第一单元 第一节 计算机概述（课件）-《中职计算机高级教程》（浙江大学出版社）同步精品课堂

1.1计算机概述 中职计算机高级教程 同步精品课堂 浙江大学出版社 任务一 电子计算机和微型计算机的发展 任务二 计算机的特点及性能指标 任务三 计算机的应用及分类 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、了解计算机的发展历程 2、理解计算机的特点和性能指标 3、掌握计算机的应用和分类 教学重难点 二 教学重点： 1、计算机的发展阶段、特点、性能指标 2、计算机的应用和分类 教学难点： 理解计算机性能指标的实际意义 导入新课 三 思考问题： 计算机自出现以来发展迅速，你是否了解计算机的历史，最早的计算机是什么样子的，计算机从之前到现在有了哪些方面的变化？ 任务一 电子计算机和微型计算机的发展 新知讲授 四 自1946年第一台通用计算机诞生以来，计算机技术在不断发展，根据物理器件的发展，一般将电子计算机的发展分为如下4个阶段： 发展阶段 起讫年份 物理器件 特点 软件 应用范围 第一代电子管计算机 1946-1957 电子管 体积大、功耗大、速度慢、维护困难、造价高 机器语言、汇编语言 科学计算 第二代晶体管计算机 1957-1964 晶体管 体积小、功耗低、速度快、性能稳定 高级语言 数据处理、事务处理、工业控制 第三代集成电路计算机 1964-1970 中小规模集成电路 体积更小、兼容性好、成本低 操作系统 广泛运用 第四代大规模集成电路计算机 1971至今 大规模超大规模集成电路 并行处理系统、分布式计算机系统、计算机网络 数据库系统、软件工程系统化 得到普及 新知讲授 四 第一代电子管计算机（1946-1957） 电子器件 电子管 运算速度：几千至几万（次/秒） 内存：几KB 特点 体积庞大，功耗大，运算速度低，可靠性差，维护困难，造价高 （大、容易坏、贵、慢） 比如：埃尼阿克用了1.8万只电子管，占地170m*2，重31t，耗电150kW。电子管很容易坏，维护时得从诸多电子管中找到坏了的那一只来更换。 软件 机器语言和汇编语言 应用范围 科学计算 新知讲授 四 第二代晶体管计算机（1957-1964） 电子器件 晶体管 运算速度：几十万（次/秒） 特点 体积小、速度快、功耗低、性能稳定 软件 高级语言（如FORTRAN、COBOL、ALGOL）等 应用范围 数据处理、事务处理、工业控制 新知讲授 四 第三代集成电路计算机（1964-1970） 电子器件 中、小规模集成电路 运算速度：几十万到几百万（次/秒） 特点 体积更小、兼容性更好、成本更低 软件 高级程序设计语言、操作系统逐步完善，出现系列化计算机（如IBM-360计算机系列） 应用范围 广泛应用在各个领域 新知讲授 四 第四代大规模集成电路计算机（1971年至今） 电子器件 大、超大规模集成电路 运算速度：上千万至上亿（次/秒） 特点 并行处理系统、分布式计算机系统、计算机网络等 软件 数据库系统、软件工程标准化系统 应用范围 普及各行各业、各家各户 新知讲授 四 以下是各个主流微处理器公司和相关产品： 公司 产品 国家 Intel(英特尔） Pentium（奔腾）、Core （酷睿）、Celeron（赛扬） 美国 AMD（美国超威半导体公司） Athlon（速龙）、Turion（炫龙）、Sempron（闪龙）、Phenom（羿龙）、（皓龙） 美国 IBM（IT公司-国际商业机器公司） Power 美国 Motorola IS1500 美国 ARM ARM7 系列、ARM9 系列、ARM9E 系列、ARM10E 系列、SecurCore 系列 英国 完成时间轴的绘制 新知讲授 四 根据所学的知识，用时间坐标轴的形式将第一代到第四代以及正在研制的第五代计算机、第一台微处理器芯片、第一台个人PC等的相关信息在时间轴上表示出来。 小组讨论并完成绘制。 完成时间轴的绘制任务： 任务二 计算机的特点及性能指标 新知讲授 四 1、计算机的特点： ①、高速、精准的运算能力 （算得快） ②、准确的逻辑判断能力 （判得准） ③、强大的存储能力 （存得多） ④、自动运行的能力 （自动化） ⑤、网络和通信功能 （能共享） 新知讲授 四 2、计算机的性能指标： 计算机的性能指标是评估、优化和选择计算机系统的重要依据，直接影响系统效率和用户体验，主要性能指标有字长、主频、运算速度、内存储器容量和存取周期等。此外，外存储器容量，计算机的可靠性、维护性、平均无故障时间和性能价格比也都是计算机的技术指标。 新知讲授 四 字长 指计算机能够直接处理二进制数的位数 字长直接反映了（标志着）一台计算机的计算精度 单位：位（b） 新知讲授 四 主频 指计算机的时钟频率 主频很大程度上决定了计算机的运行速度 单位：吉赫兹（GHz） 新知讲授 四 运算速度 指每秒执行的指令数（平均速度） 平均速度用加权平均法来求得 单位：每秒百万条指令（MIPS） 新知讲授 四 内存储器容量 指内存储器中能存储信息的最大数量 1TB =1024GB =1024×1024MB =1024×1024×1024KB =1024×1024×1024×1024B 单位：字节（Byte，简称为B） 新知讲授 四 存取周期 连续启动两次独立的读或写操作所需的最短时间 存取周期越短，存取速度越快 单位：纳秒（ns） 新知讲授 四 任务三 计算机的应用及分类 新知讲授 四 思考问题： 1、平时通常使用计算机做哪些事情？ 2、在公共场合中，你见过哪些计算机应用的例子？ 新知讲授 四 计算机的应用已渗透到各行各业，主要有以下7个方面： ①科学计算（数值计算） ②数据处理（信息处理） ③过程控制（实时控制） ④计算机辅助系统 ⑤人工智能（AI） ⑥网络与通信 ⑦多媒体应用 新知讲授 四 1、科学计算（数值计算） 科学计算是指利用计算机高速度、高精度的运算解决人工难以完成或无法解决的复杂的计算问题。是计算机的传统应用领域，也是重要应用领域之一。 举例：卫星轨迹的计算、大规模天气预报，天文学、量子化学、空气动力学、核物理学 特点：（1）计算量大； （2）数值变化范围广； 新知讲授 四 2、数据处理（信息处理） 数据处理是指对原始数据进行收集、存储、分类、加工、输出等处理过程，最终形成有用的信息。是目前计算机应用的主要领域。 举例：办公自动化(OA)、企业管理、事务管理和情报检索 新知讲授 四 3、过程控制（实时控制） 过程控制是指计算机及时采集数据，将数据处理后，按最佳值迅速地对控制对象进行控制，提高了控制的自动化水平。 举例：数控机床，航天飞机升天，工厂中的生产流水线 新知讲授 四 4、计算机辅助系统 包括计算机辅助教育CBE、计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试CAT、计算机管理CMI等 新知讲授 四 5、人工智能（AI） 人工智能是指计算机模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过程，是计算机应用研究的前沿科学。 举例：机器人、定理证明、模式识别和专家系统 目前流行的AI应用：deepseek、豆包、ChatGPT、自动驾驶、智能家居、人脸识别、AI绘画等 新知讲授 四 6、网络与通信 网络与通信自20世纪60年代诞生，20世纪90年代以来飞速发展，由计算机技术和现代通信技术支持，已渗透到人们生活和工作的每一个角落。 举例：视频通话、网页浏览、远程教育与在线学习等 新知讲授 四 7、多媒体应用 多媒体应用集文字、声音、图像、视频、通信等多项技术于一体，采用计算机的数字记录和传输传送方式，对各种媒体进行处理。 举例：数字绘画、动画制作、交互式学习软件等 2.(1)按综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机，小型机和微型机五类。 (2)按信息处理方式，可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机三类。 (4)按字长，可分为8位、16位、32位和64位计算机。 新知讲授 四 不同计算机有不同的性能指标和用途，计算机按下面四个方面可以划分为以下几种： ①按综合性能指标：巨型机、大型机、中型机，小型机、微型机。 2.(1)按综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机，小型机和微型机五类。 (2)按信息处理方式，可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机三类。 (4)按字长，可分为8位、16位、32位和64位计算机。 新知讲授 四 不同计算机有不同的性能指标和用途，计算机按下面四个方面可以划分为以下几种： ②按信息处理方式：数字计算机、模拟计算机、混合计算机 2.(1)按综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机，小型机和微型机五类。 (2)按信息处理方式，可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机三类。 (4)按字长，可分为8位、16位、32位和64位计算机。 新知讲授 四 不同计算机有不同的性能指标和用途，计算机按下面四个方面可以划分为以下几种： ③按用途：通用计算机、专用计算机 ④按字长：8位、16位、32位、64位 师生互动 五 1、计算机的发展趋势是什么样子的。 2、计算机存取周期与访问时间的区别。 3、人工智能的应用举例。 答案： 1、性能巨型化、体积微型化、网络化、智能化、多媒体化的发展趋势 2、存储周期是连续启动两次独立的“读”或“写”操作所需的最短时间；访问时间是一次“读”或“写”操作所需的最短时间。 3、AI绘图、人脸识别、车牌识别、AI医疗、自动驾驶等 随堂练习 六 1 、第____代计算机在软件方面发展了数据库系统、软件工程标准化系统等，应用软件已成为现代工业的一部分。 A.一 B.二 C.三 D.四 答案：D 解析：第四代电子计算机在软件方面发展了数据库系统、软件工程标准化系统等，应用软件已成为现代工业的一部分。 随堂练习 六 2 、第一代电子计算机内存容量是____ A.几KB B.几十KB C.几百KB D.几千KB 答案：A 解析：第一代电子计算机的内存为几千字节，也就是几千B，1KB=1024B，因此为几KB 随堂练习 六 3 、下列属于电子管计算机的特点的是_____（此题为多选题） A.体积庞大 B.功耗大 C.运算速度低 D.可靠性高、可维护性差 答案：ABC 解析：D选项中的可靠性高错误，电子管计算机的⑤体积庞大，功耗大，运算速度低，可靠性差且维护困难，造价很高 随堂练习 六 4 、(是非选择题)第三代电子计算机的应用领域得到了普及，已进入各行各业，并且走进千家万户。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：第四代电子计算机的应用领域得到了普及，已进入各行各业，并且走进千家万户。 随堂练习 六 5 、操作运算是根据人们事先编制的程序自动控制进行工作的，不需要人工干预，这体现了计算机_____的特点。 A.高速、精准的运算能力 B.准确的逻辑判断能力 C.自动运行功能 D. 网络和通信功能 答案：C 解析：由“自动控制”、“无需人工干预”等关键词可判断，体现了计算机的自动运行功能。 随堂练习 六 6 、计算的性能指标中，____直接涉及计算机的功能、用途和应用范围与领域。 A.字长 B.主频 C.运算速度 D.存储空间 答案：A 解析：字长直接涉及计算机的功能、用途、应用范围与领域，标志着计算机的运算精度。 随堂练习 六 7、(是非选择题)计算机辅助系统包括计算机辅助教学 CBE、计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造 CAM、计算机辅助测试 CAT 等。（ ) A.正确 B.错误 答案：B 解析：计算机辅助教学为CAI 随堂练习 六 8、运算速度用每秒能执行多少条指令来表示，即中央处理器在每秒内所能完成 数目的 。 答案：基本指令 平均速度 解析：运算速度用每秒能执行多少条指令来表示，即中央处理器在每秒内所能完成基本指令数目的平均速度。 随堂练习 六 9、人工智能 AI(Artificial Intelligence)一般是指模拟人脑进行 和采取决策的思维过程。 答案：演绎推理 解析：人工智能 AI(Artificial Intelligence)一般是指模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过程。 课堂小结 七 谢谢 $$