1、信息系统与社会广东教育出版社信息技术2Xinxi Xitong yu Shehui必修 普 通 高 中 教 科 书必修信息系统与社会广东教育出版社2信息技术普通高中教科书定价：10.86元批准文号：粤发改价格2017434号 举报电话:12358ook2020信息技术必修2-封面.indd 12020/5/28 上午10:45信息技术广东教育出版社普 通 高 中 教 科 书徐福荫 主编广州信息系统与社会Xinxi Xitong yu Shehui必修 2ook2020信息技术-8扉页.indd 22020/5/28 下午2:522 2前言图书在版编目(CIP)数据信息技术必修2：信息系统与社会
2、 / 徐福荫主编广州：广东教育出版社，2019.7（2021.1重印）普通高中教科书ISBN 978-7-5548-2530-3. 信. 徐. 计算机课高中教材. G634.671中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第091633号编写单位 广东教育出版社主 编 徐福荫副 主 编 朱光明 黄国洪本册主编 刘毅婉 黄秉刚核心编写人员（以姓氏笔画为序） 马毅勇 陈伟宁 周玳珈 胡正勇 徐建刚 黄淑燕 曹雪丽责任编辑 姜树彪 严洪超责任技编 杨启承 陈 瑾装帧设计 何 维信息技术 必修 2 信息系统与社会XINXI JISHU BIXIU 2 XINXI XITONG YU SHEHUI广 东
3、教 育 出 版 社 出 版（广州市环市东路472号12-15楼）邮政编码：510075网址：http:/广东新华发行集团股份有限公司发行广东新华印刷有限公司南海分公司印刷（佛山市南海区盐步河东中心路）890毫米1240毫米16开本9.25印张232 000字2019年7月第1版2021年1月第4次印刷ISBN 978-7-5548-2530-3定价：10.86元批准文号：粤发改价格2017434 号 举报电话：12315著作权所有请勿擅用本书制作各类出版物违者必究如有印装质量或内容质量问题，请与我社联系。质量监督电话：020-87613102 邮箱：gjs-购书咨询电话：020-8777243
4、834X1310A.indd 22020/12/3 16:52:2311前 言信息技术作为当今先进生产力的代表，已经成为我国经济发展的重要支柱和网络强国的战略支撑。信息技术涵盖了获取、表示、传输、存储和加工信息在内的各种技术。自电子计算机问世以来，信息技术沿着以计算机为核心、到以互联网为核心、再到以数据为核心的发展脉络，深刻影响着社会的经济结构和生产方式，加快了全球范围内的知识更新和技术创新，推动了社会信息化、智能化的建设与发展，催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会，并逐步构建出智慧社会。在信息社会中，现实空间与虚拟空间相互交织，形成了一个全新的社会环境，在改变人们生活、工作与学习的同时，也
5、塑造出一种全新的生存与发展方式。本教科书针对信息社会生存与发展的需要，强调利用信息系统解决问题的过程与方法，是为提升同学们信息安全和社会责任意识而设置的必修模块。通过本教科书的学习，同学们能了解人、信息技术与社会的关系，认识信息系统在社会中的作用，合理使用信息系统解决生活、学习中的问题，理解信息系统安全对当今社会的影响，能安全、守法地应用信息系统。本教科书按“信息社会特征”“信息系统组成与应用”“信息安全与信息社会责任”三部分内容展开，围绕信息技术学科核心素养，设计了“计算机技术发展及其影响的调查”“剖析网络订票系统”“设计智能家居系统”“搭建网络学习管理系统”“校园网络信息系统的安全风险防范
6、”项目范例。教师围绕“情境主题规划探究实施成果评价”的项目范例主线开展教学活动，帮助同学们掌握本教科书的基础知识、方法与技能，增强信息意识，发展计算思维，提高数字化学习与创新能力，培养正确的信息社会价值观和责任感，从而促进同学们的信息素养提升。本教科书要求同学们对现实世界中的真实性问题进行自主、协作、探究学习。同学们围绕“项目选题项目规划方案交流探究活动项目实施成果交流活动评价”的项目学习主线开展学习活动，体验“做中学、131X1310A.indd 12019/5/25 10:16:222 2前言学中创、创中乐”的项目学习理念和“从实践入手、先学后教、先练后讲”的项目学习策略，将知识建构、技能
7、培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，从而促进信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的信息技术学科核心素养达成。本教科书设置了“项目范例”“项目选题”“项目规划”“方案交流”“探究活动”“项目实施”“成果交流”“活动评价”等学习栏目，指导同学们开展项目学习活动。其中，“项目范例”是教师通过“情境”“主题”“规划”“探究”“实施”“成果”“评价”等活动，引导同学们了解开展项目学习活动的全过程；“项目选题”是同学们从真实世界选择自己感兴趣的项目主题；“项目规划”是同学们根据项目选题，制订自己的项目方案；“方案交流”是同学们展示、交流自己设计的项目方案，师生共同探讨
8、、完善其方案；“探究活动”是同学们通过“问题”“观察”“分析”“阅读”“思考”“交流”“实践”“实验”“体验”“调查”“讨论”“拓展”等活动，获取知识和技能的过程；“项目实施”是同学们运用在项目学习过程中所获得的知识和技能来完成项目方案；“成果交流”是教师组织同学们展示交流项目成果，共享创造、分享快乐；“活动评价”是教师组织同学们开展项目评价活动。本教科书各章首页的导言，叙述了本章的学习目的与方式、学习目标与内容，让同学们对整章有个总体认识。每章设置了“本章扼要回顾”，通过知识结构图把每章的主要内容及它们之间的关系描述出来，这有助于同学们建立自己的知识结构体系。每章结尾的“本章学业评价”设计了
9、基于学业质量水平的测试题，并通过本章的项目活动评价，让同学们综合评价自己在信息技术知识与技能、解决实际问题的过程与方法，以及相关情感态度与价值观的形成等方面，是否达到了本章的学习目标。此外，教科书中为同学们提供了配套学习资源包，里面含有智能家居系统实物效果视频、网络学习管理系统源代码及其安装说明书等，还提供了开展实验探究的软件工具、开发平台和实物示例。当然，同学们还可以自己收集素材，让自己的项目学习作品更有特色。32X1310A.indd 22019/7/12 16:30:3811 1目 录CONTENTS 第一章 走进信息社会1项目范例 计算机技术发展及其影响的调查21.1 信息社会及其特征
10、. .5111 信息社会. .6112 信息社会的特征. .81.2 信息技术发展脉络与趋势. .11121 信息技术发展脉络. .11122 信息技术发展趋势. .131.3 信息技术的影响. .16131 信息技术推动科技革新与进步.16132 信息技术促进社会变革与发展. .19133 信息技术提升人们在信息社会的适应力与创造力. .22 第二章 信息系统的组成与功能29项目范例 剖析网络订票系统302.1 信息系统及其组成. .33211 分析典型信息系统. .33212 信息系统的组成. .3731X1310A.indd 12019/5/25 10:16:242 2 目录2.2 信息
11、系统的功能. .39221 信息系统的输入功能.39222 信息系统的处理功能. .40223 信息系统的存储功能. .40224 信息系统的控制功能. .41225 信息系统的传输与输出功能. .422.3 信息系统中的计算机和移动终端. .43231 计算机和移动终端的作用. .43232 计算机的工作原理.44233 移动终端的工作原理. .49 第三章 信息系统的网络组建57项目范例 设计智能家居系统583.1 信息系统与外部世界的连接方式 62311 信息系统与物联网 62312 物联网中的传感与控制机制 663.2 计算机网络70321 计算机网络在信息系统中的作用 70322 数
12、据传输71323 资源共享73324 分布式处理743.3 组建小型无线网络75331 无线网络的接入方式75332 无线网络的设备功能与选型78333 无线网络的组建与配置80334 网络因素对信息系统的影响8331X1310A.indd 22019/5/25 10:16:2533目录 第四章 信息系统的软件与应用87项目范例 搭建网络学习管理系统884.1 信息系统的工作过程91411 信息系统的体系结构及其工作过程 91412 信息系统的开发过程934.2 信息系统的软件及其作用 95421 基础软件及其作用95422 应用软件及其设计过程99423 应用软件的开发工具和平台1034.3
13、 信息系统在社会应用中的优势及局限性104431 信息系统在社会应用中的优势104432 信息系统在社会应用中的局限性106 第五章 信息系统的安全风险防范111项目范例 校园网络信息系统的安全风险防范 1125.1 信息系统应用中的安全风险 115511 人为因素造成的信息安全风险115512 软硬件因素造成的信息安全风险 116513 网络因素造成的信息安全风险116514 数据因素造成的信息安全风险1185.2 信息系统安全风险防范的技术和方法 119521 信息系统安全风险的重要术语119522 信息系统安全模型及安全策略 120523 信息系统安全风险防范的常用技术 12331X13
14、10A.indd 32019/5/25 10:16:254 4 5.3 合理使用信息系统127531 树立信息安全意识127532 信息系统安全操作规范129533 信息社会的道德准则与法律法规130附录1 部分术语、缩略语中英文对照表137附录2 项目活动评价表139目录31X1310A.indd 42019/5/25 10:16:2611第一章走进信息社会信息技术涵盖了获取、表示、传输、存储和加工信息在内的各种技术。自电子计算机问世以来，信息技术沿着以计算机为核心、到以互联网为核心、再到以数据为核心的发展脉络，深刻影响着社会的经济结构和生产方式，加快了全球范围内的知识更新和技术创新，推动了
15、社会信息化、智能化的建设与发展，催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会，并逐步构建出智慧社会。信息技术的快速发展，重塑了人们沟通交流的时间观念和空间观念，不断改变人们的思维与交往模式，深刻影响人们的生活、工作与学习，已经超越单纯的技术工具价值，为当代社会注入了新的思想与文化内涵。提升中国公民的信息素养，增强个体在信息社会的适应力与创造力，对个人发展、国力增强、社会变革有着重要的意义。本章将通过“信息技术发展及其影响的调查”项目，进行自主、协作、探究学习，让同学们探讨信息技术对社会发展、科技进步以及人们生活、工作与学习的影响，描述信息社会的特征，了解信息技术的发展趋势，从而将知识建构、技能培养与
16、思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进信息技术学科核心素养达成，完成项目学习目标。 信息社会及其特征 信息技术发展脉络与趋势 信息技术的影响31X1310A.indd 12019/5/25 10:16:262 2第一章 走进信息社会计算机技术发展及其影响的调查项目范例情 境暑假，小周和同学们报名参加了一个主题为“信息技术探访之旅”的夏令营活动。在老师的带领下，他们走进A城市的科技博物馆，来到信息技术展厅。首先，他们踏进“时光长廊”，观看高清全景屏幕中播放的动画，回顾改变人们生活的信息产品与信息技术。接着，他们来到“计算机与互联网学习区”和“现代通信互动区”，利用触屏电脑了解
17、计算机如何推动科学与技术不断登上新的台阶，互联网如何帮助人们随时遨游信息的海洋。他们还与电脑互动游戏，探索人类如何利用现代通信技术满足快速、灵活的信息交流需求。最后，他们来到“前沿应用体验馆”：体验“体感识别”，挥动左右胳膊就能控制距离身体1米远的屏幕中汽车的行驶；体验“虚拟现实”，戴上特制的眼镜，手持平板电脑，便能身临其境参与一场激烈的“地球保卫战”；体验“智能家居”，用手机、平板电脑、笔记本电脑等移动控制端随时随地远程打理家中的一切（如图1-1所示）离开信息技术展厅，小周和同学们都觉得意犹未尽，急切地想深入了解身处的这个信息社会，探寻信息技术的发展历程及对社会和人们带来的影响。主 题计算机
18、技术发展及其影响的调查图1-1 丰富多样的信息技术31X1310A.indd 22019/5/25 10:16:2633规 划根据项目范例的主题，在小组中组织讨论，利用思维导图工具，制订项目范例的学习规划，如图1-2所示。探 究根据项目学习规划的安排，通过调查、案例分析、文献阅读和网上资料搜索，开展“计算机技术发展及其影响的调查”项目学习探究活动，如表1-1所示。表1-1 “计算机技术发展及其影响的调查”项目学习探究活动探究活动学习内容知识技能获取信息社会及其特征的相关知识信息社会。信息社会的概念。信息社会成员应准确地把握人与信息社会的关系。通过权威机构、权威专家，可获得权威、真实、有效的数据
19、。了解信息社会的概念。信息社会的特征。通过对信息社会特征的掌握，知道信息技术对人类活动、经济产业、社会设施、公共服务等的影响。获取数据信息的渠道决定了信息检索的质量，从官方网站获得可靠的文档数据，从期刊网站中检索专业的信息或进行数据资料查新。理解调查研究的实施过程。描述信息社会的特征。运用数字化工具开展调查。图1-2 “计算机技术发展及其影响的调查”项目学习规划计算机技术发展及其影响的调查31X1310A.indd 32019/5/25 10:16:274 4第一章 走进信息社会探究活动学习内容知识技能研讨信息技术 的 发 展 脉络和趋势信息技术发展的脉络。信息技术沿着以计算机为核心、到以互联
20、网为核心、再到以数据为核心的脉络发展。采用数字工具开展学习活动。认识信息技术的发展脉络。了解信息技术的发展趋势。信息技术发展的趋势。了解发展趋势，为应对未来做好准备。探讨信息技术的影响推动科技革新与进步。围绕信息技术带来的多种新技术，开展交流和体验活动。探 讨 信 息 技 术对 社 会 发 展 、 科技 进 步 以 及 人 们生活、工作与学习的影响。促进社会变革与发展。数据预处理，数据再加工，数据建模、编码、可视化和有效沟通 。提升人们在信息社会的适应力与创造力。调查结果有针对性、真实性和时效性，并以某种恰当的形式反映出来。实 施实施项目学习各项探究活动，进一步认识计算机技术发展及其影响。成
21、果在小组开展项目范例学习过程中，利用思维导图工具梳理小组成员在“头脑风暴”活动中的观点，建立观点结构图，运用多媒体创作工具（如演示文稿、在线编辑工具等），综合加工和表达，形成项目范例可视化学习成果，并通过各种分享平台发布，共享创造、分享快乐。例如，运用在线编辑工具制作的“计算机技术发展及其影响的调查”可视化报告，可以在教科书的配套学习资源包中查看，其目录截图如图1-3所示。（续表）图1-3 “计算机技术发展及其影响的调查”可视化报告的目录截图31X1310A.indd 42019/5/25 10:16:285 1.1 信息社会及其特征5评 价根据教科书附录2的“项目活动评价表”，对项目范例的学
22、习过程和学习成果在小组或班级上进行交流，开展项目学习活动评价。项目选题同学们以36人组成一个小组，选择下面一个参考主题，或者自拟一个感兴趣的主题，开展项目学习。1通信技术发展及其影响的调查2传感技术发展及其影响的调查3微电子技术发展及其影响的调查项目规划各小组根据项目选题，参照项目范例的样式，利用思维导图工具，制订相应的项目方案。方案交流各小组将完成的方案在全班进行展示交流，师生共同探讨、完善相应的项目方案。1.1 信息社会及其特征1946年，世界上的早期计算机ENIAC在美国问世。1982年，微电脑开始大量进入学校和家庭。2003年12月，联合国在瑞士召开第一次“信息社会世界峰会”，通过了原
23、则宣言建设信息社会：新千年的全球性挑战。这可以说是正式向全球确认了信息社会的来临。2006年，联合国将每年5月17日确定为“世界信息社会日”。信息科学技术的发展，使时代发生变化，生产力从以物质能量为主转换到以信息知识1.1 信息社会及其特征31X1310A.indd 52019/5/30 11:01:226 6第一章 走进信息社会和技术为主，社会经济从工业经济转到知识经济，科技在改变我们的生活，科学会改变未来！1 . 1 . 1 信息社会2010年，国家信息中心发布首份中国信息社会测评报告走进信息社会：中国信息社会发展报告2010，对全国各个省（自治区、直辖市）的信息社会发展现状进行了测评。之
24、后，国家信息中心每年发布一份中国信息社会测评报告，从2013年起，被测评对象扩大到地级以上城市。2015年，为把握全球信息社会发展现状与趋势，推动中国与世界的互联互通、共享共治，国家信息中心着手进行全球信息社会发展水平测评研究，发布首份反映全球信息社会发展状况的研究报告全球信息社会发展报告2015，对全球126个国家信息社会发展水平进行了定量测算与分析。探究活动调 查通过国家信息中心网站中的“站内检索”，查询、下载“信息社会发展”相关资料，如图1-4所示，了解信息社会的发展，并重点关注我国近年来在“信息化建设”方面的情况，收集相关数据。在开展调查的过程中，收集的数据一定要可信可靠，数据要具备真
25、实性和权威性。日常生活中，人们习惯于从搜索引擎中直接输入关键词，来检索自己需要的资料。这种做法好比是大海捞针，很费时间，且收集到的数据也良莠不齐。而通过权威机构的官网查阅资料，一般可获得准确、真实、有效的数据。图1-4 通过国家信息中心网站查阅资料32X1310A.indd 62019/7/12 14:56:107 1.1 信息社会及其特征7目前，“信息社会”已成为当代学者们研究的重点和热点，很多思想和理念逐渐影响人们的思维模式和行为方式，并开始引起政府的关注。不同领域的学者们从经济、社会、网络、技术以及文化等多个维度对信息社会展开探索，主要的研究观点如表1-2所示。表1-2 从不同维度研究信
26、息社会的主要观点维度主要研究观点经济信息经济学者提出“知识产业”“知识经济”的概念和从经济学的角度测度信息社会的方法，将知识产业分为教育、研究与发展、大众传媒、信息技术制造业、信息服务业五个方面。社会社会学者从社会职业分布来测度信息社会，认为信息社会是大多数就业者皆从事与信息相关工作的社会。网络网络专家认为网络社会有两个特征：数字化的网络通信、信息管理和传播技术无所不在，成为沟通社会、政治和经济活动的一种基础设施；通过网络组合，社会生产与组织得以重构，人类的活动可以跨越空间重新设计和彼此关联，成为人类社会组织和社会关系的一个基本形式。技术信息技术专家认为，当代的信息革命和现代信息技术的发展扮演
27、了推动人类社会生产力向前发展，并相应地促进生产关系发生转变，从而推动社会前进的角色。文化信息文化学者认为，工业社会改造的是生产方式，而后工业社会则改变了生产的最终结构，即文化。后工业社会被解释为“程序化的社会”，文化再生产中，信息、消费、健康、教育等均被产业化。上述观点表明，在信息社会中，人人可以创造、获取、使用和分享信息及知识，个人、社会和各国人民均能充分发挥各自的潜力，促进实现可持续发展并提高生活质量。这样的社会，是一个以人为本、具有包容性和面向全面发展的社会。综上所述，信息社会是指通过创造、分配、使用、整合和处理信息进行社会经济、政治和文化活动的社会形态。信息社会成员通过创新、高效使用信
28、息系统及其信息技术等 手段，获得较高的个人或组织生存与发展优势。信息社会本质上是“以信息活动为基础”的社会。讨 论查阅学习资源包“第一章课本素材原则宣言.doc”，检索表1-2中各个维度的专著或论文，深入了解其中的观点，与小组中的同学讨论，阐述对表1-2中各个维度观点的理解。1.1 信息社会及其特征31X1310A.indd 72019/5/25 10:16:288 8第一章 走进信息社会观 察阅读学习资源包“第一章课本素材”中的“全球、中国信息社会发展报告.pdf ”（如图1-5所示），或访问国家信息中心网站，下载自己感兴趣的地区的信息社会发展报告，并按下列要求进行观察。（1）从某一个维度了
29、解当今信息社会的发展情况。（2）阅读、学习报告中所介绍的研究的基本理论与方法，理解调查研究的实施过程。（3）观察、学习开展调查、形成报告的方法。调查报告一般包括标题、前言、主体、结尾几个部分，具体结构可查阅学习资源包“第一章课本素材”中的“调查报告的一般结构.doc”。1 . 1 . 2 信息社会的特征20062020年国家信息化发展战略指出：信息化是充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知识共享，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程。在这个历史进程中，我们的社会正从工业社会向信息社会转型，呈现出与工业社会不同的新特征。中国信息社会发展报告归纳出信息社会四个方面的主要特
30、征，如图1-6所示。1数字生活在信息社会中，信息技术在改变人们生活、工作与学习的同时，也塑造出一种全新的生存与发展方式。工具数字化、方式数字化、内容数字化，数字化成为信息图1-5 中国信息社会发展报告和全球信息社会发展报告截图图1-6 中国信息社会发展报告描述的信息社会的主要特征33X1310A.indd 82019/7/26 10:38:209 1.1 信息社会及其特征9社会的显著特征。数字化的结果使得在人们生活的现实空间之外，又产生了一个数字化的虚拟空间。现实空间和虚拟空间交织、并存，如图1-7所示。虚拟空间中的大量数据库和服务器经由各种网络联结在一起，成为现实空间的映射。在这个映射过程中
31、，人们利用的是信息时代的核心产业，即信息技术产业和信息内容产业。信息技术产业使用了各种数字化的技术，包括信息的处理和传播技术；信息内容产业则产生各种各样的数字内容。同时，虚拟空间到现实空间的转换，又成为人们认识和改造现实世界的工具，这是一个逆变换的过程。在此过程中，人们所依赖的主要是信息服务产业。信息服务产业通过各种形式向用户提供需要的信息、内容、知识，使其为现实空间的人们服务。几乎所有的社会活动，包括政治、军事、经济、社会和文化活动等，都有信息相伴随。因此，人们在虚拟空间中的所有活动都会在现实空间有所反映，现实空间的真善美和假恶丑也都会在虚拟空间中有所映射、有所表现。交 流现代信息技术所产生
32、的经济影响十分深远，它已成为引领社会经济增长的新引擎，这些影响几乎都可以从我们的日常工作、学习和生活中有所体现，如大数据、云计算、人工智能、电子商务等新技术和新商业模式，深入地改变着人们的生活和消费方式，深刻地改变着生产的组织结构。（1）查阅资料，或向老师、家长请教，了解信息经济有哪些主要特征。（2）小组内展开交流，列举信息经济在日常工作、学习和生活中的具体表现形式。2信息经济在信息社会中，以知识为基础的信息经济是最基本的经济形态。信息经济与信息技术的应用和普及存在着密切关联，决定着信息社会发展水平的高低。正是信息技术的应用，极大地提高了信息与知识的生产和创造能力，降低了获取信息与知识的成本，
33、加快了信息与知识的传播和扩散，提升了人们利用信息与知识的能力。信息经济以知识和人才为基础，以创新为主要驱动力，其特点包括：人力资源知识化、以创新核心技术应用为主、第三产业比重不断上升、经济水平发达。3网络社会网络化是信息社会最为典型的社会特征。网络化社会具有鲜明的时代特征：信息基础设施完备，数字鸿沟转为数字机遇，更加注重城乡、区域、不同社会群体之间的协调发展，更加强调信息服务的可获得性和社会发展的全面性，从而推动社会信息化、智能化的建设与发展，催生现实空间与虚拟空间并存的信息社会，并逐步构建出智慧社会。图1-7 现实空间和虚拟空间并存1.1 信息社会及其特征31X1310A.indd 9201
34、9/5/25 10:16:291010第一章 走进信息社会中国互联网络信息中心每年都会发布中国互联网络发展状况统计报告，可在学习资源包“第一章课本素材”中查看。从第41次中国互联网络发展状况统计报告中可以看出，中国已经拥有全世界最大的网民规模，报告的截图如图1-8所示。4在线政府政府是最大的公共信息的采集者、处理者和拥有者。信息社会的发展对政府治理提出了新的要求，同时也为实现治理体系的现代化创造了条件。政府在现代技术的支撑下，采集并处理各种各样的公共信息，形成政策、战略、法规或计划，实现社会管理和公共服务。在线公共信息的处理和服务是充分利用现代信息技术实现社会管理和公共服务的新型政府治理模式，
35、具有科学决策、公开透明、高效治理、互动参与等特征。如图1-9所示是广东省公安厅提供的出入境自助办证区和在线服务平台。图1-8 第41次中国互联网络发展状况统计报告截图（一）总体网民规模截至2017年12月，我国网民规模达7.72亿，全年共计新增网民4074万人。互联网普及率为55.8%，较2016年底提升2.6个百分点。图1-9 广东省公安厅出入境自助办证区和在线服务平台31X1310A.indd 102019/5/25 10:16:3211 1.2 信息技术发展脉络与趋势11讨 论结合曾经参与过的升学报考填报志愿、出入境签证手续办理或个人身份证申报办理等公共服务，与小组的其他同学展开讨论：现
36、代信息技术是如何改变公共服务模式的？还有哪些方面的社会治理是可以改革的？对计算机技术在其中的应用有什么想法或建议？项目实施各小组根据项目选题及拟订的项目方案，结合本节所学知识，就人们对信息社会及其特征的认识展开调查。1. 从多渠道开展社会调查并获得相关数据信息（获取数据信息的渠道决定了信息检索的质量，可从官方网站获得可靠的文档数据，从期刊网站中检索专业的信息或进行数据资料查新）。2. 根据调查中获得的信息，进一步细化和完善调查主题与方案。1.2 信息技术发展脉络与趋势1.2. 1 信息技术发展脉络自电子计算机问世以来，信息技术沿着以计算机为核心、到以互联网为核心、再到以数据为核心的发展脉络，深
37、刻影响着社会的经济结构和生产方式，加快了全球范围内的知识更新和技术创新，推动了社会信息化、智能化的建设与发展，催生出现实空间与虚拟空间并存的信息社会。计算机与网络通信技术是信息技术的核心技术。1以计算机为核心1946年，世界上的早期计算机ENIAC问世。它装有18 000多个电子管和大量的电阻、电容，第一次用电子线路实现运算。之后，微处理器的发明改变了计算机的研发和生产模式，整台计算机的功能基本可以集中在一块集成电路芯片（即微处理器）上，使得电子计算机的应用得以快速普及。20世纪70年代末，以太网成为使用最为广泛的局域网标准，对分布计算、资源共享及现代信息技术的发展做出巨大贡献。局域网的发展使
38、“电子计算机+局域网”的格局开始形成，并在20世纪80年代中后期加速了计算机系统向小型化发展的趋势。1.2 信息技术发展脉络与趋势31X1310A.indd 112019/5/25 10:16:321212第一章 走进信息社会随着计算机的微型化、大众化，电子计算机逐渐走进每个人的生活。电子计算机的普及、计算机与现代通信技术的有机结合，成为现代信息技术发展的里程碑。2以互联网为核心互联网是由许多计算机组成的，要实现网络中计算机之间的数据传输，必须要做两件事：记录数据传输目的地址和保证数据迅速可靠传输的措施。这是因为数据在传输过程中很容易丢失或传错。互联网使用一种专门的协议，以保证数据安全、可靠地
39、到达目的地。互联网的来临，迎来了信息技术迅猛的发展。人们开始跨越时间、空间的限制，一步步搭建起全球性的虚拟空间，并逐步完善。社会生活中的人们所依赖的信息获取、表示、传输、存储和加工，都在信息技术中得以体现，并通过互联网把各种资源重新整合处理，变得更加简单、易操作。3以数据为核心有人说，网络是信息的海洋。随着技术的成熟，尤其是云计算、大数据处理技术等的快速发展，各行各业的人们开始更深入地接触信息技术，接触数据，从数据中挖掘出更有用的信息。在以数据为核心的发展中，人们发现数据的价值，更在于其后期的加工处理所产生的“增值”。探究活动分 析随着信息技术的发展，其所处理的内容、所依赖的设备设施均具有阶段
40、性特征，与小组中的同学一起查阅相关资料，分析提炼，填写表1-3。表1-3 信息技术发展脉络信息技术发展脉络处理内容设备设施以计算机为核心以互联网为核心以数据为核心讨 论数字化生存的作者尼葛洛庞帝说：“计算机已经不再只和计算有关，它决定我们32X1310A.indd 122019/7/12 15:22:0013 1.2 信息技术发展脉络与趋势13的生存。”请以之为话题，在小组中展开讨论：以计算机和网络通信技术为核心技术的信息技术，是如何改变我们的思维与交往模式，如何影响我们的生活和学习的。请列举具体案例。1.2. 2 信息技术发展趋势进入21世纪以来，信息技术仍然处于高速发展的阶段，信息科学、技
41、术和应用不断酝酿着新的、更大的突破。信息技术将会在多个领域中不断创新与发展，持续地影响和决定着其他科学技术领域，同时也影响着人类社会的发展。1从新一代信息技术发展的角度新一代信息技术发展的热点不是信息领域各个分支技术的纵向升级，而是将信息技术横向渗透，融合制造、金融等其他行业，信息技术研究的主要方向将从产品技术转向服务技术。以信息化和工业化深度融合为主要目标的“互联网+”是新一代信息技术的集中体现。（1）网络互联的移动化和泛在化。近几年，社交网络服务已成为我国互联网的第一大应用，移动互联网的普及得益于无线通信技术的飞速发展，人们可以很方便地接入网络，无线通信带宽的速率也越来越高。利用移动终端里
42、的APP软件，人们可以随时随地进行在线学习、购物或者听音乐、看视频，出行时可以随时查看目的地的具体位置和天气情况等。网络互联的移动化，给人们的学习和工作带来了便利的同时，对建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会具有重要作用。（2）信息处理的集中化和大数据化。云计算将服务器集中在云计算中心，统一调配计算和存储资源，通过虚拟化技术将一台服务器变成多台服务器，能高效率地满足众多用户个性化的并发请求。为了满足日益增长的云计算和网络服务的需求，未来计算机研制的主要目标是“算得多”，即在用户可容忍的时间内尽量满足更多的用户请求。同时，社交网络的普及应用使广大消费者成为数据的生产者，使得可供分析的
43、数据爆发式增长，如何有效挖掘大数据的价值已成为新一代信息技术发展的重要方向。大数据的应用涉及各行各业，例如互联网金融、情报分析、机器翻译、图像与语音识别、智能辅助医疗、商品和广告智能推荐等。（3）信息服务的智能化和个性化。未来信息化的主要努力方向是智能化。“智能”是一个动态发展的概念，它始终处于不断向前发展的计算机技术的前沿。所谓智能化，本质上是计算机化，即不是固定僵化的系统，而是能自动执行程序、可编程、可演化的系统，甚至具有自学习和自适应功能。无人自动驾驶汽车是智能化的标志性产品，它融合了实时感知、导航、自动驾驶、联网通信等技术，目标是为人们提供更安全、更节能的驾驶方式。 1.2 信息技术发
44、展脉络与趋势31X1310A.indd 132019/5/25 10:16:331414第一章 走进信息社会2. 从计算机用户界面发展的角度人与机器的交互方式一直都有一个变化周期：从最早的鼠标、键盘，到多点触屏，再到语音控制和手势控制；现在更多的自然用户界面，将机器与计算机更紧密地和生活、工作、学习场景融合；未来的人机触觉控制，正在创建科学探究的新领域。（1）体感技术。利用体感技术，人们可以很直接地使用肢体动作，与周边的体感装置或环境互动，无须使用任何复杂的控制设备，便可身临其境地与内容做互动。（2）虚拟现实技术。虚拟现实技术是指由计算机生成交互式仿真情景的人工世界。人们戴上特殊的头盔和数据手
45、套，可以和人工世界的仿真情景进行交互。多媒体计算机和仿真技术，使人们置身于虚拟实景世界中，获得亲身体验的知识。（3）增强现实技术。增强现实技术是一种能实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。随着随身电子产品运算能力的提升，增强现实技术的用途将会越来越广。3. 从典型技术驱动发展模式向应用驱动与技术驱动相结合的模式转变的角度（1）虚拟计算。在计算机领域，虚拟化这种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间不可切割的障碍，使用户能以比原本的组态更好的方式来使用这些资
46、源。通常所说的虚拟计算，是以虚拟化、网络、云计算等技术的融合为核心的一种计算平台、存储平台和应用系统的共享管理技术。虚拟化已成为企业IT部署不可或缺的组成部分。一般来看，虚拟化技术主要包括服务器虚拟化、内存虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化及桌面虚拟化。（2）通信技术。随着数字化技术的发展，通信传输也向高速、大容量、长距离不断发展。波分复用技术已经进入成熟应用阶段，光放大器代替光电转换中继器已经实用；相干光通信、光孤子通信已经取得重大进展。无线通信网络和基于无线数据服务的移动互联网逐渐深入社会生活的方方面面，并在电子商务、社区交流、信息传播、知识共享、远程教育等领域发挥着巨大的作用，极
47、大地影响了人们的工作和生活方式，成为经济活动中最具发展创新活力的引擎。 （3）传感技术。感测与识别技术的作用是仿真人类感觉器官的功能，扩展信息系统（或信息设备）快速、准确获取信息的途径，包括信息识别、信息获取、信息检测等技术。能够自动检测信息并传输的设备称为传感器。传感技术与计算机技术、通信技术一起被称为信息技术的三大支柱，它使开源硬件突破专业领域的围墙，人们可以基于开源硬件很方便地根据自己的设计，制作具备一定功能的信息系统，开展创客教育与创新活动。从仿生学观点来看，如果把计算机比作处理和识别信息的“大脑”，把通信系统比作传递信息的“神经系统”，31X1310A.indd 142019/5/2
48、5 10:16:3315 1.2 信息技术发展脉络与趋势15那么传感器就是“感觉器官”，也是连接现实世界与虚拟世界的桥梁。传感技术是关于从自然信源获取信息、并对之进行处理（变换）和识别的多学科交叉的现代科学与工程技术。（4）微电子和纳米技术。微电子技术是信息技术的核心。微电子技术的发展，使得电子器件的尺寸不断缩小，集成度不断提高，功耗降低，性能得到提高。除了以硅芯片为基础的微处理器和存储技术本身的发展之外，各种元器件，如逻辑电路、控制器件（电机、电器）、化学传感器、光电器件、机械零件及生物逻辑电路等在芯片上的集成，包括微电子机械系统，都是信息技术的发展领域。多核微处理器芯片突破了以提升CPU主
49、频来提高处理速度的瓶颈，科学家们正积极研究在多核环境下的软件技术。同时，科学家们也在研究取代目前芯片制造技术的方法，在利用纳米技术制作大规模集成电路和计算机方面不断取得进展。（5）3D技术。3D技术发展迅速，包括3D设计、3D打印、3D相机、3D游戏、3D显示、3D软件等一系列3D产业技术。其中，3D打印更是被列入国家战略性新兴产业发展规划。3D打印已涵盖医疗、教育、玩具、汽车、航天航空、建筑设计等领域。与传统制造技术相比，3D打印拥有独特优势：打印过程可在办公室、商店甚至家里完成，无须建立工厂和生产线；能减少废弃副产品的产生，大幅减少材料浪费。3D打印将彻底改变传统制造方式，为制造行业带来革
50、命性的变化。（6）信息安全。 在信息社会中，计算机和网络在国防、政治、金融、工业、商业、教育等方面的应用越来越广泛，社会对计算机和网络的依赖也越来越大。如果计算机和网络系统的信息安全受到危害，将导致社会混乱并造成巨大损失。信息安全关系到国家的国防安全、政治安全、经济安全、社会安全，是国家安全的重要组成部分。实 践信息技术大众化的最根本原因就在于它的人性化，即信息技术越来越符合人的需求和使用习惯。从这个角度来看，信息技术的发展正呈现以下特点：（1）越来越友善的人机界面。（2）越来越个性化的功能设计。（3）越来越高的性能价格比。展开调查，通过设计调查问卷、开展访谈，向处在不同年龄段的人群，如学生、
