信息技術(shù)基礎(chǔ) 課件 模塊1 計算機發(fā)展與計算機系統(tǒng)

模塊1計算機發(fā)展與計算機系統(tǒng)任務(wù)清單任務(wù)1.1認(rèn)識計算機的發(fā)展歷程任務(wù)2.2認(rèn)識信息的表示與存儲任務(wù)2.3認(rèn)識計算機的系統(tǒng)任務(wù)1.1認(rèn)識計算機的發(fā)展歷程學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：掌握計算機的發(fā)展簡史掌握計算機的主要特點掌握信息技術(shù)概念及技術(shù)特點能力目標(biāo)：能準(zhǔn)確描述計算機的起源能舉例描述計算機的應(yīng)用領(lǐng)域能舉例描述新一代信息技術(shù)的典型應(yīng)用素養(yǎng)目標(biāo)：了解信息及信息素養(yǎng)在現(xiàn)代社會中的作用與價值增強文化自信、道路自信、理論自信和制度自信情境導(dǎo)入信息技術(shù)課上，李史同學(xué)收到了老師布置的一份作業(yè)，需要他通過信息檢索，收集和整理計算機的起源及發(fā)展歷程，并了解什么是現(xiàn)代信息技術(shù)，以及它的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。李史同學(xué)運用所學(xué)，將收集到的相關(guān)資料進(jìn)行整理，形成了三個方面的主要信息：1.計算機的起源2.計算機的發(fā)展3.現(xiàn)代信息技術(shù)任務(wù)實現(xiàn)第一臺電子計算機ENIAC

這臺計算機的主要元件為電子管，它每秒鐘能夠完成5000次的加法運算，300多次乘法運算，比當(dāng)時最快的計算機工具還快300倍。但它只有少數(shù)的專家才能使用，并且其體積龐大，占地需170平方米，重達(dá)30多噸。任務(wù)實現(xiàn)存儲程序和程序控制仍是現(xiàn)代計算機的基本工作原理美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼提出：存儲程序使用二進(jìn)制計算機形成輸入、存儲、運算、控制和輸出五個組成部分任務(wù)實現(xiàn)電子管晶體管中小規(guī)模集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路四個階段任務(wù)實現(xiàn)

計算機應(yīng)用包括：科學(xué)計算、數(shù)據(jù)/信息處理、過程控制計算機輔助、計算機輔助

例如：計算機輔助設(shè)計，簡稱CAD；計算機輔助教育，簡稱CAI；計算機輔助技，簡稱CAT；計算機輔助制造，簡稱CAM）、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、多媒體應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)等。任務(wù)實現(xiàn)伴隨著計算機技術(shù)和應(yīng)用的不斷發(fā)展，計算機的種類越來越多。

按照其處理數(shù)據(jù)的類型可分為：模擬計算機、數(shù)字計算機、數(shù)字和模擬計算機；按照用途可分為：通用計算機和專用計算機；按照性能、規(guī)模和處理能力可以分為：巨型機、大型通用機、微型機、工作站、服務(wù)器。未來，計算機將朝著智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、巨型化的趨勢發(fā)展。任務(wù)實現(xiàn)

現(xiàn)代信息技術(shù)包含三個層次的內(nèi)涵：信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)

一批如統(tǒng)信軟件、麒麟芯片、深度操作系統(tǒng)（Deepin）等由我國自主研發(fā)使用的軟硬件正推動著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)成為我國經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵所在。小組討論：

計算機對人類生產(chǎn)、生活產(chǎn)生哪些具體影響？

相關(guān)知識1.我國計算機的發(fā)展1956年，開啟了我國計算機的研制之路；1958年，我國研制出第一臺電子計算機；1964年，我國研制出晶體管計算機；1971年，我國研制出集成電路計算機；1977年，我國研制處第一臺微機；1983年，“銀河-I”超級計算機問世，運算速度超過1億次/秒；2003年，10萬億次曙光4000A高性能計算機自主研發(fā)成功；2009年，國防科大研制出“天河一號”，峰值運算速度達(dá)千萬億次/秒；2013年，國防科大研制出“天河二號”，峰值運算速度達(dá)到億億次/秒；2016年，國家并行計算機工程技術(shù)研究中心研制的“神威.太湖之光”成為世界上第一臺突破10億億次每秒的超級計算機，其速度、持續(xù)性、功耗比三項指標(biāo)位居世界第一。相關(guān)知識2.計算機的主要特點運算能力強：我國的“神威·太湖之光”實測運算速度最快可以達(dá)到每秒12.54億億次存儲能力強：不僅可以記住文字、圖形、圖像等信息，正常情況下其記憶具有永久性邏輯判斷準(zhǔn)：計算機除了能進(jìn)行數(shù)值計算，還可以進(jìn)行邏輯判斷運行自動化：按照程序設(shè)計的指令進(jìn)行全自動化、反復(fù)處理，其過程不需要人為干預(yù)網(wǎng)絡(luò)化通信：計算機網(wǎng)絡(luò)改變了人們傳統(tǒng)的交流方式和信息獲取途徑相關(guān)知識3.未來計算機的發(fā)展隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，未來計算機的發(fā)展可分為五大類：分子計算機、量子計算機、光子計算機、納米計算機、生物計算機。

分子計算機是利用分子計算的能力進(jìn)行信息處理。量子計算機是可以實現(xiàn)量子計算的機器，它通過量子力學(xué)規(guī)律以實現(xiàn)數(shù)學(xué)和邏輯運算，處理和儲存信息。光子計算機是一種由光信號進(jìn)行數(shù)字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機。納米計算機指將納米技術(shù)運用于計算機領(lǐng)域所研制出的一種新型計算機。生物計算機也稱仿生計算機，主要原材料為生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片來替代半導(dǎo)體硅片，利用有機化合物存儲數(shù)據(jù)。相關(guān)知識4.信息技術(shù)基本概念普遍理解：與計算機相關(guān)的技術(shù)都稱之為信息技術(shù)。聯(lián)合國教科文組織定義：應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧；上述方面的技巧和應(yīng)用；計算機及其與人、機的相互作用；與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟(jì)和文化等諸種事物。相關(guān)知識

4.信息技術(shù)基本概念

信息技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)是有所區(qū)別的，二者并不等同。信息技術(shù)不僅包括現(xiàn)代信息技術(shù)，還包括在現(xiàn)代文明之前的原始時代和古代社會中與那個時代相對應(yīng)的信息技術(shù)。

拓展作業(yè)：現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用案例收集整理

請同學(xué)們通過互聯(lián)網(wǎng)收集現(xiàn)代信息技術(shù)的前沿應(yīng)用和具體案例，選取自己最為關(guān)注和感興趣的內(nèi)容整體成稿，相互分享、交流！模塊1計算機發(fā)展與計算機系統(tǒng)任務(wù)清單任務(wù)1.1認(rèn)識計算機的發(fā)展歷程任務(wù)2.2認(rèn)識信息的表示與存儲任務(wù)2.3認(rèn)識計算機的系統(tǒng)任務(wù)2.2認(rèn)識信息的表示與存儲學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：掌握數(shù)據(jù)與信息的概念及聯(lián)系掌握計算機中數(shù)據(jù)的存在形式掌握進(jìn)制進(jìn)位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換能力目標(biāo)：能將R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制能將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制能將八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制素養(yǎng)目標(biāo)：增強計算思維培養(yǎng)充分運用信息解決實際問題的意識情境導(dǎo)入老師：在日常生活中，十進(jìn)制是大家最習(xí)慣的數(shù)據(jù)表示方法，十進(jìn)制數(shù)是由“0”到“9”的10個數(shù)碼構(gòu)成。而在計算機中，我們則使用二進(jìn)制數(shù)，二進(jìn)制表示方法使運算更為簡單，更易于物理實現(xiàn)、通用性也更強；馮諾依曼提出使用二進(jìn)制的表示方法之后便一直延續(xù)到了今天，“0”和“1”兩個數(shù)碼從此改變了計算機的發(fā)展歷史。李史：老師，那進(jìn)制是不是可以理解為逢幾進(jìn)一，R進(jìn)制就是逢R進(jìn)一呢？老師：對的。二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制我們分別用B、O、D、H來進(jìn)行表示。不同進(jìn)制數(shù)之間是可以相互轉(zhuǎn)換的，總的來說我們掌握了下列三類進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換，就可以實現(xiàn)不同進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換了。1.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)；2.R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)；3.八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。任務(wù)實現(xiàn)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的方法為：整數(shù)部分除2取余，低位至高位；小數(shù)部分乘2取整，高位至低位。1.掌握十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制，可以依次類推:整數(shù)部分除R取余，低位至高位；小數(shù)部分乘R取整，高位至低位即可。任務(wù)實現(xiàn)對于R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，首先需要掌握權(quán)的概念：127=1×102+1×101+7×100這里102、101、100就是各位數(shù)碼的權(quán)，按權(quán)展開求和即可得到相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。2.掌握R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的方法如下：(AB…C)R=(A×Rn-1+B×Rn-2+…+C×R0)D任務(wù)實現(xiàn)二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制之間存在著特殊的關(guān)系：81=23，161=24，由此說明1位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)，而1位十六進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)。3.掌握八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)要將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，可以將其先轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，借助二進(jìn)制數(shù)實現(xiàn)八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，以小數(shù)點為中心向左右兩邊分組，每3位一組，兩頭不足3位補0即可；二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，以小數(shù)點為中心向左右兩邊分組，每4位一組，兩頭不足4位補0即可。小組討論：

不同進(jìn)制數(shù)的具體應(yīng)用有哪些？相關(guān)知識1.計算機中的數(shù)據(jù)單位“位”是最小的數(shù)據(jù)單位，每一個數(shù)碼就是1位?！白止?jié)”是存儲容量的基本單位，8個二進(jìn)制位稱為1個字節(jié)?！白珠L”是計算機的核心指標(biāo)之一，字長越長，計算能力越強，計算精度越高，數(shù)據(jù)處理速度越快。千字節(jié)1KB=210B=1024B兆字節(jié)1MB=220B=1024KB吉字節(jié)1GB=230B=1024MB太字節(jié)1TB=240B=1024GB相關(guān)知識2.數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別數(shù)據(jù)

處

理信息信息的載體針對性、時效性的數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號表示；信息既是對各種事物變化和特征的反映，又是事物之間相互作用、相互聯(lián)系的表征。相關(guān)知識3.字符編碼字符所有不可做算術(shù)運算的數(shù)據(jù)西文字符中文字符

西文字符的編碼采用ASCII碼；國際通用的ASCII碼為7位碼；我國于1980年發(fā)布國家漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)《信息交換用漢字編碼字符集.基本集》(GB碼/國標(biāo)碼)相關(guān)知識4.漢字處理

拓展作業(yè)：十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)請講十六進(jìn)制數(shù)FD91.65E轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)，(FD91.65E)H=(?)O模塊1計算機發(fā)展與計算機系統(tǒng)任務(wù)清單任務(wù)1.1認(rèn)識計算機的發(fā)展歷程任務(wù)2.2認(rèn)識信息的表示與存儲任務(wù)2.3認(rèn)識計算機的系統(tǒng)任務(wù)2.3認(rèn)識計算機的系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：掌握計算機系統(tǒng)的組成掌握主流的計算機操作系統(tǒng)掌握計算機軟件的相關(guān)概念能力目標(biāo)：能準(zhǔn)確描述計算機硬件系統(tǒng)的組成及功能能準(zhǔn)確描述計算機軟件系統(tǒng)的組成及功能能熟練操作Windows10操作系統(tǒng)素養(yǎng)目標(biāo)：認(rèn)識數(shù)字化創(chuàng)新與發(fā)展的意義養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)與實踐創(chuàng)新習(xí)慣情境導(dǎo)入李史同學(xué)進(jìn)入大學(xué)后，一直想為自己選配一臺學(xué)習(xí)使用的計算機，但他不知道從何入手。于是請教了信息技術(shù)課程的劉老師，劉老師給他開出了一份計算機選配知識儲備清單：1.計算機硬件系統(tǒng)；2.計算機軟件系統(tǒng)；3.Windows10操作系統(tǒng)的配置要求。李史同學(xué)通過學(xué)習(xí)和查閱資料，終于弄清楚了計算機的系統(tǒng)構(gòu)成，明確了自己的選配需求，成功為自己配備上了心儀適用的計算機。任務(wù)實現(xiàn)硬件是計算機的物理組成部分，軟件是運行在計算機上的程序和程序處理的數(shù)據(jù)；硬件為軟件的運行提供物質(zhì)基礎(chǔ)和性能保障，軟件則協(xié)調(diào)各硬件部分，并按照指令和順序開展工作。今天的計算機大多是按照馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的，它最顯著的特點就是由輸入、存儲、運算、控制和輸出五個部分構(gòu)成了計算機的硬件系統(tǒng)。1.了解計算機硬件系統(tǒng)任務(wù)實現(xiàn)（1）中央處理器中央處理器（CUP）是計算機最核心的部分,它是計算機的“心臟”，計算機的發(fā)展與CPU的發(fā)展互為同步。CPU的時鐘頻率（也稱為：時鐘主率）是計算機性能的重要指標(biāo)，以吉赫茲（GHz）為單位，主頻越高，計算機的速度越快。（2）存儲器存儲器是存儲程序和數(shù)據(jù)的部件，它可自動完成程序或數(shù)據(jù)的存取，是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備。存儲器分類：內(nèi)存（主存）和外存（輔存）。1.了解計算機硬件系統(tǒng)任務(wù)實現(xiàn)（3）輸入/輸出設(shè)備輸入/輸出（I/O）設(shè)備是人與計算機系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的主要裝置。（4）總線結(jié)構(gòu)計算機硬件系統(tǒng)的五大部件并非獨立存在，他們需要一定的方式連接并傳輸信息。各個部件由總線連接并通過它傳遞數(shù)據(jù)和控制信號。按照傳輸信號的性質(zhì)劃分，總線可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。1.了解計算機硬件系統(tǒng)任務(wù)實現(xiàn)計算機軟件系統(tǒng)是為了運行、管理和維護(hù)計算機而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。軟件是計算機的靈魂，是計算機用戶和硬件之間的接口，硬軟件系統(tǒng)相互依賴、不可分割。

（1）程序與程序語言

程序是按照一定順序執(zhí)行的、能夠完成某一任務(wù)的指令集合。計算機程序語言通?？梢苑譃槿悾簷C器語言、匯編語言和高級語言。

（2）計算機軟件

計算機軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。2.了解計算機軟件系統(tǒng)任務(wù)實現(xiàn)3.掌握Windows10操作系統(tǒng)（1）Windows10操作系統(tǒng)下的個性化設(shè)置任務(wù)實現(xiàn)3.掌握Windows10操作系統(tǒng)（2）文件管理任務(wù)實現(xiàn)3.掌握Windows10操作系統(tǒng)（3）隱私保護(hù)①選中要進(jìn)行隱藏的目標(biāo)文件或文件夾，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，在彈出的屬性對話框選中屬性欄下的“隱藏”復(fù)選框，單擊確定，該文件夾就設(shè)置成“隱藏”文件夾。②雙擊打開“此電腦”窗口，切換到“查看”選項卡，取消選中“顯示/隱藏”選項組中的“隱藏的項目”復(fù)選框，此時，文件或文件夾就完全隱藏起來。如果需要查看隱藏的文件或文件夾夾，只需要反向操作便可完成。任務(wù)實現(xiàn)3.掌握Windows10操作系統(tǒng)（4）文件的移動和刪除通過復(fù)制功能將文件或文件夾以備份方式粘貼至指定的存放位置，對其中的文件或文件夾進(jìn)行再次編輯時，編輯不對另一個源文件或文件夾產(chǎn)生影響。使用剪切功能進(jìn)行移動后，再次編輯時，編輯對文件或文件夾產(chǎn)生影響。刪除文件或文件夾需特別留意：通常刪除后的文件或文件夾會去往“回收站”，如果是誤刪除，可以到回收站中去還原文件或文件夾，還原后的文件或文件夾將恢復(fù)至刪除前的存放位置。如果對“回收站”進(jìn)行清空處理，刪除的文件或文件夾就無法找回了。小組討論：

Windows10常用操作技巧有哪些？相關(guān)知識1.計算機病毒及防治計算機病毒實質(zhì)上是一種特殊的計算機程序。計算機病毒和生物病毒具有相似的特性和傳播特點。都具有寄生性、破壞性、傳染性、潛伏性、隱藏性。計算機病毒的主要傳染途徑有兩種：一是通過讀/寫、復(fù)制移動存儲器上帶病毒的文件傳染，二是通過網(wǎng)絡(luò)傳染。按照計算機病毒的感染方式可以分為引導(dǎo)區(qū)型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒、網(wǎng)絡(luò)病毒。相關(guān)知識2.多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)是能夠同時對兩種或者兩種以上的媒體進(jìn)行采集、操作、編輯、存儲等綜合處理的技術(shù)。多媒體技術(shù)具有交互性、集成性、多樣性和實時性的特征。交互性是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。常用存儲聲音信息的文件格式有：WAV、MP3、VOC；常用圖像文件格式的擴展名有:BMP、GIF、TIFF、PNG、WMF、DXF；常用的視頻文件格式有AVI、MOV、ASF、WMV。2022年6月10日，人民日報報道：我國全球聲明的5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利達(dá)1.8萬項，排名第一。相關(guān)知識3.數(shù)據(jù)