資源簡介

課題 計算機基礎(chǔ)知識（一）
課時 2課時（90 min）
教學(xué)目標(biāo) 知識技能目標(biāo)：（1）了解計算機的發(fā)展歷程、分類和特點（2）了解計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及未來的發(fā)展趨勢（3）了解計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)（4）了解計算機的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)（5）了解計算機的主要性能指標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)：了解我國在計算機領(lǐng)域的科技成就，開闊視野，加強緊跟時代發(fā)展的意識；了解中國傳統(tǒng)文化，增強民族自豪感。
教學(xué)重難點 教學(xué)重點：計算機的概念和發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢教學(xué)難點：計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和主要性能指標(biāo)
教學(xué)方法 演示法、問答法、講授法、情景教學(xué)法
教學(xué)用具 電腦、投影儀、多媒體課件、教材
教學(xué)設(shè)計 第1節(jié)課： 課前任務(wù)→考勤（2 min）→情景導(dǎo)入（5 min）→傳授新知（23 min）→小組討論（15 min）第2節(jié)課：情景導(dǎo)入（5 min）→傳授新知（20 min）→探索活動（15 min）→課堂小結(jié)（3 min）→作業(yè)布置（2 min）
教學(xué)過程 主要教學(xué)內(nèi)容及步驟 設(shè)計意圖
第一節(jié)課——計算機的發(fā)展及應(yīng)用
課前任務(wù) 【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)（1）搜集計算機應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)資料并總結(jié)（2）搜集計算機發(fā)展趨勢的相關(guān)資料并總結(jié)【學(xué)生】完成課前任務(wù) 通過課前任務(wù)，使學(xué)生了解計算機的發(fā)展史，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
考勤（2 min） 【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報請假人員及原因 培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況
情景導(dǎo)入（5 min） 【教師】講述“小譚幫李姐解答問題”情景，并提出以下問題：如果你是小譚，你會惡補哪些知識呢？【學(xué)生】聆聽、思考、討論、舉手回答 通過情景導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，使學(xué)生身臨其境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
傳授新知（23 min） 【教師】利用學(xué)生的回答引入新知，通過多媒體講解計算機相關(guān)知識一、計算機的概念計算機（Computer）俗稱電腦，是一種用于高速計算的電子計算機器，它可以進(jìn)行數(shù)值計算和邏輯計算，具有存儲記憶功能，能夠按照程序自動、高速處理海量數(shù)據(jù)，是現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。二、計算機的誕生和發(fā)展發(fā)展階段起止年代主要元器件主存儲器特 點主要應(yīng)用第一代1946—1957電子管汞延遲線或磁鼓體積龐大、功耗大、運算速度低、可靠性差、價格昂貴科學(xué)計算第二代1958—1964晶體管磁芯體積、功耗減小，運算速度提高，價格下降，出現(xiàn)了高級語言科學(xué)計算、工程設(shè)計第三代1965—1970中小規(guī)模集成電路半導(dǎo)體體積、功耗進(jìn)一步減小，可靠性及運算速度進(jìn)一步提高，操作系統(tǒng)逐漸成熟，出現(xiàn)了多種應(yīng)用軟件科學(xué)計算、工業(yè)控制等第四代1971年至今大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路集成度更高的半導(dǎo)體性能大幅度提高，價格大幅度下降，編程語言和軟件豐富多彩滲入社會各個領(lǐng)域的應(yīng)用 三、 計算機的特點和分類1．計算機的特點① 運算速度快：計算機的運算速度通常用計算機每秒執(zhí)行加法的次數(shù)或平均每秒執(zhí)行指令的條數(shù)來衡量。運算速度快是計算機的一個突出特點，目前世界上已有超過每秒億億次運算速度的計算機。② 計算精度高：計算機的運算精度取決于其采用的機器碼的字長。計算機的字長越長，所能表達(dá)的數(shù)字的有效位就越多，其運算精度就越高。目前，常見的計算機字長有16位、32位、64位等，其計算機精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的計算器。③ 存儲功能強：計算機能存儲大量的數(shù)字、文字、圖像、視頻和聲音等各種信息。計算機強大的存儲力不僅表現(xiàn)在容量大，還表現(xiàn)在“持久”。對于需要長期保存的數(shù)據(jù)，無論是以哪種文件形式，它都能長期保存。④ 具有邏輯判斷能力：除了計算功能外，計算機還具備分析、比較等邏輯判斷能力。高級計算機還具有推理、診斷和聯(lián)想等模擬人類思維的能力。⑤ 自動化工作能力強：計算機內(nèi)部的操作運算是根據(jù)人們預(yù)先編制的程序自動控制執(zhí)行的，工作過程完全自動化，不需要人的干預(yù)，而且可以反復(fù)進(jìn)行。2．計算機的分類① 巨型機：又稱超級計算機，是功能最強、速度最快、處理能力最強的計算機，主要用于解決諸如氣象、太空、能源、醫(yī)藥等尖端科學(xué)研究和戰(zhàn)略武器研制中的復(fù)雜計算。巨型機的研制水平已成為衡量一個國家經(jīng)濟水平與科技水平的重要標(biāo)志。在2019年公布的全球超級計算機運算速度排名列表中，中國的“神威·太湖之光”排名第三。② 大型機：大型機雖然在量級上不及巨型計算機，但也有很高的運算速度和很大的存儲量，適用于政府部門或大型企業(yè)（如銀行），主要用于進(jìn)行復(fù)雜事務(wù)處理、海量信息管理、大型數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)通信等。目前，生產(chǎn)大型機的廠商主要有美國的IBM公司和DEC公司，以及日本的富士通公司等。③ 小型機：指性能和價格介于微型機服務(wù)器和大型機之間的一種高性能計算機。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高和維護(hù)費用低。目前，小型機已被微型機取代。④ 微型機：微型計算機簡稱微機，是當(dāng)今使用最普及的一類計算機，其特點是體積小、功耗低、功能多、性價比高。微型機按結(jié)構(gòu)和性能的不同，又可分為單片機、單板機、個人計算機（PC）、工作站和服務(wù)器等幾種類型。其中，個人計算機包括臺式計算機、筆記本電腦、一體機和平板電腦等類型。四、計算機的應(yīng)用領(lǐng)域1．科學(xué)計算：又稱數(shù)值計算，它是計算機最早的應(yīng)用領(lǐng)域，是指使用計算機完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學(xué)問題的計算。這類計算往往公式復(fù)雜、難度很大，用一般的計算工具或人力難以完成。例如，氣象預(yù)報需要求解描述大氣運動規(guī)律的微分方程，發(fā)射導(dǎo)彈需要計算導(dǎo)彈彈道曲線方程，這些都需要利用計算機的高速而精確的計算才能完成。2．?dāng)?shù)據(jù)處理：指利用計算機管理、加工各種數(shù)據(jù)資料，從而使人們獲得有用信息的過程。例如，企業(yè)管理、物資管理、報表統(tǒng)計、賬目計算和信息檢索等都屬于數(shù)據(jù)處理。3．過程控制：指利用計算機檢測生產(chǎn)過程或其他過程，并自動控制設(shè)備的運行狀態(tài)。利用計算機進(jìn)行過程控制，可以提高生產(chǎn)的自動化水平，從而改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。例如，在汽車工業(yè)方面，利用計算機控制機床，進(jìn)而控制整個裝配流水線，可以實現(xiàn)精度高、形狀復(fù)雜的零件自動化加工。4．計算機輔助：包括計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）和計算機輔助教學(xué)（CAI）等。其中，計算機輔助設(shè)計是指利用計算機幫助設(shè)計人員進(jìn)行工程設(shè)計；計算機輔助制造是指利用計算機進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作，它對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期等起到了積極的作用；計算機輔助教學(xué)是指利用計算機來輔助完成教學(xué)計劃或模擬某個實驗過程，它不僅能減輕教師的負(fù)擔(dān)，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。5．多媒體應(yīng)用：多媒體（Multimedia）是文本、圖形、圖片、音頻、動畫和影片等各種媒體的組合物。近年來，多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、教育、商業(yè)、軍事和出版等領(lǐng)域。6．人工智能：人工智能（Artificial Intelligence，AI）是指讓計算機模擬人類的某些智力能力，使其具有人的感知能力，能夠看、聽，并自動學(xué)習(xí)知識；具有人的思維能力，能夠判斷、分析、推理和決策，能夠自動根據(jù)外界情況來執(zhí)行某些任務(wù)。7．計算機網(wǎng)絡(luò)：它是現(xiàn)代計算機技術(shù)與通信技術(shù)高度發(fā)展和密切結(jié)合的產(chǎn)物。它利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起來，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的資源共享和信息傳遞。例如，全世界最大的計算機網(wǎng)絡(luò)Internet（因特網(wǎng)）把整個地球變成一個小小的村落，人們可以方便地在網(wǎng)上查詢信息、下載資源、通信、學(xué)習(xí)、娛樂和買賣東西等。五、未來計算機的發(fā)展趨勢1．巨型化：指發(fā)展高速度、大存儲量和強功能的巨型計算機。這是天文、氣象、地質(zhì)、核反應(yīng)、航天飛機和衛(wèi)星軌道計算等尖端科學(xué)技術(shù)的需要。這些領(lǐng)域往往需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理和運算，需要高性能的計算機才能完成。2．微型化：指進(jìn)一步提高集成度，利用高性能的超大規(guī)模集成電路研制性能更加優(yōu)良、運行更加穩(wěn)定、價格更加低廉、整機更加小巧的微型計算機。3．網(wǎng)絡(luò)化：指把各自獨立的計算機用通信線路連結(jié)起來，形成各計算機之間可以相互通信并能共享彼此資源的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化能夠使計算機的軟、硬件資源得到充分利用并擴大計算機的使用范圍，為用戶提供方便、及時、可靠的信息服務(wù)。4．智能化：指讓計算機具有模擬人的感覺能力和思維能力。智能化使計算機突破了“計算”這一初級的含意，從本質(zhì)上擴充了計算機的能力。【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄 通過教師的講解，使學(xué)生了解計算機的概念和發(fā)展史以及計算機的應(yīng)用領(lǐng)域和未來的發(fā)展趨勢
小組討論（15 min） 【教師】將學(xué)生分成若干小組，隨機提問所學(xué)知識通過課前準(zhǔn)備及以上所學(xué)知識，簡單的總結(jié)計算機的應(yīng)用領(lǐng)域和計算機未來的發(fā)展趨勢。【學(xué)生】聆聽、思考、討論、舉手發(fā)言【教師】總結(jié)學(xué)生的發(fā)言 通過小組討論、課上提問的方式，讓學(xué)生總結(jié)歸納所學(xué)知識，加深學(xué)生記憶

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