计算机原理——计算机构成于运行机制虚拟仿真实训项目简介

一、实训目的

1.实训目标

(1)掌握计算机各部件名称以及工作原理

(2)掌握连接各部件结构以及用途了解;

(3)掌握系统数据配置

(4)掌握计算机PC、服务器等设备的对接;

(5)具备配置计算机及服务器的基础数据配置的能力。

2.能力培养目标

(1)通过虚拟仿真实验,使学生对通信系统有个全面的了解,为学生从事通信行业奠定一定的技能基础;

(2)培养学生独立思考、团队合作的能力;

(3)培养安全操作的责任意识和规范意识;

(4)培养良好的职业道德、高度的职业认同感

二、实训原理

知识点数量: 8 (个)

(1)【认识计算机】包括:计算机概述、计算机组成、计算机工作原理.计算机发展历史

(2)【计算机组装】包括:组装准备、计算机组装流程、计算机组装知识

(3)【CPU认知】包括:CPU结构认知、参数认知

(4)【内存认知】包括:内存结构认知、参数认知

(5)【主板认知】包括:主板结构认知、参数认知

(6)【显卡认知】包括:显卡结构认知、显示器认知、显卡参数认知

(7)【电源认知】包括:电源结构认知、参数认知

(8)【测验模块】包括针对计算机工作原理模块提供一套测试题,学生可以在学习完计算机工作原理模块之后进行答题。

三、实训仪器设备

(1)物理设备:

电脑台式机及服务器

(1)软件设备:

Windows操作系统

四、实训材料

(1)实训指导书;

(2)项目背景资料;

(3)任务考核评定标准。

五、实训教学方法

(1)教学方法与使用目的

本实训采用探索操作与知识解析相结合的教学方法,使学生通过观察、感知、和动手操作,全方位调动学习兴趣。

通过实际操作组装一台电脑,提升实践动手能力,并能加深对知识点的记忆。

(2)实施过程

本系统的主要功能模块包括了:计算机发展历史、计算机硬件介绍、计算机硬件组装、计算机工作原理四个部分。

计算机发展历史向用户展现了历史上经典型号的计算机,以及主要运算部件的演化过程;计算机硬件介绍部分主要向用户讲解目前计算机的主要组成部分,用户还可以互动拾取观察;计算机硬件组装部分可以让用户自己动手来组装一台计算机;计算机工作原理部分则用可视化的方式,向用户展示计算机运行一个程序的基本步骤,结束时,还有一个测验以检验用户的学习效果。

(3)实施效果

学生参与实训后,在理论知识学习、技能操作以及学习体系都有明显的提升效果。

六、实训方法与步骤要求

(1)实训方法描述:

本实训主要通过四个模块的内容讲解,以及实践操作、测试答题的形式为主导,主要包括了:计算机发展历史、计算机硬件介绍、计算机硬件组装、计算机工作原理四个部分

(2)学生交互性操作步骤说明:

主菜单以此有计算机发展历史、计算机硬件介绍、计算机硬件组装、计算机工作原理四个模块。点击模块后,即可进入。

计算机发展历史模块:展现历史上经典型号的计算机,以及主要运算部件的演化过程。通过沉浸式体验与漫游让学生了解计算机发展的历史。

(1)第一代计算机ENIAC:展现第一代计算机的使用场景,以及计算机的基本部件介绍。

(2)第二代计算机IBM1401:展现第二代计算机使用场景以及基本部件介绍,包含读卡机输入设备、、主机运算设备、高速打印机输出设备。

(3)第三代计算机IBM360:展现第三代计算机使用场景以及基本部件介绍,包含磁带机存储设备、主机。

(4)第四代计算机:以展厅展示的形式展现第四代计算机的基础外形及介绍。

计算机硬件介绍模块:向用户讲解目前计算机的主要组成部分,包含主板、CPU、内存条、显卡、CPU风扇、电源和硬盘的详细介绍,用户还可以互动拾取观察。

计算机硬件组装模块:通过三维建模,展示计算机各个硬件。交互功能使用户可以自己动手将场景中的硬件组装成一台计算机。

计算机工作原理模块:通过可视化的方式向用户展示计算机运行一个程序的基本工作原理与步骤。

测验模块:系统针对计算机工作原理模块提供一套测试题,学生可以在学习完计算机工作原理模块之后进行答题。

七、考核要求

本课程是实践性课程,成绩由平时仿真软件实操练习、总体考核实训成绩(系统评分)及报告成绩构成。其中实训成绩由学生进行数据分析过程按照一定比例系统自动计算得出。报告成绩由教师根据学生报告撰写,再结合实训过程中的表现评定成绩。

八、面向学生要求

(1)专业与年级要求

计算机类专业

(2)基本知识和能力要求等

《计算机操作基础》

计算机组装与维修——计算机部件拆装虚拟仿真实训项目简介

一、实训目的

1.实训目标

(1)掌握计算机各部件名称以及工作原理

(2)掌握连接各部件结构以及用途了解;

(3)掌握系统数据配置

(4)掌握计算机PC、服务器等设备的对接;

(5)具备配置计算机及服务器的基础数据配置的能力。

2.能力培养目标

(1)通过虚拟仿真实验,使学生对通信系统有个全面的了解,为学生从事通信行业奠定一定的技能基础;

(2)培养学生独立思考、团队合作的能力;

(3)培养安全操作的责任意识和规范意识;

(4)培养良好的职业道德、高度的职业认同感

二、实训原理

知识点数量: 5 (个)

(1) 计算机各部件的名称及作用;

(2) 连接各个部件结构以及用途了解;

(3) 系统数据配置;

(4) 计算机PC、服务器等设备的对接;

(5) 配置计算机及服务器的基础数据配置。

三、实训仪器设备

(1)物理设备:

电脑台式机及服务器

(1)软件设备:

Windows操作系统

四、实训材料

(1)本系统可以使用htcvive在整个实验室漫游。

(2)本系统在手动拆装模块,使用语音、UI和箭头共同提示下一步操作,组装时需要注意物体的方向,逼真模拟实际操作,拆卸时,需要将部件放到统一区域,或者不能进入下一步操作。

(3)本系统在部件认知模块,选中部件,可以查看相关文字介绍。

(4)本系统在自动拆装模块,以动画形式自动展示计算机部件拆装过程。

(5)本系统考核系统模块,以计时的形式限制考核时间。

(6)本系统在考核系统模块,考核结束后成绩面板,列举出操作错误步骤。

(7)本系统主要有手动拆装模块、部件认知模块、自动拆装模块和考核系统模块四部分构成。

手动拆装模块,用户点击手动拆装按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,呼出手动拆装工作台,根据语音/UI/箭头提示,逐步完成手动拆装操作;

自动拆装模块,用户点击自动拆装按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,呼出自动拆装工作台,自动播放拆装动画;

部件认知模块,选中部件,呼出对应的部件文本介绍;

考核系统模块,用户点击考核系统按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,进行对应的组装或拆卸考核操作,并可查看考核结果。

(8)静态和动态灯光阴影需要烘焙,体现符合实际环境的视觉效果。

(9)利用3DMax三维建模软件对摄影环境物体及摄影器材进行1:1真实还原建模。

(10)单体模型不能穿插,闪面,重面,破面,模型坐标轴定位到原点。

(11)模型比例必须符合实际情况。

(12)场景内总面数低于100万三角面以内,贴图尺寸以1024级别为主。

(13)静态和动态灯光阴影需要烘焙,体现符合实际环境的视觉效果。

五、实训教学方法

(1)教学方法与使用目的

基于VR(虚拟现实)技术研发的计算机部件拆装考核系统为计算机设备专业学生及学习计算机部件拆装相关的人员带来与众不同的计算机部件拆装知识学习体验并对其掌握情况做考核。它的主要功能包含了手动拆装模块、部件认知模块、自动拆装模块和考核系统模块等四个学习巩固模块。

(2)实施过程

利用VR(虚拟现实)技术设计计算机部件拆装考核系统,实现了对计算机部件基本认知教学、计算机部件拆装步骤的学习和计算机部件拆装考核巩固操作,形象生动地为用户介绍计算机部件基本理论知识,并以沉浸式的体验方式让用户熟悉计算机部件拆装操作过程及通过考核的方式考查用户计算机部件拆装掌握情况。

(3)实施效果

以往学生实习、实训需要学校安排到指定实验室或工厂,一方面学习的机会难得且涉及特殊流程学生无法完全进行接触,另一方面对以上单位的正常工作有一定程度的影响或实验设备不能每人一台,较为不方便;虚拟现实技术可以解决以上问题且可以重复、不限次数的让学生进行实训使用。节省实训耗材资源,增加课堂互动,理论实操相结合等方面取得很好的效果,这种教学模式也得到学校领导和专业老师的认可,其他职业院校也争相效仿。

六、实训方法与步骤要求

(1)实训方法描述:

计算机部件拆装考核系统的大致交互理念是以一个实验室为场景,分别有手动拆装工作台、部件认知工作台、自动拆装工作台和考核系统工作台等四个工作台。开始时用户处于实验室的中间位置,用户可以使用左手柄在实验室中自由移动,点击左手柄菜单键可以呼出主菜单界面。用户可以使用右手柄射线和菜单界面交互。用户点击手动拆装按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,呼出手动拆装工作台,根据语音/UI/箭头提示,逐步完成手动拆装操作;用户点击部件认知按钮,呼出部件认识工作台,点击零件显示对应的介绍信息;用户点击自动拆装按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸按钮,播放自动拆装动画;用户单击考核系统,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸按钮,进行相对应计算机部件拆装考核作业。

(2)学生交互性操作步骤说明:

开始界面

打开程序后,首先展示是位于起始位置的实验室中心。可以使用左手柄移动位置,漫游实验室。如图1所示。

图1 开始界面

手动拆装模块

使用左手柄在实验室中移动,点击左手柄菜单键呼出主菜单界面。用户可以使用右手柄射线和菜单界面交互。用户点击手动拆装按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,呼出手动拆装工作台,根据语音/UI/箭头提示,逐步完成手动拆装操作。部分功能界面如图2到 图9所示。

图2 主菜单界面

图3 安装CPU提示界面

图4 安装主板方位错误提示界面

图5 安装显示器电源线插头界面

图6 点击电脑开机键界面

图7 组装成功提示界面

图8 拆卸路由器水晶头提示界面

图9 拆卸电源显卡插头提示界面

部件认知模块

使用左手柄在实验室中移动,点击左手柄菜单键呼出主菜单界面。用户可以使用右手柄射线和菜单界面交互。用户点击部件认知按钮,呼出部件展示工作台,选择部件弹出部件认知面板,并播放相应语音。部分功能界面如图10和图11所示。

图10 主机认知界面

图11 显示器认知界面

自动拆装模块

使用左手柄在实验室中移动,点击左手柄菜单键呼出主菜单界面。用户可以使用右手柄射线和菜单界面交互。用户点击自动拆装按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,呼出自动拆装工作台,自动播放计算机部件组装和拆卸操作。部分操作界面如图12到图14所示。

图12 自动组装主板界面

图13 自动组装硬盘界面

图14 自动拆卸成功提示界面

考核系统模块

使用左手柄在实验室中移动,点击左手柄菜单键呼出主菜单界面。用户可以使用右手柄射线和菜单界面交互。用户点击考核系统按钮,呼出下一级按钮组装和拆卸,点击组装或拆卸,呼出考核系统工作台,并呼出计时面板,用户开始运用前面学习的计算机拆卸流程进行组装或拆卸考核操作,并可查看分数面板及错误列表信息。部分操作界面如图15到图18所示。

图15 拆卸考核界面

图16 拆卸考核成绩面板界面

图17 组装考核界面

图18 组装考核成绩面板界面

七、考核要求

本课程是实践性课程,成绩由平时仿真软件实操练习、总体考核实训成绩(系统评分)及报告成绩构成。其中实训成绩由学生进行数据分析过程按照一定比例系统自动计算得出。报告成绩由教师根据学生报告撰写,再结合实训过程中的表现评定成绩。

八、面向学生要求

(1)专业与年级要求

计算机科学与技术、网络工程、网络安全、软件工程、物联网工程、智能科学与技术,以及大数据专业等

(2)基本知识和能力要求等

《计算机构成部件及工作原理》、《计算机组装与维护》

综合布线——计算机网络综合布线虚拟仿真实训项目简介

一、实训目的

1.实训目标

计算机网络综合布线虚拟仿真系统对计算机17种布线场景进行还原,用户可根据指引操作了解作业过程中的知识点,掌握作业的基本技巧

2.能力培养目标

(1)通过虚拟仿真实验,使学生对通信系统有个全面的了解,为学生从事通信行业奠定一定的技能基础;

(2)培养学生独立思考、团队合作的能力;

(3)培养安全操作的责任意识和规范意识;

(4)培养良好的职业道德、高度的职业认同感

二、实训原理

知识点数量: 17 (个)

(1)跳线的制作(包括586A,586B,直通线、交叉线)

(2)机柜的安装

(3)模块的端接(包括网络模块和语音模块)

(4)配线架的端接

(5)管卡的安转

(6)线管的制作

(7)线槽的制作

(8)垂直系统的安转(以线槽为例)

(9)穿线操作(包括线管穿线、线槽穿线)

(10)FD-BD-CD 之间的链接

(11)永久链路的制作

(12)测试链路的制作

(13)光纤热熔

(14)光纤冷接

(15)底盒的安转

(16)大对数的端接

(17)TV同轴电缆的操作

三、实训仪器设备

(1)物理设备:

电脑台式机及服务器

(1)软件设备:

Windows操作系统

四、实训材料

(1)实训指导书;

(2)计算机网络综合布局使用手册

五、实训教学方法

(1)教学方法与使用目的

本实训采用探索操作与知识解析相结合的教学方法,使学生通过观察、感知、和动手操作,全方位调动学习兴趣。

通过对计算机17种布线场景进行还原,学生可以根据指引操作了解作业过程中的知识点,掌握作业的基本技巧

(2)实施过程

具体布线场景包括:跳线的制作(包括586A,586B,直通线、交叉线)、机柜的安装、模块的端接(包括网络模块和语音模块)、配线架的端接、管卡的安转、线管的制作、线槽的制作、垂直系统的安转(以线槽为例)、穿线操作(包括线管穿线、线槽穿线)、FD-BD-CD 之间的链接、永久链路的制作、测试链路的制作、光纤热熔、光纤冷接、底盒的安转、大对数的端接、TV同轴电缆的操作。

(3)实施效果

学生参与实训后,在理论知识学习、技能操作以及学习体系都有明显的提升效果。

六、实训方法与步骤要求

(1)实训方法描述:

系统对计算机17种布线场景进行还原,用户可根据指引操作了解作业过程中的知识点,掌握作业的基本技巧。

(2)学生交互性操作步骤说明:

客户端操作

在主界面中可以注册和登录该系统,界面分为老师和学生两个端口,登录后进入该系统,如图1所示。

图 1 主界面

“认知模式”

点击“认知模式”按钮,切换到认知模式场景,加载其对应的场景,如图 2 所示。

图2 认知模式

图3 布线工具

在认知模式中,用户可以通过点击布线工具,进入该模块,通过布线工具(图4)图标点击了解其三维模型以及功能介绍,如图 4。

图 4 布线工具/简易剥线刀

在认知模式中,用户可以通过点击布线材料,进入该模块,通过布线材料图标点击了解其三维模型以及功能介绍,如图 5、6。

图 5 布线材料

图 6 布线材料/光纤冷接头

在认知模式中,用户可以通过点击实训装置,进入该模块,通过实训装置图标点击了解其三维模型以及功能介绍,如图7。

图 7 实训装置/电子配线实训装置

“学习模式”

该模块主要让学生通过练习 17 个模块,了解和掌握网络布线的知识及操作要点,如图 8 所示。

图 8学习模式

(1)以跳线制作的 T568A 模块为例,介绍其操作过程:

图 9 跳线制作

点击T568A模块,进入该模块,系统自动弹出图纸要求,请按照提示信息制作T568A标准水晶头,如图10所示:

图 10 T568A

根据提示信息,选择左侧材料库按钮,点击网线图标,则网线被拖入画面适当位置,如图11、12所示:

图11 材料库

图 12

网线选择完成根据提示信息,选择右侧工具箱按钮,点击剪刀图标,则系统提示剪去干扰线,如图13所示:

图 13

剪去干扰线根据提示信息,按照T568A线序排列网线,用鼠标拖动一跳线旋转至另外两条线之间即可完成位置的变换,如图14示:

图 14 排列线序

图 15 插入水晶头

图 16 操作完成提示

(2)以线管制作模块为例,介绍其操作过程,点击线管操作模块进入以下界面:

图 17 线管安装

首先系统自动打开图纸要求,根据图纸中线管的安装位置,计算各段长度,点击确认按钮后,按照提示信息,打开左侧材料库,选择线管,同时系统弹出计算输入窗口,如图6-18、6-19。

图 18 线管选择

图 19 线管各段长度计算并输入

根据图纸采用数点法计算完后,填入输入框,进入线管量取模块,如图20;

图 20 线管各段长度量取

图 21 截取合适长度的线管

图 22 用弯管器折弯线管

图 23 完成线管安装

“考核模式”

点击考核模式,系统进入考核模式,系统根据题库内的考试内容,随机组合出8套考核题目,自动出题,学生根据自动出的考试内容进行操作考核;

图 24 考核模块

(1)以模拟墙模块中底盒安装为例:

图 25 模拟墙有关考题

图 26 模拟墙有关考题/底盒安装

图 27 模拟墙有关考题/底盒安装/位置的选择考点

图 28 模拟墙有关考题/底盒安装/底盒朝向的选择考点

(1)以光纤模块中光纤热熔为例:

图 29 光纤有关考题

图 30 光纤有关考题/光纤热熔

图 31 光纤有关考题/光纤热熔/剥线

图 32 光纤有关考题/光纤热熔/剥裸纤

图 33 光纤有关考题/光纤热熔/切裸纤

图 34 光纤有关考题/光纤热熔/热熔

图 35 光纤有关考题/光纤热熔/热熔过程

图 36 光纤有关考题/光纤热熔/完成热熔

七、考核要求

本课程是实践性课程,成绩由平时仿真软件实操练习、总体考核实训成绩(系统评分)及报告成绩构成。其中实训成绩由学生进行数据分析过程按照一定比例系统自动计算得出。报告成绩由教师根据学生报告撰写,再结合实训过程中的表现评定成绩。

八、面向学生要求

(1)专业与年级要求

计算机网络技术、电气自动化技术

(2)基本知识和能力要求等

《计算机网络综合布线系统》