本書根據教育部計算機基礎課程教學指導分委員會提出的新大學計算機基礎教學大綱以及國家信息化建設對高校計算機基礎教育提出的新要求編寫而成,充分考慮當代大學生的特點及教學過程中教師與學生的關系,力爭培養學生學習的主動性和創造性,將案例教學方法納入教學環節,全書共分為9章,主要內容包括計算機基礎知識、操作系統Windows 7、Word 2010文字處理軟件、Excel 2010電子表格、PowerPoint 2010演示文稿制作、計算機網絡基礎及應用、計算機公共基礎知識概要、多媒體技術簡介、信息安全技術簡介等。
本書既可以作為高等學校計算機基礎課的教材,也可以作為提高讀者信息化核心技能的自學參考書。
常東,遼寧石油化工大學,副教授 計算機系主任,研究方向為計算機系統結構、公共計算機教學、數據安全。多年從事《微機應用基礎人;《C語言程序設計;《數據庫原理及應用;《計算機網絡;《微機原理與接口技術》;《密碼學與計算機數據安全》;《大學計算機基礎》等課程的教學工作,具有豐富的相關經驗;指導畢業設計:50人。獲獎情況:2007-08年度學院教學二等獎,08-09年度校級青年教師講課比賽優勝獎,09-10年度校級“青年教師課件比賽”優勝獎、二等獎,2010年全國信息化核心技能大賽冠軍及三等獎優 秀指導教師,2010年東北三省計算機基礎教育學會青年教師講課大賽一等獎及二等獎優 秀指導教師。
主持的教學研究課題:
1、《非計算機專業微機基礎考核體系的改革與實踐》
2、《計算機基礎課程教學內容優化與教學模式改革》
發表的教學研究論文:
《計算機應用基礎課程教學改革與實踐》《全國高等院校計算機基礎教育研究會2008年學術年會論文集》
3學術研究編輯
近五年來承擔的學術研究課題:
錦州石化公司辦公自動化系統2002~2004 項目聯系人15萬
撫順市住房公積金管理系統維護2005年5萬
催化糠醛抽提組合工藝2006年15萬
近五年來在國內外公開發行刊物上發表的學術論文:
《基于WINDOWS環境下的E-mail應用程序開發》東北師大學報,2002-10
《基于WEB的遠程視頻系統的設計》遼寧石油化工大學學報2005-03
《BOSS的集成技術探討》錦州師范學院學報2003-05
《WDM設備驅動程序構造方法研究與實現》揚州大學學報2008-1
《交與式過程視頻系統的設計與應用》廣西師范大學學報2005-01
第1章計算機基礎知識1
1.1計算機概述1
1.1.1計算機的概念1
1.1.2計算機的發展1
1.1.3計算機的分類4
1.1.4計算機的應用4
1.1.5微型計算機5
1.2計算機系統組成6
1.2.1計算機系統的基本組成6
1.2.2計算機硬件系統的組成7
1.2.3計算機軟件系統的組成11
1.3計算機中的數據和編碼12
1.3.1數制與進位計數制12
1.3.2二進制數的運算14
1.3.3數制轉換16
1.3.4數據在計算機中的表示17
1.3.5計算機中信息的表示方法和編碼技術18
習題21
第2章操作系統Windows 724
2.1操作系統概述24
2.1.1操作系統的定義和作用24
2.1.2操作系統的功能和特征24
2.1.3操作系統分類25
2.1.4幾類主流的操作系統26
2.1.5Windows操作系統的發展28
2.2Windows 7概述31
2.2.1Windows 7簡介31
2.2.2Windows 7的安裝32
2.3Windows 7的基本操作34
2.3.1Windows 7的啟動與關閉34
2.3.2Windows 7的桌面、任務欄和“開始”菜單35
2.3.3Windows 7的窗口、菜單及對話框40
2.4文件和文件夾管理43
2.4.1文件與文件夾簡介43
2.4.2Windows資源管理器44
2.4.3文件和文件夾的基本操作46
2.5Windows 7的軟硬件管理50
2.5.1任務管理器50
2.5.2控制面板51
2.5.3軟件管理52
2.5.4硬件管理53
2.6Windows 7的系統設置54
2.6.1用戶賬戶設置54
2.6.2顯示屬性設置56
2.6.3鼠標、鍵盤設置56
2.6.4系統日期、時間設置57
2.6.5設備和打印機57
2.6.6Windows Defender58
2.6.7Windows 更新59
2.7Windows 7的磁盤管理59
2.7.1磁盤備份60
2.7.2磁盤清理60
2.7.3磁盤碎片整理61
2.8附件簡介62
2.8.1記事本62
2.8.2寫字板62
2.8.3畫圖63
2.8.4計算器63
習題63
第3章Word 2010文字處理軟件67
3.1Word 2010概述67
3.1.1Word 2010啟動與退出67
3.1.2Word 2010的窗口組成68
3.1.3新建與打開文檔71
3.1.4保存與關閉文檔73
3.2短文檔編輯75
3.2.1文本編輯75
3.2.2文檔排版80
3.2.3圖文混排93
3.2.4主題與文檔封面109
3.3表格的應用111
3.3.1創建表格111
3.3.2編輯表格113
3.3.3表格的格式設置116
3.3.4表格的計算與排序118
3.3.5案例實施119
3.4長文檔編輯123
3.4.1樣式123
3.4.2自動創建目錄127
3.4.3文檔分頁與分節129
3.4.4使用文檔導航窗格與大綱視圖130
3.5高級排版133
3.5.1審閱與共享文檔133
3.5.2構建并使用文檔部件138
3.5.3郵件合并140
3.5.4使用主控文檔143
3.5.5添加引用147
習題150
第4章Excel 2010電子表格152
4.1Excel 2010的工作環境152
4.1.1Excel 2010功能簡介152
4.1.2Excel 2010的啟動和退出152
4.1.3Excel 2010的窗口組成153
4.1.4Excel 2010的基本概念156
4.2工作簿和工作表的操作157
4.2.1工作簿的新建、打開、保存和關閉157
4.2.2工作表的基本操作160
4.2.3單元格、行和列的選定、插入、刪除、移動和復制164
4.2.4工作簿和工作表的保護166
4.2.5工作表的數據168
4.2.6經典實例174
4.3格式化工作表176
4.3.1單元格格式176
4.3.2特殊格式的應用178
4.3.3經典實例181
4.4公式與函數的使用185
4.4.1公式的使用185
4.4.2引用單元格187
4.4.3單元格名稱的定義與引用189
4.4.4函數的應用192
4.4.5數組公式的應用194
4.4.6經典實例196
4.5Excel 2010數據管理206
4.5.1數據的排序207
4.5.2數據的篩選209
4.5.3數據的分類匯總211
4.5.4數據透視表213
4.5.5數據透視圖218
4.5.6經典實例219
4.6Excel 2010圖表應用225
4.6.1創建迷你圖225
4.6.2圖表的結構及類型226
4.6.3創建圖表228
4.6.4修改圖表229
4.6.5經典實例233
4.7打印工作表238
4.7.1設置紙張238
4.7.2設置頁邊距238
4.7.3設置頁眉與頁腳238
4.7.4設置打印區域239
4.7.5設置分頁239
4.7.6打印圖表240
4.7.7經典實例240
第5章PowerPoint 2010演示文稿制作243
5.1PowerPoint 2010基礎243
5.1.1PowerPoint 2010的啟動和退出243
5.1.2PowerPoint 2010的工作窗口243
5.1.3幻燈片的視圖方式245
5.1.4快捷鍵的使用246
5.1.5演示文稿的創建、打開和保存246
5.1.6編輯幻燈片249
5.2制作社會調查匯報演示文稿253
5.2.1幻燈片設計和版式的使用253
5.2.2幻燈片母版256
5.3制作學校宣傳片262
5.3.1動畫設置263
5.3.2對象插入265
5.3.3項目實例267
5.4經典案例270
5.4.1新建演示文稿271
5.4.2封面頁272
5.4.3選擇主題272
5.4.4設計動畫273
5.4.5SmartArt圖形展現273
5.4.6SmartArt圖形設置274
5.4.7多樣化切換274
5.4.8藝術字設置275
5.4.9演示方案275
5.4.10保存276
習題278
第6章計算機網絡基礎及應用280
6.1計算機網絡基礎280
6.1.1計算機網絡的定義280
6.1.2計算機網絡發展概要281
6.1.3計算機網絡的分類283
6.1.4計算機網絡通信協議288
6.1.5常見的網絡操作系統292
6.1.6服務器類型簡介292
6.2計算機局域網293
6.2.1局域網概述294
6.2.2局域網組網技術294
6.2.3局域網中常用的網絡連接設備296
6.2.4雙絞線的制作296
6.3Internet基礎297
6.3.1常用的Internet服務297
6.3.2Internet中的地址298
6.3.3Internet接入技術303
6.3.4家庭計算機接入Internet方法305
6.3.5云服務312
6.4“互聯網+”概述314
6.4.1“互聯網+”的定義314
6.4.2“互聯網+”的內涵314
6.4.3“互聯網+”的特征316
6.4.4“互聯網+”的應用領域316
6.5云計算概述320
6.5.1云計算的定義320
6.5.2云計算技術的基本原理、核心和內涵320
6.5.3云計算的特點321
6.5.4云計算的應用領域322
6.5.5云計算技術發展面臨的主要問題323
6.6大數據概述323
6.6.1大數據產生的背景323
6.6.2大數據的含義324
6.6.3大數據的特征324
6.6.4大數據的應用領域325
6.6.5大數據對工作、生活的影響327
6.6.6大數據對企業的影響327
6.6.7大數據的發展趨勢328
習題328
第7章計算機公共基礎知識概要331
7.1算法與程序設計基礎331
7.1.1算法331
7.1.2程序設計的方法與風格334
7.1.3結構化程序設計336
7.1.4面向對象的程序設計337
7.2數據庫基礎339
7.2.1數據庫系統的基本概念339
7.2.2數據模型340
7.2.3關系代數343
7.2.4數據庫設計與管理343
7.3軟件工程基礎344
7.3.1軟件工程的基本概念344
7.3.2結構化分析方法346
7.3.3結構化設計方法348
7.3.4軟件測試351
7.3.5程序的調試352
7.4數據結構基礎知識352
7.4.1數據結構的基本概念352
7.4.2線性表及其順序存儲結構353
7.4.3棧和隊列354
7.4.4線性鏈表355
7.4.5樹與二叉樹356
7.4.6查找技術358
7.4.7排序技術359
習題359
第8章多媒體技術簡介367
8.1概述367
8.1.1多媒體概念367
8.1.2多媒體技術的特征367
8.1.3多媒體系統的關鍵技術368
8.1.4多媒體應用369
8.2多媒體計算機系統的組成370
8.2.1多媒體系統的層次結構370
8.2.2多媒體硬件系統370
8.2.3多媒體計算機軟件373
8.3數字音頻制作373
8.3.1音頻分類373
8.3.2聲音信號的數字化374
8.3.3Microsoft錄音機375
8.4圖形和圖像技術376
8.4.1圖形圖像的基本概念376
8.4.2數字圖像的基本屬性377
8.4.3常見的圖形圖像格式378
8.5數字視頻379
8.5.1視頻的基本概念379
8.5.2常見的視頻格式379
8.5.3Windows Movie Maker380
8.5.4Windows Media Player382
習題382
第9章信息安全技術簡介385
9.1信息安全概述385
9.1.1信息安全的概念385
9.1.2信息安全的威脅及策略386
9.2計算機病毒388
9.2.1計算機病毒的定義388
9.2.2計算機病毒的特點388
9.2.3計算機病毒的分類389
9.2.4計算機病毒的防治389
9.3惡意程序390
9.3.1惡意軟件及特征390
9.3.2惡意軟件分類391
9.4數據加密與數字簽名392
9.4.1數據加密技術392
9.4.2數字簽名393
9.4.3數字證書394
9.4.4消息摘要394
9.4.5數字水印395
9.5防火墻技術395
9.5.1黑客395
9.5.2防火墻的概念396
9.5.3防火墻的分類396
9.6網絡行為與職業道德規范397
9.6.1我國關于網絡安全的法律法規397
9.6.2計算機職業道德規范397
習題398
參考文獻401
6.2 計算機局域網
局域網是計算機網絡的一種,它既具有一般計算機網絡的特點,又有自己的特征。局域網是在一個較小的范圍(一個辦公室、一個單位)內利用通信線路將眾多計算機和外部設備連接起來,達到資源共享和數據通信的網絡。局域網的研究始于20世紀70年代,包括令牌環網、FDDI網、以太網(Ethernet)等多種類型。
6.2.1 局域網概述
1.局域網的特點
(1)較小的地域范圍,僅用于辦公室、機關、工廠、學校等內部網絡,其范圍沒有嚴格的定義,一般認為距離在2.5km以內。
(2)高傳輸速率,低誤碼率。局域網傳輸速率一般介于10Mb/s到100Mb/s,現在1000Mb/s的局域網也已得到廣泛應用。如此高的速率而已誤碼率僅在10-6到10-11之間。
(3)局域網一般為一個單位所有,由單位或部門內部控制和管理。它采用雙絞線、光纖等建立單位內部專用線路。
2.局域網的關鍵技術
決定局域網特征的主要技術為連接各種設備的網絡拓撲結構、數據傳輸介質和介質訪問控制方法。
(1)拓撲結構:局域網具有典型的幾種拓撲結構,即星狀、總線和環狀拓撲結構。
(2)傳輸介質:局域網主要傳輸介質為雙絞線、光纖和無線介質。其中,雙絞線由于較高的,得到了廣泛應用;光纖主要用于局域網中的主干網絡線路;無線網絡主要用于某些不便于布線的場所。
(3)介質訪問控制協議:介質訪問控制協議指多個站點共享同一介質時,如何將帶寬合理的分配給各站點的方法。
6.2.2 局域網組網技術
局域網技術底層傳輸協議(物理層和鏈路層)的標準化是由電氣和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)完成的。IEEE制定了局域網規范文件——IEEE602局域網標準方案。
1.令牌環網
令牌環網絡(Token Ring),采用IEEE602.5標準定義而成。這種網絡為一環狀網絡,傳輸數據時,使用一個叫做“令牌”(Token)的電子信號,控制數據在網絡中的傳輸。當“令牌”可用時,網絡中需要發送數據的設備將數據附加于“令牌”之上,傳輸至目的設備,傳輸完成,“令牌”再次回到發送數據的設備,報告傳輸完成,“令牌”狀態再次變為可用,如圖6.21所示。
初的令牌環網數據的傳輸速率為4Mb/s,在1969年速度提升到了16Mb/s。
令牌環網是IBM公司一直倡導的一項網絡組網技術,但是隨著人們對于網絡速度的要求越來越高,并且其他網絡技術在滿足高速的同時,價格越來越低,大約到1999年,令牌環網逐步退出了歷史的舞臺。
2.FDDI
光纖分布式數據接口(Fiber Distributed Data Interconnect,FDDI)借助光纖,可以提供100Mb/s的傳輸速度。它采用IEEE602.6標準建立網絡。FDDI支持500個網絡設備接入,極大擴展了網絡的容量。它采用了雙線路環形網絡,當一條線路出現故障時,第二條線路仍然可以保證數據的正確傳輸。它和令牌環網一樣,采用“令牌”來控制數據的傳輸。并且,在FDDI網絡上可以直接連接服務器、路由器等設備,但是,工作站不再直接連接到FDDI網絡上,而是通過雙絞線等方式先行連接到路由器上,經由路由器連接到FDDI網絡,如圖6.22所示。
FDDI曾經是風靡一時的組網技術,但是隨著其他類型網絡網速的進一步加快,到1999年,FDDI也逐漸失去了自己原有的陣地。
圖6.21 令牌環網 圖6.22 FDDI
3.以太網
1976年Bob Metcalfe提出了以太網概念,且自1960年開始出現在商業用途上。如今,以太網是世界上應用廣泛、發展成熟的一種局域網絡。以太網的標準化程度非常高,并且造價低廉,得到了計算機界的廣泛支持。以太網采用IEEE 602.3標準,因此也稱為802.3局域網。以太網采用廣播(broadcast)數據包的方式傳輸數據。發送數據的設備會將數據包廣播通知整個網絡上的所有設備,但是只有目的設備會接收它,從而完成數據的傳輸,如圖6.23所示。
圖6.23 以太網廣播傳輸數據
以太網根據不同的媒體可分為10Base-2、10Base-5、10Base-T及10Base-F。10Base-2以太網采用細同軸電纜組網,大的網段長度是200m,每網段節點數是30,它是相對便宜的系統;10Base-5以太網采用粗同軸電纜,大網段長度為500m,每網段節點數是100,它適合用于主干網;10Base-T以太網采用雙絞線,大網段長度為100m,每網段節點數是1024,它的特點是易于維護;10Base-F以太網采用光纖連接,大網段長度是2000m,每網段節點數為1024,此類網絡適于在樓間使用。
交換以太網:其支持的協議仍然是IEEE802.3以太網,但提供多個單獨的10Mb/s端口。它與原來IEEE802.3以太網完全兼容,并且克服了共享10Mb/s帶來的網絡效率下降。
100Base-T快速以太網:與10Base-T的區別在于將網絡的速率提高了10倍,即100M。采用了FDDI的PMD協議,但價格比FDDI便宜。100Base-T的標準由IEEE802.3制定。與10Base-T采用相同的媒體訪問技術、類似的步線規則和相同的引出線,易于與10Base-T集成。每個網段只允許兩個中繼器,大網絡跨度為210m。
6.2.3 局域網中常用的網絡連接設備
1.網絡適配器
網絡適配器也叫做網絡接口卡(Network Interface Card,NIC),通常被做成插件的形式插入計算機的一個擴展槽中,故也被稱作網卡。計算機通過網絡適配器與網絡相連。
2.傳輸介質
常見局域網傳輸介質為同軸電纜、雙絞線、光纖和無線介質。
3.網絡互連設備
網絡互連是網絡領域中的一項重要技術,是指將多個計算機或外部設備通過一定的網絡設備相互連接構成一個網絡。常用的局域網互連設備主要有集線器、交換機和路由器等設備。
(1)集線器
集線器(Hub)又稱集中器,是多口中繼器。把它作為一個中心節點,可用來連接多條傳輸媒體。其優點是當某條傳輸媒體發生故障時,不會影響到其他節點。
(2)交換機
交換機是一種網絡互連設備,它將傳統的網絡“共享”傳輸介質技術改變為交換式的“獨占”傳輸介質技術,提高了網絡的帶寬。集線器和交換機的重要區別就在于:集線器是共享線路帶寬;交換機獨占線路帶寬。
(3)路由器
路由器用來將不同類型的網絡互連,它兼有網橋和網關的功能,并且能夠實現數據的路由選擇。路由器的一個作用是連通不同的網絡,另一個作用是選擇信息傳送的線路。而選擇通暢快捷的近路,能極大提高通信速度,減輕網絡系統通信負荷,節約網絡系統資源,提高網絡系統暢通率,從而讓網絡系統發揮出更大的效益來。
6.2.4 雙絞線的制作
制作RJ-45網線插頭是組建局域網的基礎技能,制作方法并不復雜。究其實質就是把雙絞線的4對8芯網線按一定的規則制作到RJ-45插頭中。所需材料為雙絞線和RJ-45插頭,使用的工具為一把專用的網線鉗 。以制作常用的遵循T568B標準的直通線為例,制作過程如下所述:
第1步,用雙絞線網線鉗把雙絞線的一端剪齊然后把剪齊的一端插入到網線鉗 用于剝線的缺口中。頂住網線鉗 后面的擋位以后,稍微握緊網線鉗慢慢旋轉一圈,讓刀口劃開雙絞線的保護膠皮并剝除外皮,注意:網線鉗擋位離剝線刀口長度通常恰好為水晶頭長度,這樣可以有效避免剝線過長或過短。如果剝線過長往往會因為網線不能被水晶頭卡住而容易松動,如果剝線過短則會造成水晶頭插針不能跟雙絞線完好接觸;
第2步,剝除外包皮后會看到雙絞線的4對芯線,用戶可以看到每對芯線的顏色各不相同。將絞在一起的芯線分開,按照橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕的顏色一字排列,并用網線鉗 將線的頂端剪齊,按照上述線序排列的每條芯線分別對應RJ-45插頭的1、2、3、4、5、6、7、8針腳;
第3步,使RJ-45插頭的彈簧卡朝下,然后將正確排列的雙絞線插入RJ-45插頭中。在插的時候一定要將各條芯線都插到底部。由于RJ-45插頭是透明的,因此可以觀察到每條芯線插入的位置,如圖6.24所示;