大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書的第一版于2005年正式出版，四年過去了，信息技術(shù)繼續(xù)快速發(fā)展，信息社會的進程突飛猛進，一些新的領(lǐng)域和技術(shù)正在開拓應(yīng)用，人們從來沒有像今天這樣強烈地感受到計算機和信息技術(shù)對個人、社會的深刻影響。為了使教材內(nèi)容能夠跟上信息技術(shù)的進步，作者在原書第一版的基礎(chǔ)上，對全書內(nèi)容進行了大量的改動，力圖反映這些最新的技術(shù)成果。    本教材第二版較之第一版，雖內(nèi)容有較大變化，但整體結(jié)構(gòu)仍以信息技術(shù)為主線而展開，并沿襲了原版所固有的風(fēng)格。通過信息技術(shù)和計算機技術(shù)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，使學(xué)生掌握以計算機技術(shù)為核心的信息技術(shù)基本知識，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和利用計算機分析問題、解決問題的意識與能力，為將來應(yīng)用信息技術(shù)解決自己專業(yè)領(lǐng)域問題打下基礎(chǔ)。    在信息化社會里，個人對于信息的獲取、表示、存儲、傳輸、處理、控制和應(yīng)用越來越成為一種最基本的生存能力，也被社會作為衡量一個人文化素質(zhì)高低的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的目標(biāo)應(yīng)該是著眼于學(xué)生信息能力與信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，大學(xué)計算機教育必將朝著這一目標(biāo)而發(fā)展。為了達(dá)到這個目標(biāo)，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的改革及其教材建設(shè)是實現(xiàn)這個目標(biāo)的重要載體。經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)已從原來的單純講授軟件操作與使用為主，轉(zhuǎn)變到信息技術(shù)的學(xué)習(xí)及信息技能與素養(yǎng)的培養(yǎng)，并發(fā)展成為一門具有特色的大學(xué)信息技術(shù)課程，受到教師與學(xué)生的歡迎。    近兩年，筆者參與了教育部計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會的一些工作，以及本屆教指委起草的《計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》(征求意見稿)的討論?！盎疽蟆?，文件中指出：當(dāng)前，高等學(xué)校的計算機基礎(chǔ)教育發(fā)展變化的主要特點是必須進一步同其他各個學(xué)科專業(yè)交叉與融合，迫切要求提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。從未來發(fā)展的角度看，大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教育將成為以計算機技術(shù)為核心的信息技術(shù)教育，并且不斷強調(diào)面向應(yīng)用和重視實踐的功能。所謂信息素養(yǎng)更多的是指以信息技術(shù)為工具的理解、發(fā)現(xiàn)、評估和利用信息的認(rèn)知能力。這些具有指導(dǎo)性的意見為今后大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育指明了發(fā)展方向，也是作者今后的努力目標(biāo)。

書籍目錄

第二版前言第1章　信息、信息技術(shù)與計算科學(xué)　1.1　探索信息的真諦　　1.1.1　什么是信息　　1.1.2　從信息論到信息科學(xué)　　1.1.3　香農(nóng)對信息的定義　　1.1.4　信息的度量　　1.1.5　數(shù)據(jù)、消息、信號與信息的區(qū)別　1.2　信息科學(xué)　　1.2.1　信息科學(xué)的產(chǎn)生與定義　　1.2.2　信息科學(xué)的研究內(nèi)容與體系　1.3　信息技術(shù)　　1.3.1　信息技術(shù)的發(fā)展與定義　　1.3.2　擴展人類的信息器官功能的信息技術(shù)　　1.3.3　信息技術(shù)的核心技術(shù)　　1.3.4　信息技術(shù)主要支撐技術(shù)一一微電子技術(shù)　1.4　計算與計算科學(xué)　　1.4.1　探索計算之源　　1.4.2　計算模型與圖靈機　　1.4.3　計算思維　　1.4.4　計算機科學(xué)的研究領(lǐng)域　1.5　計算機的信息表示與編碼　　1.5.1　信息在計算機中的表示　　1.5.2　信息的編碼　　1.5.3　數(shù)制的基及其表示　　1.5.4　計算機的邏輯運算與邏輯門電路第2章　信息處理機器：計算機系統(tǒng)　2.1　從歷史走向未來——計算機的發(fā)展史　　2.1.1　現(xiàn)代計算機的“史前”時代（-1946）　　2.1.2　馮·諾依曼型計算機的基本結(jié)構(gòu)　　2.1.3　第一臺現(xiàn)代電子數(shù)字計算機的誕生　　2.1.4　現(xiàn)代計算機發(fā)展的四個階段　　2.1.5　巨型計算機　2.2　微型計算機硬件系統(tǒng)　　2.2.1　微型計算機系統(tǒng)　　2.2.2　微處理器——給你一顆奔騰的“芯”　　2.2.3　計算機總線　　2.2.4　計算機與外部設(shè)備的接口及標(biāo)準(zhǔn)　　2.2.5　主存儲器系統(tǒng)　　2.2.6　外部存儲器　　2.2.7　計算機輸入設(shè)備　　2.2.8　計算機輸出設(shè)備第3章　計算機軟件系統(tǒng)　3.1　軟件的性質(zhì)及發(fā)展史　　3.1.1　對計算機軟件的理解　　3.1.2　軟件的性質(zhì)　　3.1.3　軟件技術(shù)的進化史　　3.1.4　軟件系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)　3.2　操作系統(tǒng)　　3.2.1　操作系統(tǒng)的任務(wù)及功能　　3.2.2　處理機（CPU）管理　　3.2.3　存儲管理　　3.2.4　設(shè)備管理　　3.2.5　文件管理　　3.2.6　操作系統(tǒng)的主要特性　　3.2.7　操作系統(tǒng)的分類　　3.2.8　嵌入式系統(tǒng)與嵌入式軟件　3.3　應(yīng)用軟件第4章　多媒體技術(shù)基礎(chǔ)　4.1　多媒體的概念　　4.1.1　媒體的分類　　4.1.2　多媒體與多媒體技術(shù)　　4.1.3　多媒體計算機系統(tǒng)　4.2　光盤存儲系統(tǒng)　　4.2.1　光盤及其特點　　4.2.2　光盤的標(biāo)準(zhǔn)與類型　　4.2.3　光盤系統(tǒng)記錄與讀取信息的原理　4.3　多媒體音頻信號處理　　4.3.1　音頻信號的形式　　4.3.2　音頻的數(shù)字化過程　　4.3.3　音頻卡　　4.3.4　數(shù)字音頻的文件格式　4.4　多媒體圖像信息處理　　4.4.1　計算機圖像處理的概念　　4.4.2　圖像的數(shù)字化過程　　4.4.3　圖像的壓縮與編碼　　4.4.4　圖像文件格式　4.5　計算機圖形處理技術(shù)簡介　　4.5.1　計算機圖形處理的概述　　4.5.2　計算機圖形處理包括的內(nèi)容　　4.5.3　圖形與圖像處理技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系　　4.5.4　矢量圖和位圖的比較　4.6　多媒體視頻信息處理　　4.6.1　視頻的定義　　4.6.2　視頻的分類　　4.6.3　電視信號制式　　4.6.4　YUV與RGB彩色模型　　4.6.5　視頻的數(shù)字化過程　　4.6.6　視頻卡　　4.6.7　常見的視頻文件格式第5章　數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)　5.1　引言　　5.1.1　數(shù)據(jù)管理技術(shù)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)　　5.1.2　簡單的數(shù)據(jù)庫示例　5.2　關(guān)系模型及關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)　　5.2.1　數(shù)據(jù)模型　　5.2.2　概念模型（信息世界）使用的術(shù)語　　5.2.3　實體間的聯(lián)系及實體一聯(lián)系方法　　5.2.4　關(guān)系模型　　5.2.5　數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)　　5.2.6　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級模式結(jié)構(gòu)　　5.2.7　常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)新發(fā)展　5.3　關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL　　5.3.1　SQL概述　　5.3.2　SQL數(shù)據(jù)定義與索引語句　　5.3.3　SQL查詢語句　　5.3.4　SQL數(shù)據(jù)統(tǒng)計語句　　5.3.5　SQL記錄更新語句　5.4　數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計　　5.4.1　數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述　　5.4.2　E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換　　5.4.3　數(shù)據(jù)庫的實施與維護第6章　軟件設(shè)計基礎(chǔ)　6.1　算法與程序　……第7章　信息的傳輸：通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第8章　信息系統(tǒng)安全

章節(jié)摘錄

　　4.5.3 圖形與圖像處理技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系　　應(yīng)當(dāng)指出，從歷史上來看圖形和圖像有很大不同，不能混為一談。直到目前為止，計算機圖形學(xué)和數(shù)字圖像處理還是作為兩門課程分別講授的?！　∮嬎銠C圖形學(xué)是指將點、線、面、曲面等實體生成物體的模型，然后模型存放在計算機里，并可修改、合并、改變模型和選擇視點來顯示模型的一門學(xué)科。另一個研究重點是如何將數(shù)據(jù)和幾何模型轉(zhuǎn)變成計算機圖像。計算機圖形技術(shù)主要應(yīng)用于CAD、物理實體建模、可視化、虛擬現(xiàn)實，以及計算機動畫、游戲等領(lǐng)域。圖形學(xué)的逆過程是分析和識別輸入的圖像并從中提取二維或三維的數(shù)據(jù)模型（特征）。例如手寫體識別、機器視覺?！　D像處理技術(shù)是采用計算機外部輔助設(shè)備（如掃描儀、視頻采集裝置等）輸入的圖像像素數(shù)據(jù)進行處理、壓縮、傳輸?shù)囊婚T計算機技術(shù)。就存儲方式而言，圖像是指計算機內(nèi)以位圖（Bitmap）形式存在的灰度或彩色信息圖形的幾何屬性，應(yīng)用面非常廣。　　在實際應(yīng)用中，圖形圖像技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。把圖形處理技術(shù)和圖像處理技術(shù)相結(jié)合可以使視覺效果和質(zhì)量更加完善，更加精美。尤其是利用圖形和圖像相結(jié)合的技術(shù)能夠進行立體成像。從技術(shù)發(fā)展的趨勢和應(yīng)用實踐的要求來看，圖形圖像的結(jié)合既有必要性，又有可能性。必要性表現(xiàn)在目前多媒體系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中多利用這兩種技術(shù)進行完美逼真的立體成像?？赡苄员憩F(xiàn)在當(dāng)前圖形和圖像都是以光柵掃描中的像素為基礎(chǔ)，這就便于在同一系統(tǒng)中進行兩種處理。目前的圖形圖像處理技術(shù)常常是模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，但發(fā)展趨勢則是完全采用純數(shù)字技術(shù)。隨著圖形圖像技術(shù)的發(fā)展，兩者之間相互交叉、相互滲透，其界線也越來越模糊?！　D形與圖像的主要區(qū)別如表4.2所示。

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