信息技术基础与应用教学内容.docx
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信息技术基础与应用教学内容
信息技术基础与应用
第1章
信息:
对客观事物存在形式及运动状态的描述。
数据是信息的载体,信息可被储存和使用。
特点:
不灭性、可廉价复制,广泛传播、时效性
第二章
2.1
计算机:
是一种在储存的指令集控制下,接受输入、处理数据、储存数据并产生输出的多用途设备。
算筹是一种计算工具
2.2帕斯卡发明机械计算机-------人类有史以来第一台计算机
●计算机之父,计算机理论奠基人—图灵,贡献
建立图灵机理论模型
提出定义机器智能的图灵测试
●计算机体系结构的奠基人-----冯诺依曼
●1946年,第一台电子数字计算机----“埃尼阿克”
●计算机的发展:
第一代电子管计算机;第二代晶体管计算机
●计算机特点:
1运算速度快,2计算精度高3具有超强记忆和逻辑判断能力4实现自动控制并且具备人机交互功能5可靠性高6跨地域信息资源共享
●2.3计算机分类
按规模----1巨型机2大型机3中型机4小型机5微型机6单片机
按处理对象----1电子数字计算机2电子模拟计算机3数模混合计算机
按用途—1通用计算机2专用计算机
第三代集成电路计算机;第四代大规模、超大规模集成电路计算机
●2.4计算机辅助系统
(1)计算机辅助设计CDA
(2)计算机辅助制造CAM
(3)计算机辅助教学CAI
●2.5计算机未来趋势;以超大规模集成电路为基础,向巨型化
(速度高,容量大,功能强)、微型化(体积小,重量轻)、网络化、智能化发展
2.6
进位计数制:
把数划分为不同的位数,逐位累加,加到一定数量之后,再从零开始,同时向高位进位。
三要素:
数码、进位基数、位权
基数
记数符号
十进制
10
0~9
二进制
2
0、1
八进制
8
0~7
十六进制
16
0~9A~ F
2.7计算机二进制的原因:
可行性、可靠性、简易性、逻辑性
逻辑运算:
与或非
2.8
●数据的常用单位:
位(b)、最小的数据单位
字节(B)、8位为一个字节,一个字节由8个二进制数位组成。
字节是计算机用来表示储存空间大小的基本容量单位
1B=8b1KB=1024BTBGBMBKB
字(word)每个字中二进制位数的长度,称为字长,常见的有8位16位32位64位。
字是单位,字长是指标
●2.9数据编码-
BCD码
ASCII编码a=97A=65
汉字编码
汉字的输入码音码:
全拼码、简拼码、双拼码形码:
五笔音形结合的编码:
自然码
汉字的机内码:
是供计算机系统内部进行储存、加工处理、传输统一使用的代码
汉字字形码,用于汉字的显示和打印
第三章计算机硬件
3.1计算机系统的基本组成
3.2冯诺依曼计算机的基本设计思想:
存储程序
●基本特点
1计算机5个基本部分:
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
2采用二进制代码表示数据和指令
3采用存储程序方式
●计算机硬件基本结构1运算器2控制器3存储器4输出设备5输入设备
●存储器分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。
外存用于长期存放程序和数据,它的特点是存取速度相对于内存要慢,但存储容量大。
CPU只能对内存进行读写操作,所以外存中的程序和数据要处理时,必须限调入内存
输入设备:
键盘、鼠标器、扫描仪、卡片机;输出设备:
显示器、打印机、绘图仪
计算机的总线和接口总线:
是一组连接各个部件的公共通信线,即系统各部件之间传送信息的公共通道。
可分为数据总线(双向)、地址总线(单向)、控制总线(每根是单的,整体是双的)
总线的性质指标:
1带宽2位宽3工作频率(兆赫MHz).带宽取决于位宽和工作频率
接口:
外部设备与计算机连接的端口
●3.3计算机主要性能指标
字长,字长越长,运算精度越高,处理速度越快
主频,主频越高,速度越快
储存器容量,越大,计算机处理能力越强
运算速度(主频、运算速度、存取速度)
系统可靠性
3.4计算机系统配置及主要硬件
3.41CPU设计制造的主要厂商是intelAMD
3.42主板。
其上布满电子元件、插槽、接口。
计算机通过主板将CPU和各种设备连接起来。
系统BIOS
3.43内存条:
连接CPU和其他设备的通道,起缓冲和数据交换作用。
只用于暂时存放程序和数据。
内存以吉节为单位。
采用半导体存储器构成,分为只读存储器和随机存储器(关机或停电,数据丢失)----DDR
3.44外部存储器,常用的有硬盘、光盘、移动硬盘、移动存储器
硬盘的技术指标:
1硬盘容量2硬盘转速3高速缓存4平均寻道时间—越短越好
光盘存储器由光盘片和光盘驱动器构成
3.45显示系统包括显卡和显示器
显示器分为阴极射线管CRT和液晶LCD
显示器的主要性能参数1电距和分辨率(构成图像的色素和)2刷新率
针对LCD的性能指标1亮度2可视角度3响应时间4点缺陷(亮点、暗点、坏点)
CRT与LCD优缺点比较:
C不出现拖尾现象,亮度、对比度强,但耗能和辐射大
鼠标分为光电式和机械式
4.38打印机
种类:
点阵打印机、喷墨打印机、激光打印机
打印机的技术指标:
1打印速度cps2打印分辨率dpi3最大打印尺寸
调制:
将二进制数字信号变为模拟信号
第四章计算机软件
软件是计算机程序、方法、规则、相关的文档以及在计算机上运行它时所必须的数据
4.12软件的分类操作系统(windowsunixlinux)
系统软件语言处理程序(C语言)
数据库管理系统(FoxpProoracleaccess)
网络软件
●软件系统
Office套件
工具软件
应用软件用户程序
系统软件是指管理、控制和维护计算机系统资源的程序集合,这些资源包括硬件资源和软件资
应用软件是由计算机生产厂家或软件公司为支持某一领域、解决某个实际问题而专门研制的应用程序
4.2操作系统
系统软件是最基本的软件,操作系统是最重要的系统软件
●操作系统的分类(选择)
1)按管理用户的数量—单用户操作系统和多用户操作系统
2)按对任务的响应方式—实时操作系统和分时操作系统
3)按同时管理作业数量—单道作业系统和多道作业批处理系统
4)按使用环境—个人操作系统、网络操作系统、分布式操作系统
传统分为五类:
批处理系统、实时操作系统、分时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统
●操作系统的功能
1CPU的控制与管理
2内存的分配与管理
3外部设备的控制与管理
4文件的控制与管理
5作业的控制与管理
4.3程序设计基础
程序是计算机为解决某个问题或完成某项任务的一组指令序列。
由说明部分和程序体组成
程序=算法+数据结构
4.32程序设计方法
●程序设计技术包括结构化程序设计(三类:
顺序结构、选择结构、循环结构)和面向对象程序设计(三方面:
自顶向下设计、程序流程图、伪代码)
对象是现实世界中的客观事物类>对象
面向对象的基本特征:
抽象性、封装性、继承性、多态性
●4.33程序设计语言
1机器语言:
是由0和1二进制代码组成,能被计算机直接理解和执行的指令集合。
指令包含操作码和操作数
2汇编语言
3高级语言
●
程序设计语言的处理
4.4算法与数据结构
4.4.1算法:
在程序中对数据实施的操作
算法特性:
有穷性、确定性、有效性、有输入、有输出
算法的评价:
正确性、算法的时间特性、时间空间特性
4.4.3数据结构:
相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的组合
分类:
集合数据、线性结构、树状结构、网状结构
数据的存储结构分为线性结构和非线性结构
线性存储结构:
顺序、链接、索引、散列
非线性存储结构;树形和图形存储结构
4.4.4常见数据结构
1线性表:
采用线性存储结构,存储方式有顺序存放和链式存放
2栈和列队
(1)栈:
对线性表的插入和删除仅在表的末端进行。
这个末端位置称为栈顶,起始位置称为栈底。
操作按“后进先出”
(2)对列:
只允许从终端插入数据元素—队尾,从始端删除元素—对头。
操作“先进先出”
3串:
由0个或多个字符组成的有限序列。
串中任意个连续字符组成的子序列称为该串的字串。
4数组一旦被定义,它的维数(如一维、二维)和维界(元素个数)就不改变
5树和二叉树,采用链表的存储方式
树—非线性结构有且仅有一个特定的称为根的结点
二叉树的特点是每个结点至多只有两棵子树(即二叉树中不存在度大于2的结点),子树有左右之分,其次序不能颠倒
6图:
采用链表方式
4.5软件设计方法
软件工程:
是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科1把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件、运行和维护过程
软件工程本质特性:
(1)软件工程关注大型程序的构造
(2)软件工程的中心课题是控制复杂性
(3)软件经常变化
(4)软件开发的效率非常重要
(5)和谐的合作是开发软件的关键
(6)软件必须有效地支持它的用户
(7)在软件工程领域中是由具有一种文化背景的人替另一种文化背景的人创造产品
软件工程基本原理:
(1)用分阶段的生命周期计划严格管理
(2)坚持进行阶段审评
3实施严格的产品控制
4采用现代程序设计技术
5结果能清楚地审查
6开发小组的人员应少而精
7承认不断改进软件工程实践的必要性
4.5.2软件开发过程:
计划、分析、设计、编码、测试、维护
软件开发方法:
结构化方法、面向对象方法、专家系统方法
4.5.3软件生存周期
每个阶段的基本任务1问题定义2可行性分析3需求分析4总体设计5详细设计6编码和单元测试7综合测试8软件维护
4.5.4软件开发工具
1数据流图DFD
2实体联系图ERD
3面向对象开发工具
4CASE工具
第五章
5.1数据库DB:
长期存储在计算机内有组织、可共享、大量数据的的集合
5.2数据管理技术的发展阶段:
人工管理阶段、1数据不保存2应用程序管理数据3数据不共享4数据不具有独立性
文件系统阶段、1数据可以长期保存2由文件系统管理数据3数据共享性差,冗余大4数据独立性差
数据库系统阶段1数据结构化2数据共享性高、冗余度低3数据独立性高4数据控制功能
5.3数据模型
分类:
概念数据模型----面向数据库用户的实现世界的模型、逻辑数据模型-----用户从数据库看到的模型、物理数据模型--------面向计算机物理表示的模型
数据模型
1层次模型—树结构
2网状模型---图结构
3关系模型---二维表
5.4数据库系统的组成---数据库、硬件、软件、人员
●关系数据库特点:
1关系中每个属性必须是不可分割的数据单元,表中不能包含表
2字段值应是同类型的数据,并取自同一个域
3一个关系中记录的次序可任意
5.6关系数据库基本运算:
选择、设计、连接---横向操作
第六章多媒体技术
多媒体:
计算机交互综合处理多媒体信息。
文本、图形、图像、声音,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个系统并且具有交互性。
●多媒体技术的特性:
信息载体的多样性,集成性,交互性,实时性和协同性
●多媒体元素的类型:
1文本文本编辑软件、多媒体编著软件、扫描仪的文字识别软件编辑。
常见文本文件格式TXT、RTF、DOC、WPS、DOCX、XLS
2图像 图像处理软件 PS、Photoshop、CoreDRAW常见格式BMP、GIF、TIF、PNG
3动画软件flash、Maya、GIFAnimator格式MOV、GIF、SWF
4音频软件CoolEdit格式WAV、MIDI、MP3、MMA、RA
5视频影像 软件WindowsMovieMaker会声会影格式AVI、MOV、MPG、RM、WMV、DAT
多媒体数字信息图像压缩标准分为静态JPEG和动态MPEG
数字图像技术就是对图像进行计算机处理
6.2多媒体计算机系统
多媒体计算机系统由主机、多媒体外部设备接口卡和多媒体外部设备构成。
按功能分为系统软件(核心)和应用软件
多媒体系统的结构层次:
多媒体应用程序
工具软件(如Authoware)
操作系统
核心软件
硬件设备驱动程序
硬件设备
6.3多媒体压缩技术
数据压缩就是将字符串的一种表示方式转换为另一种表示方式,新的表示方式包含相同信息量,但是长度比原来的短
数据为何能被压缩?
1冗余度 冗余,度压缩是一个可逆过程,也叫无失真压缩或保持型编码2数据中间存在相关性,图片的压缩叫不可逆压缩、有失真压缩、摘压缩
数据压缩分类:
静态数据压缩 动态数据压缩
6.3.2图像、视频、音频压缩技术
(1)MJPEG动态视频压缩 缺点压缩率低 占用宽带大
(2)H.263运动视频压缩压缩率高画质差
(3)MPEG-1VCD标准
6.3.3多媒体压缩工具
1压缩文件格式1ZIP格式2RAR格式
2压缩工具1WinZip2WinRAR
文字处理:
记事本、写字板。
WPS、Word
流媒体—指在Internet中使用流式传输技术的连续时基媒体
第七章数据通信与计算机网络
7.1数据是按一定规则记录信息的物理符号。
信息的接受本质上是数据的接受。
数据是信息的载体
数据通信是通信技术和计算机技术结合而产生的一种新的通信方式,可分为有线通信和无线通信
通信系统由信源(发端设备)、信宿(收端设备)、信道(传输媒介)构成,也称为通信三要素
信源分为模拟信源和数字信源
信道是一种物理介质,是信号传输的载体
噪声可分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声
信道容量是信道的一个参数,反映了所能传输的最大信息量,其大小与信源无关
●传输介质分为有线介质(双绞线、同轴电缆、光缆)无线介质(微波、卫星、红外线),卫星通信系统由卫星和地球站组成
●1计算机网络系统:
凡是用通信设备和通信介质按不同的拓扑结构将地理位置不同的、功能独立的多个计算机连接起来,以功能完善的网络软件实现网络硬件、软件资源共享和数据通信的系统
●2计算机网络的功能
数据交换和通信
资源共享
实现分布式信息处理
提高系统的可靠性和可用性
提高性能价格比
●3计算机网络的性能指标:
速率
宽带
吞吐量
延迟
利用率
●4计算机网络分类
按网络拓扑结构—环状网、星状网、总线网、树状网
按通信介质—双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线卫星网
按信号频带占用方式—基带网、宽带网
按网络规模和覆盖范围—局域网、城域网、广域网
局域网LAN典型代表以太网、令牌网、令牌总线网,采用的标准以太标准制定了IEEEE802.3标准
城域网MAN
广域网WAN
●5网路硬件设备:
(1)网络服务器
(2网络工作站
(3网络接口卡—是计算机与传输介质进行数据交换的中间部件
(4调制解调器-调制:
将数字信号转化模拟信号
(5中继器—工作在物理层,作用是将传输信号接收后放大整形再发送
(6网桥—是连接两个局域网的一种存储设备
(7网关—高层协议转换作用
6网络软件1网络操作系统NOS目前有Netware、Windows2000Server、Linux、Unix
2网络通信软件和协议软件3网络应用软件
7计算机网络应用1执行远程程序2访问远程数据库3传递电子邮件4电子数据交换5联机会议
第八章局域网
1局域网:
是在一个局部地理范围内,将计算机及外部设备等相互连接而组成的计算机网络。
局域网有结构简单、成本低、速度快可靠性高的优点
2局域网的基本组成1)工作站2)服务器3)网络适配器,也称网卡4)传输介质5)网络软件
3局域网的通信协议:
为了协调不同类型的计算机一起工作,程序员用标准协议编写他们的程序。
协议是为了计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合
●4OSI/RM参考模型:
应用层—如电子邮件、文件传输
表示层—对数据进行加密、解密、压缩、恢复
会话层
传输层
网络层—属于广域网中的通信协议
、数据链路层—属于局域网协议
物理层
TCP是因特网运输层协议,能够保证可靠地端到端的通信
IP是因特网网络层、协议
●TCP/IP协议功能
OSI参考模型
TCP协议
应用层
应用层
表示层
会话层
传输层
传输层
路由器
网络层
网络层
网卡
数据链路层
集线器
物理层
网络接口层
●局域网的硬件系统:
集线器、交换机、路由器、网卡、服务器、网络打印机
1集线器Hub的主要功能是对接收的信号进行调整并放大,便于扩大网络覆盖范围
2交换机在局域网中使用共享工作模式,这是与集线器最大的不同。
集线器就是一种共享设备,不能识别数据包的目的地址
3路由器是连接局域网与广域网的设备
动漫书籍□化妆品□其他□4网卡是计算机与网络的连接口
图1-3大学生偏爱的手工艺品种类分布局域网的软件系统
虽然调查显示我们的创意计划有很大的发展空间,但是各种如“漂亮女生”和“碧芝”等连锁饰品店在不久的将来将对我们的创意小屋会产生很大的威胁。
服务器操作系统1UNIX操作系统—多用户、多任务,支持多种处理器2Linux操作系统
beadorks公司成功地创造了这样一种气氛:
商店和顾客不再是单纯的买卖关系,营业员只是起着参谋的作用,顾客成为商品或者说是作品的作参与者,营业员和顾客互相交流切磋,成为一个共同的创作体3Netware操作系统4WindowsNT/2000操作系统5WindowsSever2003操作系统
客户端操作系统WindowsXP、MacOSX
应用软件系统1OA办公自动化2视频会议系统3Erp软件系统(企业资源计划)
安全软件系统
1防火墙是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障由服务器访问规则、验证工具、包过滤和应用网关组成
2入侵检测系统
3漏洞扫描系统
●
●8.4IP地址:
由一个32位二进制数表示,每8位一组,用圆点隔开。
由两部分组成网络ID和主机ID。
还分为两类静态地址与动态地址
合计50100%第九章
(3)个性体现Internet是计算机交互网络的简称,又称网间网。
可通过TCP/IP进行通信
●
●3、竞争对手分析域名解析是把域名指向网站空间IP,让人们通过注册的域名可以方便地访问到网站得一种服务域名采取分层次方法命名,每一层有一个子域名,子域名之间用点号隔开,从右到左分别为最高层域名(顶级域名)、机构名、网络名、主机名
顶级域名代码
可见“体验化消费”广受大学生的欢迎、喜欢,这是我们创业项目是否成功的关键,必须引起足够的注意。
域名代码
朋友推荐□宣传广告□逛街时发现的□上网□意义
域名代码
意义
com
商业组织
art
突出文化活动
edu
教育机构
firm
公司、企业
gov
政府部门
info
提供信息服务单位
mil
军事部门
nom
代表个人
org
非营利组织
rec
突出消遣娱乐活动单位
net
网络机构
store
销售公司或企业
int
国际组织
web
突出WWW活动单位
9.1.4虚拟专用网VPN指的是在公用网络上建立专用网络的技术
VPN主要采用4项技术保证数据安全,隧道技术(最重要)、加解密技术、密钥管理技术、使用者与设备身份认证技术
9.2.2文件传输FTP
●发送邮件服务器采用简单邮件传输协议SMTP将用户编写的邮件转交到收件人手中
E-mail地址格式“用户账户”@“主机地址”
移动互联网的特点
(1)技术开放性
(2)业务融合化(3)终端的集成性和智能化
(4)网络异构化(5)较高的便携性(6)较强的隐私性(7)终端与网络的局限性
物联网IoT射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征
第10章
计算机系统安全----为数据处理系统建立和采取的技术的和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭破坏、更改泄露
包括实体安全、运行安全、信息安全、网络安全
对信息的威胁和攻击:
一种是信息的泄露、二是信息的破坏
●信息安全又称数据安全,信息安全技术必须保证信息在网络传输过程中的保密性、完整性、可用性、不可否认性
CC是目前最全面的信息技术安全评估标准
数据加密是指对数据进行一组可逆的数据变换。
加密前叫明文,加密后叫密文
最有代表性德对称加密算法是数据加密标准(DES)
公开密钥体制中最著名的是RSA体制
●防火墙分为包过滤防火墙和应用代理防火墙
包过滤防火墙:
数据包过滤是指在网络层对数、包进行分析、筛选和过滤
●10.6计算机病毒:
指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或程序代码。
●计算机病毒特征:
1)传染性
2)隐蔽性
3)潜伏性
4)破坏性
5)不可预见性
●计算机病毒传播途径:
(1)通过移动存储设备进行传播
(2)通过电子邮件进行传播
(3)利用系统漏洞进行传播
(4)通过MSN、QQ等即时通信软件
(5)通过网页传播
(6)下载传播
●计算机病毒分类:
1)按病毒寄生方式—引导型病毒;
2)文件型病毒:
感染扩展名.com、.exe、.bat的文件
3)混合型病毒
按计算机病毒破坏情况—1良性计算机病毒
2恶性计算机病毒
按传播媒介—1单机病毒—从移动存储设备传入硬盘2网络病毒-传播媒介是网络通道
●计算机犯罪:
指行为人以计算机作为工具或以计算机资产作为攻击对象,实施的危害社会的行为。
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