《计算机基础》教案执教教师
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授课时间：2008年5月14日 星期三
课次 1 教学课题 要求 教学重点 教学难点 授课内容 计算机基础知识 1．1概述 冯.诺伊曼思想；3、理解计算机的发展、分类、特点及其应用领域。 信息数字化的方法；计算机的工作原理 信息的表示 1课时 讲授法 教学目标及1、了解信息的概念；2、掌握计算机内信息表示以及课时 教学方法 教学内容、方法和过程 附记 引入：计算机是20世纪人类最伟大发明之一。西方人发明了这种奇妙的计算机器，为它起名为Computer。中国人把计算机与“人脑”相对应，先知先觉的将它称为“电脑”。 今天，计算机的概念早已背离了它的本义，不再仅仅作为计算的工具了，它还决定着我们的命运。60多年来，特别是近20余年的事实雄辩地证明，这台神奇的机器彻底改变了我们这个星球的模样，融进每个人的工作、学习和生活之中，已在世界范围内形成了一种新的文化，构造了一种崭新的文明。那么，计算机到底是什么？它是如何工作的？为什么有这么大的作用呢？ 这节课我们将来讨论这些问题。在讨论这些问题之前，我们先来了解几个与之相关的概念。 1.1.1计算机与信息处理 1．信息、信息处理与信息技术 信息是什么？简单来说是学科知识，是各种事物的变化和特征的反映 。 信息处理包括信息的获取、存储、变换（再生）、传输、施用等。在对信息进行处理的基础上，还可形成一些新的更深层次的决策信息，这称可编辑可修改，欢迎下载
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为信息的“再生”。施用技术包括控制技术和显示技术。 信息技术是应用在信息加工和处理中的科学和技术，包括微电子技术（当今世界新技术革命的基石 ）、感测技术、计算机技术、通讯技术、控制技术、智能技术等。通信技术、计算机技术和控制技术合称为3C。 在信息化的今天，是否能快速、准确地查找到自己需要的资料，查寻技术信息，处理银行账目，查寻航班或车次，科研，生产过程中的某些技术数据，成为衡量一个人的基本能力和文化水平的标志。所以作为21世纪的大学生，我们应该具备较强的获取、处理、运用信息的能力。 2.计算机是信息处理机 计算机是什么呢？是信息处理机。 为什么说它是信息处理机。 （1）计算机不仅可以处理数值信息，更重要的是可以处理大量的非数值信息； （2）计算机处理信息是把信息数字化表示； （3）只要能把信息数字化表示，计算机就能处理。 所以计算机是处理信息最有效的工具。 信息的数字化表示： 1．信息 数据：被处理的对象； 程序：一串指令（命令序列）； 例：3×（5+2） 数据：3，5，2 程序：计算过程 2．信息的数字化表示 在计算机中用数字0，1代码串表示各种信息 3.在物理机制上用电平信号表示数字0，1 计算机是加工信息用的，它所加工的对象是信息，也就是说它能接收和处理信息。计算机所能接收的信息包括数据和程序。数据是处理的对象，程序是处理的过程和方法。 计算机的用途就是将数据转换为信息。在这里，数据意味着可以输入计算机的某种未经组织的材料。经过处理操作就得到了信息，此时数据已可编辑可修改，欢迎下载
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经变得有意义和有用了。这是人们期望的结果。计算机只能完成4种基本操作：输入、存储、处理、输出。 当今社会已进入了IT时代，计算机是IT时代人们离不开的“高级”工具。我们看新闻、炒股、办银行业务、买车票，甚至连农民种菜都离不开计算机。 那么我们生活在IT时代，您需要足够的计算机知识为您工作与生活在一个计算机化的社会中作好准备。我们应该具备怎么样的计算机素质呢。 （1） 会使用一种操作系统； （2） 会用一种中文系统来处理汉字文件； （3） 能在Internet网上浏览、检索信息，下载文件，收发E-mail； (4) 初步掌握使用过程中的常见软、硬件故障的检测与排除； （5）能判断、检测和用软件防治计算机病毒； （6）会使用办公自动化常见设备和一般多媒体技术； （7）能安装系统软件和一些常用的应用软件； 有了这些知识，您就能够更快的学习如何有效地使用计算机——无论是今天的还是明天的计算机：您会很快认识到那些从计算机的应用中受益的工作。 1.1.2 计算机的工作原理和分类 1．计算机的工作原理：存储程序，逐条执行。 冯.诺伊曼思想 （1）用二进制代码表示程序和数据 （2）计算机采用存储程序的工作方式 （3）用程序控制方式，自动、连续地执行程序 （4）计算机硬件由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成。 还有一位计算机科学的奠基人。英国数学家查尔斯.巴贝奇，1822年设计了一台（C.Babbage）差分机，能计算六次多项式，并有20位有效数字。1834年，设计了更完善的分析机。具有现代计算机的五个基本部分。它以齿轮为元件，以蒸汽为动力。遗憾的是到他逝世，他的是设计都没有变成现实。 2．计算机的分类 可编辑可修改，欢迎下载
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（1）按信息的表示和处理方式划分： 数字电子计算机(电脑)：数字式电子计算机是用不连续的数字量即“0”和“1”来表示信息，其基本运算部件是数字逻辑电路。数字式电子计算机的精度高、存储量大、通用性强，能胜任科学计算、信息处理、实时控制、智能模拟等方面的工作。 摸拟电子计算机（用于机器人设计领域）：脉冲信号即模拟量 计算机精度不高，通用性不好 数字摸拟混合电子计算机：数字量+模拟量 能高速运算，便于存储 但造价昂贵 （2）按使用范围分类：专用计算机（为完成特定任务而设计，功能单一）和通用计算机（为完成通用任务而设计，功能强大） （3）按性能分类： 巨型机：又称为超级计算机，是计算机中性能最高、功能最强的。其运算速度超过每秒几十万亿次，字长 64 位甚至更长，主存储器容量达到 KG 字节数量级，一般是多 CPU 或者多机系统，按照并行处理方式工作。 大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，主存容量在几十兆字节左右。 中型机：性能和规模处于大型机和小型机之间。 小型机：结构简单、规模较小、操作简单、成本较低 微型机：以使用微处理器、结构紧凑为特征，是计算机中价格最低、应用最广、发展最快、装机量最多的一种。当今微型机字长可达 64 位，主存储器容量可达到 256M-1G 字节，时钟频率 3GHz 以上，已经达到或超过往日的小型机的水平。 工作站：是具备强大数据运算与图形、图像处理能力的高机能计算机。 1.1.3计算机的发展和应用 1．计算机的发展简况 世界公认的第一台电子计算机1946年初由美国研制成功，命名为ENIAC。由18000多个电子管、7000个电阻、10000个电容器组成，占地170平方米，运行速度5000次/秒。 可编辑可修改，欢迎下载
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随着人们对计算机研究的深入，几十年的技术改造，经过了四个发展阶段，根据使用的电子元器件不同划分，习惯上称为“四代”。 时代 一 二 三 四 年份 46-58 58-64 64-71 器件 电子管 晶体管 集成电路 软件 机器语言汇编语言 高级语言 操作系统 数据库、网络等 应用 科学计算 数据处理工业控制 文字处理图形处理 社会的各个领域 71年迄今 大规模集成电路 我国计算机的发展 时间 1958.6 1964 1971 1983 2003.12 计算机名 “103”机（小） DJS系列 “银河”超级 “深腾6800” 主要元件 电子管 晶体管 集成电路 运算速度 1亿次/秒 4.183万亿/秒 2007.12.26 KD-50-I 龙芯2F处理器 1万亿次/秒 2003年12月10日，联想集团研制的 “深腾6800”超级计算机研制成功。该计算机实际运算速度为每秒4.183万亿次。在2003年11月16日公布的全球最新超级计算机500强排行榜中，该计算机实际运算速度居第14位，整机效率位居第二位。 2．计算机特点 （1）运算速度快 几十万次到几十万亿次 计算机的运算速度是指每秒的运算次数。 世界上最快的计算机美国IBM蓝色基因/P突破千万亿次 （2）精确度高 计算机中数的精确度主要取决于数据表示的位数，称为机器字长。 （3）具有记忆（存储）能力：常用的硬盘达到几百GB，大脑只能存十几MB 可编辑可修改，欢迎下载
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（4）具有逻辑判断能力 能判断“是”与“否”，用1，0表示 （5）高度自动化与灵活灵 采用存储程序，逐条执行 3．计算机的应用领域 （1）科学计算：指计算机应用于完成科学研究和工程技术中所提出的数学问题。 （2）实时控制：把计算机用于科学技术、军事领域、工业、农业等各个领域的实时控制。实时控制是指用计算机对生产或其他过程中所采集到的数据按照一定的算法经过处理后反馈到执行机构去控制相应过程 （3）数据处理：用计算机处理生产、经济活动、社会与科学研究中获得的大量数据。如卫星云图上发回来的大量数据。 （4）计算机辅助设计、辅助制造和辅助教学 （5）文字处理和办公室自动化：是计算机应用得最广泛、最重要的一个方面。 （6）人工智能：研究解释和模拟人类智能、智能行为及规律的一门学科。 （7）计算机网络应用 小结：概述部分主要讨论了四个方面的内容，理解信息、信息处理与信息技术这几个概念，理解计算机是信息处理机，计算机表示信息是用二进制数码0，1来表示，理解计算机的工作原来即冯.诺伊曼思想，了解计算机发展的四个阶段、计算机的分类、特点和应用等内容，让我们对计算机有了初步的了解，为以后深入学习计算机知识打下基础。 作业 P38 思考题 1，2，3，4 板书 可编辑可修改，欢迎下载
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第一章 计算机基础知识 1.1概述 1.1.1计算机与信息处理 1．信息、信息处理与信息技术 2．计算机是信息处理机 （1）信息包括数据、程序 （2）用0，1表示信息 （3）用高低电位表示0，1 1.1.2计算机的工作原理和分类 1．计算机的工作原理：存储程序，逐条执行 冯.诺伊曼思想 （1）用0，1表示程序和数据 （2）存储程序和数据 （3）程序控制 （4）硬件由五大部份组成。 2．计算机的分类 （1）按信息的表示：数字、模拟、数字模拟混合 （2）按用途：专用、通用 （3）按规模与性能：巨、大、中、小、微、工作站 1.1.3计算机的发展与应用 1．计算机的发展简况 第一代 电子管时代 第二代 晶体管时代 第三代 中小规模集成电路时代 第四代 大或超大规模集成电路时代 2．计算机的特点 运算快、精度高、记忆功能、逻辑判断功能、自动化 3．计算机的应用领域 科学计算、实时控制、数据处理、辅助教育、办公室自动化、人工智能、网络应用
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