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1、I计算机应用基础教学 知 识 点- 2 -一、课程介绍进入21世纪以来，计算技术正在经历重大的变化和发展，计算机的应用已经渗透到经济和社会生活的各个方面。计算机基础教育不仅要使学生掌握计算机基础知识、了解计算机及相关技术的最新发展，还要培养学生的实践技能以及用计算机解决问题的思维方式。本课程具有以下特点：理论与实践相结合，从计算机相关技术的基本概念讲起，根据非计算机专业学生学习、工作、生活的需要，将理论和应用技术有机地结合在一起。本课程首先介绍计算机基础知识，主要包括计算机的历史、特点、应用和发展，计算机中的数制与数制转换以及计算机中信息的表示等内容。然后从计算机系统组成角度分别介绍计算机的硬
2、件系统（微机硬件系统）、软件系统（操作系统和常用的应用软件）。操作系统部分主要介绍其发展与分类，现代操作系统的主要功能组成以及操作系统的使用。常用的应用软件以办公软件Microsoft Office为例，侧重从使用角度介绍文字处理软件、电子表格软件和演示文稿软件的主要功能和操作。另外，介绍几种重要的计算机应用技术，包括网络技术、多媒体技术和信息安全技术。二、学习目标（一）课程基本要求本课程的目标是“拓宽知识面掌握基本技能提高应用能力- 3 -培养创新能力”，即：1.拓宽学生的计算机的基础知识面：介绍计算机的基本原理、技术和方法，引入计算机新技术和了解计算机发展趋势；2.掌握计算机基本使用技能：
3、常用操作系统和应用软件的使用；3.提高计算机应用能力：重点是网络技术、多媒体技术和信息安全技术等方面的知识和应用；4.最终目标是培养学生应用计算机解决问题的意识和能力。（二）课程基本内容1.计算机基础知识学习目标：了解计算机的基本知识和基本概念，掌握计算机中数制的转换和信息的编码。2.计算机系统学习目标：掌握计算机硬件系统和软件系统的组成，了解计算机系统的发展趋势。3.操作系统基础学习目标：了解操作系统的发展、常用操作系统，并能熟练掌握Window操作系统的使用。4.常用应用软件学习目标：掌握字处理软件和演示文稿软件的基本功能，包括文档的输入、编辑和排版，表格和图形，动画和超级链接；电子表格软
4、件的基本功能，包括公式和函数，数据图表化，数据管理等。- 4 -5.常用计算机技术学习目标：对于计算机网络技术，了解Internet相关知识， Internet接入技术，Internet基本服务功能等；掌握多媒体技术的相关概念，了解声音、图像、视频、动画等的文件格式及处理；初步掌握常见的信息系统防御与对抗技术、计算机病毒及其防范技术。三、章与知识点划分章 知识点名称 学时1.计算机概述 12.计算机的分类、特点及应用 13.计算机中的数制及转换 1第 1 章 计算机基础知识4.计算机中信息的编码 15.计算机硬件系统 16.计算机软件系统 1第 2 章 计算机系统7.计算机系统的发展趋势 18
5、.操作系统概述 1第 3 章 操作系统9.操作系统的使用 110.文字处理基础知识 111.文档的编辑与排版 112.文档中插入各种对象 1第 4 章 文字处理软件13.表格的制作与处理 114.电子表格基础知识 115.数据分析和处理 1第 5 章 电子表格软件16.数据图表化 117.演示文稿基础知识 118.在幻灯片中添加对象 1第 6 章 演示文稿软件19.幻灯片动画效果设置 120.计算机网络技术基础 1第 7 章 计算机网络应用技术21.Internet 及其服务 122.多媒体技术概述 1第 8 章 多媒体应用技术23.声音的文件格式及处理 1- 5 -章 知识点名称 学时24.
6、图像的文件格式及处理 125 视频和动画的文件格式及处理 126.信息安全概述 1第 9 章 信息安全技术27.信息安全技术 1- 6 -四、知识点内容第 1 章 计算机基础知识知识点 1 计算机概述背景介绍：计算机（computer）是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行数值计算和信息处理的设备。尽管计算机自诞生到现在只有几十年的历史，但计算机及其应用已渗透到人类社会生活的各个领域，对人们传统的工作、学习、生活和思维方式产生了深刻的影响。自学材料：“计算”在人类文明的发展历程中，占有相当重要的意义，人类祖先通过结绳或契刻来记录重大事件，随后又发明了很多计算工具，如“算筹”、“算盘”等
7、。从17世纪开始，人们把机械的动力应用到计算工具上，相继产生一些简单的机械计算工具，如“加法器”，“乘法器”，“差分机”等。 加法器 乘法器 差分机由英国科学家巴贝奇（CBabbage）设计制造的“差分机”能够按照使用者的安排自动完成整个运算过程，它已经蕴含了程序设计、程序控制的思想。但是，这些计算工具主要通过手摇的方式提供动力，并未使用电子元器件，因此将这些机器统称为机械计算机。 随着科学技术的飞速发展，大量的科学计算、数据处理问题亟需快速高效的解决。1919年电子管触发器的发明对于电子计算机的诞生起到了关键作用。1936年，英国数学家、逻辑学家、密码学家图灵（ATuring）发表论文论数字
8、计算在决断难题中的应用，提出图灵机的模型，从理论上证明了制造通用- 7 -计算机的可行性，为电子计算机的研制奠定了理论基础。 1946年美国的电子计算机ENIAC（ElectronicNumerical Integrator and Computer，电子数字积分计算机）的建成是电子计算机发展史上的一个里程碑。与手工计算相比，ENIAC大大提高了计算速度，使之前需要100多名工程师花费一年才能解决的复杂计算问题缩短为两个小时完成，极大地提高了工作效率。 ENIAC ENIAC在计算机发展史上的意义和重要性是毋庸置疑的，但它体积过于庞大，非常耗电，存储容量太小；通过连接硬件线路的方式编制解题程序
9、，但硬件线路的连接十分繁琐，运行时间只有几分钟的程序，准备工作往往需要几小时甚至几天时间。 1945年美籍匈牙利数学家冯诺依曼（John von Neumann）发表了论文First Draft of a Report on the EDVAC，提出了“存储程序”的构想。之后的1946年4月EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，离散变量自动电子计算机）诞生了。该计算机由五个主要部分组成：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入部分和输出部分。EDVAC以二进制作为数据存储方式，将指令和数据都转化成二进制后输入到存储器中，执行完一条
10、指令后自动前进到下一条指令继续执行，在简化计算机结构的同时大大提高了计算速度。该方案中确立的“存储程序”并自动执行的思想成为沿用至今的计算机体系结构标准，称为冯诺依曼体系结构；而采用这种体系结构设计的计算机被称为冯诺依曼计算机。 自从电子计算机诞生以来，计算机不断更新换代，与计算机相关的技术也迅猛发展。以计算机中使用的电子元器件进行划分，计算机的发展经历了如下- 8 -四个阶段。 1.第一代计算机（1946年1957年） 这一时代的计算机主要以电子管为基本电子器件，采用汞延迟线为主存储器，外存储器使用的是穿孔卡片、穿孔纸带等；最初直接使用机器指令进行编程，此后采用了汇编语言进行编程。这一时期的
11、计算机存储容量小、体积大、功耗大、电子管器件发热量大、稳定性差、故障率较高。ENIAC、EDVAC等是当时计算机的典型代表。第一代计算机主要用于科学计算和军事领域。 2.第二代计算机（1958年1964年） 第二代计算机主要采用的基本电子器件是晶体管。晶体管的体积小、成本低、重量轻、功耗低，可靠性与稳定性比电子管高，因此第二代计算机的运算速度大大加快，功能也有所增强。计算机的主存储器使用磁芯存储器，外存储器已采用磁带和磁盘等设备，存储容量比第一代有所提高。此外，外部设备的种类也多样化。与此同时，计算机软件发生了较大变化，汇编语言仍然使用，后来相继出现了COBAL、BASIC、FORTRAN、A
12、LGOL等高级程序设计语言，使程序的编写变得方便、高效；出现了用来管理计算机的监督程序，即现代操作系统的雏形。IBM 7000系列机是第二代计算机的代表，尽管科学计算仍是其主要应用领域，但在数据处理、事务管理等领域中计算机也开始得到应用。 3.第三代计算机（1965年1971年） 主要采用中、小规模集成电路作为元器件，主存仍然以磁芯存储器为主，容量进一步增大，外存主要使用磁盘和磁带，但容量更大。计算机的体积、重量、功耗进一步减小，运算速度和可靠性进一步提高，并向标准化、多样化、通用化和机型系列化等方面发展。操作系统的规模和功能都得到发展，但操作系统的种类比较单一。提出了结构化、模块化的程序设计
13、思想，出现了以Pascal为代表的结构化程序设计语言。IBM 360系列机是最早采用集成电路制成的影响最大的通用计算机。计算机仍在科学计算领域应用，在自动控制、事务管理等方面也开始发挥其强大的功能。 4.第四代计算机（1972年至今） 第四代计算机以大规模和超大规模集成电路为主要元器件，半导体存储器取代了磁芯存储器，磁盘存取速度和容量大幅度提升，引入了光盘，外部设备- 9 -的种类、质量和性能都向高性能方向发展。各种操作系统竞相问世，功能进一步增强，人机交互界面不断得到改善，用户使用计算机变得更加容易。20世纪90年代以来，以C+、Java等为代表的面向对象的程序设计语言得到广泛应用。IBM
14、4300系列、3080系列、3090系列和9000系列是这一时期计算机的代表产品。微机也在这一时期出现。世界上首粒微处理器是Intel公司于1971年生产的4004微处理器。1981年，美国IBM公司将Intel的8088芯片用于其研制的IBM-PC机中，从而开创了全新的微机时代。从此，个人计算机（Personal Computer，PC）的概念开始在全世界范围内发展起来。从目前发展趋势看，基于大规模集成电路的计算机还不会退出历史舞台，计算机不断向微型化、低功耗、智能化、系统化、专业化发展的方向更新换代。但一些新的计算机也在研究中，如超导计算机、纳米计算机、光计算机、DNA计算机和量子计算机等
15、。这些计算机在未来可能突破传统的冯诺依曼机器的概念，实现高度的并行处理，计算的效率、精度以及处理能力可能会进一步提高。小结：（100字左右）习题：（10小题）主题讨论：（2 个）- 10 - 11 -知识点2 计算机的特点、分类及应用背景介绍：计算机除了可以帮助人们处理日常办公等相关事务外，更是一种人类智力活动的辅助工具，它能高效地进行复杂计算、处理复杂数据。随着技术的推陈出新，计算机的种类也越来越多，可以从不同角度对计算机进行分类。计算机的应用已渗透到社会各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的进步。自学材料：1. 计算机的特点 （1）运算速度快 提高数值计算的速度是激励
16、人类发明计算机的主要因素。通常用每秒钟能执行的指令数目或浮点运算数目来衡量计算机的运算速度（计算机中的浮点运算是指对实数的运算）。常用的衡量计算机运算速度的单位有MIPS（Million Instructions Per Second，每秒百万条指令），MFLOPS （Million Floating Point Operations Per Second，每秒百万次浮点运算），TFLOPS （Tera Floating Point Operations Per Second，每秒万亿次浮点运算）和PFLOPS（Peta Floating Point Operations Per Second，每秒千万亿次浮点运算）等。 根据对全球已知最强大计算机系统做出排名与详细介绍的Top500 项目最近的统计，截止2014年12月，世界排名第一的超级计算机是我国国防科技大学于2013年在国家超级计算中
