大學計算機課程是面向非計算機專業(yè)的公共基礎課程,為了進一步推動高等學校計算機基礎的教學改革與發(fā)展,深入貫徹高等學校大學計算機課程教學指導委員會于2015年制定的《大學計算機基礎課程教學基本要求》,編者組織多年從事計算機基礎教學工作的教學團隊編寫此書,明確以計算思維為導向的改革方向,積極探索以提高學生計算思維能力為培養(yǎng)目標的教學內容改革,推動計算思維觀念的普及。
為了在教學過程中加強學生計算思維能力的培養(yǎng),本書兼顧不同專業(yè)、不同層次的學生對計算機知識的需求,最大限度地涉及計算機學科更多最新的知識,將非計算機專業(yè)的計算機教育從以學習基本知識、掌握基本工具為核心要求,提升到以培養(yǎng)學生計算機文化素養(yǎng)、應用計算機和計算思維解決實際問題的基本能力為核心要求。
隨著我國高等教育規(guī)模的擴大以及社會對高層次應用型人才的迫切需求,各高校加大了使用信息科學等現(xiàn)代科學技術提升、改造傳統(tǒng)學科專業(yè)的力度,以實現(xiàn)傳統(tǒng)學科專業(yè)向工程型和應用型學科專業(yè)的發(fā)展與轉變。為配合高校工程型、應用型學科專業(yè)的建設和發(fā)展,大學計算機作為一門計算機相關的基礎課程,為其他課程的學習提供了基礎性的工具和方法!洞髮W計算機》教材的編寫理念和教材內容同樣需要與時俱進、及時修訂。
為黨育人,為國育才,全面提高人才自主培養(yǎng)質量同樣是教材編寫者的使命和責任,《大學計算機》教材與課程思政協(xié)同向前,將家國情懷、法制意識、人文精神、探索創(chuàng)新、社會責任等思政元素融入教材中,以社會主義核心價值觀貫穿全教材,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者,是教材修訂的另一宗旨。
經過三年多的講授與實踐,綜合各方面的反饋,編者對《大學計算機》第1版進行了改版。在第1、3、4、7章中新增了我國計算機、芯片、網(wǎng)絡等領域的新發(fā)展與前沿知識。將第4章的實用操作系統(tǒng)更新為Windows 10,第5章所使用的Office軟件更新為2016版本,并對其中的案例和例題進行了同步更新。在第7章新增了網(wǎng)絡道德規(guī)范內容,向學生普及計算機網(wǎng)絡道德、法律、規(guī)范、常識,使學生遵守網(wǎng)絡安全制度,建立網(wǎng)絡安全意識和網(wǎng)絡道德規(guī)范,肩負起維護信息安全的社會責任。
總之,本次修訂重點突出教材的基礎性、應用性、操作性和前沿性,同時深度挖掘教材內容中的德育元素,將中國的好故事、好素材植入教材中,讓學生在潛移默化之中受到教育。
第2版教材分為8章。第1章介紹計算機基礎知識,主要包括計算機的發(fā)展與應用、計算技術與計算思維。第2章介紹計算基礎,主要包括計算機中的數(shù)制、字符編碼、多媒體信息編碼和數(shù)據(jù)壓縮等。第3章介紹計算機硬件,主要包括計算機系統(tǒng)的基本組成和工作原理、微型計算機的硬件系統(tǒng)。第4章介紹計算機軟件,主要包括計算機軟件的概念、分類,操作系統(tǒng)的概述、基本功能,以及Windows 10簡介。第5章介紹實用軟件,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,主要包括數(shù)據(jù)管理基礎、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、關系數(shù)據(jù)庫、結構化查詢語言SQL。第7章介紹計算機網(wǎng)絡,主要包括計算機網(wǎng)絡的工作原理和組成、IP地址和域名、Internet應用、網(wǎng)絡安全防護等。第8章介紹計算機新技術,包括大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算和BIM等新技術,深入理解這些技術的特點、應用場景、研究領域及發(fā)展趨勢。
第2版教材除保持了內容豐富、層次清晰、圖文并茂等特色外,還根據(jù)編者多年的教學經驗,為提高教學實效、促進學生自主學習提供了豐富的教學資源。
(1) 書中配有二維碼,可通過掃描二維碼觀看教學視頻、電子教案和動畫等。
(2) 配套的實驗教程包括完備的實驗方案、詳細的實驗指導、習題和習題答案及解析等。
(3) 與課程配套有網(wǎng)絡教學平臺,學生可在線學習。
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。也深深感謝國內各高校的專家、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,懇請各位同行專家和讀者批評指正。
編者
2023年3月
第1章計算機基礎知識
1.1計算機的發(fā)展與應用
1.1.1計算機的誕生與發(fā)展歷程
1.1.2計算機的特點
1.1.3計算機的分類
1.1.4計算機的應用領域
1.1.5未來新型計算機
1.2基于計算機的問題求解
1.2.1計算思維
1.2.2基于計算機的問題求解方法
思考題
第2章計算基礎
2.1計算機中的0和1
2.2數(shù)制
2.2.1進位計數(shù)制
2.2.2數(shù)制轉換
2.3數(shù)值型數(shù)據(jù)在計算機中的表示
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
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
2.6條形碼與RFID技術
2.6.1一維條形碼
2.6.2二維碼
2.6.3 RFID技術
思考題
第3章計算機硬件
3.1計算機系統(tǒng)的基本組成和工作原理
3.1.1計算機硬件系統(tǒng)
3.1.2計算機基本工作原理
3.2微型計算機的硬件系統(tǒng)
3.2.1主機系統(tǒng)
3.2.2總線與接口
3.2.3微機常用外部設備
3.2.4微機計算機的性能指標
思考題
第4章計算機軟件
4.1計算機軟件概述
4.1.1軟件相關概念
4.1.2軟件分類
4.1.3程序及程序設計語言
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存儲器管理
4.3.3文件管理
4.3.4設備管理
4.4 Windows 10簡介
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)境設置
4.4.4文件及文件資源管理器
4.4.5程序及任務管理器
思考題
第5章實用軟件
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文檔的格式設置
5.2.4圖文混排
5.2.5表格處理
5.2.6 Word高級應用
5.3電子表格處理
5.3.1 Excel 2016基礎知識
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為幻燈片添加對象
5.4.4美化幻燈片
5.4.5設置幻燈片的切換方式與動畫效果
5.4.6放映演示文稿
5.4.7幻燈片設計原則及新增功能
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
6.1數(shù)據(jù)管理基礎
6.1.1信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理
6.1.2數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展
6.2數(shù)據(jù)庫技術基礎
6.2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
6.2.2數(shù)據(jù)模型
6.2.3關系數(shù)據(jù)庫
6.2.4數(shù)據(jù)庫設計
6.2.5常用的數(shù)據(jù)庫管理軟件
6.3結構化查詢語言SQL
思考題
第7章計算機網(wǎng)絡
7.1計算機網(wǎng)絡基礎
7.1.1計算機網(wǎng)絡發(fā)展史
7.1.2計算機網(wǎng)絡定義和功能
7.1.3計算機網(wǎng)絡類型
7.1.4 OSI和TCP/IP參考模型
7.1.5寬帶接入技術
7.2計算機網(wǎng)絡組成
7.2.1資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)
7.2.2網(wǎng)絡拓撲結構
7.2.3傳輸介質和設備
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應用
7.4.1 Internet概述
7.4.2 Internet相關概念
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
7.5無線網(wǎng)絡
7.5.1無線局域網(wǎng)
7.5.2無線傳感器網(wǎng)絡
7.5.3無線個人區(qū)域網(wǎng)
7.5.4蜂窩移動通信
7.6計算機網(wǎng)絡安全
7.6.1網(wǎng)絡安全概述
7.6.2數(shù)據(jù)加密技術
7.6.3計算機病毒
7.6.4黑客攻防技術
7.6.5網(wǎng)絡道德規(guī)范
思考題
第8章計算機新技術
8.1大數(shù)據(jù)
8.1.1大數(shù)據(jù)的產生
8.1.2大數(shù)據(jù)的特點
8.1.3大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢
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域
8.2.4人工智能的主要實現(xiàn)技術
8.3云計算
8.3.1云計算的概念
8.3.2云計算的關鍵技術
8.3.3云計算的體系架構
8.3.4云計算服務類型
8.4量子計算機
8.4.1量子計算機的概念
8.4.2量子計算機的發(fā)展
8.4.3量子計算機的應用
8.5 BIM
8.5.1 BIM概述
8.5.2 BIM的典型軟件
8.6其他計算機新技術
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
8.6.6可穿戴計算
思考題
參考文獻