計算機應用基礎教案

1、 MINBEI VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE教 案2017 2018學年第1學期課程名稱： 計算機應用基礎 授課教師： 計算機教學團隊 課程所屬系（部）： 信息與工程系 課程名稱：計算機應用基礎授課班級：2017級室內設計2班課程類型：純理論課（ ）/（理論實踐）課（）/純實踐課( )課程屬性： 公共課（）/專業(yè)基礎課（ ）/專業(yè)課（ ）課程性質： 必修課（）/專業(yè)選修課（ ）/公共選修課（ ）總學時：64學時學分：4學分使用教材：董正雄編，大學計算機應用基礎學習指導，廈門大學出版社，2011年6月考核方式：考試（以證代考）參考書目：1黃佐權、王宇川，計算機

2、應用基礎教程， 2011年7月;2宋晏,劉勇,楊國興, 計算機應用基礎，電子工業(yè)出版社,2013年08月;3. 劉瑞新, 計算機應用基礎（Windows 7+Office 2010）,機械工業(yè)出版社,2016年05月;標題： 第一章 信息社會與計算機1.1 信息科學與信息社會 1.2 計算機與計算機系統(tǒng) 1.3 PC微機系統(tǒng)的組裝與選購教學目的與要求：1.了解信息、信息技術及主要特性，信息學科、計算科學的發(fā)展和研究領域；了解計算機的發(fā)展、特點及應用。2.掌握微機系統(tǒng)的基本組成，微機的CPU（中央處理器）、主板、內存、總線及其組成。3.激發(fā)學生學習本門課程的興趣。授課時數：2學時教學重難點：1.

3、教學重點：掌握微機系統(tǒng)的基本組成，微機的CPU(中央處理器)、主板、內存、總線及其組成。 2.教學難點：掌握微機系統(tǒng)的基本組成，微機的CPU(中央處理器)、主板、內存、總線及其組成。 教學方法與手段：講授法 演示法 任務驅動法教學內容及過程: 第一課時新課導入：在信息爆炸的時代，計算機已經與我們的生活息息相關，無論任何一種職業(yè)都離不開計算機的使用，那么計算機是如何傳達信息，輔助我們學習、生活和工作的呢？下面進入我們今天的學習。新授：1.1 信息科學與信息社會1.1.1 信息及其主要特性 n 知識點Ø 了解信息的概念Ø 了解信息經濟的概念Ø 了解信息社會的概念

4、16; 了解信息的四個主要特性 n 知識點Ø 了解信息學科的三位理論奠基者Ø 了解圖靈獎 1. 信息的概念n 信息一詞來源于拉丁文“Information”，它在全球范圍內廣泛的使用。 n 就一般意義而言，信息可以理解為消息、情報、見聞、通知、報告、知識、事實、賦予某種意義的數據等等。n 從廣義上講，信息是人類一切生存活動和自然存在所傳達的信號和消息，是人類社會所創(chuàng)造的全部知識的總和。 n 隨著時間的推移，時代將不斷地賦予信息以新的含義。n 現(xiàn)代信息的概念已經和半導體技術、微電子技術、計算機技術、通信技術、網絡技術、多媒體技術等含義密切地聯(lián)系在一起。n 計算機技術和通信技術

5、能幫助人類更好地存儲信息、處理信息和傳輸信息。n 從計算機科學的角度研究，信息可包含兩個基本含義：n 一是經過計算機技術處理的資料和數據（文字、聲音、影像、圖形等）；n 二是經過科學收集、存儲、分類、檢測等處理后的信息產品的集合。 n 盡管學術界迄今尚無一致的關于信息的定義，然而對信息在現(xiàn)代社會中的重要地位和作用的認識卻是一致的?？蓺w納為如下幾點：Ø 信息是用數據作為載體來描述和表示的客觀現(xiàn)象；Ø 信息可以用數值、文字、聲音、圖形、影像等多種形式表示；Ø 信息是對數據加工處理提煉的結果，是對人類有用的知識；Ø 信息是具有含義的符號或消息，數據是計算機內信

6、息的載體。n 數據應該是原始的、廣義的、可鑒別的抽象符號，可以用來描述事物的屬性、狀態(tài)、程度、方式等。n 數據符號單獨表示時沒有任何含義，只有放入特定場合進行解釋和加工才有意義并升華為信息。 n 數據是信息的載體，信息是數據的內涵。2. 信息經濟的概念n 信息經濟也稱作知識經濟，它是在充分知識化的社會中以信息智力資源的占有、投入和配置與知識產品的生產、分配（傳播）和消費（使用）為最重要因素的經濟。 3. 信息社會的概念n 信息社會是以信息活動為社會發(fā)展的基本活動，以信息技術為技術基礎，以信息經濟為主導經濟，以信息產業(yè)為主導產業(yè)，以信息文化改變著人類教育、生活和工作方式以及價值觀念的新型社會形態(tài)

7、。 4. 信息的四個主要特性v 信息具有不滅性 v 信息具有可采集和可存儲性v 信息具有可傳遞和可共享性 v 信息具有可加工處理性 1.1.2 信息學科的幾位理論奠基者與圖靈獎 1. 信息論的創(chuàng)始人香農 n 史勞德·埃爾伍德·香農（Claude Elwood Shannon，1916-2001）美國數學家，信息論的創(chuàng)始人。1940年獲麻省理工學院數學博士學位和電子工程碩士學位，1941年進入貝爾實驗室數學部工作。2.計算機科學的奠基人圖靈n 艾倫·圖靈（A.M.Turing，19121954）是英國數學家，計算機科學的創(chuàng)始人。1936年因發(fā)表的論文論可計算數及其在

8、判定問題中的應用而獲得史密斯獎。該文提出了一種描述計算過程的數學模型，即著名的理論計算機抽象模型，可以把推理化作一些簡單的機械動作，后來人們把這個模型稱之為圖靈機。n 圖靈機分為確定型與非確定型兩大類，每類中有單帶、多帶等許多變種（其計算能力是等價的）。一臺標準的確定型單帶圖靈機，由一條雙向可無限長地被分為一個個小方格的磁帶、一個有限狀態(tài)控制器和一個讀寫磁頭構成。 n 圖靈論題認為，所有能稱為可計算的函數恰恰就是用圖靈機可計算的函數。3.存儲程序式計算機之父馮·諾依曼 n 馮·諾依曼（John von Neuman，19031957）是匈牙利的美籍數學家，存儲程序式計算機的

9、創(chuàng)始人。1946年提出了更加完善的計算機設計報告電子計算機邏輯設計初探，并開始研制存儲程序式的計算機EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Calclator）該機在賓夕法尼亞大學的莫爾學院研制成功。 n 馮·諾依曼提出并實現(xiàn)了的計算機工作模式可以簡單地歸結為：存儲程序，順序控制。n 馮·諾依曼計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成的存儲程序式計算機結構。n 馮·諾依曼計算機它導致了現(xiàn)代意義上的計算機的產生和發(fā)展，成為后來人們設計計算機的主要依據。4. 圖靈獎 n ACM（美國計算機協(xié)會，成立

10、于1947年9月15日）在1966年紀念計算機誕生20周年時，決定設立計算機科學界的第一個獎項并命名為圖靈獎，以紀念這位計算機科學之父。n 圖靈獎每年評選并頒獎一次，獎金額度為25000美元，由計算機界的一些大企業(yè)提供。圖靈獎被譽為計算機科學界的諾貝爾獎，專門獎勵那些在計算機科學研究中做出創(chuàng)造性貢獻、推動了計算機科學與技術發(fā)展的杰出科學家，偏重于在計算機科學理論和軟件方面做出杰出貢獻的科學家。1.1.3 信息科學及其發(fā)展 n 知識點Ø 了解信息科學的發(fā)展Ø 了解信息科學研究的主要內容 信息科學的發(fā)展n 第一個階段是經典信息論（又稱之狹義信息論）；n 第二個階段是一般信息論；

11、n 第三個階段就是廣義信息論。 信息科學研究的主要內容n 信息科學研究的主要內容有：闡明信息的基本概念和本質（哲學信息論）；探討信息的度量和變換（基本信息論）；研究信息的提取方法（識別信息論）；澄清信息的傳遞規(guī)律（通信理論）；探明信息的處理機制（智能理論）；探究信息的再生理論（決策理論）；闡明信息的調節(jié)原則（控制理論）；完善信息的組織理論（系統(tǒng)理論）。 1.1.4 信息技術與計算科學 n 知識點Ø 了解人類社會經歷的四次信息技術革命Ø 了解信息技術的核心技術Ø 了解現(xiàn)代信息技術的主要技術信息技術的概念n 信息技術是人類開發(fā)和利用信息的方法和手段，既包括信息的產生、

12、收集、存儲、表示、檢測和處理方面的技術，也包括信息的變換、傳遞、提取、顯示、識別、控制和利用等方面的技術。n 信息技術包括：計算機技術、軟件開發(fā)技術、通信網絡技術、微電子技術、信息處理技術和多媒體技術等內容，核心技術是計算機技術、微電子技術和現(xiàn)代通信技術。 四次信息技術革命 n 人類社會經歷的四次信息技術革命 ：Ø 第一次是創(chuàng)造了語言和文字；Ø 第二次是造紙術和印刷術的出現(xiàn)；Ø 第三次是電報、電話、電視及其它通信技術的發(fā)明和應用；Ø 第四次是計算機技術和現(xiàn)代通信技術在信息領域中的應用。 現(xiàn)代信息技術 n 現(xiàn)代信息技術包括如下四類技術：Ø 電子信

13、息技術：如電子感測技術、電子通信技術、計算機技術和電子控制技術等；Ø 量子信息技術：如量子計算機技術等；Ø 激光信息技術：如激光遙感、光導纖維通信、激光全息存儲、激光控制技術和激光計算機等；Ø 生物信息技術：如生物開關器件、生物存儲器件、生物邏輯器件和生物計算機等等。 計算科學的概念n 在“計算作為一門學科（Computing as a Discipline）”的報告中給出的計算學科定義為：計算學科是對描述和變換信息的算法過程，包括對其理論、分析、設計、效率、實現(xiàn)和應用等進行的系統(tǒng)研究。Ø 計算學科的根本問題仍然是“能行性”問題，即什么能被有效地自動進行

14、。1.1.5 信息產業(yè)與人才培養(yǎng) n 知識點Ø 理解信息產業(yè)的內涵Ø 理解信息產業(yè)的特點Ø 理解信息人才的合理結構。 信息產業(yè)的內涵n 關于信息產業(yè)的定義，目前還沒有一個為世界各國公認的統(tǒng)一定義。在我國信息產業(yè)部2000年編寫的信息技術與信息產業(yè)一書中，把信息產業(yè)定義為“社會經濟活動中從事信息技術、設備、產品的生產以及提供信息服務的產業(yè)部門的統(tǒng)稱，是一個包括信息采集、生產、檢測、轉換、存儲、傳遞、處理、分配、應用等門類眾多的產業(yè)群”。信息產業(yè)的特點n 信息產業(yè)具有如下幾個特點：Ø 信息產業(yè)是戰(zhàn)略性先導產業(yè)。Ø 科技創(chuàng)新含量高。Ø 信息

15、產業(yè)是知識、智力和技術密集型產業(yè)，要求從業(yè)人員具有較高的知識、文化、技術、技能水平和良好的團隊協(xié)作精神。Ø 高投入、高風險、高回報。Ø 高滲透性和高帶動性。 信息人才的合理結構信息技術人才的合理結構應該是金字塔狀。底層藍領階層與中高層人才之比約為4：1。1.2 計算機與計算機系統(tǒng)Ø 計算機的誕生與發(fā)展Ø 計算機的分類與特點Ø 計算機系統(tǒng)的組成Ø 計算機系統(tǒng)的應用1.2.1 計算機的誕生與發(fā)展n 知識點Ø 了解第一臺計算機誕生 Ø 了解計算機發(fā)展的四代變化第一臺電子計算機的誕生 n 世界上第一臺電子計算機ENIAC，

16、是由美國賓夕法尼亞大學的物理學家莫奇利 (JohnWMauehly)博士和?？颂?JPresper Eckert)博士領導的研究小組設計制造的，于1946年2月正式通過驗收并投入運行。它還不具備現(xiàn)代計算機的主要原理特征存儲程序和程序控制的原理特征。n 世界上第一臺按存儲程序功能設計的計算機是由曾擔任ENIAC小組顧問的著名美籍匈牙利數學家馮·諾依曼(Von·Neumann)博士領導設計的叫EDVAC(譯作“埃德瓦克”)的計算機，從1946年開始設計，于1950年研制成功。與ENIAC相比，它的主要改進有兩點：采用了二進制；使用汞延遲線作存儲器。指令和程序可存入計算機內部，提

17、高了運行效率。n 世界上第一臺投入運行的存儲程序式的電子計算機EDSAC(譯作“埃德沙克”)是由英國劍橋大學的維爾克斯(MVWilkes)教授在接受了馮·諾依曼的存儲程序計算機思想后于1947年開始領導設計的，并于1949年5月制成并投入運行，比EDVAC早一年多。 ENIAC它使用了18000個電子管，10000個電容，7000個電阻，功率150千瓦，占地170m2，重量約30噸，運算速度為每秒5000次加減運算。 電子計算機的發(fā)展 n 電子計算機的發(fā)展階段劃分通常按照計算機中所采用的電子邏輯器件，分成四個階段。 Ø 第一代計算機電子管計算機(從ENIAC問世至20世紀5

18、0年代后期)Ø 第二代計算機晶體管計算機(20世紀50年代中期至60年代中期)Ø 第三代計算機中小規(guī)模集成電路計算機(20世紀60年代中期至70年代初期)Ø 第四代計算機大規(guī)模超大規(guī)模集成電路計算機(20世紀70年代初期至現(xiàn)在)目前，美、日等國家正在投入大量的人力和物力積極研制新一代計算機，如支持邏輯推理和支持知識庫的智能計算機、神經網絡計算機、生物計算機等。 微型計算機的發(fā)展 n 以微處理器為核心的微型計算機屬于第四代計算機。微處理器的發(fā)展從1971年Intel公司用PMOS工藝制成世界上第一代4位微處理器4004算起，迄今已發(fā)展了四代產品。n 第四代微處理器以

19、1985年Intel公司推出了32位字長的微處理器80386為開始標志，接著，相繼推出80486、Penfium(奔騰)、Penfium Pro(高能奔騰)、PendumII、PenfiumIII、Pendum4等。 計算機的發(fā)展趨勢 n 巨型化n 微小化n 網絡化n 智能化n 多媒體化 1.2.2 計算機的分類與特點n 知識點Ø 了解計算機的分類 Ø 理解計算機的的特點計算機的分類 n 按運算對象可把電子計算機分為Ø 電子數字計算機Ø 電子模擬計算機Ø 混合式電子計算機計算機的分類 n 按計算機的規(guī)模和性能來分，可以把計算機分為Ø

20、巨型機Ø 大型機Ø 中型機Ø 小型機Ø 工作站Ø 微機 計算機的分類 n 按計算機的用途可以把計算機分為Ø 通用計算機Ø 專用計算機n 上述各種類型的計算機原則上都屬于馮·諾依曼結構的計算機，統(tǒng)稱之為傳統(tǒng)計算機。傳統(tǒng)計算機的基本工作方式是順序執(zhí)行指令的串行方式，導致了其在并行處理、字符處理和知識處理等方面的低效能。為了突破馮·諾依曼結構的局限性，二十世紀七、八十年代先后開發(fā)出不少有別于傳統(tǒng)計算機的非傳統(tǒng)計算機。 計算機的特點 n 運算速度快n 計算精度高n 存儲容量大n 判斷能力強n 工作自動化計算機的主

21、要技術性能指標n 主頻n 字長n 內存容量n 存取周期n 運算速度第二課時1.2.3 計算機系統(tǒng)的組成n 知識點Ø 掌握計算機系統(tǒng)的概念Ø 掌握硬件、硬件系統(tǒng)的概念Ø 理解硬件系統(tǒng)各組成部分之間的聯(lián)系Ø 掌握軟件、軟件系統(tǒng)的概念Ø 了解軟件的發(fā)展、分類Ø 理解軟件的基本內容 計算機系統(tǒng)的組成 （教學重難點：通過實物演示、圖表演示、講授，幫助學生更好的掌握）硬件系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系 運算器和控制器 n 運算器（教學重難點：結合第一臺計算機的案例，幫助學生理解運算器的概念） 運算器是計算機中執(zhí)行算術運算和邏輯運算的部件，通常稱之為計算機的

22、算術邏輯單元（ALU：Arithmetic Logic Unit）。運算器是由加法器、寄存器和移位線路組成。運算速度是運算器的重要性能指標。 n 控制器（教學重難點：引入大腦的理念，把控制器的概念人性化） 控制器是計算機的指揮機關。它類似于人類的神經中樞大腦，負責協(xié)調計算機各部件有序正常工作?？刂破饔芍噶罴拇嫫?、指令計數器、指令譯碼器和操作控制部件等部分組成。它的功能是從存儲器中取出指令，分析指令的功能(指令譯碼)，產生一系列的控制信號，去控制計算機各部件協(xié)調地工作，并控制程序的執(zhí)行順序。 中央處理單元（CPU） 把運算器和控制器集成在一個芯片上，這樣的集成電路稱為CPU（中央處理器）。主要技

23、術指標：主頻和字長。 n 存儲器 （教學重難點： 結合計算機存放信息和記憶的功能，及計算機處理信息的工作原理，加深理解） 存儲器是計算機的記憶裝置。計算機中的各種數據和信息，包括程序、數據、中間結果和最終結果等信息都是存放在存儲器中的。其基本功能是在控制器的控制下按照指定的地址存入和取出信息。 存儲器中所有存儲單元的總和稱為這個存儲器的存儲容量，存儲容量的單位是KB、MB、GB、TB與PB，如640KB、1MB等，其中1KB=1024字節(jié)，1MB=1024KB，1GB=1024MB。存儲器可分為內存儲器（簡稱內存）、外存儲器（簡稱外存）和緩沖存儲器。Intel公司生產的Pentium 4（奔騰

24、）32位微處理器n 內存儲器（內存） 內存是由中央處理器直接訪問的存儲器，它存放著現(xiàn)在運行的程序和數據，也可以存儲計算的結果或中間結果。它的存取速度快，對存儲介質要求高，成本也高。 內存通常由兩種半導體存儲芯片組成包括：隨機存取存儲器RAM (Random Access Memory)只讀存儲器ROM(Read Only Memory)。 RAM中的信息可隨機地讀出或寫入，用來存放用戶輸入的程序和數據，但在斷電后，RAM中的信息也隨之丟失。 ROM中的信息只能讀出而不能寫入，斷電后，ROM中的原有內容保持不變，在計算機重新接通電源后，ROM中的內容仍可被讀出。因此，ROM常用來存放一些固定的程

25、序或信息，如自檢程序、字庫等。 n 外存儲器（外存） 外存儲器簡稱“外存”，又叫“輔助存儲器”，是主機的外部設備，用來存儲大量的暫時不參加運算或處理的數據和程序。要使用外存中的數據和程序，必須首先把它調入內存，然后再由CPU處理。 外存儲器存取速度較慢，對存儲介質要求低、造價也低。 硬盤、軟盤、優(yōu)盤和光盤都是外存，在脫機情況下外存可以永久地保存信息。 n 緩沖存儲器（緩存） 緩沖存儲器主要用于內存儲器與運算器之間和內存儲器與外存儲器之間的速度緩沖協(xié)調。 三者之間的合理搭配使用，目的也是為了得到一個良好的性能/價格比。 CPU寄存器 高速緩存 RAM 外存及虛擬存儲 n 輸入設備（教學重難點：結

26、合實例，加強掌握） 輸入設備是向計算機輸入程序、數據和各種信息的部件。 常用的輸入設備有鍵盤、鼠標器、圖形數字化儀、條形碼閱讀器、數碼相機以及各種模數(AD)轉換器等。 n 輸出設備（教學重難點：結合實例，加強掌握） 輸出設備是從計算機中輸出結果和其它信息的部件。 常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀、X-Y記錄儀、各種數模(DA)轉換器等。 從數據輸入輸出的角度看，磁盤機(硬盤和軟盤)和光驅也可以被看作輸入輸出設備。 n 總線（教學重難點：結合圖表演示與講授的方法，降低對總線的理解難度） 總線是一組用于傳輸信息的公共信號線，所有的數據和指令信息都是通過總線傳送到相關設備中去的。 總線是計算

27、機內信息流通的總干線，通常包括：地址總線數據總線控制總線Ø 地址總線專門用來傳送地址信息；地址總線的位數決定了可以直接尋址的內存儲器地址范圍，如32位地址總線決定了內存儲器最大容量為232=4GB；地址總線是單向的。 Ø 數據總線用來傳送數據信息，這種傳送是雙向的；數據總線的寬度決定著字長，常見的有早期的8位和16位以及現(xiàn)在的32位和64位；數據總線的寬度越寬，每次交換的數據位數越多，計算機的性能也就越好。Ø 控制總線用來傳送各種控制信號，如時鐘信號、讀或寫信號、中斷請求信號等等。 微處理器CPU存儲器I/O接口I/O設備數據總線地址總線控制總線計算機軟件系統(tǒng) n

28、 在計算機科學與技術的發(fā)展中，軟件和硬件都是不可或缺的重要方面；軟件的發(fā)展以硬件為基礎，反過來又促進硬件、計算機科學與技術和其它科學與技術的發(fā)展。n 軟件是用戶與計算機硬件之間的接口界面；要使用計算機就必須編制程序，必須有軟件；用戶主要是通過軟件與計算機進行交往。n 硬件支持軟件，軟件支配硬件。軟件的定義 現(xiàn)在，被普遍接受的軟件定義是：計算機軟件是在計算機上運行的各種程序、要處理的各類數據以及有關文檔的總稱。Ø 程序是按照事先設計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列；Ø 數據是是程序能正常操縱信息的數據結構；Ø 文檔是與程序開發(fā)維護和使用有關的各種圖文資料。Ø

29、 文檔是軟件的”質”的部分，程序則是文檔代碼化的表現(xiàn)形式。n 相對于計算機硬件而言，軟件是計算機的無形部分，但它的作用是很大的。n 把不裝備任何軟件的計算機稱為硬件計算機或“裸機” 。計算機軟件的分類 n 按照應用的觀點，軟件可以分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應用軟件三大類。Ø 系統(tǒng)軟件是在計算機系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，其它軟件一般都是通過系統(tǒng)軟件來發(fā)揮作用。系統(tǒng)軟件與具體的應用領域無關，如操作系統(tǒng)等。操作系統(tǒng)則是負責管理計算機系統(tǒng)中的各種軟硬件資源，控制程序和各種操作命令的執(zhí)行。Ø 支撐軟件是支撐軟件的開發(fā)和維護的軟件，它們處于系統(tǒng)軟件和應用軟件的中間層。Ø 應用軟件

30、是為特定應用領域開發(fā)的專用軟件，它們處于整個計算機系統(tǒng)的最外層。對于具體的應用領域，應用軟件的質量往往成為影響實際應用效果的決定性因素。計算機軟件的基本內容 n 軟件的基本內容主要有軟件語言、軟件方法學、軟件工程和軟件系統(tǒng)等。Ø 軟件語言用以書寫軟件，可分為需求級語言、功能級語言、設計級語言、實現(xiàn)級語言和文檔語言。Ø 軟件方法學是以軟件方法為研究對象的學科，主要研究軟件開發(fā)過程中的指導原則與方法體系。Ø 軟件工程是一門交叉性學科，它是應用計算機科學、數學和管理等科學的原理，以工程化的方法制作軟件的工程。 1.2.4 計算機系統(tǒng)的應用Ø 隨著計算機科學與技

31、術的迅速發(fā)展，計算機應用技術的觸角已遍及國計民生各個領域的方方面面，大到航空航天宇宙探密，小到日常的學習、工作、生活和娛樂，幾乎無所不包。1.3 PC微機系統(tǒng)的組裝與選購Ø PC微機系統(tǒng)的概念Ø PC微機系統(tǒng)的選購Ø PC微機系統(tǒng)的組裝n 知識點Ø 理解PC微機系統(tǒng)及硬件邏輯結構Ø 了解選購PC微機系統(tǒng)的基本知識 1.3.1 PC微機系統(tǒng)的概念n PC微機系統(tǒng)的硬件邏輯結構是由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備這五部分組成的。這五大邏輯組成部分的功能與計算機家族中的其它成員一樣，所不同的是高度的集成技術使得我們很難在物理上區(qū)分出這五大邏

32、輯組成部分來。n 我們在物理上所能看到的往往是：主板、CPU、內存條、硬盤、光驅、顯示器、機箱、鍵盤、鼠標等。n 微機的可選軟件非常多，依照用途的不同配置千差萬別，一般共同配置的軟件有：操作系統(tǒng)，各種設備驅動程序，字處理軟件、電子表格軟件、郵件處理軟件等辦公自動化套件，查、殺計算機病毒的軟件，壓縮/解壓縮軟件，CD/VCD播放軟件，Internet相關軟件等。 PC微機系統(tǒng)的硬件邏輯結構總線及總線控制邏輯中央處理器（CPU）運算器(ALU)控制器內存儲器(主存)（主存）磁盤驅動器接口輸入/輸出接口輸入/輸出設備各種外部設備其它外設接口磁盤設備（外存）1.3.1 PC微機系統(tǒng)的概念n 一臺典型的

33、多媒體PC微機的硬件配置可能如下（括號內為參考產品）：CPU（Intel 奔騰4 520 2.8GHz）和CPU風扇主板（技嘉 GA-8I915P-G）內存（金士頓 256MB DDR 400,2條）硬盤（希捷 酷魚7200.7 80G 7200轉）顯示器（三星 793MB）顯卡（技嘉 GV-NX660V4DPU）聲卡（創(chuàng)新SBLIVE！數碼版）、音箱光驅（三星 金將軍16XDVD 白金版）機箱（多彩 DLC-M6610）軟驅、鍵盤和鼠標1.3.2 PC微機系統(tǒng)的選購n 1. CPU（中央處理器）n CPU是計算機系統(tǒng)的心臟。影響CPU性能的因素很多，主要有：CPU的時鐘頻率（簡稱主頻），CP

34、U的內存總線（Bus）速度，數據總線的寬度和地址總線的寬度，與CPU封裝在一起的高速緩存（Cache）的容量和結構，CPU內部是否內置浮點協(xié)處理器等。 Pentium 4 CPUPentium III CPU2 主板（教學難點：結合圖片演示與講授，解決難點）n 一般將CPU比作微機的大腦或心臟，那么主板（Mainboard）就可稱為微機的神經系統(tǒng)。n 主板是一種高科技、高工藝融為一體的集成產品。n 主板是微機中最大的一塊電路板，是微機系統(tǒng)中的核心部件，上面布滿了各種插槽（可連接聲卡/顯卡/Modem/等）、接口（可連接鼠標/鍵盤等）和電子元件，它們各負其責共同把各種周邊設備緊緊連接在一起。 3

35、 內存（墦難點：結合存儲器和內存的功能講授，及圖片演示，幫助理解內存）內存一般指隨機存取存儲器，簡稱RAM。平常所說的內存是指動態(tài)內存,即DRAM。除此之外，還有如顯示卡使用的VRAM，存儲系統(tǒng)設置信息的CMOS RAM等。 4 磁盤驅動器與磁盤 n 磁盤驅動器能夠存儲大量數據，并具有直接訪問文件或記錄的功能。磁盤結合磁盤驅動器可以存儲和檢索磁盤上的數據，是一種隨機存取的存儲媒體。磁盤驅動器的磁頭稱為讀寫頭。在磁盤驅動器內插入一張磁盤后，磁盤置于能使磁盤轉動的心軸上。讀寫頭所讀的是磁脈沖。n 數據記錄在被稱為磁道的同心圓環(huán)上。磁盤上的磁道與唱機唱片上的紋道相似。各磁道均分成稱為扇區(qū)的餅形楔狀物

36、。兩個或更多的扇區(qū)組合為簇。n 大多數計算機在磁盤上保留一個表，說明數據所在的扇區(qū)與磁道位置。這個表稱為文件分配表（FAT），它使計算機能夠容易地找到數據。 流行的磁盤類型：硬盤。 硬 盤在計算機的存儲設備中使用率最高，現(xiàn)在常用硬盤是以GB為存儲單位，如80GB、120GB等。5 光盤驅動器和光盤 z 光盤驅動器是讀取光盤信息的設備。是多媒體電腦不可缺少的硬件配置。光盤驅動器主要有三種，CDROM、CDR和CDRW。CDROM是只讀光盤驅動器；CDR只能寫入一次，以后不能改寫；CDRW是可寫、可讀光盤驅動器。目前一些高檔機型已配置DVD驅動器。DVD盤片的容量為4.7GB，相當于CDROM光盤

37、（650）的7倍。z 光盤z 只讀光盤 CD-ROMz 一次性寫入光盤 WORMz 可抹性光盤z 倍速 ：CD:150KB/S DVD:1.3MB/S 6 顯示器和顯示適配卡 CRT顯示器LCD顯示器顯示卡7 鍵盤鍵盤人體鍵盤8 鼠標無線鼠標鼠標鼠標接口USB口9 打印機 打印機（激光打印機、噴墨打印機和針式打印機）10 其它可選件 聲卡音箱麥克風其它可選件 手寫筆掃描儀移動硬盤優(yōu)盤/ U盤數碼相機觸摸屏1.3.3 PC微機系統(tǒng)的組裝n 由于微機的各個部件采用標準化的設計和接口，因此組裝一臺微機就像搭積木一樣簡單，任何人只要了解微機的組成并確定好一臺微機的配置，并購買了所需的配件后，就可以組裝

38、自己的微機了。小結：本節(jié)課我們學習了信息科學與信息社會、計算機與計算機系統(tǒng)、PC微機系統(tǒng)的組裝與選購等知識，而我們本節(jié)課的重點是掌握微機系統(tǒng)的基本組成，它從硬件和軟件兩方面進行闡述，同時我們還學習了微機的CPU（中央處理器）、 主板、內存、總線及其組成。思考題（作業(yè)）：無課后教學效果自評:本次課知識對于多部分極少接觸計算機的學生來說,知識點比較不易接受,只有通過一些圖片演示和機房的部分實物幫助學生了解,課后要求學生自己多去研究和探討.標題：第一章 信息社會與計算機1.4 計算機中的信息表示與處理1.5 信息安全與道德行為規(guī)范教學目的與要求：1.理解并掌握數制及其轉換方法、字、字長、字符編碼、A

39、SCII碼、漢字編碼、數字編碼方法和數的定點與浮點表示；2.了解信息數據的組織結構和管理基本概念，信息安全、基本屬性，計算機病毒及防治。授課時數：2學時教學重難點：1.教學重點：理解并掌握數制及其轉換方法，掌握8421碼、余3碼、原碼、反碼、補碼的編碼方法。2.教學難點：理解并掌握數制及其轉換方法，掌握8421碼、余3碼、原碼、反碼、補碼的編碼方法，數的定點與浮點表示。教學方法與手段：講授法 任務驅動法 PPT教學內容及過程:第一課時復習導入：上節(jié)課我們重點學習了計算機系統(tǒng)的組成，這節(jié)課我們來了解一下計算機系統(tǒng)是如何對我們輸入、輸出的數據進行處理，以及計算機安全的相關知識。新授：1.4 計算機

40、中的信息表示與處理Ø 二進制及其特點Ø 數制及其轉換Ø 計算機中的信息編碼Ø 信息數據的結構、組織和管理Ø 中文信息處理概述1.4.1 二進制及其特點Ø 知識點Ø 了解進位計數制及其特點Ø 掌握不同數制之間的轉換方法Ø 理解計算機中為什么要采用二進制 Ø 在計算機中，各種信息數據（包括數值數據、符號、圖形、圖像、聲音和其它媒體數據）的存儲和表示都是采用二進制形式進行的，其運算和處理也都是以二進制信息的運算和處理為基礎的。Ø 在計算機中為什么要采用二進制Ø 在計算機中之所以采用

41、二進制，是因為二進制具有一系列優(yōu)于我們常用的十進制的優(yōu)點：l 二進制數容易在計算機中表示l 二進制數只有0和1兩種數字，只要找到具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的元件，就可以用來表示二進數。但要找到具有十種穩(wěn)定狀態(tài)的元件來表示十進制數就非常困難了。l 二進制的算術運算比較簡單l 二進制的加法、減法、乘法和除法運算都比較簡單。加法只須四句口訣：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10；乘法也只須四句口訣：0*0=0，0*1=0，1*0=0，1*1=1；而相應地十進制加法和乘法的口訣應為各100句。1.4.1 二進制及其特點 Ø 在計算機中用二進制可以節(jié)省設備Ø 例如若采用十進制表示0

42、999之間的數需要三位設備每位十個狀態(tài)，狀態(tài)總數為3*10=30；若采用二進制表示同樣大小范圍的數，即二進制數01111100111，則需要十位設備每位兩個狀態(tài)，狀態(tài)總數為10*2=20。由此可見二進制比十進制節(jié)省設備。Ø 易于采用邏輯代數Ø 采用二進制數，就可以在分析和設計計算機時采用邏輯代數，有利于節(jié)省設備、提高速度、提高可靠性；就可以在使用計算機時利用邏輯代數進行邏輯運算（含關系運算），使計算機具有邏輯判斷能力解決較復雜應用問題，進而實現(xiàn)人工智能等高級應用。Ø 十進制數的特點Ø 基為10，每一個十進制數都可以用0、1、2、9這十個數字來表示；

43、16; 進位規(guī)律是“逢十進一”，借位規(guī)律是“借一當十”；Ø 不同位的權值不同，每一位數字所表示的量值大小不僅與該位上數字的大小有關，也與該位所處位置的權值有關。設從小數點向左依次為第0位、第1位、第2位、，從小數點向右依次為第-1位、第-2位、，第i（i=0，±1，±2，）位上的權值為10i；任意十進制數anan-1a1a0.a-1a-2a-m（ai表示第i位上的數字）所表示的量值為 n R進制數的特點 設任意一種進位記數制，辟如R進制，它也具有與十進制相類似的三個特點：Ø R進制的基為R，每一個數都可以用0、1、2、R-1這R個數字來表示；Ø

44、 R進制的進位規(guī)律是“逢R進一”，借位規(guī)律是“借一當R”；Ø R進制數所表示的量值大小與各位數字的大小和相應位的權值大小均有關系，即 其中ai表示第i位上的數字，Ri表示第i位的權值，-min。n 二進制數的特點 Ø 二進制的基為2，每一個二進制數可以用0和1兩個數字來表示；Ø 進位規(guī)律是“逢二進一”，借位規(guī)律是“借一當二”；Ø 按照上述數位編號，第i位上的權值為2i（-min），一個二進制所表示的量值為n 二進制數與十進制數之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 把二進制數轉換成十進制數（簡記作2à10） 2à

45、10的方法是“按權展開相加”，即利用下式進行： 例如，(11001)2=1*24+1*23+0*22+0*21+1*20 =16+8+0+0+1 =(25)10又如，(101.1011)2=1*22+0*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3+1*2-4 =4+0+1+0.5+0+0.125+0.0625 =(5.6875)10n 二進制數與十進制數之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 十進制數轉換成二進制數（簡記作10à2） 10à2的方法是分為整數部分和小數部分兩個部分來進行的，整數部分采用除2取余法轉換，小數部分采用乘2取整法轉換。

46、 用除2取余法對整數部分轉換的口訣是：“除2取余，逆序排列”。例如：對于25，可按如下方法轉換得(25)10=(11001)2。 用乘2取整法對小數部分轉換的口訣是：“乘2取整，順序排列”。 例如：對于0.15625，可按如下方法轉換得(0.15625)10=(0.00101)2 1.4.1 二進制及其特點 二進制數與十進制數之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 十進制數轉換成二進制數（簡記作10à2） 由于在乘2取整的過程中積始終不會為0，故需要按精度要求進行舍入處理，常用的舍入處理方法為截斷法（從有效位數之后截斷）和0舍1入法（類似于十進制的四舍五入法，按

47、有效位數的下一位0舍1入），如上例若保留小數點后七位，截斷法為(0.6)10 =(0.1001100)2，舍入法為(0.6)10=(0.1001101)2。Ø 對于既有整數部分又有小數部分的十進制小數可分整數部分和小數部分分別轉換，如25.15625可按下式轉換得(25.15625)10=(11001.00101)21.4.2 數制及其轉換 n 為了彌補二進制位數多讀寫不便易出錯的缺點，在實際使用中（如用機器語言或匯編語言編程時）常采用八進制或十六進制的表示方法。n 八進制數 八進制的基為8，具有0、1、2、3、4、5、6、7這八個數字；進位規(guī)律是“逢八進一”，借位規(guī)律是“借一當八”

48、；對于一般形式anan-1a1a0.a-1a-2a-m的八進制數，第i位的數字為ai，其權值為8i，所表示的量值為ai*8i，整個數表示的總量值為n 二、八、十六進制之間的轉換（教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 2à8 把二進制數轉換為八進制的口訣是“三位分組，逐組轉換”，即從小數點起分別向前后兩個方向三位一組，不足三位時用0補足，逐組讀出或寫出其值即可。 000 0001 1010 2011 3100 4101 5110 6111 7=(010 101 100 101.101 101 100)2 (10101100101.1011011)2 =( 2 5 4 5.5

49、5 4)8 二、八、十六進制之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 8à2 000 0001 1010 2011 3100 4101 5110 6111 7 把八進制數轉換為二進制數的口訣是“一位分三”，即把一位八進制數字用三位二進制來表示即可。 =(101 111.010 100)2 (57.24)8 =(101111.0101)2 n 二、八、十六進制之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 2à16 把二進制數轉換為十六進制時，口訣是“四位分組，逐組轉換”，即從小數點起分別向前后兩個方向四位一組，不足四位時用0補足，逐組讀出或

50、寫出即可。 0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 A1011 B1100 C1101 D1110 E1111 F=(0101 0110 0101.1011 0110)2 (10101100101.1011011)2 =(5 6 5.B 6)16 n 二、八、十六進制之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 16à2 把十六進制數轉換為二進制時的口訣是“一位寫四”，即把一位十六進制數字用四位二進制來表示即可。 (57.24)16 =(0101 0111.0010 0100)2

51、 =(1010111.001001)2 n 二、八、十六進制之間的轉換 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 八進制與十六進制之間的轉換 八進制與十六進制之間的轉換，可以通過二進制作為中間進制來轉換，即先把八進制（或十六進制）一位寫三（或一位寫四）得到二進制，然后四位一組（或三位一組）逐組轉換得到。Ø 由于八進制和十六進制與二進制之間有如此簡單的轉換關系，所以八進制和十六進制可以作為二進制的縮寫來使用。八進制和十六進制正是為了在編制機器語言程序、匯編語言程序和在控制臺上直讀數據的簡便而引入的。 n 任意R進制與十進制之間的轉換 Ø Rà10 把R進制數

52、轉換為十進制數的方法是“按權展開相加”，即 n 任意R進制與十進制之間的轉換 Ø 10àR 把十進制轉換為R進制，需要分整數部分和小數部分兩個部分分別轉換。整數部分的轉換方法是“除R取余、逆序排列”，小數部分的轉換方法是“乘R取整、順序排列”，兩個部分的轉換結果分別作為R進制數的整數部分和小數部分。轉換方法可示意如下： n 任意R進制與十進制之間的轉換 Ø 任意兩種進制之間的轉換 任意兩種進制數之間的轉換，可以通過十進制作為中間進制；先把一種進制的數轉換為十進制（按權展開相加即可），然后分整數部分和小數部分把十進制表示的數轉換成另一種進制。 1.4.2 數制及其轉

53、換 表示法： 八進制：4275=4×8³+2×8²+7×8¹+5×8º 十進制：4956= 4×10³+9×10²+5×10¹+6×10º 二進制：1011=1×2³+0×2²+1×2¹+1×2º 十六進制：81AE=8×16³+1×16²+10×16¹+14×16º第二課時1.

54、4.3 計算機中的信息編碼n 知識點Ø 熟練掌握8421碼、余3碼、原碼、反碼、補碼的編碼方法Ø 理解計算機中的信息編碼方法Ø 理解數的定點與浮點表示方法n 二十進制 Ø 人們習慣于使用十進制，而在計算機中采用二進制，這就需要把人們在程序中使用的十進制數轉換為二進制形式。Ø 人們希望把這種轉換工作交由計算機來完成，這就需要一種十進制與二進制之間的過渡性進位制，用來解決十進制數的輸入問題，這種過渡性進位制稱作二進制編碼的十進制，簡稱為二十進制。Ø 在二十進制中，每一位十進制數碼均用四位二進制數碼來表示。由于四位二進制數碼可以表示十六種（

55、24=16）不同的狀態(tài)，而一個十進制數的位只可能有十種不同的狀態(tài)，所以用四位二進制數碼來表示一位十進制碼時可以有多種組合方式，且任一種組合方式均有六種狀態(tài)是多余的。Ø 常用的二十進制編碼方法有8421碼和余3碼兩種， n 8421碼（教學重難點：多舉例子，強化訓練 ） Ø 8421碼是一種最簡單最自然的編碼方法，四位二進制位上的權值分別為8、4、2和1。例如十進制數6185寫成8421碼為 0110 0001 1000 0101Ø 它在形式上象二進制數，但并不是真正的二進制數。與十進制數6185等價的二進制數為 1100000101001。 n 余3碼 （教學重難點：多舉例子，強化訓練） Ø 余3碼是為了解決表示十進制數字的四位二進制位上的負載平衡問題而提出的，每個十進制數字的余3碼為該數字加3后轉換得到的四位二進制數。例如十進制數6185的余3碼為 1001 0100 101