篇計算機基礎知識
第1章認識計算機3
1.1計算機的起源與發展3
1.1.1計算機的發展史3
1.1.2計算機的分類9
1.1.3計算機的發展趨勢10
1.2計算機的組成11
1.2.1計算機硬件繫統11
1.2.2計算機軟件繫統12
1.3計算機操作繫統14
1.3.1操作繫統概述14
1.3.2常見的操作繫統15
1.4計算機中的數據表示17
1.4.1數的不同進制18
1.4.2數制間的轉換18
1.4.3數字表示20
1.4.4字符數據編碼21
1.4.5音頻表示23
1.4.6圖像表示23
1.4.7視頻表示24
第2章程序設計基礎25
2.1程序設計概述25
2.2算法26
2.3結構化程序設計方法27
2.4Raptor編程30
2.4.1Raptor簡介30
2.4.2Raptor編程基礎31
2.4.3順序控制結構35
2.4.4Raptor實現選擇控制結構42
2.4.5Raptor實現循環控制結構45
信息技術基礎與應用目錄習題一49
第二篇多媒體技術
第3章多媒體應用項目創作概述53
3.1多媒體素材處理53
3.2動畫片頭 ActionScript鏈接55
3.3多媒體作品合成55
3.4多媒體應用項目的制作流程55
第4章平面圖形圖像處理及運用58
4.1認識圖形圖像59
4.1.1圖像色彩模式59
4.1.2圖像常見類型60
4.1.3圖像文件格式61
4.1.4圖像質量指標62
4.2圖像素材的采集64
4.2.1拍攝64
4.2.2掃描64
4.2.3互聯網下載65
4.2.4截圖65
4.2.5軟件繪制65
4.3位圖圖像的處理66
4.3.1Photoshop CC簡介66
4.3.2修復、調整圖像67
4.3.3綜合處理圖像71
4.3.4合成圖片的保存與輸出75
4.4矢量圖形的繪制與編輯75
4.4.1認識CorelDRAW76
4.4.2繪制圖形78
4.4.3綜合處理圖形圖像及版面編排79
4.5平面圖形圖像處理的具體運用84
第5章音頻、視頻處理技術及運用86
5.1音頻處理技術86
5.1.1數字音頻基礎知識86
5.1.2采集聲音素材89
5.1.3處理聲音素材89
5.2視頻處理技術95
5.2.1視頻基礎知識95
5.2.2視頻素材采集99
5.2.3數字視頻的非線性編輯103
5.2.4使用Adobe Premiere軟件處理視頻104
5.2.5視頻的輸出109
第6章動畫制作與多媒體合成技術111
6.1計算機動畫基礎知識112
6.1.1計算機動畫基本原理112
6.1.2計算機動畫的常見類型112
6.1.3常見的動畫制作軟件113
6.1.4計算機動畫文件格式113
6.2動畫制作工具Adobe114
6.2.1Animate CC 2019工作界面115
6.2.2Animate動畫常用術語及基本概念119
6.2.3制作簡單動畫123
6.2.4多媒體動畫合成141
6.2.5制作交互動畫147
6.3動畫文件的發布156
習題二158
第三篇Office 2019高級應用
第7章Word高級應用163
7.1Word基礎技術165
7.1.1文本165
7.1.2段落168
7.1.3表格173
7.1.4圖片182
7.1.5文本框185
7.1.6藝術字186
7.1.7公式187
7.1.8頁面布局188
7.1.9查找和替換193
7.2Word高級技術195
7.2.1大綱視圖195
7.2.2樣式196
7.2.3引用199
7.2.4郵件合並206
7.3長文檔的編輯技巧208
第8章Excel高級應用217
8.1Excel基礎知識217
8.1.1工作簿217
8.1.2工作表220
8.1格221
8.1.4公式和函數227
8.2數據處理技巧231
8.2.1數據排序231
8.2.2數據篩選233
8.2.3分類彙總236
8.2.4數據工具237
8.3數據可視化243
8.3.1圖表243
8.3.2數據透視表和數據透視圖247
第9章PowerPoint高級應用254
9.1PowerPoint基本操作254
9.1.1演示文稿與幻燈片254
9.1.2文本格式的設計256
9.1.3圖片的使用258
9.2主題、模板與母版259
9.2.1主題260
9.2.2使用模板261
9.2.3母版262
9.3演示文稿設計的基本流程264
9.3.1“好”演示文稿的標準264
9.3.2演示文稿的基本結構264
9.3.3演示文稿制作的幾個要素265
9.4演示文稿的演講與幻燈片播放266
9.5打印與導出269
習題三271
第四篇數據庫應用技術
第10章數據庫繫統基礎知識275
10.1基本概念275
10.1.1數據和數據庫275
10.1.2數據庫管理繫統276
10.1.3數據庫繫統277
10.2數據模型279
10.2.1數據模型的概念279
10.2.2概念模型279
10.2.3常用的數據模型280
10.3關繫數據庫設計基礎281
10.3.1關繫數據庫術語281
10.3.2關繫數據庫設計步驟281
第11章數據庫基礎應用283
11.1數據庫操作與管理283
11.1.1Access工作環境283
11.1.2創建Access數據庫286
11.1.3Access數據庫對像287
11.2數據表的創建與使用289
11.2.1Access數據表簡介289
11.2.2創建數據表290
11.2.3操作數據表292
11.2.4數據關繫294
11.2.5基於案例場景創建數據表299
11.3查詢的設計與創建300
11.3.1Access查詢簡介300
11.3.2創建查詢301
11.3.3基於案例場景創建查詢305
第12章數據庫高級應用308
12.1窗體的設計與創建308
12.1.1Access窗體簡介308
12.1.2創建窗體308
12.1.3基於案例創建窗體311
12.2報表的設計與創建312
12.2.1Access報表簡介312
12.2.2創建報表312
12.2.3基於案例創建報表315
習題四317
第五篇大數據與人工智能
第13章大數據為什麼行321
13.1我們所處的大數據時代321
13.1.1我們身邊的大數據321
13.1.2大數據的概念與特性321
13.1.3大數據有什麼用322
13.1.4大數據的發展趨勢324
13.2數據挖掘的理論與技術324
13.2.1數據挖掘的概念324
13.2.2數據挖掘的過程325
13.2.3數據挖掘的技術327
13.2.4數據挖掘的應用331
13.3Hadoop大數據平臺333
13.3.1Hadoop的特點333
13.3.2Hadoop生態繫統333
13.3.3Hadoop大數據分析335
13.4數據分析工具336
13.4.1Excel數據分析336
13.4.2R語言與統計分析336
13.4.3Python語言及大數據分析337
13.4.4KNIME簡介338
13.5雲計算339
13.5.1雲計算概述339
13.5.2雲計算體繫結構340
13.5.3雲計算與大數據相輔相成341
13.5.4邊緣雲計算341
13.5.5微服務架構343
13.5.6主流雲計算部署平臺和架構344
13.5.7基於Docker的服務創建和發布344
第14章人工智能為什麼能346
14.1人們所處的人工智能時代346
14.1.1身邊的人工智能346
14.1.2人工智能的概念與特性347
14.1.3人工智能有什麼用349
14.1.4人工智能的發展趨勢349
14.2人工智能的理論和技術350
14.2.2人工智能的靈魂350
14.2.2靈魂的核心——算法350
14.2.3人工神經網絡351
14.2.4人工智能研究途徑和方法352
14.2.5人工智能的分支領域353
14.2.6機器學習354
14.2.7傳統機器學習框架簡介355
14.2.8深度學習計算框架簡介355
第15章“人工智能 大數據”為什麼好358
15.1為什麼說大數據推動了人工智能進入新高潮358
15.2大數據產業與人工智能產業發展對比分析359
15.3大數據與人工智能重點研究方向與潛在機會360
15.4應用案例分析361
15.4.1基於灰色理論與大數據技術的路網超車預測案例361
15.4.2基於大數據挖掘技術的人群實時統計案例362
習題五364
第六篇計算機網絡技術及演變
第16章計算機網絡的發展歷程369
16.1計算機網絡概述369
16.1.1計算機網絡的誕生369
16.1.2計算機網絡的定義369
16.2計算機網絡的發展370
16.2.1早期的計算機通信370
16.2.2分組交換網絡371
16.2.3開放式的標準化網絡373
16.2.4面向全球互連的網絡374
16.2.5新一代網絡375
16.3為什麼生活中離不開網絡376
16.3.1基於位置的服務376
16.3.2社交網絡377
16.3.3移動支付377
16.3.4電子郵件377
16.3.5文件傳送377
16.4中國互聯網發展現狀378
第17章網絡怎樣連接世界380
17.1探索之旅從輸入網址開始380
17.1.1協議的概念和思想380
17.1.2IP地址的秘密381
17.1.3域名繫統383
17.2數據傳輸介質和設備384
17.2.1網絡拓撲結構384
17.2.2網絡組建所需硬件385
17.2.3雙絞線的制作387
17.2.4交換機的包轉發389
17.2.5路由器的包轉發390
17.3數據如何在網絡中流動390
17.3.1TCP/IP收發數據390
17.3.2IP與數據傳送391
17.3.3UDP與數據傳輸391
17.3.4TCP與數據傳輸392
第18章萬物互聯——物聯網是什麼393
18.1物聯網的前世今生393
18.1.1什麼是物聯網393
18.1.2物聯網的發展歷程395
18.1.3第三次信息浪潮的來臨398
18.2物聯網如何感知世界398
18.2.1物聯網的“物”是什麼398
18.2.2智能感知技術399
18.2.3物物如何相聯402
18.2.4物聯網感知設備的通信協議402
18.3人們身邊的物聯網404
18.3.1智能家居404
18.3.2車聯網404
18.3.3其他物聯網405
18.4未來的物聯網406
習題六408
第七篇信 息 安 全
第19章你的信息真的安全嗎413
19.1信息安全的重要性413
19.1.1信息安全事件413
19.1.2信息安全國家戰略414
19.2什麼是信息安全414
19.2.1信息安全的概念414
19.2.2信息安全的內涵415
19.3信息安全服務415
19.3.1信息安全服務的作用415
19.3.2信息安全服務的主要內容416
19.4信息安全標準417
19.4.1TCSEC標準417
19.4.2中國信息技術安全標準418
19.5常用信息安全技術419
19.5.1身份驗證技術419
19.5.2加密技術422
19.5.3數據完整性保護技術429
19.5.4數字水印技術431
19.5.5區塊鏈技術433
19.5.6邊界防護技術435
19.5.7訪問控制技術437
19.5.8主機加固技術440
19.5.9安全審計技術441
19.6常用操作繫統安全441
19.6.1Windows 7安全441
19.6.2Windows 10安全444
19.6.3Android安全444
19.6.4iOS安全446
19.7案例分析447
第20章網絡攻防技術454
20.1網絡攻擊技術454
20.1.1網絡攻擊分類454
20.1.2網絡攻擊的層次455
20.1.3網絡攻擊方法455
20.1.4網絡攻擊位置458
20.1.5網絡攻擊工具458
20.1.6網絡攻擊步驟459
20.1.7網絡攻擊應對策略460
20.1.8網絡攻擊的發展趨勢460
20.2主要的網絡安全防護技術462
20.2.1反惡意代碼技術462
20.2.2計算機病毒462
20.2.3網絡保護神——防火牆465
20.2.4網絡加密469
20.2.5VPN技術469
第21章互聯網安全471
21.1Web安全471
21.1.1Web服務器安全471
21.1.2Web客戶端安全473
21.2網絡站點密碼安全474
21.2.1密碼的破解475
21.2.2密碼的安全設置476
21.3無線局域網安全476
21.3.1無線局域網的常見攻擊方式476
21.3.2無線局域網安全技術476
21.3.3無線局域網安全設置477
21.4Email安全478
21.4.1Email的安全漏洞479
21.4.2針對Email的主要攻擊479
21.4.3如何保護電子郵件繫統479
21.5案例分析480
習題七482
第八篇網 站 設 計
第22章網站和布局風格487
22.1互聯網時代的網站487
22.1.1訪問互聯網的流程487
22.1.2網站488
22.1.3網頁488
22.1.4網站和網頁的關繫489
22.2網站設計流程489
22.3網站設計原則490
22.4網頁布局風格491
第23章靜態網頁設計493
23.1Dreamweaver簡介493
23.2創建文本網頁496
23.3使用層規劃網頁布局498
23.4制作圖文混排網頁500
23.5制作超鏈接503
23.6個人網站設計504
23.7網頁動畫設計505
23.7.1CSS動畫506
23.7.2Canvas動畫506
23.7.3Flash動畫507
23.8HTML 5推廣網頁綜合設計507
第24章動態網站開發510
24.1動態網站的應用510
24.2前端開發與後端開發511
24.3混合式開發512
24.4公眾號與小程序開發513
24.5動態網站與數據庫514
24.6動態網站與大數據515
習題八517
參考文獻518

信息技術基礎與應用計算機技術的發展日新月異，在社會信息化和信息社會化的進程中，計算機作為時代的特征，扮演了越來越重要的角色，能夠了解信息技術基礎知識和掌握計算機的日常使用，是衡量一個人基本素質的條件之一。對高等學校非計算機專業學生來說，計算機基礎教育的重點是復合型計算機應用人纔的培養，培養學生具備善於應用、自主學習和創新等能力也逐漸成為高等教育的主要目標。
本書是2019年上海高校本科重點教改項目《新工科背景下計算機基礎教學改革方案探索》的研究成果之一，以新工科和市場需求為立足點制訂課程培養計劃，注重思想和思維的培養。本書根據信息技術、智能技術和數據處理技術對各行各業影響、高中階段計算機人工智能課程的普及，以及現階段社會對大學畢業生信息技術應用能力的新要求，減弱了傳統的教材中辦公自動化、多媒體和網站設計的內容，將人工智能、雲計算、大數據等新興技術加入課程，以達到新工科人纔培養的目的。
本書共分八篇24章，具體內容如下。
篇介紹計算機科學與信息技術涉及的領域、發展歷史與發展途徑，以及程序設計基礎知識。第二篇介紹圖片素材調整與合成，作品界面的素的繪制，對聲音進行錄制、剪輯、去噪、增益及特效處理，對視頻進行剪輯合成、添加字幕、過渡特效等處理，以及實現多媒體作品框架搭、完整循環的方法。第三篇定位於Office辦公自動化的高級應用，介紹長文檔的設計和編輯，批量數據的分析和處理以及高水平演示文稿的設計方法。第四篇介紹數據庫繫統基礎知識,數據庫的操作與管理，數據表的創建與使用，查詢的設計與創建，窗體的設計與創建等。第五篇介紹大數據的特性，數據挖掘的概念、思想、理論與技術及實際應用，數據分析工具的應用，雲計算的關鍵技術和應用，人工智能、機器學習、深度學習框架及其應用領域，大數據和人工智能典型應用等。第六篇介紹計算機網絡的產生和發展及其典型應用，計算機網絡的常見協議與服務，組建局域網的方法，物聯網的組成、應用及未來的發展。第七篇介紹信息安全的重要性，信息安全的概念、服務、標準、技術，常見網絡攻擊技術和防護技術，以及因特網面臨的安全問題、主要的安全策略和安全管理。第八篇介紹網站的設計與網頁制作知識。
本書覆蓋面廣，信息量大，深入淺出。課時安排建議選擇54～72學時，理論與上機操作的比例為1∶1，教師也可以根據自己的教學經驗和學生的實際情況，適當改變章節的順序和篩選某些內容進行講解。
本書可作為應用型高等院校非計算機專業的教學用書，也可作為高等院校成人教育的培訓教材或自學參考書。  
本書由劉雲翔、王志敏主編並統稿。具體分工如下： 劉胤傑編寫第1章和第9章，王志敏編寫第2章、第7章和第8章，吳敏編寫第3～6章，郭文宏編寫第10～12章，劉雲翔、陳麗瓊、原鑫鑫、李曉丹、徐琛、林濤編寫第13～15章，王棟、方華、王輝編寫第16～19章，舒明磊、薛慶水編寫第19～21章，朱栩編寫第22～24章。在本書編寫過程中得到了兄弟院校同人的大力支持，他們為本書提供了許多寶貴意見，在此表示感謝。
由於編者水平有限，書中難免有不足之處，懇請讀者多提寶貴意見。
信息技術基礎與應用前言
編者2020年8月