新编大学计算机

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内容简介

本书依据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》，结

合计算机最新技术以及高等学校计算机基础课程改革的最新动向编写而成。全书分为3篇，共11章，内容包括

计算机概述、操作系统、计算与计算思维、文字处理和排版技术、电子表格处理、演示文稿制作、多媒体技术

与应用、软件技术基础、计算机网络、计算机新技术和信息安全等。

本书将抽象的计算思维融入具体的计算机知识中，重点培养学生运用计算机科学的基础概念进行问题求解、

利用计算思维解决具有一定难度的实际问题的能力。

本书适合作为普通高等院校非计算机专业的计算机基础课程教材，也可作为计算机技术培训教材和自学参

考书。

图书在版编目（CIP）数据

新编大学计算机/白鑫，甘勇，白朋飞主编．—北京：

中国铁道出版社有限公司，2022.1

普通高等院校“十四五”计算机基础系列教材

ISBN978-7-113-28809-9

Ⅰ.①新…Ⅱ.①白…②甘…③白…Ⅲ.①电子

计算机-高等学校-教材Ⅳ.①TP3

中国版本图书馆CIP数据核字（2022）第003994号

书名：新编大学计算机

作者：白 鑫 甘 勇 白朋飞

策划：韩从付编辑部电话：（010）63549508

责任编辑：陆慧萍 彭立辉

封面设计：尚明龙

封面制作：刘颖

责任校对：焦桂荣

责任印制：樊启鹏

出版发行：中国铁道出版社有限公司（100054，北京市西城区右安门西街8号）

网址：http：///51eds/

印刷：三河市国英印务有限公司

版次：2022年1月第1版2022年1月第1次印刷

开本：880mm×1230mm1/16 印张：19 字数：572千

书号：ISBN978-7-113-28809-9

定价：56.00元

版权所有侵权必究

凡购买铁道版图书，如有印制质量问题，请与本社教材图书营销部联系调换。电话：（010）63550836

打击盗版举报电话：（010）63549461

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前言

当前，信息技术日新月异，物联网、云计算、大数据、人工智能等新概念、

新技术的出现，在各个领域都引发了一系列革命性的突破。计算机课程的改革如

同信息技术的发展一样迅速，主要的变化是教育部高等学校大学计算机课程教学

指导委员会提出了以计算思维为切入点的大学计算机课程的教学改革思路，目的

是着力提升大学生的信息素养，在学生掌握一定计算机基础知识、技术和方法的

基础上，培养学生的计算思维能力，适应信息化社会对人才需求的新变化，以及

利用计算机解决本专业领域问题的能力。

本书以突出“应用”和强化“能力”为目标，结合目前计算机基础教育改革

新理念、新思想、新要求和新技术，以及多年来的教学改革实践和建设成果，组

织教学工作一线的教师和专家，经过数月研讨编写而成。为了贯彻和实施以计算

思维为切入点的教学改革，适应计算机基础教学的新变化，在大学计算机基础课

程中增加了信息安全和计算机新技术等内容。编者从教学实际出发，以提高应用

能力为目的，结合计算机学科的特点和《全国计算机等级考试一级计算机基础及

MSOffice应用考试大纲（2021版）》的要求，有选择地确定了本书的具体内容，

以期体现计算机最基本、最重要的概念、思想和方法。

全书分为信息素养篇、应用技能篇、网络与信息技术拓展篇，共11章。第1

章主要介绍计算机发展及应用、信息技术与信息处理、微型计算机的系统组成、

计算机的工作原理。第2章主要介绍计算机操作系统的类型、基本操作、管理文

件和文件夹等操作。第3章主要介绍计算思维的内涵与应用、计算思维的方法等。

第4～6章分别介绍了文字处理软件Word2016、电子表格软件Excel2016、演

示文稿软件PowerPoint2016的基本功能与应用。第7章主要介绍音频及视频信

息处理技术、图形图像处理信息技术。第8章主要介绍算法与数据结构的基本思想。

第9章主要介绍计算机网络的基础知识、局域网以及Internet的基础知识及其应用。

第10章主要介绍云计算、大数据、人工智能等计算机新技术的相关知识与应用。

第11章主要介绍信息安全相关技术与产品、计算机病毒与防治、网络安全、信

息安全的应急处置和信息安全的道德与法规等。

为方便教师教学和学生学习，本书提供了配套的电子教案、相关素材文件（网

络下载地址为/51eds/），另外免费提供考试系统，可以辅

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助实验教学，如有读者需要，可与作者（QQ:147898565）联系获取。

本书由白鑫、甘勇、白朋飞任主编，杨东芳、赵会燕、夏冰、赵丽红、秦丽娜、

张小峰参与编写。全书由白鑫整体策划并进行统稿。本书在编写过程中得到了中

国铁道出版社有限公司和编者学校的大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。

在本书编写过程中，尽管我们做出了种种努力，付出了许多劳动，但由于编

者水平有限、时间仓促且计算机的发展日新月异，书中疏漏或不妥之处在所难免，

恳请同行和读者批评、指正。

编者

2021年9月

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目录

第1篇信息素养

第1章计算机概述2

1.1计算机发展及应用2

1.1.1 计算机发展简史2

1.1.2 计算机的分类6

1.1.3 计算机的应用7

1.2信息技术与信息处理9

1.2.1 信息技术基础9

1.2.2 信息处理基础11

1.2.3 计算机与社会信息化13

1.3微型计算机的系统组成16

1.3.1 微型计算机硬件系统16

1.3.2 微型计算机软件系统20

1.4计算机的工作原理22

1.4.1 计算机指令系统22

1.4.2 计算机基本工作原理23

思考与练习23

第2章操作系统25

2.1操作系统概述25

2.1.1 操作系统的发展25

2.1.2 操作系统的分类28

2.1.3 Windows操作系统31

2.2Windows7的桌面组成32

2.3Windows7的基本操作33

2.3.1 窗口的组成和操作33

2.3.2 菜单36

2.3.3 对话框38

2.4设置桌面外观39

2.4.1 更换桌面主题39

2.4.2 任务栏个性化设置40

2.4.3“开始”菜单个性化设置41

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2.4.4 创建快捷方式42

2.5管理文件和文件夹42

2.5.1 文件的基本概念42

2.5.2 资源管理器与文件（夹）的管理44

2.5.3 文件和文件夹的基本操作46

2.6系统管理和应用50

2.6.1 查看系统硬件配置50

2.6.2 设置用户账户51

2.6.3 安装和卸载应用程序52

2.6.4 磁盘的管理与维护53

2.7常用附件程序55

2.7.1 记事本55

2.7.2 写字板55

2.7.3 画图55

2.7.4 截图工具56

2.7.5 计算器57

2.7.6 命令提示符57

思考与练习57

第3章计算与计算思维59

3.1计算思维59

3.1.1 计算、计算机与计算思维59

3.1.2 计算思维的应用领域61

3.2 语义符号的表示61

3.3计算思维的逻辑基础62

3.3.1 逻辑运算相关概念63

3.3.2 逻辑运算65

3.4计算思维的方法66

3.4.1 利用计算机解决问题的过程66

3.4.2 计算思维的算法68

3.4.3 计算思维训练68

3.5计算思维的实现69

3.5.1 简单数据和问题的处理69

3.5.2 复杂问题的处理70

3.5.3 规模数据的高效管理70

思考与练习71

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目录

第2篇应用技能

第4章文字处理和排版技术73

4.1Word2016使用基础73

4.1.1 Word2016的启动和退出73

4.1.2 熟悉Word2016工作界面74

4.2Word2016文档基本操作75

4.2.1 新建文档75

4.2.2 保存文档75

4.2.3 将文档另存为75

4.2.4 保护文档75

4.2.5 打开文档76

4.2.6 关闭文档77

4.3输入和编辑文档内容77

4.3.1 输入文本和特殊符号77

4.3.2 插入、改写和删除文本78

4.3.3 选择文本79

4.3.4 移动和复制文本79

4.3.5 查找和替换80

4.3.6 撤销、恢复和重复82

4.3.7 视图方式82

4.4设置文档格式83

4.4.1 字符格式83

4.4.2 段落格式86

4.4.3 设置项目符号和编号89

4.4.4 段落格式的复制92

4.4.5 边框和底纹93

4.4.6 页面排版95

4.5 表格处理技术101

4.5.1 创建表格101

4.5.2 编辑表格103

4.5.3 格式化表格107

4.6插入对象108

4.6.1 插入图片108

4.6.2 插入图形对象112

4.6.3 创建公式114

4.7高效排版115

4.7.1 样式的创建及使用115

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4.7.2 自动生成目录116

4.7.3 邮件合并117

4.8修订及打印文档120

4.8.1 修订文档120

4.8.2 打印文档121

思考与练习121

第5章电子表格处理123

5.1Excel2016使用基础123

5.1.1 Excel2016的启动与退出123

5.1.2 Excel2016的工作界面124

5.1.3 工作簿、工作表和单元格的概念125

5.1.4 工作簿的基本操作125

5.1.5 工作表的基本操作126

5.2工作表的操作128

5.2.1 输入工作表数据128

5.2.2 数据有效性输入130

5.2.3 编辑工作表131

5.2.4 工作表的拆分和冻结135

5.3设置工作表格式137

5.3.1 设置数字格式137

5.3.2 设置字体格式138

5.3.3 设置行高、列宽138

5.3.4 设置对齐方式138

5.3.5 设置表格边框139

5.3.6 设置表格填充140

5.3.7 设置条件格式140

5.4使用公式与函数141

5.4.1 使用公式141

5.4.2 使用函数142

5.4.3 单元格引用144

5.5图表制作145

5.5.1 创建图表145

5.5.2 编辑图表146

5.5.3 格式化图表147

5.5.4 迷你图148

5.6数据管理148

5.6.1 建立数据清单148

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目录

5.6.2 数据排序148

5.6.3 数据筛选149

5.6.4 分类汇总151

5.6.5 数据透视表152

5.6.6 数据链接153

5.6.7 数据合并计算154

5.6.8 分组显示155

5.6.9 宏功能的简单应用156

5.7打印工作表157

5.7.1 设置打印内容157

5.7.2 页面设置158

5.7.3 预览与打印159

5.8保护工作簿和工作表160

5.8.1 保护工作簿160

5.8.2 保护工作表161

5.8.3 隐藏工作表161

思考与练习161

第6章演示文稿制作163

6.1PowerPoint2016使用基础163

6.1.1 启动和退出PowerPoint2016163

6.1.2 熟悉PowerPoint2016工作界面163

6.1.3 演示文稿的组成和制作要点164

6.2PowerPoint2016演示文稿基本操作165

6.2.1 创建演示文稿165

6.2.2 保存、关闭和打开演示文稿166

6.2.3 PowerPoint2016的视图模式166

6.3幻灯片基本操作167

6.3.1 新建幻灯片167

6.3.2 设置幻灯片版式167

6.3.3 复制、移动和删除幻灯片168

6.4制作幻灯片内容168

6.4.1 文本的输入与格式设置168

6.4.2 对象及其操作169

6.5修饰演示文稿170

6.5.1 设置演示文稿主题170

6.5.2 设置幻灯片背景171

6.5.3 使用幻灯片母版172

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6.6演示文稿的交互173

6.6.1 添加超链接173

6.6.2 创建动作按钮174

6.6.3 设置切换效果175

6.6.4 设置动画效果176

6.7放映和打包演示文稿177

6.7.1 设置放映方式177

6.7.2 设置放映时间178

6.7.3 创建自定义放映178

6.7.4 放映演示文稿179

6.7.5 打包演示文稿180

思考与练习181

第7章多媒体技术与应用182

7.1认识多媒体技术182

7.1.1 多媒体的概念182

7.1.2 多媒体的特征183

7.1.3 多媒体相关技术183

7.2多媒体处理技术187

7.2.1 图形图像处理187

7.2.2 音频处理194

7.2.3 视频处理199

思考与练习203

第8章软件技术基础205

8.1程序设计概述205

8.1.1 程序设计语言分类205

8.1.2 程序设计语言的选择206

8.1.3 程序设计的基本过程206

8.2算法207

8.2.1 算法的定义207

8.2.2 算法的三种结构210

8.2.3 描述算法的工具210

8.2.4 算法的分类212

8.3数据结构213

8.3.1 数据结构的基本概念及术语213

8.3.2 线性表215

8.3.3 栈217

8.3.4 队列218

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目录

8.3.5 树与二叉树218

8.3.6 查找221

8.3.7 排序222

8.4软件工程224

8.4.1 软件工程基础224

8.4.2 软件开发方法226

8.4.3 软件测试227

8.4.4 软件维护227

思考与练习228

第3篇网络与信息技术拓展

第9章计算机网络230

9.1计算机网络概述230

9.1.1 计算机网络的定义230

9.1.2 网络协议和体系结构235

9.1.3 计算机网络功能237

9.1.4 计算机网络分类238

9.2认识Internet239

9.2.1 Internet应用239

9.2.2 Internet提供的关键服务241

9.2.3 组建与使用有线/无线局域网245

9.3移动互联网及应用247

9.3.1 移动互联网概述247

9.3.2 移动互联网应用248

思考与练习249

第10章计算机新技术250

10.1云计算250

10.1.1 云计算概述250

10.1.2 云计算主要技术251

10.1.3 云计算典型应用253

10.2物联网技术254

10.2.1 物联网概述254

10.2.2 物联网的体系结构254

10.2.3 物联网关键技术256

10.2.4 万物智联258

10.3大数据技术259

10.3.1 大数据基础知识259

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10.3.2 大数据定义259

10.3.3 大数据处理基本流程260

10.3.4 大数据处理关键技术261

10.3.5 大数据典型应用261

10.4人工智能技术262

10.4.1 人工智能概述262

10.4.2 人工智能技术发展262

10.4.3 机器学习263

10.4.4 深度学习267

10.4.5 知识图谱和知识推理270

10.4.6 自然语言处理273

思考与练习275

第11章信息安全276

11.1信息安全概述276

11.1.1 信息安全定义276

11.1.2 信息安全威胁277

11.1.3 信息安全的主要特征279

11.2信息安全技术279

11.2.1 访问控制技术279

11.2.2 数据加密技术280

11.2.3 防火墙技术282

11.3计算机病毒与防治285

11.3.1 计算机病毒285

11.3.2 计算机病毒危害及防治287

11.4网络道德规范与相关法规288

11.4.1 大学生应遵守的网络道德288

11.4.2 我国信息安全的相关法律法规289

思考与练习290

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第1篇

信息素养

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第1章

计算机概述

随着信息社会的到来，计算机已成为人们不可缺少的工具，比如网络通信、网上购物、网上汇款、数据存储、

办公自动化等都离不开计算机，它极大地改变了人们的工作、学习和生活方式，成为信息时代的主要标志。

本章主要介绍计算机的产生、发展、应用，数制的转换，计算机系统的软硬件组成，计算机的工作原理等。

学习目标：

通过对本章内容的学习，学生应该能够做到：

①了解：计算机发展的历史、计算机信息编码的基本原理、计算机系统的组成。

②理解：计算机工作的基本原理、微型计算机系统的硬件组成和软件系统、计算机内的信息单位、

进位计数制及其相互转换。

③掌握：二进制算术运算和逻辑运算的基本方法。

1.1计算机发展及应用

计算机是一种通用的信息处理工具，具有极高的处理速度、超大的信息存储空间、精准的计算和逻辑判

断能力，以及按事先安排好的程序智能化地运行等功能。

1.1.1 计算机发展简史

借助机器进行计算是人们永远的追求，追忆计算机的发展历程可以发现，人们总是希望获得更快的计算

速度，利用计算机伸展研究领域、扩展研究深度。

1．电子数字计算机的诞生

一般认为世界上的第一台电子数字计算机是于1946年2月诞生在美国宾夕法尼亚大学的ENIAC（Electronic

NumericalIntegratorAndCalculator），如图1-1所示。它是由美国物理学家莫克利（JohnMauchly）教授和他的

学生埃克特（PresperEckert）为计算弹道和射击特性而研制的。它用了近18

000个电子管、6

000个继电器、

70

000多个电阻、10

000多只电容及其他器件。机器表面布满了电表、电线和指示灯，总体积约90

m3，质量

为30

t，功率为150

kW，机器被安排在一排2.75

m高的金属柜里，占地170

m2，其内存是磁鼓、外存为磁带，

操作由中央处理器控制，使用机器语言编程。ENIAC虽然庞大无比，但它的加法运算速度达到了5

000次/s，

可以在0.003

s时间内完成两个10位数的乘法，使原来近200名工程师用机械计算机需要7～10h的工作量，

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