7.1.5-硬盘的发展历程（教案）-《计算机组装与维修》同步教学（国防工业出版社）

教案 编号：PTzZ-30 流水号：766 （首页）共 4页 课程 《计算机组装与维修》 一体化 理论 章节（课题）及内容 硬盘的发展历程 班级日期 中职 2024.05 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解硬盘的基本原理和结构。 · 掌握硬盘的发展历程，包括各代硬盘的技术特点。 · 理解硬盘在计算机存储系统中的作用。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 硬盘的基本原理和结构。 2. 硬盘的发展历程及关键技术特点。 教学难点 1. 硬盘内部机械结构与工作原理的理解。 2. 硬盘技术发展趋势的把握。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 直观展示法：使用硬盘实物或模型，帮助学生直观理解硬盘的结构和工作原理。 2. 案例分析法：通过分析典型硬盘案例，让学生了解硬盘的发展历程和技术特点。 3. 分组讨论法：鼓励学生分组讨论，共同探究硬盘技术的发展趋势。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 播放一段关于硬盘发展的视频，激发学生的学习兴趣。 2. 提出问题：“你们知道硬盘是如何发展起来的吗？”引导学生思考并参与讨论。 2分钟 讲授新课 练习指导 硬盘（Hard Disk Drive，简称HDD）是计算机中用于长期存储数据的设备，它由多个盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等部分组成。 1. **磁头**：磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。它负责读取和写入数据。 2. **磁道**：当磁盘旋转时，磁头在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些轨迹就是磁道。 3. **扇区**：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区。每个扇区可以存放512个字节的信息。 4. **柱面**：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。 硬盘的读写原理遵循柱面、磁头、扇区的顺序。系统将文件存储到磁盘上时，首先存储第1磁道的第一磁头下的所有扇区，然后是同一柱面的下一磁头，以此类推，一个柱面存储满后就推进到下一个柱面，直到把文件内容全部写入磁盘。文件的记录在同一盘组上的存放应是先集中放在一个柱面上，然后再顺序存放在相邻的柱面上；对应同一柱面，则应该按盘面的次序顺序存放。总的来说，就是从上到下，然后从外到内。 以上信息仅供参考，如需了解更多关于硬盘的信息，请咨询专业技术人员。 硬盘的发展历程可以分为以下几个阶段： 1. **机械硬盘（HDD）**： - **1956年，IBM公司制造了世界上第一块硬盘：350RAMAC。** 这块硬盘由50个24英寸的盘片组成，重量达上百公斤，储存容量为5MB。它由磁盘存储单元、存取控制装置和一个小型空气压缩机组成，使用盖子组装，尺寸约为150厘米×170厘米×72厘米。 - **1963年，IBM推出了第一款可移动硬盘驱动器1311，它有六个14英寸盘片，容量为2.6MB。** - **1973年，IBM推出了3340或Winchester Direct Access Storage Technology（温彻斯特直接访问存储技术）。** 这是一款更小、更轻的硬盘，具有更小、更轻的读/写头，可以更靠近磁盘表面，大概在百万分之18英寸厚的空气膜上。温彻斯特磁盘文件的低成本磁头滑块结构使得每个表面使用两个磁头成为可能，从而将行程长度减半。 2. **固态硬盘（SSD）**： - **20世纪90年代，固态硬盘开始出现。** SSD使用闪存颗粒来存储数据，没有机械运动部件，因此速度更快、耐用性更高、噪音更小。 - **21世纪初，SSD开始逐渐取代机械硬盘。** 随着技术的进步，SSD的容量和速度不断提高，逐渐成为主流的存储设备。 硬盘在计算机存储系统中的作用主要包括： - **存储操作系统、程序以及数据**：硬盘是计算机中用于存储操作系统、应用程序和用户数据的主要设备。 - **提供快速访问和写入数据的能力。** 硬盘的读写速度直接影响计算机的运行速度和性能。 - **长期存储数据**：硬盘具有较大的存储容量，可以长期保存数据，方便用户随时访问。 总之，硬盘作为计算机的主要存储设备，经历了从机械硬盘到固态硬盘的发展，其容量、速度和耐用性都得到了显著提升。