【大学计算机基础】是高等教育中的一门重要课程,旨在向学生介绍计算机的基本概念、发展历史、类型和应用,以及信息技术的基础。本课程通常通过PPT形式的课件进行教学,帮助学生逐步理解计算机科学的核心原理。
1. **计算机发展历史**:
- 电子数字计算机的出现是20世纪最重大的科技发明之一,它彻底改变了工作和生活方式。
- 早期的计算机发展受到多位先驱者的影响,如法国物理学家帕斯卡的机械式加法机,德国数学家莱布尼茨的机械式乘除法器,以及英国数学家巴贝奇的差分机和分析机。
- 英国女数学家爱达是最早认识到计算机潜力的人之一,她设计了世界上第一个计算机程序,并提出了二进制存储的设想。
- 阿兰·图灵的图灵机理论是现代计算机的理论基础,他的“存储程序”思想对冯·诺依曼计算机体系结构有着深远影响。
2. **冯·诺依曼计算机体系结构**:
- 现代计算机基于冯·诺依曼架构,包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。
- 这一结构采用二进制系统,简化了硬件设计,并通过存储程序使得计算机能够自动执行指令序列。
- 冯·诺依曼对计算机科学的贡献在于将前人的思想整合并提出这一革命性的模型。
3. **电子计算机的发展历程**:
- 第一代计算机(1946-1958):以电子管为主要元件,ENIAC是其代表作。
- 第二代计算机(1958-1964):以晶体管取代电子管,提高了效率和可靠性。
- 第三代计算机(1964-1971):集成电路的应用,例如IBM360型。
- 第四代计算机(1971至今):大规模/超大规模集成电路,涵盖各种类型的计算机,从巨型机到微型机。
- 未来第五代计算机:预计将实现更高级的智能化。
4. **计算机类型**:
- 计算机根据规模和用途分为不同类别,如巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器和嵌入式计算机。
- 每种类型在计算能力、处理速度和应用领域上各有特点,满足不同行业和用户的需求。
5. **计算机的特点**:
- 运算速度快,能够在短时间内处理大量数据。
- 计算精度高,能够进行复杂的计算任务。
- 存储容量大,可以存储海量信息。
- 具有逻辑判断能力,能够执行条件语句和循环等高级操作。
- 按照预设的程序自动运行,减少了人工干预的需求。
大学计算机基础课程涵盖了计算机的起源、发展、类型和基本特性,为学生提供了一个全面的计算机科学入门。通过学习,学生不仅能了解计算机的过去和现在,也能为未来进一步探索计算机科学和技术奠定坚实的基础。