《大學計算機基礎教程》是根據大學計算機基礎教學大綱編寫的計算機應用基礎教材。全 書共分為7章,主要內容包括計算機基礎知識、操作系統基礎、文字處理 軟件Word 2010,電子表格處理軟件Excel 2010、演示文稿制作軟件 PowerPoint 2010、計算機網絡與安全、信息檢索與利用等。
《大學計算機基礎教程》內容豐富、層次清晰、圖文并茂、通俗易懂。《大學計算機基礎教程》根據髙等學校 計算機基礎教學現狀,從新的視角提出大學計算機基礎教程的教學要求和 教學設計。《大學計算機基礎教程》在注重基礎知識、基本原理和方法的同時,采用案例教學 的方式,培養學生的計算機應用能力,結合相關思考題可培養學生利用計 算機進行學習、工作和解決實際問題的能力。
《大學計算機基礎教程》可作為高等學校非計算機專業的“大學計算機基礎”課程教材, 也可供其他計算機愛好者學習使用。
目 錄
前言
第1章 計算機基礎知識 1
1.1 計算機概述 1
1.1.1 計算機的發展 1
1.1.2 計算機的分類 2
1.1.3 計算機系統的組成 3
1.1.4 計算機基本工作原理 7
1.2 數制與信息編碼 9
1.2.1 數制的概念 9
1.2.2 數制之間的轉換關系 10
1.2.3 常見的信息編碼 11
1.3 個人計算機 13
1.3.1 個人計算機的硬件組成 14
1.3.2 個人計算機的主要性能
指標 19
1.4 多媒體技術基礎 20
1.4.1 多媒體技術概述 21
1.4.2 多媒體計算機系統 23
1.4.3 多媒體信息處理技術 24
1.5 程序設計基礎 25
1.5.1 程序設計概念 25
1.5.2 程序設計語言 25
1.5.3 程序設計方法 27
1.5.4 軟件開發過程 29
1.6 數據庫基礎 30
1.6.1 基本概念 30
1.6.2 數據庫系統結構 31
1.6.3 數據模型 32
1.6.4 數據庫管理系統 35
思考題 36
第2章 操作系統基礎 37
2.1 操作系統 37
2.1.1 操作系統概述 37
2.1.2 操作系統的基本特征 37
2.1.3 操作系統的主要功能 38
2.1.4 操作系統的分類 39
2.1.5 微型計算機常用操作系統 40
2.2 Windows 7的使用 42
2.2.1 初識Windows 7 42
2.2.2 Windows 7基本操作 45
2.2.3 系統個性化與設置 58
2.2.4 Windows 7的程序和任務
管理 64
2.2.5 Windows 7的系統管理 67
2.2.6 Windows 7實用工具 73
思考題 77
第3章 文檔編輯軟件Word 2010 78
3.1 Word 2010概述 78
3.1.1 窗口組成 78
3.1.2 選項設置 84
3.1.3 文件保存與安全設置 86
3.1.4 自定義功能區設置 87
3.2 文檔輸入 88
3.2.1 頁面設置 88
3.2.2 建立文檔格式 91
3.2.3 輸入特殊符號 94
3.2.4 插入項目符號和編號 95
3.2.5 使用工具實現字符快速
輸入 97
3.3 文檔編輯 100
3.3.1 選定編輯對象 100
3.3.2 查找與替換 101
3.3.3 復制與粘貼 102
3.3.4 分欄操作 104
3.3.5 下沉操作 105
3.3.6 分節和分頁 105
3.3.7 修訂的應用 106
3.3.8 拼寫和語法改正及字數
統計 108
3.3.9 借助Translator在線翻譯 108
3.4 文檔格式化 109
3.4.1 字符格式化 109
3.4.2 段落格式化 111
3.4.3 使用樣式格式化 113
3.4.4 圖片格式設置 116
3.4.5 底紋與邊框格式設置 118
3.4.6 頁面格式化設置 119
3.5 文檔元素插入 122
3.5.1 插入表格 122
3.5.2 插入圖片 127
3.5.3 插入SmartArt圖 133
3.5.4 插入公式 135
3.5.5 插入藝術字 137
3.5.6 插入超鏈接 137
3.5.7 插入文本框 138
3.5.8 插入圖表 140
3.5.9 插入書簽 140
3.6 長文檔編排 141
3.6.1 頁碼設置 141
3.6.2 頁眉與頁腳 141
3.6.3 腳注與尾注 143
3.6.4 目錄與索引 145
思考題 147
第4章 數據統計分析軟件
Excel 2010 148
4.1 Excel 2010基礎 148
4.1.1 工作簿 148
4.1.2 工作表 149
4.1.3 單元格 150
4.1.4 窗口界面 151
4.2 Excel 2010基本操作 154
4.2.1 文件保存、打開和關閉 154
4.2.2 工作表操作 157
4.2.3 數據格式化 162
4.2.4 條件格式 163
4.2.5 文本分列 164
4.2.6 數據有效性 165
4.3 公式和函數 166
4.3.1 公式初步 166
4.3.2 函數應用 166
4.4 圖表應用 175
4.4.1 圖表概述 175
4.4.2 圖表的創建和操作 176
4.5 數據統計與分析 185
思考題 187
第5章 演示文稿制作軟件
PowerPoint 2010 188
5.1 PowerPoint 2010基本操作 188
5.1.1 PowerPoint常用術語 188
5.1.2 PowerPoint 2010窗口
界面 188
5.1.3 PowerPoint 2010視圖
方式 188
5.2 演示文稿的創建與編輯 192
5.2.1 演示文稿的創建、保存、
打開及關閉 192
5.2.2 文本的輸入 197
5.2.3 演示文稿大綱的創建 198
5.2.4 演示文稿的編輯 199
5.2.5 幻燈片的插入元素操作 201
5.3 PowerPoint 2010美化方法 216
5.3.1 母版的應用 216
5.3.2 通過主題美化幻燈片 220
5.3.3 設置幻燈片背景 222
5.3.4 創建與使用模板 223
5.4 PowerPoint 2010動感制作 223
5.4.1 快速創建基本動畫 224
5.4.2 自定義動畫 224
5.4.3 幻燈片的切換效果 227
5.4.4 動作按鈕的設置 228
5.4.5 超鏈接的使用 230
5.5 演示文稿的放映與輸出 231
5.5.1 創建幻燈片的放映 231
5.5.2 設置放映方式和控制
放映 233
5.5.3 設置放映時間 234
5.5.4 錄制幻燈片 235
5.5.5 打包 236
思考題 240
第6章 計算機網絡與安全 241
6.1 計算機網絡基礎 241
6.1.1 計算機網絡概述 241
6.1.2 數據通信基礎知識 246
6.1.3 計算機網絡的組成 254
6.1.4 計算機網絡體系結構 257
6.1.5 計算機網絡新技術 261
6.2 計算機網絡地址分類方法 276
6.2.1 IP地址分類 277
6.2.2 特殊的IP地址 278
6.2.3 如何申請IP地址 279
6.3 計算機安全基礎 279
6.3.1 計算機安全概述 279
6.3.2 計算機病毒 284
6.3.3 網絡黑客 286
6.3.4 個人信息安全防范 288
思考題 294
第7章 信息檢索與利用 295
7.1 信息檢索的基本原理 295
7.1.1 信息檢索的定義 295
7.1.2 信息檢索的類型 295
7.1.3 信息檢索原理 297
7.1.4 信息檢索系統 298
7.2 中國知網(CNKI)信息檢索 300
7.2.1 中國知網概述 300
7.2.2 中國知網網站收錄內容 300
7.2.3 中國知網檢索 303
7.2.4 中國知網檢索步驟 304
7.2.5 全文瀏覽器介紹 305
7.3 Web資源檢索工具——搜索
引擎 305
7.3.1 搜索引擎概述 305
7.3.2 搜索引擎工作原理 305
7.3.3 搜索引擎的類型 306
7.3.4 百度搜索引擎 308
思考題 311
參考文獻 312
第1章 計算機基礎知識
1.1 計算機概述
現代電子計算機簡稱計算機,俗稱為電腦,是一種能夠按照程序自動運行、能夠存儲并高速處理海量數據的現代化智能電子設備,是20世紀最先進的科學技術發明之一。隨著計算機技術的飛速發展,計算機的功能越來越強大,它的應用領域也從最初的軍事科研應用擴展到社會的各個領域,改變了人類現有的生活方式,對人類的生產生活產生了極其重要的影響,成為信息社會中必不可少的工具。
計算機的應用在中國越來越普遍,可以說遍布生活的各個角落,工商、教育、醫藥、政府、娛樂、科研、家庭都離不開計算機的幫助。現代社會,網絡的迅速發展,為計算機的普及提供了非常重要的外部條件。改革開放以后,中國計算機用戶的數量不斷攀升,應用水平不斷提高,特別是在互聯網、通信、多媒體等領域的應用取得了不錯的成績。截至2013年12月,中國網民規模達到6.38億,互聯網普及率為45.8%。
1.1.1 計算機的發展
從1946年2月14日,美國賓夕法尼亞大學研制的世界上第一臺電子計算機“電子數字積分計算機”(Electronic Numerical And Calculator,ENIAC)至今,如圖1-1所示,計算機技術以驚人的速度發展,根據所用電子器件的不同,計算機的發展過程可分為4個階段。
圖1-1 第一臺電子計算機
第1代:電子管時代(1946~1958年)
硬件方面,電子器件采用的是真空電子管,電子管計算機體積大、功耗高、可靠性差、速度慢(一般為每秒數千次至數萬次)、價格昂貴。軟件方面,采用的是機器語言、匯編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。
第2代:晶體管時代(1958~1964年)
硬件方面,電子器件采用晶體管,晶體管計算機體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高(一般為每秒數10萬次,可高達300萬次)。主存儲器采用磁芯存儲器,外存儲器開始使用磁盤,并提供了較多的外部設備。軟件方面,開始有了系統軟件,提出了操作系統概念,使用Fortran、Cobol和Algol等高級程序設計語言編寫程序。應用領域以科學計算和事務處理為主,并開始進入工業控制領域。
第3代:集成電路時代(1964~1970年)
硬件方面,電子器件采用中、小規模集成電路(MSI、SSI),計算機的體積更小,速度更快(一般為每秒數百萬次至數千萬次),功能更強大,價格更低,耗電量更省,可靠性更高。軟件方面,出現了分時操作系統以及結構化、規模化程序設計方法。應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。
第4代:大規模和超大規模集成電路時代(1970年至今)
硬件方面,電子器件采用大規模和超大規模集成電路(LSI和VLSI)。計算機的存儲容量、運算速度和功能都有極大的提高,提供的硬件和軟件更加豐富和完善。在這個階段,計算機向巨型和微型兩極發展,出現了微型計算機。微型計算機的出現使得計算機的應用進入了突飛猛進的發展時期,特別是微型計算機與多媒體技術的結合,將計算機的生產和應用推向了新的高潮。
1.1.2 計算機的分類
計算機的種類很多,而且分類的方法也很多,常用的分類方法有兩種,一種是按用途劃分,一種是按規模劃分。
1.按用途劃分
1)通用計算機
廣泛適用于一般科學運算、學術研究、工程設計和數據處理等,具有功能多、配置全、用途廣、通用性強的特點,市場上銷售的計算機多屬于通用計算機。
2)專用計算機
是為用于某種特殊需要而設計的計算機,通常增強了某些特定功能,忽略一些次要要求,所以專用計算機能高速度、高效率地解決特定問題,具有功能單純、使用面窄甚至專機專用的特點。
2.按規模劃分
根據計算機的規模和性能不同,通常把計算機分為以下6大類。
1)超級計算機或稱巨型機
超級計算機通常是指運算速度超過每秒1億次的高性能計算機,它是目前功能最全、速度最快、軟硬件配套齊備、價格最貴的計算機。例如目前世界上運行最快的超級機速度為每秒5.49億億次浮點運算。生產巨型機的公司有美國的Cray公司、TMC公司,日本的富士通公司、日立公司等。我國研制的銀河機也屬于巨型機,銀河Ⅰ型為億次機,銀河Ⅱ型為10億次機。
2)小超級機或稱小巨型機
小超級機又稱桌上型超級電腦,與巨型機的系統結構在基本原理方面相差不大,但使用了更加先進的大規模集成電路,在技術上采用高性能的微處理器組成并行多處理器系統,使巨型機小型化,因而體積小、成本低,甚至可以作為桌面機形式。典型產品有美國Convex公司的C-1、C-2、C-3等;Alliant公司的FX系列等。
3)大型主機
通常所說的大、中型計算機一般具有大容量內、外存儲器,多種類型的I/O通道,支持批處理和分時處理等多種工作方式,最新出現的大型主機還支持并行處理技術。主要應用于集中處理海量數據的部門,如銀行或某些大型企業。IBM公司在大型主機市場一直處于霸主地位,DEC、富士通、日立、NEC也生產大型主機。不過隨著微機與網絡的迅速發展,大型主機正在走下坡路。許多計算中心的大型機正在被高檔微機群取代。
4)小型機
小型機是20世紀60年代中期發展起來的一類計算機,運算速度可達到每秒100萬次。與大型主機相比,結構簡單,成本較低,易于使用和維護,可供中小企事業單位使用。典型的小型機是美國DEC公司的PDP系列計算機、IBM公司的AS/400系列計算機,以及我國的DJS-130計算機等。
5)工作站
工作站就是一臺高檔微機,其特點是易于聯網、能大容量存儲數據、數據處理能力強、配備大屏幕顯示器和較強的網絡通信功能。工作站主要適用于企業辦公自動化控制,例如用于計算機輔助設計、圖像處理、軟件工程以及大型控制中心。
6)個人計算機
個人計算機或稱微型機或PC機,它的核心是微處理器,這是目前發展最快的領域。今天所說的個人計算機一般泛指所有的個人計算機,比如桌上型電腦、筆記本電腦、掌上電腦等。個人計算機的應用可謂無處不在,應用于社會的各個領域。
1.1.3 計算機系統的組成
一個完整的計算機系統通常包括硬件系統和軟件系統兩部分,如圖1-2所示。
圖1-2 計算機系統組成
1.計算機的硬件系統
計算機硬件系統是指構成計算機的所有實體部件的集合,具體地說,硬件系統由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部件組成。直觀地看,計算機硬件是一大堆設備,它們都是看得見摸得著的,是計算機進行工作的物質基礎,也是計算機軟件發揮作用、施展技能的舞臺。
1)運算器
運算器是執行算術運算和邏輯運算的部件,它的任務是對信息進行加工處理。運算器由算術邏輯單元、累加器、狀態寄存器和通用寄存器組等組成。
算術邏輯單元是用于完成加、減、乘、除等算術運算,與、或、非等邏輯運算及移位、求補等操作的部件。累加器用于暫存操作數和運算結果。狀態寄存器也稱為標志寄存器,用于存放算術邏輯單元在工作中產生的狀態信息。通用寄存器組是一組寄存器,運算時用于暫存操作數或數據地址。
算術邏輯單元、累加器和通用寄存器的位數決定了CPU的字長,字長通常和算術邏輯單元、累加器和通用寄存器的長度是一致的。例如在32位字長的CPU中,算術邏輯單元、累加器和通用寄存器都是32位。
2)控制器
控制器是計算機的神經中樞。它按照主頻的節拍產生各種控制信號,以指揮整機工作,即決定在什么時間、根據什么條件、執行什么動作,使整個計算機能夠有條不紊地自動執行程序。
控制器要從內存中按順序取出各條指令。每取出一條指令,就分析這條指令,然后根據指令的功能向各部件發出控制命令,控制它們執行這條指令中規定的任務。當各部件執行完控制器發出的命令之后,都會發出對執行情況的“反饋信息”。當控制器得知一條指令執行完后,會自動順序取出下一條要執行的指令,重復上面的工作過程,只不過對不同的指令發出不同的控制命令而已。
3)存儲器
計算機的工作過程就是在程序的控制下對數據信息進行加工處理的過程。因此,計算機中必須有存放程序和數據的部件,這個部件就是存儲器。存儲器的主要功能是保存信息。它的作用類似一臺錄音機,使用時可以取出原記錄內容而不破壞其信息,這種取數的操作稱為存儲器的“讀”。也可以把原來保存的內容抹去,重新記錄新的內容,這種存數的操作稱為存儲器的“寫”。
根據作用上的不同,存儲器分為兩大類:內存儲器和外存儲器。
(1)內存儲器。內存用來存放當前正在使用的或者隨時要使用的程序或數據。計算機運算之前,程序和數據通過輸入設備送入內存。運算開始后,內存不僅要為其他部件提供必需的信息,也要保存運算的中間結果及最后結果。總之,它要和各個部件直接打交道,進行數據傳送。因此,為了提高計算機的運算速度,要求內存能進行快速的存數和取數操作。對于內存,CPU直接對它進行訪問。目前,計算機和微型計算機內部使用的都是半導體存儲器。
(2)外存儲器。由于價格和技術方面的原因,內存的存儲容量受到限制。為了滿足存儲大量信息的需要,必須采用價格便宜的輔助存儲器,又稱外存儲器。常用的外存儲器有磁帶存儲器、磁盤存儲器、光盤存儲器等。外存用來存放“暫時不用”的程序或數據。外存容量要比內存大得多,但它存取信息的速度要比內存慢。通常外存不與計算機內其他部件交換數據,只與內存交換數據,而且不是按單個數據進行存取,而是按成批數據進行交換。
外存與內存有許多不同之處。一是外存不怕停電,磁盤上的信息可保存數年之久;二是外存的容量不像內存那樣受多種限制,可以很大,如磁盤的容量有10GB、40GB等;三是外存的價格也較便宜。
由于外存儲器設置在計算機外部,所以也可歸屬于計算機外部設備。
4)輸入設備
輸入設備的任務是輸入操作者提供的原始信息,并將它變為機器能識別的信息,然后存放在內存中。微型計算機系統中常用的輸入設備有鍵盤、鼠標器、圖形掃描儀、數字化儀、條形碼輸入器等。
(1)鍵盤是計算機最常用的輸入設備,用戶的各種命令、程序和數據都可以通過鍵盤輸入計算機,所以鍵盤起著人與計算機之間信息交流的橋梁作用。
(2)鼠標是一種手持式的坐標定位部件,可替代光標移動鍵進行光標定位操作和替代回車鍵操作。在各種軟件的支持下,通過鼠標器上的按鈕可完成特定的功能。目前使用的鼠標有機械鼠標、光學鼠標和光學機械鼠標,它通過RS-232C串行口和主機相連接。
(3)圖形掃描儀是一種圖形、圖像的專用輸入設備。利用它可以迅速地將圖形、圖像、照片、文本從外部環境輸入計算機中。
(4)條形碼是一種用線條和線條間的間隔按一定規則表示數據的條形符號。它具有準確、可靠、靈活、實用、制作容易、輸入速度快等優點,廣泛用于物資管理、商場、銀行、醫院等部門。
閱讀條形碼要用專門的條形碼閱讀器在條形碼上掃描,將光信號轉換為電信號,經譯碼后輸入計算機。
(5)光筆是用來在顯示屏幕上作圖的輸入設備,與相應的硬件和軟件配合,可實現在屏幕上作圖、改圖及進行圖形放大、移動、旋轉等操作。
(6)觸摸屏是一種快速實現人機對話的工具。一般是在熒光屏前安裝一塊特殊的玻璃屏幕,當手指觸摸屏幕時,引起觸點正反面間電容值或電阻發生變化,控制器將這種變化翻譯成(x, y)坐標值,再傳送給計算機。