大学计算机基础

本书是编者以及所在教学团队多年从事计算机基础教学，融合GBL和PBL的课程教学改革研究与实践的成果体现。

本书本着“夯实基础、侧重应用、培养创新”的原则，注重任务实施和操作能力的训练，注重“计算思维”方法与意识能力的提高。

本书基于目标为导向，采用模块化的编写思路，讲解采用启发式的叙述方式，提出问题、分析问题、解决问题，深入浅出，通俗易懂。

当前，移动通信、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术发展日新月异，深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式，计算思维已成为人们认识和解决问题的基本能力之一。2015年11月教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会正式公布的《大学计算机基础课程教学基本要求》（简称“白皮书”）中指出计算思维能力的培养将成为今后大学计算机基础教学的新常态。“白皮书”要求像培养学生的“数学思维”一样，着重提高大学生计算机应用能力的基础，重点培养“计算思维”的方法，明确计算思维可通过熟练地掌握计算机科学的基础概念而得到提高。当前，大学计算机基础教学面临着课时有限的挑战，教学内容、教学方法改革必须与时俱进，课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。编者及所在教学团队教师多年从事计算机基础教学，总结大量教学改革实践与课程实施方案，融合GBL（Goal-Based Learning，以目标为导向的教学方法）和PBL（Problem-Based Learning，以问题为导向的教学方法）混合式课程教学的改革研究与实践等成果，根据“白皮书”中提出的新的历史时期大学计算机基础教学的基本任务和基本要求，兼顾全国计算机等级考试一、二级新大纲的要求，组织编写了本书。

本书本着“夯实基础、侧重应用、培养创新”的原则，注重易学性和实用性，注重任务实施和操作能力的训练，注重“计算思维”方法与意识能力的提高，符合高校应用型人才的培养要求。在教学方法、教学内容、教学资源三个方面体现出了自己的特色。

教学方法

本书基于目标导向，注重计算思维能力培养，采用模块化的编写思路，按照“学习目标—模块导学—知识讲解—活动设计—实践任务—课后习题”的体系结构组织教学内容。为了激发学生的学习兴趣，每个模块单元知识讲解采用启发式的叙述方式，提出问题、分析问题、解决问题，深入浅出，通俗易懂。活动设计与实践任务的精选侧重应用性、实用性，帮助学生强化巩固所学的知识和技能，提高计算机应用能力与计算思维能力的培养。其中，活动设计旨在引导学生探究式学习，主要利用课外时间完成，然后让学生到课堂进行讨论、展示与总结。实践任务用于检查学生对单元知识的掌握程度与知识的应用能力，主要在机房与课外完成。

 学习目标：分别从认知目标、情感目标与技能目标三个方面概括了各模块内容的教学目标，让学生知道通过各模块的学习应该达到的学习目标。

 模块导学：以列表方式归纳出各模块单元的重点和主要知识、活动设计与实践任务的具体内容，帮助学生在模块学习前了解活动与任务内容，提前做好学习准备。

 知识讲解：采用启发式的叙述方式，深入浅出地讲解理论知识，着重强调基础性与实用性，理论内容的设计以“统一必学、分类选学、扩展修学”为原则，强调“基础应用与创新思维”，配合经典示例介绍如何在实际工作中灵活运用这些知识点。

 活动设计：活动的精心设计以各模块内容中的重要知识与应用为纲，以活动的目标、场景与要求为主线，引导学生以课程学习小组形式进行探究式学习，通过活动的完成，培养学生对知识的灵活运用与自学能力、团队合作能力。

 实践任务：紧密结合各模块单元知识讲解的内容设计实用性强的任务案例，并以任务目标、任务情境与要求、任务解析以及任务完成效果为主线，要求学生独立完成操作，以充分训练学生的动手能力，并提高其独立完成任务的能力。

 课后习题：结合各模块内容知识，给出适量的选择题与思考题，学生可通过练习，强化巩固各模块所学知识，做到温故而知新。

教学内容

本书的教学目标是循序渐进地帮助学生了解信息技术的发展趋势，认知与理解计算系统和方法，熟悉计算机操作环境及工作平台，具备使用常用工具软件处理日常事务、应用计算机技术分析解决问题等计算机应用能力以及计算思维能力，培养学生正确获取、评价与使用信息的素养以及基于信息技术手段的交流与持续学习能力。全书共由8个模块组成，各模块内容与组织如下图。

各高校教师在制定教学计划时可根据学生层次与专业选择模块与单元知识进行组合教学。

教学资源

本书提供立体化教学资源，使教师得以方便地获取各种教学资料，丰富教学手段。教学资源主要包括课程教学大纲，配套教学课件、示例素材与效果文件、活动设计素材与效果文件，以及实践任务素材与效果文件，另外本书有部分内容配有教学微课视频资源，可以通过扫描书中对应二维码获取。

本书源于大学计算机基础教育的教学实践，凝聚了第一线任课教师的教学经验与科研成果。本书由高海波任主编，并负责确定教材的编写思路与全书的统稿审定工作，由张诚、龙仙爱、卢花、周茜任副主编。参加本书初稿编写的还有徐红、杨成群、覃晓群、王凌风、杨顺、郭红宇、王娟、冯艳、曾喜良、宁矿凤、谌文芳、冯新、熊芳、宁朝、陈丹桂、陈艳丽、陈晔、张波、罗金玲、曾雅丽、任周等。在本书的编写过程中，参考了大量的资料，在此对这些资料的作者表示感谢，同时也对本书编写给予许多帮助与支持，提出许多宝贵指导意见的同事表示由衷感谢。

虽然编者在编写本书的过程中倾注了大量心血，但仍恐百密一疏，恳请广大读者及专家批评指正。

编 者

2017年6月

模块1 计算机基础知识 1
单元1 信息技术基本知识 1
知识1 信息的定义及特征 2
知识2 信息技术的概念 2
知识3 信息技术的发展 3
知识4 信息技术的组成 4
知识5 信息社会 5
知识6 信息素养与大学生信息素养的
基本要求 6
单元2 计算机的发展与应用 9
知识1 计算机的发展 9
知识2 计算机的分类 11
知识3 计算机的主要应用 12
知识4 计算思维基础 17
单元3 计算机中进制的应用 21
知识1 信息的计量 21
知识2 进位计数制 21
知识3 数制的转换 23
知识4 二进制数的运算 25
单元4 计算机中数据的表示 27
知识1 数据类型 28
知识2 计算机内部数据的处理 28
知识3 数据的表示方法 28
活动设计 36
实践任务 38
课后习题1 40
模块2 计算机硬件系统 45
单元1 计算机逻辑硬件系统 45
知识1 冯•诺依曼模型 45
知识2 计算机的工作过程 47
单元2 计算机的硬件系统各部件及特点 50
知识1 中央处理器 51
知识2 主存储器 52
知识3 输入/输出设备 53
知识4 计算机各部件之间的连接 60
单元3 计算机主要性能指标 61
知识1 字长 61
知识2 运算速度 61
知识3 核数目与线程数 62
知识4 内存储器的容量 62
知识5 外存储器的容量 62
活动设计 63
实践任务 63
课后习题2 65
模块3 计算机软件系统 68
单元1 计算机软件基础知识 68
知识1 指令、程序与软件 68
知识2 软件的分类 70
单元2 系统软件 71
知识1 操作系统 71
知识2 其他系统软件 72
知识3 操作系统的安装 76
知识4 操作系统的类型与管理功能 77
知识5 操作系统的个性化与控制
面板设置 83
知识6 操作系统常见故障检查 91
单元3 应用软件 93
知识1 文件压缩工具 94
知识2 截图工具 98
知识3 多媒体格式转换工具 102
知识4 电子邮件工具 104
活动设计 110
实践任务 113
课后习题３ 114
模块4 Microsoft Office 2010的常用组件 117
单元1 认识Office 2010 118
知识1 Office 2010界面的特点 118
知识2 Office 2010界面的构成 118
单元2 Word 2010的使用 120
知识1 操作的撤销与恢复 121
知识2 文本操作 121
知识3 视图的选择 122
知识4 字符与段落格式设置 122
知识5 页面布局 123
知识6 表格制作 123
知识7 邮件合并 123
知识8 页眉与页脚 124
知识9 文档封面与文档目录生成 125
知识10 图形对象的使用 125
知识11 公式对象的编辑 126
知识12 样式管理 128
单元3 Excel 2010的使用 128
知识1 Excel 2010的基本知识 128
知识2 工作表数据的输入 134
知识3 工作表的格式化 137
知识4 公式与函数 137
知识5 常用函数 142
知识6 数据管理 150
知识7 图表的处理 154
知识8 页面设置与打印 156
单元4 PowerPoint 2010的使用 157
知识1 PowerPoint 2010的界面组成 157
知识2 对象的添加 158
知识3 版面的设置 161
知识4 为幻灯片对象设置动画 163
知识5 播放文稿 165
知识6 综合应用 167
单元5 Visio 2010的使用 169
知识1 Visio的界面组成 169
知识2 添加形状 170
知识3 应用主题 171
活动设计 173
实践任务 173
课后习题4 196
模块5 计算机网络技术 207
单元1 计算机网络基础知识 207
知识1 计算机网络的产生与发展 208
知识2 计算机网络的定义及功能 212
知识3 计算机网络的分类 213
单元2 计算机网络的构建模型及组成 218
知识1 OSI模型 218
知识2 计算机网络硬件 222
知识3 计算机网络软件 227
单元3 互联网和TCP/IP协议 230
知识1 互联网概述 230
知识2 TCP/IP协议 231
知识3 网络地址 232
知识4 小型局域网的建立及Internet
连接 236
单元4 计算机网络的应用 239
知识1 Internet提供的服务 239
知识2 物联网 241
知识3 智慧地球 245
活动设计 247
实践任务 247
课后习题5 251
模块6 数据库技术 255
单元1 数据库技术概论 255
知识1 数据库基本知识 255
知识2 数据库技术的发展 256
知识3 数据模型 258
单元2 关系数据库基本知识 261
知识1 常用的术语 261
知识2 关系的基本要求 263
知识3 关系的运算 263
知识4 关系数据库设计 264
单元3 Access 2010数据库 267
知识1 Access 2010数据库的组成 267
知识2 数据库的创建与维护 268
知识3 数据表的创建与使用 270
知识4 建立数据表的关系 276
知识5 SQL数据查询 278
活动设计 282
实践任务 283
课后习题6 284
模块7 软件技术 287
单元1 数据结构和算法 287
知识1 数据结构基本概念 287
知识2 算法基础知识 288
知识3 线性表 300
知识4 栈和队列 302
知识5 树和二叉树 305
知识6 常用算法介绍 310
单元2 程序设计方法 317
知识1 程序设计方法与风格 317
知识2 结构化程序设计 318
知识3 面向对象程序设计 318
知识4 面向主体程序设计 321
单元3 软件工程基础 321
知识1 软件工程基本概念 321
知识2 软件分析及其方法 324
知识3 软件设计 325
知识4 软件测试 326
知识5 软件调试 327
知识6 软件质量 327
活动设计 329
实践任务 329
课后习题7 331
模块8 计算机信息安全 337
单元1 信息安全的要素 337
知识1 计算机安全与信息安全 337
知识2 信息安全的四要素 338
单元2 密码技术 339
知识1 密码技术定义 339
知识2 加密/解密的主要方法 339
单元3 数字签名技术 341
知识1 数字签名的含义和功能 341
知识2 数字签名的实现方法 341
知识3 签名和验证过程 342
单元4 病毒保护与防治技术 342
知识1 计算机病毒 342
知识2 恶意代码 344
知识3 计算机病毒的防治 346
单元5 计算机有关的安全法律与法规 347
活动设计 349
实践任务 349
课后习题8 355
部分习题参考答案 359
参考文献 360

1. 输水管线工程风险管理 [张勇 党亥生 著]
2. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
3. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
4. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
5. 三峡梯级电站水资源决策支持系统研究与开发 [姚华明 潘红忠 汤正]
6. 海南黎族民俗文化鉴赏 [庞国华　著]
7. 石墨烯在太赫兹及中红外频段电磁器件设计中的应用 [李艳秀 庄华伟 著]
8. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
9. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
10. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
11. 电子产品设计案例教程（微课版）—基于嘉立创EDA（专业版） [王静 莫志宏 陈学昌 丁红]
12. C程序设计实践教程 [刘卫国]
13. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
14. Web技术开发教程（基于.NET开源MVC框架） [王合闯 韩红玲 王青正 陈海蕊]
15. 商务英语翻译教程（笔译）（第四版） [主编 王军平]
16. 智慧零售技术与应用 [洪旭 著]
17. 建设工程法规实务 [主编 余滢]
18. 商务秘书理论与实务（第三版） [主编 张同钦]
19. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
20. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
21. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
22. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
23. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
24. 信息系统项目管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
25. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
26. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
27. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
28. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
29. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
30. 网络规划设计师备考一本通 [夏杰 编著]