界提供更加強(qiáng)大的助力。
參考文獻(xiàn)
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1概述
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其應(yīng)用的不斷深入，計(jì)算機(jī)類專業(yè)的培養(yǎng)方向趨于多樣化。在諸多培養(yǎng)方向中，大部分專業(yè)是基于軟件理論與應(yīng)用方向的偏軟件專業(yè)或軟件工程專業(yè)，而在這些計(jì)算機(jī)類專業(yè)的本科課程設(shè)置中又以軟件教育為主。計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)課程具有理論性強(qiáng)，不易理解、應(yīng)用范圍廣、與實(shí)際工程聯(lián)系緊密等特點(diǎn)。扎實(shí)的硬件知識(shí)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)類人才正確理解計(jì)算機(jī)，掌握軟件開發(fā)機(jī)理的關(guān)鍵，也是本科教育人才區(qū)別于短期培訓(xùn)軟件開發(fā)人員的重要標(biāo)志。但由于學(xué)生普遍存在著“重軟輕硬”的現(xiàn)象，同時(shí)，目前我校的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)教育在知識(shí)體系和內(nèi)容等方面存在著不盡如人意的地方,使得部分學(xué)生畢業(yè)后無(wú)法勝任計(jì)算機(jī)硬件方面的相關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用工作。其中，具體問(wèn)題如下：
1.1課程教學(xué)缺乏系統(tǒng)性。
計(jì)算機(jī)是一個(gè)由硬件和軟件組成的龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)知識(shí)有著很強(qiáng)的系統(tǒng)性。而在目前的教學(xué)中，硬件課程知識(shí)與軟件課程知識(shí)之間缺乏足夠的交叉和互補(bǔ)，學(xué)生無(wú)法深入理解計(jì)算機(jī)的基本工作原理及其在軟件系統(tǒng)中的作用。另外，在硬件課程之間也缺乏充分的銜接，有些知識(shí)點(diǎn)重復(fù)，有些知識(shí)點(diǎn)缺失，這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識(shí)體系不系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)不健全。
1.2缺乏創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
目前我校中開設(shè)的硬件實(shí)驗(yàn)課程大多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教師往往提供了實(shí)驗(yàn)的所有環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，基本上不對(duì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性進(jìn)行延伸思維，只按設(shè)定好的正確線路、程序、步驟、數(shù)據(jù)一一照做。這樣的實(shí)踐不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，成了另一種形式的理論學(xué)習(xí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)不到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生初步科研能力的要求。
1.3在認(rèn)識(shí)方面存在著重軟輕硬的傾向。
目前學(xué)生中普遍存在著重軟輕硬的現(xiàn)象，很多學(xué)生對(duì)硬件課程的了解甚少，認(rèn)為硬件課程只是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部工作原理，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中無(wú)關(guān)緊要，認(rèn)識(shí)不到硬件技術(shù)在應(yīng)用方面的重要性，再加上相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)難以保證，課程考試評(píng)價(jià)體系中對(duì)硬件實(shí)踐能力的不重視，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏積極性。針對(duì)以上問(wèn)題，通過(guò)教學(xué)改革方案的實(shí)施，努力提高計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的硬件知識(shí)理解與應(yīng)用能力，培養(yǎng)具備軟硬件開發(fā)能力的人才。同時(shí)，注重創(chuàng)新能力和科學(xué)精神的培養(yǎng)，使學(xué)生具備創(chuàng)新思維與工程實(shí)踐能力。
2硬件系列課程體系建設(shè)
2.1建設(shè)思路。
硬件課程體系建設(shè)的核心任務(wù)是全盤考慮各門計(jì)算機(jī)硬件課程，把他們捆綁起來(lái)，統(tǒng)一建設(shè)。在教學(xué)內(nèi)容方面，根據(jù)學(xué)生的具體情況，修訂教學(xué)大綱，既要避免課程內(nèi)容重復(fù)講授現(xiàn)象的發(fā)生，又要做到各門課程的無(wú)縫銜接。在教師方面，定期開展研討活動(dòng)，提高任課教師的教學(xué)水平，搞好課堂教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)方面，充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，做好驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，加大興趣導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)開發(fā)力度，努力提高學(xué)生的動(dòng)手能力。
2.2建設(shè)方法。
本課題組采用的課程建設(shè)方法，按照“整合─分科執(zhí)行─融合”三個(gè)階段實(shí)施。在課程整合階段，對(duì)匯編語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)、單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)這幾門課程進(jìn)行大綱及教案的修訂工作，并重點(diǎn)在如下幾方面進(jìn)行整合：a.《匯編語(yǔ)言》和《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》的整合。在《匯編語(yǔ)言》和《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)》中，側(cè)重于計(jì)算機(jī)硬件的五大部件、尋址方式和指令系統(tǒng)。這樣有利于把“計(jì)算機(jī)組成原理”中介紹的一般性的知識(shí)和具體的微機(jī)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，給學(xué)生打下牢固的理論基礎(chǔ)。b.《匯編語(yǔ)言》和《單片機(jī)及接口技術(shù)》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的整合。整合中側(cè)重于硬件編程能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同種芯片的指令與功能共通性。這樣有利于學(xué)生透徹地了解目前普遍使用的微機(jī)系統(tǒng)，并具備扎實(shí)的硬件編程基本功，有利于單片機(jī)和嵌入式相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。在分科執(zhí)行階段，依照整合階段所確定的大綱及教案，對(duì)學(xué)生實(shí)施理論知識(shí)教育，同時(shí)結(jié)合各課程實(shí)際情況，在課堂中引入課程認(rèn)識(shí)教育，使學(xué)生了解本課程在計(jì)算機(jī)學(xué)科中的地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)硬件課程的學(xué)習(xí)積極性。在融合階段，在實(shí)驗(yàn)課程中添加例如萬(wàn)年歷電子表設(shè)計(jì)、貪吃蛇游戲機(jī)設(shè)計(jì)等集趣味性、設(shè)計(jì)性、綜合性于一體的實(shí)驗(yàn)，注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，使學(xué)生受到更為實(shí)際、更加全面的科學(xué)研究的訓(xùn)練。此階段實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是沒有現(xiàn)成的模式可循，學(xué)生需要融合所學(xué)硬件相關(guān)知識(shí)，獨(dú)立完成硬、軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試。
3結(jié)論
本文闡述了面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件系列課程體系建設(shè)方法，本方法將硬件相關(guān)課程通過(guò)整合-分科執(zhí)行-融合的過(guò)程，使計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在理論上掌握晦澀的硬件知識(shí)，同時(shí)將硬件知識(shí)融會(huì)貫通，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽，提高動(dòng)手能力。為評(píng)價(jià)本學(xué)習(xí)系統(tǒng)的有效性，課題組將此系統(tǒng)引入了教學(xué)實(shí)踐中。根據(jù)課后對(duì)學(xué)生的調(diào)查，學(xué)生普遍反映通過(guò)課程系統(tǒng)的建立，學(xué)生對(duì)硬件知識(shí)有了深刻的了解，學(xué)習(xí)興趣有所提高，起到了良好的效果。
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科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使計(jì)算機(jī)設(shè)備應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中，并且發(fā)揮著重要的作用。計(jì)算機(jī)主要由硬件、軟件等部分構(gòu)成。當(dāng)計(jì)算機(jī)的硬件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，就影響到計(jì)算機(jī)的正常使用，嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)褂?jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的信息丟失。本文在計(jì)算機(jī)維護(hù)原則的基礎(chǔ)上，提出計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的策略。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 硬件維護(hù)
信息化時(shí)展的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們生活工作中必不可少的重要工具，發(fā)揮著對(duì)知識(shí)傳播的社會(huì)職能。在計(jì)算機(jī)使用的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)為工作生活帶來(lái)諸多的麻煩，尤其是一些用戶不具備專業(yè)的硬件維護(hù)知識(shí)，在客觀上提升了計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)問(wèn)題的幾率，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行綜合性維護(hù)能夠有效的提升工作效率。
1 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)原則
計(jì)算機(jī)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的硬件問(wèn)題是不可避免的，這要求計(jì)算機(jī)用戶在日常生活工作中能夠具備維護(hù)意識(shí)，形成良好的使用習(xí)慣，對(duì)計(jì)算機(jī)故障采取預(yù)防措施為主，對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合性分析，將潛在的安全隱患消滅在萌芽之中。這樣能夠提升計(jì)算機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在根本上提升計(jì)算機(jī)的使用壽命。將計(jì)算機(jī)放置在通風(fēng)良好的環(huán)境中，這樣能夠有利于計(jì)算機(jī)散熱；在雷雨天要做好防雷措施，減少計(jì)算機(jī)使用次數(shù)；安裝正版軟件等都能夠預(yù)防計(jì)算機(jī)出現(xiàn)事故。良好的計(jì)算機(jī)使用習(xí)慣都是在日常生活中養(yǎng)成的，例如在開機(jī)的時(shí)候，首先要將電源打開，在過(guò)一段時(shí)間，再將系統(tǒng)打開；并且需要關(guān)機(jī)時(shí)，不能夠直接切斷電源，使用系統(tǒng)關(guān)機(jī)的方式。不使用計(jì)算機(jī)時(shí)，可以將電源插頭拔掉，這樣不但能夠起到節(jié)約用電的效果，同時(shí)還能夠預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。計(jì)算機(jī)在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，計(jì)算機(jī)用戶或者維修人員要由簡(jiǎn)單的原因查起，將一些常見以及具有共性的問(wèn)題排除掉，然后在考慮特殊情況。例如可以先排查計(jì)算機(jī)各連接線是否出現(xiàn)松動(dòng)的情況，灰塵是否過(guò)多等一些常見的問(wèn)題，再觀察計(jì)算機(jī)各硬件是否出現(xiàn)損壞的情況，如果沒有頭緒的進(jìn)行維護(hù)，會(huì)大大的降低工作效率。
2 計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題分析
只有對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行綜合性了解，才能夠?qū)τ?jì)算機(jī)硬件進(jìn)行有效的維護(hù)，采取科學(xué)的方式，設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的維護(hù)計(jì)劃，才能夠達(dá)到延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)使用壽命的目的。計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題分析方法主要有如下幾個(gè)方面：
（1）對(duì)計(jì)算機(jī)硬件可以采取直接觀察的方式，針對(duì)計(jì)算機(jī)使用環(huán)境、系統(tǒng)防治可靠性、室內(nèi)的溫度等方面的內(nèi)容，明確計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的表現(xiàn)。計(jì)算機(jī)硬件、軟件等安裝是否正常，鼠標(biāo)連接線，計(jì)算機(jī)內(nèi)外是否存在異物等都是觀察的重點(diǎn)。
（2）采用最小系統(tǒng)法能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)控制在基本的軟硬件運(yùn)行環(huán)境中，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行進(jìn)行判斷，這樣能夠在第一時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)故障進(jìn)行排除。
（3）在最小判斷法基礎(chǔ)上，對(duì)運(yùn)行的系統(tǒng)增加或者減少運(yùn)行的組件或是設(shè)備，通過(guò)采用逐步增減的方式能夠達(dá)到判斷硬件是否出現(xiàn)故障的情況。
（4）經(jīng)過(guò)采取以上的方式對(duì)硬件問(wèn)題進(jìn)行排查，在不能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的前提下，可以將原有可能存在問(wèn)題的組件進(jìn)行替換，也能夠明確判斷故障出現(xiàn)的原因，采取及時(shí)有效的措施進(jìn)行解決。
3 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)策略分析
3.1 針對(duì)主機(jī)內(nèi)部維護(hù)策略
計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)部的構(gòu)造主要是由計(jì)算機(jī)硬盤、中央處理器以及內(nèi)存三部分構(gòu)成。對(duì)計(jì)算機(jī)硬盤進(jìn)行維護(hù)要保證硬盤在運(yùn)行的過(guò)程中注意采取防震措施，保證硬盤運(yùn)行的穩(wěn)定性。免受手機(jī)等磁場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行的影響，保證運(yùn)行環(huán)境衛(wèi)生，避免在潮濕空氣、灰塵較多、環(huán)境受到嚴(yán)重污染的地方使用計(jì)算機(jī)。對(duì)中央處理器進(jìn)行細(xì)致的維護(hù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。保證中央處理器在正常頻率下進(jìn)行運(yùn)行工作，避免出現(xiàn)超頻的情況使中央處理器受到損害。注意中央處理器的散熱性，一旦中央處理器的散熱性出現(xiàn)問(wèn)題，計(jì)算機(jī)就會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、系統(tǒng)運(yùn)行不正常等情況。在這種情況下，計(jì)算機(jī)使用人員要配置具有專業(yè)性質(zhì)的中央處理器風(fēng)扇，對(duì)風(fēng)扇進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，保證散熱片的干凈整潔。計(jì)算機(jī)內(nèi)存在實(shí)際應(yīng)用維護(hù)中，要保證在使用一個(gè)階段之后可以使用橡皮擦將氧化層清除掉，這樣能夠降低內(nèi)存因?yàn)檠趸a(chǎn)生的不利影響。針對(duì)內(nèi)存條升級(jí)的情況，要保證內(nèi)存條升級(jí)采用原裝內(nèi)存條，這樣搭配使用能夠避免系統(tǒng)出現(xiàn)不兼容的情況，造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定而使硬盤出現(xiàn)故障。
3.2 計(jì)算機(jī)顯示器是計(jì)算機(jī)中重要的輸出設(shè)備，因此要采取有效的措施進(jìn)行維護(hù)
在維護(hù)顯示器時(shí)要避免顯示器接觸到手機(jī)、銀行卡等具有較強(qiáng)磁性的物體，這樣顯示器中的顯像管就不會(huì)出現(xiàn)磁化的情況。要對(duì)顯示器進(jìn)行除塵，這樣能夠保證顯示器的充分散熱性，避免計(jì)算機(jī)出現(xiàn)短路的情況，在不使用顯示器的時(shí)候可以利用除塵罩將顯示器覆蓋，避免強(qiáng)光直射顯示器，針對(duì)顯示器中的對(duì)比度、分辨率等要調(diào)整到合理的范圍，對(duì)屏幕設(shè)置保護(hù)程序。采取以上的措施都能夠?qū)τ?jì)算機(jī)硬件實(shí)行維護(hù)，真正做到預(yù)防工作提升計(jì)算機(jī)使用壽命。
3.3 強(qiáng)化計(jì)算機(jī)鍵盤的有效維護(hù)，這樣能夠提升計(jì)算機(jī)鍵盤安全性能
在便攜式計(jì)算機(jī)鍵盤中，更換相對(duì)較為復(fù)雜，因此對(duì)其進(jìn)行維護(hù)時(shí)要充分的予以重視。在計(jì)算機(jī)鍵盤使用的過(guò)程中，要避免長(zhǎng)時(shí)間擱置或者是用力敲擊鍵盤，不要將液體、碎物噴灑到鍵盤上，這樣會(huì)造成鍵盤短路。在不適用鍵盤時(shí)，可以利用腹膜將鍵盤遮蓋住，能夠防止灰塵過(guò)多的落入，并且要對(duì)鍵盤中的灰塵定期進(jìn)行清理。
4 結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)在人們生活工作中的作用越來(lái)越大，使人們認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的重要性。只有在科學(xué)的硬件維護(hù)原則指導(dǎo)下，采用綜合方式對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行維護(hù)，制定日常維護(hù)計(jì)劃，這樣能夠有效的降低計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)成本，提升計(jì)算機(jī)使用壽命。為計(jì)算機(jī)日常工作提供有力的保障，從根本上提升人們的生產(chǎn)生活效率。
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