《大學計算機》授課教案

一、組織教學1.課程簡介二、復習提問.對計算機的認識.接觸計算機的時間三、新課教授1計算機概述計算機的開展歷程1946年2月，世界上第一臺電子計算機在美國賓夕法尼亞大學問世，取名為ENIAC,運算速度為每秒5000次，重達30噸。根據(jù)計算機所使用的電子器件，將計算機的開展劃分為四代。第一代（1946年到20世紀50年代中期）是電子管計算機。內存儲器先采用延遲線，后采用磁鼓和磁芯，外存儲器主要使用磁帶。程序方面，用機器語言和匯編語言編寫程序。其特點：體積龐大、運算速度低、本錢高、可靠性差、內存容量小。第二代（20世紀50年代中期到20世紀60年代中期）是晶體管計算機。主存儲器采用磁芯，外存儲器使用磁帶和磁盤。軟件方面開始使用管理程序，后期使用操作系統(tǒng)并出現(xiàn)了FORTRAN、COBOL.ALGOL等一系列高級程序設計語言。計算機的運行速度已提高到每秒幾十萬次，體積已大大減小，可靠性和內存容量也有較大的提高。第三代（20世紀60年代中期到20世紀70年代初期）是集成電路計算機。用半導體存儲器代替了磁芯存儲器，外存儲器使用磁盤。軟件方面，操作系統(tǒng)進一步完善，高級語言數(shù)量增多，出現(xiàn)了并行處理、多處理機、虛擬存儲系統(tǒng)以及面向用戶的應用軟件。計算機的運行速度也提高到每秒幾十萬次到幾百萬次，可靠性和存儲容量進一步提高，外部設備種類繁多，計算機和通信密切結合起來。第四代（20世紀70年代初期至今）是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機。存儲器采用半導體存儲器，外存儲器采用軟磁盤、硬磁盤，并開始引入光盤、優(yōu)盤。軟件方面，操作系統(tǒng)不斷開展和完善，同時開展了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信軟件等。計算機的運行速度可到達每秒上千萬次到萬億次，計算機的存儲容量和可靠性又有了很大提高，功能更加完備。計算機的特點.運算速度快.計算精確度高.具有存儲和邏輯判斷能力.有自動控制能力擴散蔓延，最終侵入網絡中心和要害終端，使整個網絡系統(tǒng)癱瘓。⑷先機植入：這是采用“病毒芯片”手段實施攻擊的方式。將病毒固化在集成電路中，一旦需要，便可遙控激活。計算機病毒的種類：網絡病毒、郵件病毒、文件型病毒、宏病毒、引導型病毒、變體病毒、混合型病毒計算機病毒的主要危害病毒發(fā)作對計算機信息數(shù)據(jù)的直接破壞作用非法侵占磁盤空間，破壞信息數(shù)據(jù)搶占系統(tǒng)資源，影響計算機運行速度計算機病毒的預防牢固樹立預防為主的思想制定切實可行的預防管理措施采用技術手段預防病毒計算機病毒的清除人工清除病毒法自動清除病毒法職業(yè)道德與相關法規(guī)網絡的負面影響信息平安與法律預防計算機犯罪的平安防護措施四、本課小結.計算機病毒的特性.信息平安的相關法規(guī)五、布置作業(yè)書上P20一、4-85.采用二進制表示數(shù)據(jù)計算機的分類按工作原理分類電子數(shù)字計算機(采用數(shù)字技術，處理離散量)電子模擬計算機(采用模擬技術，處理連續(xù)量)按用途分類通用計算機專用計算機按功能分類巨型機(Supercomputer)小巨型機(Minisupercomputer)大型主機(Mainframe)小型機(Minicomputer)工作站(Workstation)個人計算機(PersonaIComputer)計算機的應用科學計算(數(shù)值計算)例如，人造衛(wèi)星軌跡的計算，房屋抗震強度的計算，火箭、宇宙飛船的研究設計都離不開計算機的精確計算。數(shù)據(jù)處理和信息管理目前計算機的信息管理應用已非常普遍，如人事管理、庫存管理、財務管理、圖書資料管理、商業(yè)數(shù)據(jù)交流、情報檢索、辦公自動化、車票預售、銀行存款取款等。自動控制目前計算機被廣泛用于操作復雜的鋼鐵企業(yè)、石油化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等生產中。還在國防和航空航天領域中起決定性作用，例如，無人駕駛飛機、導彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等飛行器的控制，都是靠計算機實現(xiàn)的。計算機輔助功能目前CAD技術已應于飛機設計、船舶設計、建筑設計、機械設計、大規(guī)模集成電路設計等。人工智能計算機通信與網絡應用計算機的開展趨勢巨型化微型化網絡化智能化多媒體化四、本課小結.計算機經歷的四代.如何將計算機分類。五、布置作業(yè)書上P20一、1-3一、組織教學二、復習提問.世界第一臺計算機的知識算機的主要應用三、新課教授信息與信息技術.1什么是信息信息數(shù)據(jù)：信息的符號化數(shù)據(jù)可以是文字、數(shù)字、圖像或聲音，是信息的具體表示形式，是信息的載體。信號：數(shù)據(jù)的電或光脈沖編碼，是各種實際通信系統(tǒng)中適合信道傳輸?shù)奈锢砹啃盘柨梢苑譃槟M信號（隨時間而連續(xù)變化的信號）和數(shù)字信號（在時間上的一種離散信號）。什么是信息技術信息技術是用于獲取信息、傳遞信息、處理并再生信息的一類技術。至今人類歷史上已經發(fā)生了4次信息技術革命。第1次信息革命是文字的使用。第2次信息革命是印刷術的創(chuàng)造。第3次信息革命是、廣播和電視的使用。第4次信息革命，這就是當今的電子計算機與通信相結合的信息技術?，F(xiàn)代信息技術是應用信息科學的原理和方法，有效地使用信息資源的技術體系,它以計算機技術、微電子技術和通信技術為特征。微電子技術是信息技術的基礎,集成電路芯片是微電子技術的結晶，是計算機的核心；通信技術的開展加快了信息傳遞的速度和廣度。計算機中信息的表示計算機中的信息均采用二進制表示O任何信息必須轉換成二進制編碼后才能由計算機進行處理、存儲和傳輸。二進制數(shù)一種進位數(shù)制，它具有以下兩個基本特性：(1)二進制數(shù)由0和1兩個不同的數(shù)字符號組成。(2)逢二進一。例如，二進制數(shù)110110可表示成1x25+1x24+0x23+1x22+1x21+0x20=32+16+4+2=54注：一般用()角標表示不同的進制數(shù)。例如，()2表示二進制數(shù)，()10表示十進制數(shù)。也可以在數(shù)字的后面，用特定的字母表示該數(shù)的進制。例如：B—二進制D—十進制0—八進制H—十六進制八進制數(shù)(1)八進制數(shù)由8個不同的數(shù)字符號0、1、2、3、4、5、6、7組成。(2)逢八進一。例如，(126)8=1X82+2X81+6X80=86十六進制數(shù)(1)十六進制數(shù)具有16個不同的數(shù)字符號0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,其中A、B、C、D、E、F分別表示10、11、12、13、14、150(2)逢十六進一。例如,(28F)16=2X162+8X161+FX160=655四位二進制數(shù)與其對應的十進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)對照表見書中表1-1o十進制整數(shù)轉成二進制整數(shù)“除2取余法”：把被轉換的十進制數(shù)反復地除以2,直到商為0,所得的余數(shù)(從最后得到的余數(shù)讀起)就是這個數(shù)的二進制表示。例如(214)10=(11010110)2二進制數(shù)轉成十進制數(shù)方法：將二進制數(shù)按權展開求和(10110011)2=1X27+0X26+1X25+1X24+0X23+0X22+1X21+1X20=128+32+16+2+1=179非十進制數(shù)轉換成十進制數(shù)的方法是，把各個非十進制數(shù)按權展開求和即可二進制數(shù)轉成八進制數(shù)方法：將二進制數(shù)從小數(shù)點開始，整數(shù)局部從右向左3位一組，小數(shù)局部從左各右3位一組，缺乏3位用0補足即可八進制數(shù)轉成二進制數(shù)方法：將每一位八進制數(shù)用相應的3位二進制數(shù)取代。二進制與十六進制數(shù)間轉換⑴二進制數(shù)轉成十六進制數(shù)方法：將二進制數(shù)從小數(shù)點開始，整數(shù)局部從右向左每4位一組，小數(shù)局部從左向右每4位一組，缺乏4位用0補足，每組對應一位十六制數(shù)。例如，101101)2=(AF47.B4)16(2)十六進制數(shù)轉成二進制數(shù)方法：每一位十六進制數(shù)用相應的4位二進制數(shù)取代。(3DA9.68)16=(001000)西文字符的編碼ASCII碼(主要用于微型機和小型機)即美國信息交換標準代碼。國際上通用的是7位版本，7位版本的ASCII碼有128個元素，只需用7個二進制位(27=128)表示，基中控制字符34個，阿拉伯數(shù)字10個，大小寫英文字母52個，各種標點符號和運算符號32個。例如,數(shù)字0的ASCII碼為48,大寫英文字母A的ASCII碼為65,空格的ASCII碼為32<oEBCDIC碼(主要用于IBM大型機)西文字符的另一種編碼，采用8位二進制表示，共有256種不同的編碼，可表示256個字符，在某些計算機中也常使用漢字編碼國標碼機內碼漢字的字形碼.1什么是信息化信息化就是工業(yè)社會向信息社會前進的過程，即加快信息高科技開展及其產業(yè)化,提高信息技術在經濟和社會各領域的推廣應用水平并推動經濟和社會開展的過程。信息化建設的主要內容包含三個層面和六個要素。三個層面信息基礎設施與信息資源的開發(fā)和建設信息技術與信息資源的應用信息產品制造業(yè)的不斷開展六個要素：信息基礎設施（信息高速公路）、信息資源、信息技術與應用、信息產業(yè)、信息化法規(guī)與信息科技人才2信息化推開工業(yè)化信息化和工業(yè)化是兩個具有本質差異又有一定聯(lián)系的概念，它們是兩個性質不同的社會開展過程。工業(yè)化的開展直接導致信息化的出現(xiàn)，信息化的開展必須借助于工業(yè)化的手段；同時，信息化主導著新時期工業(yè)化的方向，使工業(yè)朝著高效率、高附加值的方向開展。工業(yè)化是信息化的基礎，為信息化的開展提供物資、能源、資金、人才以及市場，而只有用信息化武裝起來的自主和完整的工業(yè)體系，才能為信息化提供堅實的物質基礎。信息化指標體系四、本課小結.不同進制之間的相互轉換計算.信息化與信息化社會綜述五、布置作業(yè)書上P20二-四一、組織教學二、復習提問次信息技術革命進制數(shù)轉成十進制數(shù)三、新課教授信息平安與相關法規(guī).1信息平安的概念信息平安有兩層含義：數(shù)據(jù)(信息)的平安數(shù)據(jù)平安是指保證計算機數(shù)據(jù)的機密性、完整性和可用性。信息系統(tǒng)的平安信息系統(tǒng)的平安是指信息基礎設施平安、信息資源平安和信息管理平安，它涉及計算機平安和網絡平安。計算機平安是指為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立和采取的平安保護，保護計算機硬件、軟件和數(shù)據(jù)不因偶然和惡意的原因而遭到破壞、更改和泄露。網絡平安就是網絡上的信息平安，是指網絡系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護，不會因偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運行，網絡服務不中斷。.2信息平安技術訪問控制(1)建立、健全平安管理制度和措施(2)限制對網絡系統(tǒng)的物理接觸(3)限制對信息的訪問(4)設置用戶權限數(shù)據(jù)加密加密是將原文信息進行偽裝處理，即使這些數(shù)據(jù)被竊聽，非法用戶得到的也只是一堆雜亂無章的垃圾數(shù)據(jù)。而合法用戶通過解密處理，將這些數(shù)據(jù)還原為有用信息。身份驗證數(shù)字簽名防火墻計算機病毒及防治計算機中毒的病癥屏幕顯示異?；虺霈F(xiàn)異常提示。這是有些病毒發(fā)作時的病癥。計算機執(zhí)行速度越來越慢。這是病毒在不斷傳播、復制，消耗系統(tǒng)資源所致。原來可以執(zhí)行的一些程序無故不能執(zhí)行了。病毒破壞致使這些程序無法正常運行。計算機系統(tǒng)出現(xiàn)異常死機。病毒感染計算機系統(tǒng)的一些重要文件，導致死機情況。文件夾中無故多了一些重復或奇怪的文件。例如Nimda病毒，它通過網絡傳播,在感染的計算機中會出現(xiàn)大量擴展名為“.eml”的文件硬盤指示燈無故閃亮，或突然出現(xiàn)壞塊和壞道，或不能開機。存儲空間異常減少。病毒在自我過程中，產生出大量垃圾文件，占據(jù)磁盤空間。網絡速度變慢或者出現(xiàn)一些莫名其妙的網絡連接。這說明系統(tǒng)已經感染了病毒或特洛伊木馬程序，它們正通過網絡向外傳播。電子郵箱中有來路不明的信件。這是電子郵件病毒的病癥。計算機病毒的特性：傳染性、破壞性、隱蔽性、潛伏性、可觸發(fā)性、攻擊的主動性、