信息技术基础（Windows10+WPSOffice2019）项目1 信息素养与社会责任

济源职业技术学院项目1信息素养与社会责任信息技术基础(Windows10+WPSOffice2019)学习目标（1）了解信息技术发展史。（2）了解信息安全和国产化替代的要求。（3）了解计算机的发展史和应用领域。（4）了解数制概念和数制数之间的转换。（5）了解计算机系统组成和数据编码知识。（6）了解信息安全的内容。（1）能够判断电子产品的存贮容量大小。（2）能够根据计算机的性能指标需求，组装一台计算机。（3）会数制间的相互转换计算。（4）会安装杀毒软件，做好计算机安全防护。（5）能够正确判断信息安全的范畴。知识目标能力目标素质目标（1）通过道德规范、法律法规，培养学生信息安全社会责任感。（2）通过项目小组的活动，培养学生的团队协作、友爱互助精神。（3）培养学生具备信息安全的个人素养与行业行为自律。（4）组织协调和交流沟通能力，使学生具备技术人员相应的表达能力。（5）培养学生自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。☛☛☛目录任务1.1了解信息技术发展史学习计算机中数据的表示与存储培养信息素养与社会责任感任务1.2任务1.3任务1.1了解信息技术发展史信息技术（InformationTechnology），简称IT，是用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件，常被称为信息和通信技术（InformationandCommunicationsTechnology），简称ICT。信息技术包括通信技术、计算机技术、多媒体技术、自动控制技术、视频技术、遥感技术等，其中计算机技术是信息技术的一个重要组成部分。1.1.1信息技术的概念任务1.1了解信息技术发展史1.计算机的产生1946年2月14日，世界上第一台通用电子计算机ENIAC(electronicnumericalintegratorandcalculator)在宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC又称“埃尼阿克”，它的主要元器件是电子管。2.计算机的发展一般将计算机的发展划分为以下四个阶段：第一代计算机(1946-1958年)，采用的主要元器件是电子管。第二代计算机(1959-1964年)，采用的主要元器件是晶体管。第三代计算机(1965-1970年)，采用的主要元器件是中小规模的集成电路。第四代计算机(1971至今)，采用大规模和超大规模集成电路作为基本电子元器件。1.1.2计算机的发展过程任务1.1了解信息技术发展史3.计算机发展趋势计算机未来的发展趋势是巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能化。未来计算机的研究目标是打破计算机现有的结构体系，使计算机能具有像人那样的思维、推理和判断能力。尽管传统的、基于集成电路的计算机短时间内不会退出历史舞台，但光子计算机、生物计算机、超导计算机、纳米计算机和量子计算机正在跃跃欲试。（1）光子计算机，利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。（2）生物计算机，用生物芯片代替传统的半导体硅片集成电路，从而制成以生物电子元件构成的计算机。（3）超导计算机，超导计算机由特殊性能的超导开关器件、超导存储器等元器件和电路制成的计算机。（4）纳米计算机，将纳米技术运用于计算机领域所研制出的一种新型计算机。（5）量子计算机，以处于量子状态的原子作为中央处理器和内存，利用原子的量子特性进行信息处理。1.1.2计算机的发展过程任务1.1了解信息技术发展史4.计算机在中国的发展1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机，我国第一台电子计算机的诞生。1965年成功研制出我国第一台大型晶体管计算机109机。20世纪70年代，我国已批量生产小型集成电路计算机。1983年，我国第一台亿次巨型电子计算机“银河Ⅰ号”研制成功。2002年，曙光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服务器，龙腾服务器采用了“龙芯-1”CPU，该服务器是国内第一台完全实现自有产权的产品，在国防、安全等部门将发挥重大作用。2009年，我国第1台国产千万亿次“天河一号”计算机问世。2013年，我国研制成功世界上首台5亿次（50Plops）超级计算机“天河二号”。2018年，国家超算天津中心同国防科技大学联合研制出“天河三号”，它是我国第一台百亿亿次超级计算机。1.1.2计算机的发展过程任务1.1了解信息技术发展史1.计算机的特点运算速度快、计算精确度高、存储容量大、过程控制能力高、逻辑判断能力强2.计算机的应用领域（1）科学计算，是计算机最早、最成熟的应用领域。例如，房屋抗震强度计算、人造卫星轨道计算、宇宙飞船的研制。（2）自动控制，指通过计算机对某一个过程进行自动操作。例如，用计算机控制炼钢、控制机床等。（3）数据处理，指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称，是目前计算机应用最广泛的领域之一。（4）辅助技术，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助教学（CAI）等。（5）人工智能，简称AI，是计算机模拟人类的感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等智能活动。例如机器视觉、指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、掌纹识别等。（6）电子商务，指在计算机网络上进行的商务活动。例如电子邮件、电子资金转账等电子商务的一系列应用。（7）办公自动化，简称OA，以计算机或数据处理系统来处理日常例行的各种事务工作，可以进行各种文档的存储、查询、统计等工作。例如，起草各种文稿，收集、加工、输出各种资料信息等。1.1.3了解计算机的特点与应用领域任务1.1了解信息技术发展史1.冯·诺依曼型计算机的基本结构1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个要点。①采用二进制数的形式表示数据和指令。②将指令和数据存放在存储器中。③计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。1.1.4了解计算机的特点与应用领域其工作原理就是“顺序存储程序”，其核心是“程序存储”和“程序控制”。我们把按照“顺序存储程序”原理设计的计算机称为“冯·诺依曼型计算机”，其基本结构如右图所示。任务1.1了解信息技术发展史2.总线结构微型计算机的系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制总线。微型计算机系统总线结构图如下图所示。1.1.4了解计算机的特点与应用领域（1）数据总线，是CPU与存储器、CPU与I/O接口之间的传送数据信息的总线，信息是双向传输。（2）地址总线，决定将信息送往何处，传送数据信息。传送的地址信息仅由CPU发出，信息是单向传输。（3）控制总线，决定如何动作，传送的是各种控制信号。有CPU至存储器、I/O接口设备的控制信号，有I/O接口送向CPU的应答信号、请求信号，信息是双向传输的。任务1.1了解信息技术发展史3.计算机的系统组成一个完整的微型计算机系统应该包括硬件系统和软件系统两大部分，两者缺一不可。一般微型计算机系统的整体结构如图右图所示。1.1.4了解计算机的特点与应用领域任务1.1了解信息技术发展史4.计算机硬件系统（1）中央处理器，简称CPU，是微型计算机硬件系统的核心，它是一个体积小、集成度高、功能强的芯片，主要包括运算器和控制器两大部件。（2）存储器，存储器是计算机的记忆装置，负责存储程序和数据。存储器可分成内存储器和外存储器。内存储器设在主机的内部，简称内存，用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器。按存储器的读写功能内存分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）。外存储器属于计算机外部设备，简称外存，属于永久性存储器，存放着暂时不用的数据和程序。最常用的外部存储器有硬盘、固态硬盘、光盘、U盘、移动硬盘等。（3）输入设备，用来向计算机输入命令、数据、文本、图像、音频和视频等信息。常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪、麦克风、摄像头、数码相机、条形码阅读器、光学字符阅读器等设备。（4）输出设备，用来将信息传送到中央处理机之外的介质上。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、声音输出设备（音箱或耳机）、视频投影仪、刻录机等。1.1.4了解计算机的特点与应用领域任务1.1了解信息技术发展史5.计算机软件系统软件系统是指计算机系统所使用的各种程序及其文档的集合。计算机软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。（1）系统软件系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成，其主要功能包括：启动计算机，存储、加载和执行应用程序，对文件进行排序、检索，将程序语言翻译为机器语言等。一般来说系统软件可分为操作系统、语言处理程序、服务程序和数据库管理系统，如银河麒麟、华为鸿蒙系统、UOS、Windows、Linux、UNIX等操作系统，C++、Java、Python等高级语言。（2）应用软件应用软件是为了解决各种实际问题而编写的计算机程序。例如，办公软件WPSOffice、图像处理软件Photoshop、绘图软件AutoCAD、压缩/解压软件WinRAR等。1.1.4了解计算机的特点与应用领域任务1.1了解信息技术发展史6.微型计算机的主要性能指标计算机的性能涉及体系结构、软硬件配置、指令系统等多种因素，一般来说主要有下列技术指标。（1）字长。字长是指计算机运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数，是由CPU内部的寄存器、加法器和数据总线的位数决定的。字长越长，计算机的运算精度就越高，处理能力就越强。通常字长总是8的整数倍，PC机的字长已由8位、16位发展到32位、64位等。（2）时钟主频。时钟主频是指CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度就越快。主频单位是MHZ或GHZ。（3）运算速度。计算机的运算速度通常是指每秒钟执行的加法指令数目，常用每秒百万次MIPS来表示。这个指标更能直观地反映机器的速度。（4）存储容量。存储容量分内存容量和外存容量。这里主要是指内存储器的容量。（5）存取周期。内存储器的存取周期也是影响整个计算机系统性能的主要指标之一。简单讲，存取周期就是CPU从内存储器中存取数据所需的时间。存取周期越短，则存取速度越快。1.1.4了解计算机的特点与应用领域任务1.2学习计算机中数据的表示与存储1.数制定义数制也称为记数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。数制分为进位记数制和非进位记数制，目前多采用进位记数制。在进位记数制中有数位、基数和位权这3个要素。（1）数位。数位是指数码在一个数中所处的位置。（2）基数。基数是指在某种进位记数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，例如，在十进位记数制中，每个数位上可以使用0～9这10个数码，即其基数为10。（3）位权。位权是指在某种进位记数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小，等于在这个数位上的数码乘一个固定的数值，这个固定的数值就是这种进位记数制中该数位上的位权。数码所处的位置不同，位权也不同。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储2.常用进位记数制（1）十进制十进位记数制简称十进制。十进制数有10个不同的数码，分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。每一个数码根据它在这个数中的数位，按“逢十进一”来决定其实际数值，即各数位的位权是以10为底的幂。（2）二进制二进位记数制简称二进制。二进制数有2个不同的数码，分别为0、1。每个数码根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际数值。（3）八进制八进位记数制简称八进制。八进制数有8个不同的数码，分别为0、1、2、3、4、5、6、7。每个数码根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际数值。（4）十六进制十六进位记数制简称为十六进制。十六进制数有16个不同的数码，分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。因为数字只有0～9这10个，而十六进制要使用16个数码，所以用A～F这6个英文字母表示数字10～15。每个数码根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”来决定其实际数值。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储2.常用进位记数制（1）十进制十进位记数制简称十进制。十进制数有10个不同的数码，分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。每一个数码根据它在这个数中的数位，按“逢十进一”来决定其实际数值，即各数位的位权是以10为底的幂。（2）二进制二进位记数制简称二进制。二进制数有2个不同的数码，分别为0、1。每个数码根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际数值。（3）八进制八进位记数制简称八进制。八进制数有8个不同的数码，分别为0、1、2、3、4、5、6、7。每个数码根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际数值。（4）十六进制十六进位记数制简称为十六进制。十六进制数有16个不同的数码，分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。因为数字只有0～9这10个，而十六进制要使用16个数码，所以用A～F这6个英文字母表示数字10～15。每个数码根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”来决定其实际数值。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储3.计算机数制表示方式（1）数制表示方式为了区分不同数制的数，本书约定，对于不同数制R的数据N，可记作(N)R。例如，(11101)2、(627)8、(E7)16分别表示二进制数11101、八进制数627和十六进制数E7。对于不使用圆括号及下标的数据，默认其为十进制数。用户也习惯在一个数的后面加上字母D（十进制）、B（二进制）、O（八进制）、H（十六进制）来表示其前面的数据采用的数制。例如，1010B表示二进制数1010，E05H表示十六进制数E05。（2）计算机中数据的表示计算机中采用二进制进行数据处理，这是因为二进制具有以下特点。简单可行，容易实现。运算规则简单。适合逻辑运算。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储4.非十进制数转换成十进制数（1）进位记数制按权展开式进位记数制采用“逢N进一”的方法，N是指进位记数制表示一位数所需要的数码数目，即基数。处在不同数位上的数字所代表的值是确定的，这个固定位上的值称为位权，简称“权”。各进位制中位权的值恰巧是基数的若干次幂。因此，任何一种数制表示的数都可以写成按权展开的多项式之和。设一个基数为r的数值N，N=(dn-1dn-2…d1d0d-1…d-m)，则N展开为N=dn-1×rn-1+dn-2×rn-2+…+d1×r1+d0×r0+d-1×r-1+…+d-m×r-m其中，n表示数值N小数点左侧的位数，m表示数值N小数点右侧的位数。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储4.非十进制数转换成十进制数（2）非十进制数转换成十进制数的方法按权展开即把二进制数（八进制数或十六进制数）写成2（8或16）的各次幂之和的形式，然后计算其结果。下面是将二进制数、八进制数和十六进制数转换成十进制数的例子。例1：将二进制数110.101转换成十进制数。(110.101)2=1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=4+2+0+0.5+0+0.125=(6.625)10例2：将八进制数123转换成十进制数。(123)8=1×82+2×81+3×80=64+16+3=(83)10例3：将十六进制数2BA转换成十进制数。(2BA)16=2×162+11×161+10×160=512+176+10=(698)10由上述例子可见，只要掌握了数制的概念，那么将任意一个R进制的数转换成十进制数的方法都是一样的。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储5．十进制数转换成非十进制数下面以十进制数(123.48)10转换成二进制数为例进行讲解。（1）整数部分的转换把十进制整数部分转换成二进制整数部分的方法是采用“除2取余逆读法”。例如，将十进制数123转换成二进制数，方法如右图。所以，(123)10=(1111011)2。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储5．十进制数转换成非十进制数下面以十进制数(123.48)10转换成二进制数为例进行讲解。（2）小数部分的转换把十进制小数部分转换成二进制小数部分的方法是“乘2取整正读法”。将十进制小数0.48转换成二进制小数（精确到小数点后第5位）的方法如右图。所以，(0.48)10=(0.01111)2。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储6．非十进制数之间的相互转换由于二进制、八进制、十六进制之间存在着特殊的对应关系，即23=8，24=16，所以每3位二进制数对应1位八进制数，每4位二进制数对应1位十六进制数。（1）二进制数与八进制数的相互转换二进制数转换成八进制数的方法如下：以小数点为基准，整数部分从右向左3位一组，最高位不足3位时，左边添0补足3位；小数部分从左向右3位一组，最低位不足3位时，右边添0补足3位；将每组的3位二进制数用相应的八进制数表示，即得到八进制数。现将二进制数(10011.0101)2转换成八进制数，不足3位的组合在其对应位置加0，其转换方法如下。所以，(10011.0101)2=(23.24)8。八进制数转换成二进制数的方法如下：将每一位八进制数用3位对应的二进制数表示，转换时不够3位的，可在该数的左边用0补足3位。所以，(217.36)8=(10001111.011110)2。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储7．计算机数据存储和访问的几个概念（1）计算机中存储容量的表示单位位是计算机中存储数据的最小单位，二进制数中的每一个“0”或“1”都可称为“位”，因其英文名为“bit”，也称为“比特”。字节是计算机存储容量的基本单位，计算机存储容量的大小是用字节的多少来衡量的。字节的英文名为“byte”，通常用“B”表示。字节经常使用的单位还有KB（千字节）、MB（兆字节）、GB（吉字节）、PB（拍字节）、EB（艾字节）、TB（太字节）等，以及ZB、YB、BB等存储容量单位，但后几种单位不常使用。常用存储容量单位之间的关系如下。1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB1PB=210TB=1024TB1EB=210PB=1024PB1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储7．计算机数据存储和访问的几个概念（2）数据处理单位字长是CPU一次处理数据的实际位数，是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算能力就越强，计算精度就越高。目前，计算机字长有8位、16位、32位和64位，通常我们所说的N位的计算机是指该计算机的字长为N位二进制数。（3）数据访问存取单位为了对内存中的数据进行有效管理和存取，内存设计为由许多存储单元组成，给每个存储单元赋予一个唯一的序号，称为“地址”。通过地址可以从对应存储单元中取出（“读出”）数据或向对应的存储单元存入（“写入”）数据。内存地址从0开始编址，每个存储单元存放一个字节的数据。假设某台式计算机内存的容量为１KB，因为１KB为1024B，内存地址从0开始编址，所以最后一个字节的地址编码应为1023，即十六进制的03FFH，那么该台计算机内存的编址范围为0000H～03FFH。1.2.1掌握计算机中的数据表示方法任务1.2学习计算机中数据的表示与存储1．西文字符编码计算机中的信息都是用二进制编码表示的。用以表示字符的二进制编码称为字符编码。计算机中常用的字符编码有二-十进制（Binary-CodedDecimal，BCD）和美国标准信息交换码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，ASCII）。IBM系列大型机采用BCD，微型计算机采用ASCII。下面主要介绍ASCII。ASCII被