大学计算机基础

涵盖计算学科多领域和新进展；培养应用动手能力和计算思维；提供各章配套实验内容和步骤。

本书的编写目的是培养学生的计算思维意识和能力，拓宽计算机基础及信息技术知识面，提高计算机的应用能力，了解计算机技术的新进展。本书共分 9 章，主要内容包括：计算机与信息技术、操作系统、计算机网络基础、办公软件 Office 2010、信息安全技术基础、多媒体技术基础、数据库技术基础、计算机技术新进展和实验指导。书后附有 Windows 常用命令汇总。每章均有重点、难点、小结，并附有大量习题。本书内容丰富、新颖，图文并茂，通俗易懂，实用性强。适合作为高等学校非计算机专业的计算机基础课程教材，也可作为计算机应用人员的学习参考书。

贾宗璞，吉林大学博士，教授，河南省教育厅学术技术带头人，计算机应用技术省级重点学科带头人。现任河南理工大学计算机学院院长，软件职业技术学院院长，中国煤炭工业协会信息化分会理事，教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会专家组成员，河南省计算机学会常务理事，河南省高校计算机教育研究会常务理事，河南省煤炭学会计算机通信专业委员会副主任，焦作市计算机学会理事长。许合利，硕士，教授，现任河南理工大学现代教育技术中心副主任，河南省信息化专家咨询委员会专家，河南省计算机学会理事，焦作市计算机学会常务理事，河南省教育技术协会高校专业委员会常务理事。主要从事数据库与管理信息系统，计算机测控技术，计算机网络等方面的研究，主持或参与科研项目20多项，获得河南省科技进步二等奖1项，省部级三等奖2项，河南省信息技术教育很好成果一等奖1项，地厅级科技进步奖2项。发表论文30余篇，主编省部级规划教材4部，参编教材2部，获煤炭高等学校很好教材二等奖1项。

第 1 章 计算机与信息技术 ................. 11.1 计算机的发展、特点与分类 ... 11.1.1 计算机的发展 ................ 11.1.2 计算机的基本特点 ........ 31.1.3 计算机的分类 ................ 41.2 计算机的应用 .......................... 51.3 信息、信息技术与信息化 ....... 71.3.1 信息 ............................... 71.3.2 信息技术........................ 91.3.3 信息化 ......................... 101.4 计算机系统的组成与基本工作原理........................ 111.4.1 计算机硬件系统 .......... 111.4.2 计算机的基本工作原理 ............................. 121.4.3 计算机软件系统 .......... 131.5 微型计算机系统 .................... 151.5.1 微型计算机的分类、特点和应用 .................. 151.5.2 微机系统的硬件组成 ... 171.5.3 微型机的主板 .............. 241.6 信息的表示与存储 ................ 261.6.1 计算机中的数制 .......... 261.6.2 数制之间的转换 .......... 271.6.3 二进制编码 .................. 311.7 计算思维 ............................... 341.7.1 计算思维的定义 .......... 341.7.2 计算思维的基本特征 ... 351.7.3 计算思维的应用 .......... 36本章小结 ........................................ 37习题 1 ............................................. 38第 2 章 操作系统 ............................. 412.1 操作系统概述 ........................ 412.1.1 操作系统的概念 .......... 412.1.2 操作系统的功能及特征.......................... 422.1.3 操作系统的分类 .......... 432.1.4 几种典型的操作系统 ... 432.2 Windows 7 基本操作 ............. 452.2.1 Windows 7 的启动与退出.......................... 452.2.2 桌面及其基本操作 ...... 462.2.3 键盘和鼠标的基本操作 ............................. 482.2.4 窗口的组成与操作 ...... 492.2.5 菜单的操作 .................. 522.2.6 对话框的组成与操作 ... 542.2.7 剪贴板 ......................... 552.2.8 使用帮助和支持 .......... 562.3 文件管理 ............................... 572.3.1 文件和文件夹 .............. 572.3.2 “计算机”“资源管理器”和“库” ...................... 592.3.3 管理文件和文件夹 ...... 622.3.4 磁盘管理...................... 652.4 应用程序管理 ........................ 682.4.1 安装与卸载应用程序 ... 68Contents目 录2 大学计算机基础2.4.2 应用程序的启动、切换和关闭 .................. 692.4.3 创建应用程序的快捷方式 ...................... 712.4.4 使文件和应用程序相关联.......................... 712.5 Windows 7 系统设置 ............. 722.5.1 控制面板...................... 722.5.2 设置桌面外观 .............. 722.5.3 任务栏和“开始”菜单属性设置 ...................... 732.5.4 添加/删除硬件 ............. 742.5.5 “用户账户”设置 ........ 752.5.6 设置中文输入法 .......... 762.5.7 虚拟内存的设置 .......... 762.6 系统维护 ............................... 772.6.1 注册表 ......................... 772.6.2 注册表的维护 .............. 792.7 Windows 7 的附件 ................. 792.7.1 系统工具...................... 792.7.2 记事本 ......................... 802.7.3 画图 ............................. 812.7.4 截图工具...................... 832.7.5 轻松访问...................... 832.7.6 计算器 ......................... 842.7.7 “命令提示符”窗口..... 85本章小结 ........................................ 87习题 2 ............................................. 87第 3 章 计算机网络基础 .................. 913.1 计算机网络的基本概念......... 913.1.1 计算机网络的形成和发展.......................... 913.1.2 计算机网络的定义和功能.......................... 943.1.3 计算机网络的分类 ...... 953.1.4 计算机网络的拓扑结构 ............................. 963.2 网络协议和网络体系结构 ..... 973.2.1 网络协议...................... 973.2.2 基于 OSI 参考模型的体系结构 ...................... 983.2.3 TCP/IP 体系结构 ......... 993.3 局域网 ................................. 1033.3.1 局域网概述 ................ 1033.3.2 网络连接设备 ............ 1043.3.3 网络传输介质 ............ 1073.3.4 网络软件系统 ............ 1093.3.5 对等网的组建 ............ 1093.4 Internet .................................1123.4.1 Internet 概述 ...............1123.4.2 Internet 的域名解析 ....1133.4.3 Internet 的接入方法 ....1143.4.4 Internet 的主要服务功能 ............................117本章小结 ...................................... 120习题 3 ........................................... 121第 4 章 办公软件 Office 2010 ........ 1244.1 文字处理软件 Word 2010 .... 1244.1.1 Word 2010 窗口组成 .. 1244.1.2 Word 文档的基本操作 ........................... 1264.1.3 文档编辑.................... 1284.1.4 文档排版.................... 1324.1.5 格式重用.................... 1364.1.6 图文混排.................... 1364.1.7 表格制作与使用 ........ 1394.1.8 其他常用功能 ............ 1414.2 电子表格处理软件Excel 2010 ........................... 1424.2.1 Excel 的窗口及工作簿组成 ................ 1434.2.2 工作表的基本编辑操作 ........................... 1444.2.3 使用公式与函数 ........ 147目 录 34.2.4 工作表的基本格式设置 ........................... 1494.2.5 图表制作.................... 1534.2.6 数据管理.................... 1564.3 演示文稿制作软件PowerPoint 2010 .................. 1584.3.1 PowerPoint 2010的基本知识 ................ 1584.3.2 编辑幻灯片 ................ 1604.3.3 管理幻灯片 ................ 1614.3.4 设置幻灯片外观 ........ 1614.3.5 幻灯片放映及设置 .... 162本章小结 ...................................... 164习题 4 ........................................... 164第 5 章 信息安全技术基础 ............. 1725.1 基本概念 ............................. 1725.1.1 计算机安全、信息安全和网络安全 ................ 1725.1.2 信息安全存在的风险.... 1735.1.3 社会责任与职业道德规范 .................... 1745.2 信息存储安全技术 .............. 1745.2.1 磁盘镜像技术 ............ 1755.2.2 磁盘双工技术 ............ 1755.2.3 双机容错技术 ............ 1755.3 信息安全防范技术 .............. 1755.3.1 访问控制技术 ............ 1765.3.2 数据加密技术 ............ 1765.3.3 数字签名.................... 1775.4 网络安全技术 ...................... 1785.4.1 网络黑客以及网络攻防 ........................... 1785.4.2 防火墙技术 ................ 1815.4.3 VPN 技术................... 1845.4.4 个人网络信息安全策略 ........................... 1845.5 计算机病毒及其防治 .......... 1865.5.1 计算机病毒的基本知识 ........................... 1875.5.2 常见的计算机病毒 .... 1885.5.3 计算机病毒的预防 .... 1895.5.4 计算机病毒的消除 .... 190本章小结 ...................................... 190习题 5 ........................................... 191第 6 章 多媒体技术基础 ................ 1936.1 基本概念 ............................. 1936.1.1 多媒体技术 ................ 1936.1.2 多媒体技术的发展 .... 1936.1.3 多媒体技术的特点 .... 1946.1.4 多媒体计算机系统组成 ........................... 1956.2 声音处理 ............................. 1966.2.1 声音的基本概念及特征 ........................... 1966.2.2 声音信号的数字化 .... 1976.2.3 声音信号的输入与输出 ........................... 1986.2.4 常用的声音文件格式 ... 1996.3 图像处理 ............................. 2006.3.1 色彩及图像参数 ........ 2006.3.2 图像的颜色模式 ........ 2026.3.3 图像的数字化 ............ 2026.3.4 图像数据压缩 ............ 2036.3.5 常用的图像文件格式 ... 2056.3.6 图像处理.................... 2066.4 视频信息处理 ...................... 2076.4.1 视频信号.................... 2076.4.2 视频信息的数字化 .... 2086.4.3 视频压缩编码标准 .... 2096.4.4 数字视频处理软件 .... 2096.4.5 常见视频文件的格式.. 2106.5 动画处理 ..............................2116.5.1 动画的基本技术 .........2116.5.2 用 Flash 制作动画...... 2124 大学计算机基础本章小结 ...................................... 216习题 6 ........................................... 217第 7 章 数据库技术基础 ................ 2207.1 数据库系统.......................... 2207.1.1 数据处理技术的发展 ........................... 2207.1.2 数据库系统的组成..... 2227.1.3 数据库系统的应用模式 ........................... 2237.2 数据模型 ............................. 2247.2.1 数据模型.................... 2247.2.2 关系的基本运算 ........ 2257.3 Access 数据库管理系统 ...... 2267.3.1 Access 2010 的特点.... 2277.3.2 建立 Access 数据库文件 ........................... 2277.3.3 Access 2010 数据库的组成对象 ................ 2277.4 Access 2010 数据表的建立和使用 ......................... 2287.4.1 数据表结构 ................ 2287.4.2 建立数据表 ................ 2297.4.3 数据表的编辑 ............ 2317.4.4 建立数据表之间的关系 ........................... 2327.4.5 数据排序与筛选 ........ 2337.5 创建 Access 的查询和窗体..................................... 2337.5.1 创建查询.................... 2337.5.2 利用查询对数据进行分类汇总 .................... 2357.5.3 在 SQL 窗口中建立SQL 查询 ................... 2367.5.4 创建窗体.................... 237本章小结 ...................................... 239习题 7 ........................................... 240第 8 章 计算机技术新进展 ............. 2438.1 物联网 ................................. 2438.1.1 物联网的概念 ............ 2438.1.2 物联网的应用 ............ 2448.2 云计算 ................................. 2458.2.1 云计算的概念 ............ 2458.2.2 云计算体系结构 ........ 2468.2.3 云计算的应用 ............ 2478.3 大数据 ................................. 2478.3.1 大数据的概念 ............ 2488.3.2 大数据思维 ................ 2498.3.3 大数据的应用 ............ 2508.4 人工智能 ............................. 2508.4.1 人工智能的概念 ........ 2508.4.2 人工智能的研究方法 ... 2518.4.3 人工智能和大数据 .... 2518.4.4 人工智能的应用领域 ... 2528.5 量子计算 ............................. 2528.5.1 量子计算的概念 ........ 2528.5.2 量子计算机 ................ 2538.5.3 量子计算的发展前景 ... 2548.6 其他技术新进展 .................. 2548.6.1 普适计算.................... 2548.6.2 服务计算.................... 2558.6.3 生物计算.................... 2568.6.4 区块链技术 ................ 256本章小结 ...................................... 257习题 8 ........................................... 257第 9 章 实验指导 ........................... 2609.1 计算机基础实验 .................. 2609.1.1 计算机基本工作原理实验（虚拟） ............ 2609.1.2 微型计算机组装实验（虚拟） ...................... 2619.2 Windows 实验...................... 2619.2.1 Windows 基本操作实验 ........................... 261目 录 59.2.2 Windows 文件和程序管理实验 .................... 2639.2.3 Windows 系统设置和系统维护实验 ............ 2649.2.4 Windows 的附件 ........ 2659.3 计算机网络实验 .................. 2669.3.1 OSI 参考模型演示 ..... 2669.3.2 建立 Windows对等网........................ 2679.4 办公软件 Office 实验 .......... 2689.4.1 文字处理软件 Word的使用........................ 2689.4.2 电子表格处理软件Excel 的使用 .............. 2699.4.3 演示文稿软件PowerPoint 的使用 ..... 2709.4.4 Office 综合应用 ......... 2709.5 信息安全实验 ...................... 2719.5.1 网络端口扫描实验 .... 2719.5.2 Windows 7 安全设置 ... 2729.6 多媒体实验.......................... 2739.6.1 声音录制与片段截取实验 ........................... 2739.6.2 图像编辑实验 ............ 2759.6.3 动画制作实验 ............ 2759.7 Access 实验 ......................... 2769.7.1 数据表的建立和使用实验 ........................... 2769.7.2 学生成绩的统计分析实验 ........................... 2779.8 计算机技术新进展实验....... 2789.8.1 物联网应用实验 ........ 2789.8.2 云计算实验 ................ 279附录 Windows 常用命令汇总 ......... 280参考文献 ......................................... 29

本书是根据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》和《中国高等院校计算机基础教育课程体系》中有关“大学计算机基础”课程的教学要求和大纲编写的。随着计算机技术、网络技术的飞速发展和广泛应用以及中小学“信息技术”课程的普遍开设，大学新生的计算机基础水平逐年提高，如何开设能反映信息时代特征的第一门课程，已成为亟待解决的一个课题。为此，我们考察了一些高校同类课程的内容设置，广泛征求了河南理工大学计算机基础教育工作者的意见以及后续课程的需求，汇集了一线教师的教学经验，吸收了全国计算机等级考试、全国中小学教师教育技术考试、公务员招聘测试以及实际工作经验等基础性的内容。在内容选取上，以培养计算机应用和计算思维能力为主线，尽量反映计算机发展的新技术，统筹兼顾教学内容，形成了科学的知识体系。本书图文并茂，深入浅出，通俗易懂，便于自学；同时用大量的典型实例化解各章的难点，且每章都配有导读（重点、难点）、小结和大量的习题来指导读者的学习。读者可通过做书面作业和大量的上机练习熟练掌握所学内容。本书的目的是培养学生的计算思维意识和能力，拓宽计算机基础及信息技术知识面，提高计算机的应用能力，了解计算机技术的新进展。本书共分 9 章。第 1 章计算机与信息技术，介绍计算机系统的组成、工作原理及信息技术的基本概念；第 2 章操作系统，介绍操作系统的功能、概念及 Windows 7 的使用；第 3 章计算机网络基础，介绍计算机网络的组成与应用；第 4章办公软件 Office 2010，介绍 Word 2010、Excel 2010、PowerPoint 2010 等软件及其应用；第 5、6、7、8 章依次为信息安全技术基础、多媒体技术基础、数据库技术基础和计算机技术新进展；第 9 章实验指导，配合各章教学，提供了丰富的实验，对提高学生的应用能力、动手能力、自学能力有重要作用。书后附有 Windows 常用命令汇总。在教学上，理论课建议以讲解计算机基础知识和信息技术为主；Windows 和 Office 尽量少讲，以上机实验为主。本书的编写人员均为河南理工大学多年从事计算机教学的教师。由贾宗璞、许合利任主编，赵珊、冯文峰任副主编，王筱超、刘聪颖参与编写。具体编写分工为：贾宗璞编写第 1 章，许合利编写第 2 章，赵珊编写第 4 章及附录，冯文峰编写第 3 章、第 6 章，王筱超编写第 5 章、第 7 章，刘聪颖编写第 8 章、第 9 章。在本书的编写过程中，河南理工大学领导和教务处给予了大力支持，学校计算机科学与技术学院、现代教育技术中心的任课老师和实验室老师给予了恳切的建议和帮助，在此向他们表示衷心感谢。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。编 者2018 年 6 月