2023年12月7日发(作者：华硕的笔记本质量怎么样啊?)

计算机组装与维护

硬盘教案

主讲人 姚贵璇

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： 2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

第一课时

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）

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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

日立（Hitachi）

介绍

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。2011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。

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，2011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。

2005年并购迈拓（Maxtor）2011年4月收购三星（Samsung)旗下的硬盘业务。

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）：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。

西部数据(WD)

希捷(Seagate)：

迈拓（Maxtor）

三星(SAMSUNG)

【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。

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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2022-4-27 第3页 计算机组装与维护

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。

第二课时：

一、巩固上节课的知识（10分钟）

引导语：知道了硬盘的性能参数还有品牌，就可以根据这些信息来选购硬盘。

课堂练习：

1、 请列举出当前硬盘市场上有哪些主流品牌？

2、 选购硬盘时，一般选择哪种接口类型？为什么选这种类型的接口？

（一般选择SATA接口的硬盘。因为SATA采用的是串口的ATA接口，其结构简单，抗干扰性强，且传输数据快，支持热插热拔等功能。而IDE接口硬盘的抗干扰性差，且排线占空间，不利于计算机散热；至于SCSI接口和FC接口的硬盘价格昂贵，主要应用于高端的服务器和高档的工作站中。）

3、 硬盘的主要性能参数是什么？

（容量、转速、缓存的大小、接口类型、平均寻道时间、内部传输速度和外部传输速度）

其中容量是选购硬盘最为直观的参数。

提问：容量是不是越大越好？容量越大，硬盘的存储功能就越强大目前市场主流配置是多大？500GB，现在高达1-2TB。巩固上节课的知识

接口也是需要考虑的因素之一。接口有哪五种？一般选择那种型号的接口？

还有那些性能参数是需要考虑的？转速，是不是越大越好？台式机跟笔记本分别适合选择哪种转速？还有缓存，缓存可以提高硬盘的使用效率，现在的一般的缓存是多少？2022-4-27 第4页 计算机组装与维护

16-32MB，有些高达64MB。还有平常寻道时间，什么是平均寻道时间？这个时间是越小越好还是？还有内部参数速度和外部传输速度。他们分别是什么？内部传输速度是不是都会小于外部传输速度？

案例：【1】几款热门硬盘的参数对比【2】台式机和笔记本的硬盘性能参数对比表

其次选购硬盘要考虑其稳定性。

知识扩展：强大的稳定性是任何一个人都希望自己的系统所具有的，但是如果我们买了一个容量大、速度快的硬盘，但是偏偏稳定性不好，那将是多么悲惨的事情，所以我们在选购硬盘的时候要保证一个原则，那就是淘汰的东西不买、最新的东西也尽量不买，原因很简单，淘汰的东西肯定是容量小而且技术落后，所以买了以后用不了多长时间就会感觉到落伍的尴尬；而太新的产品价格贵且先不说，主要是新产品才用的新技术并不是很成熟完善，所以难免会出现缺陷的。 所以最好买性价比高的硬盘。

二、选购硬盘的注意事项：（2分钟）

选购硬盘应注意一下几点：

（1）、到正规的经销商处购买。

（2）、查看包装是否完好，有无碰撞过的痕迹。硬盘最怕碰撞，特别是开机运行的时侯。

（3）、查看标签上的型号是否和要求购买的型号一致。

（4）、看软件检测其实际参数与所标签参数是否一致。

（5）、用软件检测硬盘是否有坏道。

三、辨别硬盘的真伪（5分钟）

导语：查看硬盘的参数有多种方法，哪有你知道的有哪些呢？（学生回答）直接看硬盘上的标签，使用电脑上的优化软件或者设备管理器查看来详细参数，辨别硬盘的真伪。

【案例2-4】在设备管理器中查看硬盘型号

【步骤解析】

1）、仿照【案例2-2】，调出“系统属性”对话框。

2）、选择“硬件选项卡”，如图所示。

3）、单击“设备管理器”按钮，弹出“设备管理器”窗口，如图所示。

4）、双击展开“磁盘驱动器，”可以看到硬盘的型号为：

案例小结：通过设备管理器不仅可以看到硬盘的型号，还可以看到计算机系统管理设备2022-4-27 第5页 计算机组装与维护

和显示设备运行状况的程序，如果有设备被禁用或者驱动等原因无法正常使用，可以通过这个设备查看。

【案例2-5】用鲁大师查看硬盘的型号

【步骤解析】

1）、运行鲁大师程序。

2）、在左边的菜单栏上选择“硬盘信息”一栏。

3）、在右边的信息栏就可以看到硬盘的详细信息，如图所示。

案例小结：本案例介绍了使用鲁大师查看硬盘的型号的方法。

四、查看硬盘的坏道（5分钟）

导语：硬盘使用久了就可能出现各种各样的问题，而硬盘“坏道”便是这其中最常见的问题。硬盘出现坏道除了硬盘本身质量以及老化的原因外，主要是平时在使用上不能善待硬盘，比如内存太少以致应用软件对硬盘频繁访问，对硬盘过分频繁地整理碎片，不适当的超频，电源质量不好，温度过高，防尘不良，震动等。

硬盘坏道可以说是硬盘致命性故障。出现硬盘坏道以后硬盘往往也就代表着硬盘生命结束。我们知道，硬盘存储着一些重要的信息，如果硬盘出现坏道，意味着用来存储数据不安全，硬盘坏了可以再买，但其中的数据丢了上哪儿买呢？所以，我们须认识硬盘坏道。

硬盘坏道分为两类：物理坏道和逻辑坏道。“逻辑坏道”一般可用软件修复；“物理坏道”表示硬盘磁道产生了物理损伤，普通用户根本无法修复，就算是专业用户也是很难修好。那么下面我们学习检测物理坏道的方法和检测并修复逻辑坏道。

【案例2-7】使用Windows自带工具检测和修复硬盘逻辑坏道

【步骤解析】

双击打开“我的电脑”。

用鼠标右键单击需要修复的分区，从弹出的快捷菜单中选择“属性”命令。

在出现的对话框中单击“工具”按钮，单击“差错”选项组中的“开始检查”按钮。

在出现的对话框镇南关选择“自动修复文件系统错误”、“扫描并试图恢复坏扇区”复选框，单击“开始”按钮。

案例小结：通过Windows自带的扫描程序来修复硬盘坏道不会损害数据的安全，简单容易操作，不过该程序能力有限，如果发现通过磁盘扫描程序后修复后的硬盘仍存在坏道，2022-4-27 第6页 计算机组装与维护

则可以考虑DM来进行修复。

课堂小结：（10分钟）

这两节我们以硬盘为中小展开知识点：

温彻斯特技术

硬盘的主流品牌：希捷、西部数据、日立、三星等

硬盘的分类：根据转速和接口类型分类

硬盘

硬盘的主要性能参数：容量、转速、缓存、平均寻道时间、内部传输速度和外部传输速度

选购硬盘的主要事项

辨别硬盘的真伪

硬盘坏道：物理坏道和逻辑坏道

作业：

1、“温彻斯特技术”的精髓是什么？

2、请列举出目前市场上有哪些主流品牌？

3、填空：按转速分，硬盘可分为_________ 和 __________；

按接口分，硬盘可分为 ；

4、选购硬盘时，一般选择哪种接口类型？为什么选这种接口类型？

5、硬盘的主要性能参数是什么？

6、硬盘的转速是不是越大就越好？

知识链接：选购硬盘的技巧：

1、容量方面。

2、对于接口的选择建议使用SATA接口另一种规格就是SCSI硬盘。

3、至于速度方面，我们是得好好考虑一下的，因为即使是容量相同的硬盘，7200转和5400转会相差100多元不等。从性能上看，7200转比5400转有了不小的提升，所以7200转的硬盘更适合电脑发烧友、3D游戏爱好者、专业作图和进行音频视频处理工作的人使用，而5400转硬盘则比较适合于笔记本电脑。

4、强大的稳定性。

6、质保，这是一个几乎所有人买东西都要考虑的问题，尤其是比较贵的东西。硬盘工作的时候总是在不停的高速运转，而且硬盘其实是很脆弱的东西，没有人希望自己所有重要的数据轻易的灰飞烟灭。在国内，对于硬盘的售后服务和质量保障这方面各个厂商做的还都不错，尤其是各品牌的盒装还为消费者提供三年或五年的质量保证，但是切记一点：千万不要买水货硬盘。

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