计算机发展及应用领域
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电子计算机是在二次世界大战弥漫的硝烟中开始研制的。当时为了给美国军械试验提供准确而及时的弹道火力表,迫切需要有一种高速的计算工具。因此在美国军方的大力支持下,世界上第一台电子计算机ENIAC于1943年开始研制。参加研制工作由宾夕法尼亚大学开展。在研制中期,著名数学家冯·诺依曼加入行列。
历时两年多,ENIAC研制成功。1945年春天,ENIAC首次试运行成功。1946年2月10日,美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学莫尔学院联合向世界宣布ENIAC的诞生,从此揭开了电子计算机发展和应用的序幕。
2、世界上第一台计算机:
ENIAC来是不折不扣的庞然大物说吧,它采用电子管作为基本电子元件。用了多少个呢?足足有18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大!这样ENIAC就有了8英尺高(约2.44米)、3英尺宽(约0.肌米)、100英尺长(约用.48米)的身躯,体积有研立方米,重达30吨,耗电140千瓦。它每秒能进行5000次加法运算(据测算,人最快的运算速度每秒仅 5次加法运算),每秒即次乘法运算。它还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。原来需要20多分钟时间才能计算出来的一条弹道,现在只要短短的30秒!这可一下子缓解了当时极为严重的计算速度大大落后于实际要求的局面。
电脑,也称为电子计算机或计算机。自从1946年世界上第一台计算机问世以来,已被广泛地应用于科学计算、工程设计、数据处理等方面。
二、讲授新课:
1、计算机的发展背景:
计算机(computer)的原来意义是“计算器”,也就是说,人类会发明计算机,最初的目的是帮助处理复杂的数字运算。早在十七世纪法国大思想家帕斯卡为了协助父亲,利用齿轮原理,发明了第一台可以执行加减运算计算器。后来,德国数学家莱布尼兹加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。之后虽然在计算器的功能上多所改良与精进,但是,真正的电动计算器,却还没有出现。
第三代——集成电路计算机(1965~1971):60年代初期,美国的诺伊斯发明了集成电路,引发了电路设计革命。随后,集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。第三代计算机用集成电路作为逻辑元件,使用范围更广,尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统:操作系统、编译系统和应用程序,总称为软件。
wenku.baidu.com课题
1.1 计算机发展及应用领域
第1教时
教学
要求
1、使学生了解计算机的发展背景,熟悉IT历史人物
2、了解计算机发展历史,能熟记计算机的发展阶段
重点
难点
重点:计算机的发展历史
难点:计算机发展的几个阶段及其主要电子元件
一、课程导入:
电脑是20世纪最伟大的发明之一,它的普及和迅速发展对人类传统的生活方式、工作方式、社会经济结构及教育模式产生了及其深刻的影响。利用计算机进行信息处理已经成为现代人的素质中必须具备的组成部分,它与阅读、写作等基本技术一起,已经成为衡量一个文化水平高低的标志之一。
第一代——电子管计算机(1946~1958):第一代计算机采用电子管作为电子元件,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,主要用于军事和科学计算方面。
第二代——晶体管计算机(1958~1964):1947年,肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶体管,比电子管功耗少、体积小、质量轻、工作电压低、工作可靠性好,使计算机体积大大缩小吗,运算速度提高了近百倍。第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管,内存储器主要采用磁芯,外存储器主要采用磁盘,输入和输出方面有了很大的改进,价格大幅度下降。主用应用于数据处理。
但即使在当时看来,ENIAC也是有不少缺点的:除了体积大,耗电多以外,由于机器运行产生的高热量使电子管很容易损坏。一旦有一个电子管损坏,整台机器就不能正常运转,于是就得先从这1.8万多个电子管中找出那个损坏的,再换上新的,别提有多么麻烦了。所以科学家就在想方设法改进计算机。
3、电脑的发展历程:
计算机从20世纪40年代诞生至今,已有50多年了。随着数字科技的革新,计算机差不多每10年就更新换代一次。
4、IT历史人物介绍
阿兰·图灵——“人工智能之父”。1937年提出思考实验原理计算机(图灵机)的概念,这种“万能计算机”就是现代通用计算机的模型。1950年设计了著名的图灵测验,通过回答来测试计算机是否具有同人相等的智力,这一思考至今仍是计算机界探讨的核心问题之一。
冯·诺依曼——“计算机之父”。建立了现代计算机设计的一般逻辑理论,提出了存储程序式的电子计算机方案,奠定了现代计算机体系结构的根基。
第四代——大规模集成电路计算机(1971~今):1971年发布INTEL4004,是微处理器(CPU)的开端,也是大规模集成电路发展的一大成果。INTEL4004用大规模集成电路把运算器和控制器做在一块芯片上,虽然字长只有4位、且功能很弱,但它是第四代计算机在微型机方面的先锋。此后,个人电脑(PC)不断更新换代,日益风靡世界(图3-1、图3-2)。第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器,使计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。
德福雷斯特——“电子管之父”。
肖克利——“晶体管之父”。
诺伊斯——“集成电路之父、英特尔共同创始人”。
三、课堂小结:
1、第一台计算机的有关资料;
2、计算机发展各阶段的逻辑元件。
四、作业:同步练上相应简答题
课
后
小
结
历时两年多,ENIAC研制成功。1945年春天,ENIAC首次试运行成功。1946年2月10日,美国陆军军械部和宾夕法尼亚大学莫尔学院联合向世界宣布ENIAC的诞生,从此揭开了电子计算机发展和应用的序幕。
2、世界上第一台计算机:
ENIAC来是不折不扣的庞然大物说吧,它采用电子管作为基本电子元件。用了多少个呢?足足有18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大!这样ENIAC就有了8英尺高(约2.44米)、3英尺宽(约0.肌米)、100英尺长(约用.48米)的身躯,体积有研立方米,重达30吨,耗电140千瓦。它每秒能进行5000次加法运算(据测算,人最快的运算速度每秒仅 5次加法运算),每秒即次乘法运算。它还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。原来需要20多分钟时间才能计算出来的一条弹道,现在只要短短的30秒!这可一下子缓解了当时极为严重的计算速度大大落后于实际要求的局面。
电脑,也称为电子计算机或计算机。自从1946年世界上第一台计算机问世以来,已被广泛地应用于科学计算、工程设计、数据处理等方面。
二、讲授新课:
1、计算机的发展背景:
计算机(computer)的原来意义是“计算器”,也就是说,人类会发明计算机,最初的目的是帮助处理复杂的数字运算。早在十七世纪法国大思想家帕斯卡为了协助父亲,利用齿轮原理,发明了第一台可以执行加减运算计算器。后来,德国数学家莱布尼兹加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。之后虽然在计算器的功能上多所改良与精进,但是,真正的电动计算器,却还没有出现。
第三代——集成电路计算机(1965~1971):60年代初期,美国的诺伊斯发明了集成电路,引发了电路设计革命。随后,集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。第三代计算机用集成电路作为逻辑元件,使用范围更广,尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统:操作系统、编译系统和应用程序,总称为软件。
wenku.baidu.com课题
1.1 计算机发展及应用领域
第1教时
教学
要求
1、使学生了解计算机的发展背景,熟悉IT历史人物
2、了解计算机发展历史,能熟记计算机的发展阶段
重点
难点
重点:计算机的发展历史
难点:计算机发展的几个阶段及其主要电子元件
一、课程导入:
电脑是20世纪最伟大的发明之一,它的普及和迅速发展对人类传统的生活方式、工作方式、社会经济结构及教育模式产生了及其深刻的影响。利用计算机进行信息处理已经成为现代人的素质中必须具备的组成部分,它与阅读、写作等基本技术一起,已经成为衡量一个文化水平高低的标志之一。
第一代——电子管计算机(1946~1958):第一代计算机采用电子管作为电子元件,因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段,计算机软件尚处于初始发展期,主要用于军事和科学计算方面。
第二代——晶体管计算机(1958~1964):1947年,肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶体管,比电子管功耗少、体积小、质量轻、工作电压低、工作可靠性好,使计算机体积大大缩小吗,运算速度提高了近百倍。第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管,内存储器主要采用磁芯,外存储器主要采用磁盘,输入和输出方面有了很大的改进,价格大幅度下降。主用应用于数据处理。
但即使在当时看来,ENIAC也是有不少缺点的:除了体积大,耗电多以外,由于机器运行产生的高热量使电子管很容易损坏。一旦有一个电子管损坏,整台机器就不能正常运转,于是就得先从这1.8万多个电子管中找出那个损坏的,再换上新的,别提有多么麻烦了。所以科学家就在想方设法改进计算机。
3、电脑的发展历程:
计算机从20世纪40年代诞生至今,已有50多年了。随着数字科技的革新,计算机差不多每10年就更新换代一次。
4、IT历史人物介绍
阿兰·图灵——“人工智能之父”。1937年提出思考实验原理计算机(图灵机)的概念,这种“万能计算机”就是现代通用计算机的模型。1950年设计了著名的图灵测验,通过回答来测试计算机是否具有同人相等的智力,这一思考至今仍是计算机界探讨的核心问题之一。
冯·诺依曼——“计算机之父”。建立了现代计算机设计的一般逻辑理论,提出了存储程序式的电子计算机方案,奠定了现代计算机体系结构的根基。
第四代——大规模集成电路计算机(1971~今):1971年发布INTEL4004,是微处理器(CPU)的开端,也是大规模集成电路发展的一大成果。INTEL4004用大规模集成电路把运算器和控制器做在一块芯片上,虽然字长只有4位、且功能很弱,但它是第四代计算机在微型机方面的先锋。此后,个人电脑(PC)不断更新换代,日益风靡世界(图3-1、图3-2)。第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器,使计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。
德福雷斯特——“电子管之父”。
肖克利——“晶体管之父”。
诺伊斯——“集成电路之父、英特尔共同创始人”。
三、课堂小结:
1、第一台计算机的有关资料;
2、计算机发展各阶段的逻辑元件。
四、作业:同步练上相应简答题
课
后
小
结