計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章

第一單元計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已廣泛滲透到社會(huì)的每個(gè)領(lǐng)域。因此，全面了解計(jì)算機(jī)知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，具備一定的計(jì)算機(jī)操作技能，也成為各個(gè)行業(yè)高素質(zhì)人才的基本素質(zhì)要求之一。項(xiàng)目1了解機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)備的神奇功能讓人們嘆為觀止，它的實(shí)現(xiàn)技術(shù)更給以人神秘莫測的深?yuàn)W感覺。所以，面了解計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，揭開計(jì)算機(jī)的神秘面紗，既是深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)、技能的需要，也是克服消極情緒提高學(xué)習(xí)自信心的要求。項(xiàng)目要求：了解計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢(shì)。了解計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)工作與生活中的應(yīng)用。了解數(shù)據(jù)與信息概念，理解數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的處理過程。任務(wù)1認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)與人類社會(huì)的關(guān)系計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)不僅改變了人們的生活、工作方式，也加快了社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的全面普及，使人類社會(huì)邁進(jìn)了信息時(shí)代。任務(wù)說明計(jì)算機(jī)發(fā)展經(jīng)歷了怎樣的曲折？計(jì)算機(jī)在哪些領(lǐng)域影響著人類的生活、未來的計(jì)算機(jī)又會(huì)給人類帶來哪些驚奇，種種問題容易引起人們的好奇，而了解這些問題的答案更能激起學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的熱情。只有了解計(jì)算機(jī)與人類社會(huì)密不可分的關(guān)系，才能更加明白學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的重要性。幫助學(xué)習(xí)者全面了解計(jì)算機(jī)與人類社會(huì)的密切關(guān)系，需要從計(jì)算機(jī)技術(shù)的演變開始。計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展是社會(huì)進(jìn)步的表現(xiàn)，也是社會(huì)應(yīng)用需求的直接影響。只有深入了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，才能更好地理解計(jì)算機(jī)在人類社會(huì)中的作用，有效地利用計(jì)算機(jī)技術(shù)造福人類社會(huì)。因此，完成學(xué)習(xí)任務(wù)涉及以下內(nèi)容：（1）教師引導(dǎo)學(xué)生融入學(xué)習(xí)場景、講解計(jì)算機(jī)發(fā)展中的趣事、有效地掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。（2）學(xué)生查閱、研讀學(xué)習(xí)資料。（3）師生討論資料研讀中遇到的問題、交流對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的認(rèn)識(shí)?；顒?dòng)步驟：1、教師講解計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用過程發(fā)生的有關(guān)事件2、學(xué)生查閱與計(jì)算機(jī)應(yīng)用、發(fā)展有關(guān)的資料并獲得相應(yīng)成果3、分組討論、思考以下問題（1）計(jì)算機(jī)是計(jì)算的機(jī)器，為什么它會(huì)延伸出那么多種應(yīng)用？（2）網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)對(duì)人類社會(huì)的影響主要表現(xiàn)在哪些方面？（3）未來的計(jì)算機(jī)可能發(fā)生哪些變化？任務(wù)知識(shí)1、計(jì)算機(jī)的起源和發(fā)展人類很早就希望借助工具進(jìn)行計(jì)數(shù)和計(jì)算。古代中國人發(fā)明的算籌是世界上最早的計(jì)算工具，后來中國人發(fā)明了更為方便的計(jì)算工具一一算盤。英國數(shù)學(xué)家巴貝奇也在19世紀(jì)中期提出了通用數(shù)字計(jì)算機(jī)的基本設(shè)計(jì)思想。所以，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是從古老的計(jì)算工具逐步發(fā)展而來的。真正意義上的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是于1946年2月在美國賓夕法尼亞大學(xué)正式運(yùn)行的ENIAC。ENIAC使用了17468個(gè)電子管，耗電174KW，占地170m2，重達(dá)30t，這樣一個(gè)龐然大物開啟了人類第三次產(chǎn)業(yè)革命，具有劃時(shí)代的偉大意義。自第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了5次更新?lián)Q代，計(jì)算機(jī)的換代標(biāo)志主要是構(gòu)成硬件系統(tǒng)的器件變化和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化。第一代計(jì)算機(jī)（1945—1954年）：硬件由電子管和繼電器存儲(chǔ)器構(gòu)成，軟件采用機(jī)器語言或匯編語言。第二代計(jì)算機(jī)（1955—1964年）：硬件由分立式晶體三極管、二極管和鐵氧體的磁芯構(gòu)成，軟件采用有編譯程序的高級(jí)語言、子程序庫、批處理監(jiān)控程序。第三代計(jì)算機(jī)（1965—1974年）：硬件由小規(guī)?；蛑幸?guī)模集成電路構(gòu)成，軟件采用多道程序設(shè)計(jì)和分時(shí)操作系統(tǒng)。第四代計(jì)算機(jī)（1974—1991年）：硬件由大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器構(gòu)成，軟件采用并行多處理操作系統(tǒng)、專用語言和編譯器。第五代計(jì)算機(jī)（1991年至今）：超大規(guī)模集成電路制造工藝更加完善，使處理機(jī)和存儲(chǔ)芯片的速度和密度更高，而軟件的智能性、功能性也更強(qiáng)。2、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的社會(huì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)良好的通用性使其廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，成為人類的重要幫手，計(jì)算機(jī)的各種社會(huì)應(yīng)用可以歸納為以下幾個(gè)方面。（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）。發(fā)明計(jì)算機(jī)就是為了解決科學(xué)技術(shù)研究和工程應(yīng)用中的大量數(shù)值計(jì)算問題，如利用計(jì)算機(jī)高速度、高精度的運(yùn)算能力，完成氣象預(yù)報(bào)、火箭發(fā)射、地震預(yù)測、工程設(shè)計(jì)等龐大復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。因此，科學(xué)計(jì)算是計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。（2）數(shù)據(jù)處理（信息管理）。數(shù)據(jù)處理泛指非科學(xué)工程方面的所有數(shù)據(jù)計(jì)算、管理、查詢和統(tǒng)計(jì)等。利用計(jì)算機(jī)信息存儲(chǔ)容量大、存取速度快等特點(diǎn)，采集、管理、分析、處理大量數(shù)據(jù)并產(chǎn)生新的信息，是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要形式。（3）計(jì)算機(jī)輔助工程。計(jì)算機(jī)輔助工程可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測試過程的自動(dòng)化水平、降低成本、縮短生產(chǎn)的周期、改善工作環(huán)境、提高產(chǎn)品質(zhì)量、獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。常見的形式有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助測試等。（4）過程控制（實(shí)時(shí)控制）。過程控制是利用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)程控制，不僅可以大大提高控制的自動(dòng)化水平，而且可以提高控制的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，從而改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率。因此，計(jì)算機(jī)過程控制已在機(jī)械、冶金、石油、化工、紡織、水電、航天等部門得到廣泛的應(yīng)用。（5）人工智能。人工智能是計(jì)算機(jī)模擬人類的智能活動(dòng)，如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、和圖像識(shí)別等，它可以進(jìn)一步延伸人類的活動(dòng)，拓展計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境。（6）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，不僅解決了一個(gè)單位或地區(qū)、一個(gè)國家中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信問題，而且可以實(shí)現(xiàn)軟、硬件共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是未來計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主要方向。3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)技術(shù)是發(fā)展最快的科學(xué)技術(shù)之一，為了符合計(jì)算機(jī)應(yīng)用的社會(huì)需求，未來計(jì)算機(jī)方面發(fā)展。（1）巨型化。數(shù)據(jù)量劇增必然要求生產(chǎn)與之適應(yīng)的高速度、高精度、大存儲(chǔ)量的超級(jí)計(jì)產(chǎn)巨型機(jī)既是國家實(shí)力的象征，更是軍事和尖端科技領(lǐng)域的需要。（2）微型化。計(jì)算機(jī)只有向體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格低的方向發(fā)展，才能適應(yīng)更多的應(yīng)用足社會(huì)大眾方便使用計(jì)算機(jī)的基本需求。（3）網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)資源共享的基礎(chǔ)，也是信息化社會(huì)的基本特征，計(jì)算將改變?nèi)藗兊纳罟ぷ鞣绞?，促進(jìn)人類社會(huì)的更大進(jìn)步。（4）智能化。讓計(jì)算機(jī)更多地?cái)[脫機(jī)械模式、更好地模擬人的各種行為是利用計(jì)算機(jī)的，人們正在不斷地探索各種人工智能技術(shù)，期望計(jì)算機(jī)能更好地為人類服務(wù)。任務(wù)2理解數(shù)據(jù)、信息和數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象，計(jì)算機(jī)是處理數(shù)據(jù)的工具，繁雜的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)加工處理后出更加直觀或準(zhǔn)確的信息。任務(wù)說明數(shù)據(jù)、信息的概念，認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)處理信息的過程是了解計(jì)算機(jī)工作的基礎(chǔ)，更是以后有效地使用計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)，只有全面理解計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象和處理數(shù)據(jù)的一般過程，才能真正把握利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的工作效率。所以，相關(guān)知識(shí)也是需要認(rèn)真學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。了解數(shù)據(jù)、信息的含義是基礎(chǔ)。從數(shù)據(jù)中獲取有用信息是使用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的根本目的。因此，理解計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的任務(wù)可以從了解數(shù)據(jù)和信息的概念開始，先弄懂計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境提到的“數(shù)據(jù)”、“信息”含義，然后再了解計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的全過程。活動(dòng)步驟1、教師講解數(shù)據(jù)、信息和計(jì)算機(jī)處理的相關(guān)概念2、學(xué)生查閱與數(shù)據(jù)、信息和計(jì)算機(jī)處理有關(guān)的資料并獲得相應(yīng)成果3、分組討論、思考一下問題數(shù)據(jù)是否都包含信息？為什么？為什么有多種關(guān)于數(shù)據(jù)和信息的定義？人在計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的過程中起什么作用？1、數(shù)據(jù)和信息的概念數(shù)據(jù)是對(duì)事物描述的符號(hào)，而其中的含義稱為信息。用自然語言描述世間萬物很直接，但有時(shí)會(huì)很煩瑣，也不便于形式化描述，因此，人們常常只抽取某些感興趣的事物特征或?qū)傩宰鳛槭挛锏拿枋?。例如，?duì)于某中職學(xué)校學(xué)生可以如此描述：劉明祥，20130186,男，1998，河南，電子商務(wù)專業(yè)，2013。對(duì)這樣的記錄，一般人可能不解其意，但是知道其含義的人可以從中得知“劉明祥是電子商務(wù)專業(yè)學(xué)生，學(xué)號(hào)為20130186，于1998年出生，是河南人”。數(shù)據(jù)有一定的格式，這些格式的規(guī)定是數(shù)據(jù)的語法，而數(shù)據(jù)的含義是數(shù)據(jù)的語義，從數(shù)據(jù)所獲得的有意義的內(nèi)容稱為信息。因此，數(shù)據(jù)是信息存在的一種形式，只有通過解釋或處理才能成為有用的信息。2、數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理過程計(jì)算機(jī)是按照人們的基本需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，以形成滿足應(yīng)用需要的信息，因此，計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的過程也是人機(jī)共同對(duì)數(shù)據(jù)的加工過程。利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)可以分解成以下過程。收集、整理數(shù)據(jù)。制定數(shù)據(jù)處理規(guī)則。將待處理的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。.計(jì)算機(jī)按規(guī)則處理數(shù)據(jù)。輸出處理后的數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)中提取信息。項(xiàng)目考核項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)的具體內(nèi)容分為合作學(xué)習(xí)和知識(shí)、技能兩個(gè)部分，考核評(píng)價(jià)量化標(biāo)準(zhǔn)由教師根據(jù)實(shí)際教學(xué)組織情況而定。項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)完成后，可以根據(jù)考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)和教師點(diǎn)評(píng)，形成個(gè)人和學(xué)習(xí)小組任務(wù)完成情況總體評(píng)價(jià)。本項(xiàng)目具體考核內(nèi)容和考核評(píng)價(jià)參考標(biāo)準(zhǔn)如下。1、合作學(xué)習(xí)考核內(nèi)容學(xué)習(xí)小組成員分工協(xié)作的情況。信息獲取和共享的程度。資料研讀、分析討論的情況。學(xué)習(xí)成果的完整、正確性情況。2、知識(shí)考核內(nèi)容對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的理解對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的理解對(duì)數(shù)據(jù)、信息的理解對(duì)計(jì)算機(jī)處理過程各環(huán)節(jié)的理解。項(xiàng)目2、認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)家族是包括巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)的一個(gè)龐大體系，不同類型的計(jì)算機(jī)在規(guī)模、性能、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等方面存在很大的差異，但基本體系結(jié)構(gòu)相近。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。項(xiàng)目目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)的組成及作用。了解計(jì)算機(jī)主要部件及其作用。會(huì)利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位區(qū)分存儲(chǔ)空間大小。了解計(jì)算機(jī)主要