Урок № 4

Тема 2 «Апаратне забезпечення інформаційних систем (3 год.)

Тема уроку «Історія розвитку обчислювальної техніки. Покоління

ЕОМ. Правила техніки безпеки під час роботи на

комп'ютері»

Мета: - познайомити з історією розвитку обчислювальної техніки, поколіннями ЕОМ, правилами техніки безпеки під час роботи на комп'ютері;

- познайомити з будовою клавіатури та основним призначенням клавіш;

- виховувати сприймання комп'ютера як інструменту інформаційної діяльності людини;

- розвивати становлення і розвиток операційного мислення.

Обладнання: портрети вчених: Ванне вар Буш, Теодор Нельсон, Дуглас Енглебарт, алан Кей; плакат «Клавіатура», стенд «Правила техніки безпеки під час роботи на комп'ютері».

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація знань.

- з яких структурних компонентів складається персональний комп'ютер та їх призначення?

- Чим відрізняються оперативні та постійнозапам'ятовуючи пристрої?

- Чим відрізняються зовнішні та внутрішні запам'ятовуючи пристрої?

- Назвіть пристрої та їх призначення, що входять до мультимедійного комплексу.

- Види моніторів та їх характеристики?

- Види принтерів та їх характеристики?

- Види процесорів та їх функціональне призначення?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Історія розвитку обчислювальної техніки.

Як вірно ви помітили, основним технічним засобом, кардинально вплинувши на працю людини, є витвір електронно – обчислювальної техніки. Подивимось послідовне становлення комп'ютера, коли машина, призначена просто для рахунку стала складним технічним пристроєм для обробки і зберігання інформації.

Андрій Петрович Єршов виділяв три основні події, які фундаментально вплинули на становлення обчислювальної техніки. Це:

1) витвір малогабаритних дискових запам'ятовуючих пристроїв;

2) створення лазерного принтера;

3) організація об'єктно-орієнтованої взаємодії з машиною.

В перших двох випадках мова йде тільки про технічні новаторства, а якщо більш конкретно, то про досягнення в області периферійних пристроїв, які сприяли широкому розповсюдженню комп'ютерів. Саме розвиток периферії зробило реальною ідею комп'ютерізації сучасного суспільства, коли створення персонального комп'ютера стало необхідним засобом розвитку людства.

Варто особливо зупинитися на методичному інструменті, названому А.П. Єршовим «об'єктно-орієнтованою взаємодією з машиною». На зорі комп'ютеризації машинно-людська взаємодія здійснювалася на рівні текстового діалогу, де заздалегідь були визначені питання й можливі відповіді оператора ЕОМ, подібну взаємодію інакше ще назвали «покроковим програмуванням».

У відмінності від «покрокового програмування», об'єктно-орієнтована взаємодія є гігантським проривом в області програмування. Коли виділяється якийсь «інформаційний об'єкт», що має не тільки текстове вираження, але може бути візуалізований і графічно представлений, а також певним чином організований.

Необхідність нової ідеології стосовно ЕОМ виникла з потребою використання цього технічного пристрою в більше широких областях, що вимагало змін і габаритів, і способів його використання, тобто ведемо мову про створення персонального комп'ютера (ПК). Історія створення персонального комп'ютера пройшла довгий і короткий шлях. Довгий - тому що для його створення необхідно було ідеологічне обґрунтування, що вимагало певної кількості часу. Короткий, через те, що елементарна база персонального комп'ютера пройшла в порівнянні з механічними пристроями короткий шлях. Основними ідеологами ПК стали Ванневар Буш, що запропонував ідею використання фотомеханічних принципів, Теодор Нельсон - батько гіпертексту й Дуглас Энглебарт, що запропонував механізм (електронну трубку) для відображення тексту й зображення. Останній більше одержав популярність як творець комп'ютерної миші.

Першим персональним комп'ютером уважається «Macintosh». Одним з його творців був Алан Кей. Проходячи службу в армії, алан Кей показав під час тестування схильність до програмування й був допущений до роботи на комп'ютері. Відразу після армії він надходить в університет штату Колорадо й навчається програмуванню. Успіхи в навчанні були високо оцінені, воно направляється у ВВС США для роботи на комп'ютері за фахом «математика й молекулярна біологія». Саме таке сполучення спеціальностей дозволило йому сформулювати принцип біологічної аналогії, т. Е. комп'ютер уподібнювався живому організму, з одного боку, проявлялася індивідуальність кожної клітки організму, з іншого боку, всі клітки працювали в єдності, утворюючи динамічну систему.

В 60 - е роки, коли основним носієм інформації служив папір, багато дослідників розуміли, що існує необхідність створення більше надійного засобу носія. Ця проблема була поставлена перед молодими вченими, що працювали на фірмі Xerox PARC, де їм були створені всі умови для роботи. Існуючі електронно-обчислювальні машини створені для обробки числових даних не припускали їхнє використання в іншій ролі. У той період ідея використання ЕОМ як новий носій інформації не була очевидною. Для більше глибоких перетворень необхідно було розглянути проблему взаємодії людини й комп'ютера, виникла необхідність наочного подання тих даних, якими можна було б оперувати. Саме в стінах цієї фірми були сформульовані основні ідеї створення інтерфейсу, принцип створення вікон і т.д.

Переглядаючи шлях розвитку техніки від ЕОМ до персонального комп'ютера, з жалем варто відзначити, що основний внесок у цю галузь внесли західні й американські вчені. Радянські вчені розробляли іншу галузь - програмне забезпечення.

Подання про основні частини комп'ютера в багатьох зложилося в 40 - е роки. Прийнято вважати, що саме Дж. Тло Нейман заклав принципи, що стали основою апаратної частини комп'ютера, що включала:

- арифметико-логічний пристрій, відповідальне за арифметичні й логічні операції;

- пристрій керування, що організує процес виконання програми;

- запам'ятовувальний пристрій (пам'ять) призначене для зберігання програм і даних;

- зовнішні пристрої уведення - висновку інформації.[Л. 2]

2. Покоління ЕОМ.

(На попередніх уроках можна було дати завдання: написати реферат «Покоління ЕВМ». І викладання нового матеріалу провести у вигляді захисту рефератів. Але слід мати на увазі, матеріал теми можуть не всі учні підготувати).

Не набагато більше 50 років пройшло з тих пор, як з'явилася перша електронна обчислювальна машина. За цей короткий для розвитку суспільства період змінилося кілька поколінь обчислювальних машин, а перші ЕОМ сьогодні є музейною рідкістю. Сама історія розвитку обчислювальної техніки становить чималий інтерес, показуючи тісний взаємозв'язок математики з фізикою й сучасною технологією, рівнем розвитку якої багато в чому визначається прогрес у виробництві засобів обчислювальної техніки.

Електронно-обчислювальні машини в нас у країні прийнято ділити на покоління. Для комп'ютерної техніки характерна насамперед швидкість зміни поколінь - за її коротку історію розвитку вже встигли змінитися чотири покоління й зараз ми працюємо на комп'ютерах п'ятого покоління. Що ж є визначальною ознакою при віднесенні ЕОМ до того або іншого покоління? Це насамперед їхня елементна база й такі важливі характеристики, як швидкодія, ємність пам'яті, способи керування й переробки інформації. Звичайно ж, розподіл ЕОМ на покоління в певній мері умовно. Існує чимало моделей, які по одним ознаках ставляться до одному, а по іншимі - до іншого покоління.

1) Перше покоління (1948 - 1958 р.)

Елементною базою цього покоління були електронні лампи - діоди й тріоди. Машини призначалися для рішення порівняно нескладних науково-технічних завдань. До цього покоління ЕОМ ставляться МЭСМ, БЭСМ - 1, М - 1, М - 2, М - 3, «Стріла», «Мінськ - 1», «Урал - 1», «Урал - 2», «Урал - 3», М - 20, «Сетунь», БЭСМ - 2, «Раздан». Вони були значних розмірів, споживали більшу потужність, мали невисоку надійність роботи й слабке програмне забезпечення. Швидкодія їх не перевищувало 2 - 3 тисяч операцій у секунду, ємність оперативної пам'яті - 2 До або 2048 машинних слів (1ДО = 1024) довжиною 48 двійкових знаків. В 1958 р. З'явилася машина М - 20 з пам'яттю 4К и швидкодією близько 20 тисяч операцій у секунду. У машинах першого покоління були реалізовані основні логічні принципи побудови ЕОМ і концепції Джона Тло Неймана, що стосуються роботи ЕОМ по програмі, що вводить у пам'ять, і вихідним даним.

Цей період з'явився початком комерційного застосування ЕОМ для обробки даних. Виробничі системи й компілятори поки не з'явилися. Наприкінці цього періоду стали випускатися пристрою пам'яті на магнітних сердечниках. Надійність ЕОМ цього покоління була вкрай низкою.

2) Друге покоління (1959 - 1967 р.)

Елементною базою машин цього покоління були напівпровідникові прилади. Машини призначалися для рішення різних трудомістких науково-технічних завдань, а також для керування технологічними процесами у виробництві. Поява напівпровідникових елементів в електронних схемах істотно збільшило ємність оперативної пам'яті, надійність і швидкодія ЕОМ. Зменшилися розміри, маса й споживана потужність. З появою машин другого покоління значно розширилася сфера використання ЕОМ. З'явилися також спеціалізовані машини, наприклад ЕОМ для рішення економічних завдань, для керування виробничими процесами, системами передачі інформації й т.д.: ЕОМ М - 40, - 50, Урал - 11, - 14, - 16, Мінськ - 2, - 12, - 14, - 22, БЭСМ - 3, - 4, -6, М - 20, - 220, - 222 і т.д.

ЕОМ мали швидкодія порядку 20 - 30 тисяч операцій у секунду й оперативну пам'ять - відповідно 8ДО, 16К и 32ДО.

Даний період характеризується широким застосуванням транзисторів й удосконалених схем пам'яті на сердечниках. Велика увага стали приділяти створенню системного програмного забезпечення, компіляторів і засобів вводу-висновку.

Саме в цей період виникла професія фахівця інформатики, і багато університетів стали надавати можливість одержання утворення в цій області.

3) Третє покоління (1968 - 1973 р.)

Елементна база - малі інтегральні схеми. Машини призначалися для широкого використання в різних галузях науки й техніки. ЕОМ: «Мир-31, - 32», «Електроніка - 79, - 100, - 125, - 200», «Електроніка ДЗ - 28, НЦ - 60» й ін.

Обсяг пам'яті збільшився, кількість операцій сталася багаторазово більше, з'явилося елементарне програмне забезпечення, пізніше реальні ОС, і спеціально розроблені для них мови програмування високого рівня.

4) Четверте покоління (1974 - 1982 р.)

Елементна база - більші інтегральні схеми. Машини призначалися для різкого підвищення продуктивності праці. Характеристика: швидкодія, програмне забезпечення, логічна структура, чітка апаратна структура, 120 млн операцій у секунду, оперативна пам'ять 144 Мб, швидкість 120 Мб/с. [Л.: 4]

3. Правила техніки безпеки під час роботи на комп'ютері.

1. Загальні вимоги.

До роботи у комп'ютерному класі допускаються учні, які пройшли інструктаж із техніки безпеки та електробезпеки з відповідним записом у журналі з техніки безпеки та підписами.

Не можна заходити й перебувати у комп'ютерному класі без вчителя.

Робота в комп'ютерному класі має проводитися тільки в суворій відповідності до розкладу занять і графіка самостійної роботи вчителя та учнів.

Учням заборонено відчиняти шафи живлення і комп'ютери як тоді, коли ПК працюють, так і тоді, коли вони вимкнені.

2. Вимоги безпеки перед початком роботи

Заборонено заходити до класу у верхньому одязі чи приносити його з собою.

Заборонено приносити на робоче місце особисті речі, дискети і т. п. , крім ручки і зошита.

На робочому місці слід сидіти так, щоб можна було, не нахиляючись, користуватися клавіатурою і водночас повністю бачити зображення на екрані дисплея.

Починати роботу можна лише за вказівкою викладача або лаборанта.

3. Вимоги безпеки під час роботи.

Заборонено ходити по комп'ютерному класу, голосно розмовляти.

Виконувати слід тільки зазначене вчителем завдання. Категорично заборонено виконувати інші роботи.

На клавіатурі потрібно натискати плавно, не припускаючи ударів.

Користуватися друкувальним пристроєм дозволяється тільки у присутності викладача або лаборанта.

Заборонено самостійно переміщувати апаратуру.

Заборонено запускати ігрові програми.

У випадку виникнення неполадок треба повідомити викладача або лаборанта.

Не намагатися самостійно відрегулювати апаратуру або усувати в ній неполадки.

4. Вимоги безпеки після закінчення роботи

Про хиби та неполадки, помічені під час роботи, слід зробити записи у відповідних журналах.

На робочому місці не потрібно залишати зайвих предметів.

5. Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

При появі незвичайного звуку або вимкнення апаратури потрібно негайно припинити роботу й довести це до відома вчителя або лаборанта.

При появі запаху паленого слід припинити роботу, вимкнути апаратуру і повідомити про це вчителя або лаборанта. Коли це необхідно, допомогти гасити пожежу.

При потраплянні людини під напругу необхідно знеструмити відповідне робоче місце, надати першу лікарську допомогу і викликати «швидку».

При виникненні пожежі необхідно знеструмити клас, викликати пожежну команду і приступити до гасіння пожежі засобами, які є.

У разі недотримання учнями вимог із охорони праці та пожежної безпеки адміністрація ліцея може притягти їх до дисциплінарної та адміністративної відповідальності.

Неакуратність, неуважність, недостатнє вміння працювати з приладами, невиконання правил охорони праці та пожежної безпеки можуть призвести до нещасного випадку.

3. Знайомство з клавіатурою.

Робота з плакатом:

- розташування букв і цифр на клавіатурі;

- призначення клавіш "Caps Lock”, "Shift”, "Ctrl”, "Alt”, "Tab”, "Delete”, "Page Up”, "Page Down”, "Home”, "End”, "Insert”, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7 – F12 і т.д.

ІV. Закріплення вивченого матеріалу.

- Назвіть загальні вимоги техніки безпеки у кабінеті інформатики;

- Техніка безпеки перед, під час і після закінчення роботи на комп'ютері.

- Практична робота з клавіатурою: ввести будь-яке речення з клавіатури у програмі «Блокнот», використовуючи великі літери, знаки пунктуації. Записати те саме речення російською (українською) мовою. Переключитися на англійську мову і записати будь- яке речення. Відмітити знаходження знаків пунктуації у різних мовах.

V. Домашнє завдання:

1. вивчити конспект,

2. підготуватися до заліку з ТБ