计算机发展的四个阶段是根据电子元件来划分的。
第1代：电子管数字机（1946—1958年）
硬件方面，逻辑元件采用的是真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。
特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。
第2代：晶体管数字机（1958—1964年）
硬件方面的操作系统、高级语言及其编译程序应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。
特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数10万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。
第3代：集成电路数字机（1964—1970年）
硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。
特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
第4代：大规模集成电路机（1970年至今）
硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
扩展资料：
一、主要特点
1、运算速度快：
计算机内部电路组成，可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，使大量复杂的科学计算问题得以解决。
例如：卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年，而在现代社会里，用计算机只需几分钟就可完成。
2、计算精确度高：
科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。
3、逻辑运算能力强：
计算机不仅能进行精确计算，还具有逻辑运算功能，能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。
二、发展趋势
随着科技的进步，各种计算机技术、网络技术的飞速发展，计算机的发展已经进入了一个快速而又崭新的时代，计算机已经从功能单一、体积较大发展到了功能复杂、体积微小、资源网络化等。
计算机的未来充满了变数,性能的大幅度提高是不可置疑的，而实现性能的飞跃却有多种途径。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线，计算机的发展还应当变得越来越人性化，同时也要注重环保等等。
计算机从出现至今，经历了机器语言、程序语言、简单操作系统和Linux、Macos、BSD、Windows等现代操作系统四代，运行速度也得到了极大的提升，第四代计算机的运算速度已经达到几十亿次每秒。
计算机也由原来的仅供军事科研使用发展到人人拥有，计算机强大的应用功能，产生了巨大的市场需要，未来计算机性能应向着微型化、网络化、智能化和巨型化的方向发展。
参考资料来源：百度百科-计算机
集成电路是把许多晶体管、电阻、电容等构成的电路集成在一块半导体材料上。集成电路按集成程度的不同有小规模、中规模、大规模、超大规模集成电路之分。在一块半导体材料上集成10个以上晶体管等元件的称小规模集成电路，集成100个以上晶体管等元件的称为中规模集成电路，集成1000个以上晶体管等元件的称为大规模集成电路，集成10000个以上晶体管等元件的称为超大规模集成电路。
计算机的划代原则主要是依据计算机所采用的电子器件不同来划分的，这就是人们通常所说的电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等四代：
第一代计算机 电子管时代 1946～1958
第二代计算机 晶体管时代 1958～1964
第三代计算机 集成电路时代 1965～1971
第四代计算机 超大规模集成电路时代 1971～今
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一、CMI的概念
随着计算机辅助教学的发展和应用普及，也随着教学过程中越来越多的采用计算机技术，有必要加强“计算机管理教学(Computer-Managed Instruction, CMI)”方面的研究。CMI这一名词与概念，于七十年代初首次被提出。Baker(1978)将CMI定义为“使用计算机来从事学生个别化教学活动的管理”。Leiblum(1982)在详细参考各种相关文献之后，提出CMI具有的功能可包括订定教育目标、规划教育资源与进度、安排教材、提供练习与测验、统计分数、个人与班级之进度报告、统计分析、个别咨询等教学与管理功能。
计算机管理教学(CMI)的功能可以简单地将其分为两类：一类为利用计算机(包括计算机网络，以下同)处理有关学校教学的管理活动，这些工作由计算机来执行可以节省人力、物力、财力及时间；另一类则为有关教师配合教学，利用计算机所采取的一些管理活动，如了解学生学习目标、诊断学生学习进度、指导与指定学生适当的作业与练习、评价与比较学生的学习成效、学生学习数据的收集与报告等，这些都是非常耗时的工作，若不使用计算机来辅助管理，将影响教师的正常教学活动。可以认为，CMI是利用计算机管理教学全过程的一种技术和应用，而一般意义上的CMI主要是指计算机管理课程教学那部分，而把计算机管理教学、实验等行政事务部分归于办公自动化。也有人认为CMI就是计算机辅助教学(Computer-Assisted Instruction, CAI)。
对CMI的认识不同也影响CMI的发展。例如：如果认为CMI是协助处理教学行政事务，则建立CMI系统就会着重教学行政事务处理的自动化、科学化；如果认为CMI就是利用计算机管理学生的学习状况，那么在开发CMI软件时，会着重于学生学习数据的记录、分析和解释；如果认为CMI是利用计算机控制教材的呈现，则会着重于教材管理的设计；如果认为CMI中计算机所扮演的角色应该和老师所扮演的知识传授角色一样，则开发CMI软件或系统时，会着重于使软件或系统具有某种程度的智能，希望发展智能型软件或系统。在本文中，笔者认为CMI主要是指由计算机管理的知识传授活动和教学管理活动，所以CMI系统是指管理整个教学活动的系统。这是由于：
1.CMI是由计算机管理的教学活动，这与由教务行政管理人员和老师管理的教学活动不同。
2.CMI只管理知识教学活动，不管理技能和情操方面的教学活动。其理由在于知识可以经由阅读文字图形而获得，技能则必须实际操作练习，情操更必须亲身体验和领悟，目前的计算机不适合技能学习与情操陶冶，即使是计算机模拟实验也不是代替技能学习。
3.CMI是一种概念，一种技术，也是一种产品。理解CMI概念，运用CMI技术，研制CMI产品。CMI技术就是计算机管理和教学的技术，它包括管理科学、资源优化调度、心理学、自然语言处理(Natural Language Processing)、知识获取(Knowledge Acquisition)，多媒体(Multimedia)和超媒体(Hypermedia)，以及计算机网络技术等。CMI产品则指可管理知识教学活动的系统，包括硬件、软件及其他所需的设备。
CMI与CAI并不相同，尽管它们有些类似。CAI通常指教学内容呈现方式的计算机化，而CMI是指教学过程管理、跟踪、监控、反馈、评估、与教师的交互等活动的计算机化。我们应当从教学观点去看这些名词，而不是以计算机技术的观点去看它们。CMI是为了使教学更有效率和效果，及时准确地对教学数据进行收集、监控和决策，而CAI则是如何有效地利用计算机来代替部分课堂讲授和实验。从系统拥塞来看，CAI主要涉及的对象是学生，而CMI则涉及到学生、教师和教学管理人员。我们可以认为，随着计算机辅助技术的智能化和网络化的发展，CMI必然包含CAI。
二、CMI系统的基本组成
CMI系统依功能一般可划分为几个子系统：
1.课程编辑子系统。专门供教材设计者使用，作为制作课程软件的编辑工具。用户可以通过这个系统输入并编辑各种教学内容，包括多媒体材料；
2.教材数据库子系统。用以管理所输入的课程素材、测试习题和设计好的课程软件；
3.监控子系统。用于监视和获取用户使用系统的信息和学习状态，并经过一定算法的统计分析，得出用户学习水准，存储在数据库中或传输给相应的教师和管理者。根据用户水平对用户学习内容进行控制；
4.课程生成子系统。根据用户的学习要求和学习水平，生成符合用户个体需要的教学内容和教学方式，并输出给内容展示系统；
5.内容展示子系统。将生成的数据和规则，展示在用户窗口中。接收用户应答；
6.跟踪子系统。建立用户使用或学习档案，描绘某一阶段用户学习进步轨迹；
7.定量评估子系统。根据收集用户的学习纪录，统计分析，并评估学生们的学习成效；
8.数据传输子系统。将用户学习数据或教师评定，传输给教务系统的管理者；
9.教务管理子系统。及时获得线上学习情况，按照教务管理有关制度，进行学籍管理、成绩管理等工作。并将数据放入数据库；
10.数据查询子系统。按照级别，供管理人员、学生或教师查询学习状态和成绩；
11.资源分析子系统。分析学生使用资源的状况，依据分析结构增加、更新或删除某些资源；
12.辅助决策子系统。根据系统使用数据，采用数据挖掘和统计分析等方法，给出管理决策建议。例如增加对某课程的选修名额或教学空间等；
13.教学质量评价子系统。采用意见征询、专家评定等方法，获得数量化的教学质量结论；
14.教学文档收集子系统。用于汇集日常各类教学文档，例如考卷、成绩分析表、授课计划、督导意见等等；
15.其他。
CMI的效益之一在于提高学生学习效果。因此了解系统对学生是否有助益是非常重要的。资料收集与评估子系统在学生学习过程中，记录其学习路径、与电脑交谈情形及回答问题的答案，提供给教师了解学生学习的问题所在，若是属于课程软件的问题，则提供教师用以改进该课程软件，以达到更好的学习效果。若是属于学生学习方面的问题，则可进行个别辅导，达到大班教学、小班辅导的教学效果。所以，CMI实际上需要将各种CAI软件纳入控制流程，再将教学过程所需要的管理活动变为计算机处理和决策，并配合学习数据收集功能、依赖与网络的信息传输功能，就构成了一个基本的CMI系统框架。
三、CMI的两个发展方向
CMI是一种由计算机管理知识教学活动，计算机不仅要吸收知识，还要把知识改编成合适于不同学生的教材，计算机要能依学生的知识程度呈现不同的教学策略、内容、顺序、方式(而不是传统的CAI只有一套固定的管理知识教学的程序)。由此，CMI有两个重要的发展方向：Intelligent CMI（智能型CMI）和Stuctured CMI（结构化 CMI）。如果CMI系统具备学习知识、编辑教材、依据学生知识调整教学策略及调整用户界面(User interfaces)的功能，则可称为智能型CMI系统(Intelligent CMI System)，简称ICMI(Intelligent CMI)。如果CMI系统只能以某一套固定的管理程序去管理教材，管理学生学习状况，管理教学策略，管理用户界面，则可称为结构化CMI系统(Structured CMI System)。简称SCMI (Structured CMI)。
ICMI和SCMI是目前CMI发展的两大方向，其中智能型CMI和智能型Tutoring (Intelligent Tutoring或称Intelligent CAI)的研究有密切关系，结构化CMI则与传统的教科书(Textbook)及目前流行的超媒体(Hypermedia)技巧有密切的关系。多数情况下，智能型CMI系统和结构化CMI系统两者之间会有一些交叉(Partially ICMI & Partially SCMI)。例如可能有一套CMI系统，只有用户界面部分是智能型的，其他的教材部分、学生学习状况部分及教学策略部分都是结构化的。
打个比方来理解CMI，智能型CMI相当于专家型教师（expert teacher），即一流教师的知识教学活动，教师会吸收知识，会把知识转化为教材，会记住某位学生的学习状况，会依据学生的知识程度调整教材内容和教学方法。而结构化CMI相当于精彩的教科书，在此指的是纸张型的教科书，而不是新兴的光盘教科书，其教材及隐含在教材中的教学策略即是固定的，其用户界面、文字、图片、色彩、形状等也是固定的。
四、ICMI和SCMI的特点
1.ICMI
Intelligent CMI的发展，在概念上必须可以模拟expert teacher（专家教师）的知识教学活动，在技术上必须可能运用AI（人工智能）的技术（如Knowledge Representation, Knowledge Acquisition, Natural Language Processing)，仿真神经网络的技术及多媒体的技术。在产品上必须选择某些知识教学内容，如物理知识教学、数学知识教学，做尝试性的Intelligent CMI发展。从功能观点，Intelligent CMI必须有下列特点：
（1）智能型的教材管理功能
能获取知识，综合为教材，Knowledge Acquisition甚至Learning。能有效管理教材库，也是一种知识库（Knowledge Base）。
（2）智能型的学生学习状况管理功能
能较准确和适时地评估学生获取的知识数量与质量。能有准确地记录学生学习状况。在Intelligent Tutoring研究中，这部分称为Student modelling。
（3）智能型的教学策略管理功能
能依据某一位学生的学习状况及某一个知识教学内容，选取最优的(Optimal)教学策略，如举例、图形、文字、反馈、评量题型、教材呈现顺序等。
（4）智能型的用户界面管理功能
能以类似人类沟通的方式，如语言、书写文字、视觉和用户交谈。
Intelligent CMI的发展和今后AI技术及仿真神经网络技术的发展息息相关。
2.SCMI（结构化 CMI）
有许多工具可以支持SCMI的开发，如TOOLBOOKS之类的软件开发工具。SCMI的系统的开发，必须精通优秀的教科书，因为一流的教科书，其文字一定非常注重结构和语意，其图形一定非常考究，其教学策略一定非常有系统。如果能从一流的教科书中提炼出精确的概念，才可建立起精确的SCMI系统。在技术方面必须运用Multimedia（多媒体）、Hypermedia（超媒体，含Hypertext和Hyperlink）等技术。在产品方面必须选择某些知识方面教学的教材，如计算机基础知识、生物知识等。
在功能上，Structured CMI和Intelligent CMI一样，也必须有教材管理、学生学习状况管理、教学策略管理及用户界面管理等四个功能，其特点如下：
（1）结构化的教材管理功能
例如层次式结构(Hierarchical Structure)就是一种很普遍的结构，一般的教科书也是以层次结构管理教材。Structured CMI的教材管理应以教材属性寻求合适的结构，如网络(Network)结构。
（2）结构化的学生学习状况管理功能
必须记录学习上的固定数据，例如在学习某个概念时所用掉的时间、成绩、学习路径、错误类型等。当然各种心理测验和统计方法都可以包括在内。
（3）结构化的教学策略管理
结构化的教学策略是相当固定的策略，就像教科书中的教学策略已经固定一样。不过Hypermedia的策略提供了发展Structured CMI教学策略的另一种方式，也因为有Hypermedia技术，使我们可以有纸张型教科书(Paper-Based Textbook)。也可以有碟片型的教材书(Disk-Based Textbook)。结构化的教学策略仍应注意到例子、图形、文字、题型、练习、模拟等等基础的教学策略。
（4）结构化的用户界面管理功能
固定的用户界面，例如用鼠标操作，用图像(Icon)、用按钮(Button)、用文字交谈等等。
除了上述的四个功能外，Structured CMI还应朝下列方向发展：
（1）建立网络型的Structured CMI。利用计算机网络提高Structured CMI的效益。
（2）支持Computer-Supported Cooperative Learning（CSCL，合作学习）。设计Groupware、团队用软件，让学生以合作学习方式学习知识，这个概念来自Computer-Supported Cooperative Work （CSCW）。
（3）朝Multimedia（多媒体）发展。因为人本来就是生活在丰富多彩的多媒体世界。
五、结束语
CMI是概念、是技术、也是产品。对CMI的研究和发展，将有力的推动CAI向深层次和高水平发展，并最终过渡到CMI。只有达到CMI的层次，计算机辅助教学才能真正地落到实处，发挥作用。
参考资料：转贴：http://210.33.116.138/bmwy/ycjyzz/new/wzxx.asp?id=348