第三章高技術(shù)概論第1頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)目的：

1、掌握高技術(shù)的含義、特征以及構(gòu)成，了解我國(guó)“863”計(jì)劃。

2、重點(diǎn)掌握信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源和新材料技術(shù)、空間技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，理解高技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的影響。

3、了解海洋技術(shù)，認(rèn)識(shí)海洋資源的重要性，樹立藍(lán)色國(guó)土意識(shí)；了解高技術(shù)在軍事中的應(yīng)用，進(jìn)行國(guó)防教育教學(xué)重點(diǎn)：

高技術(shù)的含義、特征以及構(gòu)成；信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源和新材料技術(shù)、空間技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，理解高技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的影響；高技術(shù)在軍事中的應(yīng)用第2頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)高技術(shù)的含義與特征第3頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、高技術(shù)含義高技術(shù)：是建立在新科學(xué)成就基礎(chǔ)上的、能形成新興產(chǎn)業(yè)的、對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重大影響的先進(jìn)技術(shù)群體。高科技：高技術(shù)和與其密切相關(guān)的并成為其理論基礎(chǔ)的自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科。以高技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)，叫高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。包括：信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)、海洋技術(shù)第4頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般認(rèn)為，1942年12月2日由費(fèi)米領(lǐng)導(dǎo)的世界上第一座核核反應(yīng)堆在美國(guó)芝加哥大學(xué)建成并運(yùn)行，標(biāo)志著當(dāng)代高技術(shù)的產(chǎn)生。1995年5月6日《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于加速科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的決定》明確指出：“國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃要把發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)擺到優(yōu)先位置，在政策上給予重點(diǎn)扶持。”到2000年，我國(guó)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值要力爭(zhēng)達(dá)到工業(yè)總產(chǎn)值的15％，2010年提高到25％左右，接近美國(guó)90年代初期水平。第5頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、高技術(shù)的特征1、高戰(zhàn)略性2、高創(chuàng)新性3、高增殖性4、高滲透性5、高風(fēng)險(xiǎn)性，失敗率達(dá)80%。6、高競(jìng)爭(zhēng)性7、高時(shí)效性8、高投入性第6頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、我國(guó)的高技術(shù)發(fā)展1983年，美國(guó)，李根，《戰(zhàn)略防御倡議》（SDI），“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”西歐，“尤里卡（EUREKA）計(jì)劃”蘇聯(lián)，日本，1986年3月，王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允四位老科學(xué)家向中共中央提出了跟蹤世界先進(jìn)水平、發(fā)展我國(guó)高技術(shù)的建議。第7頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月863計(jì)劃包括七大項(xiàng)目：生物技術(shù)航天技術(shù)信息技術(shù)先進(jìn)防御技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)能源技術(shù)新材料第8頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)信息技術(shù)第9頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月信息技術(shù):是信息的獲取、傳遞、存儲(chǔ)、處理、顯示、分配等技術(shù)的總體。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)是信息技術(shù)的兩大支柱。一、計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程1642年機(jī)械式加法計(jì)算機(jī)1674年乘法計(jì)算機(jī)1822年在歐洲出現(xiàn)的差分機(jī)1834年出現(xiàn)的分析機(jī)1836年出現(xiàn)的手搖計(jì)算機(jī)1930年在美國(guó)出現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)械式計(jì)算機(jī)1941年美國(guó)Z-3型計(jì)算機(jī)世界上第一種電子管計(jì)算機(jī)1943年美國(guó)巨人計(jì)算機(jī)第10頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1946年2月14日，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC在ENIAC內(nèi)部，總共安裝了17468只電子管，7200個(gè)二極管，70000多電阻器，10000多只電容器和6000只繼電器，電路的焊接點(diǎn)多達(dá)50萬(wàn)個(gè)；在機(jī)器表面，則布滿電表、電線和指示燈。機(jī)器被安裝在一排2.75米高的金屬柜里，占地面積為170平方米左右，總重量達(dá)到30噸。第11頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、微電子技術(shù)微電子技術(shù)是使電子元器件、電子設(shè)備和電子系統(tǒng)微型化的電子技術(shù)。1904年，弗萊明研制出一種能夠充當(dāng)交流電整流和無(wú)線電檢波的特殊燈泡——“熱離子閥”，從而催生了世界上第一只電子管，也就是人們所說(shuō)的真空二極管。1906年美國(guó)工程師德?福雷斯特（D.Forest）發(fā)明真空三極管。1947年12月23日貝爾實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家布拉頓、巴丁和肖克利用一些金箔、一些半導(dǎo)體材料和一個(gè)彎曲的別針發(fā)明了晶體管，數(shù)字化革命誕生。肖克利、布拉頓和巴丁分享了1956年諾貝爾物理獎(jiǎng)。1955年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出世界上第一臺(tái)全晶體管計(jì)算機(jī)TRADIC，裝有800只晶體管，僅100瓦功率，占地也只有3立方英尺。第12頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1959年2月6日，基爾比向美國(guó)專利局申報(bào)由半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微型固體組合件—“集成電路”（IC）的專利。1964年，仙童公司的摩爾（G.Moore）博士，預(yù)言，集成電路上能被集成的晶體管數(shù)目，將會(huì)以每18個(gè)月翻一番的速度穩(wěn)定增長(zhǎng)。1968年，諾依斯、摩爾和格羅夫（A.Grove）毅然退出“仙童”，根據(jù)摩爾的建議，把新建公司取名為“英特爾”（英文縮寫INTEL），寓意著“集成電子”。1971年，英特爾公司霍夫小組首創(chuàng)了世界上第一個(gè)微處理器芯片，在3×4毫米面積上集成晶體管2250個(gè)，每秒運(yùn)算速度達(dá)6萬(wàn)次。它意味著電腦CPU已經(jīng)縮微成一塊集成電路，意味著“芯片上的電腦”誕生。英特爾公司命名它為4004，就是“386”、“486”等計(jì)算機(jī)俗稱的最早源頭。1972年4月，霍夫小組研制出另一型號(hào)的微處理器8008。1975年有史以來(lái)最成功的8位微處理器8080。1981年8月12日，IBM在紐約宣布IBMPC個(gè)人電腦出世，采用英特爾8088微處理器。1993年INTEL推出了80586芯片，開辟了“奔騰機(jī)”的新時(shí)代。根據(jù)這一檔次CPU芯片的開發(fā)時(shí)間與相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，分別為PI、PII、PIII、PIV。第13頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1980年，當(dāng)IBM“國(guó)際象棋”專案組需要為PC電腦配套操作系統(tǒng)軟件時(shí)，找到了微軟公司，可當(dāng)時(shí)他們并不擅長(zhǎng)編寫這種軟件。于是，比爾?蓋茨介紹IBM到以研制CP/M操作系統(tǒng)聞名的數(shù)字研究（DR）公司聯(lián)系。CP/M設(shè)計(jì)者加里?基爾多（G.Kildall）是美國(guó)海軍研究生院教授，那天恰好不在家，而他太太又不愿在保密協(xié)定上簽字，IBM代表只好請(qǐng)微軟公司幫助解決。比爾?蓋茨想起了西雅圖軟件天才帕特森（T.Paterson）曾編寫過(guò)一個(gè)QDOS軟件，正好可以改造為PC機(jī)的操作系統(tǒng)。微軟公司購(gòu)買到QDOS版權(quán)，并且在帕特森幫助下，完成了這件影響深遠(yuǎn)的磁盤操作系統(tǒng)MS-DOS軟件。MS-DOS伴隨IBMPC電腦出征，由于所有PC個(gè)人電腦（包括其他廠商生產(chǎn)的兼容機(jī)）都需要安裝MS-DOS，其用戶后來(lái)竟超過(guò)3000萬(wàn)。第14頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、電子計(jì)算機(jī)的組成與應(yīng)用硬件運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸出設(shè)備第15頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月軟件—系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù)處理過(guò)程控制3、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)第16頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)（1）、高速化第一代：電子管計(jì)算機(jī)第二代：晶體管計(jì)算機(jī)第三代：集成電路計(jì)算機(jī)第四代：大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)第五代：特大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)第17頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）、微型化（3）、網(wǎng)絡(luò)化

1962年，美國(guó)國(guó)防部為了保證美國(guó)本土防衛(wèi)力量和海外防御武裝在受到蘇聯(lián)第一次核打擊以后仍然具有一定的生存和反擊能力，認(rèn)為有必要設(shè)計(jì)出一種分散的指揮系統(tǒng)：它由一個(gè)個(gè)分散的指揮點(diǎn)組成，當(dāng)部分指揮點(diǎn)被摧毀后，其它點(diǎn)仍能正常工作，并且這些點(diǎn)之間，能夠繞過(guò)那些已被摧毀的指揮點(diǎn)而繼續(xù)保持聯(lián)系。為了對(duì)這一構(gòu)思進(jìn)行驗(yàn)證，1969年，美國(guó)國(guó)防部國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署（DOD/DARPA）資助建立了一個(gè)名為ARPANET（即“阿帕網(wǎng)”）的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)把位于洛杉磯的加利福尼亞大學(xué)、位于圣芭芭拉的加利福尼亞大學(xué)、斯坦福大學(xué)，以及位于鹽湖城的猶它州州立大學(xué)的計(jì)算機(jī)主機(jī)聯(lián)接起來(lái)，位于各個(gè)結(jié)點(diǎn)的大型計(jì)算機(jī)采用分組交換技術(shù)，通過(guò)專門的通信交換機(jī)（IMP）和專門的通信線路相互連接。這個(gè)阿帕網(wǎng)就是Internet最早的雛形。第18頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與分類1974年，IP（InternetProtocol，Internet協(xié)議）和TCP（TransportControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）問(wèn)世，合稱TCP/IP協(xié)議。這兩個(gè)協(xié)議定義了一種在電腦網(wǎng)絡(luò)間傳送報(bào)文（文件或命令）的方法。隨后，美國(guó)國(guó)防部決定向全世界無(wú)條件地免費(fèi)提供TCP/IP，即向全世界公布解決電腦網(wǎng)絡(luò)之間通信的核心技術(shù)，TCP/IP協(xié)議核心技術(shù)的公開最終導(dǎo)致了Internet的大發(fā)展。第19頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）智能化下一代計(jì)算機(jī)有幾種可能：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)－模擬人的大腦思維，生物計(jì)算機(jī)－運(yùn)用生物工程技術(shù)，蛋白分子作芯片，光計(jì)算機(jī)－用光作為信息載體，通過(guò)對(duì)光的處理來(lái)完成對(duì)信息的處理。新一代計(jì)算機(jī)與以前計(jì)算機(jī)的本質(zhì)區(qū)別是：計(jì)算機(jī)的主要功能將從信息處理上升為知識(shí)處理，使計(jì)算機(jī)具有人類的某些智能，所以又稱為人工智能計(jì)算機(jī)。第20頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、通信技術(shù)1、光電子技術(shù)（1）激光技術(shù)激光的優(yōu)點(diǎn)：顏色單純、方向性好、相干性好、亮度大一臺(tái)激光器是由激光物質(zhì)、光學(xué)諧振腔和激勵(lì)源組成第21頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）光纖通信光導(dǎo)纖維原理優(yōu)點(diǎn)：通信容量大雙向傳輸損耗低抗干擾第22頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、移動(dòng)通信蜂窩式無(wú)線尋呼“BP”機(jī)公用移動(dòng)無(wú)線電話網(wǎng)“全球通”。這是在地面移動(dòng)中的電話通信系統(tǒng)。它的基本原理是依靠無(wú)線電技術(shù)和常規(guī)有線電話系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，使移動(dòng)電話用戶之間，或移動(dòng)與固定電話用戶之間進(jìn)行通話。衛(wèi)星移動(dòng)通信：衛(wèi)星電話的優(yōu)勢(shì)在于沒(méi)有地域的限制，它直接利用衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行通訊，具有長(zhǎng)距離、隨時(shí)隨地、受約束性最小的一種通訊手段，填補(bǔ)了其他通訊手段的局限性。第23頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、多媒體技術(shù)四、信息高速公路

1993年，也就是克林頓入主白宮的第一年，克林頓政府提出了建設(shè)國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）的報(bào)告，目標(biāo)是建設(shè)美國(guó)的“信息高速公路”，并成立了由副總統(tǒng)戈?duì)栴I(lǐng)導(dǎo)的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施顧問(wèn)委員會(huì)。第24頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月信息高速公路的組成和四個(gè)要素信息高速公路的意義我國(guó)的信息高速公路建設(shè)—1993年底“三金”工程金橋工程屬于信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是中國(guó)信息高速公路的主體。金橋網(wǎng)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)，它以光纖、微波、程控、衛(wèi)星、無(wú)線移動(dòng)等多種方式形成空、地一體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立起國(guó)家公用信息平臺(tái)。其目標(biāo)是：覆蓋全國(guó)，與國(guó)務(wù)院部委專用網(wǎng)相聯(lián)，并與31個(gè)省、市、自治區(qū)及500個(gè)中心城市、1.2萬(wàn)個(gè)大中型企業(yè)、100個(gè)計(jì)劃單列的重要企業(yè)集團(tuán)以及國(guó)家重點(diǎn)工程聯(lián)結(jié)，最終形成電子信息高速公路大干線，并與全球信息高速公路互聯(lián)。第25頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金關(guān)工程即國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易信息網(wǎng)絡(luò)工程，可延伸到用計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)國(guó)家的物資市場(chǎng)流動(dòng)實(shí)施高效管理。它還將對(duì)外貿(mào)企業(yè)的信息系統(tǒng)實(shí)行聯(lián)網(wǎng)，推廣電子數(shù)據(jù)交換（EDI）業(yè)務(wù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換信息取代磁介質(zhì)信息，消除進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)不及時(shí)、不準(zhǔn)確，以及在許可證、產(chǎn)地證、稅額、收匯結(jié)匯、出口退稅等方面存在的弊端，達(dá)到減少損失，實(shí)現(xiàn)通關(guān)自動(dòng)化，并與國(guó)際EDI通關(guān)業(yè)務(wù)接軌的目的。金卡工程即從電子貨幣工程起步，計(jì)劃用10多年的時(shí)間，在城市3億人口中推廣普及金融交易卡，實(shí)現(xiàn)支付手段的革命性變化，從而跨入電子貨幣時(shí)代，并逐步將信用卡發(fā)展成為個(gè)人與社會(huì)的全面全面信息憑證，如個(gè)人身份、經(jīng)歷、儲(chǔ)蓄記錄、刑事記錄等。第26頁(yè)，課件共27頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其他信息化建設(shè)的“金字工程”還有：金智工程:主體部分是“中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)示范工程”（即CERNET），1994年12月由國(guó)家計(jì)