大學(xué)計(jì)算機(jī)課程是面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程,為了進(jìn)一步推動(dòng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教學(xué)改革與發(fā)展,深入貫徹高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2015年制定的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》,編者組織多年從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)工作的教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫此書,明確以計(jì)算思維為導(dǎo)向的改革方向,積極探索以提高學(xué)生計(jì)算思維能力為培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容改革,推動(dòng)計(jì)算思維觀念的普及。
為了在教學(xué)過程中加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng),本書兼顧不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的需求,最大限度地涉及計(jì)算機(jī)學(xué)科更多最新的知識(shí),將非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教育從以學(xué)習(xí)基本知識(shí)、掌握基本工具為核心要求,提升到以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)文化素養(yǎng)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)和計(jì)算思維解決實(shí)際問題的基本能力為核心要求。
隨著我國(guó)高等教育規(guī)模的擴(kuò)大以及社會(huì)對(duì)高層次應(yīng)用型人才的迫切需求,各高校加大了使用信息科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提升、改造傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)的力度,以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)向工程型和應(yīng)用型學(xué)科專業(yè)的發(fā)展與轉(zhuǎn)變。為配合高校工程型、應(yīng)用型學(xué)科專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展,大學(xué)計(jì)算機(jī)作為一門計(jì)算機(jī)相關(guān)的基礎(chǔ)課程,為其他課程的學(xué)習(xí)提供了基礎(chǔ)性的工具和方法!洞髮W(xué)計(jì)算機(jī)》教材的編寫理念和教材內(nèi)容同樣需要與時(shí)俱進(jìn)、及時(shí)修訂。
為黨育人,為國(guó)育才,全面提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量同樣是教材編寫者的使命和責(zé)任,《大學(xué)計(jì)算機(jī)》教材與課程思政協(xié)同向前,將家國(guó)情懷、法制意識(shí)、人文精神、探索創(chuàng)新、社會(huì)責(zé)任等思政元素融入教材中,以社會(huì)主義核心價(jià)值觀貫穿全教材,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者,是教材修訂的另一宗旨。
經(jīng)過三年多的講授與實(shí)踐,綜合各方面的反饋,編者對(duì)《大學(xué)計(jì)算機(jī)》第1版進(jìn)行了改版。在第1、3、4、7章中新增了我國(guó)計(jì)算機(jī)、芯片、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的新發(fā)展與前沿知識(shí)。將第4章的實(shí)用操作系統(tǒng)更新為Windows 10,第5章所使用的Office軟件更新為2016版本,并對(duì)其中的案例和例題進(jìn)行了同步更新。在第7章新增了網(wǎng)絡(luò)道德規(guī)范內(nèi)容,向?qū)W生普及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)道德、法律、規(guī)范、常識(shí),使學(xué)生遵守網(wǎng)絡(luò)安全制度,建立網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和網(wǎng)絡(luò)道德規(guī)范,肩負(fù)起維護(hù)信息安全的社會(huì)責(zé)任。
總之,本次修訂重點(diǎn)突出教材的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、操作性和前沿性,同時(shí)深度挖掘教材內(nèi)容中的德育元素,將中國(guó)的好故事、好素材植入教材中,讓學(xué)生在潛移默化之中受到教育。
第2版教材分為8章。第1章介紹計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),主要包括計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用、計(jì)算技術(shù)與計(jì)算思維。第2章介紹計(jì)算基礎(chǔ),主要包括計(jì)算機(jī)中的數(shù)制、字符編碼、多媒體信息編碼和數(shù)據(jù)壓縮等。第3章介紹計(jì)算機(jī)硬件,主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和工作原理、微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)。第4章介紹計(jì)算機(jī)軟件,主要包括計(jì)算機(jī)軟件的概念、分類,操作系統(tǒng)的概述、基本功能,以及Windows 10簡(jiǎn)介。第5章介紹實(shí)用軟件,主要包括文字處理、電子表格處理、演示文稿制作及多媒體處理軟件。第6章介紹數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù),主要包括數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL。第7章介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理和組成、IP地址和域名、Internet應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)等。第8章介紹計(jì)算機(jī)新技術(shù),包括大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算和BIM等新技術(shù),深入理解這些技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景、研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)。
第2版教材除保持了內(nèi)容豐富、層次清晰、圖文并茂等特色外,還根據(jù)編者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),為提高教學(xué)實(shí)效、促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了豐富的教學(xué)資源。
(1) 書中配有二維碼,可通過掃描二維碼觀看教學(xué)視頻、電子教案和動(dòng)畫等。
(2) 配套的實(shí)驗(yàn)教程包括完備的實(shí)驗(yàn)方案、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、習(xí)題和習(xí)題答案及解析等。
(3) 與課程配套有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),學(xué)生可在線學(xué)習(xí)。
第2版教材由彭慧卿主編,李瑋、孫瑩光、戴春霞、高晗、劉琦、李耀芳參編,戴華林、洪姣對(duì)本書的修改提出了許多寶貴意見,在此一并表示感謝。也深深感謝國(guó)內(nèi)各高校的專家、同仁、一線教師的支持與幫助。
鑒于編者水平有限,書中難免有不足之處,懇請(qǐng)各位同行專家和讀者批評(píng)指正。
編者
2023年3月
第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用
1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展歷程
1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
1.1.3計(jì)算機(jī)的分類
1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.1.5未來新型計(jì)算機(jī)
1.2基于計(jì)算機(jī)的問題求解
1.2.1計(jì)算思維
1.2.2基于計(jì)算機(jī)的問題求解方法
思考題
第2章計(jì)算基礎(chǔ)
2.1計(jì)算機(jī)中的0和1
2.2數(shù)制
2.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制
2.2.2數(shù)制轉(zhuǎn)換
2.3數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示
2.4字符編碼
2.4.1西文字符編碼
2.4.2漢字字符編碼
2.5多媒體信息編碼和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
2.5.1聲音信息的數(shù)字化
2.5.2圖形和圖像編碼
2.5.3視頻數(shù)據(jù)表示
2.5.4多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
2.6條形碼與RFID技術(shù)
2.6.1一維條形碼
2.6.2二維碼
2.6.3 RFID技術(shù)
思考題
第3章計(jì)算機(jī)硬件
3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成和工作原理
3.1.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)
3.1.2計(jì)算機(jī)基本工作原理
3.2微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)
3.2.1主機(jī)系統(tǒng)
3.2.2總線與接口
3.2.3微機(jī)常用外部設(shè)備
3.2.4微機(jī)計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)
思考題
第4章計(jì)算機(jī)軟件
4.1計(jì)算機(jī)軟件概述
4.1.1軟件相關(guān)概念
4.1.2軟件分類
4.1.3程序及程序設(shè)計(jì)語言
4.2操作系統(tǒng)概述
4.2.1操作系統(tǒng)的概念及作用
4.2.2操作系統(tǒng)的分類
4.2.3常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介
4.3操作系統(tǒng)的基本功能
4.3.1處理器管理
4.3.2存儲(chǔ)器管理
4.3.3文件管理
4.3.4設(shè)備管理
4.4 Windows 10簡(jiǎn)介
4.4.1用戶界面
4.4.2剪貼板、回收站及幫助系統(tǒng)
4.4.3用戶工作環(huán)境設(shè)置
4.4.4文件及文件資源管理器
4.4.5程序及任務(wù)管理器
思考題
第5章實(shí)用軟件
5.1常用辦公軟件介紹
5.2文字處理
5.2.1 Word 2016的工作界面
5.2.2文檔的創(chuàng)建和編輯
5.2.3文檔的格式設(shè)置
5.2.4圖文混排
5.2.5表格處理
5.2.6 Word高級(jí)應(yīng)用
5.3電子表格處理
5.3.1 Excel 2016基礎(chǔ)知識(shí)
5.3.2 Excel 2016基本操作
5.3.3公式與函數(shù)
5.3.4圖表
5.3.5數(shù)據(jù)管理
5.4演示文稿制作
5.4.1 PowerPoint 2016工作環(huán)境
5.4.2制作演示文稿
5.4.3為幻燈片添加對(duì)象
5.4.4美化幻燈片
5.4.5設(shè)置幻燈片的切換方式與動(dòng)畫效果
5.4.6放映演示文稿
5.4.7幻燈片設(shè)計(jì)原則及新增功能
5.5多媒體處理軟件
5.5.1圖形圖像處理軟件
5.5.2屏幕抓取軟件
5.5.3動(dòng)畫制作軟件
5.5.4音頻視頻處理軟件
思考題
第6章數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)庫(kù)
6.1數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)
6.1.1信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理
6.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展
6.2數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)
6.2.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
6.2.2數(shù)據(jù)模型
6.2.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)
6.2.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
6.2.5常用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件
6.3結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL
思考題
第7章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
7.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史
7.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義和功能
7.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型
7.1.4 OSI和TCP/IP參考模型
7.1.5寬帶接入技術(shù)
7.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成
7.2.1資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)
7.2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7.2.3傳輸介質(zhì)和設(shè)備
7.3 IP地址和域名
7.3.1 IPv4地址
7.3.2 IPv6地址
7.3.3子網(wǎng)掩碼
7.3.4域名系統(tǒng)
7.4 Internet應(yīng)用
7.4.1 Internet概述
7.4.2 Internet相關(guān)概念
7.4.3信息瀏覽與搜索
7.4.4電子郵件
7.4.5文件傳輸服務(wù)
7.5無線網(wǎng)絡(luò)
7.5.1無線局域網(wǎng)
7.5.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
7.5.3無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)
7.5.4蜂窩移動(dòng)通信
7.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全
7.6.1網(wǎng)絡(luò)安全概述
7.6.2數(shù)據(jù)加密技術(shù)
7.6.3計(jì)算機(jī)病毒
7.6.4黑客攻防技術(shù)
7.6.5網(wǎng)絡(luò)道德規(guī)范
思考題
第8章計(jì)算機(jī)新技術(shù)
8.1大數(shù)據(jù)
8.1.1大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生
8.1.2大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)
8.1.3大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢(shì)
8.2人工智能
8.2.1人工智能的概念
8.2.2人工智能的發(fā)展
8.2.3人工智能的主要研究領(lǐng)域
8.2.4人工智能的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)
8.3云計(jì)算
8.3.1云計(jì)算的概念
8.3.2云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)
8.3.3云計(jì)算的體系架構(gòu)
8.3.4云計(jì)算服務(wù)類型
8.4量子計(jì)算機(jī)
8.4.1量子計(jì)算機(jī)的概念
8.4.2量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展
8.4.3量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用
8.5 BIM
8.5.1 BIM概述
8.5.2 BIM的典型軟件
8.6其他計(jì)算機(jī)新技術(shù)
8.6.1物聯(lián)網(wǎng)
8.6.2智能家居
8.6.3智慧建筑
8.6.4智慧城市
8.6.5虛擬現(xiàn)實(shí)
8.6.6可穿戴計(jì)算
思考題
參考文獻(xiàn)