作者：宋爱华 康霞 梁海花
出版社：中国铁道出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
计算机基础技能训练试读：
前言
FOREWORD
人类已经进入到信息化的时代，计算机及计算机应用在短短几年时间就迅速地遍及了社会的各个行业，掌握计算机的基本操作与技能以及常用办公软件的使用方法，能够在网上查询相关资料，可以通过网络发布自己的信息等，这些都是信息时代人们应该具备的基本技能。而信息化时代的纵深发展，使得学生在计算机应用基础课程中学习到的知识终身受用。
2015年底，国家新公布的《中华人民共和国职业分类大典》取消了“计算机操作员”工种，不再颁发“计算机操作员”国家职业资格证书，这也意味着计算机应用基础的教学将从以考证为中心转向以实用为中心，切实让学习者学以致用，为今后的工作学习服务。
本书结合职业学校计算机应用基础实际教学，以能力为本位，以实用为原则设计一系列贴近生活、满足学习和工作所需的学习任务，使学生在“做中学，学中做”，明晰学的内容，体会做的目的，实现“教、学、做”一体化教学。
全书共分为六个项目，主要内容包括：初识计算机、Windows 7操作系统应用、Word 2010文档制作、Excel 2010电子表格制作、PowerPoint 2010演示文稿制作、Internet基础知识与应用等内容。项目一主要介绍计算机的发展历程和趋势，以及计算机的基本组成、各部分的作用、数制间的转换及计算机病毒的危害和基础性预防；项目二主要介绍Windows 7基本操作；项目三主要介绍运用Word 2010进行文档的基本编辑、表格处理、图文混排及长文档的编辑；项目四主要介绍运用Excel 2010对电子表格进行基本编辑操作、公式和常用函数的运用、数据的管理与统计操作方法；项目五主要介绍运用PowerPoint 2010进行幻灯片的制作、美化、打包及演示文稿的输出；项目六主要介绍浏览和搜索网络、下载网络资源和收发电子邮件。本书的每个项目均由2～4个学习任务组成，全书共17个任务。每个任务由任务目标、任务描述、任务分析、任务实施、任务评价组成，从而使学习者知道“做什么、如何做、做得怎么样”。特别在任务实施环节，从“我示范你练习”到“自我巩固”，再到“自我提升”，直至“自我实现”，不仅提高了学生的认知能力，而且练习的设计也从封闭式到半封闭式，最后到全开放式，从而一步步地培养学生的发散性思维。由于计算机软硬件知识发展较快，对于较新的内容，本书以“知识链接”的形式体现。
鉴于学习者的起点不同，实施教学时，对于基础差的学生在实施“自我提升、自我实现”环节时建议酌情考虑，可适当降低难度，或在教学中多加指导。
本书还配备有资源包，下载地址：http://www.tdpress.com。
本书由宋爱华、康霞、梁海花任主编，张培恩、彭斐旎、卢曼莉任副主编，冯艳青、王娇、林海娣也参与了本书的编写。在本书的编写过程中，我们得到了很多领导和老师的关心和支持，在此一并表示真诚的感谢！
由于时间仓促，书中若有不当之处，敬请广大读者、专家批评指正。
编者2016年6月项目一初识计算机
随着科技的发展和社会信息化程度的提高，计算机作为功能强大的信息处理工具，已经成为人们学习、工作、生活中不可缺少的一部分，在享受计算机带来方便的同时，人们却经常被各种各样的软件、硬件问题所困扰。那么你们了解计算机多少呢？
一、项目描述
本项目共集成了4个任务，分别是了解计算机发展和应用、认识计算机系统的组成、了解计算机信息存储、预防与清除计算机病毒。（1）了解计算机的发展主要介绍计算机的发展过程、发展方向和它在人们生活和工作中的应用。（2）认识计算机系统的组成主要讲解计算机的组成和微型计算机的组成。（3）了解计算机信息存储主要讲解计算机的数制以及各种数制之间的转换。（4）预防与清除计算机病毒主要是讲解计算机病毒的危害和病毒防治的一般方法。
二、项目目标
学习完本项目，学生可以讲出计算机的发展历程和趋势；熟练说出计算机的基本组成及各部分的作用；能进行二、十进制之间转换；知道计算机病毒的危害并会进行基础性预防。任务一了解计算机的发展和应用
任务目标
通过本任务，使学生了解计算机的发展历史，知道各个时期计算机的主要特征；认识计算机的发展给社会带来的变化，知道计算机在社会生活中的广泛应用，从而激发学生学习本课程的热情。
任务描述
李华最近对计算机着迷，请你向他介绍计算机的发展历程及计算机未来发展的趋势，了解目前的计算机应用的新技术。
任务分析
为了让李华对计算机有较系统的认识，建议对李华进行计算机相关知识的介绍时以时间为主线，讲解计算机的发展历程、特点及目前的应用和未来的发展，并辅以习题加以巩固。
任务实施
一、计算机的发展历程
1946年2月，世界上第一台电子数字式计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）在美国宾夕法尼亚大学研制成功，它是为美国陆军进行新式火炮的试验所涉及复杂的弹道计算而研制的。当时这台计算机的主要元器件是电子管，体积庞大，运算速度只有每秒5000次加法运算。即便如此，在当时它已是运算速度的绝对冠军，并且其运算的精确度和准确度也是史无前例的。它奠定了电子计算机的发展基础，标志着电子计算机时代的到来。
继ENIAC问世之后的半个多世纪以来，计算机的发展突飞猛进，这其中微电子技术的快速发展极大地影响和促进了计算机的发展，计算机的主要元器件从电子管发展到晶体管、集成电路和大规模、超大规模集成电路，从而使计算机的体积和电耗大大减小，可靠性和功能大大增强。
根据电子元器件的发展，人们将计算机的发展历程划分为四个阶段，各阶段的特点如表1.1.1所示。
表1.1.1 计算机的发展历程
二、计算机的分类
计算机按其功能可分为专用计算机和通用计算机。专用计算机功能单一，适应性差，但在特定用途下是最有效、最经济、最快速的。通用计算机功能齐全，适应性强，适用面广。目前所说的计算机一般都是指通用计算机。在通用计算机中，又可以根据运算速度、输入输出功能、数据存储能力、指令系统的规模和机器价格等因素将计算机分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器等。（一）巨型机
巨型机运算快，存储容量大，结构复杂，价格昂贵，主要用于尖端科学研究领域。如，国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、重大灾害预报、石油勘探等。美国和日本是生产巨型机的主要国家。我国从1978所开始研制巨型机，1983年推出第一台巨型机“银河I”，标志着我国从此进入生产巨型机的行列。（二）大型机
大型机规模仅次于巨型机，有比较完善的指令系统和丰富的外围设备，具有很强的管理和处理数据的能力，主要用于银行业务、大企业管理，高校和科研所的科学计算机、计算机网络、机器翻译等技术领域。（三）小型机
小型机较之大型机成本低，结构简单，研制周期短，便于及时采用先进的工艺技术，指令系统更为精简，软件开发成本低，易于操作维护。
小型机用途广泛，既可用于科学计算、大型分析仪器、测量设备等，还可以用作大型机与巨型系统的辅助计算机。（四）微型机
20世纪70年代后期，微型机的出现引发了计算机硬件领域的一场革命。如今，微型机的发展异常迅猛，更新换代很快，根据机器规模和用途的差异，通常分为单片机、单板机、便携式微机、个人计算机（Personal Computer，PC）等多种类型。前两类多用于工作控制和电子产品的微计算机控制方面，后两类一般都属于通用微型机，常见的笔记本式计算机就是一种便携式微机，更多见的台式机则属于PC系列。
微型机通常采用微处理器、半导体存储器和输入/输出接口等芯片组装，体积小，价格低，可靠性高，灵活性好，使用方便，因而更有利于推广普及。目前，微型机应用已遍及各行各业，如办公自动化、数据库管理、企业管理、信息检索、专家系统、电子出版、图像识别、语音识别、家庭教育和娱乐等。（五）工作站
工作站是一种介于PC和小型机之间的高档微型机，通常配备有大屏幕显示器和大容量存储器，具有较高的运算速度和较强的网络通信能力，有大型机或小型机的多任务和多用户能力，同时兼有微型机操作便利和人机界面友好的特点。工作站的独到之处是具有很强的图形交互能力，因此在工程设计领域得到广泛应用。如计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）等。工作站典型产品有美国SUN公司的SUN系列工作站。（六）服务器
随着计算机网络的普及和发展，一种可供网络用户共享的高性能计算机应运而生，这就是服务器。服务器一般具有大容量的存储设备和丰富的外部接口，运行网络操作系统，要求较高的运行速度，为此很多服务器都配置双CPU。服务器常用于存放各类资源，为网络用户提供丰富的资源共享服务。常见的资源服务器有DNS（域名解析）服务器、E-mail（电子邮件）服务器、Web服务器、BBS服务器等。
三、计算机的特点
计算机是一种能存储程序，能自动连续地对各种数字化信息进行算术、逻辑运算的电子设备。其基于数字化的信息表示方式与存储程序工作方式，这样的计算机具有许多突出的特点。（一）运算速度快
计算机的运算速度非常快，每秒可以处理几百万条指令。现在利用计算机的快速运算能力，10多分钟就能做出一个地区的气象、水情预报。例如，大地测量的高阶线性代数方程的求解，导弹或其他发射装置运行参数的计算，情报、人口普查等超大量数据的检索处理等。（二）计算精度高
在计算机内部采用二进制数字进行运算，表示二进制数值的位数越多，精度就越高。普通微型计算机的计算精度已达到十几位、几十位有效数字，因此，可以用增加表示数字的设备和运用计算技巧的方法，使数值计算的精度越来越高。（三）记忆能力强
计算机可以存储大量的数据、资料，这是人脑所无法比拟的。计算机存储器的容量可以做得非常大，既能记忆各种大量的数据信息，又能记忆处理加工这些数据信息的程序，而且可以长期保留，还能根据需要随时存取、删除和修改其中的数据。（四）具有逻辑判断能力
计算机具有逻辑判断能力，可以根据判断结果，自动决定以后执行的命令。计算机还具有执行某些与人的智能活动有关的复杂功能，模拟人类的某些智力活动，例如，图形和声音的识别，推理和学习的过程。（五）能自动执行程序
计算机是一个自动化程度极高的电子装置，在工作过程中不需人工干预，便能自动执行存放在存储器中的程序。计算机适合完成那些枯燥乏味的重复性劳动，也适合控制并深入人类难以胜任的、有害的作业场所。（六）可靠性高，通用性强
现在的计算机由于采用了大规模和超大规模集成电路，因而具有非常高的可靠性，平均无故障时间可以用年来计算。
另外，由于计算机自动执行程序的能力又使得它具有很强的通用性。编制不同的程序可解决不同的问题。计算机应用领域之广是其他任何一个电子产品所不及的，不仅能用于数值计算机，还能用于非数值计算，如，信息检索、图像识别、工业控制、辅助设计、辅助制造、办公自动化等。
四、计算机的应用
随着计算机技术的不断发展，计算机应用已广泛而深入地渗透到人类社会的各个领域，影响和改变着人类的工作、学习和生活方式，推动了社会的发展，促进了生产率的提高。计算机的应用主要可以归纳为以下几个方面：（一）科学计算
科学计算机也称数值计算，是指用于解决科学研究和工程设计中提出的数学问题的计算。科学计算的特点是计算量大，数值变化范围大。世界上第一台电子数字计算机就是为科学计算而设计的。
在科学研究领域（数学、物理、化学、天文、地理等）和工程技术领域（如航天、汽车、造船、建筑等），都存在着大量繁杂的数值计算问题，而科学技术的发展，又使得这些领域中的计算模型日趋复杂。显然，人工计算已无法解决这些问题，而这正是计算机的专长。科学计算是计算机的重要应用之一。（二）数据处理
数据处理也称非数值计算，是指对大量的数据进行加工处理（如收集、存储、整理、分析、合并、分类、统计等），以形成有用的信息。数据处理的特点是涉及的数据量大，但计算方法较简单。
当今社会正从工业社会进入信息社会，信息量的急剧膨胀使得人们对信息的认识和要求已今非昔比，信息已经和物质、能量一起被列为人类社会活动的三大支柱。为了全面、深入、精确地认识和掌握信息所反映的事物本质，在短时间内对大量数据综合分析出所需要的信息以供相关部门作为决策的依据，单凭人力是很难完成的，必须用计算机来分处理。现在，信息已经形成独立的产业，多媒体技术更为信息产业插上了腾飞的翅膀。多媒体技术使得计算机展示给人们的不再只是枯燥的数字和文字，而是符合人们习惯的图文并茂的信息。数据处理的范围也从单纯的数字和文字拓展到声音、图像、视频等多媒体信息。
目前，数据处理已广泛应用于办公自动化、企事业管理与决策、文字处理、资料检索、印刷排版、影视特技、会计电算化、图书管理、医疗诊断等各行各业。有资料表明，世界上的计算机有80％以上主要用于数据处理。这类工作量大面广，已成为计算机应用的主流。（三）计算机辅助系统
计算机辅助系统是指计算机用于辅助设计、辅助制造、辅助教学、辅助测试等方面，以提高相应工作的自动化程度以及提高工作的质量和效率。（1）计算机辅助设计（Computer-Aided design，CAD）是指用计算机帮助各类设计人员进行设计。应用计算机图形方法学，对产品结构、部件和零件进行计算、分析比较和制图，从而提高设计质量，缩短设计周期，节省人力物力。目前，CAD已被广泛应用于机械制造、飞机、船舶、汽车、建筑、服装以及大规模集成电路等设计中。CAD的方便之处就是可以随时更改设计参数，反复迭代，优化设计，直到满意为止。（2）计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，CAM）是指在产品生产制造中，用计算机对生产设备进行管理、控制和操作的技术。例如，用计算机控制生产设备的运行、处理生产过程中所需的数据，控制和处理材料的流动，对产品进行检验等。CAM的应用可以缩短生产周期，降低生产成本，提高产品质量，改善工作条件。（3）计算机辅助教学（Computer-Aided Instruction，CAI）是指用计算机辅助各学科教学的自动化学习系统，是一种新型的教学模式。例如，用计算机存储、管理和使用教学资源（如教学内容、教学方法、教学素材、学习情况等），通过与学生的交互，实施教学。CAI的应用可以提高学生的学习兴趣，增加学习的主动性和自主性，改善学习的互动性。（4）计算机辅助测试（Computer-Aided Test，CAT）是指用计算机帮助完成大量复杂的测试工作。例如，在矿山、水利等工矿企业的大型电修厂，对大、中型电机维修后的各项指标的测试，如果采用传统的测试工具，或根据维修技师的经验去判定电机的好坏，往往会出现错判和漏判，从而留下重大事故的隐患，而用计算机辅助测试则可以提高测试精度，完成许多传统方法无法实现的测试指标。（四）过程控制
过程控制又称实时控制，是指用计算机及时采集数据，根据需要快速处理数据，并按最佳值迅速对控制对象进行控制的技术。
过去的工业过程控制主要采用模拟电路，响应速度慢，精度低。现在利用计算机进行过程控制，把工业现场的模拟量、开关量以及脉冲量经由放大电路和模/数、数/模转换电路送给计算机，由计算机进行数据采集、显示以及控制现场，极大提高了工业生产过程的自动化水平，提高了控制的及时性和准确性，从而可以保证产品质量，降低生产成本，降低劳动强度，提高生产率。
计算机过程控制除应用于工业生产外，还广泛应用于化工、石油、冶金、水电、纺织、交通、卫星、航天等领域。（五）人工智能
人工智能（Artifi cial Intelligence，AI）一般是指利用计算机模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过程，是计算机在模拟人的智能方面的应用。人工智能的主要方法是在计算机中存储一些定理和推理规则，以及经验性知识，然后设计程序，让计算机根据这些知识、定理和推理规则自动探索解决问题的方法。
人工智能是计算机应用的前沿学科，主要应用领域有专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、博弈、医疗诊断、人工神经网络等。
五、计算机的发展趋势
计算机技术是世界上发展最快的科学技术之一，产品不断升级换代。当前计算机正朝着巨型化、微型化、智能化、网络化等方向发展，计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛，从而使计算机成为工作、学习和生活中必不可少的工具。（一）多极化
如今，个人计算机已席卷全球，但由于计算机应用的不断深入，对巨型机、大型机的需求也稳步增长，巨型、大型、小型、微型机各有自己的应用领域，形成了一种多极化的形势。如巨型计算机主要应用于天文、气象、地质、核反应、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域和国防事业领域，它标志一个国家计算机技术的发展水平。目前运算速度为每秒几百亿次到上万亿次的巨型计算机已经投入运行，并正在研制更高速的巨型机。（二）智能化
智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力，使计算机成为智能计算机。这也是目前正在研制的新一代计算机要实现的目标。智能化的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等。目前，已研制出多种具有人的部分智能的机器人。（三）网络化
网络化是计算机发展的又一个重要趋势。从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。所谓计算机网络化，是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来，组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构。网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享。目前，大到世界范围的通信网，小到实验室内部的局域网已经很普及，因特网（Internet）已经连接包括我国在内的150多个国家和地区。由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理，提高了资源的使用效率，因而深受广大用户的欢迎，得到了越来越广泛的应用。（四）多媒体
多媒体计算机是当前计算机领域中最引人注目的高新技术之一。多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术，来综合处理多种媒体信息的计算机。这些信息包括文本、视频图像、图形、声音、文字等。多媒体技术使多种信息建立了有机联系，并集成为一个具有人机交互性的系统。多媒体计算机将真正改善人机界面，使计算机朝着人类接受的处理信息最自然的方式发展。【练一练】（1）在计算机的发展历程中，第二代计算机所使用的逻辑部件是______。
A.集成电路 B.晶体管
C.电子管 D.大规模、超大规模集成电路（2）以集成电路为基本元件的第三代计算机出现的时间为______年。
A.1965—1971 B.1964—1975 C.1960—1969 D.1950—1970（3）自计算机问世至今已经经历了四个时代，划分时代的主要依据是计算机的______。
A.规模 B.功能 C.性能 D.逻辑元件（4）世界上第一台计算机______年诞生于______。
A.1945 B.1946 C.美国 D.英国（5）我们今天家用计算机使用的电子元件是______。
A.电子管 B.晶体管
C.集成电路 D.大规模、超大规模集成电路（6）用计算机进行资料检索工作是属于计算机应用中的______。
A.数据处理 B.人工智能 C.科学计算 D.过程控制（7）在计算机应用中，“计算机辅助设计”简称______。
A.CAD B.CAM C.CAI D.CMI（8）笔记本式计算机、掌上计算机、智能手机、智能手表等产品，______是计算机的产物。
A.微型化 B.网络化 C.智能化 D.多媒体化（9）利用计算机进行逻辑推理和定理证明，必须用到计算机的______特性。
A.运算速度快 B.计算精度高
C.可靠性强 D.具有逻辑判断功能（10）科学家花15年时间将圆周率计算到707位，计算机用几分钟即可完成，这说明计算机______。
A.运算速度快 B.计算精度高 C.有存储能力 D.具有判断功能（11）目前，许多国家都在实施三网合一的系统工程，即将电信网、计算机网、有线电视网融为一体，这说明了计算机在______方向上的发展日趋广泛。
A.巨型化 B.网络化 C.智能化 D.多媒体化（12）1997年，IBM的“深蓝”计算机在对弈中战胜了国际象棋冠军卡斯帕罗夫，这体现了计算机在______方向上的发展趋势。
A.巨型化 B.网络化 C.智能化 D.多媒体化【想一想】
我们日常生产生活中计算机有哪些具体应用呢？
知识链接
一、平板电脑的发展（一）平板电脑的概念
平板电脑（Tablet Personal Computer，简称Tablet PC、Flat PC、Tablet、Slates），是一种小型、方便携带的个人计算机，以触摸屏作为基本的输入设备。它拥有的触摸屏（又称数位板技术）允许用户通过触控笔或数字笔进行作业，而不再采用传统的键盘或鼠标。用户可以使用内置的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别或者一个真正的键盘（如果该机型配备的话）进行操作。（二）发展历程
1968年，来自施乐帕洛阿尔托研究中心的艾伦·凯（Alan Kay）提出了一种可以用笔输入信息的、称为Dynabook的新型笔记本式计算机的构想。然而，帕洛阿尔托研究中心没有对该构想提供支持。
1989年，平板电脑的雏形与始祖Grid Pad诞生，它是第一款触控式屏幕的计算机，以现在的眼光看来，其配置十分简单，采用Intel 386SL 20MHz/16MHz处理器搭配80387协处理器（在当时已经是最好的基于笔记本式计算机的处理器），使用了40MB的内存，并可选配最大120MB的硬盘。当然，它采用的是古老的DOS操作系统。
1991年，Grid Pad的总设计师Jeff Hawkins（杰夫·霍金斯）离开了Grid System公司，并带着自己的梦想于1992年1月创建了一个对后来的平板电脑、PDA以及智能手机市场都有着深远影响的公司——Palm Computing。
2001年，微软公司CEO比尔·盖茨提出平板电脑的概念，并推出了Windows XP TabletPC版，使得一度消失多年的平板电脑产品线再次走入人们视线。该系统建立在Windows XPProfessional基础之上，用户可以运行兼容Windows XP的软件。同时，Windows系统开放性和可安装性的特点也为硬件厂商开发平板电脑提供了支持。
2002年，中国初次接触平板电脑领域，并为在该领域占有一席之地打下了坚实的基础。KONKA康佳于2002年5月20日发布了中国第一款平板电脑，取名“IME”。
2005年，微软发布了Tablet PC Edition 2005，包含了Service Pack 2并且可免费升级。2005版带来了增强的手写识别率并且改善了输入皮肤，还让输入皮肤支持几乎所有程序。
2010年1月27日，在美国旧金山欧巴布也那艺术中心（芳草地艺术中心），苹果公司举行盛大的发布会，传闻已久的平板电脑——iPad由首席执行官史蒂夫·乔布斯亲自发布。iPad定位介于苹果的智能手机iPhone和笔记本式计算机产品之间，通体只有4个按键，与iPhone布局一样，提供浏览互联网、收发电子邮件、阅读电子书、播放音频或视频等功能。2010年9月2日，三星公司在德国“柏林国际消费类电子产品展览会”上发布了其第一台使用Android系统的平板电脑“Galaxy Tab”。
2011年初，Google推出Android 3.0蜂巢（Honey Comb）操作系统。Android是Google公司开发的一个基于Linux核心的软件平台和操作系统，目前，Android成为了iOS最强劲的竞争对手之一。
二、智能手机的发展（一）智能手机的概念
智能手机（Smartphone），是指“像个人计算机一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序不断对手机功能进行扩充，并可以通过移动通信网络实现无线网络接入的这样一类手机的总称。”智能手机是一种安装了相应开放式操作系统的手机。通常使用的操作系统有：Symbian、WindowsMobile、Windows Phone、iOS、Linux（含Android、Maemo、MeeGo和WebOS）、Palm OS和BlackBerry OS。（二）智能手机的特点（1）具备无线接入互联网的能力，即需要支持GSM网络下的GPRS或者CDMA网络的CDMA 1X或3G（WCDMA、CDMA-EVDO、TD-SCDMA）网络，4G（HSPA+、FDD-LTE、TDD-LTE）。（2）具有PDA的功能，包括PIM（个人信息管理）、日程记事、任务安排、多媒体应用、浏览网页。（3）具有开放性的操作系统，拥有独立的核心处理器（CPU）和内存，可以安装更多的应用程序，使智能手机的功能可以得到无限扩展。（4）人性化，可以根据个人需要扩展机器功能。（5）功能强大，扩展性能强，第三方软件支持多。（三）智能手机的发展
未来智能手机必将是一种能够与云计算技术充分结合的Web化的平台。今后智能手机的关键技术主要包括：（1）实现Web引擎与本地能力的完美结合，即把本地的各种能力封装成接口，供浏览器引擎使用。一个单纯的浏览器无法充分发挥智能手机的本地处理能力，例如调用全球定位系统（GPS）的接口。这也是为什么在目前的智能手机上增加一个全功能浏览器并不能实现人们的目标，必须重新设计一种新的Web化的智能平台。（2）离线处理。当绝大部分的业务逻辑处理都在网络侧实现，那么离线处理就变得非常重要，甚至可能成为一个关键性的制约因素，尤其是在无线环境下使用的手机，其网络连接的可靠性远不能与固网相比。（3）对带宽占用的优化。虽然带宽资源越来越多，但是这种基于云计算理念的Web OS对带宽的需求远远超过当前的智能手机。如何减少对带宽的需求决定了这种模式能否真正实现商用。目前多采取数据压缩来减少对带宽的需求，然而真正有效的还是对应用进行分类，区分出哪些适合在终端侧处理，哪些适合在网络侧处理，并将这些接口封装成统一的服务接口，并可根据网络情况随时进行调整，使得资源的利用实现最大化与有效化。
三、物联网的发展（一）内涵
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文为The Internet of things。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。（二）关键技术
与传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征，物联网产业涉及的关键技术主要包括感知技术、网络和通信技术、信息智能处理技术及公共技术。（1）感知技术：通过多种传感器、RFID、二维码、定位、地理识别系统、多媒体信息等数据采集技术，实现外部世界信息的感知和识别。
物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性地采集环境信息，不断更新数据。（2）网络和通信技术：通过广泛的互联功能，实现感知信息高可靠性、高安全性进行传送，包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术、网关技术等。
物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。（3）信息智能处理技术：通过应用中间件提供跨行业、跨应用、跨系统的信息协同及共享和互通的功能，包括数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现、服务体系架构、软件和算法技术、云计算、数据中心等。
物联网不仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。（4）公共技术：主要是标识与解析、安全技术、网络管理、服务质量（QoS）管理等公共技术。（三）未来发展
物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”。物联拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用，以及产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域，构建了质量好、技术优、专业性强、成本低、满足客户需求的综合优势，持续为客户提供有竞争力的产品和服务。
四、云计算的发展（一）内涵
云计算（Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。（二）发展历程
1983年，太阳电脑（Sun Microsystems）提出“网络是电脑”（The Network is theComputer），2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2）服务。
2006年8月9日，Google首席执行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）在搜索引擎大会（SES San Jose 2006）上首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的“Google 101”项目。
2007年10月，Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基梅隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校及马里兰大学等，推广云计算的计划。这项计划希望能降低分布式计算技术在学术研究方面的成本，并为这些大学提供相关的软硬件设备及技术支持（包括数百台个人计算机及Blade Center与System X服务器，这些计算平台将提供1600个处理器，支持包括Linux、Xen、Hadoop等开放源代码平台），而学生则可以通过网络开发各项以大规模计算为基础的研究计划。
2008年1月30日，Google宣布在我国台湾省启动“云计算学术计划”，将与台湾大学、台湾交通大学等学校合作，将这种先进的大规模、快速计算技术推广到校园。
2008年2月1日，IBM（NYSE：IBM）宣布将在我国无锡太湖新城科教产业园为我国的软件公司建立全球第一个云计算中心（Cloud Computing Center）。
2008年7月29日，雅虎、惠普和英特尔宣布了一项涵盖美国、德国和新加坡的联合研究计划，推出云计算研究测试床，推进云计算。该计划要与合作伙伴创建6个数据中心作为研究试验平台，每个数据中心配置1400～4000个处理器。
2008年8月3日，美国专利商标局网站信息显示，戴尔正在申请“云计算”（CloudComputing）商标，此举旨在加强对这一未来可能重塑技术架构的术语的控制权。
2010年3月5日，Novell与云安全联盟（CSA）共同宣布一项供应商中立计划，称为“可信任云计算计划（Trusted Cloud Initiative）”。
2010年7月，美国国家航空航天局和包括Rackspace、AMD、英特尔、戴尔等支持厂商共同宣布Open Stack开放源代码计划，微软在2010年10月表示支持Open Stack与Windows Server2008 R2的集成；而Ubuntu已把Open Stack加至11.04版本中。
2011年2月，思科系统正式加入Open Stack，重点研制Open Stack的网络服务。（三）云计算的未来发展（1）私有云将首先发展起来。大型企业对数据的安全性有较高的要求，更倾向于选择私有云方案。未来几年，公有云受安全、性能、标准、客户认知等多种因素制约，在大型企业中的市场占有率还不能超越私有云。并且私有云系统的部署量还将持续增加，私有云在IT消费市场所占的比例也将持续增加。（2）混合云架构将成为企业IT趋势。私有云只为企业内部服务，而公有云则是可以为所有人提供服务的云计算系统。混合云将公有云和私有云有机地融合在一起，为企业提供更加灵活的云计算解决方案。而混合云是一种更具优势的基础架构，它将系统的内部能力与外部服务资源灵活地结合在一起，并保证了低成本。在未来几年，随着服务提供商的增加与客户认知度的增强，混合云将成为企业IT架构的主导。（3）云计算概念逐渐平民化。几年前，由于一些大企业对于云计算概念的渲染，导致很多人对于云计算的态度一直停留在“仰望”的阶段。但是未来其发展一定是平民化的。
其平民化必然经历如下几个步骤：
第一，云计算产品价格持续下降。基本上任何IT产品的价格都会随着在用户中的普及而逐渐降低价格，云计算也不例外。
第二，云计算定价模式简单化。定价模式的简单化有助于云计算的进一步普及，这是非常好理解的，没有人希望去购买商品的时候面对繁杂的价格计算公式，而在这一点上，目前的云计算产品显然做得还不够。目前，众多厂商的涌入使得云服务定价标准比较混乱。（4）云计算安全权责更明确。对于云计算安全性的质疑一直是阻碍云计算进一步普及的最大障碍，如何消除公众对于云计算安全性的疑虑就成了云服务提供商不得不解决的问题，在这一问题上，通过法律来明确合同双方的权责显然是一个重要的环节。
任务评价
学习完本次任务，请对自己作个评价。如果不会，想想问题出在哪，并努力学会。任务二认识计算机系统的组成
任务目标
通过本任务，使学生明晰计算机的系统组成，能熟练讲出各组成部分的作用，认识计算机各组成设备。
任务描述
李华在学习计算机过程中，常听到老师讲“系统”一词，知道计算机是依靠硬件和软件的协同工作来完成某一给定任务的。但他很想对计算机系统的组成有更深入的了解，请你带着他一块走进计算机的世界吧。
任务分析
计算机系统包括硬件系统和软件系统，建议在对李华进行统介绍时利用实物、举例等方式引导他认识计算机系统，同时辅以习题加以巩固。
任务实施
一、初识计算机系统
计算机系统由硬件和软件两大部分组成。（一）硬件系统的组成
计算机硬件系统是指计算机系统中由电子、机械、磁性和光电元件组成的各种计算机部件和设备。半个多世纪以来，虽然计算机发展很快，其性能指标、运算速度、工作方式等都有了巨大变化，但计算机的基本结构一直没有变化。计算机硬件系统的基本组成都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备这五大部件构成，一个都不能少。
图1.2.1 计算机硬件系统的组成结构示意图
图1.2.1中实线为数据流，代表数据或指令，在机内表现为二进制数形式；虚线为控制流，代表控制信号，在机内呈现高低电平形式，起控制作用。这是两种不同类型的信息，计算机的工作正是通过这两股不同性质的信息流动完成的。下面围绕图1.2.1说明各部件的作用以及它们之间是如何配合工作的。
1.控制器（Controller）
控制器是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。
控制器从内存中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作（操作码），以及进行该操作的数据在存储器中的位置（地址码）。然后，根据分析结果，向计算机其他部分发出控制信号。
2.运算器（Arithmetic Logic Unit，ALU）
运算器又称算术逻辑部件，简称ALU，是计算机对信息进行加工、运算的部件，它的速度几乎决定了计算机的计算速度。运算器的主要功能是对二进制编码进行算术运算（加、减、乘、除运算，有些运算器无乘、除功能，乘除运算是通过加减运算和移位实现的）和逻辑运算（“与”“或”“非”“比较”“移位”等操作）。正是因为运算器的逻辑运算功能，使得计算机具有因果关系分析的能力。
运算器的工作是在控制器的控制下对取自内存或内部寄存器的数据进行算术或逻辑运算。控制器和运算器都是计算机的核心部件，二者被统称为中央处理单元或中央处理器，简称CPU（Central Processing Unit）。
3.存储器（Memory）
存储器是用来保存程序、数据、运算的中间结果及最后结果的记忆装置。程序中的指令总是被送到控制器解释执行，数据则总是被送到运算器进行运算。存储器就一种能根据地址存取指令和数据的装置。
计算机的存储系统分为内部存储器（简称内存或主存）和外部存储器（简称外存或辅存）。内存中存放将要执行的指令和运算数据，容量较小，但存取速度快。外存容量大、成本低、存取速度慢，用于存放需要长期保存的程序和数据。当存放在外存中的程序和数据需要处理时，须先将它们读到内存中，再进行处理。
4.输入设备（Input device）
输入设备是用来输入计算程序和原始数据的设备。它的作用是接受用户输入的信息，并将它们变为计算机能识别的形式（二进制形式）存放到计算机的存储器中。典型的输入设备有键盘、鼠标、图形扫描仪、数码摄像头等。
5.输出设备（Output device）
输出设备是用来输出计算机处理结果的设备。它的作用是将计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式并输出。如将处理结果还原为对应的文字和图像等，并在显示器上输出。除显示器外，常见的输出设备有打印机、绘图仪等。（二）软件系统的组成
所谓软件，就是安装或存储在计算机中的程序，有时这些软件也存储在外存储器上，如光盘、U盘、移动硬盘或存储卡上。
在计算机系统中，软件和硬件是相互依存的。软件的使用依赖于硬件的物质条件，而硬件则需要在软件的支配下才能有效工作。有了软件，用户面对的不再是一台物理计算机（裸机），人们可以不必了解计算机本身，可以采用更加方便有效的手段使用计算机。
计算机的软件系统可以分为系统软件和应用软件两大类，如图1.2.2所示。
图1.2.2 计算机软件系统
1.系统软件
系统软件是指管理、监控、维护计算机，并为用户操作使用计算机提供服务的一类软件。系统软件一般与具体应用无关，它是在系统一级提供服务，确保计算机正常工作，确保用户有一个良好的操作环境，确保应用软件能够正常运行，同时也为用户开发具体的应用程序提供必不可少的开发平台。
系统软件主要包括两大类：面向计算机本身的软件，如操作系统；面向用户的软件，如各种语言处理程序、各种系统工具软件等。（1）操作系统：操作系统是计算机系统中最重要的系统软件，是计算机系统的核心与基石。操作系统的职责通常包括对硬件的直接监管、对各种系统资源（如内存、处理器时间等）的管理，以及提供诸如作业管理之类的面向应用程序的服务等。目前微机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、Linux、Windows、Netware等。（2）语言处理程序：编写计算机程序所用的语言是人与计算机沟通的工具，一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。
•机器语言是一种计算机能直接识别、不需要翻译、直接供机器使用的语言，机器语言直接用指令编写程序，它的指令通常与具体机器有关，是一组0、1代码。
•汇编语言是一种与机器语言相对应的语言，它采用一定的助记符号来表示机器语言中的指令和数据，使得机器语言符号化，便于记忆和使用。
•高级语言是一种更接近于人类自然语言和数学语言的语言，易于程序设计者理解，是目前使用最多的语言。常用的高级语言有BASIC语言、Pascal语言、FORTRAN语言、C语言等。
上述三种语言中只有用机器语言编写的程序可以在计算机上直接运行，用其他两种语言编写的程序都需要先经过语言处理程序的处理，将其翻译或编译成机器语言程序才能运行。（3）系统工具软件：通常是指一些管理、维护、使用计算机的服务性程序和实用程序，如诊断和修复工具、调试程序、编辑程序、文件压缩程序、磁盘整理工具等。
2.应用软件
应用软件是指利用计算机的软、硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件。应用软件通常都是用于某一特定的应用领域，常见的有：文字处理软件（如Microsoft Word、WPS等）、表格处理软件（如Microsoft Excel、CCED等）、数据库应用软件（如财务软件、工资管理程序、设备管理程序、人事管理程序等）、辅助设计软件、实时控制软件等。（三）计算机系统的层次关系
如图1.2.3所示，计算机系统是按层次结构组织的，层次之间的关系是：内层是外层赖以工作的支撑环境，通常外层不必了解内层细节，只需根据约定调用内层提供的服务即可。（1）最内层（亦称最底层）是硬件，是所有软件的物质基础。（2）操作系统介于最内层硬件和外层软件之间，表示它对内（向下）控制硬件，对外（向上）提供其他软件运行的支撑环境。（3）操作系统之外的各层都是在操作系统提供的平台上运行，不直接与硬件接触。
图1.2.3 计算机系统层次结构（4）应用程序在最外层，表示它是最终用户使用的软件。
在所有的软件中，操作系统是最重要的，因为它位于软件的底层，直接与硬件接触。操作系统一方面管理和控制硬件资源；另一方面为上层软件提供支持。换句话说，任何程序都是在操作系统支持下运行的，操作系统最终把用户与机器隔离开了，凡对机器的操作一律转换为操作系统的命令，这样一来，用户使用计算机就变成使用操作系统了。有操作系统，用户不再是在裸机上艰难地使用计算机，而是可以充分享受操作系统所提供的各种方便的服务了。
二、微型计算机的硬件系统
微型计算机以微处理器和总线为核心。微处理器是微型计算机的中央处理部件，包括寄存器、累加器、算术逻辑部件、控制部件、时钟发生器、内部总线等；总线是传送信息的公共通道，并将各个功能部件连接在一起，总线分为数据总线、地址总线和控制总线3种。
此外，微型计算机还包括随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出电路以及组成这个系统的总线接口等。微型计算机基本结构如图1.2.4所示。
图1.2.4 微型计算机基本结构（一）微处理器（CPU）
CPU英文为Central Processing Unit，它是主机的心脏，也是负责运算和控制的中心，计算机的运转是在它的指挥控制下实现的。它是整个计算机的核心。CPU包括运算器和控件器。（二）存储器
1.内存储器
内存储器（简称内存）可分为两类：
一类是随机存取存储器（RAM），其特点是存储器中的信息能读能写。RAM中信息在关机后即消失，因此，用户在退出计算机系统前，应把当前内存中产生的有用数据转存到可永久性保存数据的外存中去，以便以后再次使用。RAM又可称为读写存储器。
另一类是只读存储器（ROM），其特点是用户在使用时只能进行读操作，不能进行写操作，存储单元中的信息由ROM制造厂在生产时或用户根据需要一次性写入。ROM中的信息关机后不会消失。
2.外存储器
外存储器（简称外存）是存放程序和数据的“仓库”，可以长时间地保存大量信息。外存与内存相比，容量要大得多，例如，当前微型计算机的外存（硬盘）配置可为几TB数量级。但外存的访问速度远比内存要慢，所以计算机的硬件设计都是规定CPU只从内存取出指令执行，并对内存中的数据进行处理，以确保指令的执行速度。当需要时，系统将外存中的程序或数据成批地传送到内存，或将内存中的数据成批地传送到外存。
3.高速缓冲存储器
缓冲存储器（Cache）是为解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术。Cache是介于CPU和主存之间的小容量存储器，但存取速度比主存快。（三）主板
系统主板是微型计算机中一块用于安装各种插件，并由控件芯片构成的电路板。主板上不仅有芯片组、BIOS芯片、各种跳线、电源插座，还提供以下插槽：CPU插槽、内存插槽、总线扩展槽、IDE接口，以及串行口、并行口、PS/2接口、UBS接口、CPU风扇电源接口、各类外设接口等。（四）总线
总线是计算机中各部件之间传递信息的基本通道。依据传递内容的不同，总线又分为数据总线、地址总线和控制总线3种。（五）输入设备
输入设备是用来输入计算程序和原始数据的设备。常见的输入设备有键盘、图形扫描仪、鼠标、数码摄像头等。
1.键盘
键盘是目前应用最普遍的一种输入设备，它由一组排列成阵列形式的按键组成的，每按下一个键，则产生一个相应的字符代码（每个按键的位置码），然后将它转换成ASCII码或其他代码送往主机。用户的指令必须通过它才能告诉主机。目前，键盘对计算机来说还是一个不可替代的输入设备。
2.鼠标
鼠标是微型计算机上最常用的输入设备。常见的鼠标有光电式和机械式两种。
其他的输入设备还有光笔、图形板、扫描仪、跟踪球、操纵杆等。跟踪球是用手指或手掌推动的一个球体，它的工作方式类似于鼠标，用手来转动球体，得到相对的位移。图形输入设备则有数码摄像机、扫描仪等。现在又出现了语音与文字输入系统，可以让计算机从语音的声波和文字的形状中接收到信息。（六）输出设备
输出设备是用来输出计算结果的设备。常见的输出设备有显示器、传声器、打印机、数字绘图仪等。
1.显示器
显示器是计算机的主要输出设备。显示器按其工作原理可分为：阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）。
在购买显示器时，显示器支持的颜色数量、显示器每秒更新画面的次数，都是要考虑的因素。
2.传声器
见过有的人一边在计算机前操作，一边听着美妙的音乐吗？那就是传声器的杰作。现在，有声有画的多媒体计算机家族越来越壮大，为人们的工作和生活增添了很多的色彩，同时也吸引了很多计算机爱好者。主机的声音通过声卡传送给传声器，再由传声器表达出来，真正体现出多媒体的效果。
3.打印机
打印机也是一种常用的输出设备，有3种类型：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，其性能是逐级递增的。【练一练】（1）计算机系统由______组成。
A.主机和显示器 B.系统软件和应用软件
C.硬件系统和软件系统 D.主机、键盘、显示器等外围设备（2）“裸机”指的是______。
A.没有硬盘的微机 B.没有处理器的微机
C.没安装任何软件的微机 D.大型计算机的终端机（3）王亮同学新买了一台计算机裸机，他应该首先给计算机安装______软件。
A.字处理 B.杀毒 C.操作系统 D.游戏（4）在微型计算机硬件系统中，核心部件是______。
A.输入设备 B.存储器 C.输出设备 D.中央处理器（5）决定一台计算机性能的最主要的部件是______。
A.内存 B.CPU C.硬盘 D.显卡（6）微机的中央处理器通常是指______。
A.内存和控制器 B.内存和运算器
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]