计算机应用基础教案：计算机概述(中职教育)

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9.9 积分

课题：计算机概述教学目标：1、了解计算机的概念特点、发展史、应用2、 熟悉计算机的分类3、 掌握计算机系统的组成 教学重点：冯?诺依曼思想 教学难点：计算机系统的组成一、计算机的概念和特点1、 计算机概念：计算机(Computer)是一种电了器件构成的、具有计算能力和逻辑判断能力、具有自动控 制和记忆功能的信息处理设备。2、 计算机特点：(1) 运算速度快计算机能以极快的速度进行运算和逻辑判断，现在高性能计算机每秒能进行10亿加减 运算。由于计算机运算速度快，使得许多过去无法处理的问题都能得以及时解决。例如天气 预报问题，要迅速分析大量的气象数据资料，才能作出及时的预报。若手工计算盂|?天半刀 才能发出，事过境迁，消息陈旧，失去了预报的意义。现在用计算机只需十几分钟就可完成 一个地区内数天的天气预报。(2) 计算精度高计算机具有以往计算工具无法比拟的计算粕度，一般可达十儿位，甚至儿十位、儿百 位冇效数字的精度。这样的计算精度能满足一般实际问题的需要。1949年瑞特威斯纳 (Reihviesner)用ENIAC机把圆周率兀算到小数点麻27703位，打破了著名数学家商克斯 (W.Shanks)花了 15年时间于1873年创下的小数点后707位的记录。这样的计算精度 是 任何其他工具所不可能达到的。(3) 记忆能力强计算机的存储系统具冇存储和“记忆”大虽信息的能力，能存储输入的程序和数据，保 留计算结果。现代的计算机存储容量极大，一台计算机能轻而易举地将一个中等规模的图 书馆的全部图书资料信息存储起來，而且不会“忘却”。人用大脑存储信息，随着脑细胞的 老化，记忆能力会逐渐衰追，记忆的东西会逐渐遗忘，相比之卜计算机的记忆 能力是超强 的。(4) 具有自动运行能力和一定的逻辑判断能力计算机能够口动连续执行事先编制的程序。能根据不同信息的具体惜况作出判断，口动 执行相应正确的处理。人是冇思维能力的，思维能力本质上是一种逻辑判断能力，也可以说 是因果关系分析能力。计算机借助于逻辑运算，可以进行逻辑判断，并根据判断的结果自动 地确定下一步该做什么，从而使计算机能解决各种不同的问题，具有很强的通用性。1976 年，美国数学家阿皮尔(K.Applc)和海肯(W.Hakcn)用计算机进行了上百亿次的逻辑判 断，通过证明了 1900多个定理，解决了 100多年来未能解决的著名难题——四色问题(四 色问题是指：对无论多么复杂的地图分区域作色时，为使相邻区域颜色不同，最多只需4 种颜色就够了)。计算机是个自动化电了装置，在工作过程屮不需人工干预，能自动执行存放在存储器屮 的程序。程序是人经过仔细规划事先设计好的，程序一旦设计好并输入计算机后，向计算机 发出命令，随后计算机便成为人的替身，不知疲倦地工作起来。利用计算机这个特点，我们 可以让计算机去完成那些枯燥乏味、令人厌烦的重复性劳动，也可让计算机控制机器深入 到人类骡体难以胜任的、有毒的、有害的场所作业。二、 计算机的分类计算机的分类很多，一般可以从下面儿个方面來划分：1. 从计算机规模来分:有巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机(Personal Computer)o2. 从信息表现形式和被处理的信息来分：有数字计算机(数字罐、离散的)、模拟计算机(模 拟量、连续的)、数字模拟混合计算机。3. 按照用途分来：分为通用计算机、专用计算机。4. 按采用操作系统來分：分为单用户机系统、多用户机系统、网络系统和实时计算机系统。5. 从字长來分：4位、8位、16位、32位、64位计算机。三、 计算机的发展史1、 第一台电子计算机诞生世界上第一台计算机于1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功，取名为ENIAC,是英 文 Electronic Numerical Integrator And Calculator 的缩写。ENIAC：采用电子管为基本元件、真正能自动运行。长30.48米，宽1米，占地而积1 70平方米，30个操作台，约相当于10件普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦， 造价48万美元。它使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6 000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算 的20万倍。2、 计算机发展简史根据采用的主要电了元件的变化，我们把计算机的发展分为这样儿个阶段：(1) 第一代：电子管计算机(946?1957)主要电子元件是电子管，所以乂把它叫做电子管计算机。这一?代计算机体积庞大，耗电 量大，运算速度低，1仏几价格昂贵，所以当时仅用于军事研究及科学运算。(2) 第二代：晶体管计算机(1958?1964)主要的电子元件是晶体管，用晶体管代替电子管作电子元件，计算机的运算速度提高了 体积变小了，同吋成本也降低了，并且耗电量大为降低 可靠性则大大提高。为了方便使用， 这个阶段创造了程序设计语言。(3) 第三代：中小规模集成电路计算机(1965?1970)随着半导体工艺的发展，成功地制造了集成电路，计算机也采用了屮、小规模集成电路 作为计算机的主要元件，速度快，体积小了。并R冇了高级程序设计语言，计算机开始应用 于社会各个领域。(4) 第四代：大规模超大规模集成电路计算机(1971?至今)1971年起，大规模集成电路制作成功，使计算机进入第四代一人规模、超人规模集成 电路计算机时代。3、 计算机的发展方向新一代计算机(New Generation Computer)或未来型计算机(Future Generation Computer System)应该是一种智能计算机。它将貝-有知识表示和推理能力，可以模拟或部分代替人的 智能活动。今后，计算机的总趋势是运算速度越来越快，体积越来越小，重量越来越轻，能耗越来 越少，生产成本越來越低，适用领域越來越人，性能越來越强，使用越來越方便，并且朝着 微型化、巨型化、智能化、多媒体化和网络化方向发展。四、微型计算机1、 微型计算机的概念将计算机的核心器件屮央处理器(运算器和控制器)集成在一块半导体芯片上的计算机, 称为微型计算机，简称微机。2、 程序存储、程序控制美籍匈牙利科学家冯?诺依曼，对计算机的发展做出了巨人贡献，他提出了“程序存储、 程序控制”的设计思想，同时指出计算机的构成包括如下儿个方而：(1) 由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并 规定了五大部件的基本功能。(2) 计算机内部应采用二进制表示数据和指令。(3) 程序存储、程序控制(将程序事先存入主存储器屮，计算机在工作时能在不需要操作 人员干预的情况下，自动逐条取出指令并加以执行)。五、计算机的应用1、 科学计算在科学计算技术工作中，科学计算问题是大量而复朵的。例如，在进行气象预报时，需 要了解多个气象方程式来预测气象的变化，计算的准确性要求较高，这就需要计算机来进行 计算；又如，导弹的发射，它的飞行轨迹需要人量的计算才能精确定 关 键 词： 计算机 应用 基础 教案 概述 职教

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