本書是根據教育部大學計算機課程教學指導委員會提出的"以計算思維為切入點的計算機基礎教育改革”思路編寫的。全書共分9章， 主要內容包括計算、計算機與計算思維、計算機系統、操作系統基礎、信息與編碼、數據處理與呈現、數據組織與管理、計算機網絡基礎、因特網應用、算法與程序設計等。 本書內容豐富、層次清晰、通俗易懂、圖文并茂、易教易學的特色，又根據"夯實基礎、面向應用、培養創新”指導思想奠定了教材的基礎性、應用性和創新性，旨在提高大學生計算機應用能力，并為學習后繼課程打下扎實的基礎。
盧江，工學碩士，副教授。1980年~1995年，任西安衛星測控中心計算機控制中心工程師；1995年~2000年，任西安工程學院計算中心工程師；2000年~至今，任長安大學信息學院計算機基礎教學部教師、副教授。參加的學術組織：任陜西省計算機協會理事。個人、集體榮譽：2016年，長安大學微課比賽三等獎；2010年，長安大學先進個人；2006年，長安大學精品課程負責人。所承擔過的重點科研項目：2012年，長安大學信息學院計算機基礎教學部-"無紙化考試系統”負責人；2016年，教育部產學研合作項目-"基于互聯網+立體教學資源平臺的建設”項目負責人；2017年，長安大學"基于MOOC/SPOC混合式教學研究與實踐”項目負責人。教學成果獲獎情況：2017年，MOOC聯盟翻轉課堂教學視頻案例一等獎。
目 錄
第1部分 計算系統平臺
第1章 計算、計算機與計算思維 2
1.1 計算的概念 4
1.1.1 什么是計算 4
1.1.2 可計算與不可計算 5
1.2 計算的機械化與自動化 6
1.2.1 古老的計算技術 6
1.2.2 機械計算的探索歷程 6
1.2.3 基于二進制的電子計算的探索
歷程 9
1.2.4 現代電子計算機 11
1.2.5 計算機的發展趨勢 12
1.3 計算模型 14
1.3.1 圖靈模型 14
1.3.2 馮·諾依曼計算機模型 16
1.4 數學建模與求解 17
1.5 基于計算機的問題求解 18
1.5.1 基于計算機軟件的問題求解 19
1.5.2 基于計算機程序的問題求解 19
1.5.3 基于計算機系統的問題求解 20
1.6 計算思維 20
1.7 計算機的應用領域 22
1.7.1 計算機在制造業中的應用 22
1.7.2 計算機在商業中的應用 24
1.7.3 計算機在銀行與證券業中的
應用 26
1.7.4 計算機在交通運輸業中的
應用 28
1.7.5 計算機在辦公自動化與電子
政務中的應用 29
1.7.6 計算機在教育中的應用 29
1.7.7 計算機在醫學中的應用 31
1.7.8 計算機在科學研究中的應用 32
1.7.9 計算機在藝術與娛樂中的
應用 33
1.8 計算機新技術 34
1.8.1 云計算 34
1.8.2 大數據 36
1.8.3 物聯網 37
1.8.4 虛擬現實 38
1.8.5 人工智能 38
1.8.6 3D打印 39
本章小結 39
課后自測練習題 40
第2章 計算機系統概述 43
2.1 計算機是什么 45
2.2 計算機系統 45
2.3 計算機硬件系統 46
2.3.1 馮·諾依曼體系結構 46
2.3.2 計算機的基本組成 47
2.4 計算機軟件系統 48
2.4.1 系統軟件 48
2.4.2 應用軟件 52
2.5 計算機的基本工作原理 53
2.5.1 算盤解題過程 53
2.5.2 指令系統與程序 53
2.5.3 存儲程序的工作原理 56
2.6 微型計算機的體系結構 56
2.6.1 微型計算機的系統組成 56
2.6.2 微處理器 58
2.6.3 存儲器 60
2.6.4 總線與接口 63
2.6.5 輸入/輸出設備 65
本章小結 68
課后自測練習題 68
第3章 操作系統基礎 71
3.1 操作系統概述 73
3.1.1 操作系統的概念 73
3.1.2 操作系統的發展 73
3.1.3 操作系統的主要特征 75
3.1.4 操作系統的分類 76
3.1.5 操作系統的引導 77
3.2 操作系統的基本功能 78
3.2.1 程序管理 78
3.2.2 文件管理 81
3.2.3 存儲管理 82
3.2.4 磁盤管理 83
3.2.5 用戶接口 85
3.3 實用操作系統 86
3.3.1 實用操作系統概述 86
3.3.2 Windows操作系統 88
本章小結 94
課后自測練習題 95
第2部分 信息表示與數據處理
第4章 信息與編碼 98
4.1 信息概述 100
4.1.1 信息的含義 100
4.1.2 信息與數據 100
4.1.3 信息的功能 102
4.1.4 人工進行信息處理的過程 103
4.1.5 信息技術 104
4.1.6 信息化與信息化社會 105
4.2 信息在計算機中的表示 106
4.2.1 數制 106
4.2.2 數制之間的轉換 108
4.2.3 信息的存儲 110
4.3 計算機中的信息編碼 112
4.3.1 編碼的概念 113
4.3.2 數值信息的編碼 113
4.3.3 文本信息的編碼 117
4.4 多媒體信息的編碼 121
4.4.1 音頻信息的數字化 121
4.4.2 圖形/圖像媒體的數字化 124
4.4.3 顏色信息的數字化 128
★4.5 條形碼與RFID 128
4.5.1 一維條形碼 128
4.5.2 二維條形碼 129
4.5.3 RFID技術 130
本章小結 131
課后自測練習題 132
第5章 數據處理與呈現 134
5.1 數據的概念 136
5.1.1 認識數據 136
5.1.2 數據的類型 137
5.1.3 數據的價值 137
5.1.4 數據的存儲組織形式 138
5.2 數據加工處理 138
5.2.1 數據獲取 138
5.2.2 數據處理 139
5.2.3 數據處理方式 140
5.2.4 數據編輯 140
5.2.5 數據呈現 140
5.3 數據處理應用程序 141
5.3.1 辦公自動化軟件 142
5.3.2 圖形/圖像處理軟件 144
5.3.3 科學計算數據處理應用
軟件 146
5.4 電子文件的創建、編輯及
輸出 148
5.4.1 創建和編輯 150
5.4.2 格式化與排版 154
5.4.3 表格和圖文混排 157
5.4.4 電子文件的呈現方式 160
5.4.5 電子文件中的數據處理 164
5.5 數據處理工具 167
5.5.1 電子表格基礎 167
5.5.2 數據的計算 168
5.5.3 數據的管理 173
5.5.4 數據的分析 177
本章小結 180
課后自測練習題 181
第6章 數據組織與管理 183
6.1 數據結構 185
6.1.1 什么是數據結構 185
6.1.2 數據結構相關概念 185
6.1.3 數據結構的應用 187
6.2 為什么要管理數據 188
6.2.1 大數據 188
6.2.2 大數據處理 189
6.3 數據庫 190
6.3.1 身邊的數據庫 190
6.3.2 什么是數據庫 191
6.3.3 為什么要使用數據庫 191
6.3.4 數據庫管理系統 192
6.3.5 數據管理技術的發展歷程 192
6.4 數據庫系統概述 195
6.4.1 常用術語 195
6.4.2 數據模型 196
6.4.3 常見數據庫應用系統及其
開發工具 198
6.5 數據庫的建立與維護 199
6.5.1 數據庫的建立 199
6.5.2 數據庫的管理與維護 203
6.5.3 表達式 205
6.5.4 SQL的數據更新命令 206
6.6 數據庫查詢 208
6.6.1 簡單查詢 209
6.6.2 排序查詢 210
6.6.3 分組查詢 211
6.6.4 鏈接查詢 212
6.7 數據庫技術對社會的影響 214
本章小結 214
課后自測練習題 215
第7章 算法與程序設計 218
7.1 算法 220
7.1.1 算法的概念 220
7.1.2 簡單算法舉例 220
7.1.3 算法的特性 221
7.1.4 算法的表示 222
7.2 算法設計的基本方法 225
7.2.1 枚舉法 225
7.2.2 迭代法 225
7.2.3 回溯法 226
7.2.4 遞歸法 227
7.2.5 分治法 227
7.2.6 貪心法 228
7.2.7 動態規劃法 229
7.2.8 排序算法 230
7.2.9 查找算法 231
7.3 程序設計的基本概念 232
7.3.1 程序設計的一般過程 232
7.3.2 程序設計方法 234
7.3.3 程序設計是一種方法學 235
7.3.4 如何學習程序設計 236
7.3.5 程序設計語言 236
★7.4 Python程序設計語言簡介 238
7.4.1 Python概述 238
7.4.2 Python的特點 239
7.4.3 Python的功能 239
7.4.4 Python的安裝與配置 240
本章小結 243
課后自測練習題 243
第3部分 數據傳輸與承載平臺
第8章 計算機網絡 248
8.1 計算機網絡概述 250
8.1.1 什么是計算機網絡 250
8.1.2 計算機網絡的發展歷史 250
8.1.3 計算機網絡的功能 251
8.1.4 計算機網絡的分類 252
8.1.5 計算機網絡的拓撲結構 253
8.1.6 計算機網絡的體系結構和網絡
協議 254
8.1.7 計算機網絡硬件設備 258
8.2 數據通信基礎 260
8.2.1 數據通信基本概念 260
8.2.2 數據編碼 262
8.2.3 數據傳輸模式 264
8.2.4 傳輸介質 267
8.2.5 數據交換方式 269
8.2.6 數據校驗技術 270
8.3 局域網技術 272
8.3.1 局域網及其特點 272
8.3.2 局域網的類型 273
8.3.3 局域網的組成 273
8.3.4 局域網的文件與打印共享 275
本章小結 278
課后自測練習題 278
第9章 Internet的服務與應用 281
9.1 Internet基礎 283
9.1.1 Internet概述 283
9.1.2 Internet的工作原理 284
9.1.3 Internet協議 285
9.1.4 IP地址 286
9.1.5 域名系統（DNS） 287
9.1.6 Internet服務供應商 288
9.1.7 Internet的接入 289
9.2 Internet應用概述 292
9.2.1 網頁瀏覽 292
9.2.2 電子郵件 295
9.2.3 文件傳輸 299
9.2.4 信息檢索 301
9.2.5 遠程登錄 301
9.2.6 即時通信 302
9.2.7 電子商務 302
9.2.8 網絡多媒體應用 303
9.2.9 在線教育 303
9.3 網絡安全基礎知識 306
9.3.1 計算機病毒 306
9.3.2 加密技術 310
9.3.3 數字簽名 311
9.3.4 防火墻 312
本章小結 314
課后自測練習題 315
參考文獻 317
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