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摘 要：当今计算机技术飞速地发展.许多本科大专院校都开设了计算机专业.计算机硬件组装与维护是计算机专业的一门基础课程.可是在实际的教学过程中,教学过程比较枯燥抽象,很多操作步骤和故障演示只能让学生凭空想象,在实验环节计算机经过学生的大量重复的拆装等操作,实训机器损坏率高,教学成本增加,并且计算机硬件发展速度较快,也很难给学生展示操作当下主流机型.本系统能教与学以及操作同步进行,既方便了老师的教学,也给学生提供一个良好的操作环境,便于学生掌握知识点,提高学习的灵活性和主动性,并且能减少计算机硬件的损耗,降低教学的成本.
关 键 词：硬件教学；仿真；组装与维护
中图分类号：TP391
1系统设计和实现的背景
计算机技术发展至今,已经广泛地应用在教学中,计算机能为人们带来便捷,它把图像图形、声音和文字等集成一体,为人们提供了更多的交互手段,所以计算机技术有着极其广阔的应用前景.
目前,高等院校中大部分都安排了计算机组装与维护课程,学生对计算机的基本构造,计算机简单的组装维护有所掌握,这样的安排是为了适应当今社会发展.本人在大专院校担任此课程的教学,在实际的教学过程中遇到了以下问题：（1）教学和实操是分开的,理论课的内容比较抽象,很多内容的讲解需要演示过程,学生才容易掌握理解.（2）学生大多为初学者,在实验课程练习过程中,使得计算机的损耗比较大,教学成本无形的在增加.（3）很多计算机故障现象不易模拟,学生对计算机硬件维护方面的知识很难深入掌握.
2系统实现的意义
在此平台进行教学和实验,很多教学内容可以直观地演示给学生看,提高了学生的学习效率,学生对知识的掌握也更加直观牢固,同时也提高了学生学习的主动性和创造性,在实验操作方面可以避免操作错误造成硬件的损坏,节省硬件实验中的大量元器件损耗费用,降低教学成本,并且还排除影响实验的外界非人为因素,如电压、线路、设备等,保证逻辑的正确性,提高实验效率.
3系统能描述
该系统的主要功能就是结合计算机组装与维护课程建立硬件仿真实验室,用动画交互的方式为学生创建仿真的实验环境,使学生不需要在真实存在的硬件实验室中就可以完成模拟实验.系统功能模块图如图1所示：
图1系统功能模块图
4关键技术介绍
Flash内置的actionscript语言是一种完全的面向对象的编程语言,功能强大,类库丰富,语法类似JaScript,多用于Flash互动性、娱乐性、实用性开发,网页制作和RIA应用程序开发.
5计算机组装过程仿真设计
系统教学仿真设计是这个系统的重要部分.主要是把课程中需要演示的内容和学生实验中要实践的内容在系统中模拟完成.学生在系统上完成实验的步骤、注意事项和在真机上操作保持一致,这样既可提高教学学习效果,也可以较少电脑的大量损耗.实验教学内容比较多,但实现的基本思想方法基本相同,主要使用ACTIONSCRIPT编程实现实验仿真效果.FLASH使用ACTIONSCRIPT给动画添加交互性.在简单动画中,FLASH按顺序播放动画中的场景和帧,而在交互动画中,用户可以使用键盘或鼠标与动画交互.ACTIONSCRIPT可以控制FLASH动画中的对象,创建导航元素和交互元素,扩展FLASH创作交互动画的能力.
我们现在以计算机硬件组装为例详细描述其功能的设计和实现：
组装计算机是一项细致严谨的工作,要求同学不仅基础知识要扎实,还要有极强的动手能力.
组装电脑时,应按照下述的步骤有条不紊地进行：（1）机箱和电源的安装,先对机箱进行拆封,卸下机箱侧面板,将电源放入机箱,并上紧螺丝.（2）CPU的安装,在主板处理器插座上插入安装所需的CPU,由于INTEL和AMD的处理器,封装不同,所以安装方式也不同,安装时遵循一个要点,CPU的安装是零插拔力.装好CPU后,在CPU上涂抹导热硅脂,然后安装上散热风扇.（3）内存条的安装,将内存条插入主板内存插槽中.此处注意内存安装时要对准防误差缺口,安装后要检查是否牢固.内存条安装不当极易损坏.（4）主板的安装,将主板放置到机箱中,上紧螺丝.（5）显卡的安装,如果主板是集成显卡,此步可以省略,否则需要安装独立显卡,市面上现在显卡插槽类型都是PCI-E,所以显卡安装比较简单,安装好注意固定卡条是否卡上.（6）驱动器的安装,主要对硬盘进行安装,目前光驱使用较少,光驱安装可以省略.硬盘的接口目前市面上有IDE和S-ATA两种接口,数据线不同,安装需要注意.（7）声卡的安装,目前市场很少配置独立声卡,所有的主板也都集成了声卡,所以这步可以省略.如要安装,声卡安装在PCI插槽上.（8）各个设备与主板间的连线,电源开关线、硬盘灯、前置USB接口、硬盘电源线和数据线、电源线、CPU风扇电源线等.（9）盖上机箱盖,在现实实验环境中可以先不盖机箱盖,方便后面对配件的拆装及检查.（10）输入设备和输出设备的安装,连接键盘鼠标,显示器等其他外设到主机.（11）给机器加电,机器“嘀”一声,正常启动.
进行了上述的步骤,一台台式机就组装完成了.
根据基本的构思,仿真实验设计如下：当学生使用系统的时候,可以通过鼠标的点击在组装动画中按照步骤一步一步的组装,具有一定的可操作性.对用户来说,具有一定的交互性.通过点击鼠标可以实现一步一步地安装,每一步完成后它会有提示音,说明安装成功,如果安装错误,则出现错误提示.计算机硬件组装在原理方法和注意事项上,各个配件基本相同,我们以安装CPU为例：（1）我们要找到安装CPU的正确的位置.（2）把CPU上的防误差标记对准CPU插槽上的防误差标记.（3）把CPU垂直放到插槽上,并固定.
以上功能我们使用Flash内置的ActionScript语言来完成,具体实现步骤如下：
（1）打开Flashcs3,新建文档,将素材图导入并处理,分别绘制静态文本框和动态文本框,如图2所示
图2安装CPU初始状态
（2）设置目标位置矩形框实例名称为（Point_station,cpu实例名称为Drag_cpu,动态文本实例名称为txt
（3）主时间轴第一个关键帧上编写以下代码
varx0:int,
vary0:int,
x0等于Drag_cpu.x,
y0等于Drag_cpu.y,
Drag_cpu.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN,pickup),
Drag_cpu.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP,place),
functionpickup(event:MouseEvent):void{
//开始拖动
event.target.startDrag(),
//把被拖动对象显示在最前面
setChildIndex(DisplayObject(event.target),numChildren-1),
}
functionplace(event:MouseEvent):void{
//停止拖动
event.target.stopDrag(),
//检测是否已经被拖动到指定位置
if(event.target.hitTestPoint(Point_station.x,Point_station.y)){
//当碰撞检测成功时,将目标位置横纵坐标值赋给拖动物件,实现吸附效果
event.target.x等于Point_station.x,
event.target.y等于Point_station.y,
//若拖动对象与指定位置发生碰撞,文本显示“正确”
txt.text等于"正确!",
}else{
txt.text等于"错误!",
//若拖动对象与指定位置没有发生碰撞,文本显示“错误”
//拖动位置错误时,把被拖动对象放回原位
event.target.x等于x0,
event.target.y等于y0,
}
}
6总结
将仿真实验应用于实验教学能弥补传统实验教学的不足,给实验教学带来新的活力,在此平台上可以完成计算机硬件组装的教学和实验演示,同时学生可以在这个平台上完成实验,为学生提供一个简单易懂地学习和操作的环境.避免操作错误造成硬件的损坏,节省硬件实验中的大量元器件损耗费用,降低教学成本,但是,我们也应该认识到仿真实验的不足,明确仿真实验不能完全替代真实实验.