計算機硬件系統(tǒng)的基本功能精選(九篇)

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第1篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

由于在傳統(tǒng)實驗室進行計算機基礎(chǔ)教學(xué)的硬件實驗，受到空間、時間、硬件設(shè)備等因素的限制，為了有效解決該問題，設(shè)計一個基于VRML技術(shù)，結(jié)合3Dmax建模工具，以及javaScript、asp、Access數(shù)據(jù)庫等工具，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的計算機基礎(chǔ)課虛擬實驗室系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò) 虛擬實驗室 硬件展示 硬件組裝

1 引言

高等院校教學(xué)活動中實驗是不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實驗技能都至關(guān)重要。在以往的計算機基礎(chǔ)教學(xué)中，由于受到教學(xué)條件的影響和硬件設(shè)備的限制，教學(xué)中涉及硬件的實驗很多是紙上談兵，通常是介紹CPU、主板、內(nèi)存、顯示卡以及一些常見外部設(shè)備的型號品牌、技術(shù)指標等，即使做實驗大多也是用一些過時、淘汰、破舊的設(shè)備進行學(xué)生不感興趣的實驗練習(xí)，學(xué)生的實際操作技能得不到訓(xùn)練和培養(yǎng)。當學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位遇到計算機故障時，由于缺乏實際動手能力，再加上計算機軟、硬件的不斷更新，所以學(xué)生感到無從下手，根本解決不了計算機的故障。為了改變現(xiàn)狀，使學(xué)生能適應(yīng)社會，建立基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬的計算機基礎(chǔ)硬件實驗室，改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的局限性，這樣不僅可以降低教學(xué)成本，而且可以不斷擴大實驗范圍和實驗科目，實現(xiàn)資源共享，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，才能培養(yǎng)出合格的應(yīng)用型人才。

2 計算機基礎(chǔ)虛擬實驗室實現(xiàn)方案

2.1 虛擬實驗室特點和實驗內(nèi)容

計算機基礎(chǔ)虛擬實驗室創(chuàng)建一個基于Web的可視化三維環(huán)境，系統(tǒng)提供常見的計算機硬件三維模型，并且對顏色、接口傳感器感應(yīng)點等配置相應(yīng)參數(shù)，將每一類可視化的三維物體抽象成一種實驗對象。學(xué)生或教師通過注冊登錄進入虛擬實驗室，通過操作鼠標、鍵盤進行虛擬實驗，完成實驗任務(wù)。這種設(shè)計理念，不但為實驗類課程的教學(xué)改革及遠程教育提供了條件和技術(shù)支持，還可以隨時為學(xué)生提供更多、更新、更好的儀器設(shè)備進行安裝、調(diào)試。

組建基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的開放式計算機基礎(chǔ)課虛擬實驗室，主要完成非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)課程所涉及的計算機硬件方面的基本實驗。主要包括如下內(nèi)容：

（1）三維立體展示當前最新的計算機硬件并配以文字說明，主要有主板、CPU、內(nèi)存、硬盤、顯示器、打印機、掃描儀、光驅(qū)、鍵盤、鼠標等。

（2）完成微型計算機組裝實驗。

（3）以二維網(wǎng)頁的形式完成計算機網(wǎng)絡(luò)組建實驗，主要完成局域網(wǎng)組建、網(wǎng)線制作、路由器配置、ADSL連接配置實驗。

（4）計算機基礎(chǔ)課虛擬實驗的教師管理。

2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)方案

本項目基于VRML技術(shù)，結(jié)合3Dmax建模工具，以及javaScript、asp、Access數(shù)據(jù)庫等工具，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的B/S結(jié)構(gòu)的計算機基礎(chǔ)課虛擬實驗室系統(tǒng)。

（1）根據(jù)系統(tǒng)總體框架設(shè)定各個模塊的基本功能。

（2）構(gòu)建三維虛擬實驗環(huán)境。虛擬環(huán)境建模主要是三維視覺建模，使用基于VRML組件技術(shù)封裝該模型，使得虛擬器件具有良好的獨立性、擴展性和重用性。再適當?shù)嘏鋫渎曇糨o助實驗中的交互效果，增加實驗的真實性。虛擬實驗的建模涉及到實驗環(huán)境和實驗設(shè)備兩方面的建模。

① 簡單模型的創(chuàng)建。

對實驗室、實驗臺等本身結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜的模型直接利用VRML來建模。綜合運用VRML語言中的Transform、Scale、Box、Cylinder等實現(xiàn)造型。由于用VRML建模形成的文件很小，這樣有利于網(wǎng)上傳輸。

② 復(fù)雜模型創(chuàng)建及優(yōu)化處理。

由于主機、主板、內(nèi)存、顯示器、顯卡、打印機、掃描儀等結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，直接用VRML語言完成困難，選用專業(yè)三維建模軟件3DMax進行建模。由于3DMax對元器件描述的精度高，經(jīng)VRML轉(zhuǎn)換后形成的VRML文件存在大量垃圾代碼，必須對該代碼進行優(yōu)化處理，經(jīng)過處理后的文件再通過VRML進行調(diào)用。

（3）交互式虛擬實驗的實現(xiàn)。交互操作主要是基于事件驅(qū)動的，如鼠標單擊、雙擊、右擊、拖拽、鍵盤事件等，以及攝像機的位置變化等形式。通過定義接觸傳感器結(jié)點，確定部件間關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過詳細的三維模型展示內(nèi)部構(gòu)造，并以動畫、圖文相結(jié)合的方式，介紹硬件工作原理，形式直觀，易于非專業(yè)學(xué)生理解。

虛擬實驗過程通過接觸傳感器節(jié)點（TouchSensor）、VRMLScript編寫的腳本程序?qū)崿F(xiàn)。在各個需要交互控制的物體上，定義一系列的TouchSensor節(jié)點，相應(yīng)的實驗都要針對這些節(jié)點進行控制執(zhí)行。將用戶的輸入經(jīng)過程序轉(zhuǎn)換，輸出到特定的對象上，從而實現(xiàn)交互過程的完成。

（4）網(wǎng)上。將構(gòu)建完成的三維場景進行集成，與網(wǎng)上其他媒體素材合成，形成一個控制方便、界面友好的虛擬實驗環(huán)境。把虛擬實驗放在Web服務(wù)器上，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)就能對虛擬實驗進行遠程瀏覽和交互操作。

開發(fā)步驟簡單概括為：利用3Dmax建模導(dǎo)出模型文件VRML編輯輸出到Internet。

3 系統(tǒng)主要功能模塊設(shè)計

3.1 學(xué)生實驗操作模塊

學(xué)生經(jīng)過注冊后，才可以登錄進入虛擬實驗系統(tǒng)。學(xué)生可以瀏覽虛擬硬件設(shè)備、選擇實驗項目進行實驗操作并可以填寫提交實驗報告供教師查閱和評分。系統(tǒng)還提供軟件下載的功能以及用于學(xué)生和教師之間的交流疑難解答模塊。

3.2 教師管理模塊

實驗管理由教師承擔，只有通過審核的教師，方可進行實驗器件庫元器件的增加、刪除、修改，更新并進行虛擬實驗項目的制定和管理工作。教師管理的數(shù)據(jù)庫包括實驗管理庫和學(xué)生成績管理庫。教師將實驗?zāi)康?、實驗任?wù)以及實驗要求等信息存儲實驗管理庫中，供學(xué)生調(diào)閱。教師可以選擇學(xué)生的實驗報告進行瀏覽、評閱，并將成績存入學(xué)生成績管理庫中。

4 結(jié)束語

本文對虛擬實驗室的設(shè)計進行了總體分析，將學(xué)生一步步帶入計算機基礎(chǔ)課程涉及的硬件實驗DIY世界的大門， 學(xué)生可以從最基本的計算機硬件實驗入手，在操作中掌握計算機硬件的有關(guān)參數(shù)與性能，使學(xué)生全面掌握計算機硬件基礎(chǔ)知識及系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法，從而提高學(xué)生的操作技能。

第2篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

關(guān)鍵詞：會計電算化;會計系統(tǒng);內(nèi)部控制

一、會計電算化條件下內(nèi)部控制的現(xiàn)存問題

(一)一身多職，越俎代包現(xiàn)象嚴重，安全意識淡漠

傳統(tǒng)手工會計處理系統(tǒng)的內(nèi)部控制是建立在不相容職能分離及相應(yīng)職責分工的基礎(chǔ)上。采用電算化后，由于功能和知識度集中，導(dǎo)致職責的集中，原手工操作下不宜合并的崗位，采用電算化后可以合并，會計人員大大減少，致使這些原則的重要程度下降。再加上安全意識淡漠，對實行電算化后新的組織機構(gòu)和崗位之間的相互制約、相互監(jiān)督和相互控制機制不夠重視，一身多職，越俎代包現(xiàn)象嚴重，這使得計算機舞弊現(xiàn)象時有發(fā)生。

(二)原始憑證數(shù)字化，易于偽造

在手工會計環(huán)境下，企業(yè)發(fā)生的經(jīng)濟業(yè)務(wù)均用紙張記錄，這些數(shù)據(jù)如果被修改，很容易辨別出被修改過的痕跡。但是，在會計電算化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)被直接記錄在磁盤或光盤上，對數(shù)據(jù)修改可做到不留痕跡，這就給業(yè)務(wù)的記錄帶來了風(fēng)險，計算機的存儲方式是將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式存儲在磁(光)介質(zhì)上，因此極易被篡改甚至偽造而不留任何痕跡。這給一些不法之徒提供了機會，比如通過偽造或修改客戶、銀行的憑證，制造虛假交易，進而侵吞公款等。

(三)內(nèi)部控制的程序化使得差錯反復(fù)發(fā)生的可能性增大

電算化系統(tǒng)中內(nèi)部控制具有人工控制與程序控制相結(jié)合的特點。電算化系統(tǒng)許多應(yīng)用程序中包含了內(nèi)部控制功能，這些程序化的內(nèi)部控制的有效性取決于應(yīng)用程序，如程序發(fā)生差錯或不起作用，由于人們依賴性以及程序運行的重復(fù)性，使得失效控制長期不被發(fā)生，使用權(quán)系統(tǒng)在特定方面發(fā)生錯誤或違規(guī)行為的可能性較大。

(四)數(shù)據(jù)的安全性、保密性差

很多時候，企事業(yè)單位財務(wù)上的數(shù)據(jù)是保密的，在很大程度上關(guān)系著企事業(yè)單位生存與發(fā)展，但幾乎所有的軟件系統(tǒng)都在為完善會計功能和適應(yīng)財務(wù)制度大傷腦筋，卻沒有認真研究過數(shù)據(jù)的保密問題，所謂加密，也無非是對軟件本身的加密，防止盜版。這樣會計數(shù)據(jù)的真實性和可靠性也就無法得到保證。此外，由于對計算機系統(tǒng)的依賴性很強，計算機硬件和軟件對會計數(shù)據(jù)的安全性起著十分重要的作用，如系統(tǒng)一旦癱瘓，或者受病毒侵襲，或者突然斷電，極易造成數(shù)據(jù)丟失。這也是手工會計系統(tǒng)不會遇到的問題。

針對上述問題，提出以下幾點防范措施：

一、電算化會計系統(tǒng)的規(guī)劃管理

1、硬件配置規(guī)劃計算機硬件的投入必須隨著會計電算化應(yīng)用程度的逐步深入而逐步投入。

2、軟件取得規(guī)劃財政部(94)財會字第15號文件規(guī)定：各基層單位應(yīng)當根據(jù)本單位的管理需要，積極創(chuàng)造條件，逐步實現(xiàn)會計電算化。

二、電算化會計系統(tǒng)的實施管理

選擇購買商品化會計核算軟件是實現(xiàn)會計電算化的基本途徑。該軟件是否通過評審;是否符合會計核算軟件的基本功能規(guī)范;技術(shù)指標是否滿足需要。 三、電算化會計系統(tǒng)的人員管理

為了保證信息處理質(zhì)量，減少產(chǎn)生差錯和事故的概率，應(yīng)制定上機守則與操作規(guī)程和注意事項;明確上機人員操作會計軟件的內(nèi)容和權(quán)限，嚴格管理操作密碼，不與他人共享，并定期修改口令和密碼;操作人員離開前應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)命令退出會計軟件，非授權(quán)人員不得隨意操作計算機會計軟件;完善上機操作日志并指派專人保管。

四、電算化會計系統(tǒng)的控制管理

1、數(shù)據(jù)輸入控制計算機的數(shù)據(jù)處理有驚人的高速度和準確性。為保證會計數(shù)據(jù)輸入的準確性，使用的會計核算軟件必須符合《會計核算軟件基本功能規(guī)范》，必須保證原始數(shù)據(jù)本身真實。

2、數(shù)據(jù)處理控制會計電算化的數(shù)據(jù)處理控制是對會計數(shù)據(jù)處理準確性、可靠性的控制。

3、數(shù)據(jù)輸出控制數(shù)據(jù)的輸出控制一方面要由硬件設(shè)備的正常運行來保證，另一方面需要特別強調(diào)的就是數(shù)據(jù)的打印控制。

五、電算化會計系統(tǒng)檔案管理

妥善保管存有會計信息的磁性介質(zhì)或其他介質(zhì)，存放地點應(yīng)防高溫、防漏、防塵、遠離強磁場，并定期進行檢查和復(fù)制，堅持雙重備份制度，防止會計檔案丟失。為了確保數(shù)據(jù)和信息安全、完整，便于調(diào)用、更新和檢查，應(yīng)當對存儲數(shù)據(jù)的各種磁盤或光盤做好標識，妥善存檔，有關(guān)文件的修改、更新等操作都應(yīng)附有書面授權(quán)證明，并登記整個操作過程，同時系統(tǒng)應(yīng)具有自動記錄能力，以便查詢或跟蹤檢查。

六、電算化會計系統(tǒng)內(nèi)部審計制度管理

1.對會計資料定期進行審計，電算化會計賬務(wù)處理是否正確，是否遵循《會計法》及有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定，審核費用簽字是否符合內(nèi)部控制制度的要求，憑證附件是否規(guī)范完整。

2.審查機內(nèi)數(shù)據(jù)與書面資料、實物資產(chǎn)的一致性，是否賬表相符、賬實相符、賬賬相符;對不符合要求、錯誤的賬表要及時糾正和調(diào)整。賬實核對是保證醫(yī)院會計資料真實、完整的根本途徑。

3.監(jiān)督數(shù)據(jù)保存方式的安全性、合法性，防止非法刪除、修改歷史數(shù)據(jù)等現(xiàn)象發(fā)生。

4.對系統(tǒng)運行各環(huán)節(jié)進行審查，如：輸入、輸出、存檔等，防止重復(fù)、遺漏和錯誤操作;針對薄弱環(huán)節(jié)進行有效控制，提高系統(tǒng)的安全性、可靠性。

第3篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

關(guān)鍵詞：會計電算化；會計系統(tǒng)；內(nèi)部控制

一、會計電算化條件下內(nèi)部控制的現(xiàn)存問題：

1.“一身多職，越俎代包”現(xiàn)象嚴重，安全意識淡漠

傳統(tǒng)手工會計處理系統(tǒng)的內(nèi)部控制是建立在不相容職能分離及相應(yīng)職責分工的基礎(chǔ)上。采用電算化后，由于功能和知識度集中，導(dǎo)致職責的集中，原手工操作下不宜合并的崗位，采用電算化后可以合并，會計人員大大減少，致使這些原則的重要程度下降。再加上安全意識淡漠，對實行電算化后新的組織機構(gòu)和崗位之間的相互制約、相互監(jiān)督和相互控制機制不夠重視，“一身多職，越俎代包”現(xiàn)象嚴重，這使得計算機舞弊現(xiàn)象時有發(fā)生。

2.原始憑證數(shù)字化，易于偽造

在手工會計環(huán)境下，企業(yè)發(fā)生的經(jīng)濟業(yè)務(wù)均用紙張記錄，這些數(shù)據(jù)如果被修改，很容易辨別出被修改過的痕跡。但是，在會計電算化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)被直接記錄在磁盤或光盤上，對數(shù)據(jù)修改可做到不留痕跡，這就給業(yè)務(wù)的記錄帶來了風(fēng)險，計算機的存儲方式是將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式存儲在磁（光）介質(zhì)上，因此極易被篡改甚至偽造而不留任何痕跡。這給一些不法之徒提供了機會。

3.內(nèi)部控制的程序化使得差錯反復(fù)發(fā)生的可能性增大

電算化系統(tǒng)中內(nèi)部控制具有人工控制與程序控制相結(jié)合的特點。電算化系統(tǒng)許多應(yīng)用程序中包含了內(nèi)部控制功能，這些程序化的內(nèi)部控制的有效性取決于應(yīng)用程序，如程序發(fā)生差錯或不起作用，由于人們依賴性以及程序運行的重復(fù)性，使得失效控制長期不被發(fā)生，使用權(quán)系統(tǒng)“在特定方面發(fā)生錯誤或違規(guī)行為的可能性較大”。

4.數(shù)據(jù)的安全性、保密性差

很多時候，企事業(yè)單位財務(wù)上的數(shù)據(jù)是保密的，在很大程度上關(guān)系著企事業(yè)單位生存與發(fā)展，但幾乎所有的軟件系統(tǒng)都在為完善會計功能和適應(yīng)財務(wù)制度大傷腦筋，卻沒有認真研究過數(shù)據(jù)的保密問題，所謂加密，也無非是對軟件本身的加密，防止盜版。這樣會計數(shù)據(jù)的真實性和可靠性也就無法得到保證。此外，由于對計算機系統(tǒng)的依賴性很強，計算機硬件和軟件對會計數(shù)據(jù)的安全性起著十分重要的作用，如系統(tǒng)一旦癱瘓，或者受病毒侵襲，或者突然斷電，極易造成數(shù)據(jù)丟失。這也是手工會計系統(tǒng)不會遇到的問題。

二、對于存在的問題，提出以下幾點防范措施：

1.電算化會計系統(tǒng)的規(guī)劃管理

（1）硬件配置規(guī)劃計算機硬件的投入必須隨著會計電算化應(yīng)用程度的逐步深入而逐步投入。

（2）軟件取得規(guī)劃財政部（94）財會字第15號文件規(guī)定：各基層單位應(yīng)當根據(jù)本單位的管理需要，積極創(chuàng)造條件，逐步實現(xiàn)會計電算化。

2.電算化會計系統(tǒng)的實施管理

選擇購買商品化會計核算軟件是實現(xiàn)會計電算化的基本途徑。該軟件是否通過評審；是否符合會計核算軟件的基本功能規(guī)范；技術(shù)指標是否滿足需要。

3.電算化會計系統(tǒng)的人員管理

為了保證信息處理質(zhì)量，減少產(chǎn)生差錯和事故的概率，應(yīng)制定上機守則與操作規(guī)程和注意事項；明確上機人員操作會計軟件的內(nèi)容和權(quán)限，嚴格管理操作密碼，不與他人共享，并定期修改口令和密碼；操作人員離開前應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)命令退出會計軟件，非授權(quán)人員不得隨意操作計算機會計軟件；完善上機操作日志并指派專人保管。

4.電算化會計系統(tǒng)的控制管理

（1）數(shù)據(jù)輸入控制計算機的數(shù)據(jù)處理有驚人的高速度和準確性。為保證會計數(shù)據(jù)輸入的準確性，使用的會計核算軟件必須符合《會計核算軟件基本功能規(guī)范》，必須保證原始數(shù)據(jù)本身真實。

（2）數(shù)據(jù)處理控制會計電算化的數(shù)據(jù)處理控制是對會計數(shù)據(jù)處理準確性、可靠性的控制。

（3）數(shù)據(jù)輸出控制數(shù)據(jù)的輸出控制一方面要由硬件設(shè)備的正常運行來保證，另一方面需要特別強調(diào)的就是數(shù)據(jù)的打印控制。

5.電算化會計系統(tǒng)檔案管理

妥善保管存有會計信息的磁性介質(zhì)或其他介質(zhì)，存放地點應(yīng)防高溫、防漏、防塵、遠離強磁場，并定期進行檢查和復(fù)制，堅持雙重備份制度，防止會計檔案丟失。為了確保數(shù)據(jù)和信息安全、完整，便于調(diào)用、更新和檢查，應(yīng)當對存儲數(shù)據(jù)的各種磁盤或光盤做好標識，妥善存檔，有關(guān)文件的修改、更新等操作都應(yīng)附有書面授權(quán)證明，并登記整個操作過程。

6.電算化會計系統(tǒng)內(nèi)部審計制度管理

（1）對會計資料定期進行審計，電算化會計賬務(wù)處理是否正確，是否遵循《會計法》及有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定，審核費用簽字是否符合內(nèi)部控制制度的要求，憑證附件是否規(guī)范完整。

（2）審查機內(nèi)數(shù)據(jù)與書面資料、實物資產(chǎn)的一致性，是否賬表相符、賬實相符、賬賬相符；對不符合要求、錯誤的賬表要及時糾正和調(diào)整。賬實核對是保證醫(yī)院會計資料真實、完整的根本途徑。

（3）監(jiān)督數(shù)據(jù)保存方式的安全性、合法性，防止非法刪除、修改歷史數(shù)據(jù)等現(xiàn)象發(fā)生。

（4）對系統(tǒng)運行各環(huán)節(jié)進行審查，如：輸入、輸出、存檔等，防止重復(fù)、遺漏和錯誤操作；針對薄弱環(huán)節(jié)進行有效控制，提高系統(tǒng)的安全性、可靠性。

第4篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

Abstract: The author made some improvements and gave practical and concrete measures for the problems that students always feel abstract and difficult to understand in the teaching of computer operating system course, combining with his teaching experience in teaching.

關(guān)鍵詞: 計算機操作系統(tǒng);教學(xué)改革;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

Key words: computer operating system;teaching reform;teaching content;teaching methods

中圖分類號:TP316文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)28-0164-01

0引言

操作系統(tǒng)課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門基礎(chǔ)核心課程。本課程從操作系統(tǒng)實現(xiàn)資源管理的管理的觀點出發(fā),闡述如何對計算機系統(tǒng)中的硬、軟件資源進行管理,使計算機系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地、有效地為用戶服務(wù),充分發(fā)揮資源的使用效率,提高計算機系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握計算機操作系統(tǒng)的控制計算機硬件的基本原理以及設(shè)計方法和實現(xiàn)技術(shù)。但該課程教學(xué)過程中普遍重點偏向操作系統(tǒng)原理的理論教學(xué),而學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)該課程前對操作系統(tǒng)的認識只是在使用層面,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中總覺得本課程所學(xué)內(nèi)容與實際所用操作系統(tǒng)的偏差很大。從而導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過程中缺乏興趣和信心,教學(xué)效果很不理想。

1教學(xué)過程中存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容側(cè)重理論,實踐環(huán)節(jié)薄弱操作系統(tǒng)課程要有好的教學(xué)效果,就要引導(dǎo)學(xué)生自己動手設(shè)計、實現(xiàn)一個具體操作系統(tǒng)實例。但要做到這一點并不容易,這不僅要求學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前就要掌握匯編語言、C語言、計算機硬件、操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等多種知識,而且還需要學(xué)生抽出大量的時間和精力放在該實驗上。這樣的要求學(xué)生不易做到。因此現(xiàn)有的教學(xué)過程往往重點偏向操作系統(tǒng)原理的理論教學(xué),對學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)不是很注重。

1.2 教學(xué)目標與社會需求脫節(jié)本課程的教學(xué)目標要使學(xué)生掌握計算機操作系統(tǒng)的控制計算機硬件的基本原理以及設(shè)計方法和實現(xiàn)技術(shù),這個教學(xué)目標使得學(xué)生能夠具備自主研發(fā)操作系統(tǒng)軟件的能力,本身沒有問題,但由于計算機行業(yè)本身的特點,前沿的技術(shù)總是掌握在少數(shù)公司的手里,同時還有版權(quán)的保護問題,使得學(xué)生投入大量精力自主開發(fā)的操作系統(tǒng)軟件沒有多大的實際意義。而市場上更需要的是對現(xiàn)有的操作系統(tǒng)能夠熟練使用和對其內(nèi)核進行修改、編譯的人才。

1.3 教學(xué)方法簡單、教學(xué)手段匱乏近年來,計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展飛快,新的開發(fā)思想和基本概念不斷涌現(xiàn)并隨著市場的需求出現(xiàn)了多種不同的操作系統(tǒng)產(chǎn)品。但部分高校教師仍采用“黑板、粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)手段講授理論知識,即使有些教師使用了電子教案,也只是單純地播放理論知識課件,不能做到與實踐聯(lián)系緊密的教學(xué)內(nèi)容,使得學(xué)生感覺到課程枯燥難學(xué),難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2計算機操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革的措施

2.1 把握開頭、激發(fā)興趣好的開始是成功的一半,好的開頭可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)效率能得到大幅提高。初始課程內(nèi)容應(yīng)包含以下內(nèi)容。

2.1.1 編寫簡單的引導(dǎo)程序和內(nèi)核,通過自己編寫的簡單引導(dǎo)程序和操作系統(tǒng)內(nèi)核啟動計算機裸機,使得學(xué)生對計算機的啟動和操作系統(tǒng)內(nèi)核有個感性的認識,結(jié)合課本目錄啟發(fā)學(xué)生一個完善的操作系統(tǒng)內(nèi)核所必須具備的功能,并引導(dǎo)學(xué)生了解通過操作系統(tǒng)理論課程的學(xué)習(xí)可以對現(xiàn)有簡單內(nèi)核進行完善。從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.1.2 引導(dǎo)學(xué)生進行l(wèi)inux操作系統(tǒng)入門學(xué)習(xí),使得學(xué)生對linux操作系統(tǒng)感到不再陌生,并使學(xué)生明確認識到可以通過以后的學(xué)習(xí)掌握linux操作系統(tǒng)內(nèi)核編譯和裁剪等技術(shù)。同時提供市場linux操作系統(tǒng)相關(guān)就業(yè)信息,使得學(xué)生能感到linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的學(xué)習(xí)可以學(xué)以致用。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2.1.3 對操作系統(tǒng)課程做一個簡單明要的介紹,使學(xué)生認識到,學(xué)習(xí)本課程不僅可以掌握操作系統(tǒng)課程理論知識,同時還可以培養(yǎng)學(xué)生自身的邏輯思維能力,有助于對其它理論課程的理解,可為以后學(xué)習(xí)新型操作系統(tǒng)及和開發(fā)應(yīng)用軟件打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 理論聯(lián)系實際,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)操作系統(tǒng)是一門理論性比較強的課程。但單純的理論講解很容易使學(xué)生感到枯燥乏味。因此操作系統(tǒng)課程的實踐是一個非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。但要引導(dǎo)學(xué)生去編碼實現(xiàn)一個具備內(nèi)存管理、進程調(diào)度、文件管理等功能的小型操作系統(tǒng)對剛學(xué)操作系統(tǒng)課程的學(xué)生來說不太容易實現(xiàn)。所用建議實踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)該分為以下步驟進行:①老師演示,學(xué)生感官認識。在此過程中,老師先完成一個具有引導(dǎo)功能、中斷功能和能夠?qū)崿F(xiàn)簡單命令功能的實模式操作系統(tǒng)內(nèi)核雛形,但整個操作系統(tǒng)架構(gòu)不是很完善,功能也比較欠缺。之后通過理論課程的學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生突破實模式和補全內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理等模塊程序。②將操作系統(tǒng)的每一大管理功能分為一個項目,分組讓學(xué)生實現(xiàn),不同的小組完成不同的功能模塊,所有項目的完成,就實現(xiàn)了一個具備基本功能的操作系統(tǒng)。③最終引導(dǎo)學(xué)生去研究閱讀Linux內(nèi)核原代碼,學(xué)習(xí)linux內(nèi)核源代碼的含義和linux操作系統(tǒng)的設(shè)計方法和具體實現(xiàn)技術(shù)。

2.3 教學(xué)方法與教學(xué)手段的改進在教學(xué)中,教師實行啟發(fā)式教學(xué),把培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣作為入門向?qū)?改變以教師為中心的課堂教學(xué)方式更改為以教師引導(dǎo),學(xué)生完成過程的合作式課堂教學(xué)方式。在整個教學(xué)過程中,做到不是教師強迫學(xué)生去學(xué),而是學(xué)生為了解決自己遇到的問題不得不自己去學(xué)的形式。這樣效果會更好,效率也高。積極不斷地革新教學(xué)手段,重視現(xiàn)代信息技術(shù)和現(xiàn)代教育手段在教學(xué)中的應(yīng)用。多媒體教學(xué)設(shè)備和方法的使用對學(xué)生對一些抽象概念的理解很有幫助。多媒體教學(xué)圖文并茂,而且可以自由往返以前所講的內(nèi)容進行復(fù)習(xí)和重復(fù)。也可以方便的插入各種圖片及影音資料,這對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和吸引學(xué)生的注意力很有幫助。

3結(jié)語

教學(xué)是大學(xué)教師的根本任務(wù),為了提高教學(xué)質(zhì)量,對教學(xué)改革的探索與實踐是很有意義的事情。教學(xué)改革的研究不僅可以不斷提高授課技巧,還能獲得學(xué)生的尊重和學(xué)校的認可。本文從課程教學(xué)改革方面進行了一些的探索,本文的探索只是作者在“操作系統(tǒng)”課程教學(xué)過程中的一點心得體會,希望能與同行分享。

參考文獻:

[1]羅宇,鄒鵬,鄧勝蘭.操作系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007,2版.

第5篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號：TP393.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）07-0000-00

1 計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段

計算機網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)相互結(jié)合，它的發(fā)展從最原始面向終端的極端級通信網(wǎng)絡(luò)到新一代綜合性、智能化、寬帶高速網(wǎng)絡(luò)，其演變過程可分為四個階段。

（1）開放式標準化計算機網(wǎng)絡(luò)階段，1977年國際標準化組織以“開放系統(tǒng)互連”為目標，專門研究網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、互連標準等。1984年ISO正式頒布了一個稱為“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”的國際標準ISO7498，簡稱OSI七層模型，標志著計算機網(wǎng)絡(luò)分發(fā)展進入了成熟的階段。（2）互聯(lián)主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理階段，在啞終端計算機處理過程中，終端設(shè)備承受著極大的工作負擔，在日常數(shù)據(jù)操作中，既要承擔數(shù)據(jù)處理工作，同時又要負責數(shù)據(jù)通信工作。隨著20世紀網(wǎng)絡(luò)時代的到來，以獨立處理數(shù)據(jù)能力的計算機為中心的終端設(shè)備構(gòu)建的計算機網(wǎng)絡(luò)體系系統(tǒng)應(yīng)運而生。通過計算機硬件、通信線路和通信設(shè)備的互聯(lián)，以及通信軟件的控制。用戶可以靈活的先在個人電腦上以分時方式完成數(shù)據(jù)處理，接著由CPU將操作結(jié)果返回終端設(shè)備，因此形成了一個完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。（3）遠程通信功能的多機系統(tǒng)，解決了通信費用昂貴的問題，其主要問題是多個用戶只能共享一臺主機資源。（4）網(wǎng)絡(luò)互連與高速智能網(wǎng)絡(luò)過程；隨著網(wǎng)絡(luò)進一步向著通信技術(shù)開放、高性能方向發(fā)展，尤其是光纖通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，如通信網(wǎng)絡(luò)速度快，網(wǎng)絡(luò)多媒體空間應(yīng)用性廣，功能強大的移動式掌上電腦，電話網(wǎng)、電視網(wǎng)、無線網(wǎng)和計算機網(wǎng)合一。計算機網(wǎng)絡(luò)運用到各個行業(yè)中，它能將更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供給用戶，使網(wǎng)絡(luò)管理模式進入智能化、服務(wù)化階段，在上述各階段我們可以利用相關(guān)的軟件技術(shù)來完成系統(tǒng)管理、費用管理、障礙管理和安全管理等日常網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)。

2 通信系統(tǒng)的主要功能

（1）數(shù)據(jù)有效通信；在所有功能體系結(jié)構(gòu)中，有效化的數(shù)據(jù)通信技術(shù)是整個體系中的最基本功能模式。數(shù)據(jù)通信技術(shù)負責完成的主要工作是各操作結(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如電子郵件傳輸、網(wǎng)上電話交互、遠程控制系統(tǒng)等信息傳輸操作。（2）負荷均衡；在計算機網(wǎng)絡(luò)中，如果某臺計算機的處理任務(wù)過重，可利用網(wǎng)絡(luò)中相對空閑的主機輔助完成當前計算機的處理任務(wù)，從而均衡得使用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源。（3）分布化模式下的數(shù)據(jù)通信；分布化模式之所以快速發(fā)展，得益于當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展。而目前針對大型綜合性問題進行分布處理，能提高處理速度，有效利用設(shè)備，使解決大型復(fù)雜問題的費用大大降低。（4）信息資源共享；信息資源共享主要用于將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)中的所有信息資源包括計算機硬件、軟件、通信設(shè)備、數(shù)據(jù)等，通過共享方式交由權(quán)限規(guī)定內(nèi)的用戶使用。該功能不受地理區(qū)域的約束。隨著資源信息時代的到來，資源的共享具有重大意義。（5）提高安全可靠性；在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，由于有備份計算機的存在，當故障發(fā)生時，當前計算機的任務(wù)則可由其他計算機代替完成而不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行效能。這樣，也就從安全可靠角度保證的了網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。（6）數(shù)據(jù)信息的綜合處理；計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，已使得現(xiàn)代的辦公手段、經(jīng)營管理等發(fā)生了變化。通過計算機網(wǎng)絡(luò)可將分散在各地的數(shù)據(jù)信息進行集中或分級管理，如金融系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集和處理系統(tǒng)。一個完整的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)我們可以將其分為兩個主要部分，分別是具有獨立數(shù)據(jù)處理功能的計算機終端設(shè)備和完成設(shè)備連接和傳輸功能的通信線路。如果從資源使用方向來說，我們還可以將一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)。其中，通信子網(wǎng)主要負責網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)通信功能部分的通信設(shè)備和軟件集合的信息處理；資源子網(wǎng)則進行資源共享功能的通信設(shè)備和軟件集合的信息處理。

在所有硬件設(shè)備中，主機是子網(wǎng)體系中基本的組成部分。它由各種類型的計算機通過高速網(wǎng)絡(luò)和通信線路控制連接而構(gòu)成。在主機中除了裝有本地操作系統(tǒng)外，還應(yīng)配有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件，配置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和各種工具軟件。終端設(shè)備可以是目前使用比較普遍的日常I/O設(shè)備，或者是我們不常使用的造價較高的智能化設(shè)備構(gòu)成。通常通過用戶主機連入網(wǎng)絡(luò)。終端是用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，以方便用戶使用網(wǎng)絡(luò)。

3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分類

通信網(wǎng)按照不同的分類依據(jù)，從不同的角度來看，有不同的分類方法，根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)的支撐系統(tǒng)主要有通信網(wǎng)的分類。

（1）按使用網(wǎng)絡(luò)的對象分為公眾網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)網(wǎng)絡(luò)。例如公眾網(wǎng)絡(luò)Internet，專用網(wǎng)絡(luò)有銀行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。（2）按所使用的通信介質(zhì)分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)以及衛(wèi)星網(wǎng)。（3）按地理區(qū)域范圍來化分，可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。（4）按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)來分，可分為總線型網(wǎng)絡(luò)、星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)語

計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)將計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)有效的緊密的結(jié)合。同時在該體系內(nèi)部又融合的新技術(shù)、新思想和新設(shè)備?？梢哉f它所涉及的范圍是很廣泛的。隨著計算機通信和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)模越來越大，因此，人們在不斷發(fā)展計算機通信網(wǎng)絡(luò)的同時，還要采取相應(yīng)故障系統(tǒng)診斷現(xiàn)象，從而增加系統(tǒng)安全性和降低風(fēng)險。

參考文獻

[1] 羅鵬宇.探討計算機網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].無線互聯(lián)科技，2013（3）：125-126.

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第6篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

關(guān)鍵詞：計算機安全；常見問題；防御對策

目前，計算機已經(jīng)是人們生活工作以及學(xué)習(xí)不可缺少的工具，但是在實際使用當中，計算機存在很多安全問題，對于人們的生活造成一定負面影響。所以，對于計算機面臨的問題應(yīng)當采取有效的防御對策，以下主要從軟硬件兩方面進行論述，并且提出有效的防御方式。

一、計算機面臨的常見安全問題

（一）計算機硬件方面的安全問題

第一，芯片問題，在計算機內(nèi)部的芯片都是具備解密功能的，可是因為某些計算機用戶對于計算了解比較少，所以這些秘密很容易被其他人竊取，這種芯片只有在聯(lián)網(wǎng)的情況之下才具備相對應(yīng)的功能，在處理這個問題的時候，如果不聯(lián)網(wǎng)也能滿足計算機用戶的基本功能，但是如果聯(lián)網(wǎng)之后，就會存在漏洞遭到黑客攻擊，網(wǎng)上的病毒或木馬就會入侵到計算機內(nèi)部當中，影響計算機的正常運行。第二，電磁泄露，這也是一種比較常見的問題，在運行計算機的過程中會放射出脈沖波對用戶計算機當中的數(shù)據(jù)以及信息進行竊取，在實際的工作當中，相關(guān)使用人員應(yīng)當高度重視這個問題，從而防止出現(xiàn)比較大的安全隱患。第三，硬件系統(tǒng)故障，這主要是由于系統(tǒng)受到黑客或者病毒攻擊之后，就會對計算機內(nèi)部系統(tǒng)進行破壞，由于病毒具備傳染能力，隨著病毒的不斷擴散就將導(dǎo)致系統(tǒng)故障，甚至導(dǎo)致硬盤的信息受到破壞以及丟失。

（二）計算機軟件方面的安全問題

第一，對于用戶的信息非法竊聽，如果在計算機的系統(tǒng)之中存在安全隱患，傳輸信息的過程中就容易被黑客竊聽信息，這樣不但容易造成信息安全問題，而且嚴重影響系統(tǒng)之穩(wěn)定性。如果企業(yè)的一些重要的信息在傳輸?shù)耐局斜桓`取的話，將給企業(yè)造成重大經(jīng)濟損失，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。第二，病毒入侵問題，所謂病毒入侵就是指病毒侵入電腦系統(tǒng)當中，這一種病毒具有較大的破壞力，并且危害性不小。病毒已經(jīng)成為現(xiàn)在影響電腦系統(tǒng)運行的主要因素，此外，由于病毒具備再復(fù)制的能力，如果入侵到電腦之后，就會在系統(tǒng)內(nèi)部隨意修改電腦信息乃至刪除文件等，從而給用戶造成很大困擾。第三，釣魚網(wǎng)站，所謂釣魚網(wǎng)站就是網(wǎng)絡(luò)黑客通過一些假冒網(wǎng)站或者為誘餌，竊取用戶的信息，在竊取到用戶信息之后可能會對用戶進行敲詐或者勒索等，給用戶造成很大困擾，計算機硬件以及軟件兩個方面都可能受到安全問題的嚴重影響，所以，為了盡量減少用戶經(jīng)濟損失以及切實保障用戶的安全，需要財采取有效的措施加強安全防護。

二、針對計算機安全問題的有效防護措施

針對以上計算機常見的安全問題，應(yīng)當采取有效的防護措施，硬件方面需要采取加固技術(shù)，軟件上可以使用加密、認證技術(shù)。此外，用戶使用的過程中需要規(guī)范自己的行為，不要盲目接受垃圾郵件以及瀏覽不良信息網(wǎng)站，在計算機上裝好各種殺毒軟件以及及時更新病毒庫。

（一）加固技術(shù)

加固技術(shù)主要關(guān)系到計算機防護加固、環(huán)境控制、防震固定等多方面的內(nèi)容，主要就是為了提升計算機性能，從加固技術(shù)當中的防輻射技術(shù)進行分析，主要是將硬盤、芯片以及電源等進行屏蔽，這樣就可以避免電磁輻射的傷害，但是，計算機的加固技術(shù)只是對硬件的一種防護措施，在實際使用的過程中，依然需要根據(jù)實際的情況進行具體分析，比如，可以提升數(shù)據(jù)安全性或者改變備份方式等，對計算機的內(nèi)部數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，需要將硬件當中的信息進行定期備份以及保存等。

（二）加密技術(shù)

加密技術(shù)也是保護計算機安全的一種重要方式，計算機加密主要包括兩種類型的加密，一種為對稱加密技術(shù)，另一種為非對稱的加密技術(shù)，信息發(fā)送方以及接受方通過一個密鑰實現(xiàn)加密以及解密。這種方式就是對稱加密，它們都是采取一對一密鑰。信息接收方和信息發(fā)送方所使用的密鑰是公鑰。

（三）認證技術(shù)

認證技術(shù)也是一種信息接受方和信息發(fā)送方兩者信息認證的方式，這種技術(shù)保障了文件識別科學(xué)性以及準確性，根據(jù)認證技術(shù)特點分析，可以將其分為兩類，一種類型是數(shù)字證書，另一種類型是數(shù)字簽名，在實際的工作中，可以將數(shù)字簽名當電子簽名。傳輸信息的過程中，一般是財務(wù)報文的方式將簽名發(fā)送到接受方，用戶可以使用可靠方式給相關(guān)機構(gòu)提供一個公鑰，從而獲得證書，用戶具備公開這個證書權(quán)利，只有得到這個公鑰的用戶才能獲得證書，但是需要簽訂合法權(quán)益之后才可以，從而保障公鑰的有效性。

（四）規(guī)范用戶行為以及裝好殺毒軟件

在長時間的使用當中，計算機經(jīng)常會遭受到垃圾郵件以及病毒木馬的影響，所以，為了保障計算機正常使用以及避免垃圾郵件和病毒木馬的干擾，就需要加強計算機用戶教育，讓用戶深刻認識到垃圾郵件對于計算機系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，如果收到垃圾郵件之后，注意不要隨意填寫信息，可以使用郵件過濾功能，對于不能自動恢復(fù)以及一些陌生的郵件不要盲目打開，避免郵件將木馬病毒帶到計算機系統(tǒng)中來，此外，可以給電腦安裝一些殺毒軟件以及防火墻，金山毒霸、瑞星殺毒軟件以及360安全衛(wèi)士等，并且及時對病毒庫進行更新，從而切實保障計算機的安全性。

三、結(jié)語

綜上所述，雖然計算機給人們的生活帶來極大的便利，但是，計算機安全問題對于人們的生活也造成一定的負面影響，硬件方面的安全問題包括芯片陷阱、電磁泄露等，軟件方面包括病毒木馬、網(wǎng)上黑客竊取信息等，針對這些問題，應(yīng)當采取有效的方式進行防御，包括了加固技術(shù)、認證技術(shù)、加密技術(shù)、規(guī)定上網(wǎng)行為以及裝好殺毒軟件等。

參考文獻：

[1]詹皓予.高中生面臨的計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題及防范對策[J].電子世界,2016,(22):71.

[2]王璟.計算機軟件安全檢測中存在問題及防御對策[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2014,(23):62+64.

[3]楊常建,王進周,米榮芳.計算機安全面臨常見問題及防御對策探討[J].計算機與網(wǎng)絡(luò),2012,(13):66-68.

第7篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

【關(guān)鍵詞】高校;學(xué)生信息;綜合管理;系統(tǒng)功能

一、需求分析

如今社會和科技正在飛速的發(fā)展，人們的生活方式也發(fā)生了很大變化。隨著生活質(zhì)量的提高，人與人之間信息交流和獲取方式也發(fā)生巨大變化，生活節(jié)奏也越來越快，因此學(xué)校的管理方式也要迎合這種變化，在收集學(xué)生信息時就需要采用更高效，快捷的途徑，這既能讓學(xué)生之間能夠更好的交流，發(fā)展良好的人際關(guān)系，也能提高學(xué)校的管理效率，所以學(xué)校設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化、人性化、實用化的信息綜合管理系統(tǒng)，必定會受到師生們的歡迎。

1.管理員的功能需求。管理員擁有最高權(quán)限，可以對用戶、學(xué)生、班級、課程、宿舍等進行統(tǒng)一的管理。主要功能如下：

1）學(xué)生信息的初始化、添加、修改、刪除、瀏覽、導(dǎo)入、導(dǎo)出，包括學(xué)生的姓名、性別、民族、出生日期、入學(xué)時間、所在班級、宿舍、籍貫及備注等信息。

2）學(xué)籍信息的管理，包括班級設(shè)置、年級、專業(yè)等信息的添加，導(dǎo)入、導(dǎo)出、修改，刪除、瀏覽等。

3）教師信息的初始化，教師權(quán)限的修改、刪除、瀏覽等。

4）基本課程的管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出、修改，刪除、瀏覽，包括課程名稱、課程類型、學(xué)時、學(xué)分和課程具體描述等。

5）學(xué)生選修課信息的管理，包括導(dǎo)入、導(dǎo)出、修改、刪除選課信息及學(xué)生選課名稱、人數(shù)的分析統(tǒng)計、打印等。

2.學(xué)生的功能需求。學(xué)生主要進行與自身有關(guān)的信息查詢、輸入、輸出、交流、信息反饋等，主要需求如下：

1）基本信息管理。查詢、修改學(xué)生本人信息，包括姓名、性別、學(xué)號、民族、出生日期、籍貫、所在班級、備注、宿舍信息等。

2）選課信息管理。可查詢、選擇待選課程的基本信息，包括課程名、課程類型、學(xué)時、學(xué)分和課程教學(xué)大綱、教師情況、教材信息;瀏覽個人的選課結(jié)果以及個人成績信息等。

3）交流信息管理。學(xué)生利用此系統(tǒng)對學(xué)校管理、教學(xué)、后勤服務(wù)等進行評價、打分，收集、反饋學(xué)生的意見、建議，設(shè)置生活、學(xué)習(xí)、校園活動交流平臺，建立良好的學(xué)生與校方交流互動途徑。

3.系統(tǒng)的性能需求。為了保證系統(tǒng)能夠安全、可靠、穩(wěn)定、高效的運行，系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下的性能需求：

（1）數(shù)據(jù)處理的及時性和安全性

數(shù)據(jù)處理的及時性和安全性是系統(tǒng)的基本要求。本系統(tǒng)要充分考慮當前和將來可能承受的訪問量，在硬件條件達到要求的前提下，科學(xué)的設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，減少數(shù)據(jù)冗余，以提高數(shù)據(jù)處理能力減少響應(yīng)時間，滿足學(xué)校對信息處理的需求。另外，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性對于整個系統(tǒng)舉足輕重，也影響系統(tǒng)功能和性能，因此在系統(tǒng)開發(fā)過程中，必須運用數(shù)據(jù)加密技術(shù)確保信息安全。

（2）系統(tǒng)的開放性和系統(tǒng)的可擴充性

友好的交互界面和科學(xué)的數(shù)據(jù)接口，是系統(tǒng)人性化和擴展能力的表現(xiàn)，系統(tǒng)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的良好對接，也能為今后業(yè)務(wù)的發(fā)展預(yù)留空間和資源。

（3）系統(tǒng)的易用性和易維護性

本系統(tǒng)是直接面向業(yè)務(wù)操作員的，而使用人員往往對計算機并不一定熟悉。這就要求系統(tǒng)能夠提供良好的用戶接口，簡單易用的人機交互界面。要實現(xiàn)這一點，就要求系統(tǒng)應(yīng)該盡量使用用戶熟悉的術(shù)語和簡潔的中文界面，針對用戶使用中可能出現(xiàn)的問題，要提供足夠的在線幫助，以縮短用戶對系統(tǒng)熟悉的過程。

（4）系統(tǒng)的標準化

系統(tǒng)在設(shè)計開發(fā)過程中涉及到的計算機硬件、軟件規(guī)范要符合相關(guān)行業(yè)標準。例如在開發(fā)中使用的操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、開發(fā)工具都必須符合通用標準。

二、功能模塊圖

三、各功能模塊說明

1.宿舍管理模塊

對于學(xué)校來說，學(xué)生宿舍管理是不可或缺的組成部分。本模塊類似酒店管理系統(tǒng)，加入了客戶自主服務(wù)的功能，體現(xiàn)學(xué)校后勤管理的人性化。具體應(yīng)包含下幾點內(nèi)容：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

包含樓號、樓層、房間號、床位號、收費標準、學(xué)號、姓名、班級、性別、專業(yè)、學(xué)院、校區(qū)等基本字段信息;

（2）教師端基本功能：

包含學(xué)生住宿信息初始化，能批量（按學(xué)院、專業(yè)、班級）生成學(xué)生住宿信息及住宿標準、學(xué)生住宿調(diào)整、更換、入住、退宿，報表生成（按學(xué)院、專業(yè)、班級、樓號、校區(qū)等多種條件生成報表）、查詢、打印、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、導(dǎo)入等;

（3）學(xué)生端基本功能：

查詢、瀏覽住宿信息（樓號、樓層、房間、床位、價格等信息）、住宿申請、預(yù)定床位、提交定單信息，后臺按價格信息生成住宿應(yīng)收款提交財務(wù)緩沖庫經(jīng)審核生成住宿應(yīng)收費;住宿調(diào)整申請、走讀申請、宿舍財產(chǎn)管理、畢業(yè)離校退宿辦理等。

2.教務(wù)管理模塊

本模塊包括學(xué)生服務(wù)端和教師服務(wù)端。主要提供選課、教材、學(xué)分、專業(yè)、排課等功能，具體包含以下幾點內(nèi)容：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

包含學(xué)號、姓名、班級、班級代碼、專業(yè)、專業(yè)代碼、學(xué)院、學(xué)院代碼、學(xué)期代碼、入學(xué)年度、畢業(yè)年度、選課名稱、選課代碼、應(yīng)修學(xué)分、實修學(xué)分等與教學(xué)有關(guān)的基本字段信息;

（2）教師端基本功能：

學(xué)生學(xué)籍管理包含學(xué)院、專業(yè)、班級等學(xué)生基本信息管理、查詢、調(diào)整、變更、應(yīng)修學(xué)分初始化、調(diào)整、選課調(diào)整、補修信息管理、排課管理、教材管理、數(shù)據(jù)打印、導(dǎo)出、導(dǎo)入等;依據(jù)學(xué)生選課學(xué)分、學(xué)分單價及學(xué)期生成學(xué)分制應(yīng)收學(xué)費，提交主機收費;

（3）學(xué)生端基本功能：

選課管理，包括必修課、選修課、學(xué)分、成績、課表、補修課程、查詢、提交、專業(yè)調(diào)整、學(xué)籍變更申請、網(wǎng)上注冊等;

3.學(xué)工管理模塊

本模塊涉及學(xué)生生活、學(xué)習(xí)、就業(yè)等多個方面的功能，該模塊包含以下幾點內(nèi)容：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

包含學(xué)號、姓名、政治面貌、身份證號碼、民族、班級、性別、年齡、校區(qū)、家庭地址、聯(lián)系電話、QQ號、銀行賬號、輔導(dǎo)員電話等基本字段信息;

（2）教師端基本功能：

系統(tǒng)管理，學(xué)生日常管理，基本信息管理（不含學(xué)籍信息），學(xué)生資助管理，學(xué)生綜合素質(zhì)測評、項目設(shè)置、數(shù)據(jù)審核、查詢等，獎（助）學(xué)金評定、審核、勤工助學(xué)注冊、工資發(fā)放、就業(yè)管理、派遣、問卷調(diào)查;綠色通道（綠色通道管理、綠色通道統(tǒng)計）信息等。

（3）學(xué)生端基本功能：

銀行卡號、聯(lián)系電話等個人信息（不含學(xué)籍信息）管理、輸入、變更、學(xué)生獎助學(xué)金申請、查詢，勤工助學(xué)工資查詢、學(xué)生繳費查詢、網(wǎng)上注冊、消息查詢，個人檔案資料管理，綜合素質(zhì)測評查詢等。

4.財務(wù)收費模塊

本模塊主要收集宿舍管理模塊、教務(wù)管理模塊、學(xué)工管理模塊的價格信息，如住宿費、選修費以及預(yù)先設(shè)置的收費項目，按一定的優(yōu)先級實時生成應(yīng)收費，提供給繳費終端完成收費，實現(xiàn)收費項目信息從收集到繳費全過程的智能化處理。具體應(yīng)包含以下內(nèi)容：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

包含學(xué)號、姓名、班級、班級代碼、專業(yè)、專業(yè)代碼、學(xué)院、學(xué)院代碼、學(xué)期代碼、應(yīng)收專業(yè)學(xué)費、應(yīng)收學(xué)分制學(xué)費、應(yīng)收住宿費、應(yīng)收教材費等字段信息;

（2）教師端基本功能：

能夠?qū)崿F(xiàn)教務(wù)、宿管、學(xué)工、財務(wù)基本信息數(shù)據(jù)實時傳遞、共享;能分類查詢、檢索學(xué)生信息;能提取學(xué)生住宿信息，經(jīng)審核自動生成學(xué)生應(yīng)收住宿費;按教務(wù)模塊學(xué)生專業(yè)、選課信息等生成應(yīng)收專業(yè)學(xué)費、學(xué)分制學(xué)費、教材費，補修學(xué)分應(yīng)收費;按學(xué)生學(xué)籍變動、宿舍調(diào)整、獎助貸金額、銀行卡號等信息變更自動更新收費系統(tǒng)學(xué)生基本信息保持學(xué)生信息的同步變動;能自動提取、審核、打印、匯總學(xué)生獎、助、貸、工資發(fā)放表，能按銀行要求的格式導(dǎo)出上卡文件;能夠設(shè)定學(xué)生應(yīng)收費項目優(yōu)先級，能實現(xiàn)新生報道綠色通道服務(wù)、貸款批量扣款等;

（3）學(xué)生端（網(wǎng)上繳費）基本功能：

能查詢?nèi)胱⌒畔翘?、樓層、房號、床位號、?yīng)收住宿費、應(yīng)收專業(yè)學(xué)費、學(xué)分制學(xué)費、補修學(xué)分學(xué)費、教材費等，輸入繳費金額，助學(xué)貸款金額或選擇綠色通道繳費方式，依據(jù)學(xué)生輸入的繳費金額按收費項目優(yōu)先級生成繳費指令提交銀行端完成扣費;具有按后臺設(shè)定的繳費項目，如補修學(xué)分繳費、英語四、六級報名費，計算機考試報名費等網(wǎng)上繳費的功能。

第8篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

【關(guān)鍵詞】信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)備份 網(wǎng)絡(luò)安全

一、前言

在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活當中，無論是企業(yè)還是個人都會受到各式各樣大量的信息，通常情況下需要一個專門的數(shù)據(jù)存儲器來容納這些數(shù)據(jù)，并且根絕實際的用戶需求來進行進行備份管理，例如在一家醫(yī)院之中，醫(yī)生往往會把病人的相關(guān)信息單獨存放在病歷本之中，里面會涵蓋病人的姓名、年齡、性別、出生年月、病情信、處方等，這里的病歷本就可以看成一個簡單的數(shù)據(jù)庫，同時將收集到的情況信息進行數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)備份，如果醫(yī)生擁有這些病歷本，那么當醫(yī)生需要查看病人的基本情況時，就可以根據(jù)病人的姓名來找到目標數(shù)據(jù)，最后進行診斷。顯而易見，在計算機技術(shù)突飛猛進的今天，上述的一系列存儲、調(diào)取、查詢、管理的行為都可以通計算機來完成。假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況，信息資料還能夠從原有的存儲信息中調(diào)取，并且通過基于計算機技術(shù)的數(shù)據(jù)庫備份顯然效率更高，系統(tǒng)穩(wěn)定性更優(yōu)，自動化水平更完善，同時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份也為網(wǎng)絡(luò)信息安全提供很好的平臺。

二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份的概述

在上世紀，數(shù)據(jù)管理人員在面對大量的數(shù)據(jù)信息時，往往找不到一個簡單高效地方法來組織管理信息，如何合理地管理信息就成為當時擺在管理人員面前的一個最大難題，經(jīng)過大量的摸索研究，人們最終選擇通過構(gòu)建文件系統(tǒng)的方法來解決這一難題，然而文件系統(tǒng)卻存在很多弊端，在計算機技術(shù)的支持下，一種新的數(shù)據(jù)信息管理方法逐步走進數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在構(gòu)建時并入了邏輯關(guān)系，使得數(shù)據(jù)庫管理備份系統(tǒng)的自動化、智能化水平有了質(zhì)的飛躍，也為信息系統(tǒng)的搭建提供了強有力的支持。

數(shù)據(jù)庫的安全備份就是指在計算機系統(tǒng)安全的情況下，將信息系統(tǒng)中所需要的內(nèi)容進行保護，在計算機控制的方式下進行復(fù)制，當計算機程序受到外界的威脅或是其他不安全因素的干擾下，系統(tǒng)會根據(jù)原有的備份文件進行數(shù)據(jù)的還原，從而形成對于重要文件的保護。這也是網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)建設(shè)中最為關(guān)鍵的內(nèi)容。在安全信息備份當中，存在有理論備份和邏輯備份，將原有的文件在磁盤中進行保存，理論保存的方式有冷存儲和熱存儲兩種，而相關(guān)的邏輯就是在運用SQL的基礎(chǔ)下，將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行整理并保存供下次調(diào)用。

SQL Server中對于信息的存儲安全是重要的因素。在上文中談及了相關(guān)的數(shù)據(jù)使用技術(shù)，對于存儲中，SQL相關(guān)的字符和語句的編碼集合是數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵，通過在授權(quán)管理的情況下，將程序的源代碼進行調(diào)用，運行程序的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)對SQL Server的安全管理。在數(shù)據(jù)備份管理文件中建立一個新的文件夾，在限定的模式范圍內(nèi)可以進行數(shù)據(jù)的拷貝操作，除這種授權(quán)的情況以外，一律不得使用計算機程序后臺進行數(shù)據(jù)的編排處理，也不肯將用戶中的數(shù)據(jù)對象進行訪問，這樣就大大的增強了系統(tǒng)的安全性，使得SQL Server在計算機網(wǎng)絡(luò)安全中更加安全穩(wěn)定。在網(wǎng)絡(luò)安全保護的流程化管理中，SQL Server中建立的系統(tǒng)盤中含有：ck_pd_kcdjcw（信息盤點）s_insert_kh（將客戶、業(yè)務(wù)員等信息插入到臨時表）、st_bf_ypdata（網(wǎng)絡(luò)信息備份）等存儲過程，根據(jù)這些信息的編程模式來分析，新文件創(chuàng)建的語句更加符合邏輯性和語句更加通順，而且加入的WITH ENCRYPTION相關(guān)模塊語句更具有安全性，給整套系統(tǒng)進行了加密處理。讓系統(tǒng)定義下的程序軟件處于不可讀的模式這下進行存儲，保證任何人（包含有系統(tǒng)的管理人員和加密人員）都不能在該行為觸發(fā)時調(diào)整文件內(nèi)容，對于數(shù)據(jù)庫中的文件內(nèi)容也進行了隱藏處理，改善了以往安全空間被隨意篡改的現(xiàn)象。有效提升了企業(yè)管理的水平，最后通過二進制的數(shù)據(jù)改寫模式，將有用的數(shù)據(jù)進行恢復(fù)。

三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份對在網(wǎng)絡(luò)信息安全中的意義

通常意義上來講，信息備份系統(tǒng)指的是由計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算機軟件、信息保存、規(guī)則、信息傳輸設(shè)備等組成的人機一體化綜合系統(tǒng)，其旨在對信息進行收集、傳遞、儲存、加工、處理，簡而言之就是系統(tǒng)由軟件、硬件以及人所組成。整個信息管理存儲系統(tǒng)的全部信息技術(shù)文件都涵蓋在其中，運行程序則指的是系統(tǒng)中全部邏輯算法以及這些算法所指向的信息數(shù)據(jù)所構(gòu)成，這里的算法值得注意的是其中所包含的內(nèi)容，即輸入、更改、調(diào)取、管理、輸出關(guān)系。在任何一種包含數(shù)據(jù)信息的綜合系統(tǒng)之中，數(shù)據(jù)一定是按照一定的順序、結(jié)構(gòu)、邏輯次序所存在的，當然信息管理系統(tǒng)也是如此，目前比較常用的組織結(jié)構(gòu)模式是邏輯關(guān)系型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于這種結(jié)構(gòu)模式，庫文件也就是數(shù)據(jù)的基本存在單位。這一點相比較過去的設(shè)計思想來講具有很多進步的方面，以系統(tǒng)的處理功能為主的設(shè)計概念在過去應(yīng)用很普遍，這種概念也是基于邏輯算法的思想，但是與數(shù)據(jù)庫備份系統(tǒng)的最大區(qū)別就在于其目標數(shù)據(jù)并不是處于主導(dǎo)地位，只是占據(jù)從屬的地位，也就是邏輯算法主導(dǎo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于這種技術(shù)特征，其結(jié)果往往是程序運行過程需要什么樣的庫文件，系統(tǒng)就會相應(yīng)的保存一個對應(yīng)的庫文件。根據(jù)實際的實踐經(jīng)驗來講，系統(tǒng)往往會出現(xiàn)一種安全隱患，每當出現(xiàn)一個輸出文件系統(tǒng)就會自動生成一個庫文件，所生成的數(shù)據(jù)往往比較雜亂無章，即使是同一個數(shù)據(jù)也可以找到很多數(shù)據(jù)源，無法建立一對一的映射關(guān)系，數(shù)據(jù)一致性較差，后期給系統(tǒng)維護人員帶來了很多的麻煩，最終影響系統(tǒng)的工作效率和可靠性。

四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份對在網(wǎng)絡(luò)信息安全中實現(xiàn)

（一）確保數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的安全

保障數(shù)據(jù)信息的安全是數(shù)據(jù)庫必須具備的基本功能，一個完善的數(shù)據(jù)庫，首先必須具備相應(yīng)的安全防護措施，可以應(yīng)對大部分計算機病毒和惡愈人為攻擊，對重要的數(shù)據(jù)信息進行保護，對核心數(shù)據(jù)進行隔離，切實保證數(shù)據(jù)信息的安全。其次，可以通過數(shù)據(jù)庫自帶的授權(quán)準則對數(shù)據(jù)信息的訪問權(quán)限進行劃分，按照數(shù)據(jù)信息的重要性，對其進行分層，根據(jù)不同的用戶ID，授予相應(yīng)的權(quán)限，從而保證數(shù)據(jù)信息的安全性。例如，對于數(shù)據(jù)庫管理人員，可以授予一級最高權(quán)限，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫信息的完全調(diào)動和備份、修改、刪除等：對于企業(yè)管理人員，可以授予二級權(quán)限，對數(shù)據(jù)信息進行查看，對部分信息進行修改等操作；對于一般用戶，則只擁有部分數(shù)據(jù)的查詢權(quán)限，無法對數(shù)據(jù)進行操作。然后，對備份數(shù)據(jù)進行加密，利用密碼的形式，對數(shù)據(jù)信息進行保護，只有通過相應(yīng)的密碼，才能對數(shù)據(jù)進行查看，可以極大地避免數(shù)據(jù)信息的泄露，保證信息安全。

（二）確保數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的完整

在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信息的完整性也是數(shù)據(jù)庫的重要職能，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失，必然會對數(shù)據(jù)的分析造成影響，甚至產(chǎn)生嚴重的后果。例如，在銀行信息系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)客戶數(shù)據(jù)丟失的情況，就必然會給客戶和銀行雙方帶來極大的不變，甚至造成慘重的損失。以自動取款機為例，如果一個客戶在自動取款機取款5000元，但是取款信息在數(shù)據(jù)庫中丟失，則可能造成客戶卡上的金額不變，可以再次進行取款，換言之，銀行白白損失了5000元。通常情況下，數(shù)據(jù)的完整性包含以下幾個特性：

1.準確性：指在數(shù)據(jù)的生成和輸入過程中，始終保持與原始數(shù)據(jù)一致，如數(shù)據(jù)表中的某一個字段數(shù)值，與用戶輸入的數(shù)值相同，確保數(shù)據(jù)的準確可靠；

2.有效性：指在確保數(shù)據(jù)信息準確的情況下，按照規(guī)范化的操作，將數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)的真實有效，可以進行查詢、復(fù)制和修改；

3.一致性：指對于不同的用戶，數(shù)據(jù)庫顯示的信息應(yīng)該是一致的，而不會出現(xiàn)因人而異的情況，才能充分體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的完整性。

五、結(jié)束語

通過對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的備份，可以切實保證數(shù)據(jù)信息的安全，在因意外事故或突況導(dǎo)致的數(shù)據(jù)損壞或丟失時，可以保證數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性，規(guī)避或減少損失。因此，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，采取行之有效的備份措施，對于網(wǎng)絡(luò)信息的的安全是十分必要的，也是極為重要的，需要引起相關(guān)技術(shù)人員和管理人員的重視。

參考文獻：

[1]吳華勛.探討數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份對在網(wǎng)絡(luò)信忽安全中的意義及實踐[J].電子制作.2004，12（12）：167-170

[2]曹勇.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份在信息安全中的價值探究[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用.2010，9（11）.12-13

[3]趙四平，毛婕.數(shù)據(jù)庫安全特性備份和信息資源開發(fā)[J].科技信息，2010.3（10）：34-35

第9篇：計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文

關(guān)鍵詞：計算機組成與體系結(jié)構(gòu)；核心課程建設(shè)；教學(xué)創(chuàng)新

依據(jù)上海理工大學(xué)實施教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求，上海理工大學(xué)計算機科學(xué)與工程系確立了計算機科學(xué)與技術(shù)、計算機工程兩個本科專業(yè)定位為培養(yǎng)計算機工程領(lǐng)域需求的工程性人才。在參考ACM/IEEE-CS CC2005[1]對計算機工程(CE)學(xué)科課程體系設(shè)置的基礎(chǔ)上，我們將計算機組成原理和計算機體系結(jié)構(gòu)的知識組織為一門統(tǒng)一的計算機組成與體系結(jié)構(gòu)課程，并采用白中英教授主編的《計算機組織與體系結(jié)構(gòu)》作為理論教學(xué)教材[2]。

計算機組成與體系結(jié)構(gòu)課程涵蓋兩個方面：計算機組成的基本原理和計算機體系結(jié)構(gòu)量化設(shè)計的基本方法。計算機組成原理是通用計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般性邏輯實現(xiàn)方法；計算機體系結(jié)構(gòu)揭示計算機系統(tǒng)的屬性，包括概念性結(jié)構(gòu)和功能特性，確定計算機系統(tǒng)軟硬件的界面。二者既有區(qū)別，又有內(nèi)在聯(lián)系，因此，適合于整合為一門綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課程。但是，由于計算機組成原理是計算機相關(guān)專業(yè)全國研究生統(tǒng)一入學(xué)考試的專業(yè)基礎(chǔ)課，因此，我們確定本課程的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于計算機組成原理的教學(xué)。

根據(jù)教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的《高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實施方案》中關(guān)于計算機組成原理課程的實施方案[3]，我們確立了計算機組成與體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)目標是圍繞單CPU計算機硬件系統(tǒng)的基本組成和工作原理，系統(tǒng)講述計算機硬件系統(tǒng)及功能部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能特征、工作原理、交互方式和基本設(shè)計方法，使學(xué)生理解計算機硬件系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握計算機硬件系統(tǒng)的基本分析與設(shè)計方法，為計算機工程領(lǐng)域培養(yǎng)具有硬件設(shè)計和實施能力的工程性人才；主要教學(xué)任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對計算機硬件結(jié)構(gòu)的分析、應(yīng)用、設(shè)計和開發(fā)能力，系統(tǒng)地理解計算機系統(tǒng)各部件的工作原理和運行機制。

1 教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題

多年來，計算機組成原理被認為是一門既難教又難學(xué)的課程。而計算機組成與體系結(jié)構(gòu)則包括計算機組成和計算機體系結(jié)構(gòu)，這使得教學(xué)內(nèi)容更多、學(xué)習(xí)難度更大。因此，很多同行一直在通過各種方式提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量[4-7]。結(jié)合我校計算機相關(guān)專業(yè)的具體情況，我們分析發(fā)現(xiàn)造成這一問題的因素有三個。

第一，本課程需要有數(shù)字電路、數(shù)字邏輯知識為基礎(chǔ)。但是，由于大一大二兩學(xué)年我院采用工科通識教育的缺陷，使得計算機和網(wǎng)絡(luò)工程兩個專業(yè)的本科生在學(xué)習(xí)本課程前沒有學(xué)習(xí)過數(shù)字電路和模擬電路，也不了解數(shù)字邏輯設(shè)計的方法。因此，學(xué)生基礎(chǔ)差，難以跟上教學(xué)進度。

第二，本課程涉及的知識面廣、概念多，而且計算機內(nèi)部芯片高度集成化，學(xué)生缺乏對計算機各部件的感性認識。因此，理解其物理結(jié)構(gòu)和工作原理比較抽象，學(xué)生難以理解。而且，由于該課程講授的計算機最基本的原理和方法，課程教學(xué)內(nèi)容的直接應(yīng)用目標也不可能很明確，學(xué)生難以理解該課程的直接應(yīng)用價值，對該課程的重視度不夠。

第三，在計算機軟件的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通過編程技術(shù)可以獲得可見的結(jié)果。而對比計算機硬件課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生難以把學(xué)到的硬件知識馬上應(yīng)用起來，不容易獲得類似軟件編程的直觀感受，學(xué)生普遍的認識有偏差。這導(dǎo)致學(xué)生誤認為本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的實用性不強或者誤認為軟硬件之間的聯(lián)系不大，以后自己只從事軟件編程工作，不需要掌握計算機硬件設(shè)計方面的知識。

基于以上對計算機組成與體系結(jié)構(gòu)課程的定位，結(jié)合我校人才培養(yǎng)目標和教學(xué)現(xiàn)狀，下面，我們將從教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、理論教學(xué)方法、實踐教學(xué)規(guī)劃、課程考核制度、師資隊伍建設(shè)和綜合教學(xué)平臺建設(shè)六個方面具體提出本課程的建設(shè)方案。

2 核心課程創(chuàng)新建設(shè)的綜合方案

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)置

教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方面的建設(shè)主要集中在三個方面：第一是補充本課程的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)字電路中的TTL門、MOS管技術(shù)等和數(shù)字邏輯課程中的邏輯代數(shù)基礎(chǔ)及組合電路邏輯設(shè)計方法；第二是補充《計算機組織與體系結(jié)構(gòu)》教材中缺失的內(nèi)容，比如增加計算機體系結(jié)構(gòu)中關(guān)于指令級并行軟硬件設(shè)計方法、Cache失效性分析、多處理機同步與通信機制等。在計算機組成原理的教學(xué)內(nèi)容上，盡量補充計算機體系結(jié)構(gòu)量化分析的方法和設(shè)計原理；第三是補充多核處理器技術(shù)的最新設(shè)計方法和工作機制，這部分內(nèi)容主要提供給對計算機體系結(jié)構(gòu)感興趣的、學(xué)有余力的學(xué)生自學(xué)之用。

為保證理論教學(xué)和實驗教學(xué)時間的充裕性，我們將理論教學(xué)和實驗教學(xué)單獨開課，實驗課的進度和理論課的進度相匹配，其中理論教學(xué)安排64學(xué)時，實驗教學(xué)16學(xué)時，使得理論教學(xué)和實驗教學(xué)的學(xué)時比為4:1。此外，對學(xué)有余力和參加競賽的同學(xué)另行再組織和指導(dǎo)創(chuàng)新實驗，使得理論教學(xué)和實驗教學(xué)環(huán)環(huán)相扣，逐步深化，并使得培養(yǎng)的學(xué)生具有一定的創(chuàng)新設(shè)計和實踐能力。理論教學(xué)計劃如表1所示。

這種教學(xué)計劃使得計算機組成與體系結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)內(nèi)容更加豐富，既避免了本課程只講授計算機組成原理或者只講授計算機體系結(jié)構(gòu)知識的弊端，又能保證學(xué)生將來參加研究生入學(xué)考試時對計算機組成原理知識的全面掌握。

2.2 理論教學(xué)方法

在講授基本原理的過程中，我們注意融入計算機硬件技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)并作為學(xué)生課后自學(xué)的內(nèi)容，注重基礎(chǔ)理論與最新技術(shù)的融合。由于計算機組成與體系結(jié)構(gòu)知識比較抽象，理論學(xué)習(xí)比較枯燥，因此教學(xué)過程中我們要與學(xué)生交流互動，向?qū)W生提出啟發(fā)式和開放式的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。講課中注意觸類旁通，采用舉例、類比的方法，將深奧、難以理解的問題用學(xué)生最容易接受的方式和語言表達。理論課程全部采用課堂教學(xué)方式，以多媒體課件為主，適當使用一些板書。充分發(fā)揮多媒體教學(xué)采用動畫技術(shù)或Flash技術(shù)，充分展現(xiàn)基礎(chǔ)性方法和原理的動態(tài)執(zhí)行過程。比如：SRAM讀寫周期的過程、Cache的訪問和替換策略、指令流水線的過程等。

然而，多媒體教學(xué)方法對運算方法和運算過程的教學(xué)效果卻不盡人意。經(jīng)分析，我們發(fā)現(xiàn)問題主要是定點數(shù)、浮點數(shù)進行加減、乘除的計算過程沒有采用傳統(tǒng)板書教學(xué)并按步驟書寫，而是采用多媒體教學(xué)且放映速度較快，學(xué)生來不及仔細體會其中的設(shè)計技巧和驗證計算結(jié)果。

因此，后期涉及到計算相關(guān)的教學(xué)，我們都盡量采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法；而對于簡單的控制流程、運行機制、狀態(tài)更新等內(nèi)容主要采用多媒體教學(xué)方法，這既發(fā)揮了多媒體教學(xué)生動、信息量大的特點，又體現(xiàn)了傳統(tǒng)板書教學(xué)的細致和嚴謹。

此外，理論教學(xué)過程中建議采用引導(dǎo)式教學(xué)方法，而不能采用填鴨式灌輸教學(xué)。講授第二章運算方法和運算器前，先要介紹計算的基本功能就是進行算術(shù)邏輯運算，既然是算術(shù)邏輯運算，那就有二進制數(shù)參與運算，那么就會介紹各種數(shù)的機器表示形式；然后介紹數(shù)值數(shù)據(jù)的加減法和乘除法，包括原碼、補碼和移碼的計算，然后介紹計算過程的硬件邏輯實現(xiàn)過程；最后介紹浮點數(shù)的加減乘除運算過程和硬件設(shè)計框圖。

2.3 實踐教學(xué)規(guī)劃

在實踐教學(xué)方面，我們從實驗內(nèi)容和實驗方式開展教學(xué)革新。在實驗內(nèi)容上，分別針對基礎(chǔ)性原理、綜合性知識和創(chuàng)新實驗有針對性的開展實踐教學(xué)。針對基礎(chǔ)性原理設(shè)計了驗證性實驗，比如采用多功能運算部件74LS181設(shè)計16位運算器的實驗電路，驗證運算器的功能等；對于綜合知識，我們組織設(shè)計性實驗，比如給每組學(xué)生分配一張指令表，指令表中包含十余條不同的機器指令(主要包括設(shè)計HALT, MOV, ADD, SUB, MUL, DIV, LOAD, STORE, JUMP)，要求學(xué)生根據(jù)實驗計算機整機邏輯圖來設(shè)計指令系統(tǒng)中每條指令的執(zhí)行流程，設(shè)計微操作控制信號和微指令格式，確定初始微地址和后繼微地址的形成，然后根據(jù)指令流程和微指令格式編寫出每條機器指令所對應(yīng)的微程序，同時還要針對每條機器指令編寫相應(yīng)的測試程序，以測試微程序的正確性。最終，我們要求學(xué)生設(shè)計出一個支持簡單指令級的16位計算機系統(tǒng)；鼓勵和挖掘有潛力的學(xué)生組織開展創(chuàng)新型實驗，以組織興趣小組或競賽小組的形式，開展實際的工程應(yīng)用開發(fā)或創(chuàng)新型實驗的設(shè)計工作，比如通過EDA軟件設(shè)計計算機系統(tǒng)的存儲部件、控制邏輯電路等，通過軟件仿真測試并燒錄到FPGA器件上，檢驗實驗的正確性；或者采用單片機、ARM處理器或RISC處理器設(shè)計一個嵌入式實驗系統(tǒng)。由于課程教學(xué)和實驗教學(xué)學(xué)時有限，創(chuàng)新型實驗主要安排在學(xué)期末最后一個月的短學(xué)期內(nèi)實施。

對于實驗方式，我們的教改措施主要有：1)要求理論教學(xué)的老師親自帶教實驗課程，避免理論教學(xué)和實驗教學(xué)老師分開、責任不明確，導(dǎo)致實驗課馬虎過關(guān)的現(xiàn)象；2)具體實驗前，由老師講解實驗步驟和注意事項。授權(quán)學(xué)生將實驗設(shè)備或器材帶回宿舍進行充分的設(shè)計和實驗，與此同時他們還可以通過實驗老師的即時通訊工具或教學(xué)平臺提供的學(xué)生論壇相互交流實驗經(jīng)驗和提出問題；3)實驗的教學(xué)檢查采用分組答辯的形式，由學(xué)生團隊自由組織并分工，撰寫實驗報告、答辯PPT及回答答辯提問。

2.4 課程考核制度

理論教學(xué)和實驗教學(xué)單獨考核并采用量化考核措施。對于理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要考核學(xué)生的出勤率(10%)、作業(yè)完成情況(20%)、期末考試成績(70%)。

1) 出勤率：按出勤次數(shù)計算，每次出勤計2分，總分10分。

2) 作業(yè)完成情況：每學(xué)期安排5次作業(yè)，每次總分計4分。按作業(yè)繳納次數(shù)和作業(yè)評價結(jié)果記分， ，每次繳納作業(yè) =1，沒有繳納 =0； 表示每次作業(yè)的成績，如表2所示。

3) 期末考試：成績占理論課程學(xué)成績的70%。

實驗教學(xué)環(huán)節(jié)安排5次實驗，主要考核學(xué)生的出勤率(10%)、組織與團隊協(xié)作能力(10%)、實驗完成情況(30%)、實驗報告(25%)和答辯情況(25%)。

1) 出勤率：按出勤次數(shù)計算，每次出勤計2分，總分10分。

2) 組織與團隊協(xié)作能力：根據(jù)團隊成員分工情況和安排的組織討論情況記分，每次計2分，總分10分。

3) 實驗完成情況：考核每個學(xué)生是否按規(guī)定完成制定的實驗任務(wù)，每次實驗總分計6分，分四個等級。按規(guī)定獨立完成實驗任務(wù)的記6分，在同學(xué)幫助下完成任務(wù)的記4分，在指導(dǎo)老師幫助下完成任務(wù)的記2分，缺席實驗的記0分。如表3所示。

4) 實驗報告：考核學(xué)生總結(jié)、歸納實驗任務(wù)的能力，是否按規(guī)定填寫和總結(jié)實驗任務(wù)，是否具有詳細的實驗分工、實驗任務(wù)、實驗步驟、實驗結(jié)果、實驗分析五大要素。每個要素1分，每次實驗總分記5分。

5) 答辯情況：每次實驗配以答辯環(huán)節(jié)，每次答辯總分5分，共計25分。能正確回答答辯中提出的問題的記5分，與同學(xué)協(xié)商后正確回答問題的記3分，其他記2分。

2.5 師資隊伍建設(shè)

按照建設(shè)一流教師隊伍的要求，結(jié)合學(xué)院師資隊伍建設(shè)，我們增強本課程講授的師資力量，引進具有國外留學(xué)經(jīng)歷的青年教師，建立完善的教師梯隊，同時，加強對青年教師的培養(yǎng)，提高教師教學(xué)、科研水平，鼓勵青年教師參加國內(nèi)外訪問學(xué)者計劃或者計算機組成原理和體系結(jié)構(gòu)的理論教學(xué)或?qū)嶒灲虒W(xué)培訓(xùn)計劃。積極參加計算機學(xué)會體系結(jié)構(gòu)委員會和計算機教育委員會組織的活動。

2.6 綜合教學(xué)平臺

建設(shè)本課程的教學(xué)網(wǎng)站，將每一節(jié)課講授內(nèi)容的電子課件向?qū)W生開放，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識。同時，進一步完善本課程網(wǎng)站資源，開辟專門的教學(xué)論壇、教學(xué)QQ和群組供學(xué)生討論問題。

聘請研究生擔任助教，負責與實驗課的老師一起完成實驗項目、回答學(xué)生問題、批改習(xí)題作業(yè)。保證學(xué)生能夠隨時通過電子郵件和即時通訊工具聯(lián)系到這些助教，在課程學(xué)習(xí)過程中遇到困難和問題時就能夠及時地得到輔導(dǎo)和幫助。助教將收集到的反饋信息匯總，主講教師根據(jù)這些信息及時調(diào)整教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容，滿足學(xué)生求知的欲望和需求。

綜合教學(xué)平臺的總體功能包括介紹教學(xué)內(nèi)容、師資隊伍、教學(xué)計劃、教學(xué)進度、課件資源、在線答疑、論壇討論、習(xí)題庫、友情鏈接等，由專人負責管理和更新，真正實現(xiàn)教學(xué)平臺作為教師與學(xué)生溝通的橋梁作用。

3 結(jié)語

通過以上措施，我們獲得了較為明顯的教學(xué)效果，實驗教學(xué)的質(zhì)量也得到大幅度的提高。學(xué)生由以前害怕、拒絕學(xué)習(xí)計算機組成與體系結(jié)構(gòu)課程轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ嬎銠C組成和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的熱愛，并獲得了更多直觀的體會，進一步正確理解了計算機組成和計算機體系結(jié)構(gòu)的作用和意義，達到了我們建設(shè)核心課程的初期目標。

通過前期的規(guī)劃和初步實踐，我們計劃將在以下三個方面進一步推進本課程的建設(shè)。

第一，進一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)因材施教的思想，把實驗內(nèi)容分成不同的層次，面向不同的對象。保證必做實驗的水平和質(zhì)量，提高選做實驗的數(shù)量和種類，滿足多方面學(xué)生的需求。

第二，進一步與硬件設(shè)計、生產(chǎn)企業(yè)合作，組織學(xué)生參加全國性的設(shè)計大賽。既讓學(xué)生接觸、應(yīng)用到最新技術(shù)的芯片或者設(shè)備，又能提高本校在企業(yè)界和教育界的知名度。

第三，根據(jù)本校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、課程教學(xué)計劃，編制一套更適合本校實際情況的、符合計算機組成和體系結(jié)構(gòu)兩個方面知識的理論教材和實驗手冊。

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Educational Innovations of Computer Organization and Architecture

PEI Songwen, WU Chunxue

(Department of Computer Science and Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)