计算机文化基础教案.doc

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1、计算机文化基础教案（理论课用）课程名称授课教师职称授课对象2009级本科各专业授课时间 2010年2月16日-22日计划学时2授课课题： 第一章 信息技术与计算机文化第一节 信息与信息技术第二节 计算机技术概述教学目的与要求：了解信息与信息技术的基本概念了解计算机产生、发展、特点和分类熟悉计算机的应用领域特别是医学应用教学重点、难点：重点：计算机特点、分类、应用领域难点：信息与数据的关系教学法： 启发式示教法教学手段、用具： 大班课讲授，启发式教学，多媒体幻灯片演示，穿插提问和互动教学内容提要、步骤及时间分配： 第一节课 信息与信息技术 多媒体教学，1课时 第二节课 计算机技术概述 多媒体教学

2、，1课时讲授与指导内容互动内容设计信息技术运用设计课时分配备注第一节 信息与信息技术一、信息与信息社会1、信息(Information)：是客观存在的一切事物通过物质载体所发生的消息、情报、指令、数据以及信号中所包含的一切可传递和交换的知识内容。一般把它分为宇宙信息，地球自然信息和人类社会信息。信息就像空气和水一样，人类离不开信息。人类社会赖以生存、发展的三大基础，是物质、能量和信息。世界是由物质组成的，能量是一切物质运动的动力，信息是人类了解自然及人类社会的凭据。2、六次信息革命：语言、文字、选纸术和印刷术、电传输、微电子技术和现代通信技术、多媒体信息和网络化信息。二、信息技术与信息处理1、

3、信息技术（Information Technology）：就是获取、加工、存储、传输、应用信息的各种技术。例如：l 计算机技术l 数据库技术l 通信技术l 微电子技术l 遥感技术2、信息处理的基本过程：l 获取信息l 处理信息l 输出信息三、信息技术的发展趋势l 高速大容量化l 综合化l 网络化l 个人化第二节 计算机的发展一、计算机的发展l 计算工具手工阶段l 计算工具手工到机械l 计算工具机械到电动l 计算工具电子数字1、第一台数字式电子计算机ENIAC l 意义l 特点2、“电子计算机之父”冯诺依曼冯诺依曼思想：提出了采用二进制和存储程序原则指令和数据一起存储，并提出计算机由运算器、控制

4、器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。意义：这一思想被誉为计算机发展史上的里程碑，标志着计算机时代的真正开始，并指导着以后的计算机体系结构的设计。3.计算机发展的四个时代l 第一代计算机(1946年1957年) 主要元器件是电子管。l 第二代计算机(1958年1964年) 晶体管时代。l 第三代计算机(1965年1970年) 以中、小规模集成电路取代了晶体管。SSI MSIl 第四代计算机(1971年至今) 采用大规模集成电路和超大规模集成电路。LSI, VLSIl 现在,有进入了智能计算机阶段.摩尔定律：每1824个月芯片能力增长一倍。4、计算机在我国的发展1958年，第一台电子管计算

5、机103机1965年，第一台晶体管计算机320机1971年，第一台集成电路计算机TQ-161977年，第一批微型机DJS-050系列1983年，“银河”巨型机研制成功1992年，“银河2”巨型机研制成功二、微型计算机的发展第一阶段（1971-1973）：微处理器的低性能阶段，4位机和8位微处理器，主频：15MHZ。第二阶段（1974-1977）：微型计算机的发展和改进阶段，16位微处理器，主频：510MHZ。第三阶段（1978-1983）：16位微型计算机的发展和改进阶段，16位微处理器，主频：1030MHZ。第四阶段（1984-1989）：32位微型计算机的发展阶段，32位微处理器，主频：1

6、060MHZ。第五阶段（1990-现在）：64位微型计算机的发展阶段，64位微处理器，主频：702GHZ。三、计算机的发展方向l 巨型化（不是体积大，而是速度更快、容量更大、通信能力更强、功能更完善）l 微型化（体积缩小、重量减轻）l 网络化（分散的计算机联成网）l 智能化（计算机将具有一定的“思维能力”）四、计算机的特点1、运算能力强，运行速度快 2、计算精度高，数据准确度高 3、具有超强“记忆”和逻辑判断能力4、自动化程度高5、通用性强，支持人机交互第三节 计算机的应用一、基本应用1. 科学计算或数值计算：是计算机最基本的功能。如人造卫星轨迹的计算、火箭、宇宙飞船的研究设计、发射导弹、气象

7、预报等，其中很多问题是手工无法完成的。2. 数据处理或信息处理：是计算机应用的一个重要方面，包括企业管理、财务会计、数据统计、资料检索与分析等。3自动控制或实时控制：是指在工业生产过程中，对控制对象进行自动控制和自动调节的控制方式。如无人驾驶飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等的控制。4计算机辅助设计系统：包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助教学（CAI）。5办公室自动化：是指用计算机系统来处理日常事务工作。如收集数据、统计资料、起草文稿、制作报表和统计图，还包括复制资料、传送数据等。6人工智能：是利用计算机模拟人类的思维活动、进行逻辑推理，执行某些与人的职能有关的复

8、杂功能。如机器人、专家系统、自然语言理解、模式识别等。7计算机仿真与虚拟现实：在对一些复杂的工程问题和复杂的工艺过程、运动过程、控制行为等进行研究时，用计算机构成的模拟训练器和虚拟现实环境，对宇航员和飞机、舰艇驾驶员进行模拟训练等。二、医学应用1、在医疗仪器中的应用2、在医学信息管理中的应用3、医学图像的分析处理 4、医学数据处理 5、医药信息检索系统6、医学数学模型7、医学专家系统（Medical Expert System)提示：信息是无处不在的。请学生回答：你对信息的认识和信息的类型有哪些？无线电信息依赖电波的传导。而电波属于一种物质。如没有能量的驱动，电波这种物质就不能够运动，更不可能

9、有信息的传递。所以，通过无线电信息的举例，我们应该能够确定，物质、能量和信息三者密不可分的。提问：什么是计算机？同学作答后，老师给出正确答案。每一阶段，列出几个具有代表性和划时代性的产品。由此引出第一台数字式电子计算机ENIAC 。强调：计算机划分年代的依据：以计算机元器件的变革作为标志，将计算机的发展划分为四代：介绍每一代的特点，并以图片的形式列出采用的相应器件。展示图片：如1958.6，103型通用数字式电子计算机（我国第一台）、1960年夏，104型通用数字式电子计算机、1983年，“银河I号”巨型机等。强调计算机辅助功能：CAD-计算机辅助设计CAM-计算机辅助制造CAE-计算机辅助工

10、程CAT-计算机辅助测试CAI-计算机辅助教学AI -人工智能交流互动：举一些和医学相关的例子展示图片中国有句俗话“一叶知秋”。这个成语提示植物的叶片可以与大自然进行信息的交流与沟通。在地震来临前鸡鸣狗叫，各种动物都骚动不安，它们能够预感到大自然将要发生剧烈的变化。树木的年轮来说明信息是无处不在的。人类历史上第一台现代电子计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer简称电子数字积分计算机）于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学宣告诞生。在每秒钟5000次加法运算和500次乘法运算。有18800个电子管。它占地面积达170平方米

11、，重达30吨。8英尺高（约244米）、3英尺宽、100英尺长（约48米），重达30吨，耗电140千瓦。电子管晶体管集成电路大规模计算机发展中的图片展示计算机医学应用磁共振多排螺旋CT15分钟15分钟互动10分钟20分钟20分钟小结：1.计算机定义：能够精确、快速、高效的进行算术运算和逻辑判断的电子设备。计算机定义由特点，作用和本质三部分构成。精确，快速，高效是计算机的特点；进行算术运算与逻辑判断是计算机的作用，其本质是电子设备。2. 计算机产生：1946年,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子数字计算机,名字叫埃尼阿克(ENIAC)3. 关于第一台电子计算机：1946年2月，美国宾夕法尼

12、亚大学莫尔学院的物理学家毛彻莱和电子工程师埃科特在海军部的支持下，以冯诺依曼的设计思想为指导，研制出一台电子真空管计算机，被公认为是世界上第一台电子计算机。这台计算机开始主要用于大炮的弹道计算，后来也用于核武器研究方面的计算机和天气预报。这台计算机一直运行到1955年10月宣布退役。思考题：1、计算机主要元件发展经理了几代几种变化？2、计算机系统包括哪些部分？计算机硬件系统又包括哪些部分？3、计算机按其性能和作用可分为哪几类？作业题：1、完成实习指导与习题集中的作业。2、通过上机操作完成上机练习题。参考书：大学计算机基础（龚沛曾等主编），高等教育出版社，2008.7大学计算机应用基础（周智明

13、卢虹冰主编），四医大出版社，2007.9执 行教案的 自我分析要求学生理解计算机的逻辑判断能力：1.计算机在执行过程中，会根据上一步执行的结果，运用逻辑判断的功能自动确定下一步的应该执行什么命令。正是因为具有这种功能，所以它不仅能解决数值计算机问题而且还能解决非数值计算机问题，如图像识别等。2. 1997年5月11日，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫与IBM公司的国际象棋电脑“深蓝”的六局对抗赛降下帷幕。在前五局以2：5对2：5打平的情况下，卡斯帕罗夫在第六盘决胜局中仅走了19步就向“深蓝”拱手称臣。整场比赛进行了不到一个小时。“深蓝”赢得了这场具有特殊意义的对抗。通过人机对弈说明计算机具有逻辑判断能力。开局良好，学生对学习本门课程的兴趣浓厚。教或研观室摩指教导学教意师见