計(jì)算機(jī)發(fā)展史教案

1、教師：馬蕾 年級：大學(xué)一年級科目：計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) 時間：2012年12月8日地點(diǎn)：邢臺學(xué)院課題名稱：計(jì)算機(jī)發(fā)展史教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：1、了解計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生背景、用途及其對人類社會的影響。 2、掌握計(jì)算機(jī)發(fā)展的變化及每代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)。能力目標(biāo)：1、了解計(jì)算機(jī)發(fā)展的簡史，預(yù)測計(jì)算機(jī)技術(shù)的未來發(fā)展方向。2、敢于想象、敢于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐。情感態(tài)度：1、培養(yǎng)對計(jì)算機(jī)技術(shù)知識的興趣。2、正確認(rèn)識和理解計(jì)算機(jī)技術(shù)對人類日常生活和科學(xué)技術(shù)的深刻影響。教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)的發(fā)明背景、用途，及其對人類社會的影響。教學(xué)難點(diǎn)：1、每代計(jì)算機(jī)的變化及特點(diǎn)。2、計(jì)算機(jī)發(fā)展的典型事例給同學(xué)們帶來的啟發(fā)。教學(xué)時間：一節(jié)課（50分鐘

2、）教學(xué)方法：1、提問式教學(xué)，引發(fā)學(xué)生積極性2、目標(biāo)導(dǎo)讀，配合生動案例，激發(fā)學(xué)生興趣3、板書教學(xué)過程：一、導(dǎo)入：師：大家好！今天是我給大家上的第一節(jié)課。上課前，我想問一下大家是什么時候開始接觸計(jì)算機(jī)的呢？學(xué)生：十多年前。師：還記得最早接觸計(jì)算機(jī)的時候，計(jì)算機(jī)是什么樣子的嗎？大家有沒有發(fā)現(xiàn)，跟以前相比，我們現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)發(fā)生了很大的變化？是不是速度越來越快，容量越來越大，體積越來越小了呢？那么從第一臺計(jì)算機(jī)誕生到現(xiàn)在的幾十年里，它又是怎樣發(fā)展到如今的功能強(qiáng)大，輕巧靈便的呢？它經(jīng)歷了哪些蛻變過程呢？今天我們就開始計(jì)算機(jī)的成長之旅。希望大家積極參與和思考。二、教學(xué)內(nèi)容：（一）、計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個階段。1、

3、第一個發(fā)展階段：1946-1956年電子管計(jì)算機(jī)的時代。（1）師：同學(xué)們，你們知道第一臺計(jì)算機(jī)是什么時候誕生的嗎？學(xué)生：不知道師：不知道沒關(guān)系，我現(xiàn)在來告訴大家。答案就是1946年2月14日。（這個日子非常好記，2月14日在西方又被稱為“情人節(jié)”，言歸正傳）在1946年，也就是二戰(zhàn)期間，美國要用到導(dǎo)彈，但是呢，又需要計(jì)算彈道，彈道的計(jì)算又極其復(fù)雜，全靠人工算的話，估計(jì)仗都打完了還沒算出來，所以，科學(xué)家們就想，能不能用機(jī)器去算，提高運(yùn)算速度，于是美國的賓夕法尼亞大學(xué)組建了“莫爾小組”（領(lǐng)導(dǎo)人是：莫奇利和?？颂兀﹣硌邪l(fā)機(jī)器。世界上第一臺計(jì)算機(jī)“埃尼阿克eniac”就是這樣的背景下誕生了，這個龐然大

4、物占地170平方米，大家想想，咱們家里住的房子，170平米基本上能蓋成四室兩廳了。它重達(dá)30噸，用了18000多個電子管，所以我們也稱它是電子管計(jì)算機(jī)。（2）師：同學(xué)們，如果的說爆炸是火箭的祖先的話，那么計(jì)算機(jī)的祖先應(yīng)歸功于誰呢？學(xué)生：算盤。師：對了，就是算盤。我們知道用算盤計(jì)算的時候，我們得用手去拔珠子，而我們的enia就相當(dāng)于一個龐大的算盤，電子管相當(dāng)于珠子。它的速度是每秒運(yùn)行5千次。（3）我國古代，誰首先計(jì)算出了圓周率？算了小數(shù)點(diǎn)后多少位？學(xué)生：祖沖之師：對了，數(shù)學(xué)家祖沖之利用算籌（算盤的前身），耗費(fèi)15年心血，才把圓周率計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后7位。一千多年后，英國數(shù)學(xué)家香克斯以畢生精力計(jì)算圓周

5、率，才計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后707位，而我們的eniac計(jì)算香克斯的小數(shù)用了多長時間呢？僅用了40秒就達(dá)到了這個記錄，而且還發(fā)現(xiàn)香克斯的計(jì)算中，第528位是錯誤的。eniac運(yùn)行的速度是5000次/秒，它的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時代的到來。（4）師：同學(xué)們在我們用算盤計(jì)算時，有沒有存儲的地方呢？學(xué)生：沒有師：對，沒有。eniac只相當(dāng)于一個超級的算盤，它沒有存儲器，沒有輸入和輸出設(shè)備，輸入和輸入出都靠紙帶進(jìn)行。而且要改變計(jì)算的話，還要重新拔開關(guān)和插線盤，eniac總共有六千多個開關(guān)和線盤，這個工作量也是非常大的。所以人們沒有把發(fā)明eniac的人稱作計(jì)算機(jī)之父，而是另有其人。（5）師：請問誰是計(jì)算機(jī)之父呢？學(xué)

6、生：馮諾依曼師：對，馮諾依曼。他是一位數(shù)學(xué)家，之所以被稱作計(jì)算機(jī)之父是因?yàn)閑niac誕生后，馮諾依曼提出了重大的改進(jìn)理論，主要有兩點(diǎn)：其一是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該以二進(jìn)制為運(yùn)算基礎(chǔ)，其二是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)采用“存儲程序”方式來工作，而且還進(jìn)一步指出整個計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由五個部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置。馮諾依曼的這些理論的提出，解決了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算自動化的問題和速度配合問題，對后來計(jì)算機(jī)的發(fā)展起到了決定性的作用。直至今天，絕大部分的計(jì)算機(jī)還是采用馮諾依曼方式工作。2、第二個發(fā)展階段：1956-1964年晶體管的計(jì)算機(jī)時代。師：eniac不但體積龐大，而且十分費(fèi)時費(fèi)力，消耗很大，這個時候

7、人們就想了，“有沒有其他的物件可以代替電子管，讓它耗材更少，性能更好呢？”于是就出現(xiàn)了第二代計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)。1948年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶體管，10年后晶體管取代了計(jì)算機(jī)中的電子管，于是晶體管計(jì)算機(jī)誕生了。晶體管計(jì)算機(jī)的基本電子元件是晶體管，內(nèi)存儲器大量使用磁性材料制成的磁芯存儲器。與第一代電子管計(jì)算機(jī)相比，晶體管計(jì)算機(jī)體積更小，耗電更少，成本低，邏輯功能強(qiáng)，使用方便，可靠性高。軟件上廣泛采用高級語言，并出現(xiàn)了早期的操作系統(tǒng)。它的運(yùn)算速度也提升到了幾萬次每秒。另外呢，日本，這個小國家的電子水平那是相當(dāng)?shù)母撸?960年，日本電氣公司制造了neac2203，它是日本最早的晶體管計(jì)算機(jī)，使用

8、了磁芯內(nèi)存，這在當(dāng)時是很昂貴的，咱們一般人都是買不起的，而且買了也不知道怎么用，操作系統(tǒng)還是比較復(fù)雜的。3、第三個發(fā)展階段：1964-1970年集成電路計(jì)算機(jī)時代。師：人類的追求是無窮盡的，計(jì)算機(jī)小了還想讓它更小。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，1958年夏，美國德克薩斯公司制成了第一個半導(dǎo)體集成電路。集成電路是在幾平方毫米的基片，集中了幾十個或上百個電子元件組成的邏輯電路。第三代集成電路計(jì)算機(jī)的基本電子元件是小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路，磁芯存儲器進(jìn)一步發(fā)展，并開始采用性能更好的半導(dǎo)體存儲器，運(yùn)算速度提高到每秒幾十萬次基本運(yùn)算。由于采用了集成電路，第三代計(jì)算機(jī)各方面性能都有了極大提高：體積縮小，價格

9、降低，功能增強(qiáng)，可靠性大大提高。軟件上廣泛使用操作系統(tǒng)，產(chǎn)生了分時、實(shí)時等操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1965年，世界上第一臺真正意義的小型計(jì)算機(jī)pdp-8誕生了,標(biāo)志著計(jì)算機(jī)小型機(jī)時代的到來。小型機(jī)采用的是中小規(guī)模集成電路的技術(shù)，性能完全可以媲美于大型機(jī)，且耗材很少，價格低廉，更容易被人們所接受，所以在當(dāng)時的銷售量是非常的好。4、第四個發(fā)展階段：1970-現(xiàn)在：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的計(jì)算機(jī)時代。師：隨著集成了上千甚至上萬個電子元件的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，電子計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)入了第四代。第四代計(jì)算機(jī)的基本元件是大規(guī)模集成電路，甚至超大規(guī)模集成電路，集成度很高的半導(dǎo)體存儲器替代了磁芯

10、存儲器，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百萬次，甚至上億次基本運(yùn)算。計(jì)算機(jī)不但速度越來越快了，而且機(jī)身越來越小，但是我們還想讓它更小，甚至想能不能隨時隨地將它帶在身邊呢？1981年，美國硅谷的奧斯本公司也想到了這一點(diǎn)，于是就研發(fā)了第一臺便攜電腦osborne 1（奧斯本）。這就是我們筆記本的始祖了，當(dāng)時它的顯示屏還是顯像管技術(shù)，而不是lcd。當(dāng)然了這個奧斯本公司是一個很傳奇的公司，它只經(jīng)營了不到三十個月，就宣布破產(chǎn)了，但是它對我們的便攜式電腦的發(fā)展具有很重要的意義（這個不用記）。（二）、知識拓展：當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域與知名人物1、師：在便捷方面提高了，我們是不是要考慮它的運(yùn)算速度和性能了？同學(xué)們有沒有人下國際

11、象棋??？大家知道世界上最厲害的下棋高手是誰嗎？師：是“深藍(lán)”師：知道“深藍(lán)”是誰嗎？是一臺計(jì)算機(jī)。1997年，ibm“深藍(lán)”超級計(jì)算機(jī)問世， 擊敗了世界國際象棋冠軍的卡斯帕羅夫(garry kasparsov)，其實(shí)，深藍(lán)和卡斯帕羅夫有過兩次較量，1996年第一次深藍(lán)是以2:4輸給卡斯帕羅夫的。1997年，開發(fā)者修改了“深藍(lán)”程序，“深藍(lán)”才戰(zhàn)勝了卡斯帕羅夫。在比賽期間，“深藍(lán)”的平均運(yùn)算速度是每秒1億2600萬步。這場人機(jī)大戰(zhàn)，讓我們看到了計(jì)算機(jī)無可匹敵的運(yùn)算速度。師：現(xiàn)在最流行的機(jī)器是“蘋果”對吧？2007年上市的iphone為什么能夠吸引這么多人去買它呢？它那么貴，因?yàn)樗軌驅(qū)⒁蛱鼐W(wǎng)，常

12、規(guī)手機(jī)，媒體播放器匯集到一起，而且支持各種應(yīng)用程序和應(yīng)用軟件。攝錄像就不用說了，出個遠(yuǎn)門它還有導(dǎo)航，它機(jī)身靈巧，功能強(qiáng)大，怎么可能不受人們喜歡啊？師：如今，計(jì)算機(jī)已經(jīng)非常普遍了，應(yīng)用的的領(lǐng)域也越來越廣。你們有沒有觀察過你們生活當(dāng)中哪些方面都用到了計(jì)算機(jī)??？學(xué)生：師：在音樂中的應(yīng)用，電腦能夠與和聲自動伴奏，產(chǎn)生電腦音樂，達(dá)到你想要的聲音效果，這是音樂領(lǐng)域的一次改革。在教學(xué)中，不用說了，像老師們做的課件ppt、機(jī)房里的多媒體教室，都是我們的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)。然后啊，它還可以完成交通系統(tǒng)的監(jiān)控管理等，例如用計(jì)算機(jī)控制和管理馬路上監(jiān)控器的監(jiān)控圖像，看看你是否超速啊，違規(guī)啊，就是傳說中的電子眼，現(xiàn)在電子眼

13、已經(jīng)運(yùn)用非常廣泛了，甚至我們家門口都可以裝。還有，就是機(jī)器人，是具有感官的高級計(jì)算機(jī)，是用計(jì)算機(jī)來控制的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)啊，就相當(dāng)于機(jī)器人的大腦，控制著機(jī)器人的行為。其實(shí)，計(jì)算機(jī)可以應(yīng)用的領(lǐng)域還有很多，大家可以自己去找找生活中的例子。2、師：那么在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，你們會想到那些名人呢？生：微軟創(chuàng)始人比爾蓋茨（bill gates）和蘋果創(chuàng)始人史蒂夫喬布斯（steve jobs）比肩的人物等。師：好。首先咱們來看看比爾.蓋茨，曾經(jīng)的世界首富，現(xiàn)在世界第二。微軟的老板。在他13歲時候就開始了電腦程序設(shè)計(jì)，17歲的時候，蓋茨賣掉了他的第一個電腦編程作品一個時間表格系統(tǒng)，買主就是他的高中學(xué)校，價格是420

14、0美元。在一個偶然的機(jī)會里他知道了當(dāng)時的ibm公司正在尋找一款新的操作系統(tǒng)。同時蓋茨知道他的一個朋友剛剛編寫完一個新的操作系統(tǒng)，就花了幾十美元從他的朋友手里買下了操作系統(tǒng)并賣給了ibm公司。但是條件之一就是ibm不能獨(dú)享這個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)就是著名的dos操作系統(tǒng)，也是蓋茨事業(yè)巔峰的開始。在70年代，巨型機(jī)流行，價格昂貴的時候，比爾蓋茨就想“未來每一個人桌面上都會有一臺電腦”，他的敢于想，敢于做，他的動力，他的信仰，伴著他和微軟走了30多年（1975年至今）。師：今年的上半年有一個轟動世界的新聞，一個計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的偉人永遠(yuǎn)的離開了我們，他就是蘋果公司的創(chuàng)始人史蒂夫喬布斯。19歲那年，喬布斯只念一學(xué)

15、期就因?yàn)榻?jīng)濟(jì)原因而休學(xué)，成為一家游戲機(jī)公司的一名職員。喬布斯讀書的時候結(jié)識了沃茨克，沃茨克也十分迷戀電子學(xué)。他們夢想擁有一臺自己的計(jì)算機(jī)，當(dāng)時的巨型計(jì)算機(jī)過于龐大，而且價格昂貴，于是他們就像自己連接一臺計(jì)算機(jī)。在他的車庫里他們設(shè)計(jì)了一個電路板，將6502微處理器和接口及其他一些部件安裝在上面，通過接口將微處理機(jī)與鍵盤、視頻顯示器連接在一起，僅僅幾個星期，電腦就裝好了，這就是applei。1976年4月1日，喬布斯、沃茲克及喬布斯的朋友龍韋恩（long wayne）做了一件影響后世的事情：他們?nèi)撕炇鹆艘环莺贤?，決定成立一家電腦公司。這就是蘋果公司了。知道為什么蘋果公司叫蘋果嗎？因?yàn)閱滩妓瓜矚g吃

16、蘋果。那為什么又是被咬了一口的蘋果呢？一、是為了紀(jì)念圖靈，圖靈呢，是英國著名的數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家和密碼學(xué)家，被稱為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父、人工智能之父（注意：計(jì)算機(jī)之父是馮諾依曼）。人們?yōu)榱思o(jì)念他在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)而設(shè)立了“圖靈獎”。圖靈是咬了一口泡過氰化物的蘋果自殺身亡的。二、被咬過的蘋果是不完美的，但是我們追求的就是更好，而不是最好。喬布斯精準(zhǔn)的眼光，敢于創(chuàng)新的理念，讓他的公司設(shè)計(jì)出了一個又一個備受人們喜愛的產(chǎn)品，他走在了科技的前沿。（三）小結(jié)師：人類追求進(jìn)步的腳步始終沒有停歇過。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展至今正始終是朝著功能更全、速度更快、體積更小的方向。今天我們一起走了一遍計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷程，也許你不能記住全部，但其中肯定有一點(diǎn)是讓你感動或讓你有所啟發(fā)的。在未來一定會遍布我們生活的方方面面，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更是實(shí)現(xiàn)了讓我們足不出戶就可獲取大量的信息，與世界各地的親友快捷通信，還能進(jìn)行網(wǎng)上貿(mào)易等。（四）作業(yè)待添加的隱藏文字內(nèi)容21、計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了那四個階段？計(jì)算機(jī)發(fā)展追求的目標(biāo)是什么？2、計(jì)算機(jī)之父是誰？他提出了什