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关键词:人工湿地;污水处理;自动控制;可编程控制器PLC
中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)19-5395-02
1 概述
人类急需解决的问题是当今水环境的保护问题。跟其他工业过程相比,污水控制手段和处理控制方法相对比较落后,大多数是集中于人工手动操作方式和简单的开关控制,操作和 运行稳定性比较差,处理出水指标波动较大,处理效率低。
人工湿地处理系统以一种人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面,通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。人工湿地的工艺流程有多种,目前采用的主要有:推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种。人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。后处理以多级湿地流床处理为主。流程简图如图1。
根据人工湿地处理系统和处理流程的特点和控制的要求,结合实际情况给出计算机控制的解决方案。
1.1 人工湿地处理系统控制过程要求
保证出水水质稳定、合格是人工湿地处理系统的首要任务。可以达到国家规定的排污标准,同时还可以降低成本。在系统的设置和运行操作上要注意以下几点:
1)生产率:改进操作方式,提高湿地污水处理过程的能力;
2)可靠性:保证干扰事件情况下污水处理过程正常运行,降低过程故障发生率;
3)稳定性:当过程出现一些问题,可能对出水水质造成一定的影响,但通过控制技术可以避免这类事件。
4)操作费用:减少生物填料、化学药剂和能源消耗,降低生产成本。
1.2 人工湿地处理系统对自动控制系统的要求
人工湿地处理系统的管理方式和工艺过程与其它工业过程差别较大,而且操作和控制也没有达到规范化,因此要想使控制系统发挥理想的效果。主要的要求有如下几点:
1)要求计算机控制系统有良好的适应性;
2)要求计算机控制系统采用分布式结构,具有良好互通能力;
3)要求计算机控制系统有好看的人机界面和良好的后备能力;
4)要求计算机控制系统有良好的计算能力;
5)要求计算机控制系统对水质,水速等参数进行在线测量;
6)要求计算机控制系统具有全面的故障诊断和报警记录能力。
2 人工湿地处理过程计算机控制系统体系结构和功能
2.1 人工湿地处理过程计算机控制系统总体结构
根据人工湿地处理过程的工艺特点、控制要求,针对人工湿地处理系统野外范围大,处理情况复杂,控制点多等具体特点,计算机控制系统采用了PC-PLC分级分布式控制形式。在系统中采用中央操作站与主PLC相结合的控制结构,通过现场总线技术实现各点互联通讯处理,达到提高系统安全性、实现分布式控制思想的目的。系统总体结构体系分为三个层次:1)上层:中央控制室计算机监控系统;2)中间层:主PLC控制器作为中央控制单元;3)下层:分布在生物降解、格栅截留、生物接触处理场、生物填料,面流及潜流控制场、出水道的两个分控站的8个现场就地分控站。
2.2 人工湿地处理过程控制系统功能
人工湿地处理控制系统功能主要包括以下几个方面:1)人工湿地处理过程控制; 2)多点数据采集和处理设备控制;3)人工湿地处理过程监控。如图2所示。
1)人工湿地处理过程控制
主要控制回路包括料液泵站控制和泵站负荷分配控制、生物填料自整定PID控制、填料优化设定控制。
2)多点数据采集和处理设备控制
数据采集主要实现各处理参数的实时检测,例如:污液浓度、液位、滤水量、生物填料量、生物填料加量、温度、PH值等处理参数的采集、报警等功能。处理设备控制主要实现逻辑控制和顺序控制,例如:主要电气设备启动、停止、联锁,设备状态报警等功能。
3)人工湿地处理过程监控
本监控系统具有良好的通用性和严格的工程性。具有以下几个特点:①控制方式灵活、安全。操作人员可以通过监控画面实现过程联锁控制、手动开关控制和单元连锁控制。②控制画面生动直观,过程选取非常简洁,而且实用性强;③报警显示配有声光显示,画面自动切换和打印存储功能,极大地方便了报警处理和故障诊断分析工作;④数据处理能力强,系统提供启动次数累计和电量累计功能。
2.3 人工湿地处理自动化控制
人工湿地处理系统是一个完整的生态系统。它有良好的内部循环处理功能,并具有较好的经济效益和生态效益。人工湿地系统的循环处理特点是,要求计算机控制系统必须能够兼顾处理流程和单元控制,单元控制是计算机控制系统的基础,是实现人工湿地处理系统优化控制的条件,因此人工湿地处理的各站单元控制点需根据湿地处理控制要求,实现系统工程控制的目的。
1)人工湿地处理系统污液流、水流泵站控制
人工湿地中的污液流、水流的控制状况以及运行效果直接影响污水处理效果。各部点泵站的控制要求:1)各部点泵站响应能力较快,才能保证人工湿地污液流、水流的顺畅;2)人工湿地污液流、水流水位、流速变化在一定范围内变化。各部点泵站按照检测的污液位差和水流差变化率、污液流速和水流速变化率,按最佳的菌类消化响应过程,引入模糊控制方法,采用PD控制结构控制泵的运行台数,提高各泵站对各水量变化的响应能力。控制器采用了五个模糊变量污液位差YC; 污液流速变化率YL; 水位差SC; 水位流速变化率SU;启动泵台数MC。这些模糊控制思想由PLC编程实现。PLC间隔20S检测各点参数,根据量化公式计算并转化为控制表位置,查询得到实际应该启动的泵站台数并执行控制。
2)生物填料自整定PID控制技术
生物填料可控处理是人工湿地处理系统控制的一个关键环节。它直接涉及到污液水处理效果和处理成本。生物填料投加量少会影响净水效果,因此,在系统设计处理中要分析浮选生物填料的处理过程,采用经济、高效的生物填料控制方法。
根据人工湿地处理的实际情况,考虑到影响指标的诸多因素:污液的浓度、PH值、水质、水流和搅拌、生物填料的种类、数量、填料方式等,采用污液的进水浊度、污液的PH值、污液入口流量、作为前馈变量,浮选污液出口浊度、PH值作为反馈变量,利用PID控制调节生物填料投加(有自动投加和手动投加两种)。如图3所示。
从受控系统看,这是一个水、电、机一体化的复杂系统。在实际系统运行过程中,由于测点的变化、水温随季节变化、生物填料变化等因素的影响会使控制过程相应发生变化。可采用基于性能指标的自整定PID技术自动确定PID控制器的控制参数,稳定较快跟踪污液的浓度、PH值、和流量的变化,随时加以调整可控。
3)人工湿地处理系统流床控制技术
人工湿地流床处理污水按其中的流动处理方式可分为两种类型:①自由水面人工湿地(简称FWS,或称地表径流型人工湿地);②潜流型人工湿地(简称SFS)。为达到最佳的处理效果可采用综合式处理方式。人工湿地流床是由许多人工建造的长满植物的碎石床,各天然物理类介质清污床并联和串联组成.是一个完整的生态处理系统。
解决过程控制中存在的技术问题,实时调节影响处理效果的PH值控量及添加剂投放量和投放配比,优化人工湿地流床处理过程分布式计算级控制系统的污水浊度、PH值、添加剂数量等回路设定值,使处理水质参数BOD、COD达到国家规定的排放标准。主要的计算机控制技术是:1)在各处理运行点按控制要求分布监控,采集跟踪污液水的浓度、PH值、温度和流量的变化;2)用PID控制技术自动确定PID控制器的控制参数,调控添加剂的投放(有自动投放和手动投放两种);3)监控人工湿地流床和各天然物理类介质清污床的滤水状况、天然植物的生长状况,及时预报和做故障诊断分析工作并报警显示处理。
3 结束语
人工湿地处理系统是一种正处于研究、应用和发展的污水处理实用技术,在我国具有非常广泛的应用前景。尽管目前在人工湿地研究和应用中仍然存在一些不足之处,但将计算机控制技术引入其中,处理效果是非常明显的。特别是计算机控制技术提供了非常有用的量化处理方式,解决了人工湿地处理系统中污水处理过程控制中存在的监控、采集、非线性、耦合、跟踪控制等关键技术问题,实现了人工湿地处理系统的新的应用和发展。
参考文献:
[1] 毛慧欧,柴天佑,乔金华. 城市污水处理计算机控制系统的应用研究[J].环境污染治理技术与设备,2001,2(5):32-36.
[2] 乔金华.城市污水处理计算机控制系统的应用研究[J].环境污染治理技术与设备,2001,2(5):32-36.
[3] 郭照新,李潮,张学东.PLC在一体化反应器污水处理系统中的应用[J].微计算机信息,2006,3(1):29-33.
【关键词】电子纸 灰度等级 自适应灰度处理算法
近年来,电子纸是一类新兴的阅读设备,其凭借着低功耗、阅读舒适、节能环保、视角宽广等优点,已被越来越广泛地应用在人们的日常生活中。同时,随着电子纸柔性材料的发展,电子纸的视觉效果与传统纸质材料非常接近,但又比传统纸质材料轻巧、便携、存储空间大,因此,电子纸显著提升了用户的阅读舒适度。
然而,由于电子纸灰度的实现采用PWM波形驱动方式,灰度等级的实现会受到帧扫描频率的限制,通常只有16个灰度级,非常有限,因此,需要将彩色高灰度图像转换为16级灰度才能在电子纸屏上显示。传统的解决方案是采用半色调技术,利用误差扩散算法,然而传统误差扩散算法并未考虑图片缩放后边缘模糊的问题,同时处理后的图片有龟纹,以及扫描方向导致的图片滞后现象。
本文提出一种自适应灰度处理算法,首先根据图片原始分辨率以及电子纸屏幕物理分辨率对图片进行自适应缩放处理,然后采用16级的自适应阈值算法,对灰度图像进行处理,从而提高了电子纸图片显示的对比度,有效消除了图片的龟纹现象和与处理方向有关的滞后现象。
1 自适应灰度处理算法
1.1 传统灰度处理算法原理
由于电子纸显示灰度级有限,传统的灰度处理方法是采用误差扩散算法,其基本流程如图1所示,图中,W[k,l]为误差扩散器,Q[.]为阈值判定器,原始图像像素灰度数据g(m,n)与之前像素扩散到本像素的误差相加,得到一个新的灰度数据g*(m,n),将g*(m,n)与Q[.]中已设置好的阈值相比较,得到一个灰度级输出。并将新的灰度值与原始灰度值求差,得到误差e(m,n),该误差将通过W[k,l]扩散到下一像素点。
然而,这种灰度处理方法存在两个问题:首先,并没有考虑原始图像分辨率与电子纸图像分辨率不一致,导致缩放后图像边缘模糊的问题;其次,误差扩散算法的阈值选择已经预先设置好,并没有考虑原始图片自身的特点。最终导致电子纸图片显示效果不理想,图片边缘模糊、有龟纹,以及扫描方向导致的图片滞后现象。
1.2 自适应灰度处理算法原理
本文提出一种自适应灰度处理算法,该算法分为两步进行:首先根据图片原始分辨率以及电子纸屏幕物理分辨率对图片进行自适应缩放处理,然后采用16级的自适应阈值算法,对灰度图像进行处理,从而提高了电子纸图片显示的对比度、有效消除了图片的龟纹现象和与处理方向有关的滞后现象。
1.2.1 自适应缩放处理
传统的误差扩散算法并未考虑电子纸图像缩放后图片边缘模糊、对比度下降的问题,加之误差扩散时固定阈值的选择并未考虑图像自身的特点,导致最终图像显示效果不理想。
因此,原始灰度图像在缩放之前,需要预先判断像素灰度值之间的关联度,若像素组处于平滑区域,则此时插值的结果不会影响图像缩放效果;但若像素组处于图像的边缘区域,则此时插值的结果将影响到电子纸图像的显示效果。
选取像素组x0、x1、x2、x3,定义:
;
;
为1阶差别度,为2阶差别度,像素差别度越大,表明像素之间差别的程度越大。在进行图片的缩放处理之前,需要预先判断2阶像素差别度。例如,若x0、x1、x2、x3分别为100、50、50、50,此时,若选取x0、x1、x2、进行插值,则等于50,若选取x1、x2、x3进行插值,则等于0,因此,x0、x1、x2差别度较大,处于图像的边缘区域,而x1、x2、x3差别度很小,处于图像的平滑区域,因此,最终应该选择后者进行插值,才能保证图片边缘清晰,避免缩放后图片模糊的问题。
1.2.2 自适应16级阈值设计
由于电子纸的灰度等级有限,仅有16个灰度等级,因此需要将256级灰度图像转换为16级灰度图像,传统的处理方式是预先设置阈值,但该方式并未考虑图像自身的特点。本文采用自适应阈值处理方式,根据具体图像各个灰度出现的概率自动生成16个阈值,具体步骤如下:
(1)获取灰度图像,统计像素灰度的最大值graymax
(2)统计整个灰度区间[0,graymax]上各个灰度出现的概率,设ni表示灰度值为i的像素出现次数,N为灰度图像总像素数,则灰度值为i的像素出现的概率p(i)计算方式如公式(1)、(2)所示:
(3)得到各个灰度出现的概率p(i)后,即可对灰度进行分级:对灰度概率p(i)进行求和,每当求和结果恰好为1/16的倍数时,所对应的灰度值i就作为其中一个阈值,计算方法如公式(3)所示,通过这样的方法,我们就可以获得灰度级的16个阈值
(4)阈值分割完成后,即可对原始高灰度图像进行处理,将每一个像素值与16个灰度阈值比较,从而得到最终的灰度值,并将误差扩散至下一像素点。
在Matlab中对本课题提出的自适应灰度处理算法进行仿真,如图2所示,其中,图2(a)为一副256级灰度图片,图2(b)为经过传统误差扩散算法处理后的16级灰度图片,图2(c)为经过自适应灰度处理算法处理后的16级灰度图片,可以看到,传统误差扩散算法处理后的图片会有明显的龟纹,16个灰度等级可以清晰分辨,而经过自适应灰度处理后的图片,龟纹现象有效消除,图像过度平滑,且视觉效果更为接近原始图片。
2 自适应灰度处理算法软件实现
对于整个电子纸显示控制系统而言,其自适应灰度处理算法是其软件控制的核心部分,该算法的软件流程图如图3所示。
如图3所示,首先需要从SD卡上读取原始的图像数据,并判断图像数据是否为灰度数据,若不是灰度数据,还需要将彩色图像数据转换为灰度图像数据;接下来,根据电子纸自身的物理分辨率,对原始图像进行自适应缩放处理,从而使得图像分辨率与电子纸物理分辨率达到一致;然后,根据图像灰度数据的特点,进行自适应阈值设定;最后,根据设置好的阈值,确定最终各个像素点的灰度值,并将误差扩散至其他像素点。待数据处理完成后,即可将数据传送至电子纸显示控制芯片,进行图像显示。
图4为采用自适应灰度处理算法的最终效果图,图4(a)为原始灰度图像,现对图中方框部分(分辨率为50×50)进行缩放,使其分辨率达到200×200,并使其在电子纸上显示,如图4(b)所示,我们可以看到,在经过自适应灰度处理算法之后,电子纸图片显示的对比度有所提高,并有效消除了图片的龟纹现象和与处理方向有关的滞后现象。
3 结束语
本文提出一种自适应灰度处理算法,根据原始灰度图片的自身特点,对图片进行自适应的缩放以及自适应灰度阈值设置,同时,本文给出了基于自适应灰度处理算法的电子纸显示的软件实现,该算法有效提高了电子纸图片显示的对比度,并消除了图片的龟纹现象和与处理方向有关的滞后现象。
参考文献
[1]陈俐雯,钱金维.电子纸的现状与未来发展[J].现代显示,2009(98):54-57.
[2]刘正林,肖建平,邹雪城.基于边缘的实时图像缩放算法研究[J].中国图像图形学报,2008,13(02):225-229.
[3]胡敏,张佑生.Newton-Thiele插值方法在图像放大中的应用研究[J].计算机辅助设计与图形学学报,2003,15(08): 1004-1007.
[4]林夏薇,林东.多级半色调技术在电子纸书显示优化中的应用[J].计算机系统应用,2015(03):31-37.
未来全面提高高职生的综合素养,充分发挥计算机系统的作用,作为一名酒店管理专业的学生,认真学习计算机系统知识并学以致用是极为重要的。当今社会是信息化时代,对信息化的需求是极大的。作为一名高职学生,首先应该掌握的就是如何利用计算机进行信息的检索,利用计算机进行信息的检索不再是可有可无的事情,因此,学习计算机基础知识,掌握信息的获取是作为一名高职生必须掌握的重要内容。例如,在酒店管理中,一个重要的内容就是对客户信息进行分类管理,并且要能随时调出客户的详细信息。这些工作的完成都是建立在熟练掌握计算机基础知识之上的。并且利用多媒体对信息进行检索是高职生岁喜闻乐见的,高职生可以通过计算机技术的学习,有效地掌握这种多媒体检索。这样不短能提高自身的技能,为以后的工作奠定基础,还能更好地丰富自己的高职生活。
2.Opera软件的应用,能促进学生对酒店工作的管理
随着时代的进步,酒店管理已经从传统的纯人工管理过渡到现在利用计算机技术进行运行和管理了。在众多的酒店管理软件中,Opera软件被广泛的应用于酒店管理之中,并且深受酒店管理人员的喜爱。Opera软件应用于酒店管理工作中,极大地改变了酒店的经营结构,扩大了酒店的服务内容,促进了酒店经济效益的提高。当前,我国酒店管理标准提出,三星级以及以上酒店都要实现信息化管理。Opera系统是一个设计较为完善的,包含了酒店信息系统的软件。如与酒店经营管理相关的各种用户——客人、酒店员工、酒店管理者等,都可以利用这个软件进行酒店房间的预定、档案编辑、信息查询、消费记录等等。这样就使得酒店管理工作更加系统化、明了化、智能化,节省了人力、物力、时间,也提高了酒店管理工作的实效性。
3.计算机系统是学校不可缺少的保障平台
高职院校是一个复合体同时也是一个大系统,各系统都在其中发挥着重要的作用,才能促使学校健康、稳定、有序的发展。计算机系统是保障学校正常运行的平台,尤其对于酒店管理专业,由于酒店管理专业是一个实践性很强的专业,需要借助计算机模拟真实的酒店管理功能,因此,计算机系统在高职院校酒店管理专业中是不可缺少的保障平台。图一Opera系统功能示意图我高职院校自办学以来,就将培养“与市场接轨的应用型人才”作为自己的办学理念。随着时代的发展,我们认识到信息化在酒店管理中的应用是时展的不然趋势。将来一个不懂计算机系统的学生是无法胜任酒店管理工作的,因此,在我高职院校酒店管理专业中,无论是教师还是领导都极为重视对学生计算机能力的培养。为了让酒店管理专业的学生重视计算机技术的学习,我校采取了以下措施:措施一:在平时的学习之中,注重实践与理论相结合。在学生平时学习中,我校经常组织学生到我市大中型酒店进行实习,让学生明确大中型酒店在酒店管理过程中是怎样应用计算机系统进行管理的,从而了解到自身学生的不足之处。措施二:利用一切机会,让学生接受最新的酒店管理咨询。如我职业院校请来了新西兰怀卡托大学酒店与管理系ChrisRyan教授等来我校进行了专题讲座,带来国际前沿的酒店教育动态的信息,并现场演示该酒店国际化信息管理模式。
4.结语
关键词: 中职计算机系统 安全教育 表
计算机系统安全对于中职一年级的学生来说,没有深刻的体会,只知道要防范病毒,除此之外,并没有一个全面系统的认识,而教材中也是简单带过,操作性不强,学生在实际使用中并不能完全体会计算机系统安全的重要性,因而也就不能在实际中灵活应用。我们很有必要给学生一个全面系统的认识。因此在给学生讲授这部分的内容时给予适当的补充介绍,并让学生在实际中具有可操作性,以加强学生在实际中的应用能力很有必要。
首先要让学生对计算机系统的安全有一个整体的认识,要让学生知道计算机系统的安全在实际中的重要性,我们既要有一般的防范病毒与建立防火墙知识,又要知道计算机系统安全的概念及所涵盖的内容和范围,同时还必须掌握以下的一些内容。
一、尽量关闭不用或很少使用的端口。
计算机系统给我们开放的端口中有很多不安全的或没什么用的端口,像FTP服务的21端口,SMTP服务的25端口,RPC服务的135端口等,当然也有像www服务的80端口,是常用的端口。因此要关闭端口就要了解当前主机开放了哪些端口,这时可用命令netstat-a-n来查看,然后根据查看的结果,再利用TCP/IP筛选功能进行限制。
二、禁用不必要的账户,并为administrator账户更名的同时加以锁定。
入侵计算机系统要有账户和密码,而账号中guest?这样的来宾账号和administator账号是大家熟知的。为了增加计算机系统的安全性,一方面要禁用来宾账号,禁用的方法是控制面板管理工具本地安全策略安全选项本地安全策略禁用,另一方面要把administrator账号改为自己喜欢的其他名称,更改的方法是控制面板管理工具计算机管理本地用户和组用户更名,这样就为入侵者的登录和控制增加了一道门槛。在更改名称的同时,为该帐号设立一个由字母和数字及其他字符组成的8位以上的密码,且密码要定期更换。还要为该账号增加账户锁定策略,以有效防止他人利用账户词典或密码词典进行远程破解,设置的方法是控制面板管理工具本地安全策略账户策略账户锁定策略设置。
三、关闭不需要的服务。
计算机系统为了具有通用性,为用户开放了许多各种各样有服务,这些服务有一些对一般的用户来说并不一定要使用,其中有些服务对计算机系统的安全性来说具有一定的威胁,例如,“terminal server”这样的服务,它的作用是允许多个用户连接和控制主机,这是远程桌面,快速用户切换,远程协助的基础,关闭该服务就是大大加强了系统的安全,当然若确定需要提供该服务,则在需要时通过控制面板管理工具服务开启,至于其他的服务就不一一列举了,我们要学会根据不同的使用场合进行不同的处理方法即可。
四、及时地修补系统的漏洞。
对于Windows操作系统来说,由于代码的封闭性,以及开发时的人为因素和开发时盲目追求兼容性与易用性,存在先天不足,从而存在许多安全漏洞,这些漏洞极易造成安全隐患,许多木马往往是利用计算机系统的漏洞而控制远程计算机的,例如Active X参数漏洞,该漏洞可以允许恶意用户在另一台主机上运行代码。因此及时下载系统更新补丁,修复已发现的漏洞,可为该系统的安全提供一定的保障。
五、不要开启下载后未经检查或未经杀毒的各种文件。
当前很多的木马程序经常与其他的程序或文件捆绑到一起,它们既起到了伪装的作用,又为进一步入侵做好了准备,一旦激活该捆绑后的文件,它就会把木马程序的服务端神不知鬼不觉地植入我们的计算机系统中,例如Exebinden程序,它就具有把木马程序与exe、doc、jpg等格式的多种文件捆绑在一起的功能。因此,时刻保持警惕是保证计算机系统安全的另一道屏障。
六、禁止注册表的访问和编辑。
注册表是Windows系统中的一个存放计算机软硬件有关配置、状态和各种参数的一个数据库,是计算机系统的灵魂,对注册表的不当处理与更改都有可能造成计算机系统的不安全甚至瘫痪。为了避免恶意用户修改或控制,就有必要禁止访问和编辑注册表,处理的方法是在命令行中输入gpedit.msc启动组策略,然后进入用户配置管理模板系统的右边窗口中启用“阻止访问注册表编辑项”,同时禁用remote registry service服务,以防止他人远程访问注册表。
以上是我在课堂教学中的一些补充。当然还要警惕“钓鱼网站”,不随意开启共享空间,不访问非法网站,定期备份重要数据,重要数据进行一定的加密,给系统安装合适的防火墙、杀毒软件及防木马软件并定期升级病毒库,定期扫描系统等,也是安全防护中的基本要求,否则无异于把自己计算机系统暴露于存在种种威胁的网络中“裸奔”。通过学习及实际的操作,学生在潜意识里会有计算机系统安全的概念,而且会真正地利用所讲授的方法为自己的计算机系统打造一个比较完善的安全环境。
参考文献:
(1)知识与技能:①了解计算机硬件和软件的概念及其关系;②了解计算机硬件的各个组成部分及其作用;③知道存储器的分类、内存RAM与ROM的区别及其作用; ④了解软件的分类,知道常见的软件的类别。
(2)过程与方法:①通过让学生观察计算机的结构和主要部件,了解计算机结构及各部分的作用;②通过学习活动让学生体验计算机软件的分类及其作用,并归纳计算机系统的组成结构图。
(3)情感态度与价值观:在学习过程中,激发学生学习计算机基础知识的兴趣和积极探究的精神。
[教学重点与难点]
(1)教学重点:计算机系统的组成及结构,各主要部件的作用。
(2)教学难点:难点:计算机系统的组成及结构。
[教学方法]
任务驱动法、讨论法、合作探究法、讲授法。
[讲授新课]
教师活动:完整的计算机系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成。我们先来学习计算机的硬件系统。
1.计算机硬件系统
教师活动:计算机的硬件由主机和外部设备两部分组成。同学们刚刚提到的鼠标、键盘、音响等都是设备。对于外部设备根据作用不同又分为输入和输出设备。
(1)输入、输出设备。
输入设备:将信息输入到计算机中的设备叫做输入设备。键盘、鼠标是最基本的输入设备。数码照相机还有麦克风、扫描仪、数码摄像机、摄像头也是输入设备。
输出设备:具有输出计算机结果和数据信息等功能的设备叫输出设备。如显示器、打印机等。在有些特定的情况下计算机也可以作为输出设备,当计算机和Internet网连接后,它成为网络终端,这个时候计算机就是输出设备。
教师活动:接下来我们学习主机。主机包括主机板、电源、存贮器、显卡和声卡。(PPT图片展示各个部件)这节课我们主要了解中央处理器和存贮器。
(2)中央处理器。(PPT展示图片)
教师活动:我想问一下同学们,我们人的行为是由身体的哪个部位管理的呢?
学生活动:大脑。
教师活动:人有大脑,计算机也有大脑,它就是中央处理器,它是计算机的核心配件,是由运算器和控制器组成,负责解释、执行计算机基本指令,完成计算机对各种信息的加工处理。
(3)存贮器。
教师活动:我们经常用计算机听歌、看电影,那么这些歌曲、电影它们都藏在了计算机的哪里呢?请同学阅读教材第18页到第19页的内容,然后告诉老师答案。大家可以互相讨论。
学生活动:分组讨论,回答问题。
教师活动:(布置任务)这样我们就完成了对计算机硬件的学习。
2.计算机软件系统
教师活动:提问:我们现在是不是就可以使用我们刚刚组装好的计算机画幅画呢?
学生活动:回答问题。
教师活动:就像我们盖了一座大楼,房子盖好了,里面没有任何设施我们不能住,只有硬件的计算机就像没设施的大楼,我们一般把它称为裸机,是不能使用的。那么我们这台计算机还需要什么才能使用呢?那必须有系统软件。
(1)系统软件:用来管理和维护计算机程序的,是计算机必备的软件。最重要的系统软件是操作系统,是系统软件中最基础的部分,是用户和裸机之间的接口,同学们都接触过那些操作系统。
学生活动:回答。
现在请同学们为你的计算机选择操作系统。
(2)应用软件。
教师活动:硬件有了,操作系统有了,我现在用自己组装的画画,同学说可不可以呀?
学生回答:不行。
教师活动:是的,不行。因为我还没有装应用软件,应用软件是为完成特定任务而设计的计算机程序,它分为两种可编程语言,及我经常使用的播放器、办公软件等。除了老师说的这些软件,你们还知道哪些呢?现在请同学为自己的计算机添加你所需要的应用软件。
教师活动:硬件、操作系统、应用软件都具备了,这台计算机就组装完成了,我们为自己胜利完成任务鼓鼓掌吧。通过组装计算机,同学说说计算机硬件、系统软件、应用软件三者的关系。就像一家工厂,办公楼和厂房是硬件,用来生产产品的加工机械流水线等是系统软件,应用软件是工人和管理人员。