1.1 信息與信息技術

1.1.1 信息與數據

長期以來，人們把能源和物質材料看作人類賴以生存的兩大要素。而現在，人們已經認識到信息、物質材料和能源是構成當今世界的三大要素。在當今這個時代，信息可以說是無處不在、無時不有的，信息和人們的生活、學習和工作息息相關，人的感官和身體所感受到的，可以說都是信息。人們借助語言、文字等手段彼此傳遞和交流信息。同時，我們可以從一個目光、一個姿勢或者一段簡短用語中獲得一定的信息。那么，什么是信息呢？所謂信息（Information）是人們用于表示具有一定意義的符號的集合，這些符號可以是文字、數字、圖形、圖像、動畫、聲音和光等。信息是人們對客觀世界的描述，可以傳遞知識。而我們熟知的數據（Data）則是信息的具體表現形式，是指人們看到和聽到的、各種各樣的物理符號及其組合，它反映了信息的內容。數據經過加工、處理并賦予一定意義后即可成為信息。

例如，測量一個成年人的血壓，測得高壓160mmHg、低壓80mmHg。記錄在紙上的160/80是數據，而160/80這個數據本身是沒有意義的，但是，當數據經過某種描述或與其他數據比較時，便被賦予了意義。例如，對這個人進行健康評估時，將他的血壓160/80與正常血壓進行比較（成年健康人的高壓范圍是90～110mmHg，低壓范圍是60～80mmHg）后，認為他的高壓超出了正常范圍，是高血壓—這才是信息。所以信息是有意義的數據。

在計算機領域中，數據是信息在計算機內部的表現形式。數據可以在物理介質上記錄或傳輸，并通過外圍設備被計算機接收，經過處理得到結果。有時信息本身是已經被數據化了的，所以數據本身也就具有了信息的含義。因此，在計算機領域信息處理（Information Processing）也稱為數據處理，信息檢索（Information Retrieval）也稱為數據檢索。

信息一般具有以下主要特性。

① 不滅性。信息與物質、能量一樣，具有不滅性，但信息的不滅性與它們有本質的區別。例如，一只碗被打碎了，構成碗的陶瓷的原子、分子并沒有變，但已不是一只碗了。而一條信息產生后，其載體（如書、磁盤等）可以變換，甚至可以被毀掉，但信息本身并沒有被消滅。信息的不滅性是信息的一大特點。

② 可傳遞性和共享性。一條信息復制為成千上萬條信息所用的費用十分低廉。盡管信息的創造可能需要很大的投入，但復制只需要載體的成本，所以可以大量地復制，廣泛地傳播，并可以共享。

③ 知識性。信息能給觀察者以啟示，并從信息中獲得知識。

④ 時效性。某些信息在此時可能價值非常高，但在彼時則可能一點價值也沒有。比如金融信息，在某一時刻，會非常有價值，但過了這一時刻，可能就會毫無價值。所以說，某些信息的價值是隨著時空的變化而快速變化的。

⑤ 依附性。信息不能獨立存在，必須借助于某種符號才能表現出來，而這些符號又必須記載于某種物體之上。

⑥ 可處理性。信息可以被分析、計算、存儲，也可以轉換形態。信息經過分析、計算處理后，實現信息的增值，可以更有效地服務于不同的領域。

1.1.2 信息資源

信息資源是信息與資源兩個概念整合衍生出的新概念。信息是事物的一種普遍屬性，資源是指自然界及人類社會中一切對人類有用的事物。因此，并非所有信息都能成為資源，只有經過人類開發與重新組織后的信息才能成為信息資源，即信息資源是信息世界中對人類有價值的那一部分信息，是附加了人類勞動的、可供人類使用的信息。因此，構成信息資源的基本要素是：信息、人、符號和載體。信息是組成信息資源的原材料，人是信息資源的生產者和使用者，符號是生產信息資源的媒介和手段，載體是存儲和使用信息資源的物質形式。

信息資源與其他資源相比，具有可再生性和可共享性的特點。可再生性是指信息資源不同于一次性消耗資源，它可以反復使用而不失去其價值，而且會隨著對信息資源的開發、使用的深入而變得更加的豐富和充實。可共享性是指任何人都可以使用信息資源，信息資源也不會有任何損失。

按對信息的開發使用程度，可以把信息資源分為潛在的信息資源和現實的信息資源兩大類。

潛在的信息資源是指人類在利用感覺器官或各種儀器感知和接收信息后，經過一系列思維活動，存儲在大腦中的知識。潛在的信息資源能夠為個人所利用，進行知識信息的再生產，但無法為他人直接利用。一旦經過表述輸出，形成現實的信息資源，就可以被人們廣泛地利用，成為可無限再生的信息資源。

現實的信息資源按照表述方式又可以分為口語信息資源、體語信息資源、實物信息資源、文獻信息資源、數字信息資源等。

① 口語信息資源是指人類用口頭語言表達出來而未被記錄下來的信息資源，主要通過談話、授課、討論、演講、集會等方式進行傳播使之得到利用。

② 體語信息資源是指人類用表情、姿態、動作等方式表達出來的未被記錄下來的信息資源，它們通常依附于一定的文化背景，如舞蹈。體語信息資源同樣通過面對面的人際傳播方式得到傳播和利用。

③ 實物信息資源是指人類通過創造性的勞動以實物形式表達出來的信息資源，如產品樣本、標本、模型、雕塑等。可以通過參觀博覽會、博物館、展覽館、樣品室、標本室，實地調查等方式獲取相關信息。

④ 文獻信息資源是指人類用文字、數據、圖像、音頻、視頻等方式記錄在一定載體上的信息資源。只要這些載體不損壞或消失，文獻信息資源就可以跨越時空無限循環地為人類服務，如圖書、期刊、會議文獻、專利文獻、科技報告、標準文獻、學位論文、檔案文獻和政府出版物等。

⑤ 數字信息資源是指經過數字化處理的，可以通過計算機系統或通信網絡等識別、傳遞、瀏覽的一種信息資源。

數字信息資源主要有數據庫和網絡信息資源兩種形式。

● 數據庫是按一定結構存儲在計算機中的相關信息的集合。按照數據庫中所含信息的內容可以分為：文獻書目數據庫、數值型數據庫、事實型數據庫、全文本數據庫、圖像數據庫、圖形數據庫、多媒體數據庫等。

● 網絡信息資源是指以數字化形式記錄的、以多種媒體形式表達的、分布式存儲在Internet不同主機上的，并能夠通過計算機網絡進行傳遞的信息資源的集合。通過Internet查找和利用這些信息資源，是當今獲取信息的最主要途徑。

1.1.3 信息技術

在人類社會漫長的發展過程中，經歷了5次信息革命：第1次信息革命是語言的產生。語言是最早的人類交流和傳播信息的工具。第2次信息革命是文字的使用。文字能保留信息，對人類文化的發展起到了重要的作用。第3次信息革命是印刷術的發明，在更大的范圍內以更快的速度傳播人類文明。第4次信息革命是廣播、電視、電話的使用，以更快的速度推動人類文明向前發展。第5次信息革命是計算機與通信技術相結合的技術——信息技術的誕生。信息技術從生產力變革和智力開發兩個方面推動著人類社會的進步，對人類社會產生了比以往更深遠、更有意義的影響。

信息技術（IT，Information Technology）是指與信息的產生、獲取、處理、傳輸、控制和利用等相關的技術。這些技術包括計算機技術、通信技術、微電子技術、傳感技術、網絡技術、新型元器件技術、光電子技術、人工智能技術、多媒體技術等。其中，計算機技術、通信技術、微電子技術是它的核心技術。隨著計算機的普及，信息技術在社會各行業中得到廣泛的滲透，顯示出它強大的生命力，它正在從根本上不斷地改變著人類社會的生產方式和生活方式。

以往，對信息的處理多以人工的方式進行，隨著信息技術的發展，計算機作為信息處理的工具，在信息存儲、處理、交流傳播等方面起著主導作用。

1.1.4 信息化社會

1993年美國首先提出了“國家信息基礎設施”的計劃，也稱“信息高速公路”。從此拉開了全球信息化的序幕。作為21世紀信息化社會的基礎工程，“信息高速公路”將融合現有的計算機網絡服務、電話和有線電視功能傳遞各種信息，其服務范圍包括教育、衛生、娛樂、科研、商業和金融等極其廣闊的領域，使人類可以不受時間、空間的限制，非常容易地獲取信息。“信息高速公路”對全球經濟及各國政治文化都帶來了重大而深遠的影響。在世界各國政府的組織和推動下，隨著信息處理、信息傳輸技術的不斷發展，高速率的多媒體全球網絡經濟的發展不斷加快，推動全球步入信息化時代。

信息化（Informatization）是指信息技術和信息產業在國民經濟和社會各個領域的發展中發揮著主導的作用，并且作用日益增強，使經濟運行效率、勞動生產率、企業核心競爭力和人民生活水平達到全面提高的過程。它以信息產業在國民經濟中的比重、信息技術在傳統產業中的應用程度和國家信息基礎建設水平為主要標志。在信息化的過程中，信息技術是信息化的主要推動力量，信息產業（Information Industry）主要包含信息設備制造業、通信網絡運營業、軟件業和信息服務業等，從無到有、迅速壯大，其發展速度是任何傳統產業都無法比擬的。現在，信息產業作為當今高新技術產業的主體和新的生產力的代表，將成為我國面向21世紀生存與發展的戰略性支柱產業。信息化已成為推進國民經濟和社會發展的助力器，信息化水平則成為一個城市或地區現代化水平和綜合實力的重要標志。因此，世界各國都把加快信息化建設作為國家的發展戰略。信息化給人類帶來了前所未有的機遇和挑戰。

信息化社會（Information Society）具有以下特征：

① 信息成為重要的戰略資源；

② 信息產業上升為最重要的產業；

③ 計算機網絡成為社會的基礎設施。

有學者認為，信息化社會必須具備兩個條件：一是信息產業的產值占國民經濟總產值的一半以上，二是從事信息產業的人員占從業人員的一半以上。由此判斷，人類社會離信息化社會的到來還有一段距離。但是，信息化社會的實現也是可以預期的，其優越性已能預見。

信息化社會有以下3個方面的優越性。

第1個優越性是在網絡化的信息社會里世界變小了。通過網絡將不同的單位、地區、國家乃至整個世界連成一體。網絡上流通的信息為大眾所共享，任何人只要打開計算機就可以方便地查閱各行各業的信息，閱讀各種電子書刊，發布消息、啟事、通知等各種文書，與網友可以像面對面的談話一樣地互相交換意見，享受網上的各種服務等。在這樣的信息社會里，世界上任何地區發生的任何政治、經濟、生態事件都會立即產生全球影響，沒有任何獨善其身的樂土。信息社會使遠程觀測、遠程信息反饋、遠程遙控、復雜市場的多方面跟蹤監測及許多災害預警等成為可能。

第2個優越性是工作效率大大提高了。比如，通過計算機網絡將企業的設計、生產、銷售部門都聯系在一起，用虛擬現實讓所有的設計、生產、銷售人員都參加討論和提出意見，然后一次投產、銷售。這就省去了設計、初試、修改設計等一系列中間過程，縮短了產品的開發時間，節省了大量的人力、物力和財力。

第3個優越性是工作和生活質量明顯提高了。且不說各種自動化、智能化給人們帶來的種種方便和享受，多媒體、虛擬現實技術的成就更使人感到這種質量的提高。互聯網的普及，使偏僻地區的人們，可以與中心城市的居民，在教育、醫療、娛樂、商業等許多方面，得到同樣質量的服務，分散在全球的親友，可以像居住在一起一樣地互通音信、協同工作。

無論是經濟領域還是社會生活的各個方面，信息化對整個社會都產生了深遠的影響。信息化對傳統的思維模式、發展模式、貿易模式、管理模式都產生了巨大的沖擊，并推動信息產業成為全球最具活力的產業。

1.1.5 大學信息技術教育

1．信息能力和信息素養

信息技術的發展不僅極大促進了整個科學技術的發展，而且明顯加快了社會信息化的進程。因此，信息能力和信息素養已成為21世紀人才素質的基本要素之一。信息能力是對各種信息技術的理解和活用能力，即對信息的獲取、理解、分析、加工、處理、創造、傳遞的理解和活用能力。信息素養是一個與信息的獲取、理解、評價、交流、應用、生成密切相關的技能、觀念、態度和經驗的統一體。信息能力是一種基本的信息素養，它是信息素養的重要內容。除了信息能力外，信息素養還包括對信息、信息社會的認識、態度和參與，這也是每個信息社會的成員（稱為信息人）所必須具備的素養。

信息素養作為信息時代公民的基本技能，在美國大致經歷了以下3個發展階段。

第1階段是計算機能力，這是自計算機問世以來對人的能力的最低要求。“計算機素養是當前教育的必然產物，每個學生都應該知曉計算機的用途。”哈佛大學還曾強調其畢業生必須編寫一個簡單的程序方可畢業。

第2階段是媒體素養，媒體素養是利用各種媒體（印刷和非印刷體）形式來獲取、分析、評價、創造信息。媒體素養有助于實現教育改革目標，教育應培養“知道如何思考，如何健康生存，舉止文雅，并能在信息社會承擔責任的公民”。

第3階段是信息素養，許多人將信息素養看成是計算機能力的延伸，但更多的人認為信息素養是一種人文教育。它由7種能力構成：工具型能力，即傳統的計算機應用能力；資源型能力，是圖書情報教育的一個主要目標；社會型能力，即能分辨信息發布主體的資質及信息源權威性的能力；研究型能力，即能利用有效的研究方法的能力；表達型能力，即能進行寫作、創作的能力；技術型能力，即能不斷進行適應性、終身性學習新技術的能力；評論型能力，即能正確評價信息和技術的能力。

在我國還沒有一個具體的信息素養標準來判定一個人的信息素養水平，但可以參考美國全國圖書館協會和教育傳播協會與技術協會在1998年制定的信息素養標準：

① 能夠有效、高效地獲取信息；

② 能夠熟練、批判性地評價信息；

③ 能夠精確、創造性地使用信息；

④ 獨立學習，并能探求與個人興趣有關的信息；

⑤ 獨立學習，并能欣賞作品和其他對信息進行創造性表達的內容；

⑥ 獨立學習，并能力爭在信息查詢和知識創新中做得最好；

⑦ 對社會有積極貢獻，并能認識信息對于民主化社會的重要性；

⑧ 對社會有積極貢獻，并能做出與信息和信息技術相關的符合倫理道德的行為；

⑨ 對社區社會有積極貢獻，并能積極參與小組的活動來探求和創建信息。

2．大學信息技術教育

大學信息技術教育是培養信息化社會人才需求不可或缺的途徑，其目標是培養學生的信息能力和提高學生的信息素養。

在學校，計算機技術既影響到教育系統本身（包括對教師、教學組織機構、教學活動、教學安排、課程設置及課程內容等），也影響到學生的知識結構、技能的提高和智力的開發。因此，國際上對計算機教育，特別對計算機的普及教育都非常重視。在高等學校中，非計算機專業的學生占學生總數的95%以上，5年一次的世界計算機教育會議，從1981年第3屆開始，研究和討論的重點就已轉向非計算機專業的計算機教育。發達國家，以美國為例，從20世紀70年代開始，許多院校就已經為非計算機專業（包括文科、商科、法律等專業）開設了信息、計算機及相關的課程。美國初級大學協會在1970年就建議現有的專科生和中學生，無論將來從事任何工作，都要了解信息處理的歷史、計算機應用的社會意義、計算機的應用范圍，掌握計算機的軟、硬件基礎知識。田納西州大學董事會從1984年開始就規定下屬的16所高等學校學生的計算機課都必須及格，否則不能授予學士學位。今天，計算機基礎類課程是發達國家高等學校學生的必修課，已把計算機歷史、計算機原理、計算機終端操作等作為教學的基本內容。

我國的計算機教育始于20世紀80年代。當時的主要教學內容是程序設計語言、微機原理與接口技術。高等學校比較普遍地在非計算機專業開設計算機類基礎課程始于20世紀90年代初。在1997年教育部頒布了155號文件，提出了3個層次的計算機基礎教學課程體系，即計算機文化基礎、計算機軟件技術基礎和計算機硬件技術基礎。155號文件的提出，使計算機基礎教學步入了一個規范化的、快速發展的時期。通過3個層次相關課程的設置，不僅讓學生掌握了現代的信息處理工具，同時也是一種文化基礎教育、人才科學素質教育和強有力的技術基礎教育，目的是使學生具有較高的信息素養以適應21世紀信息化社會的基本要求。

進入21世紀以來，如何在新形勢下進一步加強高等學校的計算機基礎教育，教育部高等學校非計算機專業計算機基礎課程教學指導分委員會提出了許多重大改革措施和新的課程體系框架。根據教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會非計算機專業計算機基礎課程教學指導分委員會提出的《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見》（簡稱白皮書），計算機基礎教育將更加注重學生知識、能力和素質的全面培養。以人為本、因材施教，為學生創造個性化的學習空間，使不同層次的學生都能得到充分自由的發展，讓優秀學生脫穎而出。

隨著社會的發展，對社會成員計算機知識的要求也越來越高。科學技術是第一生產力，技術發展的關鍵是人。當今各國生產力的發展，綜合國力的提高，很大程度上都取決于科學技術的發展，國際經濟競爭也越來越表現為技術和人才的競爭。因此，在高等學校開設計算機基礎課，具有深遠的意義。