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前言1

教学建议1

第一部分 计算机基础1

第1章 绪论1

1.1 什么是计算机1

1.1.1 计算机的特点1

1.1.2 计算机的局限性2

1.2 计算机的发展历史与基本规律2

1.2.1 计算机的发展历史2

1.2.2 计算机的基本规律4

1.3 计算机与科学工程计算5

1.3.1 计算机与数值计算5

1.3.2 计算机用于工程设计与科学计算6

1.3.3 计算机辅助设计7

1.3.4 计算机用于天气预报8

1.3.5 计算机用于农牧业8

1.4 计算机与过程控制9

1.4.1 计算机用于自动控制9

1.4.2 计算机用于监测10

1.4.3 计算机在仪器仪表中的应用11

1.5 计算机与信息处理12

1.5.1 计算机用于信息管理12

1.5.2 计算机辅助企业管理14

1.5.3 计算机用于情报检索16

1.5.4 计算机用于物资调运18

1.5.5 计算机用于事务处理19

本章小结19

思考题与习题20

第二部分 计算机硬件21

第2章 计算机组成与数据表示21

2.1 计算机的组成结构21

2.2 计算机中的数制23

2.2.1 数制23

2.2.2 二进制运算24

2.2.3 不同数制间的相互转换24

2.3 计算机的信息存储结构28

2.4 计算机中的数据表示29

2.4.1 数值数据的表示29

2.4.2 字符数据的表示32

2.4.3 汉字的表示34

2.4.4 图形数据的表示38

2.4.5 声音数据的表示39

本章小结41

思考题与习题41

第3章 计算机运算基础及其工作原理45

3.1 计算机运算基础45

3.1.1 计算机数据表示的特点45

3.1.2 数的补码表示46

3.1.3 补码的运算法则47

3.2 计算机逻辑基础48

3.2.1 逻辑代数的基本概念49

3.2.2 逻辑表达式与逻辑函数50

3.2.3 基本逻辑电路51

3.2.4 逻辑电路应用实例53

3.3 计算机的工作原理54

3.3.1 计算机指令和指令系统54

3.3.2 计算机程序设计55

3.3.3 计算机程序的执行56

本章小结58

思考题与习题58

第4章 计算机网络60

4.1 计算机网络概述60

4.1.1 计算机网络的定义60

4.1.2 计算机网络的分类61

4.1.3 计算机网络的发展历史63

4.2 计算机网络的硬件组成66

4.2.1 网络硬件设备67

4.2.2 网络连接方式68

4.2.3 网络传输方式69

4.3 计算机网络体系结构69

4.3.1 计算机网络体系结构概述69

4.3.2 OSI/RM参考模型70

4.3.3 TCP/IP协议71

4.4 Internet技术75

4.4.1 IP地址与域名系统75

4.4.2 Internet的发展与应用77

4.4.3 中国互联网78

本章小结83

思考题与习题83

第三部分 计算机软件85

第5章 计算机语言及软件系统85

5.1 软件概述85

5.2 程序设计语言86

5.2.1 程序设计语言的发展历史与分类86

5.2.2 汇编语言87

5.2.3 高级程序设计语言89

5.3 计算机语言处理系统93

5.3.1 语言的文法结构93

5.3.2 程序结构97

5.3.3 程序设计方法99

5.4 软件系统分类及其简介101

5.4.1 软件分类101

5.4.2 软件系统简介102

本章小结103

思考题与习题104

第6章 计算机操作系统106

6.1 操作系统概述106

6.1.1 操作系统的分类106

6.1.2 操作系统的功能106

6.2 DOS操作系统简介110

6.3 Windows操作系统简介113

6.3.1 Windows操作系统的界面113

6.3.2 Windows操作系统的特点113

6.3.3 Windows操作系统的基本操作114

6.3.4 Windows操作系统的资源管理116

6.3.5 Windows操作系统上程序的运行117

6.4 UNIX操作系统简介118

6.4.1 UNIX发展过程118

6.4.2 UNIX的特点119

6.4.3 UNIX的结构119

6.4.4 Shell及其分类120

6.4.5 UNIX系统登录与退出121

6.4.6 UNIX环境下的文件操作命令122

6.4.7 UNIX环境下的目录操作命令124

6.4.8 UNIX权限及其相关命令126

6.5 Linux操作系统简介128

6.5.1 Linux操作系统的特点129

6.5.2 Linux操作系统的版本129

本章小结130

思考题与习题130

第7章 软件工程135

7.1 软件工程概述135

7.1.1 软件工程的基本原理135

7.1.2 软件工程采用的方法136

7.2 软件生命周期137

7.2.1 软件定义时期137

7.2.2 软件开发时期138

7.2.3 软件维护时期140

7.3 软件过程模型140

7.3.1 瀑布模型140

7.3.2 增量模型141

7.4 技术审查和复审142

7.4.1 进行审查和复审的必要性142

7.4.2 技术审查的标准和方法142

本章小结143

思考题与习题143

第四部分 计算机应用145

第8章 计算机应用软件145

8.1 应用软件概述145

8.2 科学和工程计算类应用软件146

8.3 办公自动化类应用软件147

8.3.1 字处理软件148

8.3.2 演示文稿制作软件150

8.3.3 电子表格软件154

本章小结157

思考题与习题157

第9章 数据库管理系统162

9.1 数据库管理系统概述162

9.1.1 数据库系统概述162

9.1.2 数据库系统的体系结构163

9.1.3 数据库管理系统的功能165

9.2 数据模型166

9.2.1 实体、信息和数据166

9.2.2 实体间的联系168

9.2.3 数据模型的构造和类169

9.3 数据库语言170

9.3.1 数据描述语言171

9.3.2 数据操纵语言171

9.4 SQL语言173

本章小结176

思考题与习题176

第10章 计算机科学与技术若干热点主题179

10.1 人工智能179

10.1.1 人工智能概述179

10.1.2 人工智能的主要研究领域180

10.1.3 人工智能的发展188

10.2 计算机图形学190

10.2.1 计算机图形学的发展历程190

10.2.2 计算机图形学的研究内容191

10.2.3 计算机图形学的应用前沿192

10.3 计算机安全197

10.3.1 计算机安全概述197

10.3.2 计算机安全技术199

10.3.3 计算机网络安全200

10.3.4 防火墙技术201

10.3.5 加密技术202

10.4 无线传感器网络204

10.4.1 无线传感器网络概述204

10.4.2 无线传感器网络系统及其体系结构206

10.4.3 无线传感器网络的应用领域208

10.5 数据仓库与数据挖掘208

10.5.1 数据仓库概述209

10.5.2 数据仓库系统体系结构210

10.5.3 数据仓库建设211

10.5.4 数据仓库关键技术212

10.5.5 数据挖掘概述214

10.5.6 数据挖掘方法215

本章小结216

思考题与习题217

第11章 计算机对社会的影响与作用220

11.1 计算机科学的发展趋势220

11.1.1 计算机的发展趋势220

11.1.2 计算机科学与其他学科的相互促进222

11.2 计算机与社会224

11.2.1 信息社会及其特性224

11.2.2 计算机与组织225

11.2.3 计算机与人226

11.2.4 计算机技术对社会发展的促进作用227

11.2.5 计算机技术对社会的消极影响228

11.2.6 未来展望228

本章小结229

思考题与习题230

第12章 计算机科学与技术专业培养方案231

12.1 计算机科学与技术专业的人才培养需要231

12.1.1 计算机科学与技术专业的人才培养目标231

12.1.2 计算机科学与技术专业的人才培养规格231

12.2 计算机科学与技术专业的课程设置233

12.2.1 培养方案总体框架233

12.2.2 课程体系233

12.2.3 实践环节234

12.3 计算机科学与技术专业的学习方法236

本章小结237

思考题与习题237

附录238

附录A 计算机科学与技术专业课程结构图238

附录B ASCII码239

附录C 计算机学科典型研究领域242

参考文献248