第三章高技術(shù)概論第1頁，課件共27頁，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“863”計劃。

2、重點掌握信息技術(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)對人類社會的影響。

3、了解海洋技術(shù)，認識海洋資源的重要性，樹立藍色國土意識；了解高技術(shù)在軍事中的應(yīng)用，進行國防教育教學(xué)重點：

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)對人類社會的影響；高技術(shù)在軍事中的應(yīng)用第2頁，課件共27頁，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，課件共27頁，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、對經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重大影響的先進技術(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，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一般認為，1942年12月2日由費米領(lǐng)導(dǎo)的世界上第一座核核反應(yīng)堆在美國芝加哥大學(xué)建成并運行，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、國務(wù)院關(guān)于加速科學(xué)技術(shù)進步的決定》明確指出：“國家產(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，在政策上給予重點扶持?！钡?000年，我國的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值要力爭達到工業(yè)總產(chǎn)值的15％，2010年提高到25％左右，接近美國90年代初期水平。第5頁，課件共27頁，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)險性，失敗率達80%。6、高競爭性7、高時效性8、高投入性第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、我國的高技術(shù)發(fā)展1983年，美國，李根，《戰(zhàn)略防御倡議》（SDI），“星球大戰(zhàn)計劃”西歐，“尤里卡（EUREKA）計劃”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水平、發(fā)展我國高技術(shù)的建議。第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月863計劃包括七大項目：生物技術(shù)航天技術(shù)信息技術(shù)先進防御技術(shù)自動化技術(shù)能源技術(shù)新材料第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)信息技術(shù)第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月信息技術(shù):是信息的獲取、傳遞、存儲、處理、顯示、分配等技術(shù)的總體?，F(xiàn)代計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)是信息技術(shù)的兩大支柱。一、計算機技術(shù)計算機技術(shù)發(fā)展的過程1642年機械式加法計算機1674年乘法計算機1822年在歐洲出現(xiàn)的差分機1834年出現(xiàn)的分析機1836年出現(xiàn)的手搖計算機1930年在美國出現(xiàn)了電動機械式計算機1941年美國Z-3型計算機世界上第一種電子管計算機1943年美國巨人計算機第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1946年2月14日，第一臺電子計算機ENIAC在ENIAC內(nèi)部，總共安裝了17468只電子管，7200個二極管，70000多電阻器，10000多只電容器和6000只繼電器，電路的焊接點多達50萬個；在機器表面，則布滿電表、電線和指示燈。機器被安裝在一排2.75米高的金屬柜里，占地面積為170平方米左右，總重量達到30噸。第11頁，課件共27頁，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，也就是人們所說的真空二極管。1906年美國工程師德?福雷斯特（D.Forest）發(fā)明真空三極管。1947年12月23日貝爾實驗室科學(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。1955年，貝爾實驗室研制出世界上第一臺全晶體管計算機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，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1959年2月6日，基爾比向美國專利局申報由半導(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，將會以每18個月翻一番的速度穩(wěn)定增長。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)了世界上第一個微處理器芯片，在3×4毫米面積上集成晶體管2250個，每秒運算速度達6萬次。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”等計算機俗稱的最早源頭。1972年4月，霍夫小組研制出另一型號的微處理器8008。1975年有史以來最成功的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”的新時代。根據(jù)這一檔次CPU芯片的開發(fā)時間與相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，分別為PI、PII、PIII、PIV。第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1980年，當(dāng)IBM“國際象棋”專案組需要為PC電腦配套操作系統(tǒng)軟件時，找到了微軟公司，可當(dāng)時他們并不擅長編寫這種軟件。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)計者加里?基爾多（G.Kildall）是美國海軍研究生院教授，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）曾編寫過一個QDOS軟件，正好可以改造為PC機的操作系統(tǒng)。微軟公司購買到QDOS版權(quán)，并且在帕特森幫助下，完成了這件影響深遠的磁盤操作系統(tǒng)MS-DOS軟件。MS-DOS伴隨IBMPC電腦出征，由于所有PC個人電腦（包括其他廠商生產(chǎn)的兼容機）都需要安裝MS-DOS，其用戶后來竟超過3000萬。第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2、電子計算機的組成與應(yīng)用硬件運算器控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月軟件—系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件電子計算機的應(yīng)用：數(shù)值計算數(shù)據(jù)處理過程控制3、虛擬現(xiàn)實技術(shù)第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4、電子計算機的發(fā)展趨勢（1）、高速化第一代：電子管計算機第二代：晶體管計算機第三代：集成電路計算機第四代：大規(guī)模集成電路計算機第五代：特大規(guī)模集成電路計算機第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、微型化（3）、網(wǎng)絡(luò)化

1962年，美國國防部為了保證美國本土防衛(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，認為有必要設(shè)計出一種分散的指揮系統(tǒng)：它由一個個分散的指揮點組成，當(dāng)部分指揮點被摧毀后，其它點仍能正常工作，并且這些點之間，能夠繞過那些已被摧毀的指揮點而繼續(xù)保持聯(lián)系。為了對這一構(gòu)思進行驗證，1969年，美國國防部國防高級研究計劃署（DOD/DARPA）資助建立了一個名為ARPANET（即“阿帕網(wǎng)”）的網(wǎng)絡(luò)，這個網(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)的計算機主機聯(lián)接起來，位于各個結(jié)點的大型計算機采用分組交換技術(shù)，通過專門的通信交換機（IMP）和專門的通信線路相互連接。這個阿帕網(wǎng)就是Internet最早的雛形。第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機網(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）問世，合稱TCP/IP協(xié)議。這兩個協(xié)議定義了一種在電腦網(wǎng)絡(luò)間傳送報文（文件或命令）的方法。隨后，美國國防部決定向全世界無條件地免費提供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，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）智能化下一代計算機有幾種可能：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機－模擬人的大腦思維，生物計算機－運用生物工程技術(shù)，蛋白分子作芯片，光計算機－用光作為信息載體，通過對光的處理來完成對信息的處理。新一代計算機與以前計算機的本質(zhì)區(qū)別是：計算機的主要功能將從信息處理上升為知識處理，使計算機具有人類的某些智能，所以又稱為人工智能計算機。第20頁，課件共27頁，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：顏色單純、方向性好、相干性好、亮度大一臺激光器是由激光物質(zhì)、光學(xué)諧振腔和激勵源組成第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）光纖通信光導(dǎo)纖維原理優(yōu)點：通信容量大雙向傳輸損耗低抗干擾第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2、移動通信蜂窩式無線尋呼“BP”機公用移動無線電話網(wǎng)“全球通”。這是在地面移動中的電話通信系統(tǒng)。它的基本原理是依靠無線電技術(shù)和常規(guī)有線電話系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，使移動電話用戶之間，或移動與固定電話用戶之間進行通話。衛(wèi)星移動通信：衛(wèi)星電話的優(yōu)勢在于沒有地域的限制，它直接利用衛(wèi)星信號進行通訊，具有長距離、隨時隨地、受約束性最小的一種通訊手段，填補了其他通訊手段的局限性。第23頁，課件共27頁，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)國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）的報告，目標(biāo)是建設(shè)美國的“信息高速公路”，并成立了由副總統(tǒng)戈爾領(lǐng)導(dǎo)的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施顧問委員會。第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月信息高速公路的組成和四個要素信息高速公路的意義我國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)，是中國信息高速公路的主體。金橋網(wǎng)是國家經(jīng)濟信息網(wǎng)，它以光纖、微波、程控、衛(wèi)星、無線移動等多種方式形成空、地一體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立起國家公用信息平臺。其目標(biāo)是：覆蓋全國，與國務(wù)院部委專用網(wǎng)相聯(lián)，并與31個省、市、自治區(qū)及500個中心城市、1.2萬個大中型企業(yè)、100個計劃單列的重要企業(yè)集團以及國家重點工程聯(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，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月金關(guān)工程即國家經(jīng)濟貿(mào)易信息網(wǎng)絡(luò)工程，可延伸到用計算機對整個國家的物資市場流動實施高效管理。它還將對外貿(mào)企業(yè)的信息系統(tǒng)實行聯(lián)網(wǎng)，推廣電子數(shù)據(jù)交換（EDI）業(yè)務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)交換信息取代磁介質(zhì)信息，消除進出口統(tǒng)計不及時、不準確，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，達到減少損失，實現(xiàn)通關(guān)自動化，并與國際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，計劃用10多年的時間，在城市3億人口中推廣普及金融交易卡，實現(xiàn)支付手段的革命性變化，從而跨入電子貨幣時代，并逐步將信用卡發(fā)展成為個人與社會的全面全面信息憑證，如個人身份、經(jīng)歷、儲蓄記錄、刑事記錄等。第26頁，課件共27頁，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“中國教育和科研計算機網(wǎng)示范工程”（即CERNET），1994年12月由國家計