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第1篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：計算機；軟件開發(fā)；匯編語言

一、計算機中運用的編程語言

（一）C語言和C++語言

C語言是面向過程的編程語言。C語言兼顧了低級語言可直接作用在硬件上的特點。所以這也就注定了C語言是一門比較難的語言，只有擁有足夠的知識以及非常強的動手操作能力才能真正的掌握這門語言。不同于C語言，C++語言可以面向?qū)ο筮M行編程。C語言和C++語言的思維方式以及解決問題的方式都有所不同，C++語言中存在了許多的設(shè)計概念，如果可以把C語言和C++語言進行很好的結(jié)合，那么將產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。

（二）JAVA語言

JAVA語言從誕生之日到如今，發(fā)展極其迅速。JAVA語言是現(xiàn)在軟件開發(fā)中運用的一種比較廣泛的編程軟件。JAVA語言也是一門面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，但是JAVA語言又不同于其他的編程語言，JAVA語言有著跨平臺的特點。JAVA語言有著簡單易懂、容易解釋、安全性高、可進行移植等顯著的特點，讓其受到眾多程序員的喜歡。但JAVA語言對環(huán)境的要求非常的嚴格，極不支持桌面程序的開發(fā)。

（三）C#語言

C#語言同樣也是面向?qū)ο蟮囊环N編程語言。由于微軟公司一直堅信分布式應(yīng)用是將來的發(fā)展方向，所以C#語言的發(fā)展一直遵循這個原則。C#語言與JAVA語言雖然都是面向?qū)ο蟮母呒壵Z言，但是他們有所不同，JAVA語言將指針以及手動內(nèi)存管理完全摒棄，而C#語言并沒有將其摒棄，C#語言擁有安全性高、精確度高等優(yōu)點。C#可借鑒的經(jīng)驗豐富，發(fā)展迅速。

（四）Pascal語言

Pascal語言由于各種原因，其發(fā)展的前途并不是很好。Pascal語言是一種高級語言，同時還是具有自編譯的特點。Pascal語言的語法十分簡潔，程序的結(jié)構(gòu)性非常的明顯，數(shù)據(jù)類型非常的豐富?，F(xiàn)在很多用Pascal語言的都是應(yīng)用的Pascal語言的擴展語言Delphi。

二、編程過程中編程語言的選取

在進行一個軟件的編寫時，編程語言的選取是非常重要的一件事，編程語言選取的成功相當(dāng)于編程任務(wù)成功了一半。現(xiàn)在的軟件編寫中，基本上不能單靠一種編程語言進行整個編程項目的編寫，通常都是運用各種編程語言進行很好的綜合運用，從而達到想要達到的目的。所以一個合格的程序員需要同時精通多門編程語言，只有這樣才能在運用時取長補短，運用各種語言的優(yōu)勢，躲避各種語言的劣勢。計算機編程語言雖然有很多，但各種編程語言都有很多的相同點，只要精通一門計算機編程語言，那么會對新的編程語言的學(xué)習(xí)非常有利。這樣就降低了程序員的學(xué)習(xí)量。

（一）思考軟件所處的環(huán)境

軟件的運行是在硬件的基礎(chǔ)上運行的，沒有硬件的支持，軟件只是一個漂浮在空中的靈魂。所以軟件的開發(fā)過程中必須要考慮硬件，所編寫的軟件必須要適應(yīng)于硬件。在編寫前必須要明白所編寫的軟件需要滿足什么樣的條件，必須明確需要用什么樣的編程語言編寫什么部分的軟件。當(dāng)然也要有發(fā)展的眼光，可以在這個電腦更新?lián)Q代十分迅速的時代里讓自己的軟件得到發(fā)展。

（二）思考編寫軟件的目的

在進行編程之前，需要對自己所編寫的東西能特別的了解，需要明白編寫的軟件是為了滿足什么樣的需求，滿足誰的需求。只有將這些特別清楚才能進行合適的編程語言的選取。同時明白自己編程是面向的對象還是過程也是非常重要的，只有明白這些才能真正的選擇好適合自己項目的編程語言。

（三）盡可能的發(fā)揮自身的優(yōu)勢

進行編程的時候，一定要發(fā)揮好自身的優(yōu)勢，將最擅長的一面拿出來，在選取編程語言的時候盡可能選取自己最擅長的編程語言。計算機軟件的運行其實就是按照程序員給它輸入的思想進行的。一個大型的軟件需要用到很多語言，工程大而且復(fù)雜，如果不使用自己擅長的編程軟件就很容易造成錯誤，不能很好的將程序員的思想融入進計算機中。而使用自己擅長的語言，便可以游刃有余的進行思想的輸入。

第2篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：計算機；圖像處理技術(shù)；編程技術(shù)；工業(yè)檢驗

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.101

0 前言

圖像處理技術(shù)在社會個科學(xué)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，并且計算機圖像處理以及編程技術(shù)也得到前所未有的發(fā)展，實現(xiàn)了技術(shù)的相互融合。此次側(cè)重點主要是這項技術(shù)在工業(yè)檢驗當(dāng)中的具體應(yīng)用，在闡述計算機圖像處理技術(shù)以及編程技術(shù)的基礎(chǔ)之上，分析具體應(yīng)用實效。下面開展相關(guān)研究。

1 計算機圖像處理與編程技術(shù)概述

1.1 圖像處理技術(shù)

圖像處理技術(shù)的發(fā)展起始于20世紀60年代，與航天技術(shù)相伴而生。在人類最開始對圖像處理技術(shù)的應(yīng)用中，是通過識別將檢測到的圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像，繼而實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，便于對圖像的深刻理解。在當(dāng)時的數(shù)據(jù)圖像主要是通過三原色的灰度值表示。截止到目前為止，計算機圖像處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為三個不同的層級，分別為高、中、低三個階段。實踐表明，應(yīng)用較為廣泛的則為低層次的處理系統(tǒng)。通常低層次的處理系統(tǒng)構(gòu)成相對簡單，主要包括攝像頭、圖像采集卡以及計算機三個部分構(gòu)成，具備操作快捷、圖像效果清晰的特點。憑借相應(yīng)特點，在當(dāng)前多領(lǐng)域檢驗中應(yīng)用較為廣泛。站在狹義的層面分析可以發(fā)現(xiàn)，圖像處理技術(shù)主要是將識別模糊的圖像轉(zhuǎn)換為清晰圖像，是一種“圖像”到“圖像”的轉(zhuǎn)化過程。

1.2 編程技術(shù)

編程技術(shù)，實質(zhì)上是一種借助計算機達成某一目標或者解決問題的技術(shù)手段。使用某種程序設(shè)計語言編寫程序代碼，最終得出結(jié)果的過程。編程技術(shù)在工業(yè)檢驗方面的應(yīng)用范疇也主要集中在編程手段以及編程特征的運用方面。

2 計算機圖像處理與編程技術(shù)在工業(yè)檢驗中的具體應(yīng)用

（1）圖像處理技術(shù)應(yīng)用。圖像處理技術(shù)不僅僅能夠?qū)τ谠牧系男畔⒁约熬幊绦螒B(tài)等信息進行掌握，還能夠依據(jù)原材料的相關(guān)信息獲得顏色特征，將三原色信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。當(dāng)然，圖像技術(shù)在早年的研究中，被分為不同的等級，依據(jù)圖像處理顏色的不同等級進而判定原程序的優(yōu)劣狀態(tài)。通過這種方式，將原圖像進行具體處理，提取其中的顏色特征狀態(tài)，對其進行記錄得出冠層特征、圖像處理之間的差異性進行闡述。對工業(yè)原材料進行檢驗，能夠提升檢驗成功率。關(guān)于圖像的具體顏色提取如圖1所示。

對于工業(yè)材料進行檢驗，圖像處理技術(shù)的應(yīng)用不單單局限在顏色提取方面，同樣能夠進行紋理圖像的提取。計算機運用圖像處理技術(shù)，將需要檢驗的工業(yè)原材料的紋理能夠清晰的呈現(xiàn)，表現(xiàn)出原材料自身具備的問題特征及要求指標。當(dāng)然，圖像基礎(chǔ)在原材料紋理方面的探索已經(jīng)得到改善，準確率高達80%以上。在完成紋理的提取與對比分析之后，將原材料當(dāng)中缺少的紋理部分進行補充，進而發(fā)揮出圖像處理的優(yōu)勢。

（2）編程技術(shù)應(yīng)用。編程技術(shù)在工業(yè)檢驗中的應(yīng)用，效用顯著。近年來，國家發(fā)起振興東北老工業(yè)基地，大力發(fā)展工業(yè)。進而在工業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的基礎(chǔ)之上，推動國民經(jīng)濟的快速發(fā)展。經(jīng)科研人員表明，計算機圖像處理技術(shù)與編程技術(shù)的有效融合，能夠?qū)I(yè)檢驗形成良好的推動力。并且這種技術(shù)手段，對原料破損程度以及原料損壞部位具有一定的分辨效應(yīng)。圖像處理技術(shù)將所獲得數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號與編程，通過計算機的操作下，能夠較為準確的分析工業(yè)原材料的運行狀態(tài)，避免了傳統(tǒng)檢驗方式的繁瑣性以及復(fù)雜性，效率性以及精準度明顯提升。計算機的出現(xiàn)，為各個領(lǐng)域的發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。圖像處理基礎(chǔ)主要功能是將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字技術(shù)，將工業(yè)原料的圖像轉(zhuǎn)變?yōu)轱@示器的充分配比，進而能夠最大限度上的提升的圖像顯示的精準度。確定原料的形態(tài)、特征、顏色以及紋理之后，充分衡量原材檢驗的技術(shù)狀態(tài)，將涉及到的特征充分體現(xiàn)。與最開始圖像處理技術(shù)相比較而言，現(xiàn)代的技術(shù)手段以及基礎(chǔ)形態(tài)已經(jīng)得到明顯改變。

（3）編程圖像分辨。編程圖像的分辨，通常包括兩種方法，即函數(shù)圖像法以及類似圖像法兩種。函數(shù)圖像法則通常屬于一種模糊的形態(tài)，在檢驗的過程中，通過數(shù)據(jù)流線的方式將圖像的內(nèi)容進行具體表現(xiàn)。通過這種方式對工業(yè)圖像進行處理，使其能夠更加清晰。由于圖像處理屬于一種分層處理的形態(tài)，如果其中涉及到的因素較多，內(nèi)容過于繁瑣，也將造成分層畫面過于混亂。類似圖像法，顧名思義則是將兩個相近的編程圖像進行有效融合，在考慮原材料的體態(tài)以及性狀基礎(chǔ)之上，探索內(nèi)在的分類標準要求。完成類似圖像法的處理之后，通過函數(shù)圖像統(tǒng)計的方式，減少計算過程以及計算方式的繁瑣程度。近年來，工業(yè)環(huán)境逐漸發(fā)生改變，并且設(shè)備、技術(shù)等因素的不斷更新，使得傳統(tǒng)的原料經(jīng)受前所未有的考驗。大氣環(huán)境、內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響著原材料的信息編程。圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成為大勢所趨，能夠深入探索原料的形態(tài)及內(nèi)在本質(zhì)要求，經(jīng)過顏色、紋理等多手段的提取，為檢驗效果提供基礎(chǔ)保障。

3 結(jié)論

綜上所述，計算機圖像處理與編程技術(shù)的有效融合，能夠為工業(yè)檢驗提供良好的發(fā)展環(huán)境。顯然，這種技術(shù)手段以及操作方法憑借自身快捷、便捷以及清晰的性能，使得工業(yè)檢驗更加趨向于準確性，避免了處理數(shù)據(jù)的繁瑣程度。研究結(jié)果表明，計算機圖像處理與編程技術(shù)在檢驗中的應(yīng)用，效果良好。

參考文獻：

[1]甘雨.基于圖像處理的計算機編程技術(shù)在檢驗中的應(yīng)用[J].通訊世界，2015，10（08）：225-227.

第3篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：給排水；概預(yù)算；影響探討

中圖分類號：TU723 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）031-000-01

引言

建筑給排水工程概預(yù)算是一牽涉工程招標、材料價格定位、工程施工等領(lǐng)域的初步設(shè)計工作。從以往建筑給排水工程概預(yù)算的編制狀況來看，概預(yù)算在工程占據(jù)著重要的參考價值，越科學(xué)合理的概預(yù)算其能更進一步的提高施工項目的管理效率，且能為建筑商和施工單位帶來良好的經(jīng)濟效益，以最低的成本獲得最高的回報，這是建筑給排水工程一直重視的問題。對此，概預(yù)算在實際應(yīng)用中不僅需加強工程前期的預(yù)算控制，還需加強工程后期的施工控制，對施工企業(yè)的經(jīng)濟性進行全面評估與考量，是建筑給排水工程概預(yù)算得到有效保障。

一、建筑給排水工程概預(yù)算對造價帶來的影響

1.給工程招標預(yù)算帶來的影響

從近幾年我國建筑市場的發(fā)展狀況可以發(fā)現(xiàn)，建筑項目在前期設(shè)計與實際工程招標環(huán)節(jié)中，其都存在許多潛在問題。以前期設(shè)計來說，人們當(dāng)前所追求的大多都為新穎有特色的設(shè)計內(nèi)容，而這使得工程在設(shè)計時過多的考慮建筑圖紙是否足夠新穎和吸引人，對建筑整體的實用性缺乏周全考慮，安全性也受到了忽視。在工程招標環(huán)節(jié)中，項目的利益會使得許多施工單位出現(xiàn)虛報工程信息的現(xiàn)象，這使得工程前期造價預(yù)算與實際工程的建設(shè)出現(xiàn)差異，給施工也帶來了許多問題[1]。

2.給工程材料預(yù)算帶來的影響

在建筑給排水工程概預(yù)算中，材料預(yù)算是概預(yù)算中的重要領(lǐng)域，給排水工程在正式進入施工階段時，其所需要的材料種類、規(guī)格、材質(zhì)等有著大量的需求，且時常會變換材料，因此在前期進行材料預(yù)算時，許多材料都無法進行仔細預(yù)算，所以材料的預(yù)算重點會放于價格的精細度之上，而常規(guī)情況下，建筑給排水工程的材料預(yù)算價格相較于普通建筑材料會更高[2]。

3.對建設(shè)施工帶來的影響

在建筑給排水的實際施工階段中，許多施工人員為使施工操作方式更簡單會自行將規(guī)范的施工過程進行更改，這使得施工過程未按照前期的圖紙設(shè)計來執(zhí)行，所以在施工過程里容易產(chǎn)生其他的施工費用，使得工程概預(yù)算的整體經(jīng)濟效益無法保障，給施工單位也帶來了一定的效益損失。在發(fā)生這一現(xiàn)象時，施工單位唯一能作出的解決方式是將原本的概預(yù)算進行調(diào)整，而新的工程概預(yù)算必然會給工程整體造成一定影響[3]。

二、建筑給排水工程概預(yù)算的編制策略

1.概預(yù)算的前期評估與設(shè)計

在建筑給排水工程進行概預(yù)算編制時，需在前期階段加強概預(yù)算的合理把控。首先，預(yù)算部門需對工程整體的方案結(jié)合市場行情進行大致估價，根據(jù)以往的預(yù)算編制經(jīng)驗，選擇質(zhì)量效果有所保障前提下的預(yù)算最低方案。并對設(shè)計者對工程整體作出的設(shè)計圖紙進行監(jiān)督與考核，要求設(shè)計者根據(jù)建筑給排水工程的建設(shè)地點、地域環(huán)境等進行科學(xué)合理的設(shè)計，避免以往出現(xiàn)的只關(guān)注新穎性而忽視實用性的狀況。

2.根據(jù)施工地區(qū)實際環(huán)境進行分析

為保障建筑給排水工程概預(yù)算的合理性與可行性，工程負責(zé)單位需在進行概預(yù)算編制前，對建設(shè)地點進行科學(xué)的地質(zhì)勘查，對建設(shè)場地及建設(shè)方式做到詳細了解，并結(jié)合勘查結(jié)果與環(huán)境資料對其展開實地考核，由經(jīng)驗豐富的給排水工程概預(yù)算人員對其進行整體經(jīng)濟評估，對施工現(xiàn)場狀況及環(huán)境做到有效掌握，防止后期因環(huán)境因素出現(xiàn)中途竣工現(xiàn)象，并根據(jù)周圍附近的環(huán)境特征做好預(yù)算規(guī)劃與把控，使工程概預(yù)算具備可行性。

3.跟隨市場行情合理編制工程概預(yù)算

因建筑給排水工程的特殊性，該工程概預(yù)算的編制中材料預(yù)算占據(jù)比例最高，且材料價格水平也相較于普通材料更高。因此在給排水工程的概預(yù)算中，材料預(yù)算是非常重要的環(huán)節(jié)之一。從以往建筑給排水工程的概預(yù)算編制狀況來看，材料的價格概預(yù)算直接關(guān)系著工程整體的建設(shè)質(zhì)量，因此，概預(yù)算的編制部門需對此類型工程的常用材料和常見材料做到有所了解，對材料市場的價格定位有一定的掌握，避免因發(fā)生價格變動帶來預(yù)算問題，盡可能的減少工程材料預(yù)算與市場價格之間的差異。

4.施工階段概預(yù)算編制的控制

建筑給排水工程的概預(yù)算編制與普通的建筑預(yù)算編制不同之處在于，給排水工程是按照數(shù)量來進行預(yù)算控制的，而這也使得給排水工程的概預(yù)算編制對精細化有著更高要求。因此，預(yù)算編制人員在進行給排水工程預(yù)算造價時，需由專業(yè)的人員前往施工現(xiàn)場對各個工程數(shù)量進行核實與核對，對排水工程的整個施工流程做到全面了解，根據(jù)前期的投標協(xié)議來核對施工狀況，使建筑給排水工程概預(yù)算與實際施工預(yù)算相符，也使給排水工程概預(yù)算的編制更合理，以實際依據(jù)作為前提進行編制。在施工過程中，施工現(xiàn)場時常會發(fā)生許多難以預(yù)料的突發(fā)狀況，如安全事故、機械設(shè)備故障、材料缺失、工期不夠等，這些均會給施工單位及項目負責(zé)單位帶來利益損失，因此，施工單位在進行給排水工程概預(yù)算編制時，需加強對項目各個風(fēng)險的考核，做好風(fēng)險控制，使工程概預(yù)算編制與施工需求相符。

三、結(jié)束語

綜上所述，從本文分析結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，建筑給排水工程概預(yù)算的編制對整體工程的造價有著多方面影響，其給工程招標預(yù)算、工程材料預(yù)算、建設(shè)施工等領(lǐng)域均會造成直接影響，對此，工程概預(yù)算部門在編制預(yù)算時，需對工程前期評估與設(shè)計及市場行情做到全面了解與考核，并加強對施工地區(qū)實際環(huán)境的分析，加強對后期施工階段的成本控制，使工程整體概預(yù)算的編制具有合理依據(jù)。

參考文獻：

[1]穆黎明.試析建筑給排水工程概預(yù)算編制對造價的影響[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，13（10）：125.

第4篇：計算機硬件編程范文

【關(guān)鍵詞】結(jié)對編程：師范院校；實踐教學(xué)改革；計算機專業(yè)

【中圖分類號】g40-057 【文獻標識碼】a 【論文編號】1009-8097（2013）07-0122-05

引言

在我國高等教育體制中，師范院校計算機專業(yè)培養(yǎng)目標主要包括兩個方面：一是要求畢業(yè)生具備教書育人的良好教育理論素質(zhì)和技能：二是要求畢業(yè)生具備勝任所從事崗位的扎實的學(xué)科專業(yè)知識以及較強的實踐能力和創(chuàng)新能力。長期以來，由于受傳統(tǒng)教師教育培養(yǎng)模式的影響，師范院校計算機專業(yè)實踐教學(xué)僅被看作是一種輔和驗證性手段，導(dǎo)致出現(xiàn)重理論教學(xué)，輕實踐技能，重思維能力，輕動手能力的現(xiàn)象，培養(yǎng)出來的學(xué)生難以適應(yīng)社會需求。隨著師范院校就業(yè)形式多元化的發(fā)展，畢業(yè)生不僅可以選擇當(dāng)老師，還可以從事軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)管理、信息技術(shù)等操作能力較強的工作。針對河南省4所師范院校的一份調(diào)型結(jié)果顯示：計算機師范生只有34.7%的學(xué)生非常愿意和愿意從事教師職業(yè)，其中計算機專業(yè)科班出身的學(xué)生只有29.68%的人愿意從事計算機教學(xué)。由此可見，推行實踐教學(xué)改革已成為師范院校的迫切要求。當(dāng)前師范院校計算機專業(yè)應(yīng)該著力培養(yǎng)“教師+it工程師”新模式的人才，因此，如何提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)高、綜合能力強、動手能力突出的實踐型人才是亟須解決的問題。

對計算機專業(yè)而言，實踐教學(xué)是培養(yǎng)計劃的重要組成部分，而提高編程能力、踐行軟件工程思想、培養(yǎng)團隊合作精神則是實踐教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)和目標，因此，各院校均將實踐教學(xué)擺在了重要的戰(zhàn)略位置上。目前，師范院校計算機專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括教學(xué)（課程）實驗、實習(xí)實訓(xùn)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計（論文）、實踐創(chuàng)新等方面，實踐操作方式大體分為獨立完成和團隊合作兩種。但是不論哪種方式，都存在不足：獨立完成方式開發(fā)周期長、開發(fā)效率低、bug出現(xiàn)頻率高，不利于培養(yǎng)團隊合作精神，不利于踐行軟件工程思想：團隊合作方式無法保證團隊成員均能各司其職，無法達到全面發(fā)展，并且存在著“窩工”、“吃大鍋飯”等現(xiàn)象。往往團隊中只有小部分人真正動手編程，其他人員僅僅是借用團隊實驗成果達到實驗或考核目標。通過分析目前實踐教學(xué)實施過程中存在的問題，我們提出利用結(jié)對編程思想來改革傳統(tǒng)實踐教學(xué)方式的方案。

一 結(jié)對編程概述

結(jié)對編程的定義為：兩名程序員合作開發(fā)同一產(chǎn)品模塊（設(shè)計、算法、代碼），這兩名程序員分別扮演“駕駛員”和“導(dǎo)航員”的角色，共同思考問題，共同負責(zé)產(chǎn)品模塊的各個方面?！榜{駛員”控制鼠標、鍵盤并編寫代碼，“導(dǎo)航員”主動持續(xù)地觀察和輔助“駕駛員”的工作，找出代碼的缺陷，思考替換方案。結(jié)對雙方的角色不是固定的，而是進行周期性的交換。任何時候雙方都是平等活躍的參與者，在整個項目開發(fā)過程中，兩者共享所獲得的工作成績。

結(jié)對編程是極限編程12個最佳實踐中最重要原則之一，是團隊設(shè)計的基礎(chǔ)，它與傳統(tǒng)的開發(fā)過程有很大的不同。在傳統(tǒng)開發(fā)過程中，每個開發(fā)人員負責(zé)系統(tǒng)的一部分開發(fā)任務(wù)，各自分工，互不干擾。而結(jié)對編程是兩人結(jié)為一對，共同完成同一個開發(fā)任務(wù)。兩人在同一臺計算機面前進行編程活動，“駕駛員”進行操作編碼，“導(dǎo)航員”觀察代碼并考慮設(shè)計問題。一旦發(fā)現(xiàn)問題時，暫停編碼工作，雙方討論解決。結(jié)對者的角色根據(jù)需要進行不斷調(diào)整和交換，包括與其他結(jié)對小組交換成員。

結(jié)對編程的概念起源于20世紀90年代中期。經(jīng)過近20年的研究和發(fā)展，多數(shù)軟件企業(yè)因其具有可以減少風(fēng)險、提高生產(chǎn)效率、代碼質(zhì)量高、有利于交流學(xué)習(xí)等優(yōu)點而積極采用結(jié)對編程。也有一些企業(yè)對其持反對態(tài)度，主要理由是認為結(jié)對編程浪費人力資源、對程序員要求太高、公司人手短缺等。高校教學(xué)中應(yīng)用結(jié)對編程思想的目的與軟件企業(yè)采用結(jié)對編程的目的不同，前者主要是幫助學(xué)生提高編程能力和培養(yǎng)團隊合作精神。在教學(xué)方面，最有代表性的是在1999年猶他州立大學(xué)做的一項試驗，結(jié)果表明雖然結(jié)對組在最初階段比獨立工作的學(xué)生完成同樣任務(wù)花費的時間更多，但很快

結(jié)對組花費的時間大幅度下降，而獨立工作的學(xué)生需要花費比結(jié)對組更多的時間來達到相近的代碼質(zhì)量。國外研究顯示，教學(xué)過程中采用結(jié)對編程可以提高學(xué)生的記憶力、自信心、學(xué)習(xí)興趣、代碼質(zhì)量和學(xué)習(xí)成績。國內(nèi)研究表明結(jié)對組的共同學(xué)習(xí)失敗率小于獨立學(xué)習(xí)失敗率，采用結(jié)對編程進行實踐教學(xué)的班級普遍在編程能力和質(zhì)量上優(yōu)于采用傳統(tǒng)實踐教學(xué)的班級。而且，結(jié)對編程有利于培養(yǎng)學(xué)生互相學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，提高學(xué)生的自信心，促進團隊合作和人際交往。但是，目前針對師范院校計算機專業(yè)特點的結(jié)對編程研究還很少。

二 實踐教學(xué)改革中對結(jié)對編程的要求

綜合考慮師范院校計算機專業(yè)本科生的實際情況，對實踐教學(xué)改革中踐行結(jié)對編程從工作環(huán)境、項目選擇、結(jié)對原則等方面提出相關(guān)要求。

1 工作環(huán)境要求

由于結(jié)對編程工作模式是兩人坐在一起共同完成程序的設(shè)計、編程和測試，因此需要將傳統(tǒng)的“一人一桌一機”的工作環(huán)境改造為“兩人一桌一機”環(huán)境，使工作臺和設(shè)備的擺放便于結(jié)對搭檔之間的交流與合作，為了不影響其他結(jié)對組的工作，最好將工作環(huán)境設(shè)置為隔斷式空間。如圖1所示。

目前，大多數(shù)軟件公司的工作環(huán)境與圖1類似（傳統(tǒng)開發(fā)仍然是“一人一桌一機”），這樣可以讓學(xué)生“身臨其境”感受未來實習(xí)或工作單位的工作環(huán)境。

2 項目選擇

實踐教學(xué)不是單純的課程實驗，提高學(xué)生編程能力最好的方式是項目驅(qū)動式。考慮到師范院校計算機專業(yè)學(xué)生的實際能力和編程素養(yǎng)，功能全面、業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜、代碼量龐大的大中型項目并不適合作為實踐課題，而通常情況下只由一人工作幾天甚至半天即可完成的微型項目也不能起到鍛煉技能的作用。因此，團隊結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)人數(shù)在4～6人，代碼量在18人月以下，項目目標簡單，不需要與周邊系統(tǒng)集成，對系統(tǒng)高可用性要求一般的小型項目是最佳選擇。同時，宜選擇學(xué)生感興趣的、業(yè)務(wù)邏輯比較熟悉的小型項目進行實踐，如單機版游戲開發(fā)、多媒體教室預(yù)約管理系統(tǒng)、單詞記憶軟件等。 　3 結(jié)對原則

實踐教學(xué)改革的目的是最大限度地提高學(xué)生實際動手能力、培養(yǎng)團隊合作精神和創(chuàng)新精神。實踐教學(xué)改革中的結(jié)對編程除了滿足基本的原則外，還應(yīng)突出以下幾點：

（1）按照編程水平高低，將學(xué)生分為高級、中級和低級三個級別，因此結(jié)對組合有“高級+高級”、“中級+中級”、“低級+低級”、“高級+中級”、“高級+低級”、“中級+低級”幾種形式，為了達到學(xué)習(xí)和提高的目的，應(yīng)該優(yōu)先選擇“高級+低級”的模式。在這種模式中，力求達到高手培養(yǎng)新手的“幫帶”效果。

（2）結(jié)對編程的雙方有一個較長的磨合過程，應(yīng)該讓學(xué)生盡早“結(jié)對”，爭取在實踐項目開始時，結(jié)對雙方已經(jīng)有多次合作經(jīng)歷。因此，在課程實驗階段，就應(yīng)該讓學(xué)生自行尋找“搭檔”，并經(jīng)常更換“搭檔”，以期找到最“志同道合”的伙伴?；锇榈倪x擇盡量將性格融合的，技術(shù)互補的配對。

（3）結(jié)對編程的雙方經(jīng)常交換角色。角色可以定時交換，也可以根據(jù)開發(fā)任務(wù)交換。假設(shè)a為“高級”者，b為“低級”者，則難度大的任務(wù)由a擔(dān)任“駕駛員”，此時b在一旁觀摩和學(xué)習(xí)；難度小的任務(wù)由b擔(dān)任“駕駛員”，此時a在一旁監(jiān)督和指導(dǎo)。

（4）結(jié)對雙方必須保證地位平等?！暗图墶闭呷菀桩a(chǎn)生依賴和畏難心理，所以在結(jié)對編程過程中需要鼓勵“低級”者積極主動，而“高級”者應(yīng)該以指導(dǎo)和溝通為主。兩人是平等的，只有經(jīng)驗多寡之分，沒有地位高低之分。對“低級，，者而言，獨立操作實現(xiàn)一個功能模塊后，往往異常興奮，在結(jié)對中也會表現(xiàn)得越來越積極。因此，安排難度適中的結(jié)對任務(wù)有利于加強“低級”者參與結(jié)對的意愿。

（5）結(jié)對雙方必須全力以赴。結(jié)對編程本身能促使人竭盡全力，兩人一起工作的時候，沒有走神分心的條件。一旦編程過程中出現(xiàn)問題，則立即停止，雙方共同討論解決。

（6）結(jié)對雙方必須對待解決的問題有相同或相近的認知。結(jié)對雙方對開發(fā)任務(wù)都必須做到逐步了解、思路一致、編碼規(guī)范一致，包括標識符命名規(guī)則、注釋風(fēng)格等。編程時先經(jīng)過討論，達成共識，然后方能動手編寫程序。

（7）任務(wù)出錯或不能完成，應(yīng)由雙方共同負責(zé)，不能相互指責(zé)。兩人意見不同時，可由指導(dǎo)教師協(xié)助解決，不要各執(zhí)己見、據(jù)理力爭。

（8）指導(dǎo)教師給予學(xué)生更多鼓勵，結(jié)對雙方之間也需要相互鼓

、相互學(xué)習(xí)，可以產(chǎn)生共同的榮譽感、責(zé)任感和成就感。

三 實驗對比及分析

1 實驗設(shè)計

我們在課程設(shè)計這一實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，采用對比實驗的方法對結(jié)對編程進行評價。在課程設(shè)計開始之前，學(xué)生已經(jīng)在課程實驗階段進行了結(jié)對編程訓(xùn)練。對比實驗班級有44名同學(xué)，分成兩個實驗對比組：一組采用傳統(tǒng)的小團隊開發(fā)方式，稱為傳統(tǒng)組，組員各自獨立編程；一組采用結(jié)對編程的團隊方式，稱為結(jié)對組，結(jié)對組由若干結(jié)對單元組成，結(jié)對單元采取兩人結(jié)對編程方式。指導(dǎo)教師擬定4個課題并事先劃分好模塊，分別交由兩個實驗對比組完成，均采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。對比組分配如表1所示。

表1中，對比實驗組的具體要求如下：

（1）兩組均要求遵循軟件開發(fā)流程，需要提交相關(guān)文檔。

（2）兩組均分成三個階段，由指導(dǎo)老師根據(jù)時間確定，每個階段同時考查各組的完成情況。階段考查時，傳統(tǒng)組需提交各成員的任務(wù)分配記錄；結(jié)對組需提交結(jié)對交換記錄。

（3）兩組均以答辯的形式給出每個課題的最終成績，并事先告知：傳統(tǒng)組各成員均有自己的成績，根據(jù)自己對課程設(shè)計的貢獻給出；結(jié)對組每個結(jié)對單元的兩人共同獲得一個成績（若結(jié)對單元之間經(jīng)?；Q結(jié)對角色，則參與交換的人員共同獲得一個成績）。

2 實驗結(jié)果及分析

對比實驗組的實驗結(jié)果分別如圖2、圖3、圖4所示。

圖2顯示在課程設(shè)計初期，結(jié)對組花費的平均開發(fā)時間比傳統(tǒng)組長，原因是結(jié)對組在結(jié)對編程之前需要進行討論和交流，達到共識后才進行動手編程，而且有些結(jié)對單元還處于磨合期。隨著項目的進展，結(jié)對組的編程效率逐漸增加，與傳統(tǒng)組的開發(fā)時間差距也逐漸減小。

圖3顯示，在各個開發(fā)階段，結(jié)對組的平均bug數(shù)量均較獨立組少，原因是結(jié)對單元的兩人對同一任務(wù)實行結(jié)對設(shè)計、結(jié)對編碼、結(jié)對測試和結(jié)對評審。因此，在動手編程之前已進行了充分的交流和討論并達成一致意見，而且在編程過程中，一人編程，另一人隨時對編程中的錯誤進行監(jiān)督和提醒，有效降低了bug數(shù)量。

圖4顯示了兩個實驗對比組的平均成績（4個課題的總平均成績），成績的考核綜合考慮了開發(fā)時間、bug數(shù)量、團隊合作精神、項目完成質(zhì)量、編碼風(fēng)格等指標。實驗結(jié)果表明，結(jié)對編程的效果明顯高于傳統(tǒng)方式。

四 結(jié)對編程對實踐教學(xué)的改進

通過考查學(xué)生結(jié)對編程過程及對比實驗分析，發(fā)現(xiàn)采用結(jié)對編程的學(xué)生，其編程素質(zhì)有了明顯的提高。因此，我們提倡在教學(xué)過程中采用結(jié)對編程思想來改革計算機專業(yè)實踐教學(xué)。

1 結(jié)對編程的優(yōu)點

（1）動手能力較低的學(xué)生學(xué)習(xí)和上手速度快，主要原因為：一是學(xué)習(xí)的內(nèi)容均是實際需要的，目的明確，針對性強：二是有人幫帶，手把手的演示，比自己看書摸索進展快、效果好；三是邊學(xué)邊用，知識點掌握扎實。

（2）結(jié)對編程改掉了一些學(xué)生的編碼壞習(xí)慣，同時也學(xué)習(xí)了他人的編程優(yōu)點：如快捷鍵的靈活運用，解決問題的搜索技巧等。另外，代碼的層次和語句變得更優(yōu)美易讀。

（3）工作效率提高了。結(jié)對中，一人對另一人實際上有監(jiān)督作用，有效杜絕了學(xué)生上機時聊天、打游戲、泡論壇、看電影等現(xiàn)象。結(jié)對編程時兩人合作能更有效地交流，相互學(xué)習(xí)和傳授經(jīng)驗，解決問題能力有較大提高。而且，在結(jié)對過程中，結(jié)對雙方經(jīng)常有思想的碰撞，在討論中更容易培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

（4）程序bug明顯減少，代碼質(zhì)量顯著提高。結(jié)對編程，首先需要兩人共同理解，經(jīng)過討論，形成一致思想，才可以編程。這樣減少了由于理解錯誤帶來的風(fēng)險；其次，結(jié)對編程在編寫代碼的同時進行著代碼評審，出錯幾率降低了很多。所以結(jié)對編程能有效減少bug數(shù)量。?。?）每個學(xué)生都有動手實踐的機會，都能在實際操作中學(xué)到實用知識，避免了前述傳統(tǒng)團隊開發(fā)中“窩工”、“吃大鍋飯”的現(xiàn)象發(fā)生。由于每人需要完成自己的結(jié)對任務(wù)，所以幾乎不存在照搬照抄他人成果的情況。

2 對師范院校實踐教學(xué)的促進作用

結(jié)對編程除了具備上述的優(yōu)點外，對師范院校的計算機專業(yè)而言，還有著獨特的優(yōu)勢。

（1）培養(yǎng)和提高了師范生的教學(xué)技能。師范生的教育實習(xí)是一個重要環(huán)節(jié)，但是多數(shù)學(xué)生的實習(xí)效果并不好，往往表現(xiàn)為不能進入教師角色，無法勝任頂崗課程教學(xué)任務(wù)等。究其原因是教育實習(xí)之前的試教環(huán)節(jié)存在弊端，因此嚴抓試教

工作是教育實習(xí)取得成效的前提。但是，由于課時的限制，教師不可能讓每個學(xué)生都試講并給予指導(dǎo)。而結(jié)對編程環(huán)境恰好可以提供一個良好的試教平臺，這也是提倡“高級+初級”結(jié)對方式的原因所在。因為，在幫助和指導(dǎo)“搭檔”的時候，學(xué)生可以切身體會到“學(xué)會”和“教會”是兩個不同的層次，要想講清楚一個知識點，需要有耐心、勤思考。另外，被輔導(dǎo)的對象也會有無形的動力去努力學(xué)習(xí)，并模仿“搭檔”的教學(xué)方式。因為老師講解某個知識點可能無法完全站在學(xué)生的角度去考慮，學(xué)生如果聽不懂會認為“老師懂這些是理所當(dāng)然的”，而且性格內(nèi)向的學(xué)生可能會羞于向老師請教。但是，如果這個知識點是由自己的同學(xué)來講解的話，則情況大有改觀。在這個過程中，學(xué)生往往能收獲到成功的喜悅。

（2）增強了女生的自信心。師范院校女生居多，而且大都受“女生不適合學(xué)計算機”等片面觀點的影響，往往對編程望而生畏。在結(jié)對編程中，不論知識點的難度大小，每個人均需要親自動手操作。在公平對等的編程環(huán)境中，她們能真正動手敲程序代碼，一旦完成了自己的第一個小程序，她們往往很有成就感，自信心也極大增強。如果能得到老師和“高級”者的鼓勵和贊許，她們的進步會更大。

第5篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：課程體系建設(shè)；計算機硬件；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-00××-××

在當(dāng)前高校計算機專業(yè)本科生中普遍存在這樣的問題：對計算機硬件課程的學(xué)習(xí)不感興趣；認為有些計算機硬件課程很抽象，不知道怎樣才能學(xué)好；與已經(jīng)從事計算機技術(shù)開發(fā)的畢業(yè)的同學(xué)交流后，認為學(xué)校對計算機硬件課程的設(shè)置不合理，對將來從事計算機技術(shù)開發(fā)幫助不大，而對將來從事計算機技術(shù)開發(fā)幫助很大的計算機專業(yè)課程學(xué)校反而不重視，教學(xué)時間太短，沒有深入地教學(xué)；④教學(xué)方式缺乏對本科學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)。學(xué)生對計算機硬件課程的學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果差。高校的計算機專業(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，不能勝任計算機硬件方面的技術(shù)設(shè)計。因此，對于如何設(shè)置計算機專業(yè)硬件課程，已成為我們要重點關(guān)注的一個問題。計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科除了具有較強的科學(xué)性外，還具有較強的工程性，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)整計算機硬件課程設(shè)置，為計算機專業(yè)學(xué)生將來從事計算機硬件方面的相關(guān)技術(shù)設(shè)計奠定具有發(fā)展?jié)摿Φ幕A(chǔ)，是擺在計算機專業(yè)老師面前的一個重要問題。計算機專業(yè)學(xué)生在進行工程設(shè)計，計算機硬件技術(shù)開發(fā)時，普遍感到所掌握的計算機理論知識與實際工作能力存在不足。主要體現(xiàn)在沒有實際工作經(jīng)驗；缺乏項目的開發(fā)能力；缺乏團隊協(xié)作精神；缺乏與同事溝通方法。如何在計算機本科生教育階段培養(yǎng)和提高學(xué)生的素質(zhì)與能力，是老師重點關(guān)注的問題。

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師就是向?qū)W生傳播知識。而在現(xiàn)代教學(xué)模式中，教師不僅向?qū)W生傳播知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。為培養(yǎng)21世紀計算機硬件高技術(shù)人才就必須加強學(xué)生計算機硬件創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷完善計算機硬件課程教學(xué)改革專業(yè)課程體系建設(shè)。

為此，本文針對當(dāng)前計算機專業(yè)硬件課程設(shè)置存在的問題，根據(jù)計算機專業(yè)各研究方向?qū)τ嬎銠C硬件課程建設(shè)，構(gòu)成完整的計算機硬件課程體系建設(shè)，對本科生教學(xué)方式教學(xué)改革，培養(yǎng)本科生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)進行研究。

一、計算機硬件課程體系建設(shè)

（一）充分認識計計算機硬件課程建設(shè)的重要性

計算機硬件及應(yīng)用技術(shù)已是IT領(lǐng)域不可缺少的支柱技術(shù)，已經(jīng)廣泛滲透到移動通訊、消費電子、無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制和軍事國防等各行各業(yè)，無時無處不在影響每個現(xiàn)代人的生活。能夠綜合應(yīng)用軟件和硬件，系統(tǒng)研發(fā)的工程師成為計算機行業(yè)最為緊俏的人才，其培養(yǎng)也越來越受到高校、企業(yè)、研究機構(gòu)與培訓(xùn)中心的重視。

（二）計算機硬件課程體系建立

ACM和IEEE-CS共同推出了Computing Curricula 2001，系統(tǒng)地列出在計算機專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的課程，我們以此為藍本，并根據(jù)我院在計算機硬件研究領(lǐng)域和研究方向，建立計算機硬件課程體系中的主干課程：《計算機原理與匯編語言程序設(shè)計》，講授計算機組織和工作原理，以及匯編語言程序設(shè)計；《微型計算機原理及接口技術(shù)》，講授微型計算機的基本知識、基本組成、體系結(jié)構(gòu)和工作模式；《計算機控制》，講授計算機控制的理論知識和設(shè)計技術(shù)；《單片機與嵌入式系統(tǒng)》，講授單片機工作原理和編程方法、嵌入式系統(tǒng)基本概念和設(shè)計技術(shù)移植；《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》，講授計算機體系結(jié)構(gòu)的基本思想、基本概念、設(shè)計原理、設(shè)計方法與評價分析方法。由這5門課程構(gòu)成計算機專業(yè)硬件課程體系。

當(dāng)今計算機硬件和軟件技術(shù)飛速發(fā)展，計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程體系教學(xué)在成熟和穩(wěn)定的同時，要不斷加入新的內(nèi)容和新的技術(shù)。為此，必須對主干課程設(shè)計其課程的主線，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)采用強制式的指導(dǎo)教學(xué)。教學(xué)活動是教師和學(xué)生共同活動的過程，教師在教學(xué)過程中發(fā)揮著設(shè)計，主持，調(diào)整教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。學(xué)生是教學(xué)過程中認識活動的主體。在教學(xué)過程中應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，發(fā)揮著教師的主導(dǎo)作用。

第6篇：計算機硬件編程范文

本文對計算機硬件課程體系及內(nèi)容中存在的問題和不足進行了分析和討論，提出了一些教改思路和方法。

一、當(dāng)前硬件課程體系中存在的問題

目前硬件教學(xué)中主要存在的問題是：教材知識相對落后，學(xué)生無法學(xué)以致用，即教材無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；缺乏實踐環(huán)節(jié)，實驗條件差，學(xué)生無法鍛煉實踐能力，教師更無法鼓勵和激發(fā)其創(chuàng)新能力；學(xué)生電子技術(shù)方面的理論基礎(chǔ)較差，其對硬件的分析理解能力受到一定限制，學(xué)習(xí)困難較大?？傮w上講，目前國內(nèi)計算機硬件教學(xué)的狀況不容樂觀，重視這一問題，改革相應(yīng)的教學(xué)體系和內(nèi)容是非常必要的。導(dǎo)致當(dāng)前狀況的原因是多方面的，總的來說有以下幾個方面。

首先，在認識和條件方面，國內(nèi)的計算機教育存在著重軟輕硬和急功近利的傾向。由于基礎(chǔ)軟件教學(xué)實施起來相對容易，實用性強，設(shè)備投資較小，有立竿見影之效果，甚至學(xué)生通過自己購買的微機即可完成多數(shù)軟件課程的學(xué)習(xí)；而硬件課程的教學(xué)實施比較困難，設(shè)備投資大，通常每門課程需要配備專門的實驗設(shè)備，相應(yīng)輔助設(shè)備（如示波器等）的價格相對昂貴，實驗設(shè)備的維護工作量較大，對實驗室輔導(dǎo)和維護人員的要求也比較高。限于各方面的條件，國內(nèi)多數(shù)高校在硬件課程及實驗條件建設(shè)方面都明顯不足，這導(dǎo)致了計算機硬件課程在教學(xué)上的不足。

其次，硬件知識特點和教學(xué)內(nèi)容落后。從客觀上來說，計算機硬件知識存在不直觀，講述起來抽象、枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)起來不太容易的現(xiàn)象。其中，“計算機組成原理”、“計算機體系結(jié)構(gòu)”這兩門課程的內(nèi)容比較抽象，一般教材都與實際聯(lián)系不緊密，再加上現(xiàn)有硬件實驗的可視性差、直觀性差，致使學(xué)生對硬件知識的理解存在困難。而“微型計算機原理”、“計算機外部設(shè)備”等課程的教材內(nèi)容過于陳舊，無法調(diào)動學(xué)生的積極性，教學(xué)效果較差。

再次，課程缺乏足夠的系統(tǒng)性。計算機是一個由硬件和軟件組成的龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，計算機知識有著很強的系統(tǒng)性。而在目前的教學(xué)中，硬件課程知識與軟件課程知識之間缺乏足夠的交叉和互補，學(xué)生無法深入理解計算機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，有些知識點重復(fù)，有些知識點缺失，這些都導(dǎo)致了學(xué)生的知識體系結(jié)構(gòu)不健全。

最后，缺乏足夠的實踐訓(xùn)練。計算機應(yīng)用是一門實踐性很強的學(xué)科，學(xué)生必須具備足夠的動手實踐能力和社會競爭力才能滿足社會要求。而在計算機硬件教學(xué)中，實踐教學(xué)時間嚴重不足，絕大多數(shù)學(xué)生不具備基本電路設(shè)計、調(diào)試和實現(xiàn)的能力。一方面是實驗條件和設(shè)施的嚴重缺乏，另一方面是課程考試評價體系（包括社會各類計算機考試評價體系）中對硬件實踐能力的不重視。

根據(jù)計算機硬件教學(xué)體系中存在的一些主要問題，改革教學(xué)內(nèi)容的先進性、加強教學(xué)體系的系統(tǒng)性、增加并提高實踐教學(xué)知識和內(nèi)容已成為國內(nèi)各高校計算機專業(yè)迫在眉睫的任務(wù)。

二、提高硬件知識的先進性

由于計算機硬件技術(shù)發(fā)展非常迅猛，而國內(nèi)多數(shù)高校的主要教學(xué)內(nèi)容基本還停留在十年前的水準,尤其是“微型計算機及接口技術(shù)”的課程內(nèi)容，基本是以8086/8088 CPU為主體進行講述，而學(xué)生在實驗室使用的卻都是CPU為Pentium Ⅲ 以上的微機；學(xué)生在高級編程中希望了解分頁分段存儲管理技術(shù)，而教學(xué)中卻只講述分段內(nèi)存管理技術(shù)。因此，學(xué)生會對教學(xué)的內(nèi)容感到疑惑、反感甚至是厭惡。

許多客觀條件原因限制計算機硬件教學(xué)內(nèi)容的更新。其一，計算機硬件發(fā)展太快，真正能反映當(dāng)今世界微機領(lǐng)域新技術(shù)的微機原理教材太少，相應(yīng)的實驗設(shè)備和條件幾乎沒有。其二，最新的硬件知識往往包含許多較復(fù)雜的技術(shù)，學(xué)生較難學(xué)習(xí)和理解，由于組織和實施教學(xué)的難度非常大，許多教師偏向于講述舊的知識。其三，新知識的過快更新給許多教師帶來了巨大的工作量和工作壓力，熟悉并掌握新的教學(xué)知識和內(nèi)容往往需要幾年時間的摸索和實踐，因此教師往往跟不上新技術(shù)的發(fā)展。

要解決這個問題，首先要改進計算機硬件教材。計算機硬件的教材應(yīng)是先進的、能反映目前世界微機領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就的知識。例如“微機原理及接口技術(shù)”的教材至少應(yīng)涵蓋目前世界上微機領(lǐng)域內(nèi)最先進的知識及技術(shù)，像分支轉(zhuǎn)移預(yù)測技術(shù)、超標量執(zhí)行技術(shù)、微機的流水線操作技術(shù)、高速緩沖存儲器技術(shù)、虛擬存儲器技術(shù)（分段存儲管理技術(shù)和分頁存儲管理技術(shù)）、浮點數(shù)據(jù)處理技術(shù)、高速總線傳輸技術(shù)等。正是這些技術(shù)，為微型計算機提供了卓越的性能，并構(gòu)成了各種高性能軟件的載體。

考慮到教學(xué)安排的層次性和循序漸進的要求，可以在教材中有選擇地加入部分舊的知識結(jié)構(gòu)。例如“微機原理”教材可以將8086/8088 CPU作為模型機，刪除那些過于陳舊的知識，用8086CPU的結(jié)構(gòu)和基本電路為學(xué)生建立微型計算機的概念，然后引入當(dāng)前的一些新技術(shù)和知識。

由于歷史原因，國內(nèi)多數(shù)高校微機原理教學(xué)均以Intel公司的處理器為講述對象，而歐美等國一般以Motorola、Alpha或MIPS處理器作為講述對象。從技術(shù)的先進性上講，前者不如后者，如果希望與國際接軌，部分有條件的高?？梢钥紤]直接采用國外著名教材。

三、保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性

硬件和軟件知識是相輔相成的，它們都包含豐富的知識和先進的技術(shù)。計算機硬件知識必須對計算機的體系結(jié)構(gòu)、組成及其核心技術(shù)進行系統(tǒng)的描述，以使學(xué)生能學(xué)到先進的硬件知識。硬件知識的學(xué)習(xí)對學(xué)生理解計算機軟件的工作有著非常大的幫助，尤其是系統(tǒng)軟件和底層軟件。而學(xué)到計算機軟件知識后，再學(xué)習(xí)計算機硬件知識，會對軟件的載體――硬件、硬件組成、硬件的工作原理以及軟件是怎樣依附于硬件的全過程有一個飛躍的認識。只有這樣，學(xué)生的計算機知識才能達到一個完美的統(tǒng)一，他們才能學(xué)到計算機的系統(tǒng)知識，而不是殘缺的計算機知識，最終達到對計算機系統(tǒng)軟、硬件基本知識的融會貫通。

而目前計算機軟硬件教學(xué)之間卻基本分離，教師之間缺乏足夠的溝通。學(xué)生盡管學(xué)習(xí)了一些計算機硬件接口知識，但在使用高級語言對硬件進行編程時卻無從下手；盡管學(xué)習(xí)了操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程，卻不知道在嵌入式系統(tǒng)如何應(yīng)用相關(guān)理論。當(dāng)需要綜合運用軟硬件知識來解決問題時，多數(shù)學(xué)生都是一籌莫展。這些都說明，在計算機教學(xué)體系中軟硬件課程間的結(jié)合存在問題，學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)缺乏完整性和系統(tǒng)性。

因此，必須在軟硬件課程的教學(xué)內(nèi)容中進行適當(dāng)?shù)拇┎?。例如“操作系統(tǒng)”課程中的CPU調(diào)度、內(nèi)存管理與“計算機組成原理”和“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程中的許多知識都密不可分，在理論課程教學(xué)中提及相應(yīng)課程知識，可以引導(dǎo)學(xué)生思考，建立必要的知識關(guān)聯(lián)。在“微機原理及接口技術(shù)”的課程中，可以加入一些利用高級語言對硬件進行編程的實例，既可激發(fā)學(xué)生的興趣，又可提高學(xué)生對硬件的編程能力。

另外，計算機硬件課程之間還存在重疊和互補的關(guān)系，教學(xué)中也應(yīng)注意相互次序和互補，以保證教學(xué)知識的系統(tǒng)性和完備性。

第7篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：計算機教學(xué)教學(xué)改革硬件教學(xué)教學(xué)實踐

自上世紀末90年代末開始計算機科技技術(shù)的發(fā)展日新月異，與之同步的計算機硬件技術(shù)也在不斷順應(yīng)著計算機軟件系統(tǒng)進行著高速的改朝換代，從而達到匹配其需求的目的。時至今日，隨著人機互動系統(tǒng)的不斷完善與普及，各種新穎的輸入/輸出硬件不斷的刷新市場，這都給計算機硬件組裝的教學(xué)工作提出了新的挑戰(zhàn)，如何使計算機硬件教學(xué)順應(yīng)計算機科技的發(fā)展是擺在計算機教育工作者面前的一個嶄新的課題。

1.當(dāng)前計算硬件組裝教學(xué)上存在的主要問題

由于計算機硬件組裝教學(xué)相對于軟件教學(xué)來說，教學(xué)知識概念比較繁復(fù)，而且一些硬件與具有著高集成化的特點，這就是說計算機硬件在教學(xué)內(nèi)容本身上就存在著學(xué)習(xí)的硬傷，再加上教學(xué)時許多問題比較抽象，如果不親自動手操作很難讓學(xué)生產(chǎn)生認同感，這就導(dǎo)致了當(dāng)前學(xué)生們普遍的“喜軟（件）怕硬（件）”的情緒。同時，由于許多軟件教學(xué)課程實踐中并沒有和硬件產(chǎn)生必要的聯(lián)系，這就容易讓一些計算機專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生輕視硬件組裝課程學(xué)習(xí)的心理。

2.計算機硬件科技發(fā)展的背景

從學(xué)生的就業(yè)形式上來考慮，學(xué)生們所學(xué)習(xí)的計算機硬件組裝知識，必須是計算機產(chǎn)品最前沿的產(chǎn)品，所以制定計算機硬件組裝教學(xué)實踐并不是一個靜態(tài)的過程，而是要時刻關(guān)注計算機市場動態(tài)，了解計算機硬件技術(shù)的最新發(fā)展以及相應(yīng)配件的換代情況。但這對于計算機學(xué)校的財力要求比較高，要盡量協(xié)調(diào)資源，盡量避免用廢棄教學(xué)機或是淘汰落后品來進行計算機硬件組裝教學(xué)實踐的情況發(fā)生。同時，從2010年對我國計算機維修市場的調(diào)查統(tǒng)計中顯示，只有5%的硬件維修任務(wù)是出在硬件實質(zhì)損傷維修/維護上，也就是說有95%的的硬件故障任務(wù)用簡單的更新/更換硬件方法得到解決，粗糙而浪費資源，這客觀反映出當(dāng)前我國計算機硬件市場急需硬件專業(yè)技術(shù)人才，這也為計算機硬件組裝教學(xué)工作提供了動力。

3.以計算機科技發(fā)展為基進行硬件組裝教學(xué)的原則

3.1 將理論和實踐操作進行有機結(jié)合

首先由于計算機硬件組裝教學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容，如：電子電路基礎(chǔ)、各電子元配件（包括電阻、電容等）工作原理、相關(guān)硬件的匹配原理等都是具有著極強知識性和極強實踐性的知識內(nèi)容，需要通過多課時、多層次的實訓(xùn)教學(xué)才能達到理想化的教學(xué)目的。因為將理論和實踐操作進行有機結(jié)合是以計算機科技發(fā)展為基進行硬件組裝教學(xué)的首要原則。

3.2 以學(xué)生就業(yè)需求為教學(xué)目的

隨著當(dāng)前計算機專業(yè)學(xué)生就業(yè)形式的日趨嚴峻，以就業(yè)為主導(dǎo)向的職業(yè)人才培養(yǎng)教育形式已經(jīng)成為了專業(yè)人才培養(yǎng)的核心思路。同樣的，計算機硬件行業(yè)也迫切需要適合計算機科技發(fā)展需求的高素質(zhì)、高聚合性、技能過硬的復(fù)合型人才，要達到這樣的人才培養(yǎng)效果，在計算機硬件組裝教學(xué)設(shè)計初期，就要以學(xué)生的就業(yè)需求為教學(xué)根本原則進行設(shè)計。

4.針對計算機科技發(fā)展的計算機硬件組裝實訓(xùn)改革措施歸納

4.1 靈活應(yīng)用調(diào)研/多媒體手段，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)欲望

不可否認的事實是，當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)計算機硬件組裝課程時，絕大多數(shù)是被動式學(xué)習(xí)，只能通過機械的反復(fù)操作，反復(fù)記憶達到一種，“心里沒記住，但手卻記住了”的操作熟練狀態(tài)。這種方式很容易造成對計算機硬件組裝學(xué)習(xí)的厭惡或抵觸情緒。所以在具體教學(xué)實踐中，要盡量的多利用多媒體手段，（當(dāng)然如果能找到硬件實物則更為理想）模擬制作相應(yīng)的硬件實體課件，使學(xué)生產(chǎn)生興趣，主動的作到知識點與實物結(jié)合。同時，要盡量用多媒體課件代替相對枯燥的板書教學(xué)，讓學(xué)生在單位時間內(nèi)盡量多的獲得信息量，如果多媒體課件制作的工作量比較大，可以進行全體教師的調(diào)配，大家分章節(jié)制作課件，然后串換使用，這樣用多媒體手段進行的演示操作可以使枯燥的硬件裝機內(nèi)容盡量生動地展示給學(xué)生，有效地調(diào)動學(xué)生的求知欲望。而且還要盡量多安排學(xué)生在課余時間做一些相關(guān)的硬件信息調(diào)研或市場調(diào)研任務(wù)，這樣學(xué)生在進行實際調(diào)研過程中客觀了解到所接觸到硬件的價值所在，有助于學(xué)生對硬件的理解和記憶。

4.2 盡最大努力多安排實訓(xùn)課時

計算機硬件組裝教學(xué)最忌諱的教學(xué)效果，就是培養(yǎng)出的學(xué)生“眼高手低”，所有的操作知識步驟都能靠著反復(fù)死背而記牢，但當(dāng)進行實際操作或是出現(xiàn)一些靈活問題時就變得不著頭緒。因此，要盡學(xué)校最大的努力多安排計算機硬件組裝的實訓(xùn)課程，這樣在學(xué)生鞏固所學(xué)習(xí)理論知識的同時還大大提高了學(xué)生的動手能力，為以后就業(yè)工作實踐打下了堅實的基礎(chǔ)。

4.3 給學(xué)生多提供實踐操作的機會

學(xué)?？梢愿鶕?jù)自身的情況，與專業(yè)公司協(xié)商，承接一些計算機硬件維修任務(wù)。初期讓學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下完成任務(wù)，后期達到獨立完成維修任務(wù)的目的。這樣通過具體的問題，學(xué)生可以用心的思考所學(xué)過的知識技能，并將其用在實處；將課堂上所學(xué)到的技能代入到實際存在的故障中，將實訓(xùn)課程的內(nèi)容和社會中所存在的相關(guān)問題相結(jié)合，讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中鍛煉成長。并可以和市場上一些專業(yè)公司合作，推薦一些在實踐操作中比較優(yōu)秀的學(xué)生，去該公司進行實習(xí)，進一步刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將學(xué)習(xí)與以后走入社會生存聯(lián)系到一起，讓學(xué)生對自己的人生提前作出規(guī)劃。

4.4 考核體系的完善

在傳統(tǒng)的計算機硬件組裝考核體系中，學(xué)生的成績基本都是由實踐操作報告來進行分數(shù)評定的，這樣得出的分數(shù)與該學(xué)生的實際操作能力有很大出入，因為考核所進行的操作部分題目大多是驗證型題目，學(xué)生比較容易通過完成，這樣所得出的分數(shù)不能客觀評價學(xué)生的計算機硬件組裝能力。因此為了針對計算機科技的發(fā)展需求，對于計算機硬件組裝教學(xué)的考核體系也應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化，比如制定相應(yīng)的計算機硬件組裝維護考核標準，或是組織學(xué)生參加一些國家統(tǒng)一的認證考試，比如：全國計算機信息高新技術(shù)考試（即通常說的CITT）、信息產(chǎn)業(yè)部推出的硬件工程師認證考試等等。

5.虛擬實訓(xùn)室的建立，符合計算機科技發(fā)展需求

前文已經(jīng)提到過根據(jù)計算機硬件科技發(fā)展的情況，學(xué)校應(yīng)該及時更新實訓(xùn)用計算機硬件材料，但這樣的更新耗損非常巨大，尤其現(xiàn)在計算機職業(yè)院校多為私立辦學(xué)形式，這種理想化的硬件組裝實訓(xùn)形式無法達到。所以虛擬實訓(xùn)室這種以軟件替代硬件的高科技形式就得以發(fā)展了，通過市場調(diào)研將最新的硬件配件進行編程模擬，這樣在簡化實驗操作程序的同時，也大大彌補了實訓(xùn)資源的不足。而且突破了傳統(tǒng)的計算機硬件裝機實訓(xùn)教學(xué)過分受到時間和空間制約的事實，完成了教學(xué)模式的更新。在對市場上新出現(xiàn)的硬件產(chǎn)品進行編程虛擬時，一定要與模擬實體保持一致，對于設(shè)備的接口、具體操作法要完整的用多媒體形式進行模擬，讓學(xué)生達到身臨其境的效果。

但必須要強調(diào)的是，普通的計算機職業(yè)院校是無法達到硬件模擬高度仿真指標的，因此，虛擬實訓(xùn)室不能完全的代替實物實訓(xùn)教學(xué)活動。 虛擬實訓(xùn)所操作的效果都是將操作進行理想化模式進行的，在和實際操作接軌時可能會出現(xiàn)手動失誤或操作缺憾等問題，所以它并不能代替實物實訓(xùn)。

參考文獻:

第8篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：計算機硬件；信息安全；創(chuàng)新技術(shù)

在現(xiàn)階段中，世界已成功步入信息時代、科技時代，我國也不甘落后，我國有關(guān)計算機的科技技術(shù)也在迅猛發(fā)展，然而隨著發(fā)展速度的加快計算機硬件的問題逐漸顯現(xiàn)出來，相較于計算機的發(fā)展來說較為落后，尤其引起人們關(guān)注的就是計算機硬件設(shè)計安全問題，這是一個很嚴肅的問題，這個問題會對計算機系統(tǒng)、人們的信息數(shù)據(jù)造成或大或小的影響，所以，解決計算機硬件設(shè)計安全問題勢在必行。

1計算機硬件安全的概述

在使用計算機的過程中，外部環(huán)境對計算機有很大的影響，所以對計算機運行時外部環(huán)境的要求很苛刻，要求計算機外部環(huán)境清潔度較高，計算機溫度不能過高要適中，計算機四周電壓要保持穩(wěn)定，做到這些并保證外部環(huán)境良好就能夠盡可能確保計算機硬件正常運行、不出故障。保證計算機硬件安全還有一個很重要的技術(shù)，這個技術(shù)叫做加固技術(shù)，計算機在設(shè)計生產(chǎn)中使用加固技術(shù)加固后能夠防震、防腐蝕以及防水，這樣的計算機能夠一整天在野外工作，所以加固技術(shù)是一個很重要的技術(shù)。計算機的硬件除了自身有問題會影響自身安全外也會有其他多方面因素對計算機系統(tǒng)造成安全影響。例如，計算機的中央處理器內(nèi)部都會存在一系列集成保密的指令代碼，雖然說這些指令代碼是保密的，但是到底是否是絕對保密、安全的并不能得知。據(jù)悉，我國的中央處理器或許存在著病毒指令代碼或者陷阱指令代碼，外國能夠通過無線代碼激活中央處理器內(nèi)部的各種指令，使得計算機內(nèi)所有的信息、資料泄露，同時也可能會使計算機崩潰，并且這一崩潰將是毀滅性的，一旦這一消息是真實的，那么我國的計算機系統(tǒng)將隨時可能會被攻擊，導(dǎo)致硬件泄密、信息泄露，甚至更嚴重的是硬件泄密還會很大程度上影響電源安全，從而導(dǎo)致產(chǎn)生電源泄密的情況。電源泄密是什么呢？電源泄密是計算機所發(fā)出的電磁信號順著市電電線被傳導(dǎo)出去后被人為使用特殊的手段和工具把這一電磁信號攔截下來并加以還原。其實，計算機就像是人的身體，有很多零部件，計算機中的零部件每一個皆是能夠控制的，所以又出現(xiàn)了一個專業(yè)名詞就是可編程控制芯片，一旦這一可編程控制芯片的程序被準確破解，那么就能夠控制計算機，所以現(xiàn)在要做的就是保證芯片是不能夠被控制的，因此，要做好計算機硬件安全防護工作，保證計算機硬件安全，保證計算機硬件的設(shè)計安全。綜上所述，可以看出，計算機硬件的最主要也是最重要的安全問題就是信息安全問題，信息安全重點工作就是保密、集成、實用，想要保證信息是安全的，就需要工作人員教授計算機購買用戶操作計算機的方式方法，從而確保計算機硬件安全以及整個系統(tǒng)信息的保密安全。計算機硬件一直在發(fā)展中，它的發(fā)展過程比較漫長，通過它的發(fā)展過程能夠知道一點，那就是計算機硬件安全是什么，它指的就是一個安全系統(tǒng)，這個安全系統(tǒng)是由以下三點結(jié)合在一起產(chǎn)生的，這三點分別是集芯片設(shè)計、電路設(shè)計以及工程設(shè)計。

2計算機硬件的設(shè)計安全發(fā)展現(xiàn)狀

計算機系統(tǒng)中有各種各樣的元件，這些構(gòu)件組合起來構(gòu)成了物理部件，也就是所謂的計算機硬件。根據(jù)分析調(diào)查得出，現(xiàn)階段，計算機硬件發(fā)生的安全問題基本上可以分為三種，相應(yīng)的，產(chǎn)生問題的原因也大概能分為三種，包括輸入設(shè)備、儲存介質(zhì)、輸出設(shè)備。首先，就輸入設(shè)備來說，以它為源頭產(chǎn)生的計算機硬件安全問題大致有兩種，一種是所輸入的信息資料、數(shù)據(jù)資料存在問題引發(fā)安全威脅，一般情況下發(fā)生這種情況是因為輸入的信息存在木馬病毒，從而導(dǎo)致計算機系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)安全受到一定程度的威脅。另一種是在輸入過程中沒有依法進行運作而造成安全問題爆發(fā)，一般情況下發(fā)生這種情況都會導(dǎo)致計算機內(nèi)部信息數(shù)據(jù)被破壞與泄露，后果嚴重。其次，就儲存介質(zhì)來說，以它為源頭產(chǎn)生的安全問題主要是計算機系統(tǒng)內(nèi)部的儲存介質(zhì)沒有給信息資料、數(shù)據(jù)資料提供安全保障，安全保護層沒有搭建起來就會導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)在面臨被破壞以及非法拷貝時毫無抵擋之力。最后，就輸出設(shè)備來說，以它為源頭產(chǎn)生的計算機硬件安全問題主要是輸出設(shè)備自身具備的記憶性能會導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)輸出時的操作動作留下痕跡被復(fù)制下來，這在一定程度上使得信息數(shù)據(jù)處于危險狀態(tài)下。

3計算機硬件的設(shè)計安全分析

在信息時代迅猛發(fā)展的潮流下，計算機硬件設(shè)計安全問題逐步顯現(xiàn)出來，相應(yīng)解決這些安全問題的方案也逐漸被提出來，其中有一些新興安全方案設(shè)計精妙，實用性高，并且成本不高、功耗不高，這類新興安全方案的主要代表有設(shè)計多樣性以及獨特數(shù)字簽名等。除此之外，在新興安全方案出現(xiàn)的同時還有一大批新興技術(shù)產(chǎn)生，如納米技術(shù)、光纖技術(shù)、射頻互聯(lián)技術(shù)以及等離子技術(shù)等，新興技術(shù)的出現(xiàn)使得新興安全方案發(fā)揮出更大的作用，但是任何事物都有兩面性，內(nèi)在變異有好的一面也有壞的一面，它能夠使得檢測惡意攻擊行為的復(fù)雜程度大大提升[1]?，F(xiàn)階段已普及使用的硬件系統(tǒng)主要有新的安全原語設(shè)置、硬件木馬檢測、新型綜合技術(shù)、物理不可復(fù)制技術(shù)、硬件安全協(xié)議等。

3.1硬件木馬

根據(jù)上述可知硬件木馬檢測已被普遍應(yīng)用于計算機，硬件木馬與病毒相似，都會對計算機硬件、計算機系統(tǒng)安全造成威脅，是一種較為惡意的程序，這一惡意程序主要針對的是計算機原始芯片，它會惡意改變原始芯片。盡管在現(xiàn)階段看來僅有少部分硬件木馬被發(fā)現(xiàn)，但是由于硬件木馬對計算機硬件、計算機系統(tǒng)安全影響程度很大，所以現(xiàn)階段大部分有關(guān)研究人員都積極對硬件木馬進行研究。研究人員在研究過程中選用的研究模型有很多種，所以每個研究人員研究的難易程度不同，普遍情況下，那些過于標準規(guī)范的結(jié)構(gòu)以及性能檢測無法有效檢測木馬攻擊。如果將工程變異忽略不計，那么檢測木馬的工作實際上就是針對一截輸入序列的有關(guān)功耗進行測量，主要測量的功耗有兩個方面，一方面是開關(guān)功耗，另一方面是泄漏功耗，然后將測量結(jié)果與研究所用的模擬模型進行對比。但是，之前忽略不計的工程變異對于硬件木馬的檢測工作來說，使得檢測工作的困難程度以及復(fù)雜程度大幅度加大。若在不是關(guān)鍵的路徑上安放木馬，或者讓已有的門電路和硬件木馬連接在一起并且將其隱藏起來，會使得硬件木馬檢測工作難度、復(fù)雜度加大，這時對硬件結(jié)構(gòu)或者對旁道進行的檢測都無法達到預(yù)期效果。在近期又有新的檢測方法被提出，它們能夠避免前面提到的傳統(tǒng)檢測方法的弊端進行木馬檢測，如熱調(diào)節(jié)技術(shù)。硬件木馬檢測方法仍在不斷被提出，這對計算機硬件設(shè)計安全具有很大的意義。

3.2物理不可復(fù)制技術(shù)

計算機硬件設(shè)計安全發(fā)展至今普遍被研究的還有一個課題就是物理不可復(fù)制技術(shù)，物理不可復(fù)制技術(shù)是一個新興的比較新的概念，物理不可復(fù)制技術(shù)前景廣闊，它能夠提供一組特殊的映射，該映射與芯片的制造工藝間存在依存關(guān)系，這種映射的方向是從輸入開始到輸出結(jié)束。其實物理不可復(fù)制技術(shù)采用數(shù)學(xué)或者是統(tǒng)計的方式實現(xiàn)逆向工程是很難的，這正是由于物理不可復(fù)制技術(shù)中存在的依存關(guān)系，除此之外，芯片的映射還存在不可預(yù)測的問題，這也使得實現(xiàn)逆向工程變得更加困難。現(xiàn)階段，隨著對計算機硬件設(shè)計安全問題以及物理不可復(fù)制技術(shù)的研究深入，越來越多的物理不可復(fù)制技術(shù)被研究人員提出，并加以試驗，最終成功實現(xiàn)，然而，在很多現(xiàn)在被提出的物理不可復(fù)制技術(shù)方案里，仍舊存在輸入到輸出的映射數(shù)量有限、芯片結(jié)構(gòu)存在線性或者偏低非線性特性等問題，這些問題使得物理不可復(fù)制技術(shù)的安全水平大幅度降低[2]。通常情況下我們所知道的物理不可復(fù)制技術(shù)的結(jié)構(gòu)都或多或少存在一部分弊端，例如輸入到輸出數(shù)據(jù)庫的指數(shù)級不穩(wěn)定時常變化。物理不可復(fù)制技術(shù)中有一種是公開物理不可復(fù)制技術(shù)，它是一種能夠輕易被反向工程的特殊物理不可復(fù)制技術(shù)，能夠制造出一種剛剛興起的加密系統(tǒng)，這種系統(tǒng)被叫做非對稱加密系統(tǒng)。這種非對稱加密系統(tǒng)里，相應(yīng)的加密和解密密鑰是不一樣的。非對稱加密技術(shù)中，加密密鑰和解密密鑰不相同。在很多種狀態(tài)下，需要像物理不可復(fù)制技術(shù)或者公開物理不可復(fù)制技術(shù)以某種方式集成到設(shè)備電路的安全原語，有很多方式能夠?qū)崿F(xiàn)集成。

4計算機硬件設(shè)計安全的策略

4.1做好內(nèi)置安全確認工作

想要很好保證計算機硬件設(shè)計安全，第一個需要做的事情就是做好內(nèi)置安全確認工作，內(nèi)置安全確認工作重點是在測試和制造計算機芯片時使用物理不可復(fù)制技術(shù)和外延平面集成電路技術(shù)以電路設(shè)計形式來保護硬件網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的協(xié)議也就是IP。那么怎樣來進行內(nèi)置安全確認工作呢？計算機硬件內(nèi)置安全確認工作、保護工作的程序大概是下面的幾步，首先，使用物理不可復(fù)制技術(shù)將最初設(shè)計好的集成電路在集成電路制造工廠中進行制造，在制造后能夠獲得一種發(fā)生變異的公開物理不可復(fù)制技術(shù)序列，再通過電子設(shè)計自動化工具進行編譯工作，從而能夠得到新的產(chǎn)物也就是物理版圖，把前面已獲得的公開物理不可復(fù)制技術(shù)序列和已經(jīng)過加密處理的集成電路信息進行合成然后得到校驗密鑰，接下來就在剛剛得到的集成電路的物理版圖中挑選關(guān)鍵區(qū)域，把校驗密鑰進行加密處理后得到驗證模塊，隨后把驗證模塊加在最初設(shè)計好的已形成保護層的集成電路的物理版圖上，最后將其應(yīng)用到集成電路產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中[3]，從而就完成了內(nèi)置安全保護工作。有關(guān)工作者通過對內(nèi)置安全保護工作的了解和認識能夠更好進行內(nèi)置安全確認工作，從而更好保障了計算機硬件設(shè)計安全。

4.2檢測外置輔助安全

想要更好改善現(xiàn)存的計算機硬件設(shè)計安全問題還需要采取的策略就是做好外置輔助安全檢測工作?，F(xiàn)階段，大多數(shù)都會使用可靠性R、可用性A、可維修性S3個指標也就是RAS技術(shù)來進行對外置輔助安全的檢測工作，與此同時，外置輔助安全檢測工作還要依賴可以信任的密鑰關(guān)機部門制造公開密鑰以及私用密鑰，其中公開密鑰一般是被把信息數(shù)據(jù)進行加密然后保存在電路里面，而私用密鑰一般被安置在用于檢測外置輔助安全的密鑰儲存器內(nèi)。

4.3研發(fā)時注重安全設(shè)計

計算機硬件設(shè)計安全問題是多方面存在的，所以在進行計算機安全設(shè)計的整個過程里不僅僅需要加強對技術(shù)領(lǐng)域的監(jiān)管檢測，還需要關(guān)注多方面，避免因為設(shè)計方案、設(shè)計想法、設(shè)計工作者以及實施工作時的重點這些因素產(chǎn)生計算機硬件設(shè)計安全問題。除此之外，現(xiàn)階段存在的一個問題是計算機硬件的設(shè)計研發(fā)工作者不夠了解計算機硬件，認識計算機硬件的程度不深，所以還需要提高他們對計算機硬件的了解與認識，與此同時，還需要更加注重計算機硬件的設(shè)計安全功能[4]?？傊?，在設(shè)計研發(fā)中要注意內(nèi)置以及外置，搞好設(shè)計安全，制定計算機硬件設(shè)計安全檢測制度以及相關(guān)檢測程序，除此之外，還要注意評估輸入設(shè)備、儲存介質(zhì)與輸出設(shè)備，以便發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

4.4注重創(chuàng)新技術(shù)

計算機硬件設(shè)計安全問題的出現(xiàn)追根究底還是由于相關(guān)技術(shù)水平還有待提高，在目前來看無法適應(yīng)時代的進步，所以，想要解決計算機硬件設(shè)計安全問題重點需要注意創(chuàng)新技術(shù)，進一步完善計算機硬件的安全設(shè)計技術(shù)。

5結(jié)語

綜上所述，計算機硬件設(shè)計安全問題需要引起設(shè)計人員、研究人員、使用人士的廣泛注意，不可以忽略問題、輕視問題，要敢于面對問題并采取正確的方式，研究更為有效的技術(shù)來解決問題，保證計算機硬件設(shè)計安全，保護計算機系統(tǒng)內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)。

參考文獻

[1]曾顥.計算機硬件的設(shè)計安全分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2016(4):222.

[2]王科超.計算機硬件的設(shè)計安全探究[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(8):135-136.

[3]劉亮.計算機硬件設(shè)計安全問題分析[J].黑龍江科技信息,2015(17):232.

第9篇：計算機硬件編程范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；計算機硬件維護；重要性

網(wǎng)絡(luò)安全就是要使個人或者企業(yè)的一些重要信息得到保護，確保信息的保密性和完整性，同時也能夠防止這些信息通過計算機網(wǎng)絡(luò)泄露出去[1]。另外，計算機網(wǎng)絡(luò)安全還可以使一些合法用戶通過網(wǎng)絡(luò)獲取更多有用的信息，防止病毒或者是遠程控制程序非授權(quán)、非法訪問等。可見網(wǎng)絡(luò)安全的重要性，而計算機硬件的維護更是重要，因此，必須要做好計算機硬件維護工作。

1計算機硬件維護的主要內(nèi)容

計算機硬件包含多種不同的要素，而這些要素之間又是相互聯(lián)系不可分割的關(guān)系，維護的內(nèi)容包含以下兩點：第一，安裝和維護網(wǎng)卡，這兩者都是計算機的基本配置，網(wǎng)卡操作和安裝十分簡便，在計算機運行的過程中如果發(fā)現(xiàn)交換機的HUB黃燈不停閃爍，則說明網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)當(dāng)前產(chǎn)生擁堵，需要判斷IP地址是否在同一個網(wǎng)絡(luò)中，之后再分別檢查線路和主機，判斷線路或者主機是否發(fā)生故障；第二，正確使用雙絞線，雙絞線以10Mbps的以太網(wǎng)為安裝運行基礎(chǔ)，在雙絞線傳輸?shù)倪^程中因為自身的特點，它可以有效抵消渦流，使網(wǎng)絡(luò)信號下降的速度不斷放緩，進而使通訊質(zhì)量得到進一步提升。

2計算機硬件維護在網(wǎng)絡(luò)安全中的地位和影響

2.1計算機硬件維護在網(wǎng)絡(luò)安全中的地位

在計算機網(wǎng)絡(luò)安全維護過程中，計算機硬件的維護將會對其產(chǎn)生十分重要的影響。如果計算機長時間處于比較惡劣的環(huán)境中，其壽命會縮短，而且也會使計算機硬件功能的發(fā)揮受到限制，威脅到計算機的網(wǎng)絡(luò)安全。計算機硬件在運行的過程中會受到環(huán)境因素的影響，包括靜電、電磁波、干濕度等都會影響計算機的運行速度[2]。如果計算機在溫度比較高的環(huán)境中長期運行就可能會出現(xiàn)線路損壞的現(xiàn)象，嚴重的話甚至?xí)?dǎo)致計算機系統(tǒng)陷入崩潰狀態(tài)。如果計算機硬件設(shè)備出現(xiàn)短路或者生銹，都會影響到計算機的正常運行，威脅到計算機網(wǎng)絡(luò)安全。

2.2計算機硬件維護對網(wǎng)絡(luò)安全的影響

計算機硬件系統(tǒng)包含路由器、交換機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和防火方面入手，觀察這些構(gòu)件的質(zhì)量問題、功能問題以及所處的環(huán)境是否安全，這些構(gòu)件的質(zhì)量和所處環(huán)境都沒有問題才能為計算機的正常運行提供保障，計算機的良好運行也能夠為網(wǎng)絡(luò)安全奠定堅實的基礎(chǔ)。濕度、溫度和電磁波、靜電等都會對計算機硬件的運行情況產(chǎn)生影響，如果計算機設(shè)備所處的溫度比較低，就會使計算機設(shè)備中出現(xiàn)水汽，使硬件出現(xiàn)短路或者腐蝕生銹；若計算機設(shè)備所處的環(huán)境灰塵過大就會使設(shè)備中的絕緣體電阻減小，影響到計算機系統(tǒng)的正常工作；如果濕度非常高，可能會使計算機的元器件出現(xiàn)打火或者放電現(xiàn)象，甚至可能會引起火災(zāi)。經(jīng)典自身具有低能量和高電壓的特點，計算機處于靜電環(huán)境中易出現(xiàn)終端封閉現(xiàn)象，而且還會連帶出現(xiàn)其他一系列的不良反應(yīng)。人體自身攜帶超過十萬伏特的靜電比較常見，但是計算機卻比較敏感，若計算機出現(xiàn)較高的經(jīng)典則會使人們在不知不覺中破壞掉計算機的網(wǎng)絡(luò)元器件[3]。另外，計算機所處的其他環(huán)境也會影響到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行，比如塵埃、震動、電磁波和輻射等。

3網(wǎng)絡(luò)安全中計算機硬件維護的主要方法

3.1應(yīng)用相關(guān)技術(shù)

計算機的發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)防火墻的技術(shù)得到發(fā)展，該技術(shù)主要目的是提高計算機網(wǎng)絡(luò)的安全度。加強網(wǎng)絡(luò)的各種訪問限制，避免沒有經(jīng)過授權(quán)的人或者是非法利用外部網(wǎng)絡(luò)訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，亦或是通過非法的訪問獲取一些數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行破壞。網(wǎng)路防火墻可以有效控制訪問權(quán)限，所以需要在計算機硬件的維護過程中大量應(yīng)用防火墻技術(shù)，這樣不僅可以保障網(wǎng)絡(luò)信息的完整性，而且也可以提高網(wǎng)絡(luò)信息資源的安全性。入侵檢測技術(shù)實際上是網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)的延伸和強化，此種技術(shù)是對網(wǎng)絡(luò)和硬件設(shè)備中的各類信息經(jīng)常進行相對應(yīng)的檢測和分析，利用此項技術(shù)可以較早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的那些不確定的因素，再對這些因素進行針對有效處理，提高計算機網(wǎng)絡(luò)的安全性能。

3.2提高重視程度

計算機硬件設(shè)備的維護需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念，對相關(guān)的工作人員進行網(wǎng)絡(luò)安全方面的教育，比如對機房設(shè)備、計算機的硬件和軟件以及網(wǎng)絡(luò)信息等方面進行安全宣傳，進而提高網(wǎng)絡(luò)管理人員的安全管理意識和維護能力。在計算機硬件管理的過程中，相關(guān)的管理工作人員需要具備豐富的工作經(jīng)驗和專業(yè)的管理技能，另外，需要制定針對性的管理流程，使工作人員的操作行為受到嚴格的規(guī)章制度約束，避免因為人員操作或者管理不當(dāng)引發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全事故。

3.3利用路由器保護內(nèi)網(wǎng)

利用路由器來保護內(nèi)網(wǎng)，需要做到以下幾點：第一，及時更新有缺陷的網(wǎng)絡(luò)指令，大部分的網(wǎng)絡(luò)安全事故和網(wǎng)絡(luò)口令密切相關(guān)，而且當(dāng)前市場上所采用的路由器大都是默認口令列表，因此，更需要對路由器的口令進行科學(xué)合理的設(shè)置；第二，盡可能關(guān)閉路由器的相關(guān)設(shè)置，利用WEB界面進行更加合理的配置，減少網(wǎng)絡(luò)工作人員的工作量；第三，路由器的物理安全也需要得到最大限度的保證，比如對于一些接入交換機的計算機就會把網(wǎng)絡(luò)配置模式設(shè)置成混合模式，這在一定程度上提高了路由器的物理性能。

4結(jié)語

計算機網(wǎng)絡(luò)雖然為人們的生活提供了巨大便利，但是它所帶來的網(wǎng)絡(luò)安全問題也需要引起重視。計算機硬件作為網(wǎng)絡(luò)安全中的重要構(gòu)成部分，也需要進行及時有效的維護，減少受到外部環(huán)境的影響，提高計算機的運行性能，繼而提高計算機網(wǎng)絡(luò)的安全性能。

作者:侯連庚 單位:天津市神馳汽車零部件有限公司

參考文獻

[1]童玲,謝培城.硬件維護在計算機網(wǎng)絡(luò)安全中的重要性探討[J].電腦編程技巧與維護,2015(20):87-88.