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第1章 计算科学与计算思维 2

1.1 思维概念、分类和作用 2

1.1.1 思维的概念 2

1.1.2 科学思维的分类 3

1.2 计算思维的本质、特征及其对人能力的影响 4

1.2.1 计算思维的本质 4

1.2.2 计算思维的特征 4

1.2.3 计算思维品质对人的能力的影响 5

1.2.4 计算思维的应用领域 6

1.3 科学与计算科学 7

1.3.1 什么是科学 7

1.3.2 什么是计算科学与计算学科 8

1.3.3 计算机科学与计算机学科的关系 10

1.4 计算机与计算思维的关系 13

1.4.1 计算机促进计算思维的研究与发展 13

1.4.2 计算思维研究推动计算机的发展 13

1.5 计算学科的典型案例 14

1.5.1 问题求解的基本步骤 18

1.5.2 案例解法分析 19

1.6 计算科学研究与应用 19

1.6.1 普适计算 19

1.6.2 网格计算 21

1.6.3 云计算 22

1.6.4 人工智能 24

1.6.5 物联网 25

1.6.6 大数据 28

本章小结 30

习题 30

第2章 计算机系统组成及其工作原理 34

2.1 计算机硬件设计思路的演变 34

2.1.1 最早的计算机模型 34

2.1.2 改进后的计算机模型 34

2.1.3 现在的计算机模型 35

2.2 冯·诺依曼计算机及其工作原理 36

2.2.1 冯·诺依曼的设计思想 36

2.2.2 计算机工作原理 37

2.3 计算机硬件系统 37

2.3.1 计算机硬件系统概述 37

2.3.2 微型计算机硬件组成 38

2.4 计算机软件系统 50

2.4.1 系统软件 51

2.4.2 应用软件 53

2.5 计算机硬件和软件的关系 53

本章小结 54

习题 54

第3章 信息的表示与存储 58

3.1 信息及信息技术 58

3.1.1 信息的定义 58

3.1.2 信息的特征 58

3.1.3 信息技术 59

3.2 数制与运算 61

3.2.1 数制 61

3.2.2 常用的数制 62

3.2.3 各种数制的转换 64

3.2.4 二进制数 66

3.3 数据的存储 68

3.3.1 数据存储单位 69

3.3.2 存储设备结构 69

3.3.3 编址和地址 70

3.4 数值的表示 71

3.4.1 机器数与真值 71

3.4.2 数的原码、补码和反码 72

3.4.3 定点数与浮点数 75

3.5 非数值数据的表示 78

3.5.1 逻辑数据的表示 78

3.5.2 字符数据的表示 78

3.5.3 声音的表示 83

3.5.4 图形与图像的表示 84

本章小结 88

习题 88

第4章 常用数据结构与算法 94

4.1 计算机程序概述 94

4.1.1 计算机程序 94

4.1.2 程序设计语言 95

4.1.3 算法和算法描述语言 97

4.1.4 程序结构与流程图 98

4.1.5 流程图表示求解5！的算法 98

4.2 常用数据结构 99

4.2.1 线性表 99

4.2.2 栈 100

4.2.3 队列 101

4.2.4 树及二叉树 102

4.2.5 图 106

4.3 常用算法 111

4.3.1 顺序查找 111

4.3.2 二分查找 112

4.3.3 直接插入排序 112

4.3.4 冒泡排序 113

本章小结 115

习题 115

第5章 计算机操作系统 120

5.1 操作系统概述 120

5.1.1 操作系统的定义 120

5.1.2 操作系统的作用 121

5.1.3 操作系统的发展过程 122

5.1.4 操作系统的类型 124

5.1.5 常用的操作系统 125

5.2 操作系统功能概述 126

5.2.1 进程管理 126

5.2.2 内存管理 130

5.2.3 设备管理 131

5.2.4 文件管理 133

5.2.5 用户接口 137

5.3 操作系统基本操作 138

5.3.1 应用软件操作 138

5.3.2 磁盘操作 140

5.3.3 系统资源管理 143

5.3.4 文件及文件夹操作 145

5.4 操作系统应用案例 146

5.4.1 操作系统安装与运行 146

5.4.2 驱动程序与驱动故障的解决 148

5.4.3 计算机资源优化 148

5.4.4 Windows 8和Windows 10简介 150

本章小结 152

习题 153

第6章 计算机网络 156

6.1 计算机网络基础 156

6.1.1 概述 156

6.1.2 常见网络设备 159

6.2 网络协议与体系结构 164

6.2.1 网络协议 165

6.2.2 网络体系结构 165

6.3 Internet应用 171

6.3.1 Internet基础 171

6.3.2 Internet工作方式 171

6.3.3 信息搜索 172

6.3.4 信息发布 172

6.4 网页制作概述 175

6.4.1 相关概念 175

6.4.2 网站建立与网页发布流程 176

6.4.3 HTML简介 177

6.4.4 Dreamweaver简介 179

本章小结 183

习题 183

第7章 多媒体技术基础 186

7.1 多媒体的概念 186

7.1.1 多媒体概述 186

7.1.2 多媒体的基本特征 187

7.2 多媒体数据压缩技术 187

7.2.1 多媒体数据压缩的必要性 187

7.2.2 多媒体数据压缩的可行性 188

7.2.3 多媒体数据压缩的种类 188

7.3 多媒体通信技术 190

7.3.1 多媒体通信的重要性 190

7.3.2 多媒体通信的关键技术 191

7.3.3 多媒体通信的应用 192

7.4 常用动画制作技术简介 194

7.5 虚拟现实技术 194

7.5.1 虚拟现实系统的分类 195

7.5.2 虚拟现实系统的特征 196

7.5.3 虚拟现实技术的应用 197

7.6 全息幻影 198

7.6.1 全息幻影的概念 198

7.6.2 360度全息幻影成像的特点 199

本章小结 199

习题 199

第8章 数据库基础及应用 202

8.1 数据库系统概述 202

8.1.1 数据库的基本概念 202

8.1.2 数据库的发展 204

8.1.3数据模型及组成要素 206

8.1.4 常见数据库管理系统 207

8.2 关系数据库标准语言——SQL 210

8.2.1 SQL基础 210

8.2.2 基本表的定义 212

8.2.3 修改表结构 212

8.2.4 数据操纵 213

8.2.5 数据库查询 214

8.3 Access 2010入门与实例 215

8.3.1 Access 2010的功能特点 216

8.3.2 Access 2010的基本对象 216

8.3.3 Access 2010的工作界面 217

8.3.4 数据库的创建 219

8.3.5 数据表的创建 223

8.3.6 窗体和报表的创建与使用 232

本章小结 238

习题 239

第9章 信息安全 244

9.1 信息安全概述 244

9.1.1 引发安全问题的偶然因素 245

9.1.2 计算机病毒和恶意软件 246

9.1.3 网络入侵与攻击 249

9.2 管理制度 252

9.3 信息安全防护技术 252

9.3.1 物理保护 252

9.3.2 数据备份 252

9.3.3 加密技术 254

9.3.4 认证技术 255

9.3.5 计算机病毒防范措施 255

9.3.6 防火墙技术 258

9.3.7 入侵检测技术 261

9.3.8 访问控制技术 263

9.3.9 安全审计技术 264

9.3.10 数字签名和数字水印技术 265

9.4 计算机职业道德与法规 265

9.4.1 道德规范 266

9.4.2 用户道德 266

9.4.3 企业道德 266

9.4.4 隐私与公民自由 267

9.5 信息安全技术的发展趋势 267

9.5.1 可信化 267

9.5.2 网络化 267

9.5.3 标准化 268

9.5.4 集成化 268

本章小结 268

习题 268

第10章 Office应用基础 270

10.1 Office 2010简介 270

10.1.1 Office 2010组件介绍 270

10.1.2 Office 2010新功能 270

10.2 Word 2010 273

10.2.1 Word 2010的基础知识 273

10.2.2 文档的基本操作 275

10.2.3 文本编辑 276

10.2.4 文字和段落格式设置 277

10.2.5 页面的设置 278

10.2.6 图片编辑和图形绘制 279

10.2.7 表格制作 280

10.2.8 生成目录 281

10.2.9 邮件合并 281

10.3 Excel 2010 283

10.3.1 Excel 2010的基本知识 284

10.3.2 Excel 2010表格的基本操作 285

10.3.3 Excel 2010表格的格式设置 287

10.3.4 数据处理 288

10.3.5 数据管理 292

10.3.6 数据图表 294

10.4 PowerPoint 2010 297

10.4.1 PowerPoint 2010的基本知识 297

10.4.2 演示文稿的编辑 300

10.4.3 演示文稿的版面设置 302

10.4.4 演示文稿的动画设置 303

10.4.5 演示文稿的播放设置 304

本章小结 305

习题 305

参考文献 309