2022年《硬盘基础知识》教学设计 .pdf

硬盘教学设计教学课题：硬盘教学目标：1.认知目标：认识硬盘、知道目前市场上的主流品牌、掌握硬盘的主要性能参数2.技能目标：通过知识的讲解，引导学生掌握选购硬盘的技巧，从而提高其分析、归纳、解决问题的能力，能根据所学的技能去满足需求。3.情感目标：通过形象生动的教学，使同学们培养浓厚的学习兴趣。教学时间：1 个课时教学重点、难点：重点：硬盘的分类、硬盘的主要性能参数、选购硬盘的技巧难点：温彻斯特技术、 检测硬盘物理坏道很逻辑坏道的方法以及如何修复逻辑坏道教学过程一、 回顾知识（ 7 分钟）1、同学们回忆一下，目前市场上主流的cpu 品牌有哪些？它们各自的优势是什么？2、Cpu 的主要性能参数是什么？缓存是不是越大越好？3、 （展示图片）同学们看一下些图标，分别代表哪些品牌的哪些系列CPU？二、引入新知（ 2 分钟）导语： 我们说， cpu 是一个中央处理器，负责整个系统指令的执行、运算、 控制存储等。提问：那么计算机在运行时，存储后的数据的放在那里呢？（存储器）。计算机中用来存储的器件有哪些？（内存和硬盘）。引出主题： 内存主要用于临时的存储，而硬盘是用于长期存储。我们这节课就来学习计算机的外部存储设备硬盘。请同学们翻开课本14 页。三、教学内容（一） 、硬盘（ 5 分钟）1、硬盘的功能 （2 分钟）导语： 同学们在学习计算机组装的时候，已经大致了解了硬盘，现在请同学来回答，硬盘的主要功能是什么？（课本P4）举例子： 如果把计算机当做一个生产车间的话，那么 cpu 就是负责控制的生产的系统工具，而硬盘则是这个生产车间的库存，随时可供cpu 存取。提问： 那么计算机在关机的时候，硬盘中的数据会不会丢失？（不会）对一个性能较好的硬盘来说，它还可以无故障的工作超过40000 个小时2、温彻斯特技术（3-5 分钟）导语： 目前，市场上硬盘都是采用温彻斯特技术。“温彻斯特技术”是由IBM 公司位于美国集中坎贝市温彻斯特大街的研究所研发的，与 1973 年用于 IBM3340 硬盘存储器中， 因此，这种技术被称为温彻斯特技术，所以， 有时候硬盘也称 “温彻斯特硬盘” ，简称“温盘”。图文展示并且阐释：温彻斯特技术的精髓： 【抄写作业】（1）盘片与磁头密封在盘壳内，渡磁盘固定在轴上高速旋转。（2）磁头沿盘片径向移动且悬浮在高速转动的上方，而不与盘片接触。（二）硬盘的主流品牌（10 分钟）导语： 我们在买手机的时候，是不是非常注重手机的品牌。因为品牌越好，质量就越有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 保证。同样的， 硬盘也一样。 接下来我们来看一下，目前，市场上硬盘的主流品牌有哪些呢？提问： 有没有同学对硬盘有对这些品牌有所了解的。或者说觉得哪些比较好的？列出三大主流品牌的logo 图标，询问：同学们认不认识这些品? （2 分钟）详细列出只要的品牌：日立（Hitachi ） 、希捷 (Seagate)、西部数据 (WD) 。根据学生的回答，再对各大品牌进行阐述解释，让同学们有深入的了解。（8 分钟）主流品牌介绍日立（ Hitachi ）日立硬盘前身就是IBM 硬盘，一直有着很好的口碑和不少的用户群，性能方面在同类产品中表现突出。HITACHI日立集团是全球最大的综合跨国集团之一.台式电脑硬盘，笔记本硬盘都有生产。20XX 年 1 月 26 日，日立环球存储科技公司推出全球首款7200 转 ，3TB 企业级硬盘（HDD ） 。 提供 200 万小时的平均无故障时间（MTBF ）1 ，与 120 万小时平均无故障时间的企业硬盘相比，年故障率 （AFR）降低高达40%。可提供 6Gb/秒的 SCSI（SAS）连接和SATA 连接两种接口。西部数据 (WD) 全球知名的硬盘厂商，成立于 1979 年，目前总部位于美国加州，在世界各地设有分公司或办事处，为全球五大洲用户提供存储器产品，20XX 年 3 月收购日立之后，市场份额达到将近百分之50，取代希捷成为名副其实的硬盘老大。希捷 (Seagate)：希捷公司成立于1979 年，现为全球最大的硬盘、磁盘和读写磁头制造商， 希捷在设计、 制造和销售硬盘领域居全球领先地位，提供用于企业、台式电脑、移动设备和消费电子的产品。并购迈拓（ Maxtor ）20XX 年 4 月收购三星（Samsung)旗下的硬盘业务。迈拓（ Maxtor ）Maxtor ：自从吞并了昆腾硬盘以后，胃口越来越大，开始与行业的龙头希捷抗衡，推出了采用自己的金钻9/10 代硬盘，这个硬盘上显然带有很多昆腾硬盘的影子，虽然这不是个很出色的技术，但是他既然能存活下来就说明他还是有足够的实力占领一部分市场份额。不过 Maxtor 硬盘最大的劣势就是价格太贵，这显然削弱了它的竞争力。不过 Maxtor 硬盘的售后服务和质量保证承诺在所有的硬盘品牌中应该是最好的。三星 (SAMSUNG) 三星（ Samsung） ：韩国最大的企业集团三星集团的简称。生产的硬盘提供用于台式电脑、移动设备和消费电子的产品。但是它旗下的硬盘产业已经被希捷收购。【图例】几款热门品牌硬盘的报价对比（三）硬盘的分类（ 10分钟）导语： 了解了硬盘的主流品牌后，我们接下来了解硬盘的分类。课本上硬盘的分类方法有两种：根据转速分和根据接口分，那么首先我们来看如何根据转速分：转速： (Rotationl Speed 或 Spindle speed)，是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，即转 /每分钟。 RPM 值越大，硬盘的转速越快，内部传输率就越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。根据转速分： 高速硬盘（ 7200rpm）和低速硬盘（5400rpm） 。高转速硬盘是现在台式机精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 用户的首选；而对于笔记本用户则是5400rpm 为主。提问： 那么是不是转速越高越好呢？（不是）详细阐释： 随着硬盘转速的不断提高也带来了负面影响，如温度升高、 电机主轴磨损加大、抗震性弱、 工作噪音增大等。笔记本硬盘转速低于台式机硬盘，一定程度上是受到这个因素的影响。 笔记本内部空间狭小，笔记本硬盘的尺寸（2.5 寸）比台式机硬盘 （3.5 寸）小，转速提高造成的温度上升，而笔记本本身的散热性较差。而且转速的提高，则意味着电机的功耗将增大， 单位时间内消耗的电就越多，电池的工作时间缩短，这样笔记本的便携性就受到影响。所以笔记本硬盘一般都采用相对较低转速的5400rpm 硬盘。导语： 硬盘按数据接口不同，大致分为IDE（ATA）和 SATA 和 SCSI 以及 FC 和 SAS。图文展示并简单阐述各接口的区别：IDE（ATA） ：是用传统的并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大133MB/s ，因为并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，已经被SATA 所取代。SATA：全称 Serial ATA ，也就是使用串口的ATA 接口，因抗干扰性强，传输数据快，SATA：全称 Serial ATA，也就是使用 串口的 ATA 接口，因抗干扰性强，且对数据线的长度要求比 ATA 低很多，支持热插拔等功能。SATA-I 的外部接口速度为150MB/s，SATA-II 更达 300MB/s 支持热插拔等功能，是现在PC 机硬盘的趋势。SCSI：英文全称为 “Small Computer System Interface ”（小型计算机系统接口）， 是同 IDE（ATA）完全不同的接口，IDE 接口是普通PC 的标准接口，而SCSI 并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI 接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU 占用率低，以及热插拔等优点，但价格高使得它很难如IDE 硬盘般普及，因此SCSI 硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。光纤通道硬盘： 是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。（四）硬盘的的主要参数（15分钟）【图例】图片展示几款硬盘的对比：价位不相上下、接口一样导语： 那么购买硬盘的时候，是不是只需要知道接口和品牌就可以了？（学生回答）导语：还要考虑其他那些因素呢？我们知道，选购手机的时候， 除了考虑手机的品牌外，我们是不是还要考虑手机的性能？同样的，买硬盘的时候也要看看硬盘的性能怎样，能不能符合我们的需要。那么，接下来我们来学习硬盘的主要性能参数。阐释： 硬盘的主要性能参数包括6 个方面的内容， 分别是硬盘的容量、硬盘的转速、硬盘的缓冲大小、硬盘的接口类型、平均寻道时间、内部传输数据和外部传输数据。1.硬盘的容量： 作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。也是我们选购时是最关心的问题。举例子： 假设有一个收纳袋，如果袋子越大，容纳的东西是不是就越多。所以，硬盘的容量越大，它的存储功能就越强大。硬盘容量 =单碟容量 * 碟片数量单碟容量： 单碟容量是硬盘相当重要的参数之一。硬盘是由多个存储碟片组合而成，而单碟容量就是指一个存储碟片所能存储的最大数据量。目前， 在垂直记录技术的帮助下，单碟容量从之前80GB 升级到 500GB 或者 640GB，发展速度相当快。硬盘单碟容量提高不仅仅可以带来总容量提升，有利于降低生产成本，提高工作稳定性；而且单碟容量越大其内部精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 数据传输速率就越快，平均访问时间也就越短。硬盘容量单位是GB，近两年的主流配置是320GB,而 500GB 的大容量硬盘亦开始发展起来。2.硬盘的转速：刚才我们已经说了，硬盘转速以每分钟多少转来表示，即转/分。提问： 硬盘的转速是不是越高就越好。（不是）硬盘的转速越高，数据的传输速度就越快，但是带来温度升高、抗震性差、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。所以建议台式机可以选择高速硬盘，笔记本选择低速转盘。3 硬盘缓存得大小：缓存是硬盘控制器上的一块内存芯片，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器，存取速度比硬盘快很多，容量比硬盘小很多。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。目前，硬盘的缓存主要有16MB 和 32MB 。有些高达64MB 。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素。一般来说，大缓存能够提高硬盘的使用效率，减小cpu的占用率。4.硬盘的接口类型：接口类型有五种：IDE（ATA）和 SATA 和 SCSI 以及 FC 和 SAS. 前面也已经讲了很多了，这里就不再强调。提问： 目前市场的主流硬盘是哪种接口？为什么？5. 硬盘的平均寻道时间：是指硬盘的磁头移动从初始位置到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，硬盘的平均寻道时间通常在8ms 到 12ms 之间。6.内部传输速度和外部传输速度：内部传输速度是指数据从磁头传输到缓存的速度，外部传输速度是数据从缓存到主机的速度，单位是Mbit/s （兆字节每秒）。现在希捷一款高端的串口硬盘，内部传输速度为138Mbit/s ，外部参数数据为300Mbit/s 。提示： 如果想了解更多的硬盘参数，大家可以登录太平洋产品报价、ZOL中关村在线网站。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -