大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)日期:}演講人：目錄計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理與數(shù)據(jù)處理技術(shù)多媒體技術(shù)與應(yīng)用編程基礎(chǔ)與算法設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)概述01計(jì)算機(jī)是一種按照指令對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并存儲(chǔ)結(jié)果的電子設(shè)備。計(jì)算機(jī)定義計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，硬件包括計(jì)算機(jī)的物理部件，軟件則是指揮硬件運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)等。計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的基本概念第一代計(jì)算機(jī)采用晶體管代替電子管，運(yùn)算速度大幅提高，開始應(yīng)用于商業(yè)和科學(xué)研究。第二代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)采用電子管作為邏輯元件，運(yùn)算速度較慢，存儲(chǔ)容量有限，主要用于軍事和科研領(lǐng)域。以大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量再次大幅提高，同時(shí)出現(xiàn)了個(gè)人計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等新型計(jì)算機(jī)。采用集成電路作為計(jì)算機(jī)的主要元件，計(jì)算機(jī)的體積大幅縮小，運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量顯著提高，成為廣泛使用的工具。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程第四代計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算計(jì)算機(jī)在科學(xué)計(jì)算方面有著廣泛的應(yīng)用，如天氣預(yù)報(bào)、航天科技、生物醫(yī)學(xué)等。數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)可以高效地處理大量數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于企業(yè)管理、金融、統(tǒng)計(jì)等領(lǐng)域。實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)在實(shí)時(shí)控制方面發(fā)揮著重要作用，如工業(yè)自動(dòng)化、交通管理、航空航天等。人工智能計(jì)算機(jī)在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，如語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等。計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)02中央處理器（CPU）計(jì)算機(jī)的“大腦”，負(fù)責(zé)執(zhí)行所有的程序指令，分為多個(gè)核心，具備邏輯運(yùn)算、控制、存儲(chǔ)等功能。主板計(jì)算機(jī)的“軀干”，是連接各個(gè)部件的橋梁，包括CPU插槽、內(nèi)存插槽、擴(kuò)展槽、接口等。芯片組主板上的核心組件，負(fù)責(zé)管理和協(xié)調(diào)各個(gè)部件之間的數(shù)據(jù)傳輸和通訊。BIOS/UEFI基本輸入輸出系統(tǒng)/統(tǒng)一可擴(kuò)展固件接口，負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)硬件自檢、啟動(dòng)引導(dǎo)、系統(tǒng)設(shè)置等。中央處理器與主板內(nèi)存臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，為CPU提供快速訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，分為DDR、SDRAM等多種類型。硬盤驅(qū)動(dòng)器（HDD）機(jī)械硬盤，通過(guò)磁盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，容量大、價(jià)格相對(duì)較低，但速度較慢。固態(tài)硬盤（SSD）采用閃存芯片存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，讀寫速度遠(yuǎn)超HDD，但價(jià)格相對(duì)較高。存儲(chǔ)設(shè)備如光盤、U盤、移動(dòng)硬盤等，用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、手寫板等，用于將數(shù)據(jù)或指令輸入計(jì)算機(jī)。顯示器、打印機(jī)、音響等，用于將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果展示給用戶。計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備連接的通道，包括USB、HDMI、DisplayPort、Ethernet等。用于不同接口之間的轉(zhuǎn)換和兼容，如USB轉(zhuǎn)PS/2、HDMI轉(zhuǎn)VGA等。輸入輸出設(shè)備及接口輸入設(shè)備輸出設(shè)備接口轉(zhuǎn)換器與適配器常見硬件設(shè)備介紹顯卡控制計(jì)算機(jī)圖形輸出，包括集成顯卡和獨(dú)立顯卡，后者性能更強(qiáng)。網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的連接，分為有線網(wǎng)卡和無(wú)線網(wǎng)卡兩種。聲卡處理音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)音頻的輸入和輸出，如錄音、放音等。散熱器與風(fēng)扇用于降低計(jì)算機(jī)硬件的工作溫度，防止因過(guò)熱而損壞。計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)知識(shí)03包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等，是計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。系統(tǒng)軟件為特定目的而設(shè)計(jì)的程序，如辦公軟件、圖像處理軟件等，滿足用戶的特定需求。應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件為應(yīng)用軟件提供底層支持，應(yīng)用軟件則通過(guò)系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用。系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件的關(guān)系系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件概述010203操作系統(tǒng)的定義是計(jì)算機(jī)與用戶之間的交互界面，負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源。操作系統(tǒng)的主要功能包括處理器管理、存儲(chǔ)管理、文件系統(tǒng)管理、設(shè)備管理和用戶接口等。常見操作系統(tǒng)類型Windows、Linux、Unix、MacOS等，各自具有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。操作系統(tǒng)原理及功能辦公軟件的使用技巧辦公軟件的種類文字處理軟件（如Word）、電子表格軟件（如Excel）、演示文稿軟件（如PowerPoint）等。辦公軟件的基本操作辦公軟件的協(xié)同工作文件創(chuàng)建、編輯、保存、打印等，以及格式設(shè)置、樣式應(yīng)用等高級(jí)功能。如何與同事共享和協(xié)作編輯文檔，包括使用云存儲(chǔ)、共享文件夾和版本控制等。網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念安裝和更新殺毒軟件、防火墻等安全軟件，以保護(hù)計(jì)算機(jī)免受惡意軟件的侵害。防護(hù)軟件的使用安全上網(wǎng)行為識(shí)別網(wǎng)絡(luò)釣魚、惡意網(wǎng)站和詐騙郵件，不隨意下載未知文件和程序，保護(hù)個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全。了解網(wǎng)絡(luò)威脅、病毒、木馬、黑客攻擊等常見網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)04計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置分散的多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念01網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、線路和網(wǎng)絡(luò)軟件等部分組成。02網(wǎng)絡(luò)的分類按照覆蓋范圍、傳輸介質(zhì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等多種方式進(jìn)行分類。03網(wǎng)絡(luò)的功能實(shí)現(xiàn)資源共享、信息傳遞、分布式處理等功能。04局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的構(gòu)建局域網(wǎng)是指在較小范圍內(nèi)（如一個(gè)辦公室、一棟樓內(nèi)）的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具有高速度、低誤碼率、易于管理和擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。局域網(wǎng)（LAN）廣域網(wǎng)是指覆蓋范圍較廣的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通常需要借助公共通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，如Internet。ATM、幀中繼、SDH等。廣域網(wǎng)（WAN）以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI等。局域網(wǎng)技術(shù)01020403廣域網(wǎng)技術(shù)通信協(xié)議是計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信時(shí)共同遵守的規(guī)則和約定，包括數(shù)據(jù)的格式、傳輸方式、錯(cuò)誤處理等方面。TCP/IP協(xié)議是Internet上最廣泛使用的通信協(xié)議，包括TCP協(xié)議和IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了不同計(jì)算機(jī)之間的可靠傳輸和數(shù)據(jù)包的路由選擇。HTTP協(xié)議是Web瀏覽器和服務(wù)器之間通信的基礎(chǔ)，用于傳輸網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)。FTP協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)文件在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，具有上傳和下載文件的功能。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及工作原理通信協(xié)議TCP/IP協(xié)議HTTP協(xié)議FTP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)措施網(wǎng)絡(luò)安全威脅網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅包括黑客攻擊、病毒傳播、數(shù)據(jù)泄露等。網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)包括加密技術(shù)、認(rèn)證技術(shù)、防火墻技術(shù)等，用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的安全和數(shù)據(jù)的完整性。安全策略與管理制定合理的安全策略和管理制度，加強(qiáng)用戶管理、數(shù)據(jù)備份等措施，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。網(wǎng)絡(luò)安全教育加強(qiáng)用戶的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)和技能培訓(xùn)，防范網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理與數(shù)據(jù)處理技術(shù)05數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)定義數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員組成的綜合體。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)特點(diǎn)數(shù)據(jù)共享性高、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高、數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理和控制。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分類按照數(shù)據(jù)模型分為層次數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)等；按照數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式分為集中式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)基于關(guān)系模型，使用表格形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)一致性高、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但面對(duì)海量數(shù)據(jù)時(shí)讀寫性能較差。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)基于鍵值對(duì)、列族存儲(chǔ)、圖等數(shù)據(jù)模型，適用于海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高性能讀寫等場(chǎng)景，但數(shù)據(jù)一致性相對(duì)較弱。兩者之間的選擇根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的數(shù)據(jù)庫(kù)類型，如需要高度一致性、事務(wù)性處理可選擇關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)；如需高性能、可擴(kuò)展性可選擇非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。SQL優(yōu)化技巧合理使用索引、避免使用SELECT*、使用連接代替子查詢等。SQL語(yǔ)言概述SQL（StructuredQueryLanguage）是結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言，用于對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)控制等操作。SQL語(yǔ)言特點(diǎn)易學(xué)易用、功能強(qiáng)大、高度非過(guò)程化、語(yǔ)言簡(jiǎn)潔等。SQL基本操作數(shù)據(jù)定義操作（如創(chuàng)建、修改、刪除數(shù)據(jù)庫(kù)和表等）、數(shù)據(jù)查詢操作（如選擇、投影、連接等）、數(shù)據(jù)更新操作（如插入、刪除、修改等）。SQL語(yǔ)言基礎(chǔ)及操作技巧數(shù)據(jù)備份方法物理備份和邏輯備份，物理備份是將數(shù)據(jù)庫(kù)文件復(fù)制到其他存儲(chǔ)設(shè)備上，邏輯備份是導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)到某種格式文件中。數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)注意事項(xiàng)定期備份、備份文件存儲(chǔ)在安全地方、備份文件要加密保護(hù)、恢復(fù)數(shù)據(jù)前要進(jìn)行測(cè)試等。數(shù)據(jù)恢復(fù)策略根據(jù)備份類型和故障情況選擇合適的數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，如基于備份文件的恢復(fù)、基于數(shù)據(jù)庫(kù)日志的恢復(fù)等。數(shù)據(jù)備份類型完全備份、差異備份、增量備份等，根據(jù)備份內(nèi)容和頻率選擇合適的備份策略。數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)策略多媒體技術(shù)與應(yīng)用06了解常見音頻、視頻格式，掌握格式轉(zhuǎn)換工具和方法。音頻、視頻格式及轉(zhuǎn)換掌握音頻、視頻剪輯技術(shù)，能進(jìn)行音頻、視頻的合成處理。音頻、視頻剪輯與合成掌握音頻、視頻特效添加方法，如音頻淡入淡出、視頻轉(zhuǎn)場(chǎng)等。音頻、視頻特效處理音頻、視頻處理技術(shù)010203圖形圖像處理技術(shù)熟練使用圖形圖像處理軟件，進(jìn)行圖形圖像的編輯、修飾等。圖形圖像處理軟件了解常見圖形圖像格式，掌握格式轉(zhuǎn)換工具和方法。圖形圖像格式及轉(zhuǎn)換掌握?qǐng)D形圖像特效添加方法，如濾鏡、圖層等。圖形圖像特效處理了解動(dòng)畫原理及制作流程，掌握動(dòng)畫制作的基本方法。動(dòng)畫原理與制作流程熟練使用動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行角色設(shè)計(jì)、場(chǎng)景繪制等。動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件掌握動(dòng)畫后期處理技術(shù)，如配音、音效、渲染等。動(dòng)畫后期處理動(dòng)畫設(shè)計(jì)與制作技術(shù)多媒體技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用教育領(lǐng)域利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)管理、課件制作、教學(xué)資源建設(shè)等。廣告?zhèn)髅嚼枚嗝襟w技術(shù)進(jìn)行廣告創(chuàng)意設(shè)計(jì)、影視后期制作等。游戲開發(fā)利用多媒體技術(shù)進(jìn)行游戲角色設(shè)計(jì)、場(chǎng)景制作、音效合成等。影視制作利用多媒體技術(shù)進(jìn)行影視特效制作、剪輯合成等。編程基礎(chǔ)與算法設(shè)計(jì)07PythonPython是一種解釋型、面向?qū)ο蟆?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)類型的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，具有簡(jiǎn)單易學(xué)、代碼可讀性高、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)。JavaJava是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，具有跨平臺(tái)性、高度的安全性和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于企業(yè)級(jí)開發(fā)和移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)。編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介及特點(diǎn)分析基本算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法查找算法包括線性查找和二分查找等，了解它們?cè)诓煌闆r下的效率差異。圖論算法如最短路徑算法（Dijkstra算法、Floyd算法）、最小生成樹算法（Prim算法、Kruskal算法）等，了解它們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。排序算法包括冒泡排序、選擇排序、插入排序、歸并排序、快速排序等，掌握它們的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度以及適用場(chǎng)景。030201時(shí)間復(fù)雜度評(píng)估算法運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)速度，通常采用大