本書以教育部高等學校教學指導委員會對“大學計算機基礎”課程的教學基本要求為前提，以計算思維為導向并將其貫穿全書始終。本書共 7 章，分別是計算文化——計算機與計算思維，計算基礎——數據的表示、存儲與管理，計算平臺——計算機硬件系統，計算平臺——計算機軟件系統，計算平臺——計算機網絡，計算方法——算法與程序設計，課程實踐——數據處理應用，實際應用以 Windows 10 和 Office 2010 為練習平臺，并且在每章都列舉了計算機發展過程中遇到的問題和利用計算思維解決問題的辦法。本書內容充實新穎、知識點豐富、層次清晰、通俗易懂，可作為高校各專業的信息技術教材，也可作為自學用書。
劉輝，碩士，教授，"大學計算機基礎”課程負責人。承擔的科研項目及獲獎情況：①2009年，"基于現存學生成績系統的異構數據集成及教師網上成績填報系統的解決與實施”，本人角色：1/5；②2013年，"教務教學管理系統—學生學籍管理子系統的設計與實現”，本人角色：1/5；③2014－2015年，"集知識與趣味性于一體的軟件技術專業核心課程《數據庫原理與應用》的教學內容與教學方法研究”，本人角色：1/6；④2014年，"計算機專業復合型人才培養模式研究”， 本人角色：2/5⑤2016年，"基于電子與計算機工程專業校企全方位深度合作的人才質量培養問題研究”，本人角色：3/5；⑥2018年,教育部校企合作協同育人項目，本人角色：1/5；⑦2019年，西安理工大學"課程思政”示范課程《大學計算機基礎》， 本人角色：1/5；⑧2019年西安理工大學"課程思政”示范課程《軟件工程導論A》，本人角色：2/5。教學成果獲獎情況：①2012年指導學生1人參加教育部"全國信息技術應用水平大賽C語言程序設計”大賽，獲得省級一等獎；②2017年，"C語言程序設計課程教改研究與建設”，獲學校教育教學成果二等獎，本人角色：3/5；③2000年，經濟預決策的方法研究與智能化系統設計，河南省科技廳項目，獲省科技進步三等獎，本人角色：3/8。教材出版情況：《C語言程序設計》, 科學出版社, 2006；《C/C++程序設計》, 機械工業出版社, 2017；《計算機應用基礎項目教程》, 西安電子科技大學出版社, 2015(2020年修改再版)。
第1章 計算文化——計算機與計算思維 1
1.1 計算與可計算性 1
1.1.1 什么是計算 1
1.1.2 什么是可計算性 2
1.1.3 圖靈機模型 2
1.2 計算機的誕生與發展 3
1.2.1 世界上的第一臺通用電子計算機 4
1.2.2 計算機的發展階段 4
1.2.3 計算機的發展方向 5
1.2.4 計算機的應用 6
1.3 計算機的新技術 6
1.3.1 高性能計算 6
1.3.2 大數據 7
1.3.3 云計算 9
1.3.4 物聯網 10
1.3.5 人機交互新技術 14
1.4 計算思維基礎 16
1.4.1 什么是計算思維 16
1.4.2 計算思維的本質特征 17
1.5 計算機發展歷程中蘊含的計算思維 19
第2章 計算基礎——數據的表示、存儲與管理 20
2.1 計算機中的數制 20
2.1.1 數的編碼單位 20
2.1.2 計算機中的常用計數制 20
2.1.3 各種數制之間的轉換 22
2.2 數值編碼與計算 23
2.2.1 二進制數的運算 23
2.2.2 數值在計算機中的表示 25
2.3 字符編碼 27
2.3.1 西文字符編碼 27
2.3.2 漢字字符編碼 28
2.3.3 其他常用字符編碼 30
2.4 多媒體信息編碼 31
2.4.1 圖形和圖像編碼 31
2.4.2 聲音信號編碼和視頻信號 33
2.4.3 多媒體數據的壓縮 34
2.5 數據庫技術基礎 35
2.5.1 常用術語 35
2.5.2 關系數據庫和非關系數據庫 37
2.6 數據的表示中蘊含的計算思維 38
第3章 計算平臺——計算機硬件系統 40
3.1 計算機系統組成 40
3.2 計算機硬件系統 40
3.2.1 馮諾依曼型計算機 41
3.2.2 計算機硬件系統的組成 42
3.2.3 計算機的指令系統與工作原理 44
3.3 微型計算機硬件組成 45
3.3.1 主板 46
3.3.2 CPU 46
3.3.3 存儲系統 47
3.3.4 常用的輸入/輸出設備 49
3.3.5 微型計算機主要性能指標 50
3.4 計算機硬件組成中蘊含的計算思維 51
第4章 計算平臺——計算機軟件系統 53
4.1 計算機軟件系統組成 53
4.1.1 系統軟件 53
4.1.2 應用軟件 54
4.2 操作系統概述 55
4.2.1 操作系統的定義 55
4.2.2 操作系統的功能 55
4.2.3 操作系統的分類 56
4.2.4 操作系統的發展 57
4.2.5 常用操作系統簡介 58
4.3 Windows 10操作系統 60
4.3.1 Windows 10桌面 60
4.3.2 Windows 10個性化工作環境 61
4.3.3 認識Windows 10的窗口 63
4.3.4 認識Windows 10的文件和文件夾 63
4.4 計算機軟件組成中蘊含的計算思維 66
第5章 計算平臺——計算機網絡 68
5.1 計算機網絡概述 68
5.1.1 計算機網絡的定義 68
5.1.2 計算機網絡的組成 70
5.1.3 計算機網絡的分類 71
5.1.4 計算機網絡的發展 72
5.1.5 計算機網絡的體系結構 74
5.2 局域網 77
5.2.1 以太網技術 77
5.2.2 局域網的組成 81
5.2.3 無線局域網 83
5.3 互聯網 84
5.3.1 互聯網基礎 85
5.3.2 互聯網應用 91
5.4 網絡安全 93
5.4.1 網絡安全概述 93
5.4.2 常見的網絡攻擊 95
5.4.3 防火墻和入侵檢測與防御系統 95
5.5 計算機網絡中蘊含的計算思維 97
第6章 計算方法——算法與程序設計 98
6.1 算法基礎 98
6.1.1 算法的概念 98
6.1.2 算法的表示 99
6.1.3 常用的基本算法 100
6.1.4 算法的復雜性分析 109
6.2 算法中的數據結構 111
6.3 程序設計步驟 111
6.3.1 程序 111
6.3.2 程序設計 111
6.3.3 程序設計方法 112
6.4 基于計算機的問題求解 114
6.4.1 基于計算機軟件的問題求解方法 114
6.4.2 基于計算機程序的問題求解方法 114
6.4.3 基于系統的工程問題求解方法 115
6.5 算法與程序設計中蘊含的計算思維 115
第7章 課程實踐——數據處理應用 117
7.1 文字處理應用 117
7.1.1 創建和編輯文檔 118
7.1.2 格式化和排版文檔 120
7.1.3 表格和圖文混排 123
7.1.4 長文檔處理 125
7.2 電子表格應用 127
7.2.1 電子表格基礎 128
7.2.2 使用公式與函數 131
7.2.3 數據的管理與圖表化 134
7.3 演示文稿應用 137
7.3.1 演示文稿基礎 138
7.3.2 演示文稿的基本操作 139
7.3.3 動畫和超鏈接 141
習題 144
參考文獻 147
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