本書是計算機及其相關專業(yè)的第一門專業(yè)基礎課程的教材，按照計算機學科知識體系來組織編排。全書共11章，內(nèi)容包括認識計算機學科與專業(yè)、計算機與計算思維、數(shù)據(jù)的表示、計算機系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、計算機語言與程序設計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫管理與應用、計算機領域新技術、信息安全與社會責任。本書提供了對計算機學科核心知識的概要介紹，使讀者對計算機學科的基本理論與技術、學科知識體系以及與其他學科的關系有所了解，為后續(xù)課程的學習奠定方法論基礎。
本書可作為高等院校計算機及其相關專業(yè)的計算機導論類課程的教材，也可作為其他計算機愛好者了解、學習計算機科學的參考書。
第1章 認識計算機學科與專業(yè)
1.1 什么是計算機學科 1
1.1.1 計算機學科的定義 1
1.1.2 計算機學科的三個形態(tài) 2
1.1.3 計算機學科的專業(yè)方向 2
1.2 我國的計算機教育 3
1.2.1 我國的計算機教育的發(fā)展 3
1.2.2 學科基本知識和基本能力 4
1.2.3 我國的計算機類專業(yè) 6
1.3 計算機從業(yè)者職業(yè)道德規(guī)范 7
1.4 計算機領域的著名組織與企業(yè) 8
1.4.1 國際上最知名的兩個計算機組織—ACM和IEEE-CS 8
1.4.2 我國最知名的計算機組織—CCF 9
1.4.3 全球知名的計算機企業(yè) 9
本章小結(jié) 11
思考題 11
第2章 計算機宇計算思維
2.1 計算機概述 12
2.1.1 計算機的定義 12
2.1.2 計算機的功能 13
2.1.3 計算機的誕生 14
2.1.4 計算機的發(fā)展 16
2.1.5 計算機的未來 20
2.1.6 計算機的特點 21
2.1.7 計算機分類 22
2.1.8 計算機的應用 24
2.1.9 中國的計算機 25
2.2 計算思維 28
2.2.1 計算思維的概念 29
2.2.2 計算思維的特性 29
2.2.3 計算思維的核心元素 29
2.2.4 計算思維的本質(zhì) 30
2.2.5 計算思維對不同學科的影響 31
本章小結(jié) 33
思考題 33
第3章 數(shù)據(jù)的表示
3.1 數(shù)據(jù)與信息概述 34
3.1.1 數(shù)據(jù)與信息 34
3.1.2 信息技術 35
3.2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 35
3.2.1 進位計數(shù)制的概念 35
3.2.2 數(shù)制的表示 36
3.2.3 常用數(shù)制間的基本關系 37
3.2.4 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 37
3.3 二進制運算 38
3.3.1 二進制邏輯運算 38
3.3.2 二進制算術運算 40
3.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示 41
3.4.1 計算機使用二進制的優(yōu)勢 41
3.4.2 計算機中數(shù)據(jù)的單位 41
3.4.3 數(shù)值編碼 42
3.4.4 文本編碼 45
3.4.5 聲音編碼 49
3.4.6 圖像編碼 50
本章小結(jié) 52
思考題 52
第4章 計算機系統(tǒng)
4.1 圖靈機思想與模型 53
4.2 計算機系統(tǒng) 54
4.2.1 馮·諾依曼計算機的思想和構(gòu)成 54
4.2.2 哈佛體系結(jié)構(gòu) 56
4.3 計算機硬件系統(tǒng) 57
4.3.1 中央處理器（CPU） 57
4.3.2 存儲器 61
4.3.3 輸入與輸出設備 64
4.3.4 主板 68
4.3.5 總線 70
4.3.6 外部接口 71
4.4 計算機軟件系統(tǒng) 73
4.4.1 系統(tǒng)軟件 73
4.4.2 應用軟件 74
4.5 計算機工作原理 74
4.5.1 指令和程序 74
4.5.2 計算機的工作過程 75
4.6 計算機的層次結(jié)構(gòu) 76
本章小結(jié) 77
思考題 78
第5章 操作系統(tǒng)
5.1 什么是操作系統(tǒng) 79
5.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展 80
5.2.1 批處理操作系統(tǒng) 80
5.2.2 分時操作系統(tǒng) 82
5.2.3 實時操作系統(tǒng) 82
5.2.4 操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展 83
5.3 主流操作系統(tǒng)簡介 84
5.3.1 Windows操作系統(tǒng) 84
5.3.2 UNIX操作系統(tǒng) 85
5.3.3 Linux操作系統(tǒng) 85
5.3.4 Mac操作系統(tǒng) 86
5.3.5 Android操作系統(tǒng) 86
5.3.6 鴻蒙操作系統(tǒng) 86
5.4 操作系統(tǒng)對資源的分工與協(xié)作 86
5.4.1 操作系統(tǒng)對資源的分工 86
5.4.2 操作系統(tǒng)對資源的協(xié)作 91
5.5 操作系統(tǒng)的特性 92
5.6 計算機的啟動 93
本章小結(jié) 94
思考題 94
第6章 計算機語言與程序設計
6.1 計算機語言基礎 95
6.1.1 什么是計算機語言 95
6.1.2 從機器語言到高級語言 96
6.1.3 計算機語言的基本要素 98
6.1.4 高級程序設計語言的類型 99
6.1.5 常用的計算機語言與集成開發(fā)環(huán)境 99
6.1.6 計算機語言之父 102
6.1.7 世界編程語言排行榜 104
6.2 程序設計基礎 105
6.2.1 結(jié)構(gòu)化程序設計 105
6.2.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O計 106
6.2.3 程序的執(zhí)行方式 107
6.3 軟件工程基礎 108
6.3.1 計算機軟件 108
6.3.2 軟件危機 110
6.3.3 軟件工程 111
6.3.4 軟件生存周期 112
6.3.5 軟件開發(fā)模型 113
本章小結(jié) 116
思考題 116
第7章 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.1 算法 117
7.1.1 計算機解決實際問題的步驟 117
7.1.2 什么是算法 118
7.1.3 算法的描述方法 118
7.1.4 算法的評價標準 120
7.1.5 算法的特性 122
7.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎 123
7.2.1 數(shù)值計算與非數(shù)值計算實例 123
7.2.2 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 124
7.2.3 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) 125
7.2.4 數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu) 128
7.2.5 典型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 130
7.3 典型算法 135
7.3.1 排序算法 135
7.3.2 枚舉算法 136
7.3.3 遞推算法 137
7.3.4 遞歸 140
7.3.5 分治算法 140
7.3.6 貪心算法 141
7.3.7 動態(tài)規(guī)劃算法 142
7.3.8 回溯算法 143
7.3.9 分支限界法 143
本章小結(jié) 144
思考題 144
第8章 網(wǎng)絡技術
8.1 網(wǎng)絡基礎知識 146
8.1.1 計算機網(wǎng)絡的定義及發(fā)展 146
8.1.2 計算機網(wǎng)絡的組成與功能 148
8.1.3 計算機網(wǎng)絡的分類 150
8.1.4 計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu) 152
8.2 Internet基礎 153
8.2.1 Internet概述 154
8.2.2 Internet的基本服務功能 159
8.3 移動互聯(lián)網(wǎng) 168
8.3.1 移動互聯(lián)網(wǎng)概述 168
8.3.2 移動互聯(lián)網(wǎng)的組成 170
8.3.3 移動互聯(lián)網(wǎng)的主要特征 172
8.4 網(wǎng)絡空間安全 173
8.4.1 網(wǎng)絡空間安全概述 173
8.4.2 網(wǎng)絡空間安全研究方向及關鍵技術 175
本章小結(jié) 178
思考題 178
第9章 數(shù)據(jù)庫管理與應用
9.1 認識數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 179
9.1.1 數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 179
9.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念 184
9.1.3 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型 186
9.2 關系數(shù)據(jù)庫 188
9.2.1 關系模型 189
9.2.2 結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL 196
9.2.3 常見的關系數(shù)據(jù)庫 207
9.3 數(shù)據(jù)庫編程的數(shù)據(jù)庫訪問技術 209
9.3.1 嵌入式SQL 209
9.3.2 過程化SQL—數(shù)據(jù)庫存儲過程 209
9.3.3 方便應用程序移植的ODBC、OLE DB、ADO和JDBC 210
9.4 數(shù)據(jù)庫新技術 211
9.4.1 新一代數(shù)據(jù)庫發(fā)展 211
9.4.2 數(shù)據(jù)管理技術發(fā)展趨勢 213
9.4.3 區(qū)分數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫 214
本章小結(jié) 216
思考題 216
第10章 計算機領域新技術
10.1 大數(shù)據(jù) 217
10.1.1 大數(shù)據(jù)概述 217
10.1.2 大數(shù)據(jù)特征 218
10.1.3 大數(shù)據(jù)技術 219
10.1.4 大數(shù)據(jù)應用 220
10.2 人工智能 221
10.2.1 發(fā)展歷史 221
10.2.2 基本概念 222
10.2.3 人工智能的實現(xiàn)途徑 223
10.2.4 主要研究內(nèi)容及其應用 225
10.3 云計算 227
10.3.1 概念及定義 228
10.3.2 發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 228
10.3.3 分類和特點 228
10.3.4 實現(xiàn)機制 229
10.3.5 云計算應用 232
10.4 區(qū)塊鏈 232
10.4.1 概念及定義 233
10.4.2 發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 234
10.4.3 體系結(jié)構(gòu) 236
10.4.4 區(qū)塊鏈應用 236
10.5 物聯(lián)網(wǎng) 236
10.5.1 概述及定義 237
10.5.2 體系結(jié)構(gòu) 238
10.5.3 物聯(lián)網(wǎng)技術 240
10.5.4 物聯(lián)網(wǎng)應用 241
本章小結(jié) 242
思考題 242
第11章 信息安全與社會責任
11.1 信息安全概述 243
11.1.1 信息安全概念 243
11.1.2 信息安全技術 245
11.2 計算機病毒 250
11.2.1 計算機病毒的概念 250
11.2.2 計算機病毒的特征 251
11.2.3 計算機病毒的防范 251
11.3 黑客及其防范 252
11.3.1 黑客的概念 252
11.3.2 黑客的攻擊手段 252
11.3.3 黑客的防范 253
11.4 計算機犯罪 254
11.4.1 計算機犯罪概述 254
11.4.2 計算機犯罪的防范策略 254
11.5 信息時代公民的社會責任 255
11.5.1 自覺維護公共信息安全 255
11.5.2 保護個人隱私安全 255
11.5.3 尊重和保護知識產(chǎn)權 255
11.5.4 規(guī)范網(wǎng)絡言行 255
本章小結(jié) 255
思考題 256
參考文獻
書單推薦
