大學計算機應用基礎(chǔ)（第二版）

本書以理論知識為基礎(chǔ)、以技術(shù)應用為核心、以能力培養(yǎng)為目標，力圖將理論基礎(chǔ)知識

學習與應用能力培養(yǎng)完美結(jié)合，全面體現(xiàn)“應用基礎(chǔ)”的真實內(nèi)涵，構(gòu)建二體三維的知識、技能體系：

•主教材內(nèi)容組織：基本概念、基本方法、基本技術(shù)

•輔助教材內(nèi)容為：習題解析、實訓指導、知識拓展

本書以計算機如何求解一元二次方程為切入點，從邏輯的角度對計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、程序設(shè)計等展開教學，著力培養(yǎng)學生求解問題（分析問題和解決問題）的計算思維。

隨著信息社會的高速發(fā)展，計算機的應用領(lǐng)域日益廣泛，并對人類的經(jīng)濟生活、社會生活等各方面產(chǎn)生了巨大而深刻的影響，計算機應用普及已成為信息社會的重要標志，熟悉并掌握計算機的基礎(chǔ)知識和技術(shù)應用是信息時代每個大學生必備的知識技能。

大學計算機應用基礎(chǔ)是高校非計算機專業(yè)的公共必修課程，是學生將來從事各種職業(yè)的工具和基礎(chǔ)，在培養(yǎng)學生技術(shù)應用方面有著極其重要的作用。然而，目前該課程的教材大多以Windows+Office操作為主體，且盲目追求任務(wù)驅(qū)動，對課程性質(zhì)和作用缺乏深層次的研究和探索。

作為一門公共基礎(chǔ)課程，它應該達到什么目的，起什么作用，如何定位等等，這既是我們必須認真探索的問題，也是必須首先明確的問題。

首先，“大學計算機應用基礎(chǔ)”是一門通識課程，而不是操作技能培訓，課程應體現(xiàn)“通識”的真實內(nèi)涵。在當今信息時代，計算機已不再僅僅是一門工具，而是一種文化。作為計算機的入門教材，在培養(yǎng)學生的計算機知識、素質(zhì)和應用能力方面具有基礎(chǔ)性和引導性的重要作用。通過本課程的學習，應該使學生了解計算機在本專業(yè)中的作用地位是什么，學習這門課程為其他后續(xù)課程的學習奠定了哪些基礎(chǔ)，如何將所學到的計算機知識靈活運用到專業(yè)課程中等等。

其次，作為一門通識課程，應建立一個完整的知識體系。在計算機上玩游戲，簡單而有趣。但是，用計算機來解決具體應用問題卻不那么容易，必須讓學生了解應該掌握哪些知識，具備什么樣的知識結(jié)構(gòu)和能力，并使學生對本課程產(chǎn)生濃厚的學習興趣和強烈的探索意識。

隨著對該課程教學研究和課程改革探索的深入，我們不斷更新課程建設(shè)理念，不斷調(diào)整課程知識結(jié)構(gòu)，不斷尋求新的突破，教材已經(jīng)過多次改版。本教材以理論知識為基礎(chǔ)，以技術(shù)應用為核心，以能力培養(yǎng)為目標，力圖實現(xiàn)理論基礎(chǔ)知識學習與應用能力培養(yǎng)完美結(jié)合，形成本教材特色。

（1）抓住本質(zhì)，正確認識課程性質(zhì)。大學計算機應用基礎(chǔ)的“教”與“學”不應簡單地歸結(jié)于工具性，而應將它放在廣闊的社會文化背景中加以研究，突出“通識”和“計算機文化”屬性。為此，在本教材第1章中，將計算機的發(fā)展史與人文精神有機地結(jié)合；將計算機與信息化有機地結(jié)合；將計算機文化與信息素養(yǎng)有機地結(jié)合，以起到素質(zhì)和能力培養(yǎng)的引導性作用。

（2）把握重點，合理設(shè)計知識結(jié)構(gòu)。本課程應全面體現(xiàn)“應用基礎(chǔ)”的真實內(nèi)涵。為此，本教材由基本概念(課程導學、計算機概述)、基本方法(計算機硬件、計算機軟件、計算機程序設(shè)計)、基本應用（數(shù)據(jù)庫技術(shù)應用基礎(chǔ)、多媒體技術(shù)應用基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用基礎(chǔ)、計算機信息安全技術(shù)應用基礎(chǔ)）組成進階式結(jié)構(gòu)。從而，使課程教學目標明確、結(jié)構(gòu)清晰、條理性好、邏輯性強、循序漸進。

（3）強化實踐，構(gòu)建知識、技能體系。計算機應用基礎(chǔ)是一門實踐性很強的課程，對該課程的教學，既要重視理論學習能力的培養(yǎng)，也要重視實際動手能力的培養(yǎng)，更要重視自我提高能力的培養(yǎng)。為此，編寫了配套的《大學計算機應用基礎(chǔ)學習輔導》（第二版），內(nèi)容包括習題解析、技能實訓、知識拓展。通過習題解析，加深對理論知識的理解；通過技能實訓，強化綜合應用能力的培養(yǎng)；通過知識拓展，提高人文素質(zhì)和人文精神。輔助教材與主教材構(gòu)成一個完整的知識、技能體系，將“教、學、做”融為一體。

（4）案例引導，注重培養(yǎng)計算思維。所謂“計算思維”，就是問題求解的思維方法。為了提高“教”與“學”的效果，我們設(shè)計了“課程導學”，并以“計算機如何求解一元二次方程”這一案例為切入點，從邏輯的角度對計算機硬件、計算機軟件、計算機程序設(shè)計等展開討論，注重培養(yǎng)學生的計算思維。在技能實訓部分，均以案例形式提出問題，引導學生圍繞該案例進行分析、思考、設(shè)計和制作。在注重培養(yǎng)學生計算思維的同時，提高學生的學習興趣，激發(fā)學生學習的主動性和求知欲，克服學習過程中的盲目性和枯燥性。

教學思想的貫徹與實施，依賴于教學內(nèi)容的精心設(shè)計和合理安排。所有這些，主要源于教材。教材是教學的基本依據(jù)，它容納了教學目標和教學內(nèi)容，明確了教學過程和教學方法，體現(xiàn)了教學理念和教學思想，是教學研究、探索和改革的載體，也是先進教育思想的體現(xiàn)。合理定位大學計算機課程的教學內(nèi)容，形成科學的知識體系、穩(wěn)定的知識結(jié)構(gòu)，使之成為重要的通識課程之一，是該課程教學改革的重要方向；根據(jù)該課程的特點和作用地位，以計算思維能力培養(yǎng)為切入點，是大學計算機課程深化改革，提高教學質(zhì)量的核心任務(wù)。

本書由李云峰教授、李婷博士編寫，全書由李云峰統(tǒng)稿。丁紅梅、彭歡燕、劉屹、曹守富、孟勁松、范榮、周國棟、劉冠群、姚波、陸燕、劉慶、左賀等老師參加了課程教學資源建設(shè)。

在編寫過程中，參閱了近年來出版的大量同類優(yōu)秀教材，在此謹向這些著作者表示衷心感謝！

由于計算機科學技術(shù)發(fā)展迅速，作者水平有限，加之時間倉促，書中不妥或疏漏之處在所難免，敬請專家和廣大讀者批評指正。

再版前言
第一篇 基本概念

課程導學 1
第1章 緒論 7
§1.1 計算機的形成與發(fā)展 7
1.1.1 計算機的形成 7
1.1.2 馮•諾依曼結(jié)構(gòu)計算機 10
1.1.3 計算機的發(fā)展 12
§1.2 計算機的特點與應用 14
1.2.1 計算機的主要特點 14
1.2.2 計算機的主要應用 15
§1.3 計算機與信息化 18
1.3.1 信息的相關(guān)概念 18
1.3.2 信息技術(shù) 19
1.3.3 信息社會 20
1.3.4 信息產(chǎn)業(yè) 22
§1.4 計算機文化與信息素養(yǎng) 23
1.4.1 計算機文化 23
1.4.2 信息素養(yǎng) 24
本章小結(jié) 25
習題一 26

第二篇 基本方法

第2章 計算機硬件 28
§2.1 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 28
2.1.1 進位計數(shù)制 28
2.1.2 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 30
§2.2 數(shù)據(jù)的運算與編碼表示 33
2.2.1 二進制數(shù)的算術(shù)運算 34
2.2.2 二進制數(shù)的邏輯運算 35
2.2.3 數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼表示 37
2.2.4 字符數(shù)據(jù)的編碼表示 44
2.2.5 字符與漢字的處理過程 48
§2.3 計算機組成原理 49
2.3.1 基本結(jié)構(gòu)組成 49
2.3.2 計算機主機 50
2.3.3 基本工作原理 52
2.3.4 計算機的性能指標 54
§2.4 計算機外部設(shè)備 55
2.4.1 外存儲器 55
2.4.2 輸入設(shè)備 57
2.4.3 輸出設(shè)備 59
2.4.4 系統(tǒng)總線與接口電路 59
本章小結(jié) 61
習題二 61
第3章 計算機軟件 64
§3.1 軟件的基本概念 64
3.1.1 什么是軟件 64
3.1.2 軟件的功能特點 64
3.1.3 軟件的分類 65
3.1.4 軟件與硬件的關(guān)系 67
§3.2 計算機操作系統(tǒng) 68
3.2.1 操作系統(tǒng)的基本概念 68
3.2.2 操作系統(tǒng)的功能 70
3.2.3 操作系統(tǒng)的特征 75
3.2.4 典型操作系統(tǒng) 76
§3.3 Windows 7操作系統(tǒng) 77
3.3.1 Windows 7簡介 77
3.3.2 Windows 7的文件管理 78
§3.4 計算機應用軟件 81
3.4.1 文字處理軟件Word 2010 81
3.4.2 電子表格處理軟件Excel 2010 83
3.4.3 演示文稿制作軟件PowerPoint 2010 85
3.4.4 典型應用軟件 86
§3.5 計算機程序設(shè)計 86
3.5.1 什么是程序設(shè)計 86
3.5.2 程序設(shè)計步驟 87
3.5.3 程序設(shè)計語言 88
3.5.4 翻譯程序 91
本章小結(jié) 92
習題三 93

第三篇 基本技術(shù)

第4章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)應用基礎(chǔ) 95
§4.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述 95
4.1.1 數(shù)據(jù)與信息 95
4.1.2 數(shù)據(jù)庫 97
4.1.3 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 99
4.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 101
§4.2 數(shù)據(jù)模型 106
4.2.1 數(shù)據(jù)模型概念 106
4.2.2 概念模型 107
4.2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 109
4.2.4 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 111
§4.3 常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 112
4.3.1 DBMS的基本類型 112
4.3.2 SQL Server 2008簡介 112
4.3.3 Access 2010簡介 113
§4.4 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設(shè)計 114
4.4.1 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設(shè)計要求 114
4.4.2 數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設(shè)計過程 115
本章小結(jié) 118
習題四 118
第5章 多媒體技術(shù)應用基礎(chǔ) 121
§5.1 多媒體概念 121
5.1.1 媒體與多媒體 121
5.1.2 多媒體的技術(shù)特征 123
5.1.3 多媒體的數(shù)據(jù)特點 123
§5.2 多媒體計算機 124
5.2.1 多媒體計算機硬件系統(tǒng) 125
5.2.2 多媒體計算機軟件系統(tǒng) 127
§5.3 多媒體信息處理技術(shù) 129
5.3.1 音頻信息處理 129
5.3.2 圖形、圖像信息處理 132
5.3.3 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 135
§5.4 多媒體技術(shù)的應用與發(fā)展 137
5.4.1 多媒體技術(shù)的應用 137
5.4.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展 138
本章小結(jié) 139
習題五 140
第6章 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用基礎(chǔ) 142
§6.1 計算機網(wǎng)絡(luò)概述 142
6.1.1 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程 142
6.1.2 網(wǎng)絡(luò)的基本功能 143
6.1.3 網(wǎng)絡(luò)的基本類型 144
6.1.4 網(wǎng)絡(luò)的基本應用 145
§6.2 網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu) 147
6.2.1 網(wǎng)絡(luò)硬件的組成 147
6.2.2 網(wǎng)絡(luò)軟件的組成 148
6.2.3 網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu) 149
6.2.4 網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu) 152
6.2.5 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 152
§6.3 計算機局域網(wǎng) 155
6.3.1 局域網(wǎng)的基本概念 155
6.3.2 局域網(wǎng)的計算模式 157
6.3.3 局域網(wǎng)的基本類型 158
§6.4 計算機因特網(wǎng) 159
6.4.1 Internet的基本概念 160
6.4.2 Internet的IP地址 160
6.4.3 Internet的域名系統(tǒng) 162
6.4.4 Internet提供的服務(wù) 164
6.4.5 移動互聯(lián)網(wǎng)的應用 166
本章小結(jié) 166
習題六 167
第7章 計算機信息安全技術(shù)應用基礎(chǔ) 169
§7.1 計算機信息安全概述 169
7.1.1 計算機安全概念 169
7.1.2 信息安全威脅 170
7.1.3 信息安全策略 170
7.1.4 信息安全管理 170
7.1.5 信息安全的法律法規(guī) 171
§7.2 防病毒技術(shù) 172
7.2.1 病毒的定義與機理 173
7.2.2 病毒的特征與特點 173
7.2.3 病毒的類型與癥狀 175
7.2.4 病毒的預防與整治 176
§7.3 防黑客技術(shù) 177
7.3.1 計算機黑客的概念 177
7.3.2 計算機黑客的入侵 178
7.3.3 計算機黑客的預防 179
§7.4 防火墻技術(shù) 180
7.4.1 防火墻的概念 180
7.4.2 防火墻的作用 181
7.4.3 防火墻的結(jié)構(gòu) 182
7.4.4 防火墻的不足 183
§7.5 計算機密碼技術(shù) 184
7.5.1 密碼技術(shù)的概念 184
7.5.2 常用加密方法 185
7.5.3 數(shù)字認證技術(shù) 188
本章小結(jié) 191
習題七 191
參考文獻 194

1. 大學信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
2. 信息技術(shù)基礎(chǔ) [主編 唐倩 邵銳]
3. 大學計算機基礎(chǔ)實驗（WPS版） [主編　謝江宜　蔡勇]
4. 信息技術(shù)（微課版） [王云　徐江鴻　李清霞　羅學鋒　]
5. 計算思維與大學計算機基礎(chǔ) [主編　趙旭劍]
6. 大學信息技術(shù)實訓教程 [主編 任云暉 丁紅 趙琳琳]
7. 大學信息技術(shù)教程 [主編 任云暉 馮政軍 魏斌]
8. 信息技術(shù)基礎(chǔ)立體化教程 [鄒承俊 周洪林 劉和文 葉煜 ]
9. 大學計算機基礎(chǔ)與計算思維 [主編 閔笛 汪瑩]
10. 信息技術(shù)基礎(chǔ)項目化教程 [主編 王宏斌 王萬麗 王芳]
11. 大學計算機信息素養(yǎng)（第二版） [主編 盧山]
12. 全國計算機等級考試一級（MS Office）指導手冊 [主編 王宏斌 孫元 禹晨]
13. 大學計算機基礎(chǔ)實驗指導及習題解析 [主編 閔笛 李明]
14. 大學計算機信息素養(yǎng)實驗指導（第二版） [主編 盧山]
15. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（微課版） [主編　趙艷莉　喻林]
16. 大學信息技術(shù)基礎(chǔ) [主編 黎夏克 張倩文 王靜]
17. 計算機信息素養(yǎng)基礎(chǔ)實踐教程 [王錦 姚曉杰 王立武 等 編著]
18. 計算機基礎(chǔ)與應用實踐教程 [楊毅 劉立君 張春芳 梁寧玉 ]
19. 計算機信息素養(yǎng)基礎(chǔ) [主編 陳艷 秦凱 黃海玉]
20. 計算機基礎(chǔ)與應用 [主編 秦凱 梁寧玉 王毅]
21. 大學計算機基礎(chǔ)上機實踐教程（第六版） [主編 何振林 羅奕]
22. 大學計算機基礎(chǔ)教程實驗指導與測試題集 [主編 饒拱維 吳華光 巫滿秀]
23. 大學計算機基礎(chǔ)（等級考試版） [主編 鐘誠]
24. 大學計算機基礎(chǔ)教程（第二版） [主編 安志遠 崔巖]
25. 計算機應用基礎(chǔ)實訓教程（第三版） [主 編 王向慧 康秀蘭]
26. 計算機應用基礎(chǔ)（第三版） [主 編 王向慧 康秀蘭]
27. 計算機應用基礎(chǔ) [主編　趙艷莉]
28. 大學計算機基礎(chǔ)案例教程（第二版） [主 編 葉潮流 金 瑩]
29. 大學信息技術(shù) [主編　連衛(wèi)民　張志明　陳炎龍]
30. 新編計算機應用基礎(chǔ)教程 [主編　戴毅　吳瑞芝　賈姍姍]