活动 1 计算机应用的讨论
目标
充分认识信息技术的作用，认识与理解计算机的应用。
组织
请把学生分成几个组，每组相互讨论。
要求
讨论形成结论，每组派代表做 PPT 在课堂上发言，教师要对讨论做总结。
内容
2013 年 6 月 9 日上午，在北京飞控中心的组织下，“神十”发射前的最后一次演练有序进 行，飞船、火箭、发射场、航天员、搜救、着陆场、通讯等系统参练，旨在检验指挥系统和包 括渭南、喀什、厦门、青岛、东风测控站在内的测控系统的准备情况。同时，指挥大厅也与各 参练测控站间联系进行了测试，结果显示畅通，画面显示清晰。
大家知道，“神舟十号”在火箭的推动下，从地面到达 300 多公里高的太空轨道。一路上，
不仅有厚厚的大气层，还有数以万计、高速飞行的太空垃圾。在“神舟十号”发射前，需要提 前探知飞行途中的“障碍物”计算轨道，规避潜在危险。在“神舟十号”发射升空过程中，还 需要实时观测飞行轨道调整飞行姿态。这种观测工作是由谁来完成的呢？地面雷达测量站就成 了“神舟十号”的眼睛。太原卫星发射中心担负飞船上升阶段一半以上的跟踪测量任务。当前 的太空不空，太空中不仅有飞行器，也有太空垃圾。目前，地球外围的太空垃圾有 1 到 2 万。
这些垃圾小的可能是人造卫星的碎片、漆皮，大的可能是火箭发动机的残骸。这些没用的垃圾 对火箭和飞船却是巨大的危险。因此，太原卫星发射中心需持续对太空进行科学观察，“盯紧”
这些太空垃圾，并掌握它们的运行规律，为“神舟十号”安全飞行提供一条安全、干净的轨道。
对轨道环境情况的监测贯穿整个“神舟十号”任务，从发射前期到发射时，再到入轨，
直到其安全返回地面。如果发现威胁，相关雷达站点就会迅速通知飞行控制中心，微调“神舟 十号”的飞行姿态或轨道，以避开危险。
太原卫星发射中心还担任着外测数据测量、遥测参数测量和光学测量。所谓外测数据测 量是指通过雷达等设备测量火箭发射上升段的方位、俯仰、速度等相关飞行数据。通过计算可 以得知火箭是否按既定路线飞行，是否需要调整，以及如何调整。
遥测参数测量是地面遥测装置接收火箭上发出的实时数据，比如：箭体设备工作状态、
温度、湿度、抖动情况等内外环境参数，让发射中心及时了解火箭的状况，同时，为今后科研 及改进火箭的设计，提供重要参数。包括我们在电视直播中看到航天员在飞船内部的画面，也 是通过遥测设备接收到的。还有光学测量一般是使用摄像机，拍摄火箭在空中飞行的画面。多 种设备和手段，形成了一个立体式的无缝测量网络。
由于地球表面是个圆弧，一个雷达站只能测量所在水平面以上的空间，因此，“神舟十号”
整个发射过程的测量，需要多个雷达站接力完成。第一棒是酒泉卫星发射中心，从发射到上升 阶段的 200 多秒，第二棒就是太原卫星发射中心，从起飞后的 200 多秒到船箭分离准确进入预 定轨道，最后是青岛和远洋号同时“接棒”。
问题
问题一：发射“神十”使用了哪些信息技术，主要完成哪些工作？
问题二：“神十”发射过程中要用到哪些性能的计算机，为什么？
问题三：在“神十”这项发射工程中，计算机有哪些主要应用？
活动 2 矢量图与位图的比较
目标
认识计算机中位图与矢量图信息的表示方法，且对矢量图与位图各自的优缺点有全面的 认识。
模块 1 计算机基础知识 29
组织
请把学生分成几个组，每组相互讨论。
要求
讨论形成结论，每组派代表在课堂上发言，教师要对讨论做总结。
准备
在计算机一安装图像处理软件，请准备矢量图与位图各一个，首先记录每个文件的大小。
过程
教师使用图像处理软件把矢量图转化为同分辨率的位图或把位图转化为矢量图，观察文 件大小的变化。
问题
解释观察大小变化的原因，且完成下表的填写。
比较内容 矢量图 位图
生成方法 表现内容 文件大小
放大缩小效果变化情况 计算机显示时间
活动 3 十进制与二进制之间快速转化
目标
快速实现十进制与二进制之间的转化，进而实现十进制与八进制、十六进制之间的快速 转化。
组织
请把学生分成多个组，交叉对抗，一组派代表写一个二进制或十进制，另一组派代表按 顺序摆好十进制板且写出二进制或十进制。
要求
学生先学习活动引导内容或教师讲解引导内容。教师要为学生准备一副内容中提到的纸 牌。对抗时使用的数不宜太大与太小。
引导内容
通过前面的介绍，十进制与非十进制之间的转换方法可以用图 1-8 来描述。
从图中可以看出，在十进制与非十进制之间的转换中，十进制与二进制之间的转换非常 重要，如果能快速实现二进制与十进制之间的转换，那二进制与八进制之间、二进制与十六进 制之间转换相对容易一些。但对于初学者按前面介绍的方法完成十进制与二进制之间的转换还 真不是一件容易的事。那是否存在容易掌握且能快速转换的方法呢？回答是肯定的。在此介绍 一种快速完成十进制与二进制之间快速转换的方法。
首先，来分析一下二进制的展开式：
anan-1an-2…a0·b1…bm =an×2n+an-1×2n-1+an-2×2n-2+…+a0×20+a-1×2-1+a-2×2-2+…a-m×2-m 其中：ai（i=-m,……-1,0,1,2,…,n）要么为 0，要么为 1。
图 1-8 进制之间的转换关系
各位的位权构成数列：……1024,512,256,128,64,32,16,8,4,2,1,0.5,0.25,0.125……，这是一 个等比数例，从右向左看，公比为 2。
从该数例可以看出，任何二进制都是由二进制位乘以它的位权的和来得到它的十进制。
反过来说，任何二进制也可表示成上述数列中的多个数（也可以是一个）之和来得到。
例 1.19 求二进制 101110001 对应的十进制。
二进制 1 0 1 1 1 0 0 0 1
位权 256 128 64 32 16 8 4 2 1
位与位权
乘积 256 0 64 32 16 0 0 0 1
二进制 101110001 的十进制为 256+64+32+16+1=369。
例 1.20 求十进制 279 的二进制。
首先把十进制数分成展开式的位权之和，即 279=256+16+4+2+1。
再按位权顺序补充如下：
256 0 0 0 16 0 4 2 1
1 0 0 0 1 0 1 1 1
那该十进制对应的二进制数为 100010111。
通过这样讲解后，在引入一种二进制与十进制相互转换的纸牌法。有这样一副纸牌，每 一张牌上写有某一位二进制的位权，且对应二进制位权的牌有且仅有一张，当然还有值为 0 的空牌多张，如图 1-9 所示。
有了这样的纸牌后，用于实现十进制与二进制之间的转化后就非常容易了。
例 1.21 把二进制 101001.01 化为十进制，方法如图 1-10 所示。
该二进制对应的十进制为牌面数字之和，即 41.25。
例 1.22 把二进制 130 化为二进制，方法如图 1-11 所示。
模块 1 计算机基础知识 31
16 32 64 128 256 512 8
0.125 0.25 0.5 1 2 4 8
0 0 0 0 0 0 0
图 1-9 二进制位权纸牌
1 0 1 0 0 1 0 1
32 8 1 0.25
图 1-10 二进制化十进制
128 2
1 0 0 0 0 0 1 0
图 1-11 十进制化二进制