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信息技术与人工智能的紧密结合，不仅改变了传统行业的运作模式，也为现代化社会注入了新的活力和创新动力。尤其是在人工智能逐渐渗透到各行各业的背景下，高等院校针对非计算机专业学生的计算机教育，应着重培养学生的复合型应用能力，使学生具备在实际问题中灵活运用计算机技术、自主学习新知识及进行创新的能力，以适应时代发展的需求。
本书以新工科和市场需求为立足点，旨在通过深入浅出的方式，引领读者理解这些技术，掌握其原理与应用，并能在实践中灵活运用。本书不仅包含计算机基础、操作系统、办公自动化、音视频、数据库、多媒体等传统知识，还加入了计算机网络、信息安全、人工智能、云计算、物联网、大数据等知识体系，力求让读者对未来的技术趋势有清晰的认知，并为职业生涯发展打下坚实的基础，实现新工科人才的培养目标。读者通过本书不仅能够系统学习信息技术基础和人工智能相关知识，紧跟科技发展的脉搏，掌握相关的基本技能和应用方法，还能注重思想和思维的培养。
本书主要特点
在本书的编写过程中，力求做到内容全面、准确、实用，希望本书能够帮助读者了解信息技术，结合人工智能的相关理论，全面提高对信息技术的掌握和应用能力。
系统全面、内容丰富。全面涵盖信息技术与人工智能领域的核心知识，系统地介绍了信息技术所涉及的主要学科、领域、应用等相关内容，同时结合人工智能的最新发展，深入探讨信息技术与人工智能的深度融合。
学科交叉、应用导向。结合信息技术与人工智能的交汇特点，深入探讨信息技术所涉及的领域的实际应用。每章都融入了跨学科的知识，既涵盖了技术原理，也突出了技术如何在实际工作中得以实现，为读者提供了理论与实践相结合的全面视角。
由浅入深、逐步推进。从传统知识讲解入手，结构层次清晰，帮助初学者循序渐进地掌握信息技术与人工智能的核心概念与技术方法。每章内容不仅深入探讨技术原理，还结合实际应用进行分析，帮助从业者快速提升自己的技术水平。
紧跟前沿、面向未来。不仅讲解信息技术与人工智能的传统理论，还紧跟云计算、物联网、大数据等新兴技术的发展趋势，深刻分析这些技术如何推动现代信息社会的创新和变革，帮助读者跟上技术发展的步伐，拓宽视野，增强行业敏感度。
内容概述
现如今，我们正处于数字化、智能化浪潮的前沿。信息技术的快速发展，尤其是人工智能、云计算、大数据、物联网等前沿技术，正在深刻改变我们的生活、工作方式及社会结构。人工智能逐渐渗透到各行各业，信息技术与人工智能的结合，不仅改变了传统行业的运作模式，也为现代化社会注入了新的活力和创新动力。全书共14章，各章内容见表1。
表1
章序 内容 难度指数
第1章 介绍信息基础知识与基本特征、信息技术基础知识及发展史、涉及的学科及领域、信息技术的应用领域、人工智能发展历程及核心特性、信息技术与人工智能的相互影响及融合等 ★☆☆
第2章 介绍计算机的出现与发展、特点及分类、应用领域、未来发展方向、硬件系统、软件系统、基本结构、工作原理、数制及转换、字符编码、逻辑运算、多媒体信息的表
示等 ★★☆
第3章 介绍操作系统基础、功能和分类、进程与线程、内存管理、输入输出管理、用户管理与安全性、Windows系统界面管理、文件管理、维护及优化、Linux终端窗口、Linux文件管理、Linux软件管理、国产操作系统统信UOS的基本操作等 ★★★
第4章 介绍WPS文字处理与文档管理、文档的共享与多人协作、表格数据分析与处理、公式与函数的使用、图表与数据可视化、演示文稿的制作、动画的添加与编辑、幻灯片的放映与输出等 ★★★
第5章 介绍多媒体基础，多媒体类型与应用领域，多媒体数据的压缩，流媒体的原理、传输方式和种类，融媒体概念与核心特征、应用场景等 ★★★
第6章 介绍数字音频基础、音频格式和编辑软件、剪辑合并与拆分、降噪与混响效果处理、视频基础、视频编辑软件、视频剪辑工具、播放速率的调整、视频过渡效果等 ★★★
第7章 介绍图像色彩的属性与模式、图形图像专业术语、Photoshop的工作界面、辅助工具和选择工具的使用、修复工具组和橡皮擦工具组的使用、图像颜色效果调整、Illustrator工作界面与图形绘制、路径的编辑、填色与描边、AIGC技术的应用等 ★★★
第8章 介绍数据库基础知识、数据库系统、数据库管理系统、数据模型、概念模型、常见的数据模型、关系数据库、基本运算与设计、Access数据库的基本对象、打开数据库、创建与保存数据库、数据库记录整理等 ★★★
第9章 介绍网络的定义、出现与发展、功能与组成、分类，网络体系结构与参考模型，IP协议①，TCP与UDP协议，DNS协议，HTTP/HTTPS协议，FTP协议，网络在人工智能领域的作用，人工智能对网络技术的影响、应用、融合趋势、面向未来的网络架构等 ★★☆
第10章 介绍局域网的定义、拓扑结构、组成、无线局域网、交换机与路由器的工作原理、Internet简介、接入技术、Internet技术与人工智能的结合等 ★★★
① 为便于读者理解，本书使用IP协议，TCP协议等叫法。
（续表）
章序 内容 难度指数
第11章 介绍信息安全基础知识、安全体系架构、安全等级保护、信息加密技术、身份认证技术、访问控制技术、防火墙技术、入侵检测技术、漏洞与修复技术、无线安全技术、数据备份与还原技术、病毒与木马防范技术、自动化与智能化的安全防护等 ★★★
第12章 介绍人工智能的定义、与其他学科的关系、工作原理、机器学习、深度学习与神经网络、自然语言处理、计算机视觉、专家系统与知识图谱、人工智能的典型应用、人工智能的挑战及未来的发展趋势等 ★★★
第13章 介绍主流的AIGC工具、提示词的类型和优化方案、办公文案写作、表格数据精准分析、文生图及图生图、配音及配乐的生成、文生视频、数字播报人的使用等 ★★☆
第14章 介绍云计算基础、服务模型、部署模式；物联网基础与架构、核心技术及应用领域；区块链基础与核心理念、应用领域与前景；大数据概念与分类、数据挖掘与分析技术、人工智能基础与发展历程等 ★★☆
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编?者
2025年6月
第1章
信息技术与人工智能概述
1.1 信息与信息技术 1
1.1.1 信息的概念与特征 1
1.1.2 信息技术及其发展历程 3
1.1.3 信息技术涉及的学科及领域 4
1.1.4 信息技术的应用领域 5
1.2 人工智能概述 6
1.2.1 人工智能的发展历程 6
1.2.2 人工智能的核心特征 7
1.3 信息技术与人工智能 7
1.3.1 信息技术支撑人工智能的发展 8
1.3.2 人工智能赋能信息技术升级 8
1.3.3 未来融合趋势 9
1.3.4 人工智能在信息技术中的典型应用 10
1.4 实训项目 12
1.4.1 实训项目1：DeepSeek的启用 12
1.4.2 实训项目2：DeepSeek的使用技巧 12
第2章
计算机基础知识
2.1 计算机概述 13
2.1.1 计算机的出现与发展 13
2.1.2 计算机的特点 15
2.1.3 计算机的分类 16
2.1.4 计算机的应用领域 17
2.1.5 计算机的未来发展 19
2.2 计算机系统的组成 20
2.2.1 计算机的硬件系统 20
2.2.2 计算机的软件系统 22
2.3 计算机原理 24
2.3.1 计算机的基本结构 24
2.3.2 计算机的工作原理 26
2.3.3 计算机中的数制及转换 27
2.3.4 计算机中的字符编码 31
2.3.5 计算机中的逻辑运算 32
2.3.6 计算机中的数据单位 33
2.4 实训项目 35
2.4.1 实训项目1：数制的转换 35
2.4.2 实训项目2：数据存储与传输的单位换算 35
第3章
计算机操作系统的应用
3.1 操作系统概述 36
3.1.1 操作系统基础 36
3.1.2 操作系统的功能 36
3.1.3 操作系统的分类 38
3.2 操作系统的核心概念 39
3.2.1 进程与线程 39
3.2.2 内存管理 40
3.2.3 文件系统 41
3.2.4 输入输出管理 42
3.2.5 死锁管理 44
3.2.6 同步与互斥 45
3.2.7 资源管理与分配 45
3.2.8 用户管理与安全性 46
3.2.9 网络管理 47
3.3 Windows系统的常见操作 48
3.3.1 Windows系统的界面管理 48
动手练 设置任务栏 49
3.3.2 Windows系统的文件管理 49
3.3.3 Windows系统的维护及优化 50
3.4 Linux系统的常见操作 52
3.4.1 Linux系统的终端窗口操作 52
动手练 终端窗口的清空 53
3.4.2 Linux系统的文件管理 53
动手练 RAR文件的压缩与解压 55
3.4.3 Linux系统的软件管理 55
动手练 卸载软件 56
3.5 国产操作系统的常见操作 57
3.5.1 UOS的登录与退出 57
3.5.2 UOS的桌面环境 58
3.5.3 系统个性化设置 59
3.5.4 管理软件 60
动手练 在UOS中安装Windows应用软件 61
3.6 实训项目 62
3.6.1 实训项目1：隐藏及显示文件夹 62
3.6.2 实训项目2：UOS的安全管理 62
第4章
办公自动化技术应用
4.1 WPS 文字处理与文档管理 63
4.1.1 文档的创建与保存 63
4.1.2 字体、段落与页面设置 64
4.1.3 应用样式和格式 65
4.1.4 目录的提取与更新 67
动手练 为文档添加水印 68
4.1.5 分栏、分页与页眉页脚 68
4.1.6 查找与替换文本 69
动手练 插入页码 70
4.1.7 文档修订与批注 70
4.1.8 文档加密保护 71
4.1.9 文档的共享与多人协作 72
动手练 WPS AI智能写文章 72
4.2 WPS 表格数据分析与处理 73
4.2.1 工作簿、工作表与单元格的操作 73
动手练 合并单元格 74
4.2.2 数据快速输入与格式化 74
4.2.3 数据排序与筛选 75
4.2.4 公式与函数应用 76
动手练 用函数为成绩排名 77
4.2.5 应用数据透视表 78
4.2.6 图表与数据可视化 79
动手练 设置图表样式 80
4.3 WPS演示文稿制作技巧 80
4.3.1 幻灯片的基础操作 80
4.3.2 图片与图形的插入与编辑 81
4.3.3 动画的添加与编辑 82
动手练 设置页面切换效果 84
4.3.4 幻灯片的放映与输出 84
动手练 WPS AI一键创作PPT 85
4.4 实训项目 87
4.4.1 实训项目1：为文档进行分栏设计 87
4.4.2 实训项目2：按要求筛选数据表 87
第5章
多媒体技术基础
5.1 多媒体概述 88
5.1.1 多媒体的特征 88
5.1.2 多媒体元素的类型 89
5.1.3 多媒体技术的应用领域 90
5.2 多媒体数据压缩 91
5.2.1 数据压缩技术 91
5.2.2 图像、视频、音频压缩格式 92
5.2.3 多媒体压缩工具 93
5.3 流媒体技术基础 96
5.3.1 流媒体的工作原理 96
5.3.2 流媒体的传输方式 96
5.3.3 流媒体的种类 98
5.4 融媒体技术基础 100
5.4.1 融媒体的概念 100
5.4.2 融媒体的核心特征 101
5.4.3 融媒体的应用场景 102
5.5 实训项目 105
5.5.1 实训项目1：图片格式转换与对比 105
5.5.2 实训项目2：体验流媒体的广播传输方式 105
第6章
音视频编辑技术
6.1 数字音频的处理与编辑 106
6.1.1 数字音频的概念 106
6.1.2 常见的音频格式 107
6.1.3 主流音频编辑软件 108
6.1.4 音频剪辑、合并与拆分 108
6.1.5 音频降噪、混响效果处理 110
动手练 模拟校园广播音效 111
6.2 视频处理与剪辑 112
6.2.1 视频的基本概念 112
6.2.2 主流视频编辑软件 113
6.2.3 视频剪辑工具 114
6.2.4 调整播放速率 115
动手练 慢镜头短视频 116
6.2.5 视频过渡效果 118
6.3 实训项目 119
6.3.1 实训项目1：制作空旷教室回声 119
6.3.2 实训项目2：制作电子相册 119
第7章
数字图像处理技术
7.1 图形图像基础知识 120
7.1.1 图像的色彩属性 120
7.1.2 图像的色彩模式 122
7.1.3 图形图像的文件格式 122
7.1.4 图形图像的专业术语 123
7.1.5 图像素材的获取方式 124
7.2 位图图像处理工具Photoshop 125
7.2.1 工作界面 125
7.2.2 辅助工具的使用 126
7.2.3 选择工具的使用 126
动手练 快速抠图并导出 129
7.2.4 修复工具组的应用 130
7.2.5 橡皮擦工具组的应用 132
动手练 擦除图像背景 133
7.2.6 图像颜色效果调整 133
7.3 矢量图形绘制工具Illustrator 135
7.3.1 工作界面 135
7.3.2 绘制基本图形 135
动手练 绘制闹钟图形 137
7.3.3 绘制路径 139
7.3.4 路径的编辑 140
动手练 制作线条文字 143
7.3.5 填色与描边 143
7.4 探索AIGC技术的应用 146
7.4.1 设计灵感与创意生成 146
7.4.2 图形和图案的创建 146
7.4.3 人物插画和角色设计 146
7.4.4 颜色方案和配色建议 147
7.4.5 图像修复与优化 147
7.5 实训项目 149
7.5.1 实训项目1：DeepSeek 即梦AI全流程设计 149
7.5.2 实训项目2：图像的二次创作 149
第8章
数据库技术应用
8.1 数据库 150
8.1.1 数据库简介 150
8.1.2 数据库的功能 151
8.1.3 数据库系统 153
8.1.4 数据库管理系统 155
8.2 数据模型 158
8.2.1 数据模型概述 158
8.2.2 概念模型 159
8.2.3 常见的数据模型 161
8.3 关系数据库设计 163
8.3.1 关系数据库简介 163
8.3.2 关系数据库的基本运算 164
8.3.3 关系数据库设计 166
8.4 Access数据库的基本操作 167
8.4.1 Access基本对象 167
动手练 创建多表查询 170
8.4.2 打开Access数据库 171
动手练 固定常用的Access数据库 172
8.4.3 创建与保存数据库 173
动手练 将数据库另存为兼容格式 175
8.4.4 数据库记录的整理 175
动手练 根据关键字筛选信息 178
8.5 实训项目 179
8.5.1 实训项目1：按要求创建数据库 179
8.5.2 实训项目2：将外部数据导入Access 179
第9章
计算机网络基础
9.1 网络基础知识 180
9.1.1 网络的定义 180
9.1.2 网络的出现与发展 180
9.1.3 网络的功能 183
9.1.4 网络的组成 184
9.1.5 网络的分类 184
9.1.6 网络体系结构与参考模型 185
9.2 常见网络协议及应用 188
9.2.1 IP协议 188
动手练 查看设备的IP地址 191
9.2.2 TCP协议与UDP协议 191
9.2.3 DNS协议 194
动手练 使用命令进行域名解析 195
9.2.4 HTTP/HTTPS协议 195
9.2.5 FTP协议 197
9.2.6 其他常见的协议 198
动手练 使用Ping命令测试网络连通性 199
9.3 网络与人工智能 199
9.3.1 网络在人工智能领域的作用 199
9.3.2 人工智能对网络技术的影响 200
9.3.3 人工智能在网络中的应用 201
9.4 实训项目 202
9.4.1 实训项目1：使用TCPing检测目标的存活性 202
9.4.2 实训项目2：使用Wireshark抓取分析网络流量包 202
第10章
局域网与互联网技术
10.1 认识局域网 203
10.1.1 局域网的定义 203
10.1.2 局域网的拓扑结构 203
10.1.3 局域网的组成 206
10.1.4 无线局域网简介 209
10.2 局域网设备工作原理 213
10.2.1 交换机的工作原理 213
10.2.2 路由器的工作原理 216
动手练 查看当前主机的路由表 218
10.3 Internet技术 219
10.3.1 Internet简介 219
10.3.2 Internet接入技术 219
10.3.3 Internet技术与人工智能的结合 221
10.4 实训项目 223
10.4.1 实训项目1：局域网共享 223
10.4.2 实训项目2：笔记本电脑无线热点共享上网 223
第11章
信息安全技术
11.1 信息安全概述 224
11.1.1 信息安全的概念 224
11.1.2 信息安全面临的威胁与挑战 225
11.1.3 信息安全体系架构 226
11.1.4 信息安全等级保护 228
11.2 常见信息安全技术 230
11.2.1 信息加密技术 230
动手练 使用第三方工具进行强加密 231
11.2.2 身份认证技术 232
11.2.3 数字签名及数字证书技术 234
11.2.4 数据完整性保护 235
动手练 计算文件的Hash值 236
11.2.5 访问控制技术 237
11.2.6 防火墙技术 238
11.2.7 入侵检测技术 240
11.2.8 漏洞扫描与修复技术 241
动手练 使用更新功能为系统安装补丁 243
11.2.9 无线安全技术 243
11.2.10 数据备份与还原技术 244
动手练 使用DISM 对系统进行备份与还原 247
11.2.11 病毒与木马的防范技术 247
动手练 使用系统的杀毒工具进行病毒查杀 248
11.3 信息安全前沿技术 249
11.3.1 零信任架构与人工智能 249
11.3.2 自动化与智能化的安全防护 249
11.3.3 量子技术对信息安全的影响 250
11.4 实训项目 251
11.4.1 实训项目1：扫描局域网主机 251
11.4.2 实训项目2：使用第三方安全软件查杀病毒 251
第12章
人工智能基础
12.1 人工智能概述 252
12.1.1 人工智能的定义 252
12.1.2 人工智能与其他学科的关系 252
12.1.3 人工智能的工作原理 253
12.2 人工智能的关键技术 253
12.2.1 机器学习 254
12.2.2 深度学习与神经网络 255
12.2.3 自然语言处理 255
12.2.4 计算机视觉 256
12.2.5 专家系统与知识图谱 256
12.3 人工智能的挑战与未来发展 257
12.3.1 人工智能的伦理与法律问题 257
12.3.2 算力与数据资源的限制 258
12.3.3 人工智能的社会影响与就业问题 258
12.3.4 人机协作与通用人工智能的发展 258
12.3.5 人工智能与其他技术的融合趋势 259
12.4 实训项目 261
12.4.1 实训项目1：使用人工智能生成摇奖程序 261
12.4.2 实训项目2：通过浏览器插件使用人工智能 261
第13章
人工智能的应用
13.1 主流AIGC工具 262
13.2 与AIGC高效沟通 263
13.2.1 提示词类型 263
13.2.2 提示词优化方法 264
动手练 生成朋友圈文案 265
13.3 多元化办公应用 266
13.3.1 办公文案写作 266
13.3.2 表格数据精准分析 267
动手练 一键生成语文课件 267
13.4 图片智能处理 268
13.4.1 文生图 268
13.4.2 图生图 268
动手练 抠取图片中的沙发 269
13.5 音视频高效创作 270
13.5.1 生成配音与配乐 270
13.5.2 文生视频 271
13.5.3 智能数字人播报 271
动手练 海边写真视频片段 272
13.6 实训项目 274
13.6.1 实训项目1：为装饰瓶更换背景 274
13.6.2 实训项目2：制作手机产品渲染动画 274
第14章
信息前沿技术及应用
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