本书经过充分调研，结合学前教育专业特色，将计算机基础知识与幼儿园教师信息技术应用能力进行有机的整合。通过基于项目的学习，以任务驱动的方式，培养学生自主、探究的学习能力。在有效培养学生信息素养的同时，更加关注利用信息分析问题、解决问题的能力。为学生的终身学习打下坚实的基础。

项目1信息技术与计算机基础

1理解信息与信息技术的概念，了解信息技术的发展简史。
2了解计算机的发展、特点、分类、应用等。
3掌握计算机中数据的表示方法、数据的转换、数据的单位，了解���符编码。
4掌握计算机系统的基本组成，了解计算机的硬件组成。
5掌握计算机的开关机方法，掌握标准的打字指法，能够熟练地输入中英文字符。

在短短的数十年间，信息产业高速发展，现在，人们可通过互联网浏览信息、进行网上购物，真正做到“秀才不出门，能知天下事”“购物在网上，能购天下物”。互联网、智能机器人、电子商务、办公自动化、数字化生存……这一切，都与信息和信息技术有着密切的关系。迅速地筛选和获取信息、准确地鉴别信息、创造性地加工和处理信息，将是所有社会成员应具备的、如同“读、写、算”一样重要的基础能力之一。
计算机是20世纪*伟大的科学技术发明之一，对人类的生产和社会活动产生了极其重要的影响。目前，计算机已应用到各个领域，并形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步。本章将从多方面介绍信息技术及计算机基础知识。“信息技术基础”课程比“计算机基础”课程的内容更加广泛，“信息技术基础”课程偏重于信息技术基础、多媒体技术使用等方面的内容，不仅仅要求学生掌握计算机应用技术，更重要的是具有一定的信息素养。“计算机基础”课程偏重的是计算机的工作原理等一些技术性的内容。


11信息与信息技术

111信息
信息，指音讯、消息、通信系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。简单地说，信息就是指对人有用的数据、消息。人们通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物，进而认识和改造世界。
人们一般说到的信息多指信息的交流，如古代人与人之间的口耳相传或途经驿站传递文书、军事情报等，近代通过邮局传递信件，现代通过电报、电话交流信息，而当代则通过计算机网络快捷方便地交流信息。


112信息的特征
信息必须依赖于载体而存在，它具有客观性、普遍性、时效性、价值性、依存性、共享性、传递性和可加工性等特征。
1客观性
信息是事物的特征和变化的客观反映。由于事物的特征和变化是不以人们意志为转移的客观存在，因此，反映这种客观存在的信息同样带有客观性。
2普遍性
信息在我们身边无处不在、无时不有，所以信息具有普遍性。
3时效性
人们获取信息的目的在于利用，只有那些及时传递出来并适合需求者的信息才能被利用。信息的价值在于及时传递给更多的需求者，从而创造出更多的物质财富。信息经过一定的时间往往会失去价值，“新”和“快”是信息的重要特征。*简单的例子，某人买彩票中了500万元大奖，但超过30天不去领取，500万元就不能被领取了。还有“红灯停，绿灯行”也是信息时效性的体现。
4价值性
信息是为人类服务的，它是人类社会的重要资源，人类利用它认识和改造客观世界。
5依存性
信息是一种抽象的运动，这种抽象的运动包含特定的内涵和内容。这种抽象的内涵不能被人感知，也不能传递，就不能称为信息。真正意义上的信息必须借助载体表现，信息和信息载体密不可分。若将信息载体和信息割裂开来，两者都失去存在的意义，如红绿灯、光盘等。
6共享性
信息与一般物质资源不同，它不属于特定的占有对象，是可以为众多人共同享用的。实物转赠之后，就不再属于原主，而信息通过双方交流，两者都有得无失。这一特性通常以信息的多方位传递来实现。
萧伯纳有一句名言：我有一个苹果，你也有一个苹果，假如我们互相交换的话，我们各自还是只有一个苹果；但如果你有一种思想，我也有一种思想，我们再进行交换的时候，我们就会各自同时拥有两种思想。
7传递性
传输是信息的一个要素，也是信息的明显特征，应**地传递信息，没有传递就没有信息，信息就失去了有效性。同样，传递的快慢对信息的效用影响极大，例如“烽火告急”“信鸽传书”。现在信息的传递方式是多样化的，例如，我们可以通过报纸、电视，也可以通过网络了解新闻。
8可加工性
信息的可加工性包括多方面内容，如信息的可拓展、可引申、可浓缩等。这一特征使信息得以增值或便于传递、利用，如拍摄出来的视频要通过后期的编辑才有更好的效果，比如说《夜宴》《英雄》《功夫》等影片。
113信息技术
信息技术(Information Technology，IT)是管理和处理信息所采用的各种技术的总称，一切与信息的获取、加工、表达、交流、管理和评价等有关的技术都可以称为信息技术。信息技术也常被称为信息和通信技术(Information and Communications Technology，ICT)，包括传感技术、通信技术、计算机技术和控制技术等。
114信息技术发展简史
1**次信息技术革命
**次信息技术革命的主要标志是语言的使用。
在距今5万~35万年前，人类不仅会制造工具，而且会说话，使用语言是人类区别于其他生物的重要特征之一。人类使用大脑存储信息，使用语言交流和传播信息。
2第二次信息技术革命
第二次信息技术革命的主要标志是文字的使用。
文字大约出现在公元前3500年。文字的出现使人类在信息的存储和传播方面取得了重大突破，超越了时间和地域的局限。
3第三次信息技术革命
第三次信息技术革命的主要标志是印刷术的应用。
大约在公元1040年，我国开始使用活字印刷术。印刷术的广泛使用使书籍和报刊成为信息存储和传播的重要媒介，有力地推动了人类文明的进步。
4第四次信息技术革命
第四次信息技术革命的主要标志是电报、电话、广播、电视的发明及普及。
19世纪中叶以后，随着电报、电话的发明及电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的变革，实现了利用金属导线上的电脉冲来传递信息，以及通过电磁波来进行无线通信。
5第五次信息技术革命
第五次信息技术革命的主要标志是计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的结合，它将人类社会推进到了数字化的信息时代。
115新一代信息技术
1云计算
云是网络、互联网的一种比喻说法。提供资源的网络被称为“云”,“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取、按需使用、随时扩展、按使用付费。云端指网络资源，从云端来按需获取服务内容就是云计算。广义的云计算是指服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务，这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，如图111所示。

图111云计算
2大数据
大数据指种类多、流量大、容量大、价值高、处理和分析速度快的真实数据汇聚的产物。大数据或称巨量资料或海量数据资源，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理，并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。
大数据的4V特点即数量（Volume）、多样性（Variety）、速度（Velocity）和真实性（Veracity）。
3物联网
物联网可以简单地理解为物物相连的互联网，在国际上又称为传感网，这是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。世界上的万事万物，小到手表、钥匙，大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型感应芯片，把它变得智能化，这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术，人们就可以和物体“对话”，物体和物体之间也能“交流”，这就是物联网。随着信息技术的发展，物联网行业应用版图不断增长，如智能交通、环境保护、政府工作、公共**、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源等。目前，实际生活中正在建设的智慧城市就是物联网的应用领域，如图112所示。


图112物联网
4人工智能
2018年10月25日，全球首幅人工智能画作拍卖价为432万美元，这幅名为《埃德蒙·贝拉米肖像》的画作是由巴黎一个名为“显而易见”的艺术团体利用人工智能技术创作而成。这幅作品是用算法和15 000幅从14世纪到20世纪的肖像画数据制作而成，生成器根据该集合生成一个新图像，再用鉴别器尝试识别人类作品和生成器生成图像间的差异。
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品将会是人类智慧的“容器”。人工智能是对人的意识、思维信息过程的模拟。它不是人的智能，但能像人那样思考，也可能超过人的智能。
5虚拟现实
虚拟现实（Virtual Reality），简称VR。这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔在20世纪80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。作为一项**科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并进行处理等技术的*新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。这种技术的特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人工环境和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。虚拟现实现在被应用于诸多行业，譬如地产漫游、虚拟样板间、网上看房、场馆仿真、教育等。
6增强现实
增强现实（Augmented Reality），简称 AR，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目的是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。
增强现实技术，是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉信息、声音、味道、触觉等），通过电脑等科学技术模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间，同时存在。
增强现实技术，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。

图113增强现实
7混合现实
随着VR和AR的不断发展，这两种技术将会融合在一起，而演变成为MR。
混合现实技术（Mix Reality）是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。
混合现实是一组技术组合，不仅提供新的观看方法，还提供新的输入方法，而且所有方法相互结合，从而推动创新。输入和输出的结合对中小型企业而言是关键的差异化优势。
从概念上来说，MR与AR更为接近，都是一半现实一半虚拟影像，但传统AR技术运用棱镜光学原理折射现实影像，视角不如VR视角大，清晰度也会受到影响。为了解决视角和清晰度问题，新型的MR技术将会投入在更丰富的载体中，除了眼镜、投影仪外，目前研发团队正在考虑用头盔、镜子、透明设备做载体的可能性。


图114混合现实


12计算机概述

1946年2月14日，由美国军方定制的世界上**台电子计算机——电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator and Calculator，ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学问世了。ENIAC是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要，由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发研制成的。这部机器重达30吨，使用了18 000多个真空管，占地167平方米，功耗为150kW，其运算速度为每秒5 000次的加法运算。以圆周率的计算为例，中国的古代科学家祖冲之利用算筹，耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个纪录。ENIAC的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。
121计算机的发展
世界上**台计算机诞生以来，在不到70 年的时间里，计算机技术获得突飞猛进的发展。在人类科技史上，还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。人们根据计算机的性能和其使用的主要元器件，将计算机的发展分成几个阶段，每一阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。
1**代：电子管计算机(1946—1957年)
**代计算机又称电子管计算机，也叫真空管计算机，其主要标志是采用真空电子管作为计算机的逻辑元件，软件方面采用的是机器语言、汇编语言。电子管计算机的应用领域以军事和科学计算为主，特点是体积大、功耗高、速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。
2第二代：晶体管计算机 (1958—1964年)
第二代计算机又称晶体管计算机，其特征是用晶体管取代了电子管作为基本逻辑部件。晶体管计算机采用晶体管制作，体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数十万次，可高达每秒300万次)，性能比**代计算机有很大的提高。
3第三代：集成电路计算机 (1965—1969年)
第三代计算机又称集成电路计算机，其特征是采用中、小规模集成电路制作各种逻辑部件，从而使计算机体积小、重量更轻、耗电更省、寿命更长、成本更低���运算速度有了更大的提高。集成电路计算机的系统软件有了很大发展，出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机软硬件资源。在程序设计方面上采用了结构化程序设计，为研制更加复杂的软件提供了技术上的保证。
4第四代：大规模、超大规模集成电路计算机(1970年至今)
第四代计算机又称大规模、超大规模集成电路计算机，其特征是大规模、超大规模集成电路代替了原来的中小规模集成电路，使计算机体积、重量、成本均大幅度降低，出现了微型机。微型机所具有的体积小、耗电少、价格低、性能高、可靠性好等显著优点，使它在社会生活的各个方面得到广泛应用。
5第五代：人工智能计算机(可预见的未来)
1982年以来，一些西方**开始研制第五代计算机，其特点是以人工智能原理为基础，突破原来的计算机体系结构模式，用大规模集成电路或其他新器件作为逻辑部件，不仅可以进行数值计算，还能进行声音、图像、文字等多媒体信息的处理。随着第五代计算机研究的进展，研发人员又提出了光计算机、生物计算机、分子计算机、量子计算机等新概念。
今后，计算机还将朝着微型化、智能化、网络化等方向发展，其本身的性能越来越优越，应用范围也会越来越广泛。
我国从1956年开始研制计算机，1958年研制出**台电子计算机，1964年成功研制出晶体管计算机，1971年成功研制出集成电路计算机，1983年成功研制出每秒运算 1亿次的“银河1”巨型机。目前，我国计算机制造业非常发达，已成为世界计算机主要零配件**之一，但是一些计算机核心技术(如CPU、操作系统等)仍掌握在西方发达**手中。
122计算机的特点
计算机的主要特点表现在以下几个方面。
1运算速度快
运算速度是计算机的一个重要性能指标。计算机的运算速度通常用每秒钟执行定点加法的次数或平均每秒钟执行指令的条数来衡量。计算机的运算速度已由早期的每秒几千次(如ENIAC机每秒钟仅可完成5 000次定点加法)发展到现在的*高可达每秒几千亿次乃至万亿次。
计算机高速运算的能力极大地提高了工作效率，把人们从浩繁的脑力劳动中解放出来。过去用人工旷日持久才能完成的计算，计算机在“瞬间”即可完成。曾有许多数学问题，由于计算量太大，数学家们终其毕生也无法完成，使用计算机则可轻易地解决。
2计算精度高
在科学研究和工程设计中，对计算的结果精度有很高的要求。一般的计算工具只能达到几位有效数字(如过去常用的四位数学用表、八位数学用表等)，而计算机对数据的结果精度可达到十几位、几十位的有效数字，根据需要甚至可达到任意的精度。
3存储容量大
计算机的存储器可以存储大量数据，这使计算机具有了“记忆”功能。目前，计算机的存储容量越来越大，已高达千兆数量级的容量。计算机具有“记忆”功能，是与传统计算工具的一个重要区别。
4具有逻辑判断功能
计算机的运算器除了能够完成基本的算术运算外，还具有进行比较、判断等逻辑运算的功能。这种能力是计算机处理逻辑推理问题的前提。
5自动化程度高，通用性强
由于计算机的工作方式是将程序和数据先存放在机内，工作时按程序规定的操作，一步一步地自动完成，一般无须人工干预，因而自动化程度高。这一特点是一般计算工具所不具备的。
123计算机的分类
计算机的种类很多，分类方法很多，常用的是按规模和处理能力进行分类。
1**计算机或巨型计算机
**计算机具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的**计算机运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion，万亿)次以上。**计算机多用于**高科技领域和**技术研究，是**科技发展水平和综合国力的重要标志。它们主要用来承担重大的科学研究、国防**技术和国民经济领域的大型计算课题及数据处理任务，如大范围天气预报、整理卫星照片、原子核物的探索、研究洲际导弹、宇宙飞船等。其他情况，例如制订国民经济的发展计划，项目繁多，时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依靠巨型计算机能较顺利地完成。


图121神威·太湖之光
“神威·太湖之光”由**并行计算机工程技术研究**研制，全部采用中国芯申威26010众核处理器构建，是世界上首台峰值计算速度超过每秒十亿亿次的**计算机，其峰值计算速度达每秒1254亿亿次，如图121所示。自主可控是神威·太湖之光*大的亮点，摆脱了我国超算核心芯片长期依赖进口的局面。2018年6月，在法兰克福世界超算大会上，美国能源部橡树岭**实验室（ORNL）推出的新**计算机“Summit”以每秒1223亿亿次的浮点运算速度，接近每秒1877亿亿次的峰值速度夺冠，“神威·太湖之光”位居第二。
2大型计算机
大型计算机包括通常所说的大型机和中型机。一般只有大中型企事业单位才有必要配备大型主机，并以这台机器及其外部设备为基础，组成一个计算**，统一安排对主机资源的使用，如图122所示。在20世纪60—80年代，信息处理主要是采用“主机＋终端”的方式，即主机集中式处理方式。进入80年代以后，随着个人计算机和各种服务器的高速发展，大型机的市场变得越来越小，很多企业都放弃了原来的大型机改用小型机和服务器。进入90年代后，经济进入全球化，信息技术得以高速地发展，随着企业规模的扩大，信息分散管理的弊端越来越多，运营成本迅速地增长，信息集中成了不可逆转的潮流。这时，人们又把目光集中到大型机的身上，大型机的市场逐渐地恢复了活力，直至今天，大型机还占有不可替代的市场份额。90年代后期，大型机的技术得以飞速发展，其处理能力也大踏步地提高。
3小型计算机
由于大型机价格昂贵，操作复杂，只有大企业大单位才能买得起，小型计算机通常能满足部门性的要求，为中小企事业单位所采用，如图123所示。例如，我国高等院校及中小学计算机**以一台小型机为主机，配以几十台甚至上百台终端机，以满足学生学习程序设计等课程的需要。



图122大型计算机


图123小型计算机
4微型计算机
微型计算机，指由微处理器作为CPU的计算机，简称微机，也称电脑。微型计算机的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。一般公司办公和家用的电脑都是微机，如图124所示。
5工作站
工作站与微机之间的界限并不十分明显，高性能的工作站各项功能接近于小型机。工作站运算速度通常比微型计算机要快，要配置大屏幕显示器和大容量的存储器，而且要有比较强的网络通信功能，主要用于特殊的专业领域，例如图像处理、计算机辅助设计等方面，如图125所示。



图124微型计算机


图125工作站
124计算机的应用
计算机的用途广泛，归纳起来有以下几个方面。

项目1信息技术与计算机基础 11信息与信息技术 12计算机概述 13计算机中的信息编码 14计算机系统的组成 15计算机的基本操作 项目2Windows 7操作系统 21操作系统概述 22Windows 7的基本操作 23Windows 7的附件 项目3计算机网络及Internet应用 31计算机网络概述 32Internet应用 33浏览器 34电子邮件 35网上存储 36计算机病毒 项目4文字处理软件Word 2010 41Word 2010概述 42Word 2010文档的基本操作 43Word 2010文档的输入与编辑 44Word 2010的版面设计 45Word 2010图文混排 46Word 2010的表格制作 项目5电子表格软件Excel 2010 51Excel 2010概述 52工作簿和工作表的基本操作 53单元格的基本操作 54工作表的格式设置 55公式的使用 56函数的使用方法 57数据统计 58图表制作 项目6图像处理软件Photoshop 61图像基础知识 62Photoshop简介 63Photoshop工具栏及其他常用工具的使用 64Photoshop动画 项目7音频和视频处理软件 71GoldWave音频处理软件 72狸窝全能视频转换器 73爱剪辑视频编辑软件 项目8演示文稿制作软件PowerPoint 2010 81PowerPoint 2010概述 82PowerPoint 2010的基本操作 83幻灯片动画设置 84幻灯片切换 85超链接与动作设置 86演示文稿放映、打印与发布 项目9综合实例大演练 91项目准备 92项目实施 93项目汇报