類比法詮釋計算機硬件構造思索

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運用類比的方法來教學，把抽象陌生的東西與大家熟知事物相類比，這就能讓抽象的東西具體形象化，陌生的東西變得熟悉化，可以讓學習的人易于理解和接受。利用這一優點，讓計算機的硬件結構同人腦功能結構相類比，進行計算機硬件結構的講解，每次都能收到很好的效果。

教材在講解計算機硬件結構時，筆者通常給出下圖（圖－1），依次講解（圖－1）中的硬件部件及其之間的關系。筆者在教學中，由“計算機”被人稱為“電腦”引出與人的“大腦”關系。既然是“腦”，那么必具備“腦”的某些共同特點。在課堂教學中筆者首先從“腦”字入手，分析人腦功能結構，用投影打出下圖（圖－2）：結合（圖－2），具體分析如下：人腦的內部，大腦是核心，它是由負責思維和記憶兩大部分組成，其中思維部分由運算部分、協調控制部分組成。如果人只有一個單獨的腦，很顯然是不能進行思維的。

大腦要思維，就必須有感覺器官———由它提供信息原材料（眼、耳、鼻、舌、身）。大腦思維的結果要讓別人知道，就必須有能運動器官———它們是大腦思維的輸出設備（人的嘴說話、手寫字或其它手勢等），于是便有圖－2的人腦功能結構圖。通過圖－2與圖－1對比，不難發現，電腦硬件結構與人腦的功能結構是何等的相似。電腦本身最重要是電腦的內部設備，它相當于人腦的大腦內部設備有中央處理器（包括運算器、控制器）、內存儲器，其中運算器相當于人腦的負責思維運算的部分，控制器相當于人腦的協調控制部分，內存儲器相當于人腦負責記憶部分。同樣電腦如果要“思維”，也必須有設備為它提供信息原材料———我們稱之為輸入設備，這些輸入設備就相當于人的眼、耳、鼻、舌、身。電腦思維的結果要讓別人知道，就必須輸出設備———比如顯示器、打印機等，它們的作用就相當于人的嘴在說話，手在寫字。

在這里，書本同人的大腦是什么關系呢？可以想象，書本是信息的載體，可以起到輔助大腦記憶作用。在電腦里有沒有硬件同書本功能相似的設備呢？有，它在電腦的硬件中被稱為：輔助存儲器或叫外存儲器，常見的：磁盤、光盤。就人腦的記憶而言，可以記憶很長時間但不會忘記的信息（這些信息不隨時間改變而改變，例如：記憶自己的名字等），也可記憶零時信息（這些信息很快就會被忘記）。電腦里問的記憶是個是也是這樣的呢？可以這么說：很相似。電腦的內存儲器中有：只讀存儲器、隨機存儲器之分。其中只讀存儲器中的信息一般是不能改變的，而隨機存儲器的信息，可隨時改變，最明顯特點是斷電后，隨機存儲器的信息將不復存在。通過以上類比分析，筆者給出圖－3，再講解計算機的硬件結構，各種問題就迎刃而解了。

前面我們運用類比方法分析了計算機硬件結構的硬件組成以及硬件之間的關系，除此之外，硬件與軟件之間的關系也是計算機硬件結構不可缺少的部分。那么就類比的方法來講解，軟件又是什么東西呢：我們可以這樣類比：書本上有文字，其中書本是硬件，文字內容是軟件。那么計算機上磁盤、光盤就是硬件，存儲在磁盤或光盤等存儲介質上的內容是軟件。通過運用類比教學方法，讓計算機硬件結構與人腦的功能結構相類比，給初學計算機的人留下一個“計算機硬件結構”的整體概念，從而達到輕松掌握計算機硬件結構的目的，為進一步學習計算機其它知識打下堅實的基礎。