课题一：计算机基础文化知识简介
【课时安排】2学时
【教学方法与教学手段】采用一体化教学，案例分析法
【教学环境】装有Windows XP操作系统和广播教学软件的电脑(1台/人) 【教学重点】
1、计算机系统的组成与工作原理。
2、计算机多媒体技术的基本知识。
【教学难点】
1、计算机系统的组成与工作原理。
2、计算机多媒体技术的基本知识。
【教学过程】
一、复习旧课
二、新课导入
对于非计算机专业的学生来说，除了要掌握计算机常用工具和常用软件以外，还要了解计算机的基本概念和基础知识，以提高个人的计算机文化修养。计算机的基本概念和基础知识包括哪些内容呢？下而我们一起学习这一部分的内容。
三、新课讲授
1、计算机的发展
(1)计算机的发展过程
从1946年诞生的第一台数字计算机ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Calculator )以来，计算机的发展经历了四个阶段。
第一代计算机(1 945 - 1 957 ):第一代计算机也称电子管计算机，电子管为它的基本电子器件。当时研制的目的在于计算炮弹、火箭及导弹的弹道运动轨迹, 即主要用于解决复杂的国防和科学计算问题。当时使用机器语言和汇编语言作为工具语言。
第二代计算机(1958?1963 ):第二代计算机也称晶体管计算机，它以晶体管为主要器件。1958年，第一台晶体管计算机在美国麻省理工学院研制成功，标志着第二代
计算机的诞生。软件上出现了操作系统和算法语言。
第三代计算机(1964?1970 )：第三代计算机为集成电路计算机，器件普遍采用集成电路o 1964年美国IBM公司推出的IBM-360型集成电路计算机标志着计算机进入了第三个阶段。此时的计算机越来越多应用在网络方面，并实现了远距离通信。
第四代计算机(1971 ~现在)：第四代计算机以大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要器件。1971年，Intel公司推出的微处理机MCS-4 标志着第四代计算机的诞生。至于我国的计算机，从1953年开始研究，到1958 年研制出了我国第一台计算机，在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。
(2)计算机的特点
完整的计算机系统由硬件和软件两部分组成，硬件由电子器件和精密的机械部件构成。计算机作为一种通用的信息处理工具，具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力，主要有如下特点：
1)运算速度快
现代计算机速度极快，最高的运算速度可达到每秒万亿次，即使是个人计算机，运算速度也可以达到每秒亿次以上。如我国1997年6月研制的“银河-111” 巨型机，运算速度为100亿次/秒。计算机的这一特点使得大量复杂的科学计算问题得以解决。例如，天气预报的计算、卫星轨迹的计算和航天飞机运动轨迹的计算等。
2)计算精度高
科学技术的发展尤其是尖端科学技术的发展，需要高精度的计算。计算机的运算精度极高，实现几十位有效数字运算已不足为奇，某些专用的计算机软件甚至可以进行上百位有效数字的运算。这里要特别注意的是，计算机的运算精度是由软件决定的，而与计算机的位数没有必然的关系。
3)具有记忆和逻辑判断能力
计算机不仅能计算，而且能把参加运算的原始数据、中间结果，以及计算指令等信息保存起来，以备随时调用。它还能进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自行决定以后的执行命令。还可以对各种信息（如文本、图形图像等）通过编码技术进行算术运算和逻辑运算，甚至可以进行推理和证明。
4）具有自动控制能力
计算机内部的运算操作是在人们事先做好的程序自动控制下进行的。用户实际需要事先设计好的运行步骤和程序，在计算机运行程序过程中，会非常严格地按规定的步骤操作，整个过程无需人们参与。
5）通用性强
计算机在各行各业得到广泛的应用，原因之一就是计算机有很强的通用性。在计算机上安装不同的软件，就可以得到不同的功能，完成不同的任务。
（3）计算机的分类
从不同的角度可以对计算机进行不同的分类，具体分类如下：
1）从工作原理上
从工作原理上，计算机可以分为两大类：数字电子计算机和模拟电子计算机, 而我们通常说的计算机指的是数字电子计算机。
2）从计算机用途上
从用途上，计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。通用计算机用以处理各类事先不能确定的问题，通过运行不同的软件来实现解决不同的问题。通用计算机既可以用以科学和工程计算，又可用以工业控制和数据处理等。它是一种用途广泛、结构复杂的计算机。
专用计算机是为解决某一类特殊问题而设计出来的计算机。比如专为工业某种控制过程（数控机床控制、控制轧钢等）而设计的计算机。专用计算机功能单一，只能用于某特定问题的处理，但针对性强，效率高，结构比通用计算机简单。
3）从计算机的规模和处理能力上
根据计算机的规模和处理能力，通常把计算机分为5类，即巨型计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机和微型计算机。
（4）计算机的应用
1）科学计算
科学计算也称数值计算，是计算机最早应用的领域之一，计算机最早是为了解决科学研究和工程设计中遇到的大量数学问题的数值计算而研制的计算工具。例如，航天飞机飞行轨迹曲线方程的计算、人造卫星轨迹的计算、地震数据的分析计算，还有
我们每天收听收看到的天气预报都离不开计算机的精确计算。
2）数据处理
数据处理也叫信息处理，是计算机应用最为广泛的领域，是指用计算机对社会和科学研究中的信息进行收集、转换、分类、查询、排序、统计、分析、传输、文字处理、制表、图形图像处理和存储等操作，即对数据、信息进行加工处理。目前，计算机信息处理应用已非常普及，如财务管理、仓库管理、人事管理、图书资料管理、工资管理和学籍管理等。信息处理已成为当代计算机的主要任务，是实现现代化管理的重要条件。
3）自动控制
自动控制也叫过程控制，指的是在工业生产过程中，对控制对象进行控制和自动调节的控制方式，它不需要人工干预，能按人预定的目标和预定的状态进行过程控制。用计算机进行自动控制可以大大提高控制的准确性和实时性，降低消耗，提高产品质量和劳动效率，降低成本，缩短生产周期。其应用领域有各种温度控制、各种生产过程控制和数控机床控制等，特别在国防和航空航天领域中，计算机的自动控制起到了决定性的作用，例如，导弹、人造卫星、无人驾驶飞机和宇宙飞船等飞行的控制，都是靠计算机来实现的。
4）计算机辅助系统
在应用系统中，以计算机作为辅助工具进行计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）以及计算机辅助教学（CAI）等，都称为计算机辅助系统。
5）人工智能
人工智能（Artificial Intelligence,简称AI ）是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。例如，语音图像识别、专家系统、推理定理证明、语言翻译、机器人等方面。机器人是计算机人工智能的典型例子。人工智能是计算机应用的一个新的领域，目前这方面的发展和应用正处于发展阶段。
6）计算机网络
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，资源共享和数据通信是计算机网络最基本的目标。人类已进入了信息社会，计算机网络已成为获取信息的重要工具，而且会变得越来越重要。
2、计算机系统组成
计算机的种类很多，虽然它们在规模、性能等方面存在很大的差别，但它们的基本结构和工作原理是相同的。下面介绍的内容主要是以我们比较熟悉的微型计算机为背景的。
（1）计算机系统的基本组成
计算机系统由计算机硬件和计算机软件两大部分组成。计算机硬件是指由电子线路、元器件、机械部件和光电设备等构成的具体计算机物理实体，是看得见、摸得着的机器系统；计算机软件是指计算机中运行的程序、以及运行这些程序所使用的数据和相应文档资料的集合。计算机硬件是计算机的物质基础，仅有计算机硬件是什么事都做不成的，要发挥硬件的作用，必须配备各种各样的软件。
（2）计算机的硬件系统
1）计算机硬件组成
计算机的硬件包括所有完成输入、处理、数据存储和输出功能的设备。它由中央处理器、存储器、输入设备和输出设备组成。中央处理器简称CPU,由运算器和控制两部分组成，它是计算机的核心。存储器可分为主存储器（又称内存）和辅助存储器（又称外存储器）。CPU和内存储器构成了计算机的主机。除主机以外的设备，如输入、输出设备和外存储器，统称为外部设备（又称为外围设备）。计算机系统中的处理是由一个或多个中央处理器和主存储器互相配合完成的。
2）计算机工作原理
计算机的工作原理可以概括为存储程序和程序控制。把人们预先编写好的程序和运算处理中所需要的数据，通过输入设备送到计算机的内存储器中，即存储程序。在开始执行程序时，控制器从内存储器中逐条读取程序中的指令，并按照每条指令的要求执行所规定的操作。例如，如果要执行的是某种算术运算，则按指令中包含的地址从内存储器中取出数据，再送往运算器执行要求的算术运算操作，然后按地址把结果送往内存储器中，这一过程称为程序控制。
3、多媒体技术的基本知识
（1）"媒体n的概念
媒体是信息表示和传输的载体，人与人之间沟通及交流观念、思想或意见的中介物。媒体在计算机科学中有两层含义。一种含义是指信息的物理载体，如磁盘、光盘、磁带、卡片等。另一种含义指信息的存在和表现形式，如文字、声音、图像、动画等。多媒体中的媒体是指后者，即多媒体电脑不仅能处理文字数据之类的信息媒体，而且能处理声音、图形、图像等各种形式的信息载体。
"承载信息的实际载体，如盘、带、纸等
媒体-
表示信息的逻辑载体，如数字、文字、声音、
图像和视频等
(2)计算机多媒体技术的概念
多媒体技术是指计算机综合处理多种媒体信息，如文本、图形、图像、音频和视频等，使多种信息逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性的技术。
对媒体设备的控制和媒体信息的处理与编码技术
＜多媒体系统技术
多媒体信息组织与管理技术
多媒体通信网络技术
多媒体人机接口与虚拟现实技术
多媒体应用技术
(3)多媒体技术的特点
1 )多样性
信息载体的多样性是多媒体的主要特征，这是相对计算机而言的，指信息媒体的多样化。多样性是多媒体研究需要解决的关键问题，把计算机所能处理的信息空间范围扩展和放大，而不局限于数值、文本、图形和图像，是使计算机变得更加人类化所必须的条件。
2)交互性
交互性是指计算机综合处理多媒体信息的能力，它是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一，传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息, 而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制。它向用户提供更加有效的控制和使用
信息的手段和方法，同时也为应用开辟了更加广阔的领域。通过交互可做到自由地控制和干预信息的处理，增加对信息的注意力和理解，延长信息的保留时间。当交互性引入时，活动本身作为一种媒体介入了信息转变为知识的过程。目前，交互在计算机辅助教学、模拟训练、虚拟现实等方面都取得了巨大的成功。交互在多媒体领域的应用可分为三个层次，媒体信息的简单检索与显示，是多媒体的初级交互应用；通过交互特性使用户介入到信息的活动过程中，达到了交互应用的中级水平；当用户完全进入到一个与信息环境一体化的虚拟信息空间自由遨游时，这才是交互应用的高级阶段，它还有待于虚拟现实技术的进一步研究和发展。
3）非线性
多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架，循序渐进地获取知识，而多媒体技术将借助超文本（HyperText ）链接的方法，把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。
4）集成性
集成性是指多媒体信息（即声音、文字、图像、视频）和环境（如开发平台、显示媒体设备等方面）的集成。早期多媒体中的各项技术和产品是由不同厂商根据不同的方法和环境开发研制出来的，基本上只能单一、零散和孤立地被使用，在能力和性能上很难满足用户日益增强的信息处理需求。存在着各自独立的发展不能满足应用的需要；信息空间不完整，开发工具不协作性；信息交互单调等等问题，严重地制约着多媒体系统的全面发展。因此，通过集成性，各种信息媒体应能按照一定的数据模型和组织结构集成为一个有机的整体，便于媒体的充分共享和操作使用。多媒体的各种处理工具和设备集成，强调了与多媒体相关的各种硬件的集成和软件的集成，为多媒体系统的开发和实现建立一个理想的集成环境，提高多媒体软件的生产力。
5 ）实时性
实时性指多媒体系统对声音及活动视频图像等与时间密切相关的时基媒体的实时处理能力。
（4）多媒体计算机系统的基本构成
多媒体计算机是指具有捕获、存储并展示包括文字、图形、图像、声音、动画和活动影像等信息处理能力的计算机，简称MPC （ Multimedia Personal Computer ）o
多媒体计算机系统是一套复杂的硬件、软件有机结合的综合系统。它把音频、视频等媒体与计算机系统融合起来，并由计算机系统对各种媒体进行数字化处理。与计算机系统类似，多媒体计算机系统由多媒体硬件和多媒体软件构成。
4、计算机病毒知识
1）多媒体硬件系统
多媒体硬件系统由主机、多媒体外部设备接口卡和多媒体外部设备构成。多媒体
计算机的主机可以是大/中型计算机，也可以是工作站，用最多的还是微机。
2）多媒体软件系统
多媒体软件系统按功能可分为系统软件和应用软件。系统软件是多媒体系统的核心，它不仅具有综合使用各种媒体、灵活调度多媒体数据进行媒体的传输和处理的能力，而且要控制各种媒体硬件设备协调地工作。多媒体系统软件主要包括多媒体操作系统、媒体素材制作软件及多媒体函数库、多媒体创作工具与开发环境、多媒体外部设备驱动软件和驱动器接口程序等。
应用软件是在多媒体创作平台上设计开发的面向应用领域的软件系统，通常由应用领域的专家和多媒体开发人员共同协作、配合完成。例如，教育软件、电子图书等。
（5）计算机多媒体技术在网络教育中的作用
1）多媒体技术对远程教学的影响
多媒体技术的使用使教学的思想性、科学性、艺术性充分结合，为各学科教学提供了丰富的视听环境，给受众以全方位的、多维的信息，提高了形象视觉和听觉的传递信息比率，缩短了教学时间，扩大了教学规模。多媒体技术在这方面能够提供逼真的、生动的学习和交际环境。多媒体教材以图文声像并茂的方式提供知识，提供示范、练习、讨论以及边演示边讲解的启发式教学方法，具有高趣味性与启发性。
2）多媒体技术对远程教学传输模式的影响
网络远程教学模式依靠现代通信技术及多媒体计算机技术的发展，大幅度提高了教育传播的范围和时效，使教育传播不受时间、地点、国界、气候等影响。有Internet的地方就可以开展网上学习，真正打破了明显的校园界限，改变了传统“课堂”的概念。学生能突破时空限制，接收到来自不同国家、教师的指导, 获得除文本以外更丰富、直观的多媒体信息，共享世界各地网上图书馆的资料。
（1）计算机病毒的概念
计算机病毒（Virus ）是入侵并隐蔽在计算机系统内，对计算机系统具有破坏作用的计算机程序。它是人为制造出来的。
计算机病毒一般包括初始引导、触发、传染和破坏四部分。初始引导部分能将病毒装入内存和初始化参数；触发部分由一些触发条件构成，一旦条件成熟便开始传染和破坏；传染部分主要是将病毒自我复制；破坏部分是病毒的具体表现。
（2）计算机病毒的特点
计算机病毒是人为制造的、能自我复制的、能对计算机的信息资源和正常运行造成危害的一种程序，它具有以下一些特点：传染性、破坏性、潜伏性、隐蔽性、激发性。
（3）计算机病毒的分类
从不同的角度，可以把这些病毒划分成不同的类型。
1）按寄生的方式分类：引导型病毒、文件型病毒、混合型病毒。
2）按破坏的后果分类：良性病毒、恶性病毒，例如CIH病毒、"黑色星期五” 等属于恶性病毒。
3）按入侵的方式分类：操作系统型病毒、源码型病毒、外壳型病毒、入侵型病毒。
（4）计算机病毒的传播途径及症状
1）计算机病毒的传播途径
计算机病毒是通过一定媒介来传播的，其主要传播途径是：通过磁介质、通过计算机网络。
2）计算机病毒表现的症状
当计算机感染病毒之后，计算机的表现症状并不确定，有多种形式，主要是根据用户使用计算机的经验来判断或通过杀毒软件来查找，一般的计算机感觉病毒常见的症状有：系统的启动时间比平时长，机器经常出现死机、重启动现象或不能正常启动；程序的装入时间比平时长，运行异常（如运行速度比平时减慢）; 磁盘或内存空间比平常变小；系统自动产生新文件，或文件、数据的神秘丢失；计算机的蜂鸣器出现异常声响或乐曲；屏幕显示异常，如出现异常图形、雪花或亮点、跳动的小球、汉字显示不全等；打印机发生异常情况等。
（5）计算机病毒的防治
计算机病毒的防治包括计算机病毒的预防、检测和清除。
为了防止计算机病毒的危害，在日常使用计算机过程中应请注意以下几点：
1）不用盗版盘或来历不明的磁盘。
2）尽量不用软盘启动。
3）要定期对磁盘上的文件做备份。
4）密切观察计算机系统的运行情况，及时采取杀毒措施。
5）安装杀毒软件和防病毒卡。
【作业要求】
完成教材本章内容的阅读，并完成课后练习。
【教学小结】
本次课所讲的内容包括：计算机发展历史、计算机系统的组成、多媒体技术的基本概述和计算机病毒概述。由于内容比较多，每个学生一定要提高自主学习的能力，转变学习态度和学习方法。