《大学计算机》教案文档格式.docx

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✧了解计算与各学科之间的关联；

✧了解当前的热点计算；

✧了解思维与计算思维的定义与特点；

教学重点

与难点

重点：

思维与计算思维的定义与特点

难点：

教学方式、方法与手段

课堂讲授与实验实践相结合，案例教学法和启发式教学法。

教学基本内容

及过程

教学过程

1、计算、计算工具的历史沿革

结绳、算筹

算盘

纳皮尔算筹

计算尺

机械计算机、帕斯卡加法器、乘法器

雅各织布机、差分机、分析机

ENIAC计算机

2、计算与学科渗透

人工智能

在计算机上进行化学实验

生物信息学

计算机技术与艺术设计

大数据预测

3、当前热点计算

云计算

物联网

大数据

可穿戴计算

智慧城市

4、思维与计算思维

思维活动的关键特点

思维模式的分类

计算思维定义：

计算思维是人类科学思维中，以抽象化和自动化，或者说以形式化、程序化和机械化为特征的思维形式。

计算思维的特点：

计算思维的标志是有限性，确定性和机械性。

5、实验准备及操作练习

介绍计算机的简单操作、键盘、打字，以及语言处理程序的打开方式及界面，以备后期练习使用。

介绍课程与考核方式等

自我介绍

课程引入：

通过算盘的计算方法，引入计算工具的发展，然后通过结绳，算盘，计算尺等的计算方法的依次改进让同学们了解计算与计算工具的发展历程。

通过讲解计算工具的发展历程，自然转到当前社会计算与各学科中的渗透，并详细介绍计算在当前社会的重要作用和当前热点，让同学们对此感兴趣并重视本门课程。

通过详细阐述思维活动的特点分类，计算思维的定义与特点，让同学们透彻的理解什么是计算思维。

作业与

课外训练

熟悉计算机简单操作以及语言开发工具界面，借阅计算思维方面的图书。

课外阅读

资料

课后小结

通过这次课的学习，了解计算思维的定义与特点，为以后的学习打好基础。

《计算机组成原理》教案

曹云鹏

讲授1学时，实验1学时

计算机概述

✧掌握计算机的发展；

✧掌握计算机的分类；

✧了解我国计算机的发展历程。

计算机时代划分

各类计算机的区别

课堂讲授与实验实践相结合，案例教学法和启发式教学法。

1、计算机的发展

•计算机硬件的发展以用于构建计算机硬件的元器件的发展为主要特征，而元器件的发展与电子技术的发展紧密相关，每当电子技术有突破性的进展，就会导致计算机硬件的一次重大变革。

因此，计算机硬件发展史中的“代”通常以其所使用的主要器件，即电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路来划分。

2、认识计算机的主要器件

电子管：

晶体管：

集成电路：

3、计算机的分类

4、思考：

工作站、服务器与巨型机、大型机、小型机、微型机的概念有无交叉的地方？

复习回顾：

复习之前所学的有关计算工具的知识。

课程引入：

向学生提问问题：

计算机是用什么制造的？

计算机千差万别，如何分类？

我国计算机在世界上处于什么水平？

带着这一系列的问

题我们进入本次课的学习。

讲解计算机制造技术的发展，讲解计算机的分类、不同计算机的特点和应用场合，介绍我国计算机的发展水平。

在讲解的过程中展示一些图片，加深理解，结合一些实际中的例子讲解，把抽象问题具体化。

计算机分类中有些概念有交叉，注意说明。

评价：

制造技术、功能->

完善->

提高

总结：

需求推动发展，发展为人类服务。

　　查阅资料，了解我国计算机的发展。

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•计算思维

通过这次课的学习，了解了计算机的发展和分类，为进一步学习打下了基础。

图灵与图灵机

✧了解图灵及其贡献；

✧掌握计算的概念；

✧掌握图灵机的思想原理及其意义。

图灵机的思想原理及其意义

计算的概念

1、图灵及其贡献

•图灵（AlanTuring,1912~1954），出生于英国伦敦，19岁入剑桥皇家学院，22岁当选为皇家学会会员。

•1937年，发表了论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》，提出了图灵机模型，后来，冯·

诺依曼根据这个模型设计出历史上第一台电子计算机。

•1950年，发表了划时代的文章：

《机器能思考吗?

》,成为了人工智能的开山之作。

•计算机界于1966年设立了最高荣誉奖：

ACM图灵奖。

2、什么是计算

所谓计算就是计算者（人或机器）对一条两端可无限延长的纸带上的一串0或1，执行指令一步一步地改变纸带上的0或1，经过有限步骤最后得到一个满足预先规定的符号串的变换过程

3、图灵机

所谓的图灵机就是指一个抽象的机器，它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色。

有一个机器头在纸带上移来移去。

机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。

在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。

图灵机的思想意义：

是关于数据、指令、程序及程序指令自动执行的基本思想。

◆输入被制成一串0和1的纸带，送入机器中----数据。

如11…

◆机器可对输入纸带执行的基本动作包括：

“翻转0为1”，或“翻转1为0”,“前移一位”,“停止”。

◆对基本动作的控制----指令，机器是按照指令的控制选择执行哪一个动作，指令也可以用0和1来表示：

01表示“翻转0为1”（当输入为1时不变），10表示“翻转1为0”（当输入0时不变）,11表示“前移一位”,00表示“停止”。

◆输入如何变为输出的控制可以用指令编写一个程序来完成,如:

011100…

◆机器能够读取程序，按程序中的指令顺序读取指令，

读一条指令执行一条指令。

由此实现自动计算。

结论：

◆图灵机模型被认为是计算机的基本理论模型

----计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。

图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路，一个问题的求解可以通过构造其图灵机（即程序）来解决。

◆图灵认为：

凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决;

凡是图灵机解决不了的问题任何算法也解决不了----图灵可计算性问题。

复习之前所学的计算机的发展有关的知识。

对计算机的发展有重大影响或做出突出贡献的科学家有谁？

他或他们都做了？

有何影响？

讲解图灵的生平和贡献，重点讲解图灵机的思想原理和伟大意义。

人的贡献

在技术的发展过程中，人是最主要的、起决定作用的因素。

•

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通过这次课的学习，了解了图灵和图灵机，为进一步学习计算机原理打下了基础。

计算机的基本组成及工作原理

✧掌握计算机硬件系统的基本组成及工作原理；

✧掌握计算机软件系统；

✧了解微型计算机的组成。

计算机硬件系统的基本组成、计算机中数据单位

计算系统软件相关概念

1、计算机硬件系统的基本组成及工作原理

•⑴计算机硬件由五个基本部分组成：

运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

•⑵计算机内部采用二进制来表示程序和数据。

•⑶采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器），计算机能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。

2、计算机中数据的单位

位（bit）、字节（Byte）、字（word）

3、计算机软件系统

计算机软件（Software，也称软件，）是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；

文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。

计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类

系统软件

（1）操作系统

（2）程序设计语言、解释程序和编译程序

（3）数据库和数据库管理系统

（4）监控管理、调试、驱动、故障诊断程序

（5）网络管理类软件

4、微型计算机的组成

（1）主板

（2）中央处理器

（3）存储器

（4）显卡

（5）声卡

（6）总线

（7）输入设备

（8）输出设备

5、思考：

用户、硬件与软件的关系

计算机是硬件与软件的有机统一体。

硬件与软件相互依存，缺一不可。

在一定的条件下，部分硬件与软件可以相互转化实现相同的功能。

复习之前所学的计算机的功能有关的知识。

计算机是由什么组成的？

其功能是如何实现的？

也就是说其内部是怎样工作的？

讲解计算机硬件系统的基本组成及工作原理。

在讲解的过程中展示计算机五大组成图片，加深理解。

讲解计算机软件系统。

在讲解的过程中展示计算机分层蛋壳图片，加深理解，掌握软、硬件的关系。

讲解微型计算机的组成。

在讲解的过程中展示图片，加深理解，结合一些实际中的例子讲解，把抽象问题具体化。

硬件、软件的作用

用户通过软件使用硬件，发挥计算机作用。

　　查阅资料，了解计算机的基本组成及工作原理。

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