信息技术基础 课件 模块1 计算机发展与计算机系统

模块1计算机发展与计算机系统任务清单任务1.1认识计算机的发展历程任务2.2认识信息的表示与存储任务2.3认识计算机的系统任务1.1认识计算机的发展历程学习目标知识目标：掌握计算机的发展简史掌握计算机的主要特点掌握信息技术概念及技术特点能力目标：能准确描述计算机的起源能举例描述计算机的应用领域能举例描述新一代信息技术的典型应用素养目标：了解信息及信息素养在现代社会中的作用与价值增强文化自信、道路自信、理论自信和制度自信情境导入信息技术课上，李史同学收到了老师布置的一份作业，需要他通过信息检索，收集和整理计算机的起源及发展历程，并了解什么是现代信息技术，以及它的应用及发展趋势。李史同学运用所学，将收集到的相关资料进行整理，形成了三个方面的主要信息：1.计算机的起源2.计算机的发展3.现代信息技术任务实现第一台电子计算机ENIAC

这台计算机的主要元件为电子管，它每秒钟能够完成5000次的加法运算，300多次乘法运算，比当时最快的计算机工具还快300倍。但它只有少数的专家才能使用，并且其体积庞大，占地需170平方米，重达30多吨。任务实现存储程序和程序控制仍是现代计算机的基本工作原理美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出：存储程序使用二进制计算机形成输入、存储、运算、控制和输出五个组成部分任务实现电子管晶体管中小规模集成电路大规模和超大规模集成电路四个阶段任务实现

计算机应用包括：科学计算、数据/信息处理、过程控制计算机辅助、计算机辅助

例如：计算机辅助设计，简称CAD；计算机辅助教育，简称CAI；计算机辅助技，简称CAT；计算机辅助制造，简称CAM）、网络通信、人工智能、多媒体应用、嵌入式系统等。任务实现伴随着计算机技术和应用的不断发展，计算机的种类越来越多。

按照其处理数据的类型可分为：模拟计算机、数字计算机、数字和模拟计算机；按照用途可分为：通用计算机和专用计算机；按照性能、规模和处理能力可以分为：巨型机、大型通用机、微型机、工作站、服务器。未来，计算机将朝着智能化、微型化、网络化、巨型化的趋势发展。任务实现

现代信息技术包含三个层次的内涵：信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术

一批如统信软件、麒麟芯片、深度操作系统（Deepin）等由我国自主研发使用的软硬件正推动着新一代信息技术的快速发展，信创产业成为我国经济数字化转型、产业链发展的关键所在。小组讨论：

计算机对人类生产、生活产生哪些具体影响？

相关知识1.我国计算机的发展1956年，开启了我国计算机的研制之路；1958年，我国研制出第一台电子计算机；1964年，我国研制出晶体管计算机；1971年，我国研制出集成电路计算机；1977年，我国研制处第一台微机；1983年，“银河-I”超级计算机问世，运算速度超过1亿次/秒；2003年，10万亿次曙光4000A高性能计算机自主研发成功；2009年，国防科大研制出“天河一号”，峰值运算速度达千万亿次/秒；2013年，国防科大研制出“天河二号”，峰值运算速度达到亿亿次/秒；2016年，国家并行计算机工程技术研究中心研制的“神威.太湖之光”成为世界上第一台突破10亿亿次每秒的超级计算机，其速度、持续性、功耗比三项指标位居世界第一。相关知识2.计算机的主要特点运算能力强：我国的“神威·太湖之光”实测运算速度最快可以达到每秒12.54亿亿次存储能力强：不仅可以记住文字、图形、图像等信息，正常情况下其记忆具有永久性逻辑判断准：计算机除了能进行数值计算，还可以进行逻辑判断运行自动化：按照程序设计的指令进行全自动化、反复处理，其过程不需要人为干预网络化通信：计算机网络改变了人们传统的交流方式和信息获取途径相关知识3.未来计算机的发展随着科技的发展和进步，未来计算机的发展可分为五大类：分子计算机、量子计算机、光子计算机、纳米计算机、生物计算机。

分子计算机是利用分子计算的能力进行信息处理。量子计算机是可以实现量子计算的机器，它通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算，处理和储存信息。光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。纳米计算机指将纳米技术运用于计算机领域所研制出的一种新型计算机。生物计算机也称仿生计算机，主要原材料为生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据。相关知识4.信息技术基本概念普遍理解：与计算机相关的技术都称之为信息技术。联合国教科文组织定义：应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧和应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。相关知识

4.信息技术基本概念

信息技术与现代信息技术是有所区别的，二者并不等同。信息技术不仅包括现代信息技术，还包括在现代文明之前的原始时代和古代社会中与那个时代相对应的信息技术。

拓展作业：现代信息技术应用案例收集整理

请同学们通过互联网收集现代信息技术的前沿应用和具体案例，选取自己最为关注和感兴趣的内容整体成稿，相互分享、交流！模块1计算机发展与计算机系统任务清单任务1.1认识计算机的发展历程任务2.2认识信息的表示与存储任务2.3认识计算机的系统任务2.2认识信息的表示与存储学习目标知识目标：掌握数据与信息的概念及联系掌握计算机中数据的存在形式掌握进制进位计数制及其转换能力目标：能将R进制转换为十进制能将十进制转换为R进制能将八进制转换为十六进制素养目标：增强计算思维培养充分运用信息解决实际问题的意识情境导入老师：在日常生活中，十进制是大家最习惯的数据表示方法，十进制数是由“0”到“9”的10个数码构成。而在计算机中，我们则使用二进制数，二进制表示方法使运算更为简单，更易于物理实现、通用性也更强；冯诺依曼提出使用二进制的表示方法之后便一直延续到了今天，“0”和“1”两个数码从此改变了计算机的发展历史。李史：老师，那进制是不是可以理解为逢几进一，R进制就是逢R进一呢？老师：对的。二进制、八进制、十进制、十六进制我们分别用B、O、D、H来进行表示。不同进制数之间是可以相互转换的，总的来说我们掌握了下列三类进制数的转换，就可以实现不同进制数的相互转换了。1.十进制数转换为R进制数；2.R进制数转换为十进制数；3.八进制数或十六进制数转换为十进制数。任务实现十进制转换为二进制的方法为：整数部分除2取余，低位至高位；小数部分乘2取整，高位至低位。1.掌握十进制数转换为R进制数

十进制转换为R进制，可以依次类推:整数部分除R取余，低位至高位；小数部分乘R取整，高位至低位即可。任务实现对于R进制数转换为十进制数，首先需要掌握权的概念：127=1×102+1×101+7×100这里102、101、100就是各位数码的权，按权展开求和即可得到相应的十进制数。2.掌握R进制数转换为十进制数R进制转换为十进制的方法如下：(AB…C)R=(A×Rn-1+B×Rn-2+…+C×R0)D任务实现二进制、八进制和十六进制之间存在着特殊的关系：81=23，161=24，由此说明1位八进制数相当于3位二进制数，而1位十六进制数相当于4位二进制数。3.掌握八进制数转换为十六进制数要将八进制数转换为十六进制数，可以将其先转换为二进制数，借助二进制数实现八进制数与十六进制数的相互转换。二进制数转换为八进制数，以小数点为中心向左右两边分组，每3位一组，两头不足3位补0即可；二进制数转换为十六进制数，以小数点为中心向左右两边分组，每4位一组，两头不足4位补0即可。小组讨论：

不同进制数的具体应用有哪些？相关知识1.计算机中的数据单位“位”是最小的数据单位，每一个数码就是1位。“字节”是存储容量的基本单位，8个二进制位称为1个字节。“字长”是计算机的核心指标之一，字长越长，计算能力越强，计算精度越高，数据处理速度越快。千字节1KB=210B=1024B兆字节1MB=220B=1024KB吉字节1GB=230B=1024MB太字节1TB=240B=1024GB相关知识2.数据与信息的区别数据

处

理信息信息的载体针对性、时效性的数据

数据是对客观事物的符号表示；信息既是对各种事物变化和特征的反映，又是事物之间相互作用、相互联系的表征。相关知识3.字符编码字符所有不可做算术运算的数据西文字符中文字符

西文字符的编码采用ASCII码；国际通用的ASCII码为7位码；我国于1980年发布国家汉字编码标准《信息交换用汉字编码字符集.基本集》(GB码/国标码)相关知识4.汉字处理

拓展作业：十六进制数转换为八进制数请讲十六进制数FD91.65E转换为八进制数，(FD91.65E)H=(?)O模块1计算机发展与计算机系统任务清单任务1.1认识计算机的发展历程任务2.2认识信息的表示与存储任务2.3认识计算机的系统任务2.3认识计算机的系统学习目标知识目标：掌握计算机系统的组成掌握主流的计算机操作系统掌握计算机软件的相关概念能力目标：能准确描述计算机硬件系统的组成及功能能准确描述计算机软件系统的组成及功能能熟练操作Windows10操作系统素养目标：认识数字化创新与发展的意义养成数字化学习与实践创新习惯情境导入李史同学进入大学后，一直想为自己选配一台学习使用的计算机，但他不知道从何入手。于是请教了信息技术课程的刘老师，刘老师给他开出了一份计算机选配知识储备清单：1.计算机硬件系统；2.计算机软件系统；3.Windows10操作系统的配置要求。李史同学通过学习和查阅资料，终于弄清楚了计算机的系统构成，明确了自己的选配需求，成功为自己配备上了心仪适用的计算机。任务实现硬件是计算机的物理组成部分，软件是运行在计算机上的程序和程序处理的数据；硬件为软件的运行提供物质基础和性能保障，软件则协调各硬件部分，并按照指令和顺序开展工作。今天的计算机大多是按照冯诺依曼体系结构设计的，它最显著的特点就是由输入、存储、运算、控制和输出五个部分构成了计算机的硬件系统。1.了解计算机硬件系统任务实现（1）中央处理器中央处理器（CUP）是计算机最核心的部分,它是计算机的“心脏”，计算机的发展与CPU的发展互为同步。CPU的时钟频率（也称为：时钟主率）是计算机性能的重要指标，以吉赫兹（GHz）为单位，主频越高，计算机的速度越快。（2）存储器存储器是存储程序和数据的部件，它可自动完成程序或数据的存取，是计算机系统中的记忆设备。存储器分类：内存（主存）和外存（辅存）。1.了解计算机硬件系统任务实现（3）输入/输出设备输入/输出（I/O）设备是人与计算机系统之间进行信息交换的主要装置。（4）总线结构计算机硬件系统的五大部件并非独立存在，他们需要一定的方式连接并传输信息。各个部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。按照传输信号的性质划分，总线可分为数据总线、地址总线和控制总线。1.了解计算机硬件系统任务实现计算机软件系统是为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。软件是计算机的灵魂，是计算机用户和硬件之间的接口，硬软件系统相互依赖、不可分割。

（1）程序与程序语言

程序是按照一定顺序执行的、能够完成某一任务的指令集合。计算机程序语言通常可以分为三类：机器语言、汇编语言和高级语言。

（2）计算机软件

计算机软件分为系统软件和应用软件两大类。2.了解计算机软件系统任务实现3.掌握Windows10操作系统（1）Windows10操作系统下的个性化设置任务实现3.掌握Windows10操作系统（2）文件管理任务实现3.掌握Windows10操作系统（3）隐私保护①选中要进行隐藏的目标文件或文件夹，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令，在弹出的属性对话框选中属性栏下的“隐藏”复选框，单击确定，该文件夹就设置成“隐藏”文件夹。②双击打开“此电脑”窗口，切换到“查看”选项卡，取消选中“显示/隐藏”选项组中的“隐藏的项目”复选框，此时，文件或文件夹就完全隐藏起来。如果需要查看隐藏的文件或文件夹夹，只需要反向操作便可完成。任务实现3.掌握Windows10操作系统（4）文件的移动和删除通过复制功能将文件或文件夹以备份方式粘贴至指定的存放位置，对其中的文件或文件夹进行再次编辑时，编辑不对另一个源文件或文件夹产生影响。使用剪切功能进行移动后，再次编辑时，编辑对文件或文件夹产生影响。删除文件或文件夹需特别留意：通常删除后的文件或文件夹会去往“回收站”，如果是误删除，可以到回收站中去还原文件或文件夹，还原后的文件或文件夹将恢复至删除前的存放位置。如果对“回收站”进行清空处理，删除的文件或文件夹就无法找回了。小组讨论：

Windows10常用操作技巧有哪些？相关知识1.计算机病毒及防治计算机病毒实质上是一种特殊的计算机程序。计算机病毒和生物病毒具有相似的特性和传播特点。都具有寄生性、破坏性、传染性、潜伏性、隐藏性。计算机病毒的主要传染途径有两种：一是通过读/写、复制移动存储器上带病毒的文件传染，二是通过网络传染。按照计算机病毒的感染方式可以分为引导区型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒、网络病毒。相关知识2.多媒体技术多媒体技术是能够同时对两种或者两种以上的媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。多媒体技术具有交互性、集成性、多样性和实时性的特征。交互性是多媒体技术的关键特征。常用存储声音信息的文件格式有：WAV、MP3、VOC；常用图像文件格式的扩展名有:BMP、GIF、TIFF、PNG、WMF、DXF；常用的视频文件格式有AVI、MOV、ASF、WMV。2022年6月10日，人民日报报道：我国全球声明的5G标准必要专利达1.8万项，排名第一。相关知识3.数据