本书按照教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《高等学校大学计算机教学基本要求》中的面向“四新”专业建设需求，依据大学生对计算机知识的实际需要编写。全书共分9章，包括计算机基础知识、计数制与信息编码、计算机硬件、计算机软件、办公软件的操作与应用、计算机网络与信息安全、数据库技术基础、Python程序设计基础和计算机新技术。

本书适合作为各类高等院校大学计算机课程教材，也可作为各类计算机培训班和计算机二级等级考试教材。

大学计算机是面向大学非计算机专业开设的公共必修课程，该课程既要保持与中学信息技术课程的衔接性，又要为后续其他计算机基础课程的学习打下扎实的基础，是大学计算机教学的基础和重点。通过本课程的学习，学生应理解计算机的基本原理、技术和方法；了解计算机的新技术和发展趋势；拓宽计算机基础知识面；掌握计算机的基本使用技能，以及网络、数据库等技术的基本知识和应用；理解信息安全方面的基本知识，提高计算机的综合应用能力；掌握程序设计的一般方法；通过实践培养创新意识和动手能力，为后续课程的学习夯实基础；培养学生在各自专业领域中应用计算机解决问题的意识和能力。

本书按照教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《高等学校大学计算机教学基本要求》中的面向“四新”专业建设需求，依据大学生对计算机知识的实际需要编写，定位准确、概念清晰、实例丰富，突出了教材内容的针对性、系统性和实用性，注重学生基本技能、创新能力和综合应用能力的培养，体现了大学计算机基础教育的特点和要求。全书内容丰富，通俗易懂，其主要特色如下：

本书以学生为中心，突出体现应用性，从学习者视角去构思、设计和组织学习内容，紧紧抓住学生的学习主体地位和学习内容的客体属性，突出体现“以学生为中心”。本书总体设计以OBE产出为目标导向，通过举例和案例充分体现“学”“做”结合，学习者可以达到活学活用、学以致用的目的。

本书以精品在线开放课程（MOOC）为依托，适合开展混合式教学，考虑到不同的专业需求，充分利用现代教育技术手段，配合教材开发了微视频和实验案例，辅以在线开放课程，强化自主学习。本书与“大学计算机”在线开放课程（课程已在“中国大学MOOC”网站上线）无缝衔接，以最大限度地发挥在线开放课程的优势。

本书内容融入课程思政，在内容的设计上，以“做人做事的基本道理”“社会主义核心价值观的要求”和“实现民族复兴的理想和责任”为基本依据，深入挖掘教学内容中的思政元素。为了更好地呈现思政元素，我们与思政专业教师合作交流，提炼课程知识与育人元素的结合点，对教材内容进行重构与优化，最终形成符合教育数字化转型发展要求且具有课程思政特色的教材，充分发挥教材的思政育人作用。

本书由姬朝阳、张铃丽任主编，于妍、赵艳杰、汪凯任副主编，黄晓巧、李俊强参与编写，全书由姬朝阳统稿。本书在编写过程中参考了大量的文献资料，在此向这些资料的作者表示衷心的感谢。

由于编者水平有限，时间仓促，书中难免存在不足之处，敬请专家及读者批评指正。

 

 

 

 编  者       

2022年10月

第1章  计算机基础知识.......................... 1

1.1  计算机的产生与发展... 1

1.1.1  计算与计算工具... 1

1.1.2  早期计算机的发展... 4

1.1.3  现代计算机的发展... 5

1.1.4  新型计算机... 7

1.2  计算机的分类、特点与应用... 10

1.2.1  计算机的分类... 10

1.2.2  计算机的特点... 12

1.2.3  计算机的应用... 13

1.3  计算机文化与计算思维... 15

1.3.1  计算机文化... 15

1.3.2  计算思维... 17

1.3.3  计算机文化教育与计算
  思维能力培养... 18

习题... 19

第2章  计数制与信息编码.............. 20

2.1？引言.. 20

2.2  数制与数制转换... 21

2.2.1  数制的基本概念... 21

2.2.2  数制的转换... 23

2.3  数据在计算机中的表示... 25

2.3.1  信息存储单位... 25

2.3.2  数值型数据的编码... 26

2.3.3  西文字符编码... 28

2.3.4  汉字字符编码... 29

2.4  多媒体信息编码... 31

2.4.1  图形图像信息的数字化... 31

2.4.2  声音信息的数字化... 32

2.4.3  视频信息的数字化... 34

习题.. 35

第3章  计算机硬件............................... 37

3.1  硬件基础... 37

3.1.1  图灵机理论模型... 37

3.1.2  冯·诺依曼计算机体系
  结构.. 39

3.2  计算机工作原理... 40

3.2.1  指令与指令系统... 40

3.2.2  计算机基本工作原理... 42

3.3  微型计算机的硬件组成... 43

3.3.1？主机系统... 44

3.3.2  外部存储系统... 49

3.3.3  输入/输出系统... 53

3.4  微型计算机的性能指标... 55

习题.. 57

第4章  计算机软件............................... 58

4.1  软件概述... 58

4.1.1  基本概念... 58

4.1.2  软件的分类... 60

4.2  操作系统基础... 62

4.2.1  操作系统概述... 63

4.2.2  操作系统的特征... 64

4.2.3  操作系统的发展... 65

4.3  操作系统的功能... 66

4.3.1  进程管理... 66

4.3.2  存储管理... 68

4.3.3  文件管理... 71

4.3.4  设备管理... 74

4.3.5  用户接口... 76

习题.. 78

第5章  办公软件的操作与应用.............. 80

5.1  文字处理软件Word 2016. 80

5.1.1  Word 2016的基本操作... 80

5.1.2  文档的基本操作... 82

5.1.3  文档排版... 84

5.1.4  制作表格... 89

5.1.5？插入对象... 94

5.1.6  高效排版... 96

5.2  电子表格处理软件Excel 2016. 97

5.2.1  Excel 2016工作环境... 98

5.2.2  Excel 2016的基本操作... 99

5.2.3  制作图表... 107

5.2.4  数据管理与分析... 108

5.3  演示文稿制作软件
     PowerPoint 2016. 111

5.3.1  PowerPoint 2016工作环境.. 111

5.3.2  制作一个演示文稿... 112

5.3.3  定制演示文稿的视觉效果.. 113

5.3.4  设置演示文稿的播放效果.. 115

习题.. 117

第6章  计算机网络与信息安全............. 119

6.1  计算机网络基础... 119

6.1.1  计算机网络的形成与发展.. 120

6.1.2  计算机网络的分类... 121

6.1.3  计算机网络的体系结构.. 122

6.2  计算机网络的组成... 125

6.2.1  拓扑结构... 125

6.2.2  传输介质... 127

6.2.3  网络设备... 128

6.2.4  网络协议和网络软件... 131

6.3  IP地址和域名... 132

6.3.1  Internet基础... 132

6.3.2  IP地址... 135

6.3.3  域名系统... 136

6.3.4  从IPv4到IPv6. 137

6.4  Internet接入与应用... 139

6.4.1  Internet接入技术... 139

6.4.2  Internet应用... 142

6.5  信息安全... 145

6.5.1  信息安全概述... 145

6.5.2  信息安全防范技术... 147

6.5.3  计算机病毒的诊断与清除.. 152

6.5.4  网络道德与相关法规... 157

习题.. 159

第7章  数据库技术基础....................... 160

7.1  数据库系统概述... 160

7.1.1  数据管理技术的发展... 161

7.1.2  数据库的基本概念... 162

7.1.3  数据模型... 163

7.2  关系型数据库... 164

7.2.1  关系模型的设计... 165

7.2.2  关系运算... 166

7.2.3  关系数据库的完整性约束.. 168

7.3  结构化查询语言SQL. 169

7.3.1  认识SQL. 170

7.3.2  SQL语句... 170

7.3.3  SQL语句的应用... 171

7.4  Access数据库... 174

7.4.1  常见的数据库管理软件.. 174

7.4.2  Access 2016的基本操作... 174

7.4.3  数据库文件中的各个对象.. 177

7.4.4  数据库中表的操作... 179

7.4.5  创建查询对象... 191

习题.. 199

第8章  Python程序设计基础............... 201

8.1  Python概述... 201

8.1.1  Python语言简介... 201

8.1.2  Python语言开发环境配置.. 202

8.1.3  Python程序的编写与运行.. 203

8.1.4  Python程序的编程规范.. 204

8.2  Python基本数据类型... 204

8.2.1  数字类型... 204

8.2.2  字符串类型... 209

8.3  Python程序的控制结构... 214

8.3.1  程序的基本结构... 214

8.3.2  程序的分支结构... 216

8.3.3  程序的循环结构... 217

8.3.4  程序的异常处理... 219

8.4  函数和代码复用... 220

8.4.1  函数的定义... 220

8.4.2  函数的调用... 221

8.4.3  代码复用与函数递归... 221

8.5  Python程序实例解析... 222

8.5.1  实例1：温度转换... 222

8.5.2  实例2：Python蟒蛇绘制.. 224

8.5.3  实例3：天天向上的力量.. 225

习题.. 227

第9章  计算机新技术......................... 228

9.1  云计算... 228

9.1.1  云计算概述... 228

9.1.2  云计算服务类型... 230

9.1.3  国内云计算... 231

9.2  大数据... 233

9.2.1  大数据的定义和特征... 233

9.2.2  大数据的关键技术... 235

9.2.3  大数据的应用... 238

9.3  物联网  240

9.3.1  物联网概述... 240

9.3.2  物联网的体系结构和关键
  技术.. 242

9.3.3  物联网的应用... 246

9.4  人工智能... 247

9.4.1  人工智能概述... 248

9.4.2  人工智能研究的基本内容.. 251

9.4.3  人工智能对人类的影响.. 253

习题.. 255

参考文献............................................... 256

姬朝阳，男，硕士研究生，副教授，河南省许昌市许昌学院信息工程学院计算机科学与技术系主任，专业方向为数据挖掘，主持及参与厅级以上项目10多项，参编教材5部。主持的“大学计算机”课程获河南省一流本科课程、省级精品在线开放课程。

张铃丽，女，硕士研究生，许昌学院信息工程学院讲师，研究方向为计算机应用技术，主要讲授大学计算机、C++语言程序设计及Python语言程序设计等课程。

河南省课程思政样板课程配套教材

河南省线上一流本科课程配套教材