计算机文化基础教案.docx
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计算机文化基础教案
2007～2008学年度第一学期
课程（题）
计算机文化基础
教学内容
计算机基础概论、计算机硬件系统、计算机软件、Windows2000操作系统、文字处理软件Word2000、电子表格处理软件Excel2000、演示文稿处理软件PowerPoint2000、计算机网络基础及Internet应用、网页制作、多媒体基础、信息安全。
教学目的
通过学习，使学生了解计算机硬件、软件的组成原理；了解操作系统的功能及分类，熟练掌握Windows操作系统的使用；了解防止计算机病毒的基本常识；熟练掌握一种汉字输入方法；熟练掌握Office软件的使用（Word、Excel、PowerPoint）；计算机网络基础。
教学重点
Windows2000的基本应用，办公软件的基本应用，计算机硬、软件以及网络基础等
教学难点
办公软件的应用、网络基础等
教学方法
与手段
以课堂讲解与上机实践相结合，以学生为主体、教员为主导，精讲多练，使学生能够学以致用，活学活用
学时分配
总计70学时（理论课、实践课课时各占一半）
第1章（6课时）第2章（8课时）第3章（4课时）
第4章（8课时）第5章（8课时）第6章（8课时）
第7章（8课时）第8章（4课时）第9章（8课时）
第10章（4课时）第11章（4课时）
教学要求
1.掌握计算机的初步知识；2.了解微机操作系统的功能及分类，熟练掌握Windows操作系统的使用；3.熟练掌握一种汉字输入方法；4.掌握Office2000有关软件的使用；5.了解计算机网络的基本知识；6.了解计算机安全基本知识。
教材及
参考书目
【教材】
计算机文化基础,郑尚志郑坤贾平编著,高等教育出版社,2006
时间
教学步骤与内容
备注
第1章计算机基础概论
随着现代科技的日益更新，计算机以其崭新的姿态伴随人类迈入了新的世纪。
它以快速、高效、准确的特性，成为人们日常生活与工作的最佳帮手，因而熟练地操作电脑，将是每个职业人员必备的技能。
本章主要介绍计算机的产生与发展、计算机的特点与分类、计算机的应用领域、计算机的系统组成和工作原理以及计算机文化与道德。
1.1什么是计算机
计算机被称为是“计算工具”或者“智能工具”。
因为它一方面可以执行各种复杂的计算，例如：
大型表格分析、数值计算及大型数据库检索等；另一方面，它也可以增强和补充人的智能，使我们更加具有创造力。
1.1.1计算机的定义
1、第一台计算机
1946年，人类历史上第一台计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer电子数值积分计算机）问世，由美国宾夕法尼亚大学研制。
2、在不同的历史时期，对计算机的定义描述不同：
1）1940年以前：
“执行计算任务的人”。
2）从1946年至今：
计算机是一种可以接收输入、存储与处理数据并产生输出的电子设备→冯·诺依曼型计算机。
1.1.2计算机的产生与发展
1、计算工具的发展
手指
石子、木棒、结绳
春秋战国时期：
竹子做的算筹
唐代：
早期的算盘
1642年：
法国数学家帕斯卡手动齿轮计算机
1936年：
美国数学家艾肯分析机
1946年：
美国宾夕法尼亚大学世界上第一台电子计算机ENIAC
2、计算机的产生
1946年2月，美国宾夕法尼亚大学造出了第一台计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer电子数值积分计算机），主要元件是电子管，占地面积约为170m2，重30吨，全机使用了1.88万个电子管、1500个继电器，每小时耗电30万KW，运算速度为1秒钟完成只有5000次加法运算，其功能还不及今天的一只掌上可编程计算器，但是它的科学意义很大；它开创了新的工业革命，把人们带入了信息时代，并为计算机的技术奠定了基础。
3、计算机的发展
第一代
1946-1958年
第二代
1959-1964年
第三代
1965-1971年
第四代
1971-今
电子器件
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
主存储器
磁芯、磁鼓
磁芯、磁鼓
磁芯、磁鼓、半导体存储器
半导体存储器
外存储器
磁带、磁鼓
磁带、磁鼓
磁带、磁鼓、磁盘
磁带、磁盘、光盘
处理方式
机器语言
高级语言
操作系统
并行处理
运算速度
5千-3万次/秒
几十万-百万次/秒
百万-几百万次/秒
几百万-千亿次/秒
应用领域
军事领域
科学计算
扩大到数据处理和事物管理
扩大到工业控制等领域
扩大到社会各个领域
上述四代计算机都是基于同一原理，按照冯．诺依曼的思想体系：
“以二进制、程序内存以及指令和数据统一存储”为基础。
正在研究的第五代计算机非冯·诺依曼型计算机，完全采用新的工作原理和体系结构。
1.1.3我国计算机的发展
1958年，我国第一台电子管计算机103机诞生；
1959年，研制成功104机；
1965年，研制成功320机；
1971年，第一台集成电路计算机TQ-16；
1977年，第一批小型机DJS-050系列；
1983年，“银河Ⅰ”巨型机研制成功；
1992年，“银河Ⅱ”巨型机研制成功；
1999年10月，神威计算机研制成功。
1985年6月，中国第一台IBMPC兼容微型计算机长城0520CH研制成功；
2001年，我国第一款通用CPU——“龙芯”研制成功；
2002年，“龙腾”服务器。
中国第一个巨型机上的操作系统，银河Ⅰ巨型机的操作系统YHOS；
1983年，第一套中文通用操作系统CCDOS；
1989年，第一套中文字处理系统WPS。
1999年3月，全球第一套完整的中文Linux发行版——XteamLinux中文版1.0；
1999年，我国第一个符合国际技术标准的64位高端操作系统COSIX64。
1.1.4未来计算机的发展
1、电子计算机的发展方向：
巨型化、微型化、网络化、智能化。
2、计算机的未来：
光计算机、生物计算机、分子计算机、量子计算机。
（纳米技术、光技术、生物技术、量子技术）
1.2计算机的特点与分类
1.2.1计算机的主要特点
计算机的5个特点：
1、运算速度快
2、计算精度高
3、逻辑判断能力
4、存储容量大
5、程序控制下自动操作
1.2.2计算机的分类
1、按计算机的系统规模大小和功能的强弱：
巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机
[微型机可分为：
台式机、便携机（笔记本）、一体机、掌上机（PDA）]
2、按数据类型：
数字计算机、模拟计算机、混合计算机
3、按元件：
电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机
4、按用途：
通用计算机、专用计算机
5、1989年11月，IEEE提出的划分标准：
主机、小型机、个人计算机、巨型机、小巨型机、工作站
1.3计算机的应用领域
计算机的应用广泛到科研、生产、国防、文化、卫生直到家庭生活。
1.3.1计算机的传统应用领域
科学计算（数值计算），数据处理（信息管理），过程控制。
1.3.2计算机的现代应用领域
1、计算机辅助系统
1）计算机辅助设计CAD
2）计算机辅助制造CAM
3）计算机辅助教育CAE
4）计算机辅助测试CAT
5）计算机模拟CS
2、办公自动化OA
1）事务型OA系统
2）管理型OA系统
3）决策型OA系统
3、娱乐休闲
游戏、多媒体、网络
IT的两大阵营：
PC和IA（信息家电）
1.4计算机系统的组成和工作原理
1.4.1计算机系统的组成
一个完整的计算机系统包括两大部分：
硬件系统和软件系统。
一、计算机硬件的5个基本部件：
1、运算器
2、控制器
3、存储器
4、输入设备
5、输出设备
二、计算机软件系统
1、系统软件
1）操作系统
2）支撑软件
3）编译系统：
机器语言、汇编语言、高级语言
4）数据库管理系统
2、应用软件
1）科学计算软件包（IMSL等）
2）文字处理系统（WPS等）
3）办公自动化系统（OAS）
4）管理信息系统（MIS）
5）决策支持系统（DSS）
6）计算机辅助设计系统（CAD）
1.4.2计算机系统的基本工作原理
计算机基本工作原理是采用以“存储程序”（将解题程序存放到存储器）和“程序控制”（控制程序顺序执行）为基础的设计思想。
这个思想是美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（VonNeumann）于1945年提出的。
根据这个原理，使用计算机前，要把处理的信息（数据）和处理的步骤（程序）事先编排好，并以二进制数的形式输入到计算机内存储中，然后由计算机控制器严格地按照程序逻辑顺序逐条执行，完成对信息的加工处理。
这种基于“存储程序”和“程序控制”原理的计算机，称为冯·诺依曼型计算机。
1.4.3计算机系统的主要技术指标
衡量计算机系统的主要技术指标如下：
1、字长
字长是指计算机的运算部件能够同时处理的二进数据的位数。
它决定了计算机的精度、寻址速度和处理能力。
2、运算速度、主频
运算速度指CPU每秒能执行的指令条数。
单位是：
MIPS。
主频是指CPU的时钟频率，通常以时钟频率来表示系统的运算速度。
单位是：
MHz、GHz，主频越高，计算机的处理速度越快。
3、存储容量
存储容量是指微型机内配置的随机存储器总字节数。
在系统中直接与CPU相连，向CPU提供和原始数据，并存放CPU产生的处理结果数据。
内存容量的大小也影响系统综合速度和处理信息的能力。
4、系统总线的传输速率
系统总线的传输速率直接影响计算机输入、输出的性能，它与总线中的数据宽度及总线周期有关。
5、外部设备配置
微型机的外设配置包括：
键盘、显示器、软盘驱动器、硬盘驱动器、鼠标、光盘驱动器、声卡、音箱等。
6、软件配置
软件的配置包括：
操作系统、程序设计语言、数据库管理系统、网络通信软件、汉字软件及其他各种应用软件。
7、机器的兼容性、系统的可靠性、系统可维护性
1.5计算机文化与道德
1.5.1计算机文化
从一般意义上理解，“文化”是指社会历史实中做创造的物质财富与精神财富的总和。
文化有历史的继承性和延续性。
人类历史上第一台计算机于1946年问世。
从直接意义上讲，是战争的需要促进了计算机的诞生。
但是计算机产生的根本动力是为人们创造更多的物质财富。
1.5.2关于道德的思考
计算机技术的广泛应用极大地促进了文明的进步，也带来了许多消极的影响。
例如：
人际关系的疏远；造成人类的依赖性；网络犯罪。
1.5.3信息素养
信息素养的内涵主要包括信息意识、信息知识、信息能力、信息品质等4个方面。
还包括：
1）运用信息工具的能力；
2）获取信息的能力；
3）处理信息的能力；
4）生成信息的能力；
5）创造信息的能力；
6）发挥信息效益的能力；
7）信息协作的能力；
8）信息免疫能力
美国把信息素养和读、写、算的能力并列，作为每一个公民生存的基本能力。
1.5.4法律的约束
计算机犯罪问题，要依靠法律解决。
1.6键盘结构与指法训练
1.6.1键盘结构
键盘的类型很多，如：
104键键盘、多媒体键盘、手写键盘、人体工程学键盘和红外线遥感键盘，我们通常使用的是104键键盘，如图所示。
1.6.2指法训练
1.指法操作
微机上使用的是标准键盘，键盘上的字符分布是根据字符的使用频度确定的。
人的十个手指的灵活程度不一样，灵活一点的手指分管使用频率较高的键位，反之，不太灵活的手指分管使用频率低的键位。
将键盘一分为二，左右手分管两边，键位的指法分布如图所示。
2.击键要求
正确的击键姿势：
•稿子放在左侧，键盘稍向左放置。
•身体坐正，腰脊挺直。
•座位的高度适中，便于手指操作。
•两肘轻贴身体两侧，手指轻放在基准键位上，手腕悬空平直。
•眼睛看稿子，不要盯着键盘。
•身体其他部位不要接触工作台和键盘。
正确的击键方法：
•按照手指划分的工作范围击键，是“击”键，而不是“按”键。
•手指的全部动作只限于手指部分，手腕要平直，手臂不动。
•手腕至手指呈弧状，指头的第一关机与键面垂直。
•击键时以指尖垂直向键位瞬间爆发冲击力，并立即由反弹力返回。
•击键力量不可太重或太轻。
•指关节用力击键，胳膊不要用力，但可结合使用腕力。
•击键声音清脆，有节奏感。
本章小结
一、什么是计算机
二、计算机的特点与分类
三、计算机的应用领域
四、计算机系统的组成和工作原理
五、计算机文化与道德
六、键盘结构与指法训练
作业
一、习题一
（一）与
（二）项；
二、熟记键盘键位，练习指法。
第2章计算机硬件系统
本章首先阐述了计算机中二进制的应用原理及其与其他进制的互换方法；并介绍西文及汉字的编码规则；然后从程序存储及程序运行的角度讨论计算机的工作原理；重点对系统的硬件结构及其功能展开了详细的叙述。
2.1数据表示
计算机中的信息，主要是指以数字形式存储的各种文字、语言、图形、图象、动画和声音等，而表示信息的数据是指信息的具体表现形式，是各种物理符号的组合，它反映了信息的内容。
2.1.1数制
数制是指用一组固定的数字按照一套统一的规则来表示数值的方法。
例如：
十进制、六十进制、十二进制。
基数是指在一种数制中，允许选用的基本数码的个数。
例如：
十进制的基数是10，使用0-9十个数字；二进制的基数是2，使用0、1两个数字。
位权是指每一位数位上数码所代表的单位大小。
例如：
十进制的个位的单位大小是“1”，十位的大小是“10”等。
2.1.2常用数制
1、计算机采用二进制的原因：
1）电路简单
2）可靠性高
3）逻辑性强
4）运算简单
2、计算机为何要引入八进制、十六进制？
每3位二进制数可以转换为一位八进制，每4位二进制数可以转换为一位十六进制。
进制的基数越大，表达长度就越短。
2、8、16分别是2的1次方、3次方、4次方，使得这三种进制之间可以直接地互相转换。
二进制或十六进制保持了二进制数的表达特点，也可以说，八进制或十六进制实质上就是二进制的一种压缩表达形式。
3、十、二、八、十六进制的特点
数制基本数码基数位权
十进制D0-91010n-1
二进制B0、122n-1
八进制Q0-788n-1
十六进制H0-9，A-F1616n-1
2.1.3不同进位制之间的互相转换
一、二进制、八进制、十六进制数转换为十进制数
转换原则：
按权展开，相加求和
N=an-1Rn-1+an-2Rn-2+…+a1R1+a0R0+…+a-mR-m
=
例：
将二进制数（1100101.101）2转换成十进制数
解：
（1100101.101）2
=1×26+1×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3
=64+32+0+0+4+0+1+0.5+0.125
=（101.625）10
即（1100101.101）2=（101.625）10
练习：
2、（101101）2=（）10
3、（267）8=（）10
4、（1CA）16=（）10
二、十进制数转换为二、八、十六进制数
转换原则：
1）整数部分：
除基数取余法倒排列
2）小数部分：
乘基数取整法正排列
例：
将十进制数（66.25）10转换成二进制数
解:
①先求（66）10的二进制数
2660
2331
2160
280
240
220
211
0
即（66）10=（1000010）2
②再求（0.25）10的二进制数
0.25×2=0.500
0.50×2=1.0001
即（0.25）10=（0.01）2
所以（66.25）10=（1000010.01）2
练习：
将十进制数（45.25）10转换成八进制数
解：
8455
855
0
0.25×8=2.02
所以，（45.25）10=（55.2）8
十进制到转换成十六进制的学生自己下课练习。
三、二、八、十六进制之间的转换
①二进制和八进制之间的转换：
转换原则：
三并一，一拆三
a.二到八进制：
以小数点为分界线，分别向左右每三位二进制数写成相应的一位八进制数。
b.八到二进制：
每一位八进制数写成相应的三位二进制数，即3位二进制数取代每一位八进制数。
②二进制和十六进制之间的转换：
转换原则：
四并一，一拆四
a.二到十六进制：
以小数点为分界线，分别向左右每四位二进制数写成相应的一位十六进制数
b.十六进制到二进制：
十六进制数写成相应的四位二进制数，即4位二进制数取代每一位十六进制数。
例：
把（10110101.01101）2转换为八进制数。
解：
二进制数：
010110101.011010
↓↓↓↓↓
八进制数：
265.32
即（10110101.01101）2=（265.32）
练习：
把（345.23）8转换成二进制数
解：
八进制数：
345.23
↓↓↓↓↓
二进制数：
011100101.010011
即（345.23）8=（11100101.010011）2
例：
把二进制数1011101010.10111转换成十六进制数
解：
二进制数：
001011101010.10111000
↓↓↓↓↓
十六进制数：
2EA.B8
即（1011101010.10111）2=（2EA.B8）16
练习：
将（3A8C.9D）16转换成二进制数
解：
十六进制数：
3A8C.9D
↓↓↓↓↓↓
二进制数：
0011101010001100.10011101
即（3A8C.9D）16=（11101010001100.10011101）2
③八进制和十六进制之间的转换：
不能直接转换，要以二进制作为中介
例：
将八进制数457转换成十六进制
（457）8=（100101111）2=（12F）16
例：
将十六进制数3C45转换成把进制数
（3C45）16=（0011110001000101）2
=（036105）8
2.1.4数据表示单位
无论数值数据还是非数值数据，在计算机内均表示为二进制形式。
二进制在计算机中有不同的度量单位。
1、位（bit）
位是计算机存储数据的最小单位。
2、字节（Byte）
字节是数据处理的基本单位，即以字节为单位存储和解释信息，1B=8b。
计算机中存储器容量均以字节为单位来度量，如：
B、KB、MB、GB等。
1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B。
3、字（Word）
计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次处理的数据长度的二进制位数称为字。
字长越长，计算机性能越好。
8位、16位、32位、64位。
2.1.5字符数据
1、编码
计算机内部的所有信息均需要用二进制的0和1进行编码。
在计算机中，常使用单字节数据来表示西文符号。
2、ASCII码
ASCII是美国标准信息交换代码，也是国际上通用的英文字符编码。
我国根据它制定了国家标准GB1988。
ASCII表示52个英文大小写字母，32个标点符号、运算符和34个控制字符，共128个，每个字符占8位二进制数，即一个字节，最高一位为数值“0”。
字符的ASCII码值的大小规律是：
a～z>A～Z>0～9>空格>控制符。
3、汉字及其编码（国标码）的基本概念
1）汉字交换码
2）汉字机内码（汉字存储和处理）
3）汉字输入码（汉字录入）
4）汉字字形码（汉字输出）
2.2计算机硬件系统
2.2.1CPU
中央处理器（CPU）是计算机的运算与指挥中心，由运算器和控制器组成。
1、CPU基本功能
1）运算器
运算器又称算术逻辑单元（ALU），它是计算机中运算中心，主要执行算术运算和逻辑运算。
2）控制器
控制器是计算机的指挥控制中心，它负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码，根据指令的要求，按时间的先后顺序向其他部件发出响应的控制信号，保证各个部件协调一致地工作。
2、结构
CPU内部结构可分为控制单元、逻辑单元和寄存器三大部分。
寄存器是计算机中的存储单元，用于临时保存运算的中间结果。
3、性能指标：
字长、主频、运算速度
2.2.2内存储器
内存储器又称为主存储器，是确保计算机能够正常工作的必要条件。
1、类型
1）只读存储器（ROM）
信息传递具有单向性，断电后信息不会丢失。
主要有：
掩模ROM、PROM空存储器、EPROM可多次编程的只读存储器、E2PROM电可擦除的只读存储器、FlashMemory闪存。
2）随机存储器（RAM）
又称为读/写存储器，信息传递具有双向性，断电后信息会丢失。
（SDRAM、DDR）只要有：
静态RAM（SRAM）、和动态RAM（DRAM）两种。
3）高速缓存（Cache）
用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区，即在处理器芯片内集成SRAM作为Cache，称为片内Cache。
2、技术指标
1）容量
2）存取时间
3）奇偶校验位
4）接口类型：
SIMM接口和DIMM接口
2.2.3外存储器
外存储器简称外存，也称辅存，是内存的延伸，其主要作用是用于存放暂时不用的系统文件、应用程序、用户程序、文档和数据等。
CPU通过内存来访问外存。
外存储器有磁存储器、光存储器和U盘存储器。
1、软磁盘
软盘存储器由软盘、软盘驱动器和软盘适配器三部分组成。
软盘是活动的存储介质，软盘驱动器是读/写装置，软盘适配器是软盘驱动器与主机连接的接口。
1）结构
软盘是一种涂有磁性物质的聚酯薄膜圆型盘片，被封装在一个方形保护套中，构成一个整体。
常用的软盘有5.25英寸盘和3.5英寸盘（1.44MB）两种。
2）存储格式
软盘片存储信息是按磁道和扇区来存储的。
3）软盘的格式化
新软盘在使用前必须进行格式化，格式化后才能被系统识别和使用。
格式化的目的是对磁盘划分磁道和扇区，同时还将磁盘分成四个区域：
引导扇区（BOOT）、文件分配表（FAT）、文件目录表（FDT）和数据区。
4）技术指标：
面数、磁道、扇区、存储密度、容量
2、硬盘
硬盘一般用铝合金做盘片，把磁头、盘片和驱动器密封在一起。
硬盘存储器是由电机和硬盘组成，一般置于主机箱内。
现在硬磁盘的尺寸主要为9cm（3.5英寸）。
1）结构
一个硬盘可以有1-10张设置更多的盘片，所有的盘片串在一根轴上，两个盘片之间仅留出安置磁头的距离。
硬盘的容量取决于硬盘的磁头数、柱面数及每个磁道扇区数。
每一扇区的容量为512B。
（固定式硬盘、移动式硬盘）
2）性能指标：
存储容量、速度、访问时间、平均无故障时间。
3）使用硬盘的准备工作
三个处理过程：
硬盘的低级格式化、硬盘分区和硬盘的高级格式化。
4）硬盘的低级格式化
即硬盘的初始化，主要目的是对一个新硬盘划分为磁道和扇区，并在每个扇区的地址域上记录地址信息。
一般由厂家完成。
5）硬盘分区
把硬盘划分成若干个相对独立的逻辑存储区。
6）硬盘的高级格式化
装
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