第1章 信息、信息科学与信息技术 1
1.1 探索信息的真谛 1
1.1.1 信息 1
1.1.2 从信息论到信息科学 3
1.1.3 香农对信息的定义 4
1.1.4 信息的度量 5
1.1.5 香农信息论的局限性 7
1.1.6 数据、消息、信号与信息的区别 8
1.2 信息科学 9
1.2.1 科学的定义 9
1.2.2 科学、技术与工程的界定 10
1.2.3 信息科学 10
1.2.4 信息科学的研究内容与体系 11
1.3 信息技术 12
1.3.1 信息技术的定义 12
1.3.2 扩展人类信息器官功能的信息技术 13
1.3.3 信息技术的发展 15
1.3.4 信息技术的核心及支撑技术 16
1.4 信息科学（技术）与相关学科的关系 21
1.4.1 计算科学 22
1.4.2 系统科学 22
1.4.3 数学：科学的王后和仆人 23
1.4.4 信息哲学：信息与哲学的联姻 25
1.4.5 认知科学与认知心理学 26
第1章小结 28
问题与思考 28
本章参考文献 29
第2章 计算与计算科学 30
2.1 计算的本质 30
2.1.1 探索计算之源 30
2.1.2 计算模型与图灵机 31
2.1.3 计算的困惑——如何认识计算科学 34
2.1.4 计算机科学的研究领域 36
2.2 人工智能 37
2.2.1 无“心”的机器——计算机有智能吗 37
2.2.2 人工智能——“计算机像海参一样愚蠢” 38
2.3 计算学科的专业方向与知识领域 40
2.3.1 背景 40
2.3.2 计算机专业培养规格分类 41
2.3.3 计算学科的领域及知识空间 42
2.3.4 计算机科学学科与知识领域 44
2.3.5 计算机工程学科与知识领域 44
2.3.6 软件工程学科与知识领域 45
2.3.7 信息技术学科与知识领域 46
第2章小结 47
问题与思考 48
本章参考文献 49
第3章 信息处理机器：计算机系统 50
3.1 从历史走向未来——计算机的发展史 50
3.1.1 现代计算机的“史前”时代 51
3.1.2 冯·诺依曼型计算机的基本结构 53
3.1.3 第一台现代电子数字计算机的诞生 54
3.1.4 现代计算机发展的4个阶段 55
3.1.5 巨型计算机与矢量计算 59
3.2 微型计算机系统与微处理器 61
3.2.1 计算机系统——硬件与软件 61
3.2.2 微型计算机硬件系统 61
3.2.3 微处理器——给你一颗奔腾的“芯” 62
3.3 计算机存储系统及工作原理 65
3.3.1 半导体存储器及其存储单元寻址 65
3.3.2 只读存储器 67
3.3.3 随机存储器 67
3.3.4 非易失性存储器 69
3.3.5 磁存储器 70
3.3.6 光盘存储系统 72
3.4 计算机输入／输出设备 76
3.4.1 计算机输入设备 76
3.4.2 计算机输出设备 80
3.5 微型计算机的总线及接口标准 82
3.5.1 计算机总线 82
3.5.2 计算机与外部设备的接口及标准 83
第3章小结 84
问题与思考 84
本章参考文献 85
第4章 计算机软件系统 86
4.1 软件的性质及发展史 86
4.1.1 对计算机软件的理解 86
4.1.2 软件的性质 87
4.1.3 软件技术的进化史 87
4.1.4 软件系统的分层结构 93
4.2 操作系统 95
4.2.1 操作系统的任务及功能 96
4.2.2 处理机管理 97
4.2.3 存储管理 101
4.2.4 设备管理 102
4.2.5 文件管理 103
4.2.6 操作系统的主要特性 104
4.2.7 操作系统的分类 105
4.2.8 嵌入式系统与嵌入式软件 106
4.3 应用软件 106
4.4 程序设计语言与语言处理程序 107
4.4.1 程序设计语言 108
4.4.2 语言处理程序 109
4.4.3 可视化编程语言 110
4.4.4 .NET 111
4.4.5 从面向过程到面向对象 111
4.5 软件工程及其标准 112
4.5.1 “软件之道”——软件工程之路 112
4.5.2 软件工程标准 113
4.5.3 CASE技术 114
第4章小结 115
问题与思考 116
本章参考文献 117
第5章 信息媒体的表示及数字化 118
5.1 计算机系统的信息表示与编码 118
5.1.1 模拟与数字 118
5.1.2 信息在计算机中的表示 119
5.1.3 信息的编码 121
5.1.4 数制的基及其表示 124
5.1.5 计算机的逻辑运算与逻辑门电路 125
5.2 媒体与多媒体信息 126
5.2.1 媒体的分类 126
5.2.2 媒体与多媒体 127
5.3 音频媒体的表示与数字化 128
5.3.1 音频信号记录的历史 128
5.3.2 音频信号的形式 129
5.3.3 模拟音频信号的物理特征 130
5.3.4 音频的数字化过程 131
5.4 图像媒体的表示与数字化 133
5.4.1 图像的概念 133
5.4.2 图像的表示 134
5.4.3 图像的数字化过程 134
5.4.4 图像的压缩与编码 136
5.5 视频媒体的表示及数字化 137
5.5.1 视频的定义 137
5.5.2 视频的分类 138
5.5.3 视频的数字化过程 139
5.5.4 量化 140
5.5.5 视频压缩与编码技术标准 141
第5章小结 141
问题与思考 142
本章参考文献 143
第6章 数据的组织结构与算法 144
6.1 数据结构的基本概念 144
6.1.1 数值计算与非数值计算 144
6.1.2 数据结构的起源 145
6.1.3 对数据结构的理解 145
6.1.4 对数据结构中数据元素的操作 146
6.1.5 数据结构的应用范围 146
6.1.6 数据结构的图示 147
6.2 常用的几种数据结构 148
6.2.1 线性结构 148
6.2.2 树结构 151
6.2.3 图结构 152
6.2.4 集合 153
6.3 算法 153
6.3.1 算法的特性 153
6.3.2 “好”的算法 154
6.3.3 算法复杂性 155
6.3.4 算法的表示 157
6.4 程序设计方法 158
6.4.1 计算机程序的性质 158
6.4.2 程序设计与数据结构、算法之间的关系 159
6.4.3 结构化程序设计 159
6.4.4 程序设计的步骤 160
第6章小结 160
问题与思考 161
本章参考文献 161
第7章 数据库技术 162
7.1 数据库与数据库管理系统 162
7.1.1 数据库应用 162
7.1.2 数据库系统的组成 163
7.1.3 数据库系统的特点 165
7.1.4 数据库系统三级模式结构 167
7.1.5 数据库系统研究的范围 167
7.1.6 数据库系统的结构 168
7.2 关系模型与关系数据库 169
7.2.1 由现实世界到数据世界 169
7.2.2 数据模型 171
7.2.3 关系模型的基本概念及性质 172
7.2.4 关系数据库的发展与特点 174
7.2.5 关系数据库设计 175
7.2.6 关系数据库的发展动向 177
7.3 新一代数据库技术的发展 178
第7章小结 181
问题与思考 182
本章参考文献 182
第8章 信息的传输——计算机通信与网络技术 183
8.1 缩短世界的距离——通信与网络技术的历史回顾 183
8.2 数据通信的基本原理 185
8.2.1 信息的表现与传输形式 185
8.2.2 通信系统模型 185
8.2.3 数字通信系统中带宽的概念 186
8.2.4 信道容量与香农定理 187
8.2.5 基带传输与宽带传输 188
8.2.6 多路复用技术 189
8.3 计算机网络 190
8.3.1 网络的形成与发展 190
8.3.2 网络的功能 191
8.3.3 计算机网络的组成 192
8.3.4 计算机网络的类型 193
8.3.5 计算机网络的拓扑结构 194
8.3.6 计算机网络通信协议 196
8.3.7 开放系统互连参考模型 197
8.3.8 TCP/IP协议 199
8.3.9 网络互联及其设备 201
8.4 Internet基础 202
8.4.1 Internet的发展 202
8.4.2 Internet的IP地址与域名 203
8.4.3 Internet提供的信息服务 206
8.5 宽带骨干通信网络 208
8.5.1 宽带骨干网络的发展 208
8.5.2 全光通信网络与技术 209
8.5.3 全光网络实现的基础——波分复用技术 210
8.5.4 IP网络与光网络结合——下一代互联网技术 211
8.6 宽带接入网络技术 213
8.6.1 接入网的定义 213
8.6.2 接入网技术综述 214
8.6.3 金属线接入技术 215
8.6.4 光纤接入网 216
8.6.5 混合光纤同轴接入 217
8.6.6 宽带以太网接入技术 218
8.6.7 蜂窝移动接入 219
8.6.8 卫星接入技术 220
第8章小结 221
问题与思考 222
本章参考文献 223
第9章 信息系统 224
9.1 系统的基本概念 224
9.1.1 系统的概念 224
9.1.2 系统的分类及基本性质 225
9.2 信息系统 226
9.2.1 信息系统模型 226
9.2.2 信息系统功能 227
9.2.3 信息系统的发展 227
9.2.4 信息系统的层次 230
9.2.5 信息系统的研究对象 230
9.2.6 信息系统的学科体系 231
9.3 信息系统开发的一般过程 231
9.4 信息系统开发方法与过程 237
9.4.1 概述 237
9.4.2 瀑布模型 237
9.4.3 原型法 238
9.4.4 螺旋模型 239
9.4.5 结构化开发方法 240
9.4.6 面向对象的方法 240
9.4.7 第四代技术 242
9.4.8 计算机辅助软件工程 243
9.5 信息工程与信息系统工程 244
9.5.1 信息工程及其方法论的产生 244
9.5.2 信息工程的定义和原理 245
9.5.3 信息工程的方法论 247
9.6 信息集成 247
9.6.1 信息集成的概念 247
9.6.2 信息集成模型 248
9.6.3 信息集成的支持环境与解决方案 250
9.7 信息系统项目管理与监理 253
9.7.1 项目与项目管理 253
9.7.2 项目管理在信息系统中的特点 253
9.7.3 以知识管理为中心的信息系统项目管理内容 254
9.7.4 信息系统工程监理 255
第9章小结 256
问题与思考 257
本章参考文献 258
第10章 信息资源管理 259
10.1 信息资源 259
10.1.1 信息资源的定义 259
10.1.2 信息资源的特征 260
10.2 信息源及其分类 262
10.2.1 “信息源”辨析 262
10.2.2 信息源的类型 263
10.3 信息资源管理 264
10.3.1 信息资源管理的概念 265
10.3.2 信息资源管理的手段和内容 266
10.3.3 信息资源管理学的学科性质 267
10.4 信息的采集方式 267
10.4.1 信息采集方法 267
10.4.2 信息采集的直接方法 268
10.4.3 文献资源采集 269
10.4.4 网络信息资源采集 270
10.5 信息检索 270
10.5.1 信息检索的意义 270
10.5.2 信息检索的基本方法 271
10.5.3 文献检索的概念 272
10.5.4 数字信息资源检索 272
10.5.5 网络信息资源的搜索工具——搜索引擎 274
10.5.6 国外著名检索工具 276
10.6 中文联机检索数据库资源 278
10.6.1 中国基础设施工程（CNKI）——中国期刊网全文数据库 278
10.6.2 《中文科技期刊数据库》——维普 279
10.6.3 万方数据资源系统 279
10.6.4 超星数字图书馆 280
10.7 国外著名联机检索数据库资源 281
10.7.1 美国工程索引 281
10.7.2 IEL电子版全文数据库 283
10.7.3 Blackwell 283
10.7.4 Springer-Verlag 284
10.7.5 Elsevier Science 285
第10章小结 285
问题与思考 286
本章参考文献 287
第11章 信息系统安全与保护 288
11.1 信息系统的安全构架 288
11.1.1 信息安全的含义 288
11.1.2 信息安全的保障体系 289
11.1.3 信息系统的安全保护等级 291
11.1.4 信息安全研究的4个层面 291
11.2 计算机病毒与防治 292
11.2.1 计算机病毒 292
11.2.2 计算机病毒的传播途径 293
11.2.3 计算机病毒的特征 294
11.2.4 病毒的工作原理 295
11.2.5 网络病毒 295
11.2.6 计算机病毒的预防措施 297
11.3 防火墙技术 298
11.3.1 防火墙 298
11.3.2 防火墙的功能 299
11.3.3 防火墙的基本准则 300
11.3.4 防火墙的种类 300
11.3.5 防火墙的部署 301
11.3.6 部署个人防火墙 302
11.4 数据加密技术 302
11.4.1 加密与加密系统 303
11.4.2 对称密钥密码系统 304
11.4.3 公开密钥密码系统 305
11.5 电子签名技术 307
11.5.1 电子签名 307
11.5.2 数字签名的概念 308
11.5.3 公开密钥密码系统的数字签名 309
11.5.4 电子签名与认证服务 309
11.6 信息安全政策与法规 310
11.6.1 信息时代的法律 311
11.6.2 计算机犯罪的定义与分类 311
11.6.3 对“计算机犯罪”的立法 312
11.6.4 信息安全教育 314
11.6.5 信息道德 315
第11章小结 316
问题与思考 317
本章参考文献 318
第12章 信息化社会 319
12.1 信息化与中国信息化发展 319
12.1.1 信息化 319
12.1.2 信息化的层次分类 321
12.1.3 我国信息化的发展进程与展望 321
12.1.4 我国信息化发展的战略重点 322
12.1.5 国家信息化指标 324
12.2 信息产业——信息化社会的引擎 325
12.2.1 信息产业的定义 325
12.2.2 信息产业的特点 327
12.2.3 未来我国信息产业的发展重点 328
12.3 教育信息化 329
12.3.1 教育信息化的概念 329
12.3.2 我国教育信息化的历程 331
12.3.3 现代远程教育 332
12.4 电子商务 334
12.4.1 电子商务的定义 334
12.4.2 电子商务应用的类型 335
12.4.3 电子商务主要的安全要素 337
12.5 电子政务 339
12.5.1 电子政务的定义 339
12.5.2 电子政务的模式 340
12.5.3 电子政务的具体内容 341
12.5.4 电子政务的网络体系结构 342
12.6 信息人才的培养 343
12.6.1 IT人才的层次划分 343
12.6.2 IT人才的培养 344
第12章小结 345
问题与思考 346
本章参考文献 346