第1讲计算机与计算思维（一）
课时内容
计算机与计算思维（一）
授课时间
课时
2
教学目标
?认识计算机的发展历程
?计算机的应用领域
?计算机的组成及各部分的功能
教学重点
?计算机的特点、应用和分类
教学难点
?计算机的组成及各部分的功能
教学设计
教学思路：（1）讲解计算机的发展史，包括计算机的诞生、发展以及发展趋势，并认识计算机的特点、应用和分类；（2）讲解计算机的基本构成和计算机的组成部件。
教学手段：（1）通过演示讲解基础知识，讲解结束后通过课后练习巩固所学知识；（2）对于重点内容着重讲解。
教学资料及要求：除教材中的实例外，可以补充讲解软件硬件的讲解，加深学员的知识面。特别是计算机发展中一些名人事迹介绍。
教学内容
讨论问题：1.微型计算机系统由哪几部分组成？
2.计算机更新换代的主要技术指标是什么？
内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。
任务一认识计算机的发展和应用领域
任务要求：了解计算机的发展和应用领域
任务实现：
了解计算机的诞生及发展过程
1.电子计算机的产生
1946年2月，电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学研制成功，它是世界上第一台通用电子计算机。
这台计算机共使用了18000多只电子管，1500个继电器，耗电150kW，占地面积约167m2，重30t，每秒能完成5000次加法运算或400次乘法运算。
2.电子计算机的发展
介绍几个名人：
诺依曼
查尔斯?巴贝奇
霍华德?艾肯
艾伦?图灵
（1）第一代计算机（1946—1959年），其主要特点是：逻辑元件采用电子管，功耗大，易损坏；主存储器（主存）采用汞延迟线或静电储存管，容量很小；外存储器（外存或辅存）使用了磁鼓；输入/输出装置主要采用穿孔卡；采用机器语言编程，即用“0”和“1”来表示指令和数据；运算速度每秒仅为数千至数万次。
（2）第二代计算机（1960—1964年），其主要特点是：逻辑元件采用晶体管，与电子管相比，其体积小、耗电少、速度快、价格低、寿命长；主存储器采用磁芯；外存储器采用磁盘、磁带，存储器容量有较大提高；软件方面产生了监控程序（Monitor），提出了操作系统的概念，编程语言有了很大的发展，先用汇编语言（AssembleLanguage）代替了机器语言，接着又出现了高级编程语言，如FORTRAN、COBOL、ALGOL等；计算机应用开始进入实时过程控制和数据处理领域，运算速度达到每秒数百万次。
（3）第三代计算机（1965—1969年），其主要特点是：逻辑元件采用集成电路（IntegratedCircuit，IC），IC的体积更小，耗电更少，寿命更长；之前主存储器以磁芯为主，从此时开始使用半导体存储器，存储容量大幅度提升；系统软件与应用软件迅速发展，出现了分时操作系统和会话式语言；程序设计采用了结构化、模块化的设计方法，运算速度达到每秒千万次以上。
（4）第四代计算机（1970年至今），其主要特点是：逻辑元件采用了超大规模集成电路（VeryLargeScaleIntegration，VLSI）；主存储器采用半导体存储器，容量已达第三代计算机外存储器的水平；作为外存的软盘和硬盘的容量成百倍增加，并开始使用光盘；输入设备出现了光字符阅读器、触摸输入设备和语音输入设备等，操作更加简洁、灵活；输出设备已逐步以激光打印机为主，字符和图形输出更加逼真、高效。
（5）新一代计算机（FutureGenerationComputerSystem，FGCS），即未来计算机，其目标是要具有智能特性，具有知识表达和推理能力，能模拟人的分析、决策、计划和其他智能活动，具有人机自然通信能力。
3.微型计算机的发展
第一代（1971—1973年）是4位和低档8位微处理器时代。
第二代（1974—1977年）是8位微处理器时代。
（3）第三代（1978—1984年）是16位微处理器时代。
（4）第四代（1985—1992年）是32位微处理器时代。
（5）第五代（1993年至今）是64位微处理器时代。
4.计算机的发展趋势
（1）多极化
（2）网络化
多媒体化
（4）智能化
5.计算机的应用领域
（1）科学计算。
（2）信息处理。
（3）实时控制。
（4）计算机辅助工程。
（5）办公自动化。
（6）数据通信。
（7）智能应用。
任务二计算机系统的基本构成
任务要求：了解现代计算机系统的基本构成。
相关知识：了解冯诺依曼计算机的结构和现代计算机系统的构成
图
图冯·诺依曼计算机的基本结构
1.冯诺依曼计算机
（1）冯·诺依曼计算机的基本特征
①采用二进制数表示