计算机发展史教案.doc

教师:马蕾 年级：大学一年级
科目：《计算机应用基础》 时间:2012年12月8日
地点：邢台学院
课题名称：计算机发展史
教学目标：
知识目标：1、了解计算机的产生背景、用途及其对人类社会的影响。
2、掌握计算机发展的变化及每代计算机的特点。
能力目标:1、了解计算机发展的简史，预测计算机技术的未来发展方向.
2、敢于想象、敢于创新、敢于实践。
情感态度：1、培养对计算机技术知识的兴趣.
2、正确认识和理解计算机技术对人类日常生活和科学技术的深刻影响。
教学重点：计算机的发明背景、用途，及其对人类社会的影响。
教学难点：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.
教学时间：一节课（50分钟)
教学方法：
1、提问式教学，引发学生积极性
2、目标导读，配合生动案例,激发学生兴趣
3、板书
教学过程：
一、导入：
师：大家好！今天是我给大家上的第一节课。上课前，我想问一下大家是什么时候开始接触计算机的呢?
学生：十多年前。
师：还记得最早接触计算机的时候，计算机是什么样子的吗？大家有没有发现,跟以前相比，我们现在的计算机发生了很大的变化？是不是速度越来越快，容量越来越大,体积越来越小了呢?那么从第一台计算机诞生到现在的几十年里，它又是怎样发展到如今的功能强大，轻巧灵便的呢?它经历了哪些蜕变过程呢？今天我们就开始计算机的成长之旅。希望大家积极参与和思考.
二、教学内容：
（一）、计算机发展的四个阶段。
1、第一个发展阶段：1946—1956年电子管计算机的时代.
（1）师:同学们，你们知道第一台计算机是什么时候诞生的吗？
学生：不知道
师：不知道没关系，我现在来告诉大家。答案就是1946年2月14日.(这个日子非常好记，2月14日在西方又被称为“情人节”，言归正传）在1946年,也就是二战期间，美国要用到导弹,但是呢，又需要计算弹道，弹道的计算又极其复杂,全靠人工算的话,估计仗都打完了还没算出来，所以，科学家们就想，能不能用机器去算，提高运算速度,于是美国的宾夕法尼亚大学组建了“莫尔小组”（领导人是：莫奇利和埃克特）来研发机器。世界上第一台计算机“埃尼阿克ENIAC”就是这样的背景下诞生了，这个庞然大物占地170平方米，大家想想,咱们家里住的房子，170平米基本上能盖成四室两厅了.它重达30吨，用了18000多个电子管，所以我们也称它是电子管计算机。
(2）师：同学们，如果的说爆炸是火箭的祖先的话，那么计算机的祖先应归功于谁呢？
学生：算盘。
师:对了，就是算盘。我们知道用算盘计算的时候，我们得用手去拔珠子，而我们的ENIA就相当于一个庞大的算盘,电子管相当于珠子。它的速度是每秒运行5千次。
（3）我国古代,谁首先计算出了圆周率?算了小数点后多少位？
学生：祖冲之
师：对了，数学家祖冲之利用算筹(算盘的前身），耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位。一千多年后,英国数学家香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位,而我们的ENIAC计算香克斯的小数用了多长时间呢？仅用了40秒就达到了这个记录，而且还发现香克斯的计算中,第528位是错误的。ENIAC运行的速度是5000次/秒,它的诞生标志着计算机时代的到来。
（4）师：同学们在我们用算盘计算时，有没有存储的地方呢？
学生：没有
师：对，没有。ENIAC只相当于一个超级的算盘，它没有存储器，没有输入和输出设备，输入和输入出都靠纸带进行。而且要改变计算的话，还要重新拔开关和插线盘，ENIAC总共有六千多个开关和线盘，这个工作量也是非常大的。所以人们没有把发明ENIAC的人称作计算机之父，而是另有其人.
(5)师：请问谁是计算机之父呢？
学生：冯•诺依曼
师：对,冯•诺依曼。他是一位数学家,之所以被称作计算机之父是因为ENIAC诞生后，冯•诺依曼提出了重大的改进理论,主要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用“存储程序”方式来工作，而且还进一步指出整个计算机的结构应由五个部分组成:运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯•诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯•诺依曼方式工作.
2、第二个发展阶段：1956-1964年晶体管的计算机时代.
师:ENIAC不但体积庞大,而且十分费时费力,消耗很大，这个时候人们就想了，“有没有其他的物件可以代替电子管，让它耗材更少,性能更好呢？"于是就出现了第二代计算机-—晶体管计算机。1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管,于是晶体管计算机诞生了.晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积更小，耗电更少，成本低,逻辑功能强，使用方便，可靠性高.软件上广泛采用高级语言,并出现了早期的操作系统.它的运算速度也提升到了几万次每秒.另外呢，日本，这个小国家的电子水平那是相当的高，1960年，日本电气公司制造了NEAC2203，它是日本最早的晶体管计算机,使用了磁芯内存，这在当时是很昂贵的，咱们一般人都是买不起的，而且买了也不知道怎么用，操作系统还是比较复杂的。
3、第三个发展阶段:1964—1970年集成电路计算机时代。
师：人类的追求是无穷尽的，计算机小了还想让它更小.随着半导体技术的发展，1958年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路.集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低,功能增强,可靠性大大提高。软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。1965年，世界上第一台真正意义的小型计算机PDP—8诞生了，标志着计算机小型机时代的到来。小型机采用的是中小规模集成电路的技术，性能完全可以媲美于大型机,且耗材很少，价格低廉,更容易被人们所接受,所以在当时的销售量是非常的好。
4、第四个发展阶段：1970—现在:大规模和超大规模集成电路的计算机时代。
师：随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次，甚至上亿次基本运算。计算机不但速度越来越快了,而且机身越来越小,但是我们还想让它更小，甚至想能不能随时随地将它带在身边呢?1981年，美国硅谷的奥斯本公司也想到了这一点,于是就研发了第一台便携电脑Osborne 1(奥斯本）。这就是我们笔记本的始祖了，当时它的显示屏还是显像管技术,而不是LCD.当然了这个奥斯本公司是一个很传奇的公司，它只经营了不到三十个月，就宣布破产了,但是它对我们的便携式电脑的发展具有很重要的意义(这个不用记）。
（二）、知识拓展：当今计算机应用领域与知名人物
1、师：在便捷方面提高了，我们是不是要考虑它的运算速度和性能了?同学们有没有人下国际象棋啊？大家知道世界上最厉害的下棋高手是谁吗？
师：是“深蓝”
师：知道“深蓝”是谁吗？是一台计算机。1997年，IBM“深蓝”超级计算机问世, 击败了世界国际象棋冠军的卡斯帕罗夫(Garry Kasparsov)，其实，深蓝和卡斯帕罗夫有过两次较量，1996年第一次深蓝是以2:4输给卡斯帕罗夫的.1997年，开发者修改了“深蓝”程序，“深蓝”才战胜了卡斯帕罗夫。在比赛期间,“深蓝”的平均运算速度是每秒1亿2600万步。这场人机大战，让我们看到了计算机无可匹敌的运算速度。
师：现在最流行的机器是“苹果”对吧？2007年上市的Iphone为什么能够吸引这么多人去买它呢？它那么贵,因为它能够将因特网，常规手机，媒体播放器汇集到一起，而且支持各种应用程序和应用软件。摄录像就不用说了，出个远门它还有导航,它机身灵巧，功能强大，怎么可能不受人们喜欢啊？
师：如今，计算机已经非常普遍了，应用的的领域也越来越广。你们有没有观察过你们生活当中哪些方面都用到了计算机啊？
学生:
师：在音乐中的应用，电脑能够与和声自动伴奏,产生电脑音乐，达到你想要的声音效果，这是音乐领域的一次改革。在教学中,不用说了，像老师们做的课件ppt、机房里的多媒体教室，都是我们的现代计算机技术.然后啊，它还可以完成交通系统的监控管理等，例如用计算机控制和管理马路上监控器的监控图像，看看你是否超速啊，违规啊，就是传说中的电子眼，现在电子眼已经运用非常广泛了,甚至我们家门口都可以装。还有，就是机器人，是具有感官的高级计算机，是用计算机来控制的计算机，计算机啊，就相当于机器人的大脑,控制着机器人的行为。其实，计算机可以应用的领域还有很多，大家可以自己去找找生活中的例子。
2、师:那么在计算机领域中，你们会想到那些名人呢?
生:微软创始人比尔·盖茨（Bill Gates)和苹果创始人史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）比肩的人物等。
师：好。首先咱们来看看比尔.盖茨,曾经的世界首富,现在世界第二.微软的老板.在他13岁时候就开始了电脑程序设计，17岁的时候，盖茨卖掉了他的第一个电脑编程作品-—一个时间表格系统，买主就是他的高中学校，价格是4200美元.在一个偶然的机会里他知道了当时的IBM公司正在寻找一款新的操作系统.同时盖茨知道他的一个朋友刚刚编写完一个新的操作系统,就花了几十美元从他的朋友手里买下了操作系统并卖给了IBM公司。但是条件之一就是IBM不能独享这个系统，这个系统就是著名的DOS操作系统，也是盖茨事业巅峰的开始。在70年代，巨型机流行，价格昂贵的时候，比尔盖茨就想“未来每一个人桌面上都会有一台电脑"，他的敢于想，敢于做，他的动力，他的信仰，伴着他和微软走了30多年（1975年至今）.
师：今年的上半年有一个轰动世界的新闻，一个计算机领域的伟人永远的离开了我们，他就是苹果公司的创始人史蒂夫·乔布斯。19岁那年，乔布斯只念一学期就因为经济原因而休学，成为一家游戏机公司的一名职员。乔布斯读书的时候结识了沃茨克，沃茨克也十分迷恋电子学。他们梦想拥有一台自己的计算机，当时的巨型计算机过于庞大，而且价格昂贵，于是他们就像自己连接一台计算机。在他的车库里他们设计了一个电路板，将6502微处理器和接口及其他一些部件安装在上面，通过接口将微处理机与键盘、视频显示器连接在一起，仅仅几个星期，电脑就装好了,这就是AppleI。1976年4月1日，乔布斯、沃兹克及乔布斯的朋友龙·韦恩（Long Wayne）做了一件影响后世的事情：他们三人签署了一份合同,决定成立一家电脑公司。这就是苹果公司了.知道为什么苹果公司叫苹果吗？因为乔布斯喜欢吃苹果。那为什么又是被咬了一口的苹果呢？一、是为了纪念图灵,图灵呢，是英国著名的数学家、逻辑学家和密码学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父（注意：计算机之父是冯•诺依曼）。人们为了纪念他在计算机领域的卓越贡献而设立了“图灵奖”。图灵是咬了一口泡过氰化物的苹果自杀身亡的。二、被咬过的苹果是不完美的，但是我们追求的就是更好，而不是最好。乔布斯精准的眼光，敢于创新的理念，让他的公司设计出了一个又一个备受人们喜爱的产品，他走在了科技的前沿。
（三)小结
师：人类追求进步的脚步始终没有停歇过。计算机技术发展至今正始终是朝着功能更全、速度更快、体积更小的方向.今天我们一起走了一遍计算机发展的历程，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。在未来一定会遍布我们生活的方方面面，互联网的发展更是实现了让我们足不出户就可获取大量的信息，与世界各地的亲友快捷通信，还能进行网上贸易等.
(四)作业
1、计算机的发展经历了那四个阶段?计算机发展追求的目标是什么？
2、计算机之父是谁?他提出了什么理论？
3、在今天，计算机在我们的生活和工作中得到了哪些应用？
4、计算机发展过程中的真实案例和著名人物给大家带来什么的启发？
板书设计：
计算机发展史
一、 计算机发展简史
1、1946~1957年是电子管计算机
（1）1946年，第一台计算机“ENIAC”，军用
（2）计算机之父冯•诺依曼
2、（1958~1970年）是晶体管计算机
3、（1963~1970年）是集成电路计算机。
4、（1971年~至今）是大规模集成电路计算机。
二、计算机发展方向
功能更全、速度更快、体积更小
三、当今计算机的应用领域
家庭、办公室、天文、军事、仿真等等

课后反思：