计算机故障检测与维护教学设计项目3 主机故障分析与维修1.docx

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计算机故障检测与维护教学设计项目3主机故障分析与维修1

项目3主机故障分析与维修

任务1教学过程设计

任务

名称

主机故障检修原则与方法

学时

2

班级

授课时间

学习

目标

通过本模块的学习，学生能够独立完成计算机维修的计划设计能力

任务

描述

计算机的应用及其广泛，越来越多的计算机出现故障需要进行维修。

本任务讲解计算机主机维修的基本原则、方法等，包括如下任务：

1）计算机维修应遵循的基本原则

2）计算机维修的基本方法

3）计算机维修的步骤

4）计算机维修中的注意事项

教学

条件

1.教学环境：

多媒体教室

2.实验环境：

专业实训室或计算机机房

3.硬件需求：

计算机1台

教学

资源

1.与本教学单元配套的演示文稿、教学案例、教学录像、例题、教学课件、学习手册、电子教材、习题作业等。

2.媒体素材-计算机维修原则

教学

方法

1.项目教学法

2.LTMD（Learning、Training、Mentoring、Doing）教学法

教学

过程

步骤

主要内容

教学组织

任务

引入

对于计算机板卡级维修，只需要将故障定位到一块电路板或便于拆卸的独立部件，然后加以更换即可。

板卡级维修的前提是独立部件的规格统一，有充分的互换性，部件故障率和价格都较低，而如果进一步深入到部件元件一级的故障诊断和维修，人工成本又比较高。

承担板卡级维修要求熟悉整机系统的硬件和软件配置，了解各个部件的工作原理、功能、技术指标、兼容性等，更要掌握故障诊断和维修的基本方法和操作技巧。

1.计算机维修的基本原则

2.计算机维修的基本方法

3.计算机维修的步骤

4.计算机维修注意事项

教师讲授

知识

讲授

1.计算机维修的基本原则

（1）进行维修判断须从最简单的事情做起，简单的事情，一方面指观察，另一方面是指简捷的环境。

（2）根据观察到的现象，要“先想后做”。

（3）在大多数的计算机维修判断中，必须“先软后硬。

（4）在维修过程中要分清主次，即“抓主要矛盾”。

2.计算机维修的基本方法

（1）观察法;

（2）最小系统法；

（3）逐步添加/去除法；

（4）隔离法；

（5）替换法；

（6）比较法；

（7）升降温法；

（8）敲打法。

3.计算机维修的步骤是：

（1）了解情况；

（2）复现故障;

（3）判断、维修；

（4）检验。

4.计算机维修注意事项

（1）在进行故障现象复现、维修判断的过程中，应避免故障范围扩大。

（2）必须充分地与用户沟通。

了解用户的操作过程、出故障时所进行过的操作、用户使用计算机的水平等。

（3）维修中第一要注意的就是观察——观察、观察、再观察！

！

！

（4）在维修前，如果灰尘较多，或怀疑是灰尘引起的，应先除尘。

（5）对于自己不熟悉的应用或设备，应在认真阅读用户使用手册或其它相关文档后，才可动手操作。

（6）在进行维修判断的过程中，如有可能影响到用户所存储的数据，一定要在做好备份、或保护措施、并征得用户同意后，才可继续进行。

（7）当出现大批量的相似故障（不仅是可能判断为批量的故障）时，一定要对周围的环境、连接的设备，以及与故障部件相关的其它部件或设备进行认真的检查和记录，以找出引起故障的根本原因。

（8）随机性故障的处理思路。

随机性故障是指：

随机性死机、随机性报错、随机性出现不稳定现象。

对于这类故障的处理思路应该是：

◇慎换硬件。

一定要在充分的软件调试和观察后，在一定的分析基础上进行硬件更换。

◇以软件调整为主。

（9）应努力学习相关技术知识、掌握操作系统的安装、使用方法及配置工具的使用等；理解各配置参数的意义与适用的范围。

教师讲授

任务

分配

1.制定学习计划

2.确定实施方案

3.教师检查方案的可行性

学生分组、选出组长、确定分工

任务

实施

1.设计计算机维修的方案

学生通过提供的教学资源进行学习，记录操作步骤和遇到的问题

成果

评价

给出任务的评价标准：

1.规定时间内完成任务，评60分；

2.对重点和难点知识点理解深入，加评10分；

3.能够通过此任务分析出网络还存在的风险，加评20分；

每小组派一名代表展示本组的成果、小组互评、教师点评并总结，给出每一组的具体等级或分数

作业

布置

作业和提交方式：

教材课后作业

学生在课后巩固所学知识和技能

任务2教学过程设计

任务

名称

电源故障的判断与维修

学时

2

班级

授课时间

学习

目标

通过此模块的学习，掌握计算机电源故障的判断和维修能力

任务

描述

将电源有故障的计算机主机维修正常

1）无法开机

2）电源输出不稳定

3）电源负载能力差

4）要重启才能启动计算机

教学

条件

1.教学环境：

多媒体教室

2.实验环境：

专业实训室或计算机机房

3.硬件需求：

计算机1台；电源1个；试电笔1枝；万用表1只；螺丝刀1把；镊子1个；软毛刷1把；空压机1台

教学

资源

1.《计算机故障检测与维修》学习指导书

2.《计算机故障检测与维修》电子课件

3.《计算机故障检测与维修》任务一录像

4.《计算机故障检测与维修》教学参考

5.《计算机故障检测与维修》电子教案

教学

方法

1.任务驱动法

2.项目教学法

教学

过程

步骤

主要内容

教学组织

任务

引入

当计算机电源出现故障时，计算机主机就存在供电不足甚至完全没有供电，计算机将不能正常工作。

要计算机正常工作，首先要的就是电源正常。

教师讲授

知识

讲授

1.电源接口的定义

1）电源的供电线共有9中颜色

●黄色：

＋12V

●蓝色：

－12V

●红色：

＋5V

●白色：

－5V

●橙色：

＋3.3V

●紫色：

＋5VSB

●绿色：

PS－ON

●灰色：

P－OK

●黑色：

地线

2）主板电源接口

主板电源接口分为20针和24针的，这两种接口的主要区别就是24针的电源接口能够提供更大的电流，为现在功耗越来越高的配件提供电源。

并且24针接口的前20针是和20针的主板电源接口是一样的，如果功率允许的情况下主板上的24针插座是可以接20针的电源的。

3）CPU供电接口。

随着CPU的功耗越来越高，只依靠主板供电接口提供的电流不能支持CPU的正常功耗需求，所以在主板上出现了专用于对CPU供电的接口，开始是4针的接口，现在的主板上基本上都是8针的接口，它能提供更大的功率。

其中8针接口的前4针和4针的CPU接口是样的，当能够满足CPU功耗的时候可以在主板的8针插座上接4针的CPU供电接口。

4）IDE设备供电接口。

给IDE设备供电的D型口也是4针的，与4针CPU供电针数一样，但IDE设备的D型口是一字型的，而CPU的供电是2×2（或者2×4）针的。

5）.SATA供电接口

专用于对SATA接口的硬盘和光驱供电。

接口为15针，分为5组。

2.电源常见的故障现象

1）开机后，主机、显示器电源指示灯均不亮，显示器无任何反应

2）主机风扇不转，显示器为黑屏，显示器电源指示灯亮

3）添加设备后主机不能启动

4）计算机随机性重启

5）当按下光驱出仓按钮后，计算机总是自动重启

3.电源故障产生的主要原因

1）电源损坏、无电压输出

当电源损坏，无电压输出时，则所有的设备都没有直流供电，无法工作，开机也完全没有任何反应。

2）电源负载不足

计算机的性能越来越高，相应的功耗也越高。

如果选择的计算机电源功率较小或者在添加了新的高功耗的配件时，电源就不能提供足够的能量，这时计算机就有可能出现某个配件不能使用、计算机无法启动、计算机随机性的死机、重启等。

3）电源输出电压不稳定

电源的输出电压不稳定的时候，则计算机中的配件不能正常工作。

此时就有会出现计算机不能开机、随机性的死机、重启等。

4.电源故障的基本检修方法

电源是一台计算机的“动力核心”，也是容易出现故障的部件之一，其故障的表现形式也是多种多样的。

例如，开机后内存出现奇偶校验错误常与电源有关，但一般易误认为是计算机内存故障，无法跟电源联系起来。

其实，一旦电源未给内存提供正常的工作电压，就将导致内存发生奇偶校验错等问题。

当然若电源有问题也可能导致硬盘读写错误等故障。

通常情况下。

计算机发生任何间歇性死机或不稳定现象均可能与电源是否正常有关。

1）用户碰到不好的电源导致的硬盘假坏道问题，一般可通过软件修复，首先要检查电源。

在修复硬盘的同时，还应更换一个好电源；

2）电源噪声增大，不仅电源本身风扇的噪音会增大，还可能导致声卡的噪声增大；

3）如果新配的计算机或新买的CD-ROM读盘能力不好，很可能是电源有问题，如果提供给CD-ROM的电力不足，将直接影响到CD-ROM的读盘能力；

4）超频是否稳定与电源质量的好坏关系很大；

5）显示屏上有水波纹，有可能是电源的电磁辐射外泄，造成强烈的干扰；

6）主机经常莫名其妙地重新启动，有可能是电源的功率不够等原因；

7）不好的电源在+5VSB上提供不了10mA的电流，造成进入睡眠状态后就无法唤醒。

8）+5VSB不稳定，会导致鼠标经常失灵；

9）随机性无法开机与电源的关系很大。

主板必须从电源处得到复位（PowerGood）信号才能正常开机。

一般而言，对于性能稳定的电源，该信号有适当的延时时间。

而性能不稳定的电源则不会提供，直接引自士5V信号电源，此时将会导致主板CMOS存储器故障。

加电时将不能正常引导或产生间歇性的复位动作。

教师讲授

任务

分配

1.制定学习计划

2.确定实施方案

3.教师检查方案的可行性

学生分组、选出组长、确定分工

任务

实施

1.无法开机的维修

2.电压输出不稳定的维修

3.电源负载能力差的维修

4.重启计算机才能进入系统的维修

学生通过提供的教学资源进行学习，记录操作步骤和遇到的问题

成果

评价

给出任务的评价标准：

1.规定时间内完成任务，评80分；

2.对重点和难点知识点理解深入，加评10分；

每小组派一名代表展示本组的成果、小组互评、教师点评并总结，给出每一组的具体等级或分数

作业

布置

作业和提交方式：

1.教材课后作业

学生在课后巩固所学知识和技能

任务3教学过程设计

任务

名称

CPU故障的判断与维修

学时

2

班级

授课时间

学习

目标

通过此模块的学习，提升CPU故障的判断和维修能力

任务

描述

将CPU有故障的计算机维修正常

1）频繁死机

2）开机自检显示的工作频率不正常

3）系统加电没有反应

4）超频过度造成的无法开机

教学

条件

1.教学环境：

多媒体教室

2.实验环境：

专业实训室或计算机机房

3.硬件需求：

计算机1台；万用表1个；螺丝刀1把；镊子1个；软毛刷1把；空压机1太；CPU1个；内存1根

4.软件需求：

WindowsXP（1套）、鲁大师（1套）

教学

资源

1.《计算机故障检测与维修》学习指导书

2.《计算机故障检测与维修》电子课件

3.《计算机故障检测与维修》任务一录像

4.《计算机故障检测与维修》教学参考

5.《计算机故障检测与维修》电子教案

教学

方法

1.任务驱动法

2.项目教学法

教学

过程

步骤

主要内容

教学组织

任务

引入

CPU是一台计算机的运算核心和控制核心，当它出现故障是，计算机将不能够正常的工作。

对此，当CPU出现故障是，我们需要快速准确的判断出故障并予以维修

教师讲授

知识

讲授

1.CPU简介

主要的CPU有两种，分别为AMD公司和Intel公司所生产的CPU。

计算机的性能在很大程度上由CPU的性能所决定，而CPU的性能主要体现在其运行程序的速度上。

影响运行速度的性能指标包括CPU的工作频率、Cache容量、指令系统和逻辑结构等参数。

1）主频

主频也叫时钟频率，单位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。

通常，主频越高，CPU处理数据的速度就越快。

CPU的主频=外频×倍频系数。

2）外频

外频是CPU的基准频率，单位是MHz。

3）前端总线（FSB）频率

前端总线（FSB）是将CPU连接到北桥芯片的总线。

前端总线（FSB）频率（即总线频率）是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。

有一条公式可以计算，即数据带宽=（总线频率×数据位宽）/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。

比方，现在的支持64位的至强Nocona，前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线（FSB）频率的区别：

前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。

4）倍频系数

倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。

5）缓存

缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。

L1　Cache（一级缓存）是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。

内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。

一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32－256KB。

L2　Cache（二级缓存）是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。

内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。

L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，现在笔记本计算机中也可以达到2M，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高，可以达到8M以上。

L3　Cache（三级缓存），分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。

而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。

降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。

而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。

比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。

具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

6）CPU扩展指令集

CPU依靠指令来自计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。

指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。

从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分（指令集共有四个种类），而从具体运用看，如Intel的MMX（MultiMediaExtended，此为AMD猜测的全称，Intel并没有说明词源）SSE、SSE2（Streaming-Singleinstructionmultipledata-Extensions2）SSE3.SSE4系列和AMD的3DNow！

等都是CPU的扩展指令集，分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。

通常会把CPU的扩展指令集称为”CPU的指令集”。

SSE3指令集也是目前规模最小的指令集，此前MMX包含有57条命令，SSE包含有50条命令，SSE2包含有144条命令，SSE3包含有13条命令。

7）CPU内核和I/O工作电压

从586CPU开始，CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种，通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。

其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；I/O电压一般都在1.6~5V。

低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

2．CPU接口类型

CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。

CPU经过这么多年的发展，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。

而目前CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。

CPU接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。

1）IntelCPU接口类型

●Socket478；

●Socket603；

●Socket604；

●Socket775；

●LGA1366接口；

●LGA1155接口；

●LGA1156接口；

●LGA2011接口；

2）AMDCPU接口。

●Socket754；

●Socket939；

●Socket940；

●SocketAM2；

●SocketF；

●SocketAM2+；

●SocketAM3；

●SocketAM3+；　　

●SocketFM1；　　

●SocketFM2；　　

3．CPU故障主要现象

由CPU造成的故障表现虽然是多种多样，但归纳起来有：

1）频繁死机重启。

2）开机自检显示的工作频率反复变化。

3）因超频过度而无法开机。

4）以及系统加电后没有任何反应。

4．CPU故障检修方法

与CPU有关的故障是比较好判断的。

CPU出现问题时，一般的情况是无法开机，系统没有任何反应，即按下电源开关，机箱喇叭无任何鸣叫声，显示器无任何显示。

如果出现上述现象，就应该怀疑这种现象可能与CPU有关了。

CPU故障的处理思路如下：

1）CPU是否被烧毁、压坏。

打开机箱检查，取下风扇，拿出CPU，然后用肉眼检查CPU是否有被烧毁、压坏的痕迹。

现在采用的封装CPU，其核心（AMD的毒龙、雷鸟）十分娇气，在安装风扇时，稍不注意，便很容易被压坏。

CPU损坏还有一种现象就是针脚折断。

现在的CPU普遍采用Socket架构，CPU通过针脚直接插入主板上的CPU插槽，尽管号称是“零插拔力”插槽，但如果插槽质量不好，CPU插入时的阻力还是很大，大家在拆卸或者安装时应注意保持CPU的平衡，尤其安装前要注意检查CPU针脚或者插座阵脚是否有弯曲，不要用蛮力压或拔，否则就有可能折断CPU针脚或者损坏CPU插座；

2）风扇运行是否正常。

CPU运行是否正常与CPU风扇关系很大。

风扇一旦出现故障，则很可能导致CPU因温度过高而被烧坏。

平时使用时，不应该忽视对CPU风扇的保养。

比如在气温较低的情况下，风扇的润滑油容易失效，导致运行噪声大，甚至使风扇坏掉，这时就应该将风扇拆下清理并加油；

3）CPU安装是否正确。

注意检查CPU是否插入到位，尤其是对采用Slot1插槽的CPU（如PII及PIII），安装时容易安装不到位。

现在的CPU都有定位措施，但仍要检查CPU插座的固定杆是否固定到位；

4）借助Debug卡。

Debug卡通过读取80H地址内的POSTCODE，并经译码器译码，最后由数码管显示出来，这样就可以通过Debug卡上显示的十六进制代码判断出问题的部件是否是CPU了，而不用仅依靠计算机主板单调的警告声来粗略判断硬件错误了。

教师讲授

任务

分配

1.制定学习计划

2.确定实施方案

3.教师检查方案的可行性

学生分组、选出组长、确定分工

任务

实施

1.频繁死机重启的维修

2.开机自检显示的工作频率不正常的维修

3.系统加电没有反应的维修

4.超频过度造成的无法开机的维修

学生通过提供的教学资源进行学习，记录操作步骤和遇到的问题

成果

评价

给出任务的评价标准：

1.规定时间内完成任务，评80分；

2.对重点和难点知识点理解深入，加评10分；

每小组派一名代表展示本组的成果、小组互评、教师点评并总结，给出每一组的具体等级或分数

作业

布置

作业和提交方式：

1.教材课后作业

学生在课后巩固所学知识和技能

任务4教学过程设计

任务

名称

内存故障的判断和维修

学时

2

班级

授课时间

学习

目标

通过此模块的学习，提升内存故障的判断和维修能力

任务

描述

将内存有故障的计算机维修正常

1）开机无显示

2）Windows系统运行不稳定并经常产生非法错误

3）Windows注册表经常无故损坏并提示要求用户恢复

4）Windows经常自动进入安全模式

5）随机性死机

6）内存加大后系统资源反而降低

7）运行某些软件时经常出现内存不足的提示

8）显示器出现随机性花屏

9）启动Windows时系统多次自动重新启动

10）开机是内存检测时间过长

11）内存报警

教学

条件

1.教学环境：

多媒体教室

2.实验环境：

专业实训室或计算机机房

3.硬件需求：

计算机1台；螺丝刀1把；镊子1个；软毛刷1个；橡皮擦1个；内存1个；系统盘1张。

4.软件需求：

WindowsXP（1套）

教学

资源

1.《计算机故障检测与维修》学习指导书

2.《计算机故障检测与维修》电子课件

3.《计算机故障检测与维修》任务一录像

4.《计算机故障检测与维修》教学参考

5.《计算机故障检测与维修》电子教案

教学

方法

1.任务驱动法

2.项目教学法

教学

过程

步骤

主要内容

教学组织

任务

引入

内存做为电脑中重要的设备之一，故障的发生率非常高。

大部分的死机、蓝屏、无法启动基本上都是由内存所引起的。

对此，当内存出现故障是，我们需要快速准确的判断出故障并予以维修

教师讲授

知识

讲授

1.DDR内存简介

内存是与CPU进行沟通的桥梁。

计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。

目前，计算机上所使用的主要是DDR内存，DDR内存主要分为DDR、DDRII和DDRIII内存等。

1）DDR内存

DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM）简称DDR，也就是“双倍速率SDRAM”的意思。

DDR可以说是SDRAM的升级版本，DDR在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得DDR的数据传输速度为传统SDRAM的两倍。

2）、DDRII内存

随着CPU性能不断提高，对内存性能的要求也逐步升级。

不可否认，紧紧依高频率提升带宽的DDR迟早会力不从心，因此JEDEC组织推出DDR2标准，DDR2内存比DDR内存有更高的带宽。

3）DDRIII内存。

DDR3相比起DDR2有更低的工作电压，从DDR2的1.8V降落到1.5V，性能更好更为省电；DDR2的4bit预读升级为8bit预读。

4）DDR4内存

2.DDR三代内存之间外观的区别

图1DDR1、2、3内存的外观区别

3.内存主要故障现象

1）开机无显示

2）系统不稳定而产生非法错误

3）注册表经常无故损坏，提示用户恢复

4）系统经常自动进入安全模式

5）随机性死机

6）内存加大后系统资源反而降低

7）开机是内存检测时间过长

8）系统出现随机性显示器花屏

9）内存部分减少

教师讲授

任务

分配

1.制定学习计划

2.确定实施方案

3.教师检查方案的可行性

学生分组、选出组长、确定分工

任务

实施

1.开机无显示

2.Windows系统运行不稳定并经常产生非法错误

3.Windows注册表经常无故损坏并提示要求用户恢复

4.Windows经常自动进入安全模式

5.随机性死机

6.内存加大后系统资源反而降低

7.运行某些软件时经常出现内存不足的提示

8.显示器出现随机性花屏