时间:2023-12-02 15:55:19
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关键词:计算机内存;分类;优化;管理
计算机的应用范围相对较广,而且更多地人应用网络设备来进行生活和办公,不仅如此,网络还可以支持电子商务和进行各种娱乐活动。计算机设备在应用的过程中往往会出现主板、软件或者是硬件设备损坏的现象,给计算机的运行造成严重地威胁。为了提升人们生活的便利性,计算机研究人员应该对虚拟内存进行优化。
1 计算机内存的分类
研究人员要想对计算机设备以及其工作原理进行明确,需要从根本上了解到计算机内存的分类状况。从传统的内存分类形式上可以看出,除了常规内存、高端内存和扩展内存之外,还包括扩充内存在其中。其中比较典型的就是常规内存,其中,DOS软件可以直接应用。和其相关连接的就是高端内存。比较常见的就是被系统的硬件使用,其中包括显示驱动程序等等。另外,扩展内存和扩充内存都是对常规内存的拓展。随着科学技术的不断发展和进步,计算机内存的分类形式也朝着相对比较简化的趋势发展。
不得不提到的是物理内存,这是目前计算机内存经常涉及到的形式,另外一种比较典型的就是虚拟内存。通常情况下,物理内存是计算机的重要构成部分,也是系统比较常用的内存形式。一般来说计算机物理内存是人们经常提及的一种内存形式。只是流于形式,并没有真实存在的内存形式是虚拟内存,是一种计算机拓展的内存,从某种程度上看主要是一种服务类型。
从物理内存应用过程中可以看出,其主要可以用来存放临时的数据信息,使用者可以对信息进行Copy,也是随机存储的,但是这些信息无法进行长期地保存。其主要的工作内容就是将相关的指令进行定位分析,然后根据已有的指令特点来做好规划工作。一旦指令超出了内存的容量,内存空间必然会受到消耗。为了有效的解决内存消耗的问题,研究人员对虚拟内存进行研究,并且将其应用到了实际的工作中。如果常规的内存无法满足用户的需求,使用者就可以将计算机的部分内存作为主要的办公区域,虚拟内存由此产生。
例如,如果一台计算机设备的内存为521M,如果现有一个超过了这一内存容量的文件,计算机就很难直接读取。通常情况下,这种情况是比较常见的。计算机系统会将这一文件自动存到附加内存结构中,进而直接安装到目录下。
2 内存的管理和优化
2.1 内存的管理
所谓的内存管理,主要是指计算机在运行的过程中对物理内存进行的管理。其中采用的计算机处理程序范围之内就无需应用到计算机管理工作。主要是由于计算机的物理内存本身就带有一个计算机内存管理的程序。如果计算机的内存明显不足,也就是说计算机的物力内存不足,因此,工作人员需要不断优化计算机内存管理工作,为计算机提供更多可用内存容量。其中不可缺少的就是计算机内存管理程序,这一程序的真独行和特殊性较强。其中比较常见的管理程序为HIMEM.SYS的扩展内存访问等类型。
2.2 内存的优化
对于计算机设备来说,使用者对其运行速度提出了较高的要求,如果计算机设备的运行严重地影响到工作的需要,或者是严重地阻碍了网络信息的共享。工作人员就应该对内存进行合理地优化和改进。使用人员在购买计算机设备的同时,硬件的配件以及应用程度就已经是固定不可变的,因此,只有不断对计算机的内存进行优化,才能够提升电脑的使用性能和应用效率。
2.2.1 物理内存优化法
计算机系统在运行的过程中,会自动地执行对信息内容进行收集、整理以及存储等命令。但是如果存储的数量达到了一定的数量就会占用一定的电脑内存,严重地影响到电脑运行的效率。在这种情况下,使用者应该及时地对垃圾进行清理,对物理内存进行优化。其中具体的方式主要表现为以下几个步骤:首先,使用者电机菜单中的运行程序按钮,在运行之后会出现一定的输入框,将clipboard之后按回车键,这是其中比较常见的方式。另外,可以直接打开剪切板,在剪切板当中释放大量的内存。另外,需要注意的是,桌面上的一些快捷方式不仅严重地影响到电脑桌面的美观程度,还影响到电脑的运行速度。因此,为了保证电脑设备运行的高效性,使用者应该保证桌面的整洁性。要想清理一些不常见的程序,可以在控制面板中将强制设置为空,这种方法也可以有效的释放内存。
另外,电脑中往往会存在着程序重叠的现象,其中人们经常使用的360安全卫士和360杀毒功能上几乎是一直的,如果两种软件同时应用,不断不会起到任何的作用,还会直接增加计算机设备的物理内存。可见,关掉一些性能相同的或者是不常用的软件也是优化内存的主要方式。具体来说可以通过同时按住ctrl+alt+del键打开任务管理其,然后用鼠标点击桌面下面正在进行的任务,如果不需要应用就可以将其关闭,用以减少内存量。对于一些视频软件、网盾以及flash等软件,如果没有任何需要可以在开机时设置开机禁止,这样可以可以有效的减少计算机设备的物理内存。
2.2.2 虚拟内存的优化
计算机自带的内存结构为物理内存,只有所存储的内容超过了物理内存的容量,物理内存才会消耗殆尽。如果计算机的物理内存不足就很难满足用户的需要。系统在运行的过程中,需要对物力内存进行事先过滤,如果遇到一些很少使用的软件设备,系统本身就会将其存储到硬盘当中,这就是虚拟内存。在这一过程中,系统可以腾出了更多的空间。当然,如果用户需要对虚拟内存中的内容进行应用,系统也可以直接读取其中的内容。如果计算机设备存储的容量不是很多,虚拟空间的大小以及存储的因素并不会影响到计算机的运行。虚拟内存的存在可以为存储量相对较小的计算机设备提供更多的存储空间。虚拟内存在运行的过程中,主要是由计算机系统来进行管理,如果管理方式不科学,必然会内存的崩溃,系统不仅无法读取信息内容,还会直接降低工作的效率。
在对虚拟内存进行清理的过程中,主要是在桌面上打开我的电脑,然后选择属性,然后打开系统属性按钮,在菜单中电机高级选项卡,然后在对话框中点击“性能”中的设置,选择“高级设置”。在这一对话框中,使用者会看到关于所有虚拟内存的界面,然后点击“更改”按钮。接下来,选择一个容量相对较大的分区,在自定义大小的前面勾选,然后将相应的数值填入到其中,在初始大小的处勾选最大值,然后点击“设置”和“确定”,在各项设置都点击完成之后重新启动计算机,这样的话虚拟内存的设施就会立即生效。
3 虚拟内存的应用设置
用户在了解虚拟内存的概念和特点之后,就需要对内存结构进行优化。但是由于用户不同,涉及到的信息量也不同,每个人的操作情况都会存在着差异。为了避免这一问题,用户需要对虚拟内存进行个性化设置。
3.1 常规设置法
工作人员要根据虚拟内存的设置方式来对相应的数值尽量量化,这样可以有效的解决文件使用和运行中的具体问题。使用人员通过对极值进行处理,虚拟内存本身的容量就会不断增加。从这种设置方式上可以看出,内存本身的容量比较大,占用的空间也得到了优化。一般来说,使用者可以将内存控制在0-512MB的范围内,然后取一个规定的数值,为了提研究的精准性,研究人员选择了256MB。如果是低于这一内存的数值就将其设置为一半,在大于256MB小于512MB的内存就设置为和内存容量相同。这种设置方式虽然具有一定的科学性,但是精准程度还有待完善。
3.2 精准设置法
现如今,由于计算机用户的生活习惯不同,而且所从事的工作行业也不同,因此,对于计算机设备的性能和内存的需求量也不同。有些用户需要进行大型软件和应用,但是有些用户只是简单地进行打字和办公。由于人员对计算机的应用情况不同,因此,相应的配置也就不同,相关的用户要采用科学的方式来对虚拟内存进行优化处理,准确性相对较高的方式就是精准设置法。
具体来说,主要的做法就是用户的虚拟的内存进行自定义,要求初始大小和最大值都应该按照自身的使用来进行设置,但是数值需要保持相同。然后点击“开始”按钮,找到“控制面板”,选择“管理工作”,找到性能的选项,打开之后找到性能日志和警报的项目,然后点击“计数器日志”。然后在空白的区域中点击右键,选择右键菜单中的新建日志设置。这是界面中会弹出相应的对话框,然后点击名称,输入名称之后点击添加计数器,然后进入到下一个窗口当中。打开性能对象下端的下拉菜单,选择“paging file”,选择“计数器”选项,然后在下方选择“usage peak”,勾选出从列表中选择范例这一栏目,然后选择“totle”,点击“添加”就可以直接关闭整个界面了。
使用者如果想要对相关的日志信息进行浏览,首先应该打开其中的日志文件,将其设置为文本文件形式。然后进入到性能的界面当中,这是在栏目上会出现一个按钮,这一按钮的主要功能就是对内存进行测定,如果其颜色为红色,则说明这一测试并没有完全投入到启动的状态。要想直接启动,只需要点击鼠标右键即可完成。
要想进入到日志文件的默认目录中,应该找到相关的内存测试文件。需要注意的是,这一文件类型无法直接通过双击就可以打开,需要在找到打开方式之后,选择记事本形式来将其打开。其中打开后每一栏的倒数第二个数据就是内存的使用比例,在对数据进行了解之后,可以对最大值和最小值进行计算,最终得到一个明确的数值。一般来说,虚拟内存的数值和磁盘大小之间存在着密切的关系,在应用的过程中,要将这一因素控制到其2-3倍的范围。
结束语
从以上的分析和研究中可以看出,计算机的内存形式比较复杂,要想提升计算机的运行效率,计算机使用者应该对内存的分类形式进行明确,然后根据物力内存的应用特点来对相关的垃圾进行清理,做好优化工作。本文中,笔者着重对计算机虚拟内存的优化管理方式进行分析,最终以提升计算机使用效率,提升内存优化效果为目标。
参考文献
[1]韩广林.优化计算机内存[J].天津师范专科学院,2011(2).
关键词: 信息化;机房环境;安全稳定运行;等电位;逻辑接地;整体机房
中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)23-0181-03
1 解读信息化
1997年召开的首届全国信息化工作会议,对信息化和国家信息化定义为:“信息化是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。国家信息化就是在国家统一规划和组织下,在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术,深入开发广泛利用信息资源,加速实现国家现代化进程”。
实现信息化就要构筑和完善的六个要素为:开发利用信息资源、建设国家信息网络、推进信息技术应用、发展信息技术和产业、培育信息化人才和制定和完善信息化政策。
信息化代表了一种信息技术被高度应用,信息资源被高度共享,从而使得人的智能潜力以及社会物质资源潜力被充分发挥,个人行为、组织决策和社会运行趋于合理化的理想状态。同时信息化也是IT产业发展与IT在社会经济各部门扩散的基础之上的,不断运用IT改造传统的经济、社会结构从而通往如前所述的理想状态的一个持续的过程。
2 与之关联的机房建设
以上组成信息化的核心系统,无论是信息识别(包括文字、语音与图像识别)、信息提取、信息检测、信息传递、信息处理、信息存储、信息再生、信息安全等都必须依赖于现代电子计算机的超凡功能,才能得以实现。
提到电子计算机,就比如会涉及把实现信息化建设各个环节所需的各自功能的核心设备(电子计算机)安置于一个科学合理的空间,以保证信息化系统的安全稳定运行,这个空间就是我们经常所讲的计算机机房。
然而,在系统构建时,部分建设方自觉或不自觉的对机房的建设,在认识上存在着一定的偏差。人们往往很重视在系统所需的设备上投资,力求设备的高端化,而却忽略机房建设的投资。笔者在此就有关机房的含义及对信息化建设的安全稳定运行的保障作用作一浅析。
信息化飞速发展的标志之一,是网络结构的日益成熟与完善,网络的完善离不开电子计算机系统。电子计算机系统,除少部分机械传动装置外,绝大部分约占80%以上是由集成电路、电子元件和线路组成。
由于计算机技术的迅速发展,计算机的功能越来越强大,运算速度越来越快,而体积越来越小。电子元件的排列越来越密,因此机柜内的单位体积发热量越来越大,元器件之间的绝缘要求、抗干扰要求越来越高。如果机房的洁净度得不到改善,空气中的尘埃粒子附着在电路板上,将会导致设备寿命的降低,甚至烧毁。
电子元器件在24小时的工作中会产生大量的热,据不完全统计,室温在规定范围内每升高10℃,电子计算机的可靠性要下降25%;电阻器件在温、湿度大幅度变化的条件下工作,其阻值的变化将导致功率发生变化,温度每升降10℃,其电阻阻值大约变化1%;当室内的相对湿度超高,磁带、磁盘会产生脱磁现象,插头、集成电路引脚绝缘电阻值减少;而相对湿度过低,低到40%以下时打印机、传真机的机械部分会产生静电干扰,引起“读”“写”错误;机房外电力传输线、高压线、电机、广播、无线电台等大功率发射天线会通过辐射、传导、耦合方式对计算机设备形成电磁干扰,电磁干扰不但会引起误操作,还会造成系统停机,使系统瘫痪。
作为一级供电负载的计算机设备工作时,电源的保证致关重要。实验表明,当计算机机房的相对湿度为30%时,静电电压为5000V;当相对湿度达到20%时,静电电压为10000V,而当相对湿度降低5%时,则静电电压达到20000V。虽然静电的寄生电流很低,但计算机设备对此却相当敏感,因为计算机线路中所通过的电流本身就很小。静电放电引起计算机故障主要是因为放电电流瞬时流过机壳,对电源线、信号线产生的感应噪声所致;通过静电产生的电压,引起机壳接入的安全保护地电位变动。以上各种因素,都相当于将给计算机的逻辑运算电路输入一个错误信号,从而导致计算机秩序的紊乱。
通过以上的分析及数据表明,无论是温湿度的波动、尘埃的积聚、静电的积累与释放,都会对计算机的运行造成极大的影响。而这种影响,更多的是体现在隐性故障上,即在一定时间范围内,不易被发觉,这些隐性故障的基本根源应归结于一个明显的环境问题。因此,我们应当定义机房的建设实质上是一个环境的建设。它将围绕着如何为计算机设备营造一个优良的运行环境而展开工作。而这个环境应当是包括温湿度控制、洁净度调整、抗干扰能力、抗静电危害等内容在内的一个广义的环境概念。而机房建设将是通过相关的科学技术、辅助设备及工程手段,完成环境、供配电、防雷接地、屏蔽、消防及机房系统故障自我诊断任务在内的一个整体工程。
整体机房解决方案的核心是计算机场地电力系统的高可用性、计算站场地环境建设的标准性以及机房运行过程的可管理性。关于计算站场地环境的相关标准,中华人民共和国国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》、GB2887-89《计算站场地技术条件》和GB9316-88《计算站场地安全要求》作了明确的规定,在此不做赘述。
毫无疑问,整体机房的建设,将以上述规范中的数据为依据,通过相应的实施手段,达到其建设目的,下面将就机房建设过程中相关的关键环节进行简述。
摘要:本文介绍了我校对计算机硬件实验课程体系及实践教学环节进行的改革,建立了“基础层-应用层-提高层”三层体系结构的硬件课程群实验体系,并对多层次、系列化的硬件实践教学模式及训练模式进行了探讨。
关键词:硬件课程群;实验体系;实验内容;实践能力
中图分类号:G642
文献标识码:B
我校计算机专业自99级开始进行了较大规模的扩招,但由于师资力量跟不上、实验条件和实验内容相对落后等原因,造成计算机硬件教育存在层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题,学生普遍存在着“重软怕硬”的现象,毕业后硬件设计能力差,软件开发缺少后劲。为提高学生的硬件动手能力,增强毕业生的社会适应性,学院自2002年开始进行计算机硬件课程群建设及相应的硬件课程群实验体系建设,包括“计算机组成原理”等九门硬件课程及5门相关的实践课程。本文对我院计算机硬件课程群实验体系建设及硬件实践教学环节的改革进行了探讨与总结。
1构建科学完整的硬件课程群实验体系
在原有的课程体系下,我院为本科生开设的硬件实验教学课程有“数字逻辑实验”、“计算机组成实验”、“微机接口实验”、“单片机实验”。由于实验条件的限制,各课程实验内容相对独立,综合性、系统性较差;尚有部分硬件主干课程没有对应的实验课程,如系统结构。实验课程体系存在诸多问题。
(1) 缺乏对学生系统设计能力的培养。传统的硬件设计和软件设计相分离的设计方法成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。系统平台的搭建、软硬件的协同设计验证和软硬件功能模块的可重用性已成为现阶段设计方法的热点。培养学生具有系统设计的思想成为当务之急。
(2) 缺乏对学生可编程芯片设计能力及EDA技术的培养。可编程芯片与EDA技术是现代电子设计的发展趋势,将可编程芯片设计及EDA技术引入实验教学中是时展的需要。
(3) 缺乏综合性的实践课程,学生的创新能力发挥受限。由于实验条件限制,原有的多数实验是基于纯硬件逻辑设计的,只是在面包板上用器件构建小系统,功能扩展性差;并且只能开设数量有限、技术含量较低的实验,学生无法开展自主的综合性设计,无法进行创新能力的培养。
为此,经过充分调研和论证,我院首先从修改03级教学计划入手,对课程体系中的多门课程进行了调整,同时理顺各门课程间的关系,构建起了新的硬件课程体系。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求,在选修课中删去原有的“诊断与容错”等一些过时的课程,增加“数据采集”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程,同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”等实践课程。在07版教学计划中,又新增了“DSP原理与应用”、“嵌入式系统实践”等新课程,保证课程体系的实用性与先进性。
硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次:基础层、应用层和提高层,其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程,但它是计算机硬件系统的技术基础,是必修的前续课;“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理,解决整机概念;通过“电工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程,强化学生的硬件动手能力。在应用层中,通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设,以“嵌入式系统”等四门实用性强的课程作为选修课,每门课程都配有相应的实验环节,并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程,通过学习和实践,能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法,并建立起计算机系统的完整概念。
在硬件课程群实验体系建设过程中,突出强调课程体系的系统性和完备性。从第1学期到第7学期硬件实验不断线,层次逐步提高,实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补,使硬件实践训练层次化、系列化,以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序,理顺每门课与前导课和后续课之间的关系,从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。
注:所有必修课程与选修课程均开设课内实验,包括验证实验(20%)、设计实验(80%);实践课程单独开设,包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。
2改革实验教学内容与模式
计算机硬件系列课程的重要特点之一是工程性、实践性强。为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的开发能力,应在实验教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性,既要重视计算机硬件的基础内容,又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此,我们对该硬件系列课程的实验教学内容和教学模式进行了改革创新。
2.1优化实验内容,引进实验新技术,提高硬件设计的效率和兴趣
随着计算机硬件技术的日益发展,各种各样的微处理器不断更新,功能不断增强,以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展,嵌入式系统设计也逐步成为主流。为了使学生跟上时代潮流,了解最新技术,需要不断引入新设备、新技术,提高硬件设计的效率和兴趣。如更新的“组成原理”和“系统结构”实验台,通过RS232串口与PC机相连,可在PC机上编程并向系统装载实验程序,还可在PC机的图形界面下进行动态调试并观察实验的运行,使学生像设计软件一样来设计硬件,做到了硬件设计软件化,大大提高了硬件设计的效率和兴趣。“模型机设计与组装”,将CPLD和FPGA等技术引入,用CPLD来设计复杂模型机。“汇编语言”和“接口技术”补充Windows下设备驱动程序的设计与实现,增加PCI、USB的应用等内容。“系统结构”通过局域网组建小型的微机机群,研究探索多处理机操作系统,试验并行程序的运行与任务分配调控等功能。为适应当前嵌入式芯片的迅速普及应用,新开设了“嵌入式系统设计”课程设计。针对学生已学过多门硬件课程,但仍不能完成一个完整的、可独立工作的计算机系统设计问题,新开设了“硬件综合实践”,使同学亲自体会设计一台微型计算机系统的全过程。
2.2建立“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式
在实验教学内容的改革上,本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针,将实验项目分为4类,即验证型、设计型、综合型、探索型,实验项目由浅入深,循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中,全部开设课内实验。课内实验由验证实验(20%)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验,包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样,课内课程中开设“验证型”和“设计型”的实验,在后续课程设计中,开设“综合型”和“探索型”的实验,形成“验证型-设计型-综合型-探索型”的多层次实践教学模式,系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。
在验证型实验中,注重使学生巩固基本理论,进一步掌握基本概念和基本技能。在设计型的实验中,注重培养学生的创新意识、设计能力和动手实践能力。在这一类实验中,以学生动手为主,教师辅导为辅,只给定实验的课题及达到的目的,中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案,直至最后调试完成。在综合型实验中,注重培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。综合实验的特点是没有现成的模式可循,学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中,学生自己动手分析解决实验中出现的问题,虽然有一定的难度和深度,但对学生很有吸引力,能使学生从应付实验变为主动实验,不仅提高了基本操作技能,也发挥了学生的主观能动性和创造性。课程设计的部分内容属于探索型实验,学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具,写出设计书,交给指导教师审核后实施。在这一过程中,学生需要查阅大量的资料,培养了学生的自学能力、研究设计能力、独立分析问题及解决问题的能力和创新能力。
2.3确立“系列化硬件实践训练”方案
硬件实践训练由“课程实验-课程设计-综合训练-毕业设计”四个系列组成。课程实验――所有硬件课程都开设。课程设计――在“嵌入式系统”、“组成原理”等重点课程中开设,在这些课程的课内实验中进行部件或模块实验,在课程设计中进行综合性、创新性设计。综合训练――通过“硬件综合实践”展开。该课程安排在大四开设,是一门综合性设计实践课程,也是对前面所学课程的一个全面应用和总结,在硬件课程群建设中起着“总练兵”的作用。通过让学生亲自设计一台小型计算机控制系统,包括计算机的各个部件和功能,“麻雀虽小,五脏俱全”,旨在让学生真真切切感受到如何设计一个可独立工作的计算机系统,强化和提高学生的综合实践能力,培养学生的创新思维和创造能力。毕业设计――每年精选一定数量的硬件毕业设计题目,提供实验场所、设备及材料,让对硬件感兴趣的同学去实现自己的设计,放飞自己的理想。学生以接近于实际应用环境,完成高质量综合设计为训练手段,以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的,使学生对计算机的整个硬件系统有较全面、较系统的掌握。要求学生能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例,从模板设计、制作、总线的走向、计算机部件选取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、运算能力的调试、结果正误的判断分析等流程的设计到具体的制作,直至最后写出毕业论文,使学生建立系统的概念与工程的概念。
3结束语
上述改革取得了令人满意的效果。大学生对计算机硬件实验课程学习的兴趣增强了,实验室开放期间,有更多的学生走进了硬件实验室。在毕业设计时,有更多的学生选择了与计算机硬件系统设计和开发相关的课题。学生做完硬件综合实习和硬件毕业设计课题后,普遍充满自豪感和成就感,感到硬件设计及底层软件开发不再可怕。通过这样的训练,提高了其综合设计能力和创新能力,同时也锻炼了他们的团队合作精神,步入单位就能直接胜任计算机应用系统设计、开发的工作,实现高校、学生、用人单位等各方面的多赢。同时我们也应该看到,随着新技术的不断发展,计算机硬件系列课程及其实验体系的建设和实验内容的改革是一项长期不懈的工作,需要不断完善。
参考文献
[1] 罗家奇,李云,葛桂萍等. 计算机硬件系统实验教学改革的研究[J]. 实验室研究与探索,2007,26(8):98-99.
[2] 武俊鹏,孟昭林. 计算机硬件实验课程体系的改革探索[J]. 实验技术与管理,2005,22,(10):107-109.
一、计算机在高中数学教学活动中具备的优势及发挥的作用
1.计算机强大的信息优化和再集成功能的作用
强大的信息优化和再集成功能是现代电子计算机的“形象代言人”.它能够将枯燥的文字和数字加工成静态和动态的图像,将数学概念形成、发生、发展的背景和过程作动态化演示,还可以充分利用网络上大量的优秀教学资源,将各种有用的信息加以集成,极大地丰富了教学课件.
2.计算机能对教学信息进行及时收集和分析
在传统教学模式下,受制于人体自身结构的限制,教师只能在一定程度上对教学信息进行收集和分析,但相当不全面,对随时产生的大量课堂信息根本无法进行全面收集和分析,也难以对其进行快速处理并及时反馈给学生.而使用计算机能够改善这种情况,它具有的同时容纳大量客户端的功能,能够实现人机交流,多向沟通,在快速收集并处理教学信息的同时,还能使学生及时得到反馈信息,提高了学习效率.
3.计算机强大的多媒体功能使课堂更富于趣味性
计算机的图像、音响、视频等功能有效增强了高中数学课堂趣味性.高中数学是一门基础性学科,其极具复杂性的特点让许多学生望而生畏,难以激发其学习兴趣.而教师可以借助计算机技术特有的多媒体优势,运用直观的图形、动态的画面,通过图、文、声音、动画的有效结合,不但可以将抽象的、难为学生所掌握和理解的知识形象、直观、简洁让学生接受,,还能够提高学生的学习兴趣,激发学生对数学学习的热情.
二、计算机在高中数学教学活动中的运用实例
1.计算机在函数章节授课时的应用
高中数学的函数知识贯穿于整个高中数学知识体系之中,其应用范围之广,知识复杂性之强具有毋庸置疑的主体地位.它包括二次函数(y=ax2+bx+c),指数函数(y=ax),对数函数(y=logax)等主要函数类型以及以它们为基础的变体函数.这些函数的性质各不相同,图象变化多端,难以直观的展现给学生,因此是高中数学教学中的一大难点.而将电子计算机引入课堂以后,可有效克服传统教学方式存在的缺点.利用电子计算机数据处理速度快,多媒体功能好等特点,可以将一些比较复杂的函数交由计算机处理,在经由相应的播放器以动画的形式直观形象的加以描述.这种授课模式,可以以崭新的视界快速精确地描述函数的变化特征和表现出来的性质.在节约教师精力的同时,还可以提高学生的感知能力、认知速度,促进师生之间的课堂交流,提高教学效果.
2.计算机在立体几何章节授课时的应用
对高中生而言立体几何是一门全新的课程.顾名思义,立体几何与平面几何最大的不同之处就是它具有三维立体性.其独特的视觉特征一直是高中数学教学的“拦路虎”.由于众多学生存在空间想象能力差,识图作图能力不强,逻辑思维混乱,空间推理不严密等问题,使得学生对立体几何“谈虎色变”.而利用计算机强大的多媒体功能,可以随时变化立体图的视角,直观地描述如点线面关系,面与面、线与面夹角,面面、线面平行和垂直,空间向量等.这种新方式使立体几何的内在特征表露无遗,可以强化学生的立体感和空间想象能力.
3.计算机在曲线方程章节授课时的应用
曲线方程问题以其复杂性和富于变化性而著称,它包括圆、椭圆、双曲线、抛物线等.这几种曲线方程概念比较抽象,学生的思维不易转化,容易造成学生理解的困难.利用计算机技术可以使图象和文字有机结合,将曲线方程内在的变化过程加以宏观描述,极大地优化教学过程.
三、数学教学中运用计算机技术存在的一些不足
1.信息化教学模式理论研究不足
虽然利用计算机技术在数学教学的应用日渐广泛.但缺乏相应的理论支持,只是作为一种新方式片面化应用,导致不能形成新的教学体系而进行大范围推广.
2.信息化设备缺乏
所谓兵马未动,粮草先行.计算机设备是信息化教学的基础.由于缺乏资金,很多高中缺少相应的计算机设备或设备太落后,使得数学教学的信息化成为了一句空谈.
3.部分教师对信息化教学理念的理解出现偏差
[关键词]办公自动化 计算机技术 网络技术应用
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0255-01
现代化社会的发展离不开先进的技术,尤其是计算机技术,已经在人们的日常生活中占据着重要的地位。在日新月异的发展之下,企业必须要改善自身的经营方式和办公方式,并合理地利用计算机技术,从而提高企业的工作效率,为企业的发展提供更多的动力,提升企业在行业中的竞争力。
一、 办公自动化概念概述
办公自动化理念是计算机和网络高速发展之下的产物,其含义为利用计算机的强大网络,对企业内的信息以及有效资源进行归纳和整理,并根据企业的实际情况对信息以及资源进行分配,从而提高企业的办公效率,并获得更多利益。办公自动化不仅仅是一种办公方式,而是需要针对企业的各项资源,例如文字、图像、视频、音频等等进行充分地收集和整理,并科学地整合和存储,建立企业数据库,使企业内的数据和信息永不丢失。而办公自动化并不是完全的自动化这项工作还是要以工作人员为依托,也就是说,实现企业的办公自动化必须要将信息化工作方式与工作人员的工作方式相结合,从而提高办公效率。
企业的办公自动化主要有以下几方面。一是具有集成的特点:自动化的办公方式能够形成一个企业网络,将企业中所有的信息数据全部包含在内,并整合在一起,利用先进的计算机技术可以进行科学地分类,使企业员工不需要再使用传统缓慢的手动方式来进行资料的收集和查找。二是具有智能的特点:运用计算机技术的网络数据库具有极强的时效性,在并且能够智能地对系统发出的指令进行识别和理解,从而确定正确的工作内容。三是具有准确的特点:计算机作为一种具有复杂计算功能的机器,其误差率极小,产生错误的概率远远低于人脑的计算,因此,计算机在工作的过程中一般不会出现失误,这样就可以有效提高工作的准确性,从而提高办公的效率。
二、 计算机技术在办公自动化中应用的有效策略
自动化的办公方式能够有效提高企业的工作效率,降低办公中的失误率,对于企业的信息和资源能够有效并即时地接受和整理。在自动化的带动下,可以节省企业的成本输出,减少纸、笔的浪费,并使企业的内部管理和外部销售紧密联系在一起,加强企业内部和外部之间的交流,提高企业的发展速度。而自动化办公则必须要以先进的计算机技术为依托。计算机技术的应用策略为以下几方面。
(一) 提高计算机操作人员的素质
虽然称为“自动化办公”,但实际上自动化办公还是需要企业工作人员的准确操作。因此,企业必须要先提升计算机操作人员的专业素质,增加计算机操作人员的责任感,加强计算机操作人员办公的准确率,从而提高办公的效率。企业应对计算机操作人员实行定期培训,逐步提升计算机操作人员的专业知识水平,并要求计算机操作人员掌握一定的计算机修理知识,全面提升计算机操作人员的综合素质;另外,还要培养计算机操作人员的责任心,增加计算机操作人员的荣誉感,提高计算机操作人员的道德素质,使计算机操作人员能够尽职尽责地为企业服务。
(二) 建立完善的办公体制
办公自动化的实现体制应为完善的办公体制,若没有一个完善的办公体制,也就无法实现办公自动化。而建立完善的办公体制应从两方面着手,一是管理方面,二是设备方面。
管理方面:企业应加强对工作制度的管理,建立严格的赏罚机制,并严格执行,企业的管理层应加强对员工的管理,合理分配工作,并作出科学合理的决策;设备方面:企业应大力投资建设计算机硬件设施和软件设施,引进新型的信息技术,并在同时自主研发新型的计算机技术,为企业的办公自动化提供更多动力,另外,还要定期更换计算机设备以及相关的电子产品,提高计算机设备以及电子产品的利用效率,淘汰老旧的设备,不断为企业的员工提供新设备,从而提高员工的工作兴趣。
(三) 建立良好的工作环境
由于自动化的办公为新型的办公方式,一些企业员工不愿意转变自身的工作方式,就使自动化办公设备闲置下来使自动化办公设备失去利用的价值。企业应营造一个良好的自动化工作环境,呼吁企业的员工利用自动化设备办公,为员工讲解自动化办公设备的使用方法,提高自动化办公设备的利用效率,从而营造良好的自动化工作环境,提高企业员工的工作效率。
结语:
总而言之,先进的计算机技术能够有效提高企业自动化办公的工作效率,提高企业资源和信息整理的能力,从根本上提高企业的工作效率。所以,在企业的自动化办公发展进程中,应多利用先进的计算机技术,才能不断提高企业的发展水平。
参考文献:
[1]魏宏玲.办公自动化中的计算机技术应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2013(22).
关键词 构成;电力系统、信息安全;问题;对策
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)57-0190-02
1 电力系统的概念和构成
1.1电力系统的概念及意义
电力系统的英文名是power system,电力系统是指由发电、变电输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电力系统的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括了锅炉、汽轮机、发电机以及辅助生产系统等等)转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为了将这个功能有效的发挥,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全。经济、优质的电能。电力系统的出现,使得高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已经成为了一个国家经济发展水平的标志之一。
1.2电力系统的构成
电力系统的主体结构有:
1)电源。电源是指给类发电厂、站,它们将以此能源转化成电能;
2)电力网络。电力网络是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分;
3)负荷中心。负荷中心是指电力系统中负荷相对集中的地区;
4)变电所。变电所是指电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所;
5)配电线路。配电线路是指从降压变电站把电力送到配电变压器或将配电变压器的电力送到电单位的线路;
6)输电。输电是指从电源向用电地区输送电能。
电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下,还应实现经济运行,即努力调整负荷曲线,提高设备利用率,合理利用各种动力资源,降低燃料消耗、厂用电荷电力网络的损耗,以取得最佳经济效益。
2电力系统信息安全存在的问题
随着我国科学技术的不断进步,我国电力系统信息也在快速的发展着,我国电力通信网就是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的。电力通信网和电力系统安全稳定控制系统,以及调度自动化系统这三者已经成为了电力系统系统安全稳定运行的三大支柱。目前,电力通信网已经成为了电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础;是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段;是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势,因此,世界大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网,但是,虽然电力系统信息的安全是由电力通信网维持的,电力系统信息的安全仍然还是存在着一些问题,如下:
1)电力系统信息安全存在缺乏管理规范的问题
目前,我国对于电力系统信息安全的管理规范制度还没有明确的内容,导致了很多问题的产生,例如:
(1)导致了电力系统信息的工作人员对电力系统信息安全的重要性不能得到更好的掌握;
(2)导致了电力公司不能有效的建立一个关于数据备份措施的规章制度;
(3)导致了电力系统的信息很容易被外侵入,当电力系统的信息出现问题的时候,却还不能有效的报警,或者防御。
当各种问题出现的时候,不能有效的进行防御或者放抗,然而随着我国科技技术的不断发展,我国电气也在不断的进入信息化的时代,电力系统信息的问题也越来越多,如果不建立一个有效的、合理的电力系统信息安全的管理制度,就很难有效的解决各种问题。
2)电力系统信息安全存在着管理规范不能相互统一的问题
上面第1点,我们说了电力系统信息安全存在着管理规范不能完善的问题,如果当我们做到了电力系统信息安全的管理规范制度的完善,但是各电力系统信息安全的管理规范制度不能相互统一的话,还是不能有效的保证电力系统信息的安全。目前,我国电力系统信息还是缺乏一个相互统一的电力系统信息安全管理规范制度。
3)电力系统信息安全存在着电力系统漏洞的问题
目前,我国电力系统的漏洞问题是非常常见的,由于电力系统漏洞的存在,而且还不能有效的把这些漏洞一一找出来,从而导致了外面想要入侵电力系统信息的人,就能有效的、快速的入侵到电力系统信息中心,并且还可以获得管理员权限的资格,入侵电力系统信息后就可以对整个电力系统进行攻击。
4)电力系统信息安全存在着电力系统的计算机设备不完善
目前,我国很多企业的计算机设备都是属于自行运作的,也包括了电力行业的计算机设备,这些计算机设备都是二十四小时自动运行工作的,因此,如果这些计算机设备不完善,计算机设备的功能、系统结构、通信协议等工作都不能有效的进行,那么,就会给电力系统信息安全带来严重的危害。
3 电力系统信息安全问题的对策
3.1电力系统信息安全问题的对策有完善管理规范制度
管理规范制度是否完善是电力系统信息安全的重要措施,对电力系统信息的安全来说是非常重要的。
1)建立电力系统管理规范制度的要点。根据电力系统信息安全的特点建立电力系统管理规范的制度,并且根据国家对电力系统信息安全的标准,以及根据国家对电力系统信息安全的法律法规等各方面,建立电力系统管理规范的制度;
2)建立一个完善的电力系统管理规范制度。只有建立一个完善的、有效的、合理的电力系统信息安全的管理规范制度,并且将电力系统的各个管理规范进统一的管理,才能有效的增强电力行业对风险的承受能力,为电力行业的可持续发展道路的目标更有效的实现。
3.2电力系统信息安全问题的对策有组织管理
1)组织管理的安全策略主要是针对电力系统内部的人员管理组织进行调节,组织管理的有效实施,可以加强责任信息安全人员的安全培训,提高安全意识,提升处理安全问题的能力;
2)在组织管理的安全策略中必须要充分的把人为因素有效的考虑进去,然后建立一个完善的、有效的组织管理制度,并且在这个组织管理制度中要明确的规定好不断提高电力系统信息安全的有关工作人员对电力系统信息安全意识的对策;
3)把电力系统信息安全的重要性告诉每个工作人员,并且让这方面的负责人对工作人员的电力系统信息安全意识进行时段的、有效的抽查。
3.3电力系统信息安全问题的对策有电力系统信息安全技术的完善
1)不断完善电力系统防火墙技术。防火墙是一种用来加强网络之间访问控制、防止外部网络用户以非法的手段通过外部网络进入内部网络、访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互连设备。因此,想要保证电力系统信息的安全,就应该设立一个有效的防火墙,这样如果有入侵者想要入侵电力系统信息资源,则就要先通过防火墙的安全防线,才能接触目标;
2)利用信息加密技术对电力系统信息安全进行保护。信息加密技术是利用数学或者物理的手段对电子信息在传输过程中存储体内进行保护,以防止泄露的技术。因此,有效的将信息加密技术应用在电力系统信息中,可以有效的对电力系统信息安全进行及时的保护。
4电力系统信息安全问题的对策有完善设备管理制度
设备管理是以设备为研究对象,追求设备综合效率,应用一系列理论、方法,通过一系列技术、经济、组织措施,对设备的物质运动和价值运动进行全过程(从规划、设计、选型、购置、安装、验收、使用、保养、维修、改造、更新、报废)的科学型管理。将设备管理制度实施到各个负责人的身上,将责任明确的分配好;将设备管理制度中的有关设备的维修、保养、更新、报废、购置、安装、验收等各方面的责任落实到每个电力系统信息安全的工作人员中,并且制定一个合理的、公平的奖惩制度,以此来激发工作人员的工作兴趣和责任感,以及严格监督每个工作人员的工作态度和工作效果。由此得知,对电力系统信息设备进行完善设备管理制度,是保证电力系统信息安全的重要措施,也是基础。
参考文献
[1]李文武,游文霞,王先培.电力系统信息安全研究综述[J].电力系统保护与控制,2011,39(10).
[2]杨尚瑾,董超.浅谈电力系统信息安全策略[J].中国电力教育,2009(9).
[3]刘劲风,王述洋.电力系统信息安全关键技术的研究[J].森林工程,2007,23(4).
[4]王建永.电力系统信息安全应用研究[J].硅谷,2008(12).
[5]翟绍思.电力系统信息安全关键技术的研究[J].中国科技信息,2008(15).
关键词:共用接地独立接地等电位连接 信息系统
0、引言
接地是指电气系统的某些节点或电气设施的某些导电部分与地(包括大地,或范围比较广泛,能用来代替大地的等效导体)之间的电气连接[1]。接地按照不同用途可以将分为工作接地,保护接地,防静电及电磁干扰接地。此外一个现代化的智能大厦里面安装有电子信息设备时,强大的雷电波或者雷击电磁脉冲可能会进入到设备造成损坏。因此防雷时必须的,而防雷必有防雷接地。对于以上的接地我们在工程如何处理他们的关系了,不同的标准有不同的答案,不同的人在处理工程时有自己独到的看法。
1、信息系统接地的分类
在信息系统中,各种功能的接地有多种,按照信息系统的使用性质,一般电子设备系统主要分为功能性接地和安全性接地[4]。安全接地是为设备和电路故障电流进入大地提供一个低阻抗通道;功能性接地是设备或电路为了稳定可靠地工作而需要建立一个参考电平,也称为工作接地。安全性接地可以划分为保护接地和防雷接地等。具体如图1:
2、信息系统独立接地系统的探索
2.1独立接地的概念
所谓独立接地就是系统各自进行接地施工的方式。理想的独立接地应该如图1所示的那样,如果有两个独立接地系统的接地极,其中一个电极中不论怎样流过电流,对另一个接地电极不应该发生电位上升的情况,如图2;
一般对于要求设置独立接地的系统一般为信息系统,对于电源系统的接地就是配电房的中性点和PE排接地。它们一般从总电位排引上接地干线上或大楼的主筋上,因此大楼的电源的接地是在共用接地网络上的。
信息系统的接地包括直流接地,安全接地,屏蔽接地等。有的工程师把一部分的接地接到独立接地系统中,把另外的接地接到共用接地系统中。
2.2对于信息系统独立接地的原因
对于独立接地的系统,我们的目的就是让信息系统获得一个“干净”的地。因为信息系统是比较脆弱的,例如计算机设备内部的电路的工作电压时5―12V,这些工作地要有一个基准点,这个基准点接到共用接地系统时候,共用接地系统中有一些大的杂散电流的影响,从而导致地电位的不稳定,导致计算机设备不能正常工作。
3、共用接地系统的探索
3.1共用接地系统的概念
我们所说的共用接地系统是指所有的接地都接在一个接地体上,在现在我们所说的接地就是指我们所有的接地就近的接在法拉第笼的柱筋上。因为法拉第笼在防雷中,它是一个始终保持电气联通的系统,使建筑物形成了一个均压的建筑物。
3.2对于共用接地的安全分析
在独立接地系统中会有高的电位差,从而对设备造成伤害,但是在共用接地中就不会有这样的结果,因为大楼时一个“法拉第”楼,处处等电位连接,当大楼的由于雷击而电位抬高时,大楼处处电位升高,不会发生反击。如:当380/22OV系统发生相线碰设备外壳的接地故障时,势必在接了地的电气装置外露可导电部分与其他独立接地的金属体之间存在很高的危险电压。如采用共用接地,可减少电击事故的发生。并且共用接地系统的一个很显著的特点就是它的接地电阻非常小有的甚至达到0.1Ω,这是独立接地系统不能比的,能够迅速的泄放掉大的电流,抑制电压的升高。
4.共用接地与独立接地的选择
在国家标准《建筑物防雷设计规范》中采用共用接地系统,但是也为独立接地留有余地,如“对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的电子计算机系统,其接地电阻值及与其他接地装置之间的距离,应按计算机系统及有关规范的要求确定”,铁路部门还在用分地式,近年来也采用共地式。采用独立接地的一个重要原因就是怕引来电磁兼容的问题,是把设备的正常运行放在第一位。而我们的最高原则应该是任何设备的安全,分地式由于破坏等电位连接(采用SPD实现暂态均压仍不能很好的解决问题),对人和设备造成极大的隐患,在雷击产生高点位时,设备和人的安全都不能保证,更不用说设备的安全运行了。
共用接地的在电磁兼容问题实际上也是可以解决的问题,通过合理的电气设计,使PE线上没有大的电流,通过合理的地线设计等等可以解决电磁兼容的问题,解决这些问题实际上是举手之劳,而设置独立接地却要浪费很多的人力和物力,在经济上造成很大的损失。
当计算机系统和变电站采用同一接地网,即共用接地系统,共有同一个基准电位。在发生故障时,由于整个电位的提高,不会在计算机上造成较大的电位差,人身和设备的安全可以得到保证。但是不可回避一个问题:就是正常情况下的强电对弱点的干扰问题。既是在电力系统中,正常运行情况下总有一定的电流注入地网,这个电流在地网上产生的电位升高,也总是在百伏以上。而变电站正常运行时各种操作所产生的冲击电流,通过传导,辐射和电磁感应等途径也会在计算机设备上造成压降。
为了解决这个问题,分地运行方式是较好的方法,在这种运行方式下,计算机等弱电设备出防雷接地和变电站功用同一个地网外,其余的地,全部连接到专门的计算机接地网上。采用这种方式,可以使计算机系统和站区地网完全分开,相互不受干扰,从而较好的解决强电对弱电的干扰问题,对计算机设备的安全性和可靠性使有利的。
对于单独敷设计算机接地网有2种办法。一种是在离主接地网很远的地方设置专门接地网;另一种是在变电站主接地网内设置专门接地网,并与主网保持一段距离。
对于发电厂,变电站的信息系统的接地,最好不要采用共用接地,最好采用第二种的接地方式,即是在变电站内部设置专门的接地网作为计算机的接地网,并和主网保持一定的距离。而信息系统的直流工作接地,交流工作接地,安全保护地,防雷接地,防静电接地接在同一个接地网上。
5、结论
本文对信息系统的接地系统进行了归纳,在对信息系统的独立接地和共用接地的分析的基础上,提出信息系统雷电防护技术体系中接地的布设方式存在的问题,对独立接地还是共同两种接地方式进行了比较,在对其电磁干扰方面进行分析后,得到下面的结论
(1)在信息系统的中,独立接地易发生反击,并且引线过长,容易受到其他信号的干扰,占地面积也相当大,不经济,不应该采用独立的接地系统。
(2)应该采用共用接地系统,通过合理的布线和等电位连接网络,即可以满足人和设备的电气安全要求,又可以满足电磁兼容的要求,使设备正常的运行。