计算机组装与维护第2版电子教案第118章 教案.docx

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计算机组装与维护第2版电子教案第118章教案

《计算机组装与维护》（第2版）电子教案

学习情境

情境1认识和选购计算机配件

授课章节

第1章认识计算机

学时

3

授课班级

授课日期

授课地点

工作任务分析

本任务主要学习计算机的基础知识，包括常见的计算机产品类型，计算机系统的基本组成，以及当前与计算机技术相关的岗位，使学生能对计算机行业与职业有一个直观的概要认识，并拓展学生的知识视野，激发学生的爱国情感、职业认同感及学习计算机知识的热情。

教

学

目

标

知识学习

目标

1.了解现代计算机的发展历程

2.了解计算机的常见类型

3.了解当前热门的IT行业岗位

4.熟悉计算机的软硬件组成

技能

实践

目标

1.能够辨识常见的计算机产品类型

2.能够简述计算机硬件设备的基本作用

3.能够上网查找主流的计算机产品

社会

能力目标

1.培养学生对于计算机软硬件知识的兴趣

2.培养学生分析与解决问题的能力

3.培养学生良好的职业素养与职业品质

教学重点

计算机的分类，计算机的软硬件组成

教学难点

计算机的软硬件组成

教学方法

讲授法，演示法，案例教学法

教

学

过

程

设

计

教学环节

教学内容

教学

方式

时间

新课导入

计算机（Computer）俗称电脑，是20世纪人类最伟大的发明创造之一，它对现代科技的发展与人类文明的进步起着举足轻重的作用。

目前，我国已形成了规模巨大的计算机制造、软件开发和信息服务产业，这不仅极大地推动了计算机技术的革新，也由此引发了深刻的社会变革。

●课堂思考：

在生活中我们主要使用计算机做哪些事情？

演示

提问

5’

新课讲授

1.1计算机的发展简史

自从1946年诞生至今，仅仅70多年时间，现代计算机就已经历了整整5次更新换代，计算机的设计和制造已发生了翻天覆地的变化，性能迅速提升，而体积和价格却在不断下降。

表1-1简要列出了现代计算机的“进化”过程（详见课本P4）。

讲授

10’

新课讲授

1.2计算机的分类

计算机产品和形态类型众多，大体上可以分为以下几类。

1．按照计算机的使用范围，可分为个人计算机和商用计算机

2．按照计算机的机身结构形式，可分为台式计算机、便携式计算机、一体式计算机等

3．按照计算机的性能层次，可分为服务器、工作站和普通计算机

4．按照计算机的应用范畴，可分为超级计算机、大型计算机、小型计算机和微型计算机

讲授

25’

分组讨论

一、分组讨论

分组讨论计算机的常见分类，以及代表性的计算机产品。

二、学生实践

小组代表简述家庭、学校教室或实训室使用的是何种类型的计算机。

讨论交流

15’

新课讲授

1.3计算机的基本组成

一台完整的计算机主要由硬件系统和软件系统两大部分组成，两者相依相存、互不可分。

硬件是计算机的核心与物理基础，软件则是计算机的灵魂，能让计算机拥有更高层次的逻辑运算和智能处理能力。

1．计算机的硬件构成

计算机硬件系统主要由主机和外部设备两大部分组成。

（1）主机

主机是指安装在机箱内部的各种硬件的统称，由CPU、主板、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、光驱、电源和机箱等部件组成。

（2）外部设备

主机以外的所有硬件统称为外部设备或外围设备，主要包括显示器、键盘、鼠标、音箱、摄像头、打印机、扫描仪与可移动存储设备等。

2．计算机的软件构成

根据功能应用的不同，计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。

（1）系统软件

系统软件能对硬件资源进行统一管理、协调和控制，提高计算机运行效率，并为用户操作和程序运行提供基础支持和访问接口。

系统软件主要包括操作系统和数据库管理系统等，常见的操作系统有微软Windows7、Windows8、Windows10、WindowsServer2019、UNIX、Linux、Solaris、苹果MacOS，以及我国的深度（Deepin）、银河麒麟（Kylin）、中标麒麟、中兴新支点和华为鸿蒙（HarmonyOS）等操作系统。

（2）应用软件

应用软件是为实现一些特定的应用目的而开发的，能够满足人们多种多样的使用需求，最大限度地发挥硬件资源的效能，拓宽计算机的应用领域。

常见的应用软件有办公软件、图像设计软件、防毒软件、媒体播放软件、即时通讯软件、文字录入软件等。

讲授

25’

新课讲授

1.4与IT行业相关的岗位

掌握一门IT专业技能，将来能创造哪些对口的职业机会呢？

下面为读者梳理一些目前IT行业中比较热门的岗位。

（1）技术类职位

①计算机维护员、网络工程师、信息安全工程师、系统集成工程师。

②软件设计师、软件工程师、APP/小程序/云计算应用开发人员。

③数据库管理员、数据分析师、大数据系统管理人员。

④网站管理员、网站设计师、网站系统程序员、网站美工设计等。

（2）管理类职位

①IT主管/IT项目经理/CIO（首席信息官）。

②生产系统管理人员、数据业务管理员。

③商业应用/商业智能（BI）分析人员等。

（3）文职类职位

①IT产品、IT解决方案销售人员。

②IT市场营销/技术销售/商务拓展人员。

③行政/文秘/运营/客服人员等。

（4）创业类机会

①创办IT或3C产品零售店/网店。

②创办软件/网络工程/系统集成类企业。

③创办电子商务/商业服务类企业等。

讲授

10’

实训任务

实训任务：

熟悉计算机的组成结构

在本实训任务中，将熟悉计算机常见的硬件与软件系统构成，便于读者对计算机系统有一个总体上的认识，为后续深入学习计算机软硬件知识打下基础。

【操作步骤】

①准备一台实训用的计算机，查看该计算机的主机和外部设备分别由哪些部件组成，并将这些硬件设备的名称、类型等基本信息记录下来。

②查看该计算机安装了何种操作系统和应用软件，并将相关软件的名称、版本等基本信息记录下来。

③上网查找几款主流的计算机（如台式机、笔记本电脑、一体机或服务器等），看看这些计算机采用了哪些核心部件和操作系统。

④对照实训计算机所用的软硬件产品，讨论并简述实训设备和网上查找的设备有何相似或不同之处。

分组实训

40’

课堂

小结

本章主要介绍计算机的基础性知识，学生需要熟识以下内容：

●常见的计算机类型。

●计算机主要的硬件组成。

●计算机主要的软件组成。

●常见计算机软硬件产品的查找与辨识。

归纳

总结

5’

总计

135’

拓展提升

1．计算机的应用范围很广，请列举与人们生活息息相关的几种计算机的用途。

2．迄今为止，你使用计算机做过哪些有意义或者有趣的事情？

3．上网查一查，我国在计算机应用领域还有哪些世界领先的科技成果？

4．找一找，自己家庭或者学校实训机房所用的计算机由哪些硬件和软件组成？

5.想一想，你期望未来自己会从事何种职业，是否需要计算机的帮助，你该怎样去掌握这一门技术？

教学

后记

本次课教学情况总结

《计算机组装与维护》电子教案

学习情境

情境1认识和选购计算机配件

授课章节

第2章认识和选购CPU

学时

4

授课班级

授课日期

授课地点

教

学

目

标

知识学习

目标

1.了解CPU的基本组成结构

2.掌握CPU主要的性能参数

3.掌握目前主流的CPU品牌和型号

4.掌握CPU的选购和真伪辨别方法

技能实践

目标

1.加深学生对于CPU相关知识的理解

2.提升学生对于CPU产品的通识能力

3.拓展学生在计算机应用领域的视野

社会

能力目标

1.培养学生对于计算机软硬件知识的兴趣

2.培养学生运用知识来分析与解决问题的能力

3.培养学生良好的职业素养与职业品质

教学内容

1.CPU的主要性能参数

2.CPU的主要品牌与特点

3.Intel和AMD主流的CPU产品与性能参数

4.CPU的选购参考与真伪辨别技巧

教学重点

CPU的主要性能参数，CPU的选购参考与真伪辨别技巧

教学难点

CPU的主要性能参数

教学方法

讲授法，演示法，案例教学

教

学

过

程

设

计

教学环节

教学内容

教学

方式

时间

新课导入

CPU，即CentralProcessingUnit的简称，一般译为中央处理器、微处理器或处理器，主要用于数据处理、逻辑运算，执行各种中断信号和操作指令，并协调、控制计算机系统的运行。

可以说，CPU是计算机的运算中心和控制中心，其地位非常关键，堪比人类的大脑组织，因此也可以把CPU看作是计算机的“智慧大脑”。

演示

提问

5’

新课讲授

2.1CPU的性能参数

影响CPU性能的主要技术参数包括以下几种。

（1）主频

主频也叫时钟频率，它是指CPU内部数字脉冲信号震荡的速度，单位是G赫兹（GHz）。

CPU常见的主频有2.8GHz，3.0GHz，3.2GHz，3.6GHz、3.9GHz、4.2GHz、4.5GHz、4.9GHz等。

（2）外频与倍频

外频是CPU的基准频率，单位是MHz，外频越高，对提高CPU与主板的运行速率就越有利。

倍频指主频与外频之比的倍数，在其他主要频率稳定的条件下，CPU的主频可通过倍频来获得翻倍提升。

主频、外频与倍频之间的计算公式为：

主频=外频×倍频。

（3）内核

内核（Core）是CPU内部专门进行数值运算与信号处理的芯片。

每个CPU都拥有一个或者多个内核，多核CPU是将多个内核芯片整合到一个物理处理器中，这样CPU就拥有了多个功能一样的运算核心。

（4）缓存

缓存（Cache）是位于CPU与内存之间的缓冲存储器，传输速率极快，又称为高速缓存。

缓存是CPU不可或缺的核心组成部分，共分为三个级别：

一级缓存（L1Cache）、二级缓存（L2Cache）和三级缓存（L3Cache），不同级别的缓存有着不一样的作用。

（5）前端总线

前端总线是一种特殊的数据通道，负责CPU与外界部件之间的数据传输，其单位是MHz或GT/s。

CPU常用的总线频率有1066MHz、1333MHz、1600MHz、1800MHz、2000MHz、4000MHz、5000MHz等，有些高端CPU的总线频率可达到8000MHz。

总线频率越大，就越能发挥CPU的速率优势和性能潜力。

（6）制造工艺

CPU在生产过程中，要加工各种电路、导线与元件，还要进行大量的零件组装，这个生产程序就叫制造工艺或制程。

业界一般使用纳米（nm）来描述CPU制造工艺的精度，指的是CPU内核中每一根电路管线之间的距离，它只相当于一根头发丝直径的6万分之一。

纳米数值越小表明制造工艺越先进。

市场上主流CPU的制造工艺多采用14nm、10nm和7nm，而5nm制程的量产序幕也已揭开。

（7）TDP功耗

TDP（ThermalDesignPower，热设计功耗）是指CPU达到最大运行负载时所释放出来的热量，单位是瓦特（W）。

TDP数值可大致反映出CPU总体功耗水平，是人们选择CPU的重要参考指标之一。

普通CPU的TDP值通常不超过100W，而很多高性能CPU的TDP值则达到了120W以上，这就需要配备功率更大的电源和散热更好的机箱。

（8）接口类型

接口是CPU与主板连接的通道。

CPU一般使用针脚式和触点式两种接口，但不同品牌的CPU或同种品牌但型号不同的CPU在接口方式上通常会有所差别。

Intel处理器主要采用LGA触点式接口，这类接口自身不带针脚，而是将针脚嵌入主板的CPU插槽中，CPU背面则以触点代替，这种设计既方便了CPU的安装操作，也能避免因误插而导致针脚折断。

与Intel的设计理念不同，AMD的消费级处理器主要采用传统的针脚式接口，而服务器级处理器则采用触点式设计。

（9）工作电压

CPU核心维持正常工作所需的稳定电压称为工作电压，这个电压数值一般在1.3～3V。

随着CPU制造工艺和精度的提高，CPU的核心工作电压也在逐步下降。

较低的工作电压可以有效地解决CPU耗电过大和发热过高的问题，这对于笔记本电脑和高性能计算机来说尤为重要。

讲授

20’

分组讨论

一、分组讨论

分组讨论CPU各个性能参数的主要作用与区别。

二、学生实践

利用教室一体机或实训机房，上网查询主流CPU的各项关键性能参数，记录下来并做对比。

分组讨论

20’

新课讲授

2.2CPU的主要品牌与特点

Intel和AMD是全球主要的计算机处理器制造商，在台式计算机、笔记本电脑和x86服务器市场上占有绝对统治地位，如下图所示。

图2-1Intel与AMD企业LOGO图2-2Intel与AMD产品LOGO

（1）Intel和AMD的品牌特点

Intel（英特尔）公司是计算机行业中历史悠久、驰名世界的芯片巨头，拥有完备的CPU产品线，涵盖了低端的入门级处理器，主流的智能处理器和移动型处理器，以及高性能的专用处理器。

Intel品牌以性能卓越、稳定性好、工艺精良著称。

AMD（超微）公司是Intel的主要竞争者，其处理器性能强大，品种众多，技术升级和产品更新速度较快，具有很高的性价比，尤其在浮点运算和图形处理方面表现非常优异。

（2）Intel处理器产品的主要型号

Intel的处理器家族囊括了几大核心产品线，主要包括：

¡入门级处理器Celeron和Pentium系列；

¡面向主流应用的智能处理器Corei3、Corei5系列；

¡面向高性能计算环境的Corei7、Corei9、CoreX系列；

¡面向服务器级可扩展运算平台的Xeon系列；

¡面向移动商务计算机应用领域的酷睿i（移动版）、凌动X系列；

¡面向低功耗微服务器的凌动C系列；

¡面向物联网与嵌入式设备的凌动P、赛扬N、赛扬J系列等。

。

（3）AMD处理器产品的主要型号

AMD公司的处理器种类非常丰富，产品线更为细化，产品针对性更强，概括起来可分为几种主要型号：

○面向传统计算平台的“龙”系列处理器—闪龙、速龙、羿龙；

○面向主流计算平台的“龙”系列处理器—锐龙；

○面向服务器平台的高性能“龙”处理器—霄龙、皓龙；

○面向企业高效生产力管理需求的PRO系列专业型处理器；

○面向图形游戏娱乐应用的APU系列和FX系列处理器；

○面向便捷式计算设备的锐龙和APU移动版系列处理器等

讲授

20’

分组讨论

一、分组讨论

分组讨论Intel和AMD主流CPU型号的特点与区别。

二、学生实践

利用教室一体机或实训机房，上网查询几款主流的CPU产品，观察其功能特性与市场价格。

分组讨论

15’

新课讲授

2.3Intel和AMD主流CPU产品与性能参数

表2-3与表2-4分别列举了Intel和AMD部分主流的CPU产品型号及性能参数，供读者参考。

详见书本P21。

讲授

10’

分组

讨论

一、分组讨论

分组讨论书本所列CPU产品的性能参数，并说明这些产品适用于哪些需要。

二、学生实践

利用教室一体机或实训机房，分别上网查询一款高端、一款主流和一款低端的CPU产品，并说明这些产品的区别。

分组讨论

15’

新课讲授

2.4CPU的选购参考

CPU是整个计算机系统的核心，选择一款合适的CPU对于计算机的整体性能表现至关重要。

下面根据不同的计算机用户和使用场景，简单介绍选购CPU的方法。

●选购指南1—根据消费用途选择产品

（1）家庭和企业办公应用

普通家庭、企业和学生对计算机并没有过高的要求，因此对于CPU尽量以够用为好，

可选择性价比高、稳定性好，又可兼顾娱乐的CPU，在性能上适当满足未来3～5年的使用需要，建议选用中低端桌面型CPU。

（2）图像设计与游戏娱乐

专业图像设计和游戏娱乐对CPU数值运算、多任务处理与图形优化效率的要求很高，用户应综合考虑CPU与GPU（图形处理单元，参见显卡一节）的性能，尤其要强化内核、缓存、总线频率和制程工艺等性能指标，可选择性能强劲的主力型产品。

（3）基础服务器处理平台

很多小型组织和家庭工作室都会使用服务器，为内部网络用户或互联网用户提供网络后台资源服务，这就需要采用服务器专用的CPU，如Intel至强金牌/银牌系列处理器，或AMD霄龙处理器。

●选购指南2—注意接口类型的匹配

接口代表CPU所采用的数据定义和功能设置。

目前Intel常用的接口有LGA1151、LGA1200、LGA2011、LGA2066、LGA3647（数字代表触点数）等。

AMD常用的接口包括采用针脚式设计的SocketFM1、FM2、FM2+、AM3、AM3+、AM4，以及采用触点设计的SocketSP3、TR4、sTRX4接口等。

用户在选购CPU时要注意区分接口，尽量选择主流的接口类型，并确保CPU与主板对应的插槽类型相匹配。

●选购指南3—盒装与散装处理器的选择

CPU产品的出厂包装有盒装和散装之分，以方便通过不同的发行渠道进入消费市场。

盒装和散装CPU均来自同一条生产线，其性能指标、产品质量和制造工艺也完全一样，且都带有包装盒来保护CPU，但它们之间也存在一些区别，因此用户要根据自身的计算机知识基础和购机预算来考虑。

●选购指南4—CPU产品真伪辨别

消费者在选购CPU时要注意辨别产品质量的好坏，以免受骗上当。

（1）CPU市场的假冒伪劣现象

CPU的设计难度和制造要求都非常高，加上Intel和AMD两家公司在生产源头上均进行严格监管，因此CPU伪造的可能性很低。

但是CPU从出厂后到卖给消费者的流通过程中，则可能会暗藏着不少“猫腻”，主要有以下几类。

①打磨翻新

②仿冒

③ES版本仿冒品

（2）CPU真伪辨别手段

用户在选购CPU的时候，可以从几个小地方入手来辨别CPU的真伪。

①看序列号

②看包装盒

③看质保期

④看保修卡

⑤看散热风扇

⑥看ES标志

讲授

15’

分组讨论

一、分组讨论

分组讨论选购CPU的注意事项，并将主要的知识点记录下来。

二、学生实践

利用教室一体机或实训机房，尝试上网选购一款心仪的CPU产品。

分组讨论

15’

实训任务

实训任务：

熟悉CPU

在本实训任务中，将熟悉CPU的基本特点和选购技巧，为后续深入学习硬件知识打下基础。

【操作步骤】

①准备2个不同品牌的CPU，观察CPU的外观和背面的相关信息，尝试辨识该款CPU的品牌、型号和性能参数等基本信息。

②分辨这两款CPU在外观、接口等方面有何不同，并观察是否为正品CPU。

③简述这两款CPU在性能和功能上适合哪些消费者使用。

实训结束，完成技能评价表。

分组实训

40’

课堂

小结

本章主要介绍CPU的基础性知识，学生需掌握以下内容：

●CPU的主要性能参数。

●CPU的主流品牌与型号。

●CPU选购的注意事项。

●CPU外观及产品信息的辨识与归纳

归纳

总结

5’

总计

180’

拓展提升

1．CPU的全称是什么？

其主要的技术参数有哪些？

2．Intel和AMD都有哪些主流、热门的CPU型号？

3．Intel和AMD在本年度推出了何种最新的处理器产品？

其型号、性能参数和技术优势又是什么？

4．选购CPU要注意哪些问题？

5．假设你准备购买一台高档游戏电脑、一台家庭娱乐电脑和一台企业办公电脑，请分别为这几台电脑选择一款合适的CPU产品，请列出具体的品牌、型号、主要参数和参考价格。

教学

后记

本次课教学情况总结

《计算机组装与维护》电子教案

学习情境

情境1认识和选购计算机配件

授课章节

第2章认识和选购CPU散热器

学时

3

授课班级

授课日期

授课地点

教

学

目

标

知识

目标

1.了解目前CPU散热器常见的类型；

2.掌握CPU散热器的性能参数；

3.掌握CPU散热器的选购方法与真伪辨别技巧

技能

目标

1.加深学生对于CPU散热器相关知识的理解

2.提升学生对于CPU散热器的通识能力

3.拓展学生在计算机应用领域的视野

社会

能力目标

1.培养学生对于计算机软硬件知识的兴趣

2.培养学生运用知识来分析与解决问题的能力

3.培养学生良好的职业素养与职业品质

教学内容

1.CPU散热器的常见类型

2.CPU散热器的性能参数

3.CPU散热器的选购方法与真伪辨别技巧

教学重点

CPU散热器的性能参数，CPU散热器的选购与真伪辨别技巧

教学难点

CPU散热器的主要性能参数

教学方法

讲授法，演示法，案例教学

教

学

过

程

设

计

教学环节

教学内容

教学

方式

时间

新课导入

随着计算机性能的不断攀高，CPU的发热问题也愈加突出，过高的发热量容易导致机器故障频繁，严重时还会烧坏硬件。

散热器（Radiator）是最有效也是最简单的降温方法，它紧贴着CPU背面，如同一台专用空调，把CPU产生的热量吸走并迅速排送出去。

演示

提问

5’

新课讲授

2.1散热器的分类

根据散热方式的不同，CPU散热器可分为风冷散热器、水冷散热器和热管散热器3种。

1．风冷散热器

风冷散热器是目前普遍使用的CPU散热器类型，由一个散热片和一个散热风扇组成，通过散热片导热，并通过风扇抽动空气来排散热量，以达到降温的效果。

风冷散热器构造简单，安装维护方便，散热效果好，价格也比较经济，能满足市场上大多数CPU的散热需要。

不过在长时间使用后，风扇叶片上往往会粘附大量灰尘，散热器也容易产生噪声，因此需要定期对散热器进行清洁。

2．水冷散热器

水冷散热器也叫液体散热器，因在传送管内注入了水或油等液体而得名，在水泵的加压带动下液体进行循环流动从而带走热量。

与风冷散热器相比，水冷散热器具有静音效果好、降温稳定、耐用性强等优点，但价格较贵。

水冷散热器多用在高端或专业性的计算机设备中，而一体式水冷散热器的出现则简化了传统水冷散热器的安装过程，降低了水冷应用的门槛，目前已成为水冷式技术发展的一个市场热点，有望将水冷散热器带进大众消费者的计算机中。

3．热管散热器

热管散热器采用一种特殊设计的、具有极高导热性能的热管构件，通过在全封闭真空管内液体的蒸发与凝结来形成空气的自然对流和冷却，进而达到快速传递热量的目的，它的散热性能是其他散热器的10倍以上。

此外，热管散热器在安全可靠性与稳定性方面也远优于同类产品。

‚

为适应CPU和常规机箱的结构特点，热管散热器一般都采用热管+风冷结合的小体积规格设计，很好地兼顾了热管和风冷式散热技术各自的优点，同时价格也比较亲民，现在已越来越多地应用在个人计算机、服务器、工业仪器和机械设备中。

下图分别为风冷、水冷、热管散热器。

图3-1　风冷散热器图3-2　水冷散热器图