第1章 计算机与计算思维 2
【内容导入】“四色定理”证明带给人类计算思维的启示 2
1.1 计算工具的起源 2
1.1.1 计算的起源 2
1.1.2 计算工具演变 3
1.1.3 现代计算工具的诞生 5
1.2 计算机及发展史 5
1.2.1 计算机发展历史 5
1.2.2 计算机分类 7
1.2.3 计算机的特点 8
1.2.4 中国计算机发展史 9
1.3 图灵机与计算机模型 13
1.3.1 图灵机模型 13
1.3.2 冯·诺依曼模型 14
1.3.3 图灵测试与人工智能 16
1.4 计算机与计算思维 18
1.4.1 计算科学 18
1.4.2 科学思维 18
1.4.3 计算思维 19
1.4.4 计算思维的本质与特征 19
1.4.5 计算机与计算思维的关系 20
1.5 计算思维与问题求解 21
1.5.1 “四色定理”与计算机 21
1.5.2 问题求解中的计算思维 22
1.5.3 计算思维问题求解案例 22
1.6 计算机应用 24
【拓展延伸】计算机与计算技术发展趋势 26
本章小结 28
习题 28
第2章 计算机系统与原理 31
【内容导入】计算机是如何实现自动计算的 31
2.1 计算机系统的组成 31
2.2 计算机硬件平台 33
2.2.1 硬件组成 33
2.2.2 性能指标 38
2.2.3 体系结构 39
2.3 计算机软件平台 41
2.3.1 系统软件概述 41
2.3.2 支撑软件概述 51
2.3.3 应用软件概述 51
2.4 计算机工作原理 51
2.4.1 冯·诺依曼计算机工作原理 51
2.4.2 指令的执行 52
2.4.3 计算机工作过程 54
2.5 计算机网络平台 56
2.5.1 硬件设备 56
2.5.2 性能指标 57
2.5.3 网络操作系统 58
【拓展延伸】云计算平台 58
本章小结 60
习题 60
第3章 问题求解的算法设计 62
【内容导入】为什么计算机能够处理那么多事情 62
3.1 计算机求解问题的过程 63
3.2 算法的基础知识 64
3.2.1 算法的概念 64
3.2.2 算法的分类 65
3.2.3 算法设计要素 65
3.3 算法的描述方法 66
3.3.1 自然语言 66
3.3.2 流程图 67
3.3.3 N-S图 68
3.3.4 伪代码 68
3.3.5 计算机语言 70
3.4 算法设计的基本方法 70
3.4.1 穷举法 70
3.4.2 递推法 72
3.4.3 递归法 74
3.4.4 分治法 76
3.4.5 贪心法 78
3.5 算法正确性分析 79
3.5.1 算法正确性证明方法 80
3.5.2 程序运行测试验证 80
3.6 算法复杂度 80
3.6.1 时间复杂度 80
3.6.2 空间复杂度 82
【拓展延伸】网络时代的算法 82
本章小结 82
习题 83
第4章 问题求解的程序实现 85
【内容导入】计算机如何实现问题求解的算法 85
4.1 程序、程序设计与软件 86
4.1.1 程序 86
4.1.2 程序设计 87
4.1.3 软件 89
4.2 程序设计语言 91
4.2.1 程序设计语言的发展 91
4.2.2 语言处理程序 94
4.2.3 高级程序设计语言的构成 96
4.3 程序设计方法 99
4.3.1 结构化程序设计方法 99
4.3.2 面向对象程序设计方法 102
4.4 可视化程序设计 105
4.4.1 可视化程序设计概述 106
4.4.2 Visual Basic开发环境 106
4.4.3 Visual Basic程序设计 109
【拓展延伸】软件工程 113
本章小结 115
习题 115
第5章 数据库基础 117
【内容导入】数据库与人们的生活 117
5.1 认识数据 118
5.1.1 数据 118
5.1.2 大数据 119
5.2 数据管理和数据库 122
5.2.1 数据库及数据库管理系统 122
5.2.2 数据库体系结构 127
5.3 数据的组织方式 129
5.3.1 概念模型 131
5.3.2 层次模型 133
5.3.3 网状模型 134
5.3.4 关系模型 134
5.4 数据库设计 137
5.4.1 数据库设计的一般过程 137
5.4.2 数据库设计实例 139
5.5 SQL语言 140
5.5.1 数据定义 141
5.5.2 数据更新 144
5.5.3 数据查询 145
5.5.4 视图管理 147
5.6 数据库应用系统 148
5.7 数据库管理与维护 150
【拓展延伸】大数据时代 151
本章小结 153
习题 153
第6章 网络与信息安全 156
【内容导入】互联网＋时代 156
6.1 网络基础知识 156
6.1.1 计算机网络的发展 156
6.1.2 因特网 158
6.1.3 移动互联网/无线传感网 159
6.1.4 物联网 159
6.2 网络通信基础 160
6.2.1 数据通信概述 160
6.2.2 网络协议与网络体系结构 162
6.2.3 网络互连模型 162
6.2.4 IP地址和域名 165
6.2.5 常用的网络协议 169
6.2.6 网络服务模型 170
6.3 网络操作系统与网络服务 170
6.3.1 网络操作系统概述 170
6.3.2 网络服务 171
6.3.3 网络服务配置与管理 172
6.4 网络安全技术 177
6.4.1 网络安全的定义 177
6.4.2 影响网络安全的主要因素 177
6.4.3 网络安全的主要技术 178
6.5 网络管理与维护 178
【拓展延伸】物联网与移动互联网 179
本章小结 180
习题 180
第7章 办公自动化与电子政务 184
【内容导入】电子政务的发展对办公自动化提出新要求 184
7.1 办公自动化与电子政务简介 184
7.1.1 办公自动化与电子政务的概念 184
7.1.2 办公自动化与电子政务的关系 185
7.2 文字处理高级应用 186
7.2.1 域 186
7.2.2 宏 189
7.2.3 邮件合并 190
7.3 电子表格高级应用 192
7.3.1 数据透视表和合并计算 192
7.3.2 模拟分析和运算 197
7.3.3 图表 199
7.4 演示文稿高级应用 202
7.4.1 动画设置 202
7.4.2 页面切换和作品打包 205
【拓展延伸】办公自动化和电子政务的发展趋势 206
本章小结 207
习题 207
第8章 数字媒体与处理 210
【内容导入】为什么计算机能够让信息社会丰富多彩 210
8.1 数字媒体概述 211
8.1.1 媒体的概念 211
8.1.2 数字媒体及其特性 212
8.1.3 数字媒体应用领域 215
8.2 数字音频媒体技术 217
8.2.1 声音概述 217
8.2.2 音频信号数字化 218
8.2.3 数字音频文件格式 219
8.2.4 数字音频媒体处理 220
8.3 数字图像处理技术 221
8.3.1 数字图像概述 221
8.3.2 数字图像获取 223
8.3.3 数字图像处理 223
8.4 数字视频媒体技术 225
8.4.1 数字视频概述 225
8.4.2 视频信号数字化 227
8.4.3 数字视频编辑技术 229
8.5 数字动画技术 230
8.5.1 动画概述 230
8.5.2 动画文件格式 231
8.5.3 二维数字动画处理 232
8.6 数字媒体压缩技术 235
8.6.1 数字媒体压缩概述 235
8.6.2 数字媒体数据压缩方法 236
8.6.3 常用压缩软件及使用 237
【拓展延伸】虚拟现实技术 239
本章小结 241
习题 241
第9章 计算新技术 244
【内容导入】当前计算新技术有哪些特点 244
9.1 云计算 245
9.1.1 云计算的基本概念 245
9.1.2 云计算的体系结构 246
9.1.3 云计算的关键技术 247
9.1.4 云计算应用领域及展望 247
9.2 物联网 248
9.2.1 物联网的基本概念 248
9.2.2 国内外物联网的发展 249
9.2.3 物联网体系架构及关键技术 249
9.2.4 物联网应用案例 250
9.3 大数据技术 252
9.3.1 大数据技术特点 252
9.3.2 大数据处理技术 253
9.3.3 大数据技术热点与发展趋势 254
【拓展延伸】宏观角度看计算新技术的发展趋势 257
本章小结 259
习题 259
第10章 计算机职业素养 261
【内容导入】计算机犯罪案例 261
10.1 计算机伦理学 262
10.1.1 计算机伦理学概述 262
10.1.2 计算机伦理学涉及的问题 263
10.2 计算机职业道德 265
10.2.1 计算机职业道德的概念 265
10.2.2 计算机行业规范 265
10.3 计算机法律法规 267
10.3.1 有关计算机安全的法律法规 267
10.3.2 软件知识产权和著作权 268
本章小结 270
习题 271
参考文献 272