計算機導論

本書從計算機硬件、軟件、網絡和應用等幾個方面對計算機科學與技術專業課程和相應知識點進行了介紹。主要內容包括：計算機專業知識體系，計算機發展史，計算機體系結構，計算機網絡，操作系統，軟件與程序設計，數據庫，軟件工程，計算機圖形學，人工智能，計算機安全，計算機新技術和應用。本書的重點時讓學生了解計算機的學科體系，課程結構，為其下步的學習做好準備。本書可作為普通高等學校計算機科學與技術專業本科生的教材，也可以作為相關專業技術人員的參考資料。

第一部分基礎理論知識

第1章計算機專業知識體系

1.1計算機學科概述

1.1.1學科概述

1.1.2計算機專業定位

1.2課程體系

1.2.1課程體系概述

1.2.2知識點要求

1.2.3學習方法

1.3能力要求

1.3.1基本能力要求

1.3.2創新能力要求

1.3.3工程素質要求

思考題

第2章計算機發展史

2.1早期計算機

2.1.1早期計算工具

2.1.2機械式計算機

2.1.3電子計算機準備

2.2電子計算機發展史

2.2.1電子計算機發展史概述

2.2.2計算機發展趨勢

2.3中國計算機發展史

2.3.1起步與發展

2.3.2趕超世界先進水平

思考題

第3章計算機體系結構

3.1計算機系統的組成

3.1.1圖靈模型

3.1.2馮·諾依曼模型

3.1.3計算機系統的工作原理

3.1.4微型計算機的結構

3.2計算機組成原理

3.2.1系統總線

3.2.2CPU

3.2.3存儲器

3.2.4輸入/輸出系統

3.3計算機系統分類

3.3.1超級計算機

3.3.2小型計算機與工作站

3.3.3台式計算機與筆記本電腦

3.3.4平板電腦與掌上電腦

3.3.5計算機化手機

思考題

第4章計算機網絡

4.1計算機網絡概述

4.1.1計算機網絡的概念

4.1.2計算機網絡結構

4.1.3計算機網絡的發展歷史

4.2Internet

4.2.1Internet概述

4.2.2TCP/IP

4.2.3IP地址

4.3未來計算機網絡

4.3.1萬兆以太網

4.3.2第二代Internet

4.3.3全光網

4.3.4物聯網

4.3.5無線通信與WiFi

4.3.6GSM與5G

思考題

第5章操作系統

5.1操作系統概述

5.1.1操作系統的概念

5.1.2操作系統的歷史

5.1.3操作系統的功能

5.1.4操作系統的分類

5.2主要的操作系統

5.2.1Windows操作系統

5.2.2UNIX操作系統

5.2.3Linux操作系統

5.2.4其他操作系統

5.3操作系統的新發展

思考題

第6章軟件與程序設計

6.1軟件

6.1.1軟件概述

6.1.2軟件分類

6.2程序設計

6.2.1程序設計原則與過程

6.2.2程序的基本結構

6.2.3程序的執行方式

6.3數據結構

6.3.1基本概念和術語

6.3.2幾種典型的數據結構

6.4編譯原理

6.5計算機語言的發展

6.5.1計算機語言的發展歷史

6.5.2第四代語言

思考題

第7章數據庫與大數據

7.1數據庫概述

7.1.1數據庫的基本概念

7.1.2數據管理技術的發展

7.1.3數據模型

7.2關係數據庫

7.2.1關係數據庫的設計原則

7.2.2關係數據庫的設計步驟

7.2.3查詢語言

7.3常用數據庫系統

7.3.1Oracle

7.3.2DB2

7.3.3Informix

7.3.4Sybase

7.3.5SQL Server

7.3.6Access

7.3.7Visual FoxPro

7.4數據庫新發展

7.4.1數據倉庫

7.4.2工程數據庫

7.4.3統計數據庫

7.4.4空間數據庫

7.4.5多媒體數據庫

*7.4.6並行數據庫

*7.4.7主動數據庫

*7.4.8移動數據庫

7.5大數據及其技術

7.5.1大數據概述

7.5.2大數據技術

7.5.3大數據平台框架

7.5.4大數據整合

7.5.5大數據共享與開放

思考題

第8章軟件工程

8.1軟件工程概述

8.1.1軟件工程的概念

8.1.2軟件工程過程

8.1.3軟件生命週期

8.2軟件開發模型

8.2.1瀑布模型

8.2.2快速原型法模型

8.2.3螺旋模型

8.2.4噴泉模型

8.3軟件開發方法

8.3.1結構化方法

8.3.2面向對象方法

8.3.3軟件複用和構件技術

8.4軟件開發環境與工具

8.4.1軟件開發環境

8.4.2軟件開發工具

8.4.3CASE

*8.5軟件新的開發方法

8.5.1敏捷設計

8.5.2軟件產品線

8.5.3知識工程與知件

思考題

第9章計算機圖形學

9.1圖形學與數字圖像處理

9.1.1圖形學

9.1.2數字圖像處理

9.2計算機圖形學應用

9.2.1計算機輔助設計

9.2.2多媒體

9.2.3計算機動畫藝術

9.2.4虛擬現實

9.2.5計算機美術

*9.2.6計算機可視化

*9.2.7醫學成像

9.2.8計算機仿真

思考題

第10章人工智能

10.1人工智能概述

10.1.1人工智能的概念

10.1.2人工智能的歷史

10.1.3人類智能學派

10.2人工智能應用

10.2.1機器人

10.2.2決策支持系統

10.2.3專家系統

10.2.4深度學習與推薦系統

*10.2.5機器學習

*10.2.6模式識別

思考題

第11章信息安全

11.1信息安全威脅

11.1.1計算機病毒

11.1.2計算機犯罪

11.1.3計算機黑客

11.1.4系統漏洞與後門

11.2信息安全技術

11.2.1密碼學

11.2.2數字簽名

11.2.3身份認證技術

11.2.4防火牆

11.2.5入侵檢測

11.2.6訪問控制

11.2.7網絡安全策略

思考題

*第12章計算機新技術和應用

12.1硬件新技術

12.1.1信息材料

12.1.2SoC技術

12.1.3納米器件

12.2網絡新技術

12.2.1網格計算

12.2.2雲計算

12.2.3普適計算

12.2.4量子通信

12.2.5第六代移動通信技術

12.3軟件開發新技術

12.3.1遺傳程序設計

12.3.2基因編程

12.3.3軟件開發工具酶

12.3.4可信計算

12.4生物計算

12.4.1生物計算機

12.4.2生物信息學

12.4.3生物芯片

12.4.4人工免疫

12.4.5人工生命

12.4.6大腦思維下載與上載

12.4.7生物電子造人

12.5智慧環境與生活

12.5.1智慧城市

12.5.2智能交通

12.5.3智能交通工具

12.5.4智能家居

12.5.5數字生活

思考題

第二部分基本操作能力

第13章微機操作與實驗

13.1微機操作

13.1.1微機操作方法

13.1.2指法練習

13.1.3打字軟件介紹

13.2實驗微機基本操作

第14章Windows 操作與實驗

14.1Windows 基本操作

14.1.1Windows桌面與配置

14.1.2Windows文檔與磁盤管理

14.1.3Windows打印機管理

14.1.4Windows多媒體功能

14.2實驗Windows 10基本操作

第15章Word 基本操作與實驗

15.1Word基本操作

15.1.1文檔與文本的操作

15.1.2文檔排版

15.1.3表格處理

15.1.4圖片編輯

15.1.5文檔打印

15.2實驗Word基本操作

第16章Excel操作與實驗

16.1Excel操作

16.1.1Excel基本操作

16.1.2工作表的編輯

16.1.3數據圖表

16.1.4頁面設置和打印

16.2實驗Excel基本操作

第17章PowerPoint演示文稿製作

17.1PowerPoint操作

17.1.1PowerPoint啓動和退出

17.1.2PowerPoint窗口界面

17.1.3演示文稿的組成

17.1.4演示文稿視圖

17.2文稿製作

17.2.1演示文稿創建方式

17.2.2演示文稿創建步驟

17.2.3演示文稿編輯

17.2.4幻燈片編輯

17.3實驗演示文稿製作

參考文獻

張凱，博士，教授。在中南財經政法大學，信息與安全工程學院計算機科學與技術系工作。主要從事軟件質量，軟件質量複雜性，演化計算方面的研究。發表論文40多篇，其中，國外計算機英文雜誌5篇，國際會議9篇，國內雜誌22多篇。被EI檢索6篇，ISTP檢索1篇。