《计算机的发展与应用》（教育精品）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机的发展与应用,授课年级：高一级,授课教师：师永军,学 校：秦安县第三中学,了解计算机的产生和发展历史；,了解计算机的应用领域与功能。,教学目标：,了解计算机特点；,教学重难点：,难点：,计算机具体应用的不同领域。,重点：,发展过程中每一阶段的主要电子元件,一、人类早先的计算工具：,人类最初用手指计算，因为人有两只手，十个手指头。用手指头计算固然方便，但不能存储计算结果。于是人们用结绳记事来延长记忆能力。,到了春秋时到就出现了算筹。算筹是我国古代最早用来计数和计算的工具，一般是由十几厘米长的竹签制成，用它摆成不同的形式来表示不同的数。,欧洲直到,1,7,世纪才出现计算尺和机械式计算机。,一、人类早先的计算工具：,到了唐朝已经有了至今仍在使用的计算工具,算盘。珠算是我国人民独特的创造。,科技的发展推动了计算机的产生和进步。,计算机基本运算部件发展从机械齿轮、电子管、晶体管、集成电路向超大规模集成电路发展。,迄今为止，计算机发展经历了四代。,二、计算机及其发展：,数手指、摆石头、打草结,算盘,手摇式计算机,无法满足人们的需求,电子计算机,计数工具,意义：它把科学家从奴隶般的计算中解放出来，它的问世，标志着电子计算机是的的到来，它的出现具有划时代的意义。,1946,年,2,月世界上第一台电子计算机,ENIAC(,埃尼阿克）（电子数字积分计算机）在美国的宾夕法尼亚大学诞生。它采用电子管作为计算机的基本元件，由,18000,多个电子管，,1500,多个继电器，,10000,多只电容器和,7000,多只电阻构成，占地,170m2,，重量,30,吨，每小时耗电,30,万千瓦,是一个庞然大物，每秒能进行,5000,次加法运算。当时仅仅用于军事和科研工作，解决数学计算问题。,1955,年,10,月切断电源，服役,9,年多。,计算机的发展,1946,电子管计算机,1957,晶体管计算机,1964,集成电路计算机,1972,大规模集成电路计算机,1.,第一代计算机,（,1946-1958,）,采用电子管作为逻辑元件，用阴极射线管或汞延迟线作主存储器，外存主要使用纸带、卡片等，程序设计主要使用机器指令或符号指令，应用领域主要是科学计算。当时的运算速度为,5,千,3,万次每秒。,特点：体积大，笨重，运算速度慢。,电子管,埃,尼,阿,克,采用晶体管代替了电子管，主存储器均采用磁芯存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的外存储器，程序设计使用了更接近于人类自然语言的高级程序设计语言，计算机的应用领域也从科学计算扩展到了事务处理、工程设计等多个方面。,特点：体积小、寿命长、功耗小，运算速度快、可靠性高。,第二代计算机,晶体管,2.,第二代计算机,（,1959-1964,）,1954,年美国贝尔实验室建成世界上第一台晶体管计算机,TRADIC,。开始了第二代计算机的发展。,2.,第二代计算机,（,1959-1964,）,3.,第三代计算机,（,1965-1970,）,采用中小规模的集成电路块代替了晶体管等分立元件，半导体存储器逐步取代了磁芯存储器的主存储器地位，磁盘成了不可缺少的辅助存储器，计算机也进入了产品标准化、模块化、系列化的发展时期，计算机的管理、使用方式也由手工操作完全改变为自动管理，使计算机的使用效率显著提高。,特点：运算速度更快、体积更小、价格更低、功能更强、性能更可靠。,第三代计算机,集成电路,1964,年研制出计算机历史上最成功的机型之一,IBM S/360,。,S/360,极强的通用性适用于各方面的用户，它具有“,360,度”全方位的特点，并因此得名。,IBM,为此投入了,50,亿美元的研发费用，远远超过制造原子弹的的,20,亿美元。,IBM360,成为第三代电脑的标志性产品。,4.,第四代计算机,（,1971-,至今）,使用大规模和超大规模集成电路，主存储器均采用半导体存储器，主要的外存储器是磁带、磁盘、光盘，微处理器和微型计算机诞生。多媒体技术和网络技术的广泛应用，让计算机深入到社会的各个领域。,特点：运算速度更快、存储容量更大、体积更小、功能更强、造价更低、可靠性更强。,第四代计算机,大规模集成电路,1982,年,IBM,个人计算机,1976,年苹果计,算机：集成电路的,发展，计算机开始,了小型化的历程。,计算机发展四个阶段比较：,发展阶段,基本元件,运行速度,第一代计算机,1946,1957,电子管,几千次,/,秒至几万次,/,秒,第二代计算机,1958,1964,晶体管,几万次,/,秒至几十万次,/,秒,第三代计算机,1965,1970,中小规模集成电路,几十万次,/,秒至几百万次,/,秒,第四代计算机,1971,年至今,大规模、超大规模集成电路,几百万次,/,秒至几亿次,/,秒或更高,三、计算机发展的另外一种划分：,客户机,/,服务器,互联网,以,1964,年诞生的,ENIAC,为标志，只适用于国家及军事部门、大企业或名牌大学。,以,1959,年,DEC,公司推出的,PDP-1,小型机为标志，能满足中小企事业单位的信息处理要求。,又称,PC,机（,Personal Computer,），以,1977,年苹果公司推出的,AppleII,微型机为标志，适用于个人和家庭。,以,20,世纪,70,年代出现的局域网为标志。,自,1969,年美国国防部的阿帕网（,ARPANET,）运行以来，计算机网络开始发展，,1991,年,6,月我国第一条与国际互联网连接的专线建成，它从中科院高能物理研究所连接到美国斯坦福大学的直线加速中心。,？,？,？,微型机,大型机,小型机,四、计算机的特点与应用领域：,1.,计算机的特点：,运算速度快、精度高；,存储容量大、记忆能力强；,具有逻辑判断功能；,自动化程度高。,请小组交流讨论，列举几个学习和生活中使用计算机的例子。总结计算机的应用领域。,思考,探究,2.,计算机的应用：,科学计算,（数值计算）,计算机,辅助技术,人工智能,其他应用,过程控制,计算机高速、精确和连续运算的能力，能实现科学研究和工程计算计算中非常复杂、运算量非常大的科学计算问题。,数据处理,计算机强大的数据处理和信息检索功能，应用于办公自动化（,OA,）、计算机辅助管理与决策、影视动画设计和会计电算化等。,工业上，实现生产流水线等自动化控制；科学研究上，实现卫星飞行方向控制。,计算机辅助设计（,CAD,）、计算机辅助制造（,CAM,）、计算机辅助测试（,CAT,）、计算机辅助教学（,CAI,）等。,模拟人的智能去处理一些事情，完成某项工作。,日常生活中的应用，如家用电器、电子玩具、存储资料、获取信息等。,五、未来计算机：,未来计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术相互结合的产物。,六、课堂练习：,1.,世界上第一台计算机是哪一年在哪个国家诞生的？该计算机运算能力如何？,1946,年,2,月诞生于美国，运算速度每秒,5000,次。,2.,计算机的主要特点有哪些？,运算速度快、精度高；存储容量大、记忆能力强；,具有逻辑判断功能；自动化程度高。,3.,计算机的主要应用领域有哪些？,科学计算（数值计算）；数据处理；过程控制；,计算机辅助技术，人工智能；其他应用。,七、课堂小结：,1.,迄今为止，计算机经历了,4,个主要发展阶段，,分别以电子管、晶体管、集成电路、大规模和,超大规模集成电路为电子元件。,2.,随着技术的不断发展，计算机的信息处理能力已成为信息技术的核心，广泛应用于各个领域。,八、课后作业：,1.,目前世界上运行最快的计算机是什么？去处能力怎样？我国计算机发展的现状？,2.,展开想像，,利用网络,查找资料,设想,30,年后,计算机将在我们的生活中发挥怎样的作用,?,谢谢！,