計算機思維與信息技術基礎-大學計算機教程(第7版)目錄計算機思維概述信息技術基礎計算機系統(tǒng)組成計算機網絡基礎數據處理與數據庫基礎算法與程序設計基礎信息安全與社會責任01計算機思維概述計算機思維的定義與特點定義計算機思維是指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。邏輯性遵循嚴格的邏輯規(guī)則，對問題進行推理和求解。抽象性將具體問題抽象化，找出問題的本質特征。系統(tǒng)性將問題分解為多個子問題，逐一解決，最終實現整體問題的解決。通過計算機思維，能夠更好地理解和分析問題，找到最優(yōu)解決方案。提高問題解決能力創(chuàng)新思維培養(yǎng)適應未來社會計算機思維鼓勵創(chuàng)新思維，通過不同的角度和方式解決問題。隨著信息技術的發(fā)展，計算機思維已成為現代社會必備的思維方式。030201計算機思維的重要性了解計算機科學的基本概念和原理，掌握編程語言和算法。學習計算機基礎知識通過實踐項目，培養(yǎng)分析和解決問題的能力，加深對計算機思維的理解。實踐項目經驗參加編程競賽和社團活動，提高編程能力和團隊協作能力。參加編程競賽和社團活動學習與計算機科學相關的其他學科，如數學、物理等，拓寬知識面和思維方式。跨學科學習計算機思維的培養(yǎng)方法02信息技術基礎信息技術是指用于處理和管理信息的各種技術的總稱，包括計算機技術、通信技術、傳感技術等。信息技術的發(fā)展經歷了從手工處理、機械處理、電動處理到計算機處理的演變，未來還將朝著智能化、網絡化、多媒體化的方向發(fā)展。信息技術的定義與發(fā)展發(fā)展定義信息通過特定的編碼方式被轉化為計算機能夠處理的二進制代碼。信息編碼數據在計算機內部以二進制的形式存儲在存儲介質中，常見的存儲介質有硬盤、光盤、U盤等。數據存儲信息通過通信技術進行傳輸，如互聯網、無線通信等。信息傳輸信息技術的基本原理信息技術應用于辦公領域，實現文檔處理、電子表格、電子郵件等功能的自動化。辦公自動化信息技術支持在線購物、支付、物流跟蹤等功能，促進商業(yè)活動的電子化。電子商務信息技術用于處理聲音、圖像、視頻等多種媒體信息，廣泛應用于教育、娛樂等領域。多媒體技術信息技術與人工智能相結合，實現機器學習、自然語言處理等功能，推動智能化的發(fā)展。人工智能信息技術的應用領域03計算機系統(tǒng)組成中央處理器存儲器輸入輸出設備總線與接口計算機硬件系統(tǒng)01020304負責執(zhí)行計算機程序中的指令，控制計算機的各個部件協調工作。用于存儲數據和程序，包括內存儲器和外存儲器。如鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等，用于與計算機進行交互。連接各個硬件部件，實現數據傳輸和通信。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、編譯器、數據庫管理系統(tǒng)等，是計算機最基本的軟件。應用軟件用于滿足特定需求的軟件，如辦公軟件、圖像處理軟件等。軟件工程軟件開發(fā)、維護、管理的技術和方法。計算機軟件系統(tǒng)03流水線技術將計算機指令執(zhí)行過程劃分為多個階段，實現并行處理，提高計算機的運算速度。01馮·諾依曼結構由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備組成的基本結構。02總線結構通過總線連接各個部件，實現數據傳輸和通信。計算機系統(tǒng)結構04計算機網絡基礎

計算機網絡概述計算機網絡定義計算機網絡是利用通信設備和線路將地理位置分散、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)連接起來，實現資源共享和信息交換的系統(tǒng)。計算機網絡的功能計算機網絡具有數據通信、資源共享、分布式處理和應用服務等功能。計算機網絡的分類根據覆蓋范圍和拓撲結構，計算機網絡可以分為局域網、城域網和廣域網。OSI參考模型是國際標準化組織制定的計算機網絡體系結構模型，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層七個層次。OSI參考模型TCP/IP模型是互聯網協議族使用的模型，包括網絡接口層、網絡層（IP）、傳輸層（TCP和UDP）和應用層（HTTP、FTP、SMTP等）。TCP/IP模型協議棧是指計算機網絡體系結構中各個層次及其協議的集合。協議棧計算機網絡體系結構123TCP/IP協議族是一組網絡通信協議，包括IP、TCP、UDP、HTTP、FTP、SMTP等，用于實現互聯網通信。TCP/IP協議族IEEE802標準是局域網和城域網的標準，包括802.3（以太網）、802.4（標記總線）、802.5（標記環(huán)）等。IEEE802標準IPv6是下一代互聯網協議，解決了IPv4地址空間耗盡的問題，具有更大的地址空間、更高的安全性等優(yōu)點。IPv6計算機網絡協議與標準05數據處理與數據庫基礎數據處理技術數據處理技術包括數據清洗、數據整合、數據轉換、數據分析和可視化等，這些技術可以幫助人們更好地理解和利用數據。數據處理應用數據處理在各個領域都有廣泛的應用，如商業(yè)智能、數據分析、科學實驗、醫(yī)療保健等。數據處理定義數據處理是指將數據轉換成可利用的信息的過程，包括數據的收集、存儲、檢索、加工、傳輸和輸出等。數據處理概述數據庫系統(tǒng)組成數據庫系統(tǒng)由數據庫、數據庫管理系統(tǒng)和數據庫管理員三部分組成。數據庫類型根據數據的組織方式，數據庫可以分為關系型數據庫、非關系型數據庫和分布式數據庫等。數據庫定義數據庫是一個長期存儲在計算機內的有組織、可共享的數據集合，它能夠保持數據的一致性、安全性和完整性。數據庫系統(tǒng)基本概念數據庫設計01數據庫設計是指根據需求分析，設計出合適的數據庫結構的過程，包括概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計等。數據庫管理02數據庫管理是指對數據庫進行維護和管理的過程，包括數據備份、數據恢復、數據安全和性能監(jiān)控等。數據庫管理系統(tǒng)03數據庫管理系統(tǒng)是一種用于管理數據庫的軟件，它提供了數據定義語言、數據操縱語言和數據控制語言等功能，方便用戶對數據進行操作和管理。數據庫設計與管理06算法與程序設計基礎算法是一組明確的、有效的解決問題的方法和步驟，具有輸入、輸出和終止條件。算法定義正確性、確定性、有窮性、輸入/輸出明確性。算法特性時間復雜度和空間復雜度，衡量算法的效率。算法復雜度算法概述機器語言一種符號化的機器語言，使用助記符表示指令。匯編語言高級語言編譯與解釋01020403高級語言程序需要編譯器或解釋器轉換為機器語言才能執(zhí)行。直接用二進制代碼編寫的語言，計算機可以直接執(zhí)行。接近自然語言的編程語言，易于編寫和維護。程序設計語言基礎強調程序結構的清晰和簡單性，避免復雜控制流。結構化程序設計面向對象程序設計函數式編程敏捷開發(fā)方法將數據和操作封裝在對象中，實現抽象和繼承。使用函數作為基本構造單元，避免狀態(tài)變化和副作用。強調團隊合作和快速迭代，應對需求變化。程序設計方法與風格07信息安全與社會責任信息安全定義信息安全面臨的威脅包括黑客攻擊、病毒和蠕蟲、特洛伊木馬、拒絕服務攻擊等。信息安全威脅信息安全目標信息安全的目標是確保信息的機密性、完整性和可用性。信息安全是指保護信息系統(tǒng)免受未經授權的訪問、使用、泄露、破壞、修改，或銷毀。信息安全概述加密技術是保護信息機密性的重要手段，包括對稱加密和公鑰加密。加密技術防火墻是防止外部網絡攻擊的重要手段，通過設置訪問控制規(guī)則來限制網絡流量。防火墻技術安全審計和入侵檢測是檢測和應對安全威脅的重要手段，通過收集和分析系統(tǒng)日志、網絡流量等數據來發(fā)現異常行為。安全審計與入侵檢測安全漏洞管理是及時發(fā)現和修復系統(tǒng)漏洞的重要手段，包括漏洞掃描、漏洞評估和漏洞修復。安全漏洞管理信息安全技術與方法信息社會責任與道德規(guī)范信息道德信息道德是指人們在信息活動中應遵循的道德規(guī)范，