计算机公共基础概论

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 概论,计算机技术为核心的信息技术已经成为人类社会的重要组成部分。,内容：,1、计算机为核心的现代信息技术；,2、信息技术的应用；,3、信息社会和我们应掌握的基本信息技术,1.1 现代信息技术,现代信息技术包括,计算机技术,、,多媒体技术,、,现代通信技术,和,计算机网络技术,核心地位计算机技术,一、计算机技术,随着时间纵向发展来看，根据采用的电子器件不同分4代：,第一代,（19461955）电子管计算机,第二代（19551964）晶体管计算机,第三代（19641970）集成电路计算机,第四代（1971今）大规模集成电路计算机,电子管计算机,晶体管计算机,集成电路计算机,大规模集成电路计算机,一、计算机技术,从横向发展来看，计算机可以分4类：,第一代,电子管计算机是大型机,第二代晶体管计算机是大型和中型机,第三代集成电路计算机是大、中、小型机,第四代大规模集成电路计算机除了大、中、,小型机外，还发展了巨型机和微型机，还有工,业用单片机,微型计算机是我们最常见和使用最多的计算机。,组成部分：硬件和软件,硬件组成计算机的物理部分,软件计算机中的程序、数据、有关 文档资料。一般分为系统软件和应用软件,二、多媒体技术,多媒体信息处理技术：是指能够同时采集、处理、编辑、存储和播放两种以上不同类型信息媒体的技术。常见信息媒体类型包括：文本、图形、图像、动画、音频、视频等。,多媒体技术涉及的内容,多媒体技术是使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体文本、图形、图像、视频和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个交互式系统。,1）多媒体数据压缩，图像处理：它包括HCI与交互介面设计、多模态转换、压缩与编码和虚拟现实等。,2）音频信息处理：它包括音乐合成、特定人与非特定人的语音识别、文字语音的相互转换等。,3）多媒体数据库和基于内容检索：它包括多媒体数据库和基于多媒体数据库的检索等。,4）多媒体著作工具：它包括多媒体同步、超媒体和超文本等。,5）多媒体通信与分布式多媒体：它包括CSCW、会议系统、VOD和系统设计等。,6）多媒体应用：CAI与远程教学、GIS与数字地球、多媒体远程监控等。,三、现代通信技术,所谓通信，最简单的理解，也是最基本的理解，就是人与人沟通的方法。无论是现在的电话，还是网络，解决的最基本的问题，实际还是人与人的沟通。现代通信技术，就是随着科技的不断发展，如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式，让人与人的沟通变得更为便捷，有效。这是一门系统的学科，目前炙手可热的3G就是其中的重要课题。,纵观通信的发展分为以下三个阶段：,第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段，通信方式简单，内容单一。,第二阶段是电气通信阶段。1837年，莫尔斯发明电报机，并设计莫尔斯电报码。1876年，贝尔发明电话机。这样，利用电磁波不仅可以传输文字，还可以传输语音，由此大大加快了通信的发展进程。1895年，马可尼发明无线电设备，从而开创了无线电通信发展的道路。,第三阶段是电子信息通信阶段。从总体看，通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。通信系统是指点对点通所需的全部设施，而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。,通信系统模型,通信系统的分类,按信息的物理特性分为：电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等,按传输信号的特性分为：模拟通信系统、数字通信系统,按传输媒介和手段的不同分为：电缆通信、微波中继通信、光纤通信、卫星通信和移动通信,四、计算机网络技术,计算机网络技术是,通信技术,与,计算机技术,相结合的产物。计算机网络是按照,网络协议,，将地球上分散的、独立的计算机相互连接的集合。连接介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。计算机网络具有共享硬件、软件和数据资源的功能，具有对共享数据资源集中处理及管理和维护的能力。,计算机网络可按网络拓扑结构、网络涉辖范围和互联距离、网络数据传输和网络系统的拥有者、不同的服务对象等不同标准进行种类划分。一般按网络范围划分为：,（1）局域网（LAN）；,（2）城域网（MAN）；,（3）广域网（WAN）。,因特网,（,Internet）,是一组全球信息资源的总汇。有种粗略的说法，认为,INTERNET,是由于许多小的网络（子网）互联而成的一个逻辑网，每个子网中连接着若干台计算机（主机）。,Internet,以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器和公共互联网而成，它是一个信息资源和资源共享的集合。,计算机网络,只是传播信息的载体，而,INTERNET,的优越性和实用性则在于本身。,因特网的特点,Internet之所以获得如此迅猛的发展，主要归功于如下的特点：,(1)它是一个全球计算机互联网络。,(2)它是一个巨大的信息资料。, (3)最重要的是Internet是一个大家庭，有几,千万人参与，共同享用着人类自己创造的财富,( 即资源)。,1.2 现代信息技术的应用,现代信息技术的应用就是,计算机,、,通信,、,网络,、,多媒体技术,的综合应用,现代信息技术正以其它技术从未有过的速度向前发展，并以其它任何一种技术从未有过的深度和广度介入到社会的方方面面。,一、科学计算,科学计算即是数值计算，科学计算是指应用计算机处理科学研究和工程技术中所遇到的数学计算。,在现代科学和工程技术中，经常会遇到大量复杂的数学计算问题，这些问题用一般的计算工具来解决非常困难，而用计算机来处理却非常容易。,二、计算机文化,世界正在经历由a到b的转变，即原子(atom) 时代向比特(bit)时代的变革，计算机科学与技术的进步在其中无疑起着关键性的作用。经过50多年的量变，计算机技术的应用领域几乎无所不在，成为人们工作、生活、学习不可或缺的重要组成部分，并由此形成了独特的计算机文化。,所谓计算机文化，就是人类社会的生存方式因使用计算机而发生根本性变化而产生的一种崭新文化形态,计算机文化体现为：,1）计算机理论及其技术对自然科学、社会科学的广泛渗透表现的丰富文化内涵；,2）计算机的软、硬件设备，作为人类所创造的物质设备丰富了人类文化的物质设备品种；,3）计算机应用介入人类社会的方方面面，从而创造和形成的科学思想、科学方法、科学精神、价值标准等成为一种崭新的文化观念。,三、计算机辅助教育,1、计算机辅助教学,2、多媒体多功能教室,3、现代远程教学系统,4、虚拟图书馆系统,5、校园网,计算机辅助教学,简称CAI。是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。,多媒体多功能教室,多媒体多功能教室由多媒体计算机、液晶投影机、数字视频展示台、中央控制系统、投影屏幕、音响设备等多种现代教学设备组成。,(1)数字视频展示台，是整个多媒体演示教室中最重要的也是最昂贵的设备，它连接着计算机系统、所有视频输出系统及数字视频展示台，把视频、数字信号输出显现在大屏幕上。,(2)多媒体液晶投影机，可以进行实物、照片、图书资料的投影，是一种非常实用的设备。,(3)多媒体计算机，是演示系统的核心，教学软件都要由它运行，而且在很大程度上决定演示效果的好坏。,(4)中央控制系统，中央控制系统用系统集成的方法，把整个多媒体演示教室的设备操作集成在一个平台上，所有设备的操作均可在这个平台上完成。,现代远程教学系统,远程教学有多种不同的形式，函授教学、电视教学、广播教学都属于远程教学的范畴，这些教学方式有很多优点，比如能充分的利用教育资源让更多的人受教育；但是他在教学中也存在很大的局限性，尤其是缺乏教学互动，这一致命的弱点使远程教学受限于特定的专业和场合。现在我们在这里所说的远程教学是利用通信、网络、多媒体、计算机设备和技术，克服传统远程教学的局限性而形成的新型远程教学模式。现代化远程教学需要完备的教学系统支持，该系统有三个环节或控制环境，主播室是教师的教学环境，用于采集教学信息；远程教室是学生学习的环境，接收教学信息、反馈学生信息；两者信息受控于计算机网络。,虚拟图书馆系统,虚拟图书馆是一种网络信息利用工具。它针对某一学科或领域的研究者的需要，将互联网上与之有关的各种资源线索，包括与该学科或领域有关的研究机构、实验室、电子书籍、学术期刊、会议论坛、专家学者等的URL，进行系统地收集、核实并加以组织，以网站、网页或数据库形式提供给用户浏览或者检索。,虚拟图书馆是指通过计算机信息网络技术实现的具有传统图书馆的基本功能的网络实体，可以实现跨地域跨时空的信息采集和管理。,校园网,校园网是在学校范围内，在一定的教育思想和理论指导下，为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络。,校园网的设计目标是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内联网，对外通过路由设备接入广域网。,四、办公自动化,办公自动化（Office Automation,简称OA）是将现代化办公和计算机网络功能 结合起来的一种新型的办公方式，是当前新技术革命中一个非常活跃和具有很强生命力的技术应用领域，是信息化社会的产物。,五、电子政务,运用计算机、网络和通信等现代信息技术手段，实现政府组织结构和工作流程的优化重组，超越时间、空间和部门分隔的限制，建成一个精简、高效、廉洁、公平的政府运作模式，以便全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理与服务。,六、网络经济,一种建立在计算机网络(特别是Internet) 基础之上,以现代信息技术为核心的新的经济形态。,一种在传统经济基础上产生的、经过以计算机为核心的现代信息技术提升的高级经济发展形态。,七、金融电子化,是计算机技术和通信技术在银行及其它金融机构的业务处理和管理领域的应用,如自动存取款机(ATM)，商业网点电子资金自动转账(EFT-POS)，电话银行，家庭银行以及最新出现的网上银行，以信用卡为代表的各种金融卡的广泛使用与普及,八、电子商务,通常是指是在全球各地广泛的商业贸易活动中，在因特网开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。,九、企业信息化,通过对信息技术的应用，开发和使用企业的信息资源，提高管理水平、开发能力、经营水平的过程,企业信息化，就是企业利用现代信息技术，通过信息资源的深入开发和广泛利用，不断提高生产、经营、管理、决策的效率和水平，进而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。,十、远程医疗,使用远程通信技术、全息影像技术、新电子技术和计算机多媒体技术发挥大型医学中心医疗技术和设备优势对医疗卫生条件较差的及特俗环境提供远距离医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程教育、远程医疗信息服务等所有医学活动。从狭义上讲：是指远程医疗，包括远程影像学、远程诊断及会诊、远程护理等医疗活动。国外这一领域的发展已有近40年的历史，在我国起步较晚。,十一、电子家庭,电子家庭是指网络上的家庭或家庭联网。,十二、数字地球,数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。,1.3 学好信息技术基础,新时代学生，学会使用计算机，学好信息基础，学会获取基本的信息资源的能力，既是提高国民素质、增强综合国力的需要，又是自身发展的必要。,学生应具备计算机操作层面的素养,1）信息表达：利用计算机以文档、演示文稿等方式表达信息,2）信息处理：利用计算机建立、编辑、处理报表数据，使用图形软件对图片进行处理,3）信息获取：利用网络和因特网系统资源搜索、浏览、检索信息，下载文件，收发传真和E-mail,4）信息交流：利用网络和因特网系统进行沟通与交流,5）信息安全：利用常用的工具软件检查和清除常见的计算机病毒,