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第一篇 基础篇 1

第1章 引论 1

1.1 计算机的发展 1

1.1.1 计算机的定义 1

1.1.2 计算工具的发展历史 1

1.1.3 第一台电子计算机 3

1.1.4 电子计算机的发展历史 4

1.1.5 计算机的发展趋势 6

1.1.6 未来的计算机 8

1.2 现代计算机的特点及分类 8

1.2.1 现代计算机的特点 8

1.2.2 现代计算机的分类 9

1.3 计算机应用与信息化社会 11

1.3.1 计算机的应用领域 11

1.3.2 信息社会 14

1.4 本章小结 15

思考题与习题 16

第2章 计算机硬件基础 17

2.1 数制与运算 17

2.1.1 数制的概念 17

2.1.2 常用的数制 18

2.1.3 各种数制的转换 19

2.1.4 二进制的运算 22

2.1.5 计算机为什么采用二进制 24

2.2 数据的存储与表示 25

2.2.1 存储容量单位及地址 25

2.2.2 数值的表示 26

2.2.3 字符的表示 29

2.2.4 汉字的表示 31

2.2.5 声音的表示 32

2.2.6 图像的表示 33

2.3 计算机硬件组成 36

2.3.1 计算机硬件结构 37

2.3.2 中央处理器 40

2.3.3 存储系统 41

2.3.4 输入设备 45

2.3.5 输出设备 46

2.4 指令系统及执行 48

2.4.1 指令和程序 48

2.4.2 计算机的工作过程 49

2.5 多媒体计算机 50

2.5.1 媒体和媒体分类 50

2.5.2 多媒体技术及其基本特征 52

2.5.3 多媒体技术的应用 53

2.5.4 多媒体计算机 54

2.5.5 多媒体计算机的硬件系统 55

2.5.6 多媒体计算机的软件系统 58

2.5.7 多媒体信息数字化 60

2.5.8 数字动画与视频技术 61

2.5.9 多媒体数据压缩 64

2.6 互联网技术基础 67

2.6.1 网络基础知识 67

2.6.2 网络体系结构 73

2.6.3 因特网及应用 75

2.6.4 Internet信息服务 78

2.7 本章小结 84

思考题与习题 85

第3章 计算机软件基础 88

3.1 计算机软件概述 88

3.1.1 计算机软件的概念 88

3.1.2 计算机软件的发展历史 89

3.1.3 计算机软件的分类 90

3.1.4 计算机软件与硬件的关系 94

3.2 操作系统 94

3.2.1 操作系统概述 94

3.2.2 操作系统的功能 96

3.2.3 常用操作系统 100

3.3 办公软件 103

3.3.1 文字处理（Word） 103

3.3.2 电子表格（Excel） 106

3.3.3 演示文稿（PowerPoint） 110

3.4 数据库系统 113

3.4.1 数据库系统基础 113

3.4.2 数据模型 115

3.4.3 数据库设计与管理 119

3.4.4 数据库管理系统（Access） 121

3.5 软件工程 127

3.5.1 软件危机 127

3.5.2 软件工程的定义 127

3.5.3 软件工程方法 128

3.5.4 软件测试 130

3.6 本章小结 131

思考题与习题 132

第二篇 计算思维篇 135

第4章 计算思维基础 135

4.1 计算科学 135

4.1.1 计算的意义 135

4.1.2 计算科学与计算学科 136

4.1.3 计算机科学与计算机学科 138

4.2 计算思维与计算机 139

4.2.1 思维与科学思维 139

4.2.2 计算思维的概念 141

4.2.3 计算思维的特征 142

4.2.4 对计算思维的一些认识 143

4.2.5 计算思维与计算机的关系 144

4.3 计算思维与计算方法 145

4.3.1 计算方法概述 145

4.3.2 计算思维与计算方法的关系 147

4.4 问题求解 148

4.4.1 一般问题的解决过程 148

4.4.2 计算机学科中的求解问题过程 148

4.5 计算思维的应用领域 150

4.5.1 生物学领域 150

4.5.2 化学领域 151

4.5.3 经济学领域 152

4.5.4 艺术领域 153

4.6 本章小结 155

思考题与习题 155

第5章 计算理论与计算模型 157

5.1 计算的工具 157

5.2 计算理论 159

5.2.1 计算模型 159

5.2.2 可计算性理论 160

5.2.3 停机问题 162

5.2.4 计算复杂性理论 163

5.3 计算模型 165

5.3.1 图灵机 165

5.3.2 冯·诺依曼机 166

5.4 本章小结 169

思考题与习题 169

第6章 算法与数据结构基础 171

6.1 算法的概念 171

6.1.1 算法的基本概念 171

6.1.2 算法的特性 171

6.1.3 算法与计算机程序 172

6.1.4 算法的控制结构与描述 172

6.1.5 算法的设计要求 174

6.2 算法策略 174

6.2.1 穷举法 174

6.2.2 回溯法 176

6.2.3 递归法 178

6.2.4 分治法 180

6.2.5 贪心法 182

6.2.6 动态规划 183

6.3 数据结构与程序设计语言 185

6.3.1 数据结构概述 185

6.3.2 程序设计语言简介 187

6.3.3 结构化程序设计 189

6.3.4 面向对象的程序设计 190

6.3.5 常用语言概述 191

6.4 本章小结 193

思考题与习题 194

第三篇 计算机文化与信息道德篇 196

第7章 计算机文化 196

7.1 计算机技术的社会环境 196

7.1.1 计算机技术的影响 196

7.1.2 计算机技术与环境 198

7.1.3 计算机与人类健康 199

7.2 计算机文化 199

7.2.1 计算机文化概述 199

7.2.2 图灵奖 202

7.2.3 中国计算机发展史 207

7.3 网络文化 213

7.3.1 网络文化概述 213

7.3.2 网络技术与国家现代化 215

7.3.3 因特网对社会的影响 216

7.3.4 电子商务 216

7.3.5 网络社区 219

7.4 信息素养 220

7.4.1 信息素养的概念 220

7.4.2 信息素养培养现状 221

7.4.3 信息素养三维化培养 221

7.5 本章小结 222

思考题与习题 222

第8章 信息道德 224

8.1 信息道德概述 224

8.1.1 信息道德的定义 224

8.1.2 信息道德的特点 225

8.1.3 信息道德教育 226

8.2 网络道德 228

8.2.1 网络道德概述 228

8.2.2 网络道德行为 228

8.2.3 隐私权和公民自由 229

8.3 计算机安全 232

8.3.1 信息安全及其相关概念 232

8.3.2 计算机病毒及其预防 233

8.3.3 网络黑客及其防范 237

8.3.4 信息安全基本技术 240

8.3.5 数据加密技术 244

8.4 信息技术与知识产权 247

8.4.1 知识产权基础 247

8.4.2 计算机著作权 249

8.5 网络知识产权 251

8.5.1 网络知识产权的特点 251

8.5.2 网络知识产权存在的问题 252

8.5.3 网络知识产权的保护 252

8.6 计算机犯罪 253

8.6.1 计算机犯罪的概念 253

8.6.2 计算机犯罪的构成要件 254

8.6.3 计算机犯罪的历史 254

8.6.4 计算机犯罪与法律 255

8.6.5 预防计算机犯罪的措施 256

8.7 本章小结 256

思考题与习题 257

第9章 计算机新技术介绍 259

9.1 新型计算机 259

9.1.1 量子计算机 259

9.1.2 生物计算机 263

9.2 新型计算模式 265

9.2.1 云计算 265

9.2.2 普适计算 267

9.2.3 物联网 269

9.3 本章小结 270

思考题与习题 271

参考文献 273