中职《计算机应用基础》教案设计2.docx
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1、计算机应用基础教案第1章计算机基础知识L1概述L2微型计算机的组成、学情分析:新生刚入校的第一堂课,学生对计算机掌握的情况各不相同,有 的学生是第一次接触计算机,有的学生对计算机的知识已经有了初步的了解,甚 至有一部分学生已经玩计算机很熟练了。二、教学目标:通过本节课的学习,要让学生掌握计算机的发展、应用的领域, 微型计算机的系统组成,硬件系统各组成部分的功能,软件系统的类型;了解计 算机的些其他设备。三、教学重点:计算机的发展、计算机应用领域,计算机的系统组成,计算机各 硬件组成部分的功能,计算机软件系统。四、教学难点:计算机的系统组成,计算机各硬件组成部分的功能,计算机软件 系统。五、教学
2、方法:讲授法、实物展示法六、教学媒体:多媒体教室七、计划课时:2学时、教学过程:(一)引入问题引入,情景导入。通过展示实物和对多媒体教室里的设备进行提问。(二)新课1.1 概述1.1.1 计算机的概念电子计算机(Digital Computer)是种能够按照指令对各种数据和信息进行 自动加工和处理的电子设备,简称计算机(Computer),俗称电脑。1.1.2 计算机的发展世界上公认的第一台电子计算机ENIAC (埃尼阿克)于1946年2月15日诞生 于美国的宾法尼亚大学。随着电子技术的迅猛发展,电子计算机已经经历了 4个发展阶段: 第一代(1946年1958年)是电子管计算机时代。 第二代(
3、1959年一1964年)是晶体管计算机时代。第三代(1965年一1970年)是中小规模集成电路计算机时代。 第四代(1971年至今)是大规模集成电路计算机时代。微机随着集成电路技术的进步已经出现了 5个发展阶段:*第一代(1971年1973年)是4位或准8位微机。其CPU的代表是Intel 4004 和 !ntel8008o第二代(1974年一1978年)是8位微机。其CPU的代表是Intel 808、M6800和 Z80o第三代(1978年一1980年)是16位微机。其CPU的代表为Intel 8086、 M68000 和 Z80000第四代(1981年1992年)是32位微机。其CPU的代
4、表是Intel 80386、 Intel80486 IAPX432、MAC2 HP32、M68020 等。*第五代(1993年至今)是64位微机。其CPU的代表包括IBM的Power 和 Power PC 系列、HP 的 PA-RISC8000 系列、Sun 的 UltraSPARC 系列 和MIPS的R10K系列等。1.1.3计算机的应用领域计算机的应用领域可以归纳为5大类:科学计算、信息处理、过程控制、计 算机辅助设计/辅助教学和人工智能。1 .科学计算科学计算(Scientific Calculation)又称为数值计算,是计算机应用最早的领域。 在科学研究和工程设计中,经常会遇到各种各
5、样的数值计算问题。2 .信息处理信息处理(Information Processing)是指用计算机对信息进行收集、加工、存 储、传递等工作,其目的是为有各种需求的人们提供有价值的信息,作为管理和 决策的依据。3 .过程控制计算机过程控制(Process Control)是指用计算机对业过程或生产装置的运行 状况进行检测,并实施生产过程自动控制。4 .计算机辅助设计/辅助教学计算机辅助设计(Computer-Aided Design, CAD)是指利用计算机来帮助设 计人员进行工程设计。计算机辅助教学(Computer-Aided Instruction, CAI)是指利用计算机来辅助教 学和
6、学习。5 .人工智能人工智能(Artificial Intelligence)是利用计算机对人的智能进行模拟,模仿人 的感知能力、思维能力、行为能力等。1.2微型计算机的组成一台完整的计算机应包括硬件系统和软件系统两部分。计算机硬件 (Hardware)是指那些由电子元器件和机械装置组成的“硬”设备,如键盘、显 示器、主板等,它们是计算机能够工作的物质基础。计算机软件(Software)是指 那些在硬件设备上运行的各种程序、数据和有关的技术资料。1.2.1 计算机硬件系统计算机采用冯.诺依曼体系结构,其硬件系统包括5个基本组成部分,即运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。运算器和控制器构
7、成计算机的中央 处理器(CPU)。CPU与内存储器构成计算机的主机,其他外存储器、输入和输出 设备称为外部设备硬件系统计算机Y系统软件系统r系统软件内存储器中央处理相只读子:储器(ROM)随机存取存紘器(RAM)外存储器(硬盘、U盘、软曲、光盘:等)输入设备(键盘、取标、打描仪、数码相机等)输出设备(打印机、显示涉、绘佟I仪等)其结构可表示为:操作系统、编程语言、汇编和编译程序、L故障诊断程序、网管程庁、数据库管理系统等成川软件字表处现软件、财务管理软件、教育软件等1 . CPUCPU是个超大规模集成电路芯片,它包含运算器和控制器的功能,因此 CPU又称为微处理器(MPU)。运算器(Arith
8、metic Unit)也称为算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit, ALU), 用来进行加、减、乘、除等算术运算和“与”、或“、非等逻辑运算,实现逻 辑判断。控制器(Control Unit)是计算机的指挥中心,计算机的各部件在它的指挥下 协调工作。控制器通过执行程序使计算机完成规定的处理任务。CPU的主要技术指标如下:(1)字长。字(Word)是CPU处理数据的基本单位,字中所包含的二进制数的 位数称为字长,它反映了计算机一次可以处理的二进制代码的位数。字长越长, 数据处理精度越高,速度越快。(2)主频。CPU的主频是指CPU的工作时钟频率,是衡量CPU运行速度的指 标。
9、(3)整数和浮点数性能。整数运算由ALU实现,而浮点数运算由浮点处理器 (Floatingpoint Unit, FPU)实现。浮点运算主要应用于图形软件、游戏程序处理 等。(4)高速缓冲存储器。高速缓冲存储器(Cache)设置在CPU内部,工作过程完 全由硬件电路控制,数据的存取速度快,其速度高出访问内存速度的数倍,设置 Cache可以提高计算机的速度。2 .存储器计算机的存储器分为3种:主存储器(内存)、外存储器(外存)和Cache。(1)内存分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两种。ROM存放固定不变的程序和数据,关机后不会丢失。ROM在计算机工作时只能 读出(取),不能写
10、入(存)。RAM用来在计算机运行时存放系统程序、应用程序、数据结果等,关机后内容消 失。RAM可随时读出和写入,分为动态RAM (DRAM)和静态RAM (SRAM) 两大类。计算机系统中,内存容量主要由RAM的容量来决定,习惯上将RAM直接称为 内存。(2)外存也叫做辅助存储器。外存由磁性材料或光反射材料制成,价格低、容量大、 存取速度慢,用于长期存放暂时不用的程序和数据。存储容量的单位用B (字节Byte)、KB (千字节)、MB (兆字节)、GB (吉字 节)来表示,1GB = 1O24MB, 1MB =10 24KB, 1KB =1024 B。3 .输入设备输入设备(Input Equ
11、ipment)用于向计算机输入程序和数据。键盘是向计算机发布命令和输入数据的重要输入设备。鼠标分机械式和光电式两类。机械式鼠标底部有一个可以滚动的橡胶球,通 过橡胶球的滚动,将位置移动变换为计算机可以处理的信号。光电式鼠标有一个 光电探测器,在具有反光功能的板上使用,检测鼠标移动产生电信号,传给计算 机完成光标的同步移动。4 .输出设备输出设备(Output Equipment)将计算机内以二进制代码形式存储的数据转换 成人们习惯的文字、图形、声音等形式并输出。常见的输出设备有显示器、打印 机、绘图仪等。显示器是必备的输出设备,主要有阴极射线管(CRT)显示器和液晶(LED) 显示器两类。打印
12、机是用来打印文字或图片的设备,是办公自动化必不可少的输出设备之 。打印机常用的有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机3种.5 .其他I/O设备除以上微机系统中最常用的输入/输出设备之外,在多媒体应用环境下还需要摄像 头、投影仪等设备,以及麦克风、音箱、手写板、触摸屏等。1 .2.2计算机软件系统软件是指那些在硬件设备上运行的各种程序、数据和有关的技术资料。软件 系统是指各种软件的集合,软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。2 .系统软件系统软件是为了提高计算机的使用效率,对计算机的各种软、硬件资源进行 管理的系列软件的总称。系统软件有操作系统、语言处理软件、数据库管理系 统、服务程序等几大类。
13、3 .应用软件应用软件是指为解决计算机用户的特定应用而编制的软件,它运行在系统软 件之上,运用系统软件提供的手段和方法,完成人们实际要做的工作。(三)课堂练习列举生活中的一些设备,让学生分类(四)小结本节课主要讲述了什么是计算机,计算机发展经历的阶段、计算机应用的5个 领域,个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统,硬件系统的5大组成部 分及各部分的功能,软件系统的作用及软件系统的种类。(五)作业布置习题 、!-26 二、1-21.3计算机中的数与信息编码、教学目标:通过本节课的学习,要让学生理解计算机中的数制以及它们之间 的转换,掌握计算机中数的表示,了解常见的信息编码和数据在计算机中的出来
14、 过程。二、教学重点:计算机中的数制与数制之间的转换,计算机中数的表示,字符的ASCII.三、教学难点:数制之间的转换,字符的ASCII.四、教学方法:讲授法五、教学媒体:普通教室设备六、计划课时:2学时七、教学过程:(-)引入问题导入(二)新课1.3.1 计算机中的数制“数制”是指进位计数制,它是种科学的计数方法,它以累计和进位的方 式进行计数,实现了以很少的符号表示大范围数字的目的。计算机中常用的数制有二进制、十进制和十六进制。1.十进制十进制数用。,1,2,9十个数码表示,并按“逢十进”、“借当十” 的规则计数。十进制的基数是10,不同位置具有不同的位权。例如:680.45=6*102+
15、8* 101+0* 10+4* 1O+5*1O2为了把不同进制的数区分开,将十进制数表示为(N)通2 .二进制二进制数用0,1两个数码表示,二进制的基数是2,不同位置具有不同的位权。 例如:(1011.(101) 2=1*23+0*22+1*21+1*2+1*2*1 +0*22+1 *2*3=8+0+2+1+0.5+0+0.125=(11.625) io二进制数的位权展开式可以得到其表征的十进制数大小。二进制数常用(N) 2来表示,也可以记作(N) BO二进制数的运算遵循“逢二进”,“借当二”的 规则。3 .十六进制十六进制数用0,1,2,9, A,B,C,D,E,F十六个数码表示,A表示10
16、, B表 示11, C表示12, D表示13, E表示14, F表示15。基数是16,不同位置具有 不同的位权,例如:(3AB.ll)i6=3*162+A*16,+B*16+l*16,+l*162=(939.0664)10十六进制数的位权展开式得到其表征的十进制数大小。十六进制数常用(N) 16或(N) H表示。十六进制数的运算遵循“逢十六进”,“借当十六”的规则。1.3.2数制间的转换用位权展开式可以将二进制、十六进制转换成十进制。1 .十进制数转换成二进制数将十进制数转换成二进制数,要将十进制数的整数部分和小数部分分开进行。将十进制数整数部分转换成二进制数,遵循“除2取余、逆序排列(先计算
17、 出低位)”;将十进制小数转换成二进制数,遵循“乘2取整,顺序排列(先计算出 高位)”的规则;然后再降二进制整数和小数拼接起来,形成最终转换结果。例如,将45.8125转换成二进制数。2 .十进制数转换成十六进制数将十进制数转换成十六进制数与转换成二进制数的方法相同,也要将十进 制数的整数部分和小数部分分开进行。将十进制数整数转换成十六进制整数,遵循“除十六取余,逆序排列(先 计算出低位)”的规则;将十进制小数转换成十六进制小数,遵循“乘十六取 整、顺序排列(先计算出高位)”的规则;然后将十六进制整数和小数拼接起 来,形成最终转换结果。3 .二进制数与十六进制数的相互转换(1)十六进制数转换成
18、二进制数。由于一位十六进制数对应4位二进制数,所以,每一位十六进制数采用4位 进制数表示,即采用一分为四的方法。例如,将(3ACD.A1) 16转换成二进制数(2)二进制转换成十六进制数四位并法:以二进制数小数点为中心,向左右两个方向每四位划分为组 (若高位端和低位端不够4位组,则用补足),然后每四位用个相应的十六 进制数码表示即可,小数点位置不变。1.3.3计算机中数的表示1 .计算机中最小的数据单位是二进制的个位(bit)。2 .字节是最基本的存储容量单位,相邻的8个二进制位称为个字节(Byte) .字节 可以用来表示数据的多少和存储空间的大小。3 .存储容量常用的单位有KB(千)、MB(
19、兆)、GB(吉)和TB(特、太)来表示,它们之 间的关系是:1KB=2B=1O24B1MB=2IOKB=1O24KB1 GB=21(,MB=1024MB1 TB=21(,GB= 1024GB4,整数的表示在计算机中数分为整数和浮点数。整数分为有符号数和无符号数。计算机中的地址和指令通常用无符号数表示。8位无符号数的范围为 00000000-11111111,即255.计算机中的数通常有用符号数表示,有符号数的最 高位为符号位,用“表示正,用“表示负。正数和零的最高位为,负数的 最高位为1.(1)原码:最高位为符号位,其他位表示数值大小的绝对值。(2)反码:最高位为符号位,正数的其他位不变,负数
20、的其他位按位取反。(3)码:最高位为符号位,正数其他位不变,负数的其他位在反码的基础上 再加1 (即按位取反再加1)。5.浮点数的表示在计算机中,实数通常用浮点数来表示,浮点数采用科学计数法来表征。1.3.4常见信息编码在计算机系统中“数据”是指具体的数或二进制代码,而“信息”则是二进制 代码所表达(或承载的)具体内容。在计算机中,数都以二进制的形式存在,同 样各种信息包括文字、声音、图像等也均以二进制的形式存在。1 . BCD 码BCD码就是将十进制的每一位数用多位二进制数表示的编码方式,最常用的是 8421码,用4位二进制数表示一位十进制数。2 .字符的ASCII详见ASCII表3 .汉字
21、的编码(1)汉字的输入码数字编码,如区位码;字音编码,如各种全拼、双拼输入法;字形编码,如五笔字型。音型编码,根据语音和字形双重因素确定的输入码。(2)国标码(3)汉字的机内码(4)汉字的字形码1.3.4数据在计算机中的处理过程(略)(三)课堂练习1.将十进制数78、100、46.25转换成对应的二进制数和十六进制数。2,将二进制数1011001、1110001、nmiuouH转换成十进制数和十六进制数。(四)小结本节课主要讲述了计算机中十进制数、二进制数和十六进制数之间的相互转换, 计算机中数的表示和信息的编码方式。(五)作业布置习题 、28-42 三、1-41.4微型计算机的基本操作、教学
22、目的:通过本节课的学习,要让学生掌握计算机系统各部分的连接方法、 开机与关机,熟练掌握键盘与鼠标的操作;了解计算机的配置。二、教学重点:计算机系统各部分的连接,正确开机与关机,键盘与鼠标的正确 使用。三、教学难点:计算机系统各部分的连接,键盘与鼠标的正确使用。四、教学方法:演示法、上机实验法五、教学媒体:计算机机房(每生一台电脑)六、计划课时:4节上机课七、教学过程:(-)引入问题导入、情景导入(二)新课1.4.1 微型计算机的典型配置在实际中,要根据计算机应用的目的来适当地选择计算机的配置,在保证达 到应用的目标的前提下,获得最佳的性能价格比。完成多媒体计算机配置,需要进行调研来获得最新的计
23、算机整机或配件产品, 也可以登录“中关村在线”等网站进行网络查询。几种典型计算机应用的配置方案见表1-41.4.2 计算机系统各部分的连接1 .主机箱主机箱是微机系统中最重要的部分。在机箱中安装有计算机的电源、硬盘驱 动器、光盘驱动器、软盘驱动器、计算机的主板等,在主板上装有CPU、内存、 各种需要的接口卡等。主机箱是计算机系统的外包装,所有的外部设备都要连接 到主机箱上,才能形成一个完整的计算机系统。一般在主机箱的背面都有许多连 接设备用的插口,用户可以选择与设备连线插头相适合的插口进行连接。2 .显示器显示器通过一根D型连接线与安装在主机主板上的显示卡连接。显示卡通常 是块扩展卡,但也有的
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