计算机 知识教案.docx

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计算机知识教案

第一章计算机基础知识教案

【本章提示】本章主要帮助我们初步了解计算机的组成，揭开微型计算机的神秘面纱，增强对微型计算机的感性认识，提高对学习计算机文化重要性的认识，为后续学习打下良好的基础。

【教学要求】本章有较多理论知识和专业术语，在学习过程中应注重理解，这些是学习后续模块及更好地应用计算机的必备知识。

学习时应从以下几个方面着手：

明确学习目的，掌握计算机硬件的基本组成，了解软件的基本知识，掌握不同进制之间的转换，掌握正确的键盘使用方法。

【内容框架图】认识计算机、计算机基础知识、计算机的运算基础、键盘输入法的基本操作

1.1认识计算机

1.1.1微型计算机的基本组成

微型计算机（MicroComputer，简称微机），又称个人电脑（PersonalComputer，简称PC机），诞生于20世纪70世纪年代。

其特点是：

体积小、功耗低、结构简单、集成度高、使用方便、价格便宜、对环境无特殊要求，适合办公和一般家庭使用。

图1-1所示为一台常见微型计算机的基本组成。

音箱、鼠标、键盘、显示器、主机

从外观上看，一台微型计算机由主机、显示器、键盘、鼠标、音箱五个部分组成。

其基本功能如下：

主机：

计算机最重要的部分，也是初学者觉得最神秘的部分，计算机的核心部件如CPU、内存、主板等都安装在内。

在下一个任务，我们将揭开这层神秘面纱，看看里面都有哪些部件。

显示器：

又称监视器，主要用于显示各种数据或画面，是人与计算机之间交换信息的窗口。

是微型计算机系统中不可缺少的输出设备。

键盘：

键盘是微机必备的标准输入设备，是用户向计算机输入数据和控制计算机的工具。

鼠标：

由于操作灵活和方便，目前已成为微型计算机的必备输入设备。

音箱：

用于将接收到的信号转变成声音。

是多媒体计算机的必备设备。

1.1.2微型计算机的硬件系统

计算机的硬件系统是由各种电子线路、器件、以及机械装置所组成，是看得见、摸得着的实实在在的实物部分，它是计算机进行工作的物质基础。

微机的基本硬件设备包括主机部件、输入设备和输出设备3大部分。

1.主机内部部件

微机主机的核心部件安装在主机箱内，主要包括CPU、主板、内存条、硬盘、光驱及各种板卡等。

这些部件是组成微型计算机所必须的硬件设备。

（1）CPU

CPU（CentralProcessingUnit）即中央处理单元，也称中央处理器，是整个微机系统的核心，计算机所产生的每一个动作都受CPU控制。

CPU由运算器和控制器组成。

（2）主板

主板安装在主机箱内，是长方型的印刷电路板。

主机板主要由CPU插座、内存插槽、总线扩展槽、电源转换器件、芯片组、外设接口等组成。

在主板上可以安装和连接CPU、内存、声卡、网卡、显卡、硬盘、软驱和光驱等设备。

（3）内存存储器

是计算机的记忆部件，主要功能是存放程序和数据。

存储器又分为内存（主存）和外存（辅存）。

内存多由半导体存储器组成，它的存取速度比较快，随着计算机档次的提高，内存可以逐步扩充。

内存按其工作方式可以分为随机存储器和只读存储器。

（4）声卡

声卡提供了录制、编辑和回放数字音频，以及进行MIDI音乐合成的功能，无论是玩游戏，播放音乐或视频，都需要声卡的支持。

声卡插入到微机主机板的总线扩展插槽上。

（5）显示卡

显示卡又称显示适配器，其主要作用是控制计算机图形输出，它工作在CPU和显示器之间，是主机与显示器连接的桥梁，显示器只有在显示卡及其驱动程序的支持下，才能显示出色彩艳丽的图形。

通常显示卡是安插到主机板的总线扩展插槽上。

（6）硬盘

硬盘驱动器简称硬盘，是微机中最重要的外部存储设备。

硬盘一般固定在计算机的主机箱内。

台式机一般使用3.5英寸硬盘。

目前的硬盘容量一般有160GB、320GB等。

（7）光盘驱动

器光盘驱动器可分为普通光驱（CD-ROM）、DVD光驱、DVD刻录机、BD-ROM（蓝光）、HD-ROM和COMBO驱动器，光驱是多媒体计算机的基本配置。

2.外部设备

（1）显示器

显示器是计算机系统的基本输出设备。

显示器按显像管的工作原理分类，主要分为CRT显示器和液晶显示器两大类。

目前微机系统一般配置液晶显示器。

（2）键盘

键盘是微机系统的必备输入设备，也是人机交互的一个主要媒介。

使用计算机工作时，一刻也离不开键盘，如果系统不安装键盘，加电自检程序都通不过。

用户键入命令、输入文字等，更是离不开键盘。

目前常用的是104键盘，

（3）鼠标

鼠标通过一条电缆线连接到计算机的PS/2鼠标口或USB接口上。

鼠标可以方便、准确地移动光标进行定位，是Windows系统界面中必不可少的一个输入设备。

使用鼠标的明显优点就是简单、直观、移动速度快。

目前使用最多的是光电鼠标。

（4）扫描仪

扫描仪是一种捕获图像并将其转换为微机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。

这里所说的图像是指照片、文本页面和图画等，甚至如硬币或纺织品等也可以作为图像扫描。

扫描仪在计算机领域中具有广泛的用途。

（5）打印机

打印机也是计算机系统最常用的输出设备。

无论是在计算机上编辑的文档还是存储的图像等信息，如果要打印到纸上保存，就离不开打印机。

按打印原理不同，打印机可分为点阵式打印机、喷墨式打印机和激光打印机。

目前被广泛应用的是激光打印机。

（6）音箱

音箱是多媒体计算机不可缺少的部件。

通过声卡与音箱的连接，可以播放出声音。

一对音质优良的音箱，能够保证输出优美动听的声音。

如图1-18所示。

音箱连接在声卡的音频输出接口上。

1.1.3微型计算机的软件系统

按照功能不同，软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。

1.系统软件

系统软件负责管理、控制、维护、开发计算机的软硬件资源，提供用户一个便利的操作界面和提供编制应用软件的资源环境。

常见的系统软件主要包括：

（1）操作系统

操作系统是最底层的系统软件，是每台计算机必配的系统软件。

操作系统为用户提供了一个使用计算机的基础平台。

常见的操作系统有Windows、Linux、Unix操作系统。

目前，被广泛使用的操作系统是Windows操作系统。

（2）程序设计语言

人们利用计算机解决实际问题，首先要编写程序。

程序设计语言就是用户用来编写程序的语言，程序设计语言是人与计算机之间交换信息的工具。

程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言。

2．应用软件应用软件是为各种特定的应用目的而编制的程序，用来解决各种实际问题。

由于计算机应用的日益普及，各个领域的应用软件也非常多。

也正是应用软件的不断开发和推广，显示出计算机无比强大的威力。

常见的应用软件有以下几种：

（1）办公自动化软件

最常用、最典型的是微软公司的MicrosoftOffice软件包，因其功能强大、使用方便，己成为人们日常工作和生活不可缺少的帮手。

（2）管理类软件

如：

一个单位的帐目管理软件，图书管理软件，商业管理软件等。

（3）辅助软件

如：

AutoCAD、PhotoShop、3DsMAX等。

1.1.4计算机的诞生和发展

1.计算机的诞生

世界上第一台全自动数字式电子计算机于1946年由美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰·莫克利和工程师普雷斯泊·埃克特研制成功，称为ENIAC（“埃尼阿克”）。

但它的诞生标志着电子计算机时代的到来。

2.计算机的发展

（1）第一代计算机——电子管计算机

（2）第二代计算机——晶体管计算机

（3）第三代计算机——集成电路计算机

（4）第四代计算机——大规模集成电路计算机

1.1.5计算机的特点及其应用领域

1.计算机的特点

（1）运算速度快

（2）计算精度高

（3）存储容量大

（4）具有逻辑判断能力

（5）自动化程度高

2.计算机的应用领域

（1）科学计算

（2）过程控制

（3）信息管理

（4）文字处理

（5）办公自动化

（6）娱乐休闲

（7）上网、聊天、收发邮件

（8）教学

（9）辅助工程设计

（10）其他领域

1.2计算机的运算基础

本节将介绍几种常用进位制和它们之间的相互转换，以及二进制数在计算机中的不同表示方法和运算方法。

1.2.1各种进位计数制

1．十进制数（Decimal）

其主要特点是：

1）有十个不同的数码（或称基行）：

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；

2）基数为“10”，所以这种计数制称为十进制；

3）按“逢十进一”的规则计数。

同一个数码在不同的数位，所代表的数值大小不同。

例如666.66这个数，小数点左边的第一位“6”代表个位，其值为6×100；左边第二位“6”代表十位，其值为6×101；左边第三位“6”代表百位，其值为6×102；小数点右边第一位“6”，其值为6×10-1；右边第二位“6”，其值为6×10-2。

因此这个十进制数可以写成：

666.66=6×102+6×101+6×100+6×10-1+6×10-2

2.二进制（Binary）

其主要特点是：

1）有两个不同的数码，即“0”和“1”；

2）基数为“2”，所以这种计数制称为二进制；

3）按“逢二进一”的规则计数。

如对十进制数来说，1+1=2；而对二进制数，则1+1=（10）2，这里逢二进一，结果为（10）2。

不同的数位，数码所表示的值不同，把二进制数（1111.11）2化成十进制数时，可写成：

（1111.11）2=1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=（15.75）10

3．八进制（Octal）

其主要特点是：

1）有8个不同的数码：

0、1、2、3、4、5、6、7；

2）基数是8，所以称为八进制；

3）按“逢八进一”的规则计数。

不同的数位，数码所表示的值是不同的。

例如，八进制数（474）8化成二进制数为：

（474）8=4×82+7×81+4×80=256+56+4=（316）10

4．十六进制（Hex）

其主要特点是：

1）有十六个不同的数码：

0、1、2、...、9、A、B、C、D、E、F。

2）基数为16，所以这种计数制称为十六进制；

3）按“逢十六进一”的规则计数。

不同的数位、数码表示的值不同，例如，十六进制数（9B4.4）16化成十进制数为：

（9B4.4）16=9×162+11×161+4×160+4×16-1=（2484.25）10

1.2.2不同进制的转换

1.二进制转换为十进制

按权展开相加法:

二、八、十六进制的数字,只要将各位数字与它的权相乘,其积相加,和即为该进制数的十进制数。

例:

（110.11）2

=0×20+1×21+1×22+1×2-1+1×2-2

=（6.75）10

例：

（3506.2）8

=6×80+0×81+5×82+3×83+2×8-1

=（1862.25）10

例：

（0.2A）16

=2×16-1+10×16-2

=（0.1640625）10

2.十进制转换为二进制

将十进制转换为二进制时，可将此数分为整数和小数部分分别转换，然后再合并即可实现。

（1）十进制整数转换为二进制

采用“除2取余，逆序排列”法，用十进制整数连续地除以2，直到商为1时止，然后将先得到的余数作为二进制数的低位有效位，后得到的余数作为二进制数的高位有效位，依次排列起来。

（2）十进制小数转换为二进制

采用“乘2取整，顺序排列”法。

用十进制小数乘以2，可以得到积，将积的整数部分取出，再用2乘以余下的小数部分，又得到一个积，再将积的整数部分取，如此进行，直到小数部分为0或达到所要求的精度为止（小数部分可能永不为0），然后把取出的整数部分按顺序排列起来，先取的整数作为二进制小数的高位有效位，后取的整数作为二进制小数的低位有效位。

例：

将（0.3125）10转换成二进制数：

0.3125整数最高位

×2

0.6250

×2

0.251

×2

0.50

×2

01最低位

所以（0.3125）10=（0.0101）2

3．二、八、十六进制的互相转换

（1）二进制转换为八进制或十六进制:

转换方法：

以小数点为界,整数部分从右向左每三（四）位为一组,最后不足三（四）位时,左边添零补足;小数部分从左向右每三（四）位为一组,最后不足三（四）位,右边添零补足,然后每一组分别用一位八（十六）进制数表示.

例：

将（1011010.10）2转换成八进制和十六进制。

001011010.100

132.4

所以（1011010.10）2=（132.4）8

01011010.1000

5A.8

所以（1011010.10）2=（5A.8）16

（2）八进制或十六进制转换为二进制:

转换方法:

将每位八（十六）进制数用三（四）位二进制数表示.

例:

将（F7.28）16转换为二进制数。

F7.28

11110111.00101000

所以（F7.28）16=（11110111.00101）2

例:

将（25.63）8转换为二进制数。

25.63

010101.110011

所以（25.63）8=（10101.110011）2

1.2.3二进制数的简单运算

1.二进制数的算术运算

二进制数的加、减、乘、除运算方法与十进制数的运算方法类似。

（1）加法。

二进制数加法的特点是“逢二进一”，与十进制数的“逢十进一”类似。

加法规则为：

0+0=0；0+1=1+0=1；1+1=10（逢二进一）。

例：

求1101.1与1001.11的和。

1101.1+1001.11=10111.01

（2）减法。

二进制数减法的特点是“借一当二”，与十进制数的“借一当十”相当。

减法规则为：

0-0=0；1-0=1；1-1=0；10-1=1　（借一当二）。

例：

求1101.1与1001.11的差。

1101.1-1001.11=11.11

（3）乘法。

二进制数的乘法规则是：

0×0=0；1×0=0×1=0；1×1=1。

在计算的每一步只包括乘以“1”或者“0”，这比十进制数的“九九乘法表”简单多了。

例：

求二进制数11.101与101的乘积。

所以11.101×101=10010.001。

（4）除法。

二进制数的除法规则与十进制数的类似。

例：

求二进制数1101.001与101的商。

所以1101.001÷101=10.101。

2.二进制数的逻辑运算

计算机不仅能进行算术运算，而且还能进行逻辑运算。

逻辑变量有两个值：

“假”与“真”，在计算机内部表示为两种状态：

0和1。

对逻辑变量实行的运算称为逻辑运算，基本的逻辑运算有“与”、“或”、“非”三种。

“与”（AND）运算，产生两个逻辑变量的逻辑积。

例待修改字1010

屏蔽字1101

1000

（2）“或”（OR）运算。

产生两个逻辑变量的逻辑和。

例待修改字1010

屏蔽字0100

1110

（3）“非”（NOT）运算，是对单一的逻辑变量进行求反运算，当逻辑变量为1（0）时，“非”运算的结果是0

（1）。

例1110=0001

（4）异或运算，除了“与”、“或”、“非”三种基本运算之外，计算机还能进行一种逻辑“异或”（XOR）运算。

它执行两个逻辑变量之间“不相等”的逻辑测试。

相同为“0”，不同为“1”。

例1010

0100

1110

1.3键盘输入法的基本操作面板指示灯功能键区主键盘区编辑键区数字键区

键盘可分为4个区域，各区域功能如下：

　主键盘区

　功能键区

　编辑键区

　数字小键盘区

　面板指示灯

1.3.2键盘录入的基本要领

1.正确使用键盘

（1）身体坐正，手腕要平直，打字的全部动作都在五个手指上，上身其他部位不得接触工作台或键盘。

座椅高度适度。

（2）手指要保持弯曲，手要形成勺状，两食指总保持在左手F键、右手J键处。

（3）击键时以手指尖垂直向键位使用冲击力，力量要在瞬间爆发出来，并立即反弹回去。

（4）敲击键盘要有节奏，击上排键时手指伸出，击下排键时手指缩回，击完后手指立即回至原始标准位置。

（5）击键的力度要适中，过轻则无法保证速度，过重则容易疲劳。

（6）各个手指分工明确，各守岗位，决不能越到别的区域去敲键。

2.击键指法

（1）手指定位

将左手小指、无名指、中指、食指依次放在A、S、D、F四个基准键上；右手食指、中指、无名指、小指依次放在J、K、L、；四个基准键上。

左、右手大拇指轻放于空格键上。

如图1-21所示。

注：

F键与J键各有一个小凸出的标识，便于手指正确定位。

ASDFJKL；

手指基本键位置

（2）指法分工

在键盘操作中，各手指负责的键位都有相应的规定。

只有严格按照指法分工进行训练，才能逐步提高打字速度，实现盲打。

3.初学者常见的几种错误击键方法

（1）坐姿不正确，身体过分向键盘倾斜或向后倾斜；

（2）双手放在键盘上的高度不合适，手腕压在键盘上或抬得过高；

（3）不按照手指分工随意击键，或用力过大或过小；

（4）双眼紧盯键盘；

（5）一只手敲打键盘。

4.指法训练

指法训练要循序渐进，切不可操之过急。

先进行基准键输入训练，再依次进行基准键上方、下方字母键输入训练，最后是数字键与符号键输入训练。

在指法训练中，要仔细体会手指击键的方向、距离，以便准确地回位。

可进行如下顺序的训练：

1、基准键A、S、D、F和J、K、L、：

训练。

2、上排键Q、W、E、R和U、I、O、P训练。

3、中间键T、G、B和Y、H、N训练。

4、下排键Z、X、C、V和M、，、。

、/训练。

最后，选择一篇英文文章，进行英语的综合录入练习。

1.3.3五笔输入法

1.汉字的笔画结构

汉字笔画就是指书写时不间断地一次连续写成的一个线条。

五笔字型码中，以国家标准的楷书简化汉字为对象，根据编码要求，按书写笔顺，只考虑笔画的运笔方向，不计其长短粗细，将汉字笔画归结为横、竖、撇、捺、折五种，依次用1、2、3、4、5作为这五种笔画的代号，如表1-1所示。

2.汉字的字根结构

五笔字型码优选了130个字根作为拼形组字的基本单元，称之为基本字根，众多汉字全部由它们拼合而成。

由基本笔画构成字根，由基本字根构成汉字，这是汉字字形码的基本出发点。

笔画构成字根的方式，一般可分为：

单、散、连、交四种方式；

单：

指该字根就是由一个基本笔画组成，如：

一、丨、丿、丶、乙等；

散：

指构成字根的笔画之间有一定距离，如：

二、刂、彡、氵、八、巛、小、灬等；

连：

指构成字根的笔画之间是相互连接，如：

厂、卜、斤、人、刀、ㄩ、弓等；

交：

指构成字根的笔画之间是相互交叉，如：

十、力、车、艹、又、七、也等；

3.汉字的部位结构

五笔字型输入法为获取汉字的字型信息，把汉字的字型结构分成三类：

左右型、上下型、杂合型，如表1-2所示。

左右型包括左右结构，上下型包括上中下结构。

其它字型统称为杂合型，包括单体字、连体字、交叉字、半包围字、内外结构字等。

代号字型字　　例1左右型汉村树湘结给代到封2上下型吕字空意党花茄型坚3杂合型因凶同匠这司库本乘表

汉字的三种字型结构

4.五笔字型输入法中的字根键盘布局及助记词

在同一个键位上的几个基本字根中，选择一个具有代表性的字根，称为键名字根，图中每个键位左上角的第1个字根就是键名字根。

5.汉字拆分原则

（1）按书写顺序

汉字拆分为字根，必须按正确的书写顺序，先写的先拆，后写的后拆。

例如:

“新”字应拆为“立、木、斤”，不能拆为“立、斤、木”；

　　　　“中”字应拆为“口、丨”，不能拆为“丨、口”；

　　　　“夷”字应拆为“一、弓、人”，不能拆成“大、弓”。

（2）取大优先

取大优先包含两层含义：

拆分的字根数应最少；

②多种拆分中，尽可能选取大字根（即笔画多的字根）。

这说明按书写顺序拆分时，应当以“再添加一个笔画便不能成其为字根”为限，每次都折取一个“尽可能大”的字根。

例如:

“世”字应拆为“廿、乙”，不能拆为“一、凵、乙”；

　　　　“尺”字应拆为“尸、丶”，不能拆为“コ人”；

（3）兼顾直观

为了保持字根的完整性，有时不按“书写顺序”和“取大优先”原则，形成少数例外的拆分情况。

例如:

“国”字按直观拆分为“口、王、丶”，不按顺序拆为“冂、王、丶、一”；

　　　　　“自”字按直观拆分为“丿、目”，不按顺序拆为“亻、┐、三”；

（4）能连不交

“连”结构是指一个单笔画与一个字连在一起，或一个孤立“点”处在一个字根附近的笔画结构；“交”结构是指字根互相交叉套叠在一起的笔画结构。

当一个字既可以按“连”拆，又可以按“交”拆时，认为“连”比“交”更直观，应按“连”拆分。

例如：

“于”字应拆为“一、十”，不能拆为“二、丨”；

　　　　“丑”字应拆为“┐、土”，不能拆为“刀、二”。

（5）能散不连

“散”是指字根间彼此有一定距离的笔画结构。

有时汉字拆分成几个“复笔字根”，它们之间关系可能在“散”、“连”之间模棱两可，这时规定：

只要不是单笔画，一律按“能散不连”原则判别。

例如：

“占”字应拆为“卜、口”，因是二个复笔字根，不能“连”。

一般来说，汉字拆分应按书写顺序，保证每次拆出最大字根，若拆出的字根数相等，“散”比“连”优先，“连”比“交”优先。

这样，汉字拆分原则可归纳为如下口诀：

单勿需拆，散拆简单，难在交连，笔画勿断；

取大优先，兼顾直观，能散不连，能连不交。

6.汉字编码规则

五笔字型均直观，

依照笔顺把码编；

键名汉字打四下，

基本字根请照搬；

一二三末取四码，

顺序拆分大优先；

不足四码要注意，

交叉识别补后边。

7.高效输入法

五笔字型一般敲4键就能输入一个汉字，为了提高速度，设计了简码输入和词组输入方法。

（1）简码输入

对一些常用的高频字，敲一键后再敲一空格键即能输入一个汉字，这种高频字一共有25个，称为一级简码。

二级简码字由单字全码的前两个字根代码和一个空格键组成，最多能输入625个汉字。

三级简码由单字前三个字根和一个空格键组成，一共约4400个，虽然敲键次数未减少，但省去了最后一码的拆分工作，仍有助于提高输入速度。

（2）词组输入

为了提高输入速度，五笔字型系统首创了词语按字形编码输入的方法，无论多长的词语，一律取四码，字词可以混合输入，见字打字，见词打词，不用任何转换或其它附加操作。

二字词编码输入

二字词在汉语中占相当大的比重，取码规则为：

分别取各字的前两二码，共四码。

例如：

汉字：

氵又宀子　机器：

木几口口　经济：

纟ㄡ氵文　建设：

彐二讠几

ICPBSMKK　XCIYVFYM

②三字词编码输入

三字词在汉语中也占有较大的比重，取码规则为：

前两字各取一码，后一字取前两码，共四码。

例如：

计算机：

讠竹木几操作员：

扌亻口贝生产率：

丿立亠幺解放军：

勹方冖车

YTSMRWKMTUYXQYPL

③四字词编码输入

四字取码规则为：

每个字各取首码，共四码。

例如：

中国人民：

口囗人尸　　科学技术：

禾氵扌木　　艰苦奋斗：

又艹大冫

KLWNTIRSCADU

④多字词取码规则为：

分别取第一、二、三及最末汉字的首码，共四码。

例如：

四个现代化：

四人王亻（LWGW）

中华人民共和国：

口亻人口（KWWL）

全国人民代表大会：

人口人人（WLWW）

五笔字型计算机汉字输入技术：

五竹宀木（GTPS）

采用五笔字型输入时，由于可做到字词兼容，应尽可能利用词组输入方式，提高整体输入速度。

五笔