2023年计算机发展史教案模板（精选多篇）.docx

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1、2023年计算机发展史教案模板（精选多篇） 推荐第1篇：计算机发展史教案 计算机发展与应用说课稿 教材分析 本课选自七年级信息技术上第三课，计算机的产生与发展。本课的内容较多，经过我的分析，我这节课的内容为：1，计算机的产生2，计算机的发展历史3，计算机的未来发展方向。 本课知识为了解性知识，学生学完本课可以了解到今生今世的产生与发展历史，并且理解计算机的未来发展方向。 学情分析 本课教学对象为实验中学七年级学生，实验中学位于乐山市市中区，家庭条件普遍较好，同学们平时都有使用计算机，但是对于计算机的产生和发展历史却非常的陌生。所以为了降低学生的学习难度，老师应当多搜集资料对知识加以补充。让学生

2、更好的理解 教学目标 本课教学目标有：1，学生对计算机的产生背景和用途有一 定了解 2，学生能够掌握计算机的发展历史 3，学生能够了解和预测计算机的未来发 展方向 重难点分析 因为同学们对与计算机的发展普遍比较陌生，所以本课的本课重点为计算机的发展历史，本课难点为计算机的未来发展方向和倾势，要让这些小孩子理解计算机未来的发展，必须要给学生理清线索和主线，通过逻辑分析推理得出结论。 教法和学法 根据学生的特点，我设计了以讲讲授发和思考驱动法为主，情景教学法为辅的教学方法。 学生的学法为认真听老师讲课，并且认真的思考老师提出的问题。 教学环境 普通带黑板教室 教学环境 第一环节：创设情景，导入新课

3、。通过同学们熟悉的愤怒的小鸟出发，引出二战时候炮弹打击对方时候需要大量的数据计算，于是美国发明了电子计算机。 第二环节：我用讲授法讲授计算机产生时代的知识和特点 第三环节：计算机产生之后并不能满足人们的需求，所以需要不断的改进，于是就有了我们的计算机发展史。教授计算机历史的时候，我会以计算机的主要原件为主线，来展示计算机历史发展过程中各代计算机的一同和进步。在这一环节我会采用思考驱动法，也就是在这一环节，老师不断的抛出问题让同学们去思考，只有通过学生自己思考的问题才会在内心有较深刻的记忆。我会提的问题有 1，16000个电子管的计算机体积会怎么样啊？2，要改进这一代计算机有什么办法吗？3，如果

4、是你你会选择怎么做啊？ 第四环节：我们已经学会了计算机的产生和发展历史了，然而我们的计算机的发展是不是会发展到今天就不发展了，当然不是。其实我们可根据计算机产生和发展的历史来推断出未来计算机的发展方向。同时我会给同学们介绍计算机行业最前沿的技术革命和科技发展方向。 第五环节：总结知识形成体系 第六环节：布置作业，同学们回家写出自己希望计算机的发展方向。明天交给老师。 推荐第2篇：计算机发展史教案 计算机发展史教案 教学目标： 一、知识与技能： 1、掌握计算机发展的变化及每代计算机的特点。 2、了解典型的计算机改革事例 二、过程与方法： 通过感受计算机的发展历史，形成对计算机的浓厚兴趣。 三、情

5、感态度与价值观 1、形成良好的联想意识与创新能力。 2、感受到计算机的有趣之处。 教学重难点： 1、每代计算机的变化及特点 2、计算机发展的典型事例给同学们带来的启发 教学方法：讲授法 教学过程： 一、新课导入： 1.相信大家在很小的时候就开始接触计算机了，那大家是否还记得你们第一台计算机是什么样的？和你们现在用的计算机有什么不同？ （学生思考回答） 2点明本节课主题：计算机的发展史. 二、讲授新课 1.提问：同学们，你们知道第一台计算机是什么时候诞生的吗？ 2.介绍第一代计算机的历史及相关信息：电子管计算机。3.通过第一代计算机的弊端引出第二代计算机：晶体管计算机。 4.介绍第三代计算机的相

6、关信息：中小规模集成电路计算机。5.介绍第四代计算机的发展及相关信息:超大规模集成电路计算机 6.举例说明计算机的受欢迎程度。 7.提问：生活当中哪些方面都用到了计算机？ （学生思考回答） 8.教师举例说明计算机在生活中的用处。9.利用伟人的例子举例。 三、总结归纳 今天我们一起走了一遍计算机一路走来的历程中，也许你不能记住全部，但其中肯定有一点是让你感动或让你有所启发的。 推荐第3篇：计算机发展史 计算机发展历程的启示 我们生活在一个高速发展的信息时代，通过计算机的革新我们的生活有了翻天覆地的变化，我们通过计算机了解新闻大事，和远在国外的家人朋友进行视频通话，在网上进行购物，等等。计算机引领

7、了一个新的时代。我很早接触计算机，通过这学期的学习，我了解了计算机的基本发展历史，最早的计算机起源于公元前5世纪，中国人发明的，就是算盘，并一直沿用至今，在某些运算上使用算盘甚至比现代计算机还要快捷，在此我要歌颂一下我国古代人民的伟大智慧。直到17世纪，计算设备才有了第二次重要的进步，1645年，法国人Blaise Pascal发明了自动进位加法器，这项技术在现在看来很笨拙，但是他对计算设备来说是有本质突破的，从手动到自动了。文艺复兴时期，人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。其中制造一台能帮助人进行计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。当时无数伟大的科学家为了这一目标努力着，但是局限于当时

8、科学技术整体的不成熟，所以他们都失败了，但是正是得益于他们的探索，使“计算机”这个新兴思想得以保存并不断发展至今，使后人受益。所以，当我们感叹成功者的智慧时，也不能忘了这些探索者们的辛勤。而给我启示更多的是这个世界是一个相互关联的世界，计算机在当时没有发展起来，也许并不是研究计算机的科学家的思想不够成熟，而是与计算机关联的技术领域还不成熟。就像人们探测到了地底一万里有巨大宝藏，但是没有工具能让我们一下就到了埋宝藏的地方，所以只能用铲子挖，等有了挖掘机时用挖掘机挖。科学发展是这样的，整个社会也是这样的，事物与事物，人与人之间都有千丝万缕的关系，互相促进，互相制约的。 在计算机学习中，我最大的启示

9、就是： 1.乘法与加法 从上计算机的第一课，老师就开始和我们说计算机的加法运算比乘法运算快得到，可能会快100倍，因为早期的计算机乘法都是转换成加法指令实现的，因此我们在程序设计时尽量不使用乘法，i*2，改为i+i等等。但是随着CPU的不断发展，乘法运算已经是CPU的内置指令，现在CPU加法运算也只是比乘法效率快3倍，所以我们不需要害怕做乘法了。 2.PC服务器与小型机 PC简称个人电脑，PC服务器一般指采用个人电脑的技术架构生产的服务器。小型机是60，70年代遗留的名词，因为那时大型机是主角，小型机是指相对大型机更轻量级的服务器，80年代开始小型机充当大量应用的核心服务器，如数据库服务器，中

10、间件服务器等等。 从80年代开始，PC与小型机就不是一个档次的计算机，小型机具有高性能的运算能力，PC的能力不及小型机的1/100，随着PC的迅速发展，小型机的价格高高在上，PC服务器在90年代也开始有了应用，2000年以后PC服务器开始大量普及，10000元的PC服务器也开始出现，相比上百万的小型机，PC服务器的性价比决对超值。随着INTEL及AMD的CPU双核，三核，四核的出现，PC服务器与IBM,HP等小型机的性能进一步缩小，大量评测显示现在PC的四核CPU与IBM POWER6性能完全相当，小型机在性能上的优势已经完全失去。从现在来看，小型机最大的优势是稳定性及可扩展性，这些只是高端系

11、统才会考虑，这方面同样受到PC分布式架构系统的挑战，因此也出现了现在大家看到的小型机的没落，逐渐变成了IT领域的奢侈品，只有有钱国企还在为小型机买单。 3.拼音与五笔 1983年王永民先生发明了五笔汉字输入法，被国内外专家评价为“其意义不亚于活字印刷术”的“五笔字型”，让国人看到了汉字输入的希望，经过多年的发展，90年代国内90以上的用户汉字输入都使用五笔输入法，一时间也让人形成不会五笔就不会计算机一样的感觉，看到别人用拼音输入法就知道这是一个小菜鸟。用五笔输入法一般人可以比较轻松的一分钟打60字，专业打字员可以每分钟到150字以上，而那时的拼音输入法也有很多种，如普通拼音，双拼，模糊音等等，

12、但是普通人一分钟只能达到30字左右，主要是因为拼音输入法重码率太高，选字消耗的时间太多。 2000年左右拼音输入法出现了新的生机，微软拼音，拼音之星，拼音加加，紫光拼音等输入法开始流行，主要原因是使用计算机的人越来越多，互联网的应用，五笔输入法的学习成本太高，所以很多人依然选择了拼音输入法，这时期的拼音输入法的词汇量非常多，所以词语或短语输入效率比较高，加上互联网的普及，词库更新更方便，所以拼音输入法的速率与五笔相差无几。 五笔输入法后来也推出了98版，虽然输入效率可以进一步提高，但是由于要重新记忆新的字根法则比较麻烦，所以很多人还是用老版的字根法则，当然也出现了一些新的流行软件，如陈桥五笔，

13、极品五笔等，但是没有本质的格新。 2000年期间应该是五笔与拼音55开的局面，在这个特殊的时候也产生了智能混合输入法，就是会根据你的输入字母显示五笔码汉字和拼音码汉字，典型的代表是万能五笔，万能五笔因为这个特性也红级一时，现在也还有不少人在使用。随着互联网的大量普及，拼音输入法在2023年左右迎来了新的春天，词库的进一步加大，在线自动词库更新，智能组词等特性，一般人用拼音输入法的效率已经与五笔输入法不相上下，零学习成本让新一代网民自然选择了拼音输入法，再也没有人鄙视你用拼音输入法。随着云输入法的应用，拼音输入法将会再有一次质的飞越，但五笔输入法依然只会被专业打字员相中。 4.串行与并行 并行与

14、串行是一个永恒的话题，也许你会认为并行一定比串行快，但是实现上是什么样呢，在计算机系统里你可以看大量并行与串行的架构转变。 10年以前，硬盘接口是并行一统天下，并行接口速率从8MB/s一路高歌猛进，但是到了 133MB/s后发现举步维艰，由于并行接口的总线达到80根，随着传输速率的提高，传输过程中线路之间的干扰非常厉害。这时SATA（串行接口）硬盘开始登场，SATA1.0的速率就已经是1.5Gb/s，由串行接口没有传输信息号的干扰，3Gb/s，6Gb/s已经轻松实现，现在PC的并行接口的硬盘也基本淘汰，服务器SCSI也大量转向SAS硬盘。 5.CPU单核与多核 单核CPU经历了频率快速发展，在

15、1G的时候出现了一个坎，经过架构调整后继续前进，终于发现到了4G以后前途暗淡，通过增加频率带来了更多稳定性与功耗问题。多核让CPU重新找到了暂时的方向，2核，3核，4核，到6核，8核，CPU终于从单核正式跨入了多核时代。 6.简单与复杂 SQL语言因为简单快速普及，JavaEE里乱七八糟的框架让初学者要崩溃，但是现在依然活力四射。Google的简易让Yahoo搜索应用一路千丈，Oracle数据库的复杂架构让其它数据库只能奋力追赶。iPhone因为她的简单美让无数人疯狂，一夜之间让微软和诺基亚从智能手机的领跑者变成追随者，微软一个Office软 件你可能用了10年还只是用了五分之一的功能，以至于

16、让其它办公软件难以超越。 我想，在未来的计算机发展中可能出现的以下的趋势：1）模块化，PC之所以有今天这么大的普及度，就是因为他的通用模块化设计起了决定性的推动作用，以后的PC同样也不会牺牲这方面优点，而且还会将它发扬光大，不但在内置板卡中实现模块化，甚至可以提供多个外接插槽，以供使用人加入新的模块，增加性能或功能使用起来和现在笔记本中的PCMICA有点接近。2）无线化，追求自由一直是人类的梦想，计算机的无线化风潮同样也是人们梦寐以求的，和现在笔记本讲的“无线你的无限”有所不同的是：未来的计算机将实现网络和设备间的无线连接，这将意味着未来在家中使用台式机比现在的笔记本还方便，因为显示器(当然不

17、会是CRT的)与主机之间也是通过无线来连接的，无线显示器实现这种梦想的技术称为UWB技术，它是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术，它可以为无线局域网WLAN和个人局域网的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术，所以INTEL称他为无线USB，希望能够成为计算机与计算机或是计算机与消费电子产品(如数字相机)间的高频宽的无线连结。 3）专门化，其实并不是每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成，甚至是有时候采用高性能的计算机还有可能带来麻烦，因为高性能势必带来高能耗、高发热量等不良的负面效应。将来的计算机由于从事的工作不同，在性能上在外形上都会有很大的不同。通用PC将逐渐

18、由专用设备(软硬件一体化的计算机)所代替，以提高工作效率。4）网络化，计算机已经越来越普及，各种家用电器也开始具备了智能化，这些现象将促进家电与计算机的网络化进程，家庭网络分布式系统将逐渐取代目前单机操作的模式，计算机可以通过网络控制着各种家电的运行，并通过互联网下载各种新的家电应用程序，以增加家电的功能，改善家电的性能等等。也可以通过互联网远程遥控家中的家电，在办公室的时候就可以提前让家中的电器做好饭，煮好菜，开空调等等。5）环保化，随着计算机的性能的提高，能耗也将越来越大；而且计算机在家庭生活中的扮演的角色越来越重要，运行的时间也将变长。为了不让计算机成为家中用电量最大的电器，技术人员也先

19、进各种方法让计算机的能耗降低，比如通过上面提到的专门化的计算机，让计算机的效率大幅提高，从而可以让低性能的硬件系统具备专业的功能，减少能耗。6）人性化，未来人类的工具和家中的控制中心，计算机需要和使用人进行非常多的交流，才能更为使用人服务。这就要求计算机和人之间的交流要人性化，才能让使用人真正乐意使用计算机。为了实现这个目标，未来的计算机的交互方式将会多样化，不但可以通过书写控制，还可以通过语言控制，甚至可以通过眼睛进行控制，因为智能化的提高，多数工作计算机可以自动选择操作的流程，过程无需人们参与，所以软件的界面也越来越简单，使用起来就像现在家用电器或者手机一样简单，使用人无需再进行专门的学习

20、，就连老人都能运用自如。 我相信，新型计算机与相关技术的研发和应用，是二十一世纪科技领域的重大创新，必将推进全球经济社会高速发展，实现人类发展史上的重大突破。科学在发展，人类在进步，历史上的新生事物都要经过一个从无到有的艰难历程，随着一代又一代科学家们的不断努力，未来的计算机一定会是更加方便人们的工作、学习、生活的好伴侣。 推荐第4篇：计算机发展史 计算机发展史 关于世界上第一台计算机的疑问，在国内的绝大部分媒体上都会出现世界上第一台电子计算机是上世纪1946年由美国电气工程师普雷斯波埃克特(J.Prespen Eckert)和物理学家约翰莫奇勒博士(John W.Mauchly)发明的ENI

21、AC文字记载，但另一种说法却是：世界上第一台电子计算机是由美国爱荷华州立大学的约翰 文森特阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff）教授和他的研究生克利福特贝瑞（Clifford Berry）先生在1937年至1941年间开发的“阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer，简称ABC）”。 影响较大的是 ENIAC ( “埃尼阿克”，Electronic Numerical Integrator and Calculator，电子数字积分器和计算器)。它是美国奥伯丁武器试验场为了满足弹道设计的需要而由美国宾夕法尼亚大学研制而成的。这台计算机的字长只

22、有12位。它采用电子管作为计算机的基本元件，每秒可进行5000次加法运算。它使用了18800只电子管，占地达170平方米，重量30吨，每小时耗电达150千瓦，是一个名副其实的“庞然大物”。 ENIAC机的问世具有划时代的意义，在以后的60多年里，计算机技术发展异常迅速，在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展速度相提并论。 对于电子计算机的发展，一般根据构成它的主要逻辑元件的不同将计算机的发展分成四个阶段。下面简单概括一下计算机的发展历程。 第一代是电子管计算机，其发展年代大致为1946-1958年。主要特点是：硬件方面，采用电子管为基本逻辑电路元件，主存储器采用延线或磁鼓（后期采用

23、了磁芯），外存储器采用磁带存储器，此时的计算机体积庞大、功耗大、可靠性差、价格昂贵；软件方面，最初只能使用机器语言，编写程序、修改程序都很不方便，50年代中期以后逐步发展了汇编语言，但仍未从根本上解决编制程序的困难，因而当时计算机的应用以科学计算为主。 第二代是晶体管计算机，其发展年代大致为1958-1964年。其主要特点是：硬件方面，采用晶体管为基本逻辑电路元件，主存储器全部采用磁芯存储器，外存储器采用磁盘。计算机的速度提高、体积减小、功耗减低、可靠性增强；软件方面已开始有很大的发展，出现了一系列高级程序设计语言及编译程序，并且提出了多道程序设计、并行处理和可变的微程序设计思想，开始出现操作

24、系统。此时，计算机的应用也从单一的科学计算发展到了数据、事务管理和过程控制等。 第三代是集成电路计算机，其发展年代大致为1964-1971年。其主要特点是：硬件方面，逻辑元件已开始采用中、小规模集成电路（SSI和MSI），主存储器从磁芯存储器逐步过渡到了半导体存储器，计算机的体积进一步减小，运算速度、运算精度、存储容量以及可靠性等主要性能指标大为改善；软件方面，对计算机程序设计语言进行了标准化工作，并提出了计算机结构化程序设计思想，软件中的操作系统开始普及。计算机的应用领域迅速发展，包括商业、科技、工程等领域。 第四代是大规模集成电路计算机，自1971年开始。其主要特点是：硬件方面，计算机逻辑

25、元件采用大规模和超大规模集成电路，主存储器采用半导体存储器，提供虚拟能力，计算机外围设备多样化、系列化；软件方面，实现了软件固化技术，出现了面向对象的计算机程序设计编程思想，并广泛采用了数据库技术、计算机网络技术。计算机的应用领域更加广泛并逐渐改变着人类的生活方式。其发展过程中最重要的成就之一表现在微处理器 （Micro-proceor)技术上。微处理器是一种超小型化的电子器件，它把计算机的运算器、控制器等核心部件集成在一个集成电路芯片上。微处理器的出现为微型计算机的诞生奠定了基础。 随着大规模集成电路技术的迅速发展，计算机除了向巨型机方向发展外，还朝着超小型机和微型机方向飞越前进。 第一台计

26、算机 人们通常所说的计算机，是指电子数字计算机。一般认为，世界上第一台数字式电子计算机诞生于1946年2月，它是美国宾夕法尼亚大学物理学家莫克利（J.Mauchly）和工程师埃克特（J.P.Eckert）等人共同开发的电子数值积分计算机（Electronic Numerical Integrator And Calculator，简称ENIACENIAC是一个庞然大物，其占地面积为170平方米，总重量达30吨。机器中约有18800只电子管、1500个继电器、70000只电阻以及其它各种电气元件，每小时耗电量约为140千瓦。这样一台“巨大”的计算机每秒钟可以进行5000次加减运算，相当于手工计算

27、的20万倍，机电式计算机的1000倍。 ENIAC虽是第一台正式投入运行的电子计算机，但它不具备现代计算机“存储程序”的思想。1946年6月，冯诺依曼博士发表了“电子计算机装置逻辑结构初探”论文，并设计出第一台“存储程序”的离散变量自动电子计算机（The Electronic Discrete Variable Automatic Computer，简称EDVAC），1952年正式投入运行，其运算速度是ENIAC的240倍。冯诺依曼提出的EDVAC计算机结构为人们普遍接受，此计算机结构又称冯诺依曼型计算机。 第一代电子管计算机研制(1958-1964年) 第二代晶体管计算机研制(1965-19

28、72年) 第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973-80年代初) 第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今) 超导计算机:光计算机 超导计算机:纳米计算机 计算机的分类：计算机种类很多，可以从不同的角度对计算机进行分类。按照计算机原理分类，可分为数字式电子计算机、模拟式电子计算机和混合式电子计算机。按照计算机用途分类，可分为通用计算机和专用计算机。按照计算机性能分类，可分为巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机六大类。 推荐第5篇：计算机发展史 无处不在、无所不能的电脑，已历经了50多个春华秋实。50余年在人类的历史长河中只是一瞬间，电脑却彻底改变了我们的

29、生活。回顾电脑发展的历史，并依此上溯它的起源，真令人惊叹沧海桑田的巨变；历数电脑史上的英雄人物和跌宕起伏的发明故事，将给后人留下了长久的思索和启迪。请读者随着我们的史话倒转时空，从电脑最初的源头说起。 谁都知道，电脑的学名叫做电子计算机。以人类发明这种机器的初衷，它的始祖应该是计算工具。英语里“Calculus”（计算）一词来源于拉丁语，既有“算法”的含义，也有肾脏或胆囊里的“结石”的意思。远古的人们用石头来计算捕获的猎物，石头就是他们的计算工具。著名科普作家阿西莫夫说，人类最早的计算工具是手指，英语单词“Dight”既表示“手指”又表示“整数数字”；而中国古人常用“结绳”来帮助记事，“结绳”

30、当然也可以充当计算工具。石头、手指、绳子，这些都是古人用过的“计算机”。 不知何时，许多国家的人都不约而同想到用“筹码”来改进工具，其中要数中国的算筹最有名气。商周时代问世的算筹，实际上是一种竹制、木制或骨制的小棍。古人在地面或盘子里反复摆弄这些小棍，通过移动来进行计算，从此出现了“运筹”这个词，运筹就是计算，后来才派生出“筹”的词义。中国古代科学家祖冲之最先算出了圆周率小数点后的第6位，使用的工具正是算筹，这个结果即使用笔算也很不容易求得。 欧洲人发明的算筹与中国不尽相同，他们的算筹是根据“格子乘法”的原理制成。例如要计算1248456，可以先画一个矩形，然后把它分成32个小格子，在小格子边

31、依次写下乘数、被乘数的各位数字，再用对角线把小格子一分为二，分别记录上述各位数字相应乘积的十位数与个位数。把这些乘积由右到左，沿斜线方向相加，最后就得到乘积。1617年，英国数学家纳皮尔把格子乘法表中可能出现的结果，印刻在一些狭长条的算筹上，利用算筹的摆放来进行乘、除或其他运算。纳皮尔算筹在很长一段时间里，是欧洲人主要的计算工具。算筹在使用中，一旦遇到复杂运算常弄得繁杂混乱，让人感到不便，于是中国人又发明了一种新式的“计算机”。 著名作家谢尔顿在他的小说假如明天来临里讲过一个故事：骗子杰夫向经销商兜售一种袖珍计算机，说它“价格低廉，绝无故障，节约能源，十年中无需任何保养”。当商人打开包装盒一看

32、，这台“计算机”原来是一把来自中国的算盘。世界文明的四大发源地黄河流域、印度河流域、尼罗河流域和幼发拉底河流域先后都出现过不同形式的算盘，只有中国的珠算盘一直沿用至今。珠算盘最早可能萌芽于汉代，定型于南北朝。它利用进位制记数，通过拨动算珠进行运算：上珠每珠当五，下珠每珠当一，每一档可当作一个数位。打算盘必须记住一套口诀，口诀相当于算盘的“软件”。算盘本身还可以存储数字，使用起来的确很方便，它帮助中国古代数学家取得了不少重大的科技成果，在人类计算工具史上具有重要的地位。 15世纪以后，随着天文、航海的发展，计算工作日趋繁重，迫切需要探求新的计算方法并改进计算工具。1630年，英国数学家奥特雷德使

33、用当时流行的对数刻度尺做乘法运算，突然萌生了一个念头：若采用两根相互滑动的对数刻度尺，不就省得用两脚规度量长度吗？他的这个设想导致了“机械化”计算尺的诞生。奥特雷德是理论数学家，对这个小小的计算尺并不在意，也没有打算让它流传于世，此后二百年，他的发明未被实际运用。18世纪末，以发明蒸汽机闻名于世的瓦特，成功地制出了第一把名副其实的计算尺。瓦特原来就是一位仪表匠，他的蒸汽机工厂投产后，需要迅速计算蒸汽机的功率和气缸体积。瓦特设计的计算尺，在尺座上多了一个滑标，用来“存储”计算的中间结果，这种滑标很长时间一直被后人所沿用。 1850年以后，对数计算尺迅速发展，成了工程师们必不可少的随身携带的“计算

34、机”，直到20世纪 五、六十年代，它仍然是代表工科大学生身份的一种标志。 凝聚着许许多多科学家和能工巧匠智慧的早期计算工具，在不同的历史阶段发挥过巨大作用，但也将随着科学发展而逐渐消亡，最终完成它们的历史使命。 第一台真正的计算机是著名科学家帕斯卡（B.Pascal）发明的机械计算机。 帕斯卡1623年出生在法国一位数学家家庭，他三岁丧母，由担任着税务官的父亲拉扯他长大成人。从小，他就显示出对科学研究浓厚的兴趣。 少年帕斯卡对他的父亲一往情深，他每天都看着年迈的父亲费力地计算税率税款，很想帮助做点事，可又怕父亲不放心。于是，未来的科学家想到了为父亲制做一台可以计算税款的机器。19岁那年，他发明

35、了人类有史以来第一台机械计算机。 帕斯卡的计算机是一种系列齿轮组成的装置，外形像一个长方盒子，用儿童玩具那种钥匙旋紧发条后才能转动，只能够做加法和减法。然而，即使只做加法，也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时，棘爪便逐渐升高；一旦齿轮转到0，棘爪就“咔嚓”一声跌落下来，推动十位数的齿轮前进一档。 帕斯卡发明成功后，一连制作了50台这种被人称为“帕斯卡加法器”的计算机，至少现在还有5台保存着。比如，在法国巴黎工艺学校、英国伦敦科学博物馆都可以看到帕斯卡计算机原型。据说在中国的故宫博物院，也保存着两台铜制的复制品，是当年外国人送给慈僖太后的礼

36、品，“老佛爷”哪里懂得它的奥妙，只把它当成了西方的洋玩具，藏在深宫里面。 帕斯卡是真正的天才，他在诸多领域内都有建树。后人在介绍他时，说他是数学家、物理学家、哲学家、流体动力学家和概率论的创始人。凡是学过物理的人都知道一个关于液体压强性质的“帕斯卡定律”，这个定律就是他的伟大发现并以他的名字命名的。他甚至还是文学家，其文笔优美的散文在法国极负盛名。可惜，长期从事艰苦的研究损害了他的健康，1662年英年早逝，死时年仅39岁。他留给了世人一句至理名言：“人好比是脆弱的芦苇，但是他又是有思想的芦苇。” 全世界“有思想的芦苇”，尤其是计算机领域的后来者，都不会忘记帕斯卡在浑沌中点燃的亮光。1971年发

37、明的一种程序设计语言PASCAL语言，就是为了纪念这位先驱，使帕斯卡的英名长留在电脑时代里。 帕斯卡逝世后不久，与法兰西毗邻的德国莱茵河畔，有位英俊的年轻人正挑灯夜读。黎明时分，青年人站起身，揉了一下疲乏的腰部，脸上流露出会心的微笑，一个朦胧的设想已酝酿成熟。虽然在帕斯卡发明加法器的时候，他尚未出世，但这篇由帕斯卡亲自撰写的关于加法计算机的论文，却使他似醍醐灌顶，勾起强烈的发明欲。他就是德国大数学家、被不列颠百科全书称为“西方文明最伟大的人物之一”的莱布尼茨（G.Leibnitz）。 莱布尼茨早年历经坎坷。当幸运之神降临之时，他获得了一次出使法国的机会。帕斯卡的故乡张开臂膀接纳他，为他实现计算

38、机器的夙愿创造了契机。在巴黎，他聘请到一些著名机械专家和能工巧匠协助工作，终于在1674年造出一台更完美的机械计算机。 莱布尼茨发明的新型计算机约有1米长，内部安装了一系列齿轮机构，除了体积较大之外，基本原理继承于帕斯卡。不过，莱布尼茨技高一筹，他为计算机增添了一种名叫“步进轮”的装置。步进轮是一个有9个齿的长圆柱体，9个齿依次分布于圆柱表面；旁边另有个小齿轮可以沿着轴向移动，以便逐次与步进轮啮合。每当小齿轮转动一圈，步进轮可根据它与小齿轮啮合的齿数，分别转动1/ 10、2/10圈，直到9/10圈，这样一来，它就能够连续重复地做加法。 稍熟悉电脑程序设计的人都知道，连续重复计算加法就是现代计算

39、机做乘除运算采用的办法。莱布尼茨的计算机，加、减、乘、除四则运算一应俱全，也给其后风靡一时的手摇计算机铺平了道路。 不久，因独立发明微积分而与牛顿齐名的莱布尼茨，又为计算机提出了“二进制”数的设计思路。有人说，他的想法来自于东方中国。 大约在公元1700年左右某天，友人送给他一幅从中国带来图画，名称叫做“八卦”，是宋朝人邵雍所摹绘的一张“易图”。莱布尼茨用放大镜仔细观察八卦的每一卦象，发现它们都由阳（）和阴（-）两种符号组合而成。他挠有兴趣地把8种卦象颠来倒去排列组合，脑海中突然火花一闪这不就是很有规律的二进制数字吗？若认为阳（）是“1”，阴（-）是“0”，八卦恰好组成了二进制000到111共

40、8个基本序数。正是在中国人睿智的启迪下，莱布尼茨最终悟出了二进制数之真谛。虽然莱布尼茨设计的计算机用的还是十进制，但他率先系统提出了二进制数的运算法则，直到今天，二进制数仍然左右着现代电脑的高速运算。 帕斯卡的计算机经由莱布尼茨的改进之后，人们又给它装上电动机以驱动机器工作，成为名符其实的“电动计算机”，并且一直使用到本世纪20年代才退出舞台。尽管帕斯卡与莱布尼茨的发明还不是现代意义上的计算机，但它们毕竟昭示着人类计算机史里的第一抹曙光。 要让机器听人类的话，按人类的意愿去计算，就要实现人与机器之间的对话，或者说，要把人类的思想传送给机器，让机器按人的意志自动执行。 说来也怪，实现人与机器对话

41、的始作俑者却不是研制计算机的那些前辈，而是与计算机发明毫不相干的两位法国纺织机械师。他们先后发明了一种指挥机器工作的“程序”，把思想直接“注入”到了提花编织机的针尖上。 顾名思义，提花编织机具有升降纱线的提花装置，是一种能使绸布编织出图案花纹的织布机器。 应该是，提花编织机最早出现在中国。在我国出土的战国时代墓葬物品中，就有许多用彩色丝线编织的漂亮花布。据史书记载，西汉年间，钜鹿县纺织工匠陈宝光的妻子，能熟练地掌握提花机操作技术，她的机器配置了120根经线，平均60天即可织成一匹花布，每匹价值万钱。明朝刻印的天工开物一书中，还赫然地印着一幅提花机的示意图。可以想象，当欧洲的王公贵族对从“丝绸之

42、路”传入的美丽绸缎赞叹不已时，中国的提花机也必定会沿着“丝绸之路”传入欧洲。 不过，用当时的编织机编织图案相当费事。所有的绸布都是用经线（纵向线）和纬线（横向线）编织而成。若要织出花样，织工们必须细心地按照预先设计的图案，在适当位置“提”起一部分经线，以便让滑梭牵引着不同颜色的纬线通过。机器当然不可能自己“想”到该在何处提线，只能靠人手“提”起一根又一根经线，不厌其烦地重复这种操作。 1725年，法国纺织机械师布乔（B.Bouchon）突发奇想，想出了一个“穿孔纸带”的绝妙主意。布乔首先设法用一排编织针控制所有的经线运动，然后取来一卷纸带，根据图案打出一排排小孔，并把它压在编织针上。启动机器后

43、，正对着小孔的编织针能穿过去钩起经线，其他的针则被纸带挡住不动。这样一来，编织针就自动按照预先设计的图案去挑选经线，布乔的“思想”于是“传递”给了编织机，而编织图案的“程序”也就“储存”在穿孔纸带的小孔之中。真正成功的改进是在80年后，另一位法国机械师杰卡德（J.Jacquard），大约在1805年完成了“自动提花编织机”的设计制作。 那是举世瞩目的法国大革命的年代攻打巴士底狱，推翻封建王朝，武装保卫巴黎，市民们高唱着“马赛曲”，纷纷走上街头，革命风暴如火如荼。虽然杰卡德在1790年就基本形成了他的提花机设计构想，但为了参加革命，他无暇顾及发明创造，也扛起来福枪，投身到里昂保卫战的行列里。直到

44、19世纪到来之后，杰卡德的机器才得以组装完成。 杰卡德为他的提花机增加了一种装置，能够同时操纵1200个编织针，控制图案的穿孔纸带后来也换成了穿孔卡片。据说，杰卡德编织机面世后仅25年，考文垂附近的乡村里就有了600台，在老式蒸气机噗嗤噗嗤的伴奏下，把穿孔卡片上的图案变成一匹匹漂亮的花绸布。纺织工人最初强烈反对这架自动化的新鲜玩意的到来，因为害怕机器会抢去他们的饭碗，使他们失去工作，但因为它优越的性能，终于被人们普遍接受。1812年，仅在法国已经装配了万余台，并通过英国传遍了西方世界，杰卡德也因此而被受予了荣誉军团十字勋章和金质奖章。 杰卡德提花编织机奏响了19世纪机器自动化的序曲。在伦敦出版

45、的不列颠百科全书和中国出版的英汉科技词汇大全两部书中，“JACQUARD”（杰卡德）一词的词条下，英语和汉语的意思居然都是“提花机”，可见，杰卡德的名字已经与提花机融为了一体。杰卡德提花机的原理，即使到了电脑时代的今天，依然没有更大的改动，街头巷尾小作坊里使用的手工绒线编织机，其基本结构仍与杰卡德编织机大体相似。 此外，杰卡德编织机“千疮百孔”的穿孔卡片，不仅让机器编织出绚丽多彩的图案，而且意味着程序控制思想的萌芽，穿孔纸带和穿孔卡片也广泛用于早期电脑以存储程序和数据。或许，我们现在把“程序设计”俗称为“编程序”，就引申自编织机的“编织花布”的词义。 今天出版的许多计算机书籍扉页里，都登载着巴

46、贝奇（C.Babbage）的照片：宽阔的额，狭长的嘴，锐利的目光显得有些愤世嫉俗，坚定的但绝非缺乏幽默的外貌，给人以一个极富深邃思想的学者形象。 巴贝奇是一位富有的银行家的儿子，1792年出生在英格兰西南部的托特纳斯，后来继承了相当丰厚的遗产，但他把金钱都用于了科学研究。童年时代的巴贝奇显示出极高的数学天赋，考入剑桥大学后，他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。毕业留校，24岁的年青人荣幸受聘担任剑桥大学“路卡辛讲座”的数学教授。这是一个很少有人能够获得的殊荣，牛顿的老师巴罗是第一名，牛顿是第二名。在教学之余，巴贝奇完成了大量发明创造，如运用运筹学理论率先提出“一便士邮资”制度，发明了供火车

47、使用的速度计和排障器等等。假若巴贝奇继续在数学理论和科技发明领域耕耘，他本来是可以走上鲜花铺就的坦途。然而，这位旷世奇才却选择了一条无人敢于攀登的崎岖险路。 事情还得从法国讲起。18世纪末，法兰西发起了一项宏大的计算工程人工编制数学用表，这在没有先进计算工具的当时，是件极其艰巨的工作。法国数学界调集大批数学家，组成了人工手算的流水线，算得天昏地暗，才完成了17卷大部头书稿。即便如此，计算出的数学用表仍然存在大量错误。据说有一天，巴贝奇与著名的天文学家赫舍尔凑在一起，对两大部头的天文数表评头论足，翻一页就是一个错，翻两页就有好几处。面对错误百出的数学表，巴贝奇目瞪口呆，他甚至喊出声来：“天哪，这些计算错误已经充斥弥漫了整个宇宙！”