大學計算機：計算思維視角（簡體書）

本書包括計算機與計算思維、計算機信息表示、計算機系統、算法與程序設計、數據庫與大數據、計算機網絡概述與人工智能概述等7個部分內容，旨在傳授計算科學知識，培養學生計算思維和信息素養，提高應用計算機解決問題能力和計算機應用水平。課程採用“線上+線下+實驗”混合式教學方式，線上學習者通過觀看視頻、教輔材料，並結合相關作業練習以及測試的形式進行自學，根據教學內容安排一定學時的上機實驗，進一步提高學生計算機操作及解決問題的能力。

劉添華，女，1976年出生，博士在讀；主持省教育廳科研項目2項，發表EI論文1篇SCI論文錄用一篇，曾參編《大學計算機》《計算機專業英語》等規劃類教材4部，並作為主要人員參與大學計算機、C語言程序設計慕課在線課程建設。

目錄


第1章計算機與計算思維


1.1計算機的誕生


1.1.1計算工具的演變


1.1.2第一台計算機的誕生


1.1.3計算機歷史重要人物


1.2計算機發展


1.2.1計算機發展的4個階段


1.2.2摩爾定律


1.2.3中國計算機的發展


1.3計算機的特點、分類及應用


1.3.1計算機的特點


1.3.2計算機的分類


1.3.3計算機的應用


1.4計算機發展趨勢和新型計算機的發展


1.4.1計算機的發展趨勢


1.4.2新型計算機的發展


1.5計算思維基礎


1.5.1計算與計算科學


1.5.2科學與思維


1.5.3計算思維概述


1.5.4計算思維的本質、特徵和方法


1.5.5計算思維的應用


1.5.6計算思維能力培養


1.6計算機文化


1.6.1計算機與信息社會


1.6.2計算機與道德


1.6.3計算機與教育


1.7本章小結


1.8賦能加油站與擴展閱讀


1.9習題與思考


第2章計算機信息表示


2.10與1的信息世界


2.1.1信息表示的基礎


2.1.20和1


2.2計算機中的數制與運算


2.2.1計算機中的數制


2.2.2不同數制之間的轉換


2.2.3二進制數的算術運算和邏輯運算


2.3數值的表示


2.3.1數據存儲單位


2.3.2整數的表示


2.3.3浮點數的表示










2.4字符編碼


2.4.1西文與符號的編碼


2.4.2中文與符號的編碼


2.5多媒體信息的數字化


2.5.1聲音信息的數字化


2.5.2圖像信息的數字化


2.5.3視頻信息的數字化


2.6條形碼的編碼


2.6.1一維條形碼


2.6.2二維條形碼


2.7本章小結


2.8賦能加油站與擴展閱讀


2.9習題與思考


第3章計算機系統


3.1計算機的工作原理


3.1.1圖靈機簡介


3.1.2馮·諾依曼系統


3.2計算機系統的組成


3.2.1計算機硬件系統


3.2.2計算機軟件系統


3.3微型計算機系統


3.3.1微型計算機系統的發展


3.3.2微型計算機系統的組成


3.3.3微型計算機的基本配置及性能指標


3.3.4移動智能終端產品


3.3.5微型計算機的啟動過程




3.4操作系統


3.4.1操作系統概述


3.4.2常用計算機操作系統簡介


3.4.3智能移動設備上的操作系統




3.5本章小結


3.6賦能加油站與擴展閱讀


3.7習題與思考


第4章算法與程序設計


4.1算法


4.1.1算法的概念


4.1.2算法的基本特徵


4.1.3算法的評價


4.2算法的設計與分析


4.2.1問題求解步驟


4.2.2數學建模


4.2.3算法的描述


4.2.4典型算法舉例


4.3程序設計語言


4.3.1程序設計語言概述


4.3.2程序設計語言的分類


4.3.3高級語言程序的執行


4.3.4常見的程序設計語言


4.4程序設計方法與過程


4.4.1程序設計的方法


4.4.2程序設計的過程


4.5Python語言基礎


4.5.1Python語言簡介


4.5.2Python的下載與安裝


4.5.3Python程序的運行


4.5.4變量與常量


4.5.5數據類型


4.5.6運算符與表達式


4.5.7基本結構


4.6本章小結


4.7賦能加油站與擴展閱讀


4.8習題與思考


第5章數據庫概述


5.1數據庫的發展


5.1.1數據與信息的關係


5.1.2數據管理技術的發展


5.2數據庫系統與體系結構


5.2.1數據庫系統


5.2.2常見的數據庫管理系統


5.2.3數據庫系統的結構


5.3數據模型


5.3.1信息的3個世界


5.3.2概念模型


5.3.3邏輯模型


5.4結構化查詢語言


5.4.1結構化查詢語言特點及功能


5.4.2數據定義功能


5.4.3數據查詢功能


5.4.4數據操縱功能


5.5數據庫系統的開發過程


5.5.1需求分析


5.5.2概念結構設計


5.5.3邏輯結構設計


5.5.4物理結構設計


5.5.5數據庫實施


5.5.6數據庫運行與維護


5.6區塊鏈簡介


5.6.1區塊鏈的概念


5.6.2區塊鏈的特徵


5.6.3區塊鏈平臺發展歷程


5.6.4區塊鏈的關鍵技術


5.6.5區塊鏈的應用


5.6.6區塊鏈的價值和前景


5.7本章小結


5.8賦能加油站與擴展閱讀


5.9習題與思考


第6章大數據及相關技術


6.1大數據


6.1.1大數據概述


6.1.2大數據的影響


6.1.3大數據的關鍵技術


6.1.4大數據的應用


6.2大數據下的雲計算


6.2.1雲計算概述


6.2.2雲計算的工作原理和體系結構


6.2.3雲計算關鍵技術


6.2.4雲計算的應用


6.3大數據分析


6.3.1大數據分析步驟


6.3.2大數據體系架構


6.3.3NoSQL數據庫


6.3.4大數據存儲


6.3.5數據挖掘


6.4本章小結


6.5賦能加油站與擴展閱讀


6.6習題與思考


第7章計算機網絡概述


7.1計算機網絡的基本概念


7.1.1計算機網絡的定義、發展與功能


7.1.2計算機網絡的分類


7.1.3計算機網絡的應用模式


7.2計算機網絡硬件與軟件


7.2.1計算機網絡硬件


7.2.2計算機網絡軟件


7.3計算機網絡的體系結構


7.3.1網絡協議的分層結構


7.3.2數據封裝與解封裝


7.3.3OSI參考模型


7.3.4TCP/IP參考模型


7.4Internet基礎與應用


7.4.1Internet的形成與發展


7.4.2Internet在中國的發展


7.4.3Internet地址


7.4.4Internet的接入方式


7.4.5Internet的應用


7.4.6簡單網頁設計


7.5移動互聯網


7.5.1移動互聯網的發展歷程


7.5.2移動互聯網概述


7.5.3移動互聯網的特徵和應用


7.6物聯網


7.6.1物聯網的基本概念


7.6.2物聯網的體系架構


7.6.3物聯網的典型應用


7.7本章小結


7.8賦能加油站與擴展閱讀


7.9習題與思考


第8章信息安全與信息倫理


8.1信息安全


8.1.1信息安全概述


8.1.2計算機病毒及其防範


8.1.3網絡安全


8.2信息倫理


8.2.1信息倫理的產生


8.2.2信息倫理準則與規範


8.2.3計算機倫理、網絡倫理


8.2.4知識產權及保護


8.3本章小結


8.4賦能加油站與擴展閱讀


8.5習題與思考


第9章人工智能概述


9.1初識人工智能


9.1.1人類智能與人工智能


9.1.2人工智能的定義


9.1.3人工智能三大學派


9.1.4人工智能的發展歷史


9.1.5人工智能的發展趨勢


9.2人工智能現代方法


9.2.1知識表示


9.2.2搜索技術


9.2.3演繹推理


9.2.4進化計算


9.2.5人工神經網絡


9.2.6機器學習


9.3人工智能研究領域


9.3.1專家系統


9.3.2自然語言處理


9.3.3計算機視覺


9.3.4多智能體系統


9.3.5智能規劃


9.4人工智能行業應用


9.5本章小結


9.6賦能加油站與擴展閱讀


9.7習題與思考


附錄A文檔處理


附錄B程序的初步認識


附錄C數據庫簡單應用


附錄D簡單網頁製作


參考文獻