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第1章 计算机与计算思维 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 计算机 1

1.1.2 计算思维 2

1.1.3 计算机与计算思维的关系 4

1.1.4 计算思维对其他学科的影响 4

1.2 计算机的发展 6

1.2.1 计算机起源 6

1.2.2 计算机发展阶段 7

1.2.3 计算机分类 9

1.2.4 未来计算机 11

1.3 计算机应用领域 12

1.4 计算机职业道德 15

1.4.1 遵守计算机职业道德规范 15

1.4.2 计算机知识产权保护 16

1.4.3 网络隐私与自由 17

1.4.4 计算机犯罪 17

1.4.5 计算机病毒 18

阅读知识 计算机相关人物和组织 20

习题一 23

第2章 信息技术 25

2.1 基本概念 25

2.1.1 信息 25

2.1.2 信息技术 27

2.2 信息技术的发展 27

2.2.1 信息技术革命 27

2.2.2 信息技术的特征与内容 28

2.2.3 信息技术的应用 29

2.3 数据在计算机中的表示 30

2.3.1 计算机中的二进制 30

2.3.2 不同进制之间的转换 31

2.3.3 二进制数的编码与运算 33

2.4 信息编码 35

2.4.1 数值的表示范围和精度 35

2.4.2 字符编码 36

2.5 信息系统 39

2.5.1 信息系统的开发方法 39

2.5.2 信息系统的开发过程 41

2.5.3 典型信息系统 47

2.6 信息检索 51

2.6.1 信息检索的概念 51

2.6.2 数字图书馆 52

阅读知识 信息素养 54

习题二 55

第3章 计算机硬件系统 57

3.1 概述 57

3.2 计算机硬件结构 58

3.2.1 运算器 59

3.2.2 控制器 59

3.2.3 存储器 64

3.2.4 输入设备 65

3.2.5 输出设备 65

3.3 计算机工作原理 65

3.3.1 指令和程序 65

3.3.2 计算机存储原理 66

3.3.3 计算机控制原理 67

3.3.4 计算机工作过程 70

3.4 微机硬件组成 70

3.4.1 存储系统 71

3.4.2 主板 74

3.4.3 总线 77

3.4.4 常用输入设备 79

3.4.5 常用输出设备 85

阅读知识冯·诺依曼结构与哈佛结构 88

习题三 89

第4章 计算机软件系统 92

4.1 概述 92

4.1.1 软件的概念 92

4.1.2 软件发展特点 94

4.1.3 软件的分类 94

4.2 操作系统 95

4.2.1 操作系统的作用 95

4.2.2 操作系统的功能 95

4.2.3 操作系统的类型 100

4.2.4 常用的操作系统 103

4.2.5 操作系统蕴涵的计算思维 105

4.3 软件工程 107

4.3.1 基本概念 107

4.3.2 软件开发原理 109

4.3.3 软件开发方法 110

阅读知识 软件测试 111

习题四 113

第5章 多媒体技术及应用 115

5.1 概述 115

5.1.1 多媒体技术基本概念 115

5.1.2 多媒体技术特性 117

5.1.3 多媒体信息处理关键技术 118

5.1.4 多媒体计算机系统 120

5.1.5 多媒体信息类型 123

5.2 文本处理 123

5.2.1 文本类型 123

5.2.2 文本编辑与处理 124

5.3 数字音频处理技术 126

5.3.1 音频基本知识 126

5.3.2 音频数字化与文件格式 127

5.3.3 数字音频技术指标 130

5.3.4 数字音频压缩编码 131

5.3.5 声音编辑与合成 133

5.3.6 音频处理软件 135

5.4 数字图像处理技术 136

5.4.1 基本概念 136

5.4.2 图像处理技术 138

5.4.3 图像处理软件 144

5.4.4 数字图像的应用 148

5.5 数字视频处理技术 149

5.5.1 数字视频基础知识 149

5.5.2 数字视频的编辑与播放 151

5.5.3 数字视频压缩技术 152

阅读知识 多媒体作品设计 154

习题五 157

第6章 网络技术及应用 159

6.1 网络基础知识 159

6.1.1 网络功能与服务 159

6.1.2 网络发展阶段 161

6.1.3 数字通信 162

6.1.4 网络的组成 164

6.1.5 网络的工作模式 170

6.1.6 网络的类型 171

6.2 局域网 172

6.2.1 局域网的含义 172

6.2.2 网络拓扑结构 173

6.2.3 多路复用技术 175

6.2.4 数据交换技术 175

6.2.5 网络的主要性能指标 177

6.2.6 常用的局域网 177

6.3 城域网与广域网 181

6.3.1 城域网 181

6.3.2 广域网 183

6.4 因特网 184

6.4.1 因特网简介 184

6.4.2 OSI/RM模型与网络分层 185

6.4.3 TCP/IP协议 185

6.4.4 Internet提供的服务 191

6.4.5 接入Internet的方式 194

6.4.6 Wi-Fi 197

6.5 物联网 198

6.5.1 物联网概述 198

6.5.2 物联网原理与关键技术 199

6.5.3 物联网的应用 200

6.6 云计算 201

6.6.1 云计算的概念 201

6.6.2 云计算的技术背景与服务方式 202

6.6.3 云计算的发展 203

6.7 网络信息安全 203

6.7.1 信息安全概述 203

6.7.2 数据加密和数字签名 204

6.7.3 身份鉴别与访问控制 205

6.7.4 防火墙 205

6.7.5 木马 206

阅读知识 车联网的发展 208

习题六 209

第7章 数据库技术及应用 211

7.1 概述 211

7.1.1 数据库技术的产生和发展 211

7.1.2 数据库系统的组成 214

7.1.3 数据库系统结构 215

7.2 数据模型 217

7.2.1 数据模型的类型 217

7.2.2 数据模型三要素 220

7.3 关系模型 221

7.3.1 关系模型的数据结构 221

7.3.2 关系完整性约束 222

7.3.3 关系操作 223

7.4 数据库设计 226

7.4.1 需求分析 227

7.4.2 概念结构设计 227

7.4.3 逻辑结构设计 227

7.4.4 物理结构设计 228

7.4.5 数据库实施 228

7.4.6 运行与维护 228

7.5 使用Access建立和维护数据库 229

7.6 使用SQL查询数据库 229

7.6.1 SQL概述 229

7.6.2 SQL的数据操作 231

阅读知识 大数据及其处理技术 234

习题七 236

第8章 程序设计基础 239

8.1 概述 239

8.1.1 什么是计算机程序 239

8.1.2 程序设计的过程与步骤 239

8.2 程序设计语言 240

8.2.1 机器语言 240

8.2.2 汇编语言 240

8.2.3 高级语言 241

8.3 常用的编程语言 242

8.3.1 命令式程序设计语言 242

8.3.2 函数式程序设计语言 252

8.3.3 逻辑式程序设计语言 254

8.3.4 Web编程语言 254

阅读知识 算法与数据结构 258

习题八 260

参考文献 262