數(shù)據(jù)采集與編碼 教案

1.3數(shù)據(jù)采集與編碼一、教學(xué)目標(biāo)：1、了解數(shù)據(jù)采集的常見方法2、掌握模擬信號數(shù)字化的一般流程，理解采樣與量化的概43、掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法4、能運用數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺和工具，根據(jù)需求主動獲取數(shù)據(jù)5、掌握數(shù)字化的一般流程，認(rèn)識數(shù)據(jù)編碼的意義6、能根據(jù)規(guī)則對特定的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單編碼。7、理解編碼的概念與具體應(yīng)用，能計算聲音與圖像的存儲容量。建議課時：1課時二、教學(xué)活動設(shè)計1、新課引入計算機技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)的處理方式發(fā)生了巨大的改變，數(shù)據(jù)的處理效率也得到了極大的提高。例1:文山州高三采用云閱卷新方式進(jìn)行試卷批改。高三第一次適應(yīng)性考試首次啟動了網(wǎng)上“云閱卷”平臺，將各縣（市、區(qū)）和市局直屬學(xué)校共30多所學(xué)校4萬余學(xué)生20多萬份答題卡回收，集中掃描屏蔽考生信息后推送至各鎮(zhèn)區(qū)進(jìn)行分散式網(wǎng)上閱卷，電腦統(tǒng)計分析后形成了各科目總結(jié)報告。據(jù)了解，這個智能的“云閱卷”平臺今后將與智慧教育城大數(shù)據(jù)中心對接，對匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，從而針對考生的實際情況，更有針對性地提供個性化教學(xué)服務(wù)，切實提高學(xué)習(xí)效率和教育質(zhì)量。2、學(xué)生自主學(xué)習(xí)讓學(xué)生閱讀文本數(shù)據(jù)采集，了解數(shù)據(jù)采集的常見方式，結(jié)合平時生活，分析比較各種獲取方式的效率與數(shù)據(jù)量。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到信息技術(shù)對數(shù)據(jù)采集的影響。了解互聯(lián)網(wǎng)、智能APP、物聯(lián)網(wǎng)將是數(shù)據(jù)產(chǎn)生的最大來源。采集信息是計算機處理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。3、知識講解(1)計算機是如何處理數(shù)據(jù)信息的？計算機上的數(shù)據(jù)信息也稱為數(shù)據(jù)，有數(shù)值數(shù)據(jù)、文字?jǐn)?shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等。計算機智能高效地對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行運算和處理，因此必須將各種信息進(jìn)行數(shù)字化后，才便于計算機進(jìn)行傳送、存儲和處理。數(shù)字化的形式就是對信息進(jìn)行編碼，用數(shù)字碼代表信息數(shù)據(jù)。(2)數(shù)據(jù)在計算機中是如何表示的？由于二進(jìn)制電路簡單、可靠且具有很強的邏輯功能，因此數(shù)據(jù)在計算機中均以二進(jìn)制表示，并用它們的組合表示不同類型的is2、O(3)什么是數(shù)字化？計算機最重要的功能是處理信息，如數(shù)值、文字、符號、語音、圖形、圖像和視頻等，在計算機內(nèi)部，各種信息都必須采用數(shù)字化的形式被保存、加工與傳送。即：數(shù)字化。閱讀文本數(shù)字化，了解數(shù)字化的過程，數(shù)字化的概念，了解采樣和量化的過程合具體實例，引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)字化概念，模擬信號與數(shù)字信號間的轉(zhuǎn)換方式。采樣，量化。4、自主學(xué)習(xí)數(shù)制(1)閱讀文本1.3?3數(shù)制，了解數(shù)的進(jìn)制，二進(jìn)制、十六進(jìn)制。思考：在生活中，除了二進(jìn)制、十進(jìn)制與十六進(jìn)制，我們常用的還有哪些進(jìn)制？(2)進(jìn)制中的基本概念梳理數(shù)碼：數(shù)制中表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號?；鶖?shù)：數(shù)制所使用數(shù)碼的個數(shù)。權(quán)值數(shù)制中某一位上的1所表示數(shù)值的大小(所處位置的價值)(3)數(shù)一數(shù)在紙上寫下表示0~20的十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制1110001222001033300114440100555010166601107770111888100099100110A101011B101112C110013D110114E111015F1111(4)進(jìn)制轉(zhuǎn)換計算機常用的各種進(jìn)制數(shù)的表示進(jìn)位制二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制

規(guī)則逢二進(jìn)逢八進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十六進(jìn)一基數(shù)R=2R=8R=10R=16基本符號040J2…,70,1,2,???,90,l,??,9,A,??,F權(quán)*12?18101161形式表示BODH5、編碼編碼是信息按照某種規(guī)則或格式，從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過程。1、字符編碼ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange:美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼）表找出自己的生日內(nèi)碼的秘密。ASCII碼表中共128個字符，占用1個字節(jié)中的7位（2八7二128）,數(shù)字、字母是按順序依次排歹％ASCII碼由33個控制字符、10個阿拉伯?dāng)?shù)字、26個大寫英文字母、26個小寫英文字母與一些標(biāo)點符號、運算符號組成。計算機存儲_個ASCII碼占用一個字節(jié)。在計算機中數(shù)據(jù)的存儲容量單位，最小單位比特（bit）8bit1GB=1024MB為一個基本單位稱為字節(jié)（Byte）常見的其他單位1GB=1024MB1KB=1024B1MB=1024KB1TB=1024GB1PB=1024TBASCII石馬表nnnn字料0NUL(null)iSOH(startofbeading)5STX(startoftext)■ETX(ciidoftext)4EOT(endoftransmission)5ENQ(enquiry)6ACK(acknowled0r)7BEL(txHl)8BS(backspace)9TAB(horizontaltab)10LE(NLUixrf>cwliiie)IIVT(verticaltab)12FE(NPformfeed,new網(wǎng)皆)13CR(carriagereturn)14SO(shiftout)15SI(shiftin)16DIX(datalinkescape)■?DCI(devicecontnil1)18DC2(devicecxNilrol2)|9DC3(devicecontrol3)20DC4(devicecontrol4)21NAK(fic^tiveackdowiedgp)SYN(synchronouskilo)23ETB(ciido(Irans.Nock)24CAN(cancel)25EM(endofmedium)26SUB(sulwtituic)，?ESC(escape)2*FS(fileseparator)29GS(groupseparator)30RS(recordsrtMirator)31US(unitwpsinitor)nn字料nn字料0NUL(null)iSOH(startofbeading)5STX(startoftext)■ETX(ciidoftext)4EOT(endoftransmission)5ENQ(enquiry)6ACK(acknowled0r)7BEL(txHl)8BS(backspace)9TAB(horizontaltab)10LE(NLUixrf>cwliiie)IIVT(verticaltab)12FE(NPformfeed,new網(wǎng)皆)13CR(carriagereturn)14SO(shiftout)15SI(shiftin)16DIX(datalinkescape)■?DCI(devicecontnil1)18DC2(devicecxNilrol2)|9DC3(devicecontrol3)20DC4(devicecontrol4)21NAK(fic^tiveackdowiedgp)SYN(synchronouskilo)23ETB(ciido(Irans.Nock)24CAN(cancel)25EM(endofmedium)26SUB(sulwtituic)，?ESC(escape)2*FS(fileseparator)29GS(groupseparator)30RS(recordsrtMirator)31US(unitwpsinitor)字符|修碼字符am字符32SpaceM①96.f65A97a34.66B98b35A*67C99c36$68Dtood57■69E101e58&70F102r3971G103g40(，4H104h4!)731105i42■74J106J43?75K107K44-76L108l45一77M109m4678N110n4779OIIIo49080P112p49181Q113Q50一K2R114St383s115s524S4T116t53585U117uM686VIISV5$87w119w5688SX120X57989Y121y5890Z122zS991(12360(9212461.93112562>94■126639$127DEL2、漢字編碼計算機中漢字也是采用二進(jìn)制進(jìn)行編碼的。漢字編碼分為外碼、交換碼、機內(nèi)碼和字形碼。外碼也叫收入嗎。一個漢字在計算機中占用2個字節(jié)（2B13、條形碼條形碼或稱條碼（barcode）是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。4、二維碼二維碼又稱二維條碼，最常見的形式是QRCode,QR全稱QuickResponse,是一個近幾年來移動設(shè)備上超流行的一種編碼方式，它比傳統(tǒng)的BarCode條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數(shù)據(jù)類型。二維條碼/二維碼（2-dimensionalbarcode）用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計算機內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的比特流的概念，使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理：它具有條碼技術(shù)的一些共性:每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化點。2016年8月3日，支付清算協(xié)會向支付機構(gòu)下發(fā)《條碼支付業(yè)務(wù)規(guī)范》（征求意見稿），意見稿中明確指出支付機構(gòu)開展條碼業(yè)務(wù)需要遵循的安全標(biāo)準(zhǔn)。這是央行在2014年叫停二維碼支付以后首次官方承認(rèn)二維碼支付地位。5、聲音編碼音頻容量=采樣頻率X量化位數(shù)X聲道數(shù)X時長66、6、6、像編碼存儲空間=總的像素點個數(shù)（圖像的長X寬）X每個像素點所占的位數(shù)7、視頻編碼存儲空間=水平像素X垂直像素X每個像素所需位數(shù)X幀頻X時間三、課堂小結(jié)數(shù)據(jù)采集數(shù)字化進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換字符編碼：ASCII碼，漢字編碼條形