微机公开课教案

一、导入课题：

大家都知道和了解计算机，它在各个领域中的应用汇集了人类的智慧和文明，计算机(computer)又称电脑，是一种既能自动、高速地进行大量计算，又能高效地实施信息处理的电子机器。电子计算机的出现和发展，是20世纪科学技术的卓越成就之一。它本身是科技发展的结果，反过来又促进了社会生产力的发展，极大地改变着我们时代的面貌，使社会进入到社会知识经济时代。

二、新课：

电子计算机的发展与应用

<一>电子计算机的发展

1、电子计算机的诞生：

20世纪初，商业资本进入计算器研制和生产领域。在国际商业机器公司（IBM）贝尔公司（BELL）的资助下，继电器式的计算机替代了机械式的计算器。出现了用插销排程序，用继电器进行运算，以及用卡片输入和存贮的计算机。20世纪40年代，无线电技术的发展，将电子技术与计算技术相结合，加之第二次世界大战急需快速准确计算弹道，在美国陆军部支持下。

1946年，美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数子计算机ENIAC，它由18000个电子管和1500个继电器组成，耗电150千瓦，重30吨，占地170平方米，每秒钟能完成5000次运算。尽管其体积大、耗电多、性能差、速度慢，但它标志着人类从此进入子电子计算机时代，具有划时代的意义。

在研制第一台电子计算机的过程中，美国匈牙利数学家冯诺依曼针对该机存在的问题，提出了一个通用的计算机方案----EDVAC方案。在这个方案中，提出了三个重要的思想：

（1）计算机至少由运算器、控制器、存储器、输入、输出设备五个基本功能部分组成。

（2）采用二进制数形式表示计算机的指令和数据。（3）将程序和数据放在存储器中，由程序控制计算机自动执行。

2、电子计算机的发展

从第一台计算机诞生到现在的短短50多年中，计算机技术的发展经历了大型机、微型机和网络三个阶段。根据计算机所采用的逻辑元件的不同，计算机通常划分为四个时代：

第一代：（1946--1957）以电子管为逻辑开关无件，使用范围从数值计算扩展到数据处理。（这种计算机的计算速度慢，体积大，功耗大，连续工作时间短，价格贵，使用难以普及，但形成了电子管计算机体系，确定了程序设计的基本方法，奠定了计算机发展的技术基础。）

第二代：（1958--1964）以半导体晶体管为逻辑开关元件，用于科学计算、数据处理、过程控制等。（在此期间，计算机的可靠性和速度得到提高，速度一般为几万次每秒到几十万次每秒，同时计算机的体积缩小、功耗降低，机器价格相对下降。工业控制机开始应用<指专用于生产过程控制的计算机器>）

第三代：（1965--1971）采用小、中规模集成电路作为逻辑开关元件，主要用于军事和科学研究领域的数值计算。（所谓集成电路，就是在一块半导体硅芯片上，制造由多个晶体管构成的逻辑门电路。）

第四代：（1972年到今）使用大规模和超大模规模集成电路为逻辑元件，应用于社会各个领域。（随着集成电路集成密度的急剧提高，1974年在一块硅芯片上集成出

1000个以上的门电路。随后，出现了在一块硅芯片上能集成出万个以上门电路的超大规模集成电路，导致了计算机制造工业的飞跃，如在一块芯片上，做出中央处理部件，例如I ntel8088，其功能早已超过了第一代庞大的电子管计算机）

<二>计算机的发展方向

未来的计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能化方向发展。

1、巨型机指运算速度更快、容量更大、功能更强的计算机。它主要用于天文、气象、宇航、核反应等科学研究领域。在内容上侧重于研制新型的高速器件和有利于发挥高速性的物理构件，在应用上侧重于强化计算机在尖端高新科技研究中的作。

2、微型机是大规模集成电路的产物。它利用大大规模集成电路技术，把计算机的控制器和运算器做在一个集成电路芯片上，构成中央处理器。英文缩写为CPU。以微处理器为核心，加上半导体存储器和一些接口芯片，就构成了微型计算机，简称微机。自1871年微型机问世以来，就以体积小、性能可靠、价格低、使用方便、功能日益增强等优点而迅速占领市场。

微型计算机通常以微处理器为标志来划分，它的型号和性能主要决定于其所采用的CPU。（看表1--1）

3、计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。所谓计算机网络是把独立的、分布于不同区域、不同型号的计算机用通信设备和通信线路互联起来，在网络操作系统和通信协议的支持下，实现计算机之间的数据通信和资源共享。

4、多媒体计算机能处理数字、文字、声音、图形、图像、音频和视频等形式的信息。可以将计算机、电视、音响、电话、数码相机等能集成一体，成为新型的多功

能电器，（要点：使计算机系统成为一个能实时交互处理，多种媒体信息的系统。）

5、计算机智能化是建立在控制论和现科学的基础上，能模拟人的感觉、思维和行为。不仅能根据人的指挥进行工作，，而且会看、听、说、想、做。它具有逻辑推理、学习与证明的能力，具有主动性和人脑的部分功能。

<三>电子计算机的主要应用

电子计算机在各个领域的应用可概括为以下几个方面：

1、数值计算：

电子计算机最突出的特点是高速和高精度，因而它最适用于科学计算。例如：人造卫星轨迹的计算，高层建筑的结构力学分析，水坝应力的计算等。

2、数据处理：

计算机除了能进行数值计算之外，还能对各种类型的数据（数字、字母、图形、图像、声音、动画、视频等）进行处理。因为人类在科学研究、生产实践、经济活动各领域以及日常生活中，都在处理大量的信息。这些信息只需作简单的算术运算和逻辑处理。

3、过程控制：

计算机加上感应检测设备后，就构成了自动控制系统。计算机应用于生产过程的自动控制系统中，如冶金、电子、机械等领域的自动化，需要精确而及时地作出反应，统称为计算机实时应用，生产过程中使用计算机控制能提高产品的产量和质量，提高生产率，改善劳动条件，节约原材料消耗，降低成本。

4、辅助系统：

利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫辅助系统。包括计算机辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM提高

产品合格率和生产效率）、辅助教学（CAI进行交互式课堂教学、批改作业、模拟考试等）、辅助测试（CAT）。

计算机辅助设计技术是设计人员借助计算机进行的一项专门技术，使用计算机来辅助设计，使设计过程走向半自动化和自动化，是计算机应用的一个重要方面，不仅可以缩短设计周期，降低生产成本，节省人力、物力，而且对于保证产品质量，提高合格率也有重要的作用。

5、其他应用：

①办公自动化：它指人们以计算机为主体，对公文

数据进行收集、分类、整理、加工、存储和传输。

②电子商务：消费者与企业或企业与企业之间通过

计算机网络进行的商业交易，主要包括网上广告、

订货、付款、客户服务以及市场调查等。

③人工智能：使计算机具有思维、学习、推理、自

我适应和积累经验等功能，甚至能给病人诊断、

开处方、证明定理、进行文字翻译，与人下棋等。

我们可以看出计算机的应用是非常广泛的。计算机不仅能替代人们的某些体力劳动，而且能替代脑力劳动的某些职能。凡是能归纳为算术运算的计算，或能严格规则化的工作，都可由计算机来做。

小结：

本节主要讲了电子计算机的发展概况、发展方向和主要应用，通过这三部分的学习使我们了解了计算机的发展过程以及在各方面的应用情况。

作业：

1、计算机的主要应用领域在哪些方面？

它有什么特点？