资源简介

《计算机组装与维修实训》（第4版）电子教案
学习情境 项目2 安装主机核心部件 授课章节 2.4 认识硬盘 学时 4
授课班级 授课日期 授课地点
职业情景导入 在听完老王对计算机基本特点的讲解后，阿秀想组装一台计算机，却又不知从何开始，他感到有些迷茫。因此，老王决定指导阿秀从主机部件开始学起，重点掌握各种核心部件的规格、参数、安装及保养方法，为后续的计算机组装打下基础。
教学目标 知识学习目标 1. 了解硬盘的基本功能和组成结构2. 掌握目前常见的硬盘种类3. 掌握硬盘的选购和保养方法
技能实践目标 1. 加深学生对于硬盘相关知识的理解2. 提升学生对于硬盘产品的通识能力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 硬盘的性能参数，硬盘的选购方法
教学难点 硬盘的性能参数
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 硬盘是计算机最重要的存储设备，能永久性地存放各种数据和程序，具有存储容量大，稳定性和安全系数比较高等特点。 演示
提问 5’
新课讲 授 2.4.1 硬盘的常见类型计算机常见的硬盘包括机械硬盘、固态硬盘和混合硬盘等，如图2-47至图2-49所示。 图2-47 机械硬盘 图2-48 固态硬盘 图2-49 混合硬盘2.4.2 机械硬盘机械硬盘主要由外壳、控制电路板、盘片、轴承电机、磁头与磁头驱动器等几部分组成，其内部组件处在一个高度真空、无尘和稳定的封闭环境中，避免遭受外界的干扰和污染。1. 机械硬盘的常见种类计算机通常使用IDE和SATA两种接口的机械硬盘。IDE曾是业界标准的硬盘接口规格，但由于传输速率低，数据线安装和拆卸比较麻烦，现已逐渐被市场淘汰。SATA具有传输速度快、稳定性好以及可支持热插拔等特点，包括SATA1、SATA2、SATA3三代规格，其中SATA3拥有高达6GB/s的传输速度和较强的传输可靠性，是目前主流的传输标准。2. 机械硬盘的性能参数影响机械硬盘性能的因素主要包括以下几种指标。⑴ 容量 容量用来描述硬盘可存储的最大数据总量，一般以GB或TB为单位。市场上机械硬盘的容量主要有500GB、1TB、2TB、3TB、4TB、6TB和8TB等。⑵ 单碟容量硬盘内部每一张盘片所能储存的数据量就称为单碟容量。目前硬盘厂商一般都提供了500GB、1TB、1.5TB和2TB等几种规格的单碟容量，用户可选择较大的单碟容量。⑶ 主轴转速主轴转速是硬盘运行效率的决定性因素之一，单位是转/分钟（rpm）。常见的转速有5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm等几档，其中7200rpm硬盘是大多数用户装机的首选。⑷ 高速缓存高速缓存是硬盘控制电路板中的一块内存芯片，在数据存储和传输过程中起到缓冲的作用，单位为MB。高速缓存能大幅度提高硬盘的运行性能，这与CPU缓存的作用是相似的。⑸ 平均寻道时间平均寻道时间是指电磁头移动到盘片中指定的磁道位置所花费的平均时间，单位是毫秒（ms）。平均寻道时间是衡量硬盘性能的一个重要参数，这个数值越小越好。3. 机械硬盘的品牌特点希捷、西数、日立和东芝是目前硬盘行业的主要品牌。① 希捷硬盘希捷（Seagate）科技公司是硬盘和磁盘产业的佼佼者，实力非常雄厚，一直为世界各大品牌计算机和服务器制造商提供硬盘设备。希捷的产品遍及普通的家用计算机到企业数据中心的大型服务器，尤其在中高端的台式硬盘、企业级SCSI硬盘、混合硬盘及消费型存储产品等市场上占据着相当重要的地位。 ② 西数硬盘西部数据公司（West Digital，WD）简称西数，为全球第二大硬盘生产商，在台式机和笔记本硬盘及消费级存储市场拥有良好的口碑。西数硬盘以质量过硬、性价比高、低温节能著称。 西数的台式机硬盘产品有一个明显特征，即采用蓝、绿、黑、红、紫等不同颜色的标签来区分硬盘的功能用途和销售目标，旗下产品包括绿盘、蓝盘、黑盘、红盘、紫盘、金盘等。 ③ 东芝硬盘东芝（Toshiba）一直专注于2.5英寸及更小尺寸的笔记本硬盘和消费型电子存储产品的研发和制造，在小尺寸硬盘市场已耕耘多年，加上富士通硬盘业务的并入，东芝在移动存储市场的应用非常广泛，具有很强的行业领导实力。④ 日立硬盘日立（Hitachi）也是老牌的硬盘生产商，研发实力深厚，以生产笔记本硬盘和台式机硬盘见长。日立曾创新性地开发出“氦气硬盘”技术，使日立在8TB以上超大容量硬盘制造中脱颖而出。日立核心的产品线有：台式机硬盘系列、服务器级硬盘系列及笔记本硬盘系列等。 图2-56至图2-58所示分别为希捷、西数、东芝三大硬盘品牌LOGO。 图2-56 希捷品牌LOGO 图2-57 西数品牌LOGO 图2-58 东芝品牌LOGO 讲授 40’
讨 论与实 践 一、分组讨论1. 分组讨论机械硬盘的外观特点、安装方法和品牌特点，并将知识要点记录下来。2. 利用教室一体机或实训机房，上网查找机械硬盘、固态硬盘和混合硬盘的说明资料和图片，并比较三种硬盘的不同点3. 利用教室一体机或实训机房，上网查找机械硬盘的相关技术资料和品牌资料，并识别各种机械硬盘的外观特点。二、学生实践小组代表根据教师所提供的机械硬盘，辨识机械硬盘的各个组成部分，并说明该硬盘的相关性能指标，以及如何保养该硬盘。 讨论交流 45’
新课讲 授 2.4.3 固态硬盘固态硬盘的构造比较简单，主要由PCB板、主控芯片、缓存芯片以及用于存储数据的闪存颗粒等几类部件组成。图2-59所示为一款固态硬盘的内部结构。 图2-59 固态硬盘的内部结构1. 固态硬盘的常见类型根据尺寸设计与接口类型的不同，固态硬盘可分为SATA、mSATA、M.2和PCI-E等几种。2 .固态硬盘的性能参数固态硬盘的整体性能主要由主控芯片、闪存芯片、存储容量、缓存以及4K随机读写能力等因素决定。⑴ 主控芯片主控芯片是一种处理器，就如同固态硬盘的心脏，直接决定固态硬盘的运行性能与工作方式。⑵ 闪存芯片闪存芯片是固态硬盘的存储介质，决定了固态硬盘的存储能力和使用寿命。闪存芯片又分为SLC（单层）、MLC（双层）、TLC（三层）等几种规格。⑶ 容量固态硬盘的容量有128GB、256GB、480GB、500GB、512GB、1TB、2TB、4TB等多种，并向着更高档次的8TB容量迈进。⑷ 缓存由于设计原理和工作机制不同，固态硬盘的缓存普遍比机械硬盘的缓存更大，一般都在128MB以上。⑸ 4K随机读写性能4K随机读写是衡量固态硬盘随机访问性能的关键指标之一。IOPS的数值越大，表明固态硬盘的存储速度就越快。3 .固态硬盘的主流品牌与机械硬盘市场不同，固态硬盘市场上厂商众多，产品极为丰富，其中品牌占有率较高的有Intel、希捷、浦科特、影驰、三星、金士顿、金胜维、闪迪、英睿达、威刚等。2.4.4 硬盘的日常保养维护机械硬盘与固态硬盘在保养和维护方式上存在一些区别，下面简单介绍几点。⑴ 机械硬盘使用注意事项⑵ 固态硬盘使用注意事项 讲授 45’
讨 论与实 践 一、分组讨论1. 分组讨论固态硬盘的外观特点、常见类型和品牌特点，并将知识要点记录下来。2. 利用教室一体机或实训机房，上网查找固态硬盘的相关资料，并识别固态硬盘的外观特点。二、学生实践小组代表根据教师所提供的固态硬盘，辨识硬盘的各个组成部分，并说明该硬盘的相关性能指标，以及如何保养该硬盘。 讨论交流 40’
课 堂小 结 本章主要介绍硬盘的基础性知识，学生需要熟识以下内容：硬盘的组成结构与性能参数。硬盘的常见类型与主流品牌。硬盘选购的注意事项。硬盘外观、性能及产品信息的辨识与归纳。。 归纳总结 5’
总计 180
拓展提升 1．简述机械硬盘的主要性能参数及所起到的作用。2．简述固态硬盘的组成结构和自身的优点。3．市场上有哪些主要的硬盘品牌？ 4．选购机械硬盘和固态硬盘分别要注意什么问题？
教学后记 本次课教学情况总结

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