本書全面而又系統地介紹了計算機科學與技術學科的相關知識,并介紹了一些常用軟件的基本操作。全書共分為13章,具體內容包括緒論、計算機基礎知識、計算機系統軟件與工具軟件、計算機網絡、計算機網絡安全、軟件與程序設計、數據庫、軟件工程、計算機圖形學、人工智能、社會和職業問題、計算機新技術與應用、辦公軟件實驗,幫助學生對計算機科學與技術學科有一個全面的、系統的、概括的了解。
本書結構清晰、易教易學,既可作為高等院校相關課程的教材,也可作為各類工程技術人員和其他自學者的參考教程。
計算機導論是計算機科學與技術專業的一門專業基礎課程,也是該專業的導入課程。本書全面介紹了計算機科學與技術學科各方面的知識,其目的是引導學生對計算機科學與技術學科有一個全面、概括性的了解,并掌握一些常用軟件的使用方法,為今后計算機的應用打下良好的基礎。
全書共分為13章,具體內容包括緒論、計算機基礎知識、計算機系統軟件與工具軟件、計算機網絡、計算機網絡安全、軟件與程序設計、數據庫、軟件工程、計算機圖形學、人工智能、社會和職業問題、計算機新技術與應用、辦公軟件實驗等。
本書結構清晰、易教易學,力圖幫助學生盡早建立一個完整的計算機概念,構建一個初步的計算機專業知識體系框架,激發學生學習興趣,為進一步深入學習專業知識、提高綜合素質和能力奠定良好的基礎。
本書既可作為高等院校相關課程的教材,也可作為各類工程技術人員和其他自學者的參考教程。
本書由崔丹、羅建航、李千目、樊靜主編。參與本書編寫的還有何光明、陳海燕、王珊珊、周海霞、盧振俠、石雅琴、張華麗、陳智、繆靜文、劉邦輝、王倩、馬新兵等。另外,本書在編寫過程中參考了國內外的大量文獻,在此向相關作者表示衷心的感謝。
限于作者水平,書中難免存在不足之處,懇請廣大讀者批評指正。
編者2015年12月
第1章緒論1
1.1計算機學科概述1
1.2計算機專業概述2
1.2.1計算機專業定位2
1.2.2計算機專業培養方案3
習題6
第2章計算機基礎知識7
2.1計算機的基本概念7
2.1.1什么是計算機7
2.1.2計算機的分類7
2.1.3計算機的特點9
2.1.4計算機的應用10
2.1.5計算機的發展11
2.2我國計算機技術的發展和計算機發展趨勢17
2.2.1我國計算機技術發展17
2.2.2計算機的發展趨勢18
2.3計算機體系結構20
2.3.1“存儲程序控制”的概念20
2.3.2計算機硬件系統的組成21
2.3.3計算機軟件系統的組成22
2.4微型計算機的硬件系統22
2.4.1微型計算機的基本結構23
2.4.2微型計算機的硬件及其功能23
2.4.3微型計算機的技術指標30
2.5計算機運算基礎30
2.5.1比特及其運算30
2.5.2常用數制及轉換312.5.3定點數與浮點數的表示35
2.5.4數的碼制36
習題37
第3章計算機系統軟件與工具軟件40
3.1程序設計語言翻譯系統40
3.1.1機器語言40
3.1.2匯編語言40
3.1.3高級程序設計語言41
3.2操作系統42
3.2.1什么是操作系統42
3.2.2操作系統的發展過程42
3.2.3操作系統的功能47
3.2.4幾種常用的操作系統48
3.2.5操作系統的發展趨勢52
3.3工具軟件54
3.3.1下載軟件54
3.3.2圖像處理軟件54
3.3.3截圖軟件55
習題56
第4章計算機網絡58
4.1計算機網絡概述58
4.1.1計算機網絡的產生與發展58
4.1.2計算機網絡的功能60
4.1.3計算機網絡結構62
4.1.4計算機網絡分類64
4.2Internet技術66
4.2.1Internet概述66
4.2.2TCP/IP協議簇69
4.2.3Internet地址71
4.3有線傳輸與無線傳輸73
4.3.1雙絞線73
4.3.2同軸電纜74
4.3.3光纖75
4.3.4無線傳輸76
4.4未來計算機網絡78
4.4.1萬兆以太網78
4.4.2第二代Internet80
4.4.3全光網80
4.4.4物聯網81
4.5集群與網格技術82
4.5.1集群系統82
4.5.2網格83
習題86
第5章計算機網絡安全89
5.1計算機網絡安全概述89
5.1.1網絡安全的重要性89
5.1.2網絡安全的基本要素91
5.1.3網絡安全的內容91
5.1.4網絡安全發展趨勢92
5.2計算機病毒92
5.2.1計算機病毒的基本概念92
5.2.2計算機病毒的發展階段93
5.2.3計算機病毒的特征95
5.2.4計算機病毒的分類96
5.2.5計算機病毒的防治97
5.3網絡安全防護體系98
5.3.1網絡安全的威脅98
5.3.2幾種常用的網絡安全技術99
5.3.3網絡安全策略101
習題103
第6章軟件與程序設計106
6.1軟件106
6.1.1軟件的定義106
6.1.2軟件分類106
6.1.3軟件開發107
6.1.4軟件編寫107
6.2程序設計107
6.2.1程序設計的概念107
6.2.2程序設計方法與原則108
6.2.3結構化程序設計109
6.2.4面向對象程序設計110
6.3數據結構113
6.3.1數據和數據結構113
6.3.2常見的數據結構115
6.4編譯原理118
習題120
第7章數據庫122
7.1數據庫概述122
7.1.1數據庫的基本概念122
7.1.2數據庫管理技術的發展122
7.1.3數據結構模型123
7.2關系數據庫126
7.2.1關系數據庫的基本概念126
7.2.2關系數據庫的設計原則128
7.2.3關系數據庫的設計步驟129
7.3結構化查詢語言SQL概述129
7.3.1SQL的產生129
7.3.2SQL的特點130
7.3.3SQL的語句結構130
7.4SQL的數據定義操作130
7.4.1基本表的定義、修改130
7.4.2SQL視圖132
7.5SQL的數據查詢132
7.5.1查詢的種類132
7.5.2查詢的應用133
7.5.3查詢條件134
7.5.4交叉表查詢138
7.5.5參數查詢138
7.5.6操作查詢138
7.5.7SQL查詢139
7.6SQL的數據更新操作143
7.7常用數據庫系統144
7.7.1Oracle144
7.7.2DB2144
7.7.3SQL Server145
7.7.4Access數據庫145
7.7.5Visual FoxPro數據庫146
7.8數據庫技術的發展方向146
7.8.1數據庫技術發展現狀146
7.8.2當前數據庫系統存在的不足147
7.8.3數據庫技術的發展方向和新型數據庫148
習題153
第8章軟件工程155
8.1軟件工程概述155
8.1.1軟件概述155
8.1.2軟件工程的基本概念158
8.1.3軟件生命周期158
8.1.4軟件工程的目標和原則159
8.1.5軟件開發工具與環境160
8.2軟件開發模型161
8.2.1瀑布模型161
8.2.2漸增模型161
8.2.3快速原型法模型162
8.2.4螺旋模型162
8.3結構化分析方法163
8.3.1需求分析和需求分析方法164
8.3.2結構化分析方法164
8.4結構化設計方法166
8.4.1軟件設計166
8.4.2概要設計168
8.4.3詳細設計171
8.5軟件測試173
8.5.1軟件測試概述173
8.5.2軟件測試技術和方法175
8.5.3面向對象軟件的測試179
習題181
第9章計算機圖形學183
9.1計算機圖形學概述183
9.2計算機圖形學應用184
9.2.1計算機輔助設計184
9.2.2計算機美術185
9.2.3計算機動畫藝術186
9.2.4科學計算可視化187
9.2.5虛擬現實189
9.3計算機圖形學的發展趨勢191
習題194
第10章人工智能195
10.1人工智能概述195
10.1.1人工智能的概念195
10.1.2人工智能的研究目標195
10.1.3人工智能的研究內容196
10.1.4人工智能的歷史197
10.1.5人工智能研究中的不同學派198
10.2人工智能的應用領域200
10.2.1機器思維200
10.2.2機器感知201
10.2.3機器行為203
10.2.4機器學習203
10.2.5計算智能205
10.2.6分布智能206
10.2.7智能系統207
10.3人工智能的發展趨勢208
習題210
第11章社會和職業問題211
11.1信息產業界的道德準則211
11.2信息產業的法律法規212
11.2.1計算機軟件保護條例212
11.2.2知識產權法212
11.3計算機犯罪與道德倫理212
11.3.1計算機犯罪212
11.3.2計算機道德倫理214
11.4終身學習215
習題216
第12章計算機新技術與應用217
12.1硬件新技術217
12.1.1熱門信息材料217
12.1.2SoC技術219
12.1.3納米電子器件220
12.2網絡新技術222
12.2.1網格計算222
12.2.2云計算223
12.2.3普適計算225
12.3生物計算226
12.3.1生物信息學226
12.3.2生物計算機227
12.3.3生物芯片228
12.3.4人工生命229
12.4智能生活230
12.4.1數字生活230
12.4.2智能交通231
12.4.3智能家居232
習題234
第13章辦公軟件實驗235
13.1編寫一份“簡報”235
13.1.1基本要求235
13.1.2任務內容235
13.1.3操作步驟236
13.2制作“賬單”242
13.2.1基本要求242
13.2.2任務內容242
13.2.3操作步驟242
13.3制作一張生日賀卡247
13.3.1基本要求247
13.3.2任務內容247
13.3.3操作步驟248
13.4創建“公司員工檔案”表260
13.4.1基本要求260
13.4.2任務內容260
13.4.3操作步驟260
13.5制作“股票分析”圖表264
13.5.1基本要求264
13.5.2任務內容264
13.5.3操作步驟264
13.6制作個人簡歷275
13.6.1基本要求275
13.6.2任務內容275
13.6.3操作步驟276
13.7展示校園美景280
13.7.1基本要求280
13.7.2任務內容280
13.7.3操作步驟281
參考文獻290