第3章 主板 3.1-3.2（教案）-《计算机组装与维修》（电工版第4版）【上好课】

《第3章　主板　3.1 看图识主板 — 3.2 主板的分类》教案 课题 第3章　主板　3.1 看图识主板 — 3.2 主板的分类 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 计算机应用及相关专业 授课时间 90mins 授课教师 ________ 教材分析 本节选自《计算机组装与维修》（电工版第4版）第3章 主板，含 3.1 看图识主板与 3.2 主板的分类两节，对应教材印刷页 060—064（物理页 74—78）；课后任务题源为教材习题3（印刷 089／物理 101）第 1、2、3、10、11 题。本章开篇指出主板是计算机的“中枢系统”，是机箱内最大的电路板，起连接协调各部件与各种 I/O 设备的纽带作用（定义与别名见小结①）。 （1）呈现方式与衔接：3.1 以**图3·1 主板的组成**（板载部件标注图）与**图3·2 主板的外设接口**（I/O 面板标注图）配合正文展开，属典型的“看图识件”；3.2 以**图3·3 AT 主板（左）和 ATX 主板（右）的对比**配合文字与两张接口对照清单（Intel 11 种、AMD 7 种）展开，属“分类＋对照”。本节上承第 2 章 CPU 接口类型与 CPU-Z 查看主板信息，并为第 4 章内存插槽、第 5 章 SATA／M.2、第 6 章 PCI-E 插槽预留接口位置。 （2）内容要点·按结构分类：AT 主板尺寸 9.6 英寸 × 12 英寸，因布局不合理、布线混乱、走线长、电磁干扰强、不利于散热，从 Pentium II 开始就已被完全淘汰；ATX 是“AT Extend”的缩写、由 Intel 公司制定，尺寸 12 英寸 × 9.6 英寸，五条主要改进（散热／供电／接口集成／内存插槽／硬盘光驱接口，详见活动二与小结④）；其他板型为 Micro-ATX／ITX／EATX。 （3）内容要点·按使用的接口分类：分水岭是 Pentium II 以前不同品牌 CPU 接口相同（Intel Pentium 与 AMD K5 都用 Socket 7，彼此兼容），Pentium II 时代 Intel 改用 Slot 1 并申请专利、AMD 推出类似的 Slot A，从此不同品牌 CPU 不再兼容；此后 Intel 形成 11 种 LGA 接口、AMD 形成 7 种 Socket／AM 接口，各自对应不同代次的处理器。 学情分析 （1）知识储备：学生已学过 CPU 的接口类型（LGA 与 Socket／AM 系列）与性能指标，也用 CPU-Z 的“主板”选项卡看过本机主板信息；但对“主板上到底有哪些部件、长什么样、叫什么名字”缺少系统的图像化认识，多数学生只能说出“插 CPU 的地方”“插内存条的地方”。 （2）能力与态度：能对照标注图找到指定部件，能按行列读对照表；但把“图上的位置”与“部件的名称和功能”对应起来时容易张冠李戴（南桥、BIOS、CMOS 电池三者容易混），也容易把“板载部件”与“对外接口”两类混为一谈。对“拆开机箱看主板”兴趣浓厚，但容易只记名字不记作用，并把“板型大小”与“性能高低”直接划等号。 （3）学习困难与对策：AT 与 ATX 的尺寸容易记反（AT 为 9.6×12 英寸、ATX 为 12×9.6 英寸）；LGA 编号与酷睿代次（LGA1151→第 6、9 代，LGA1200→第 10、11 代，LGA1700→第 12 代）容易串位；AM4（Ryzen 1000—5000）与 AM5（Ryzen 7000）容易颠倒。对策＝“一张标注图分三区认读＋两条对照清单按代次连线＋当堂填写接口匹配表”。 教学目标 【知识目标】说出主板的别名（主机板、系统板、母板）与“机箱内最大的电路板”这一地位，说出其中枢系统与纽带作用；说出图3·1 的板载部件与图3·2 的常见外设接口及其可连接设备；说出主板按结构分为 AT／ATX／其他板型，AT 与 ATX 的尺寸及 ATX 的五条主要改进，Micro-ATX、ITX、EATX 各自的关键特征；说出按接口分类的分水岭（Socket 7 → Slot 1／Slot A）以及 Intel 与 AMD 主流接口与处理器的对应关系。 【能力目标】能对照图3·1 与图3·2 指出主板上的主要部件与对外接口，并说出各自的作用；能按“结构”与“接口”两条线索给一块主板归类；能根据 CPU 型号（或接口型号）判断它与哪种主板插座匹配，据此判断“这块主板能不能装这颗 CPU”；能读懂 AT 与 ATX 的对比图，说出 ATX 在散热、供电、布线、安装与升级上的改进点。 【素养目标】通过“一块主板为什么长成这样”的追问，体会**板型标准化**带来的可替换与可升级；通过“Pentium II 以前接口通用、之后各家分家”的史实，理解**标准与生态**如何决定硬件能否装得上、升得动（**教师设计**，教材事实归纳）；养成“先看接口、再看规格、最后看品牌价格”的理性选配习惯，不把板型大小与性能高低简单划等号。 教学重难点 【教学重点】主板的板载部件名称与作用（对照图3·1）；主板对外接口与可连接设备的对应（对照图3·2）；AT 与 ATX 的尺寸差异与 ATX 的五条主要改进；Micro-ATX／ITX／EATX 的关键特征；Intel 与 AMD 主流接口与处理器代次的对应关系。 【教学难点】一是“板载部件”与“对外接口”的分类边界（如 USB 接口既可能出现在背板 I/O，也可能通过前置跳线引到机箱前面板）；二是 AT 与 ATX 尺寸数字容易记反；三是 LGA 编号与酷睿代次、AM4／AM5 与 Ryzen 系列的准确对应；四是从“接口通用到接口分家”这一史实中读出标准与生态的意义。 教学方法 识图法（对照标注图认件）、任务驱动法、对比辨析法（AT 与 ATX、AM4 与 AM5、板载部件与对外接口）、小组合作法、问题引导法、归纳总结法。 以“给一块主板做一张认件卡并判断它能装什么”为主线任务，按“认部件（图3·1）→认接口（图3·2）→分板型（3.2.1）→配接口（3.2.2）→看生态（素养）”推进。 课前准备 教师准备：机房或教室（能上网，备主板实物或高清主板图）、课件、教材插图 3·1／3·2／3·3 裁切图、板载部件认件卡与对外接口对照表空白打印稿若干、Intel／AMD 接口与处理器代次对照清单、AT 与 ATX 对比图打印稿。 学生准备：预习教材印刷页 060—064；复习 2.2.8 CPU 的接口类型与 2.4 用 CPU-Z 查看主板信息的步骤；记下自己所用计算机的主板型号，准备课堂认件时对照。 教学媒体 课件、投影设备、可联网机房、主板实物或高清主板图、教材插图 3·1／3·2／3·3、板载部件认件卡与对外接口对照表打印稿。 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 3.1 看图识主板· 认识主板与它的板载部件 【情境导入】出示装机单与主板照片：单子写“CPU：酷睿 i5-12400F”，却听说“这颗 CPU 装不到那块主板上”。提问：不查资料，你怎么判断它能不能装进这块主板？引出课题 3.1／3.2 与本课主线任务——给一块主板做一张认件卡，判断它能装什么、能升什么。 【主板是什么】主板（MainBoard）又称主机板、系统板、母板，是机箱内**最大的电路板**，是计算机系统的**中枢系统**，起连接协调 CPU、内存、显卡、硬盘与各种 I/O 设备的**纽带作用**；请学生在教材上圈出“最大的电路板”与三个别名。 【主板上有什么】对照**图3·1 主板的组成**分三区认读：①供电与 CPU 区——主板供电插座、CPU 供电插座、CPU 插座、内存插槽；②存储与扩展区——各类 PCI-E 插槽（×16 显卡插槽、×1）、M.2 固态硬盘接口、SATA 接口；③芯片、电池与跳线区——南桥芯片、BIOS 芯片、CMOS 电池、声卡芯片、网卡芯片、机箱面板跳线、前置 USB3.0 接口。 特别指出教材括注**“北桥芯片（以前有）”**：现代主板已不再单独存在，这个括号本身就是“技术会变”的证据。随后发下认件卡，请学生按“位置—名称—作用”三列逐项指认填写；教师巡视，重点纠正南桥、BIOS、CMOS 电池三者的混淆。 观察装机单与主板照片，说出自己判断“能不能装”会先看什么；在教材上圈出主板的三个别名与“机箱内最大的电路板”，复述主板的中枢系统与纽带作用。 对照图3·1 按“供电与 CPU 区／存储与扩展区／芯片、电池与跳线区”三区依次指认部件并说出名称；找出“北桥芯片（以前有）”这一括注，说出它说明了什么。 在认件卡上按“位置—名称—作用”三列填写板载部件，不确定的先在小组内讨论再请教师确认；小组内一人指图、另一人说名称与作用，交替抽查两轮。 用“这颗 CPU 能不能装进那块主板”制造真实问题，把“看主板”变成“会判断”，顺势立起本课的主线任务。 图3·1 分三区认读，把“一整块板”拆成可消化的三块，并把“位置—名称—作用”绑定记忆；借“北桥芯片（以前有）”埋下“技术会变”的伏笔。 认件卡当堂填写、当堂核对，把“认得出”落到纸面，而不是只停在教师指认。 活动二： 3.1 对外接口 ＋ 3.2.1 按结构分类 认接口、分板型 【主板对外接什么】对照**图3·2 主板的外设接口**认读背板 I/O：PS/2 键盘接口、PS/2 鼠标接口、并行接口（以前有）、音频接口、USB 接口、千兆网卡的 RJ-45 接口、VGA 接口、DVI 接口，有的主板还提供 Type-C、HDMI、DP 接口；组织“接口—设备”连线配对，重点辨析易错项（PS/2 键盘与鼠标接口不能互换；VGA 传模拟视频、DVI 传数字视频；RJ-45 接网线），并讲清结论：**主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异**。 【按结构分类】明确两条线索：**按结构分**与**按使用的接口分**；对照**图3·3 AT 主板（左）和 ATX 主板（右）的对比**讲 AT 与 ATX：AT 尺寸**9.6 英寸 × 12 英寸**，布局不合理、布线混乱、走线长、电磁干扰强、不利于散热，**从 Pentium II 开始就已被完全淘汰**；ATX 是**“AT Extend”的缩写**、由 Intel 公司制定，尺寸 **12 英寸 × 9.6 英寸**。 逐条讲 ATX 的**五条主要改进**，并请学生说出每条改进解决的是哪个问题：①CPU 移至靠近主机电源的第二风扇位置——辅助散热；②关机状态下仍提供 5V、100mA 直流电——支持定时开关机与远程开关机；③右上角集成串行、并行（以前有）、USB、音频、RJ-45、VGA、HDMI 等接口——减少机箱内部布线，降低电磁辐射和信号衰减；④内存插槽移至主板右下位置——方便安装与升级；⑤硬盘与光驱接口就近布置——缩短线缆，降低信号衰减和串扰。 讲其他板型并列表对照：**Micro-ATX**（Intel 1997 年提出，靠减少 PCI 插槽数量缩小尺寸，内存插槽保留一个或两个）、**ITX**（170 毫米 × 170 毫米，电源功率小于 100W，可用于瘦客户机）、**EATX**（比 ATX 更大，被 X299、X399、TRX40 等芯片组采用）；最后纠偏：板型大小不等于性能高低，Micro-ATX 与 ITX 只是对扩展能力做了取舍。 对照图3·2 依次指认背板 I/O 接口，说出每个接口可以连接什么设备；参与“接口—设备”连线活动，对易错项（PS/2 两种接口、VGA 与 DVI、RJ-45）写出自己的辨析理由。 复述结论“主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异”，并举出一个自己见过的例子；观察图3·3 的两块主板，说出从外观上能看出 AT 与 ATX 的哪些差别。 在学案上默写“9.6×12（AT）”与“12×9.6（ATX）”；把 ATX 的五条主要改进按“解决什么问题”逐条配对，写成“改进—解决的问题”两列表。 填写其他板型对照表（Micro-ATX／ITX／EATX 的提出者或来源、尺寸或体积特征、典型用途），并在小组内互相核对。 把“认接口”做成配对活动，让学生从“记住名字”走到“说清能接什么”，同时把易混接口一次性辨析清楚；用“为什么接口数量不一样”把 I/O 差异与主板定位挂钩，为 3.5 主板选购预留线索。 AT 与 ATX 用对比图＋尺寸默写双管齐下，专门针对“尺寸记反”这一高频错误；把 ATX 五条改进转成“改进—解决的问题”配对，避免学生只背条目不知其所以然。 其他板型用一张对照表横向比较，把“板型—尺寸—用途”连成一条线，便于迁移到选购场景。 及时纠偏“大板一定强”，把板型选择还原为需求与扩展能力的取舍，落实理性选配意识。 活动三： 3.2.2 按接口分类 ＋ 素养升华 看接口分家，读懂标准与生态 【按使用的接口分类】讲清分水岭：Pentium II 以前不同品牌 CPU 采用的接口相同，如 Intel Pentium 与 AMD K5 都用 **Socket 7 插座**，彼此**兼容**；Pentium II 时代 Intel 改用 **Slot 1 插槽**并申请专利，AMD 随后推出类似的 **Slot A 接口**，从此**不再兼容**。 教读 Intel 处理器接口清单（**11 种**），按“接口—采用该接口的处理器”成对记忆：LGA775（Socket T，**775 个触点**的触点式接口，可提升信号强度与频率、提高良品率并降低成本）、LGA1156（第 1 代酷睿，**已淘汰**）、LGA1155（第 2、3 代）、LGA1366（早期 i7）、LGA1150（第 4 代）、LGA1151（第 6、9 代）、LGA1200（第 10、11 代）、LGA1700（第 12 代）、LGA2011（第 3 代 i7 高端 6 核）、LGA2011-v3（第 5、6 代 i7 高端）、LGA2066（i9 X 系列）。 教读 AMD 处理器接口清单（**7 种**）：Socket FM1／FM2+——速龙系列与 APU；AM3+——新一代 32nm FX 处理器；**AM4——Ryzen 1000／2000／3000／5000 系列**；**AM5——Ryzen 7000 系列**；TR4——旗舰级 Ryzen Threadripper 及第 2、3 代；Socket sWRX8——Ryzen Threadripper PRO 5000 系列。 组织“接口—处理器”匹配练习，重点练 LGA1151／LGA1200／LGA1700 与 AM4／AM5 五组易混项；回到主线任务：给出两块主板与两颗 CPU 的接口，请学生判断哪一组能装，并说出唯一判断依据——**插座必须与 CPU 接口一致**。 【素养升华（教师设计）】沿两条线索回顾：板型从 AT 到 ATX 再到 Micro-ATX／ITX／EATX，是**标准**在演进；接口从 Socket 7 的“通用”到 Slot 1／Slot A 的“分家”，是**生态**在分化。归纳落脚点：**板型标准化与产业协同**——标准决定能否装得上、升得动，生态决定能选到多少种搭配。收束：请学生用一句话回答导入时的提问。 听讲并复述分水岭：Pentium II 以前不同品牌 CPU 都用 Socket 7、彼此兼容；Slot 1 与 Slot A 之后不再兼容。说出 LGA775 的“触点式”与旧接口“针脚式”的差别及两点好处。 把 Intel 的 11 种、AMD 的 7 种接口与对应处理器各整理成两列表，标出自己最不确定的三组，重点记牢 AM4 覆盖 Ryzen 1000—5000、AM5 用于 Ryzen 7000。 参与“接口—处理器”匹配抢答，对答错的组别把正确对应关系补写在学案上；完成主线任务的最后一问：判断给定的两组“主板＋CPU”能否装配，并写出判断依据。 沿“板型演进”与“接口分家”两条线索，用一句话写出自己对“标准与生态决定硬件能否装得上、升得动”的理解。 用“Socket 7 → Slot 1／Slot A”这一史实把“接口为什么不能混用”讲成一个有因果的故事，而不是一串型号。 两张清单都要求整理成“接口—处理器”两列表并标出不确定项，把记忆任务变成可自查的任务；匹配抢答针对五组高频易混项反复练，直接攻克代次串位这一难点。 回到导入问题收束，让学生感到整节课是在回答同一个问题，形成闭环。 素养落点由板型标准化与接口分家两条史实自然导出，标注为教师设计，避免把价值观内容讲成贴标签。 课堂练习 1. 活动一结束后，完成同步练习的单项选择题第1—5题，限时完成，同桌交换批改，并说出每题在教材中的依据页。 2. 活动二结束后，完成单项选择题第6—13题，要求在题旁写出对应接口或板型的关键特征（如 AT 的 9.6×12 英寸、ITX 的 170 毫米 × 170 毫米）。 3. 活动三结束后，完成单项选择题第14—15题与判断题第16—25题，判断题要求同时说出判断依据。 4. 教师针对“部件与接口混淆”“尺寸记反”“代次串位”三类共性错误集中讲评。 课堂小结 1. 知识地图：3.1＝“主板是什么（中枢系统与纽带作用）→主板上有什么（图3·1）→对外接什么（图3·2）”；3.2＝“按结构分（AT／ATX／其他）＋按使用的接口分（Intel LGA 系列／AMD Socket·AM 系列）”。 2. 【需背诵】①主板（MainBoard）又称主机板、系统板、母板，是机箱内最大的电路板，是计算机系统的中枢系统，起着连接协调 CPU、内存、显卡、硬盘、各种 I/O 设备的纽带作用。 3. 【需背诵】②板载部件（图3·1）：主板供电插座、CPU 插座、北桥芯片（以前有）、南桥芯片、内存插槽、各类 PCI-E 插槽、M.2 固态硬盘接口、SATA 接口、BIOS 芯片、CMOS 电池、声卡芯片、网卡芯片等。 4. 【需背诵】③外设接口（图3·2）：PS/2 键盘接口、PS/2 鼠标接口、并行接口（以前有）、音频接口、USB 接口、千兆网卡的 RJ-45 接口、VGA 接口、DVI 接口，有的主板还有 Type-C、HDMI、DP；结论：主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异。 5. 【需背诵】④按结构分类：AT＝9.6 英寸 × 12 英寸（Pentium II 起完全淘汰）；ATX＝“AT Extend”（Intel 制定），12 英寸 × 9.6 英寸，五条改进＝CPU 移至第二风扇位辅助散热／关机仍供 5V·100mA 支持定时与远程开关机／右上角集成接口减少布线／内存插槽移至右下便于升级／硬盘光驱接口就近缩短线缆；其他板型：Micro-ATX（Intel 1997，减少 PCI 插槽，内存插槽留 1—2 个）、ITX（170 毫米 × 170 毫米，功率小于 100W，瘦客户机）、EATX（比 ATX 更大，X299／X399／TRX40）。 6. 【需背诵】⑤按使用的接口分类：分水岭＝Pentium II 以前不同品牌 CPU 都用 Socket 7（兼容）→ Slot 1（Intel 专利）／Slot A（AMD）→ 不再兼容。Intel（11 种）：LGA775（Socket T，775 触点·触点式）、LGA1156（第 1 代，已淘汰）、LGA1155（第 2、3 代）、LGA1366（早期 i7）、LGA1150（第 4 代）、LGA1151（第 6、9 代）、LGA1200（第 10、11 代）、LGA1700（第 12 代）、LGA2011（第 3 代 i7 高端 6 核）、LGA2011-v3（第 5、6 代 i7 高端）、LGA2066（i9 X 系列）；AMD（7 种）：Socket FM1／FM2+（速龙·APU）、AM3+（32nm FX）、AM4（Ryzen 1000—5000）、AM5（Ryzen 7000）、TR4（Threadripper 及第 2、3 代）、sWRX8（Threadripper PRO 5000）。 7. 【需背诵】⑥素养落脚点（教师设计）：**板型标准化与产业协同**——板型演进说明标准决定硬件能否装得上、能否升得动，接口分家说明生态决定能选到多少种搭配；判断“能不能装”的唯一依据是插座必须与 CPU 接口一致。 课后作业 1. 教材习题3 第 1 题：主板的输入／输出（I/O）接口有哪些？分别可以连接什么设备？对照图3·2 逐项写出接口名与可连接设备，并补充本机背板上实际存在的接口。 2. 教材习题3 第 2、3 题：上网了解当前主板所采用的板型有哪些、Intel 与 AMD 主流的插槽类型及其形状与标识；板型整理成清单并各举一个在售型号，插槽整理成“厂商—插槽类型—处理器系列”三列表。 3. 教材习题3 第 10、11 题：分别运行 CPU-Z 的“主板”选项卡与鲁大师，记录本机的主板制造商、型号与芯片组（及网卡、声卡、显卡的品牌型号），两者相互印证，并判断本机主板属于哪种板型。 4. 完成《第3章 主板 3.1-3.2 同步练习》中课堂上未完成的题目，重点订正判断题并写出判断依据。 板书设计 第3章　主板　3.1 看图识主板 — 3.2 主板的分类 一、主板是什么：MainBoard（主机板／系统板／母板）＝机箱内最大的电路板 　★中枢系统——连接协调 CPU、内存、显卡、硬盘与各种 I/O 设备的纽带作用 二、主板上有什么（图3·1 主板的组成） 　★①供电与 CPU 区：主板供电插座／CPU 插座／内存插槽 　★②存储与扩展区：PCI-E 插槽（×16／×1）／M.2 固态硬盘接口／SATA 接口 　★③芯片、电池与跳线区：南桥／BIOS／CMOS 电池／声卡／网卡／前置 USB3.0　※北桥芯片（以前有） 三、主板对外接什么（图3·2）：PS/2 键鼠｜并行（以前有）｜音频｜USB｜RJ-45｜VGA｜DVI｜Type-C／HDMI／DP 　★结论：主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异 四、按结构分类（图3·3 AT 与 ATX 对比） 　★AT：9.6 英寸 × 12 英寸 → Pentium II 起完全淘汰 　★ATX：“AT Extend”（Intel 制定）12 英寸 × 9.6 英寸；五条改进＝散热／供电／集成接口／内存插槽／硬盘光驱接口 　★其他：Micro-ATX（Intel 1997）｜ITX（170×170 毫米，功率＜100W）｜EATX（X299／X399／TRX40） 五、按使用的接口分类：分水岭＝Socket 7（兼容）→ Slot 1／Slot A（不再兼容） 　★Intel（11 种）：LGA775／1156／1155／1366／1150／1151／1200／1700／2011／2011-v3／2066 　★AMD（7 种）：FM1／FM2+／AM3+／AM4（Ryzen 1000—5000）／AM5（Ryzen 7000）／TR4／sWRX8 六、判断依据（唯一）：插座必须与 CPU 接口一致 七、素养（教师设计）：板型标准化与产业协同——标准决定装得上·升得动，生态决定搭配多少 教学评价 知识：能否说出主板的三个别名与“机箱内最大的电路板”这一地位，说出中枢系统与纽带作用；能否列举图3·1 板载部件与图3·2 外设接口；能否说出 AT 与 ATX 的尺寸、ATX 缩写与制定厂商及五条主要改进，Micro-ATX／ITX／EATX 的关键特征；能否说出按接口分类的分水岭，并准确对应 Intel 11 种与 AMD 7 种接口的适用处理器；同步练习中相关题目的正确率。 能力与素养：能否对照图3·1 与图3·2 独立指出主要部件与对外接口并说出作用；能否按“结构”与“接口”两条线索给一块主板归类；能否根据 CPU 型号与主板插座判断“能不能装”，并说出唯一判断依据；是否形成“先看接口、再看规格、最后看品牌价格”的理性选配习惯。 教学反思 课后记录：认件卡上“南桥／BIOS／CMOS 电池”三者的混淆率是多少？“板载部件”与“对外接口”是否还有学生混填？AT 与 ATX 尺寸默写、五组易混接口抢答的正确率各是多少？ 两条分类线索是否真的分开记住了？素养落点是否讲成了贴标签——学生能否用自己的话说明“标准与生态决定了硬件能不能装、能不能升”？ 精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $