本书针对计算机和其他IT专业学生的发展需求,结合一系列计算机学科的丰富知识和实验,把计算机学科的概念、理论和技术知识融入在实践当中,使学生保持浓厚的学习热情,加深对专业知识的认识、理解和掌握。本书内容包含了计算机学科的各个方面,涉及计算机学科体系,计算机与数据,计算机硬件与体系结构,计算机网络与因特网,计算机软件与信息标准化,文字处理、电子表格和演示文稿,数据组织与数据存储,多媒体与数字艺术,算法、程序设计与数据结构,数据库、数据仓库与数据挖掘,软件工程与软件测试,信息**与风险责任,职业、职业素质与法律等。本书还以实验和引导学生自主学习的方式,安排了对Word、Excel、PowerPoint、Access、Visio和Project等常用软件的学习,理论联系实际,教学与实验内容丰富、生动。
本书是全新设计编写的学科综述性导引课程教材,可作为高等院校IT专业“计算机导论”课程的主教材。

前言
读者指南
第1章 计算作为一门学科
1.1 计算学科的历史背景
1.1.1 《计算作为一门学科》报告
1.1.2 CC1991的主要成果
1.1.3 CC2001的主要成果
1.2 CC2004与本科教育知识体系
1.2.1 计算学科领域的分化
1.2.2 计算机科学学科的知识领域
1.2.3 计算机工程学科的知识领域
1.2.4 软件工程学科的知识体系和领域
1.2.5 信息系统学科的知识领域
1.2.6 信息技术学科的知识领域
1.3 计算的本质与计算学科的定义
1.3.1 机械计算机器
1.3.2 计算机硬件的历史
1.3.3 图灵对计算本质的揭示
1.3.4 现代计算机的产生及计算学科的定义
1.3.5 计算学科的根本问题
1.4 计算学科各主领域的主要内容
1.4.1 离散结构
1.4.2 程序设计基础
1.4.3 算法与复杂性
1.4.4 体系结构
1.4.5 操作系统
1.4.6 网络计算
1.4.7 程序设计语言
1.4.8 人机交互
1.4.9 图形学和可视化计算
1.4.10 智能系统
1.4.11 信息管理
1.4.12 软件工程
1.4.13 社会和职业
1.4.14 科学计算
1.5 抽象、理论和设计三个学科形态
1.5.1 抽象形态
1.5.2 理论形态
1.5.3 设计形态
1.5.4 三个学科形态的内在联系
1.6 计算学科的教育问题
1.6.1 “工科”还是“理科”
1.6.2 理论与实践相结合
1.6.3 能力培养
1.6.4 创新意识培养
1.7 阅读与思考:人工智能之父———图灵
1.8 主要术语
1.9 练习与实验
第2章 计算机与数据
2.1 冯?诺依曼的定义
2.2 计算机系统基础
2.2.1 软件
2.2.2 计算机分类
2.2.3 微型计算机的兼容性
2.2.4 外围设备
2.2.5 计算机网络
2.2.6 因特网
2.3 用户界面
2.3.1 提示
2.3.2 命令
2.3.3 菜单和对话框
2.3.4 图形对象
2.3.5 指示设备
2.3.6 键盘
2.3.7 监视器
2.3.8 联机帮助
2.4 数据和数的表示
2.4.1 存储和组织数据
2.4.2 计算机内部的数据
2.4.3 表示数据
2.4.4 十六进制与八进制
2.4.5 十进制和二进制
2.4.6 进制的转换
2.4.7 整数表示法
2.4.8 浮点表示法
2.5 阅读与思考:现代计算机之父———冯?诺依曼
2.6 主要术语
2.7 练习与实验
第3章 计算机硬件与体系结构
3.1 数字电路
3.1.1 系统内部
3.1.2 集成电路
3.1.3 主板
3.1.4 数据传输
3.2 内存
3.2.1 随机访问存储器
3.2.2 虚拟内存
3.2.3 只读存储器
3.2.4 CMOS存储器
3.2.5 地址空间
3.3 **处理器
3.3.1 CPU体系结构
3.3.2 指令与指令周期
3.3.3 CPU的性能因素
3.3.4 流水线和并行处理
3.3.5 双核处理器
3.4 输入输出
3.4.1 扩展槽和扩展卡
3.4.2 扩展端口和电缆
3.5 移动计算技术
3.6 阅读与思考:摩尔定律
3.7 主要术语
3.8 练习与实验
第4章 计算机网络与因特网
4.1 计算机网络的基本概念
4.1.1 网络的历史
4.1.2 网络分类
4.2 网络的组成与结构
4.2.1 计算机网络的基本组成
4.2.2 资源子网和通信子网
4.2.3 网络拓扑结构
4.2.4 网络传输介质
4.3 网络互联与通信协议
4.3.1 网络互联
4.3.2 网络互联设备
4.3.3 网络协议
4.3.4 IP地址、子网掩码与域名
4.3.5 统一资源定位符
4.3.6 IP v6协议
4.4 网络软件
4.4.1 网络操作系统
4.4.2 网络应用程序
4.4.3 网络软件许可证
4.4.4 工作流软件和群件
4.5 多功能的Web浏览器
4.5.1 万维网
4.5.2 W eb门户网站
4.5.3 因特网多媒体
4.5.4 文件传输
4.5.5 因特网交互活动
4.6 Web创作和站点管理
4.6.1 网页制作
4.6.2 HTML及其制作工具
4.6.3 网页设计提示
4.6.4 发布网页
4.7 阅读与思考:一个网络管理员的心里话
4.8 主要术语
4.9 练习与实验
第5章 计算机软件与信息标准化
5.1 计算机软件的历史
5.2 计算机软件基础
5.2.1 计算机程序
5.2.2 计算机软件
5.2.3 享有版权的软件
5.2.4 许可软件
5.2.5 共享软件
5.2.6 公共域软件
5.3 系统软件和应用软件
5.3.1 设备驱动程序
5.3.2 计算机编程语言
5.3.3 应用软件
5.4 操作系统
5.4.1 操作系统的职能
5.4.2 桌面和服务器操作系统
5.4.3 操作系统的演化
5.4.4 操作系统的组成
5.5 信息标准化
5.5.1 标准化的内容
5.5.2 信息标准化的意义
5.5.3 信息标准的层次
5.6 阅读与思考:数字地球———21世纪认识地球的方式
5.7 主要术语
5.8 练习与实验
第6章 文字处理、电子表格和演示文稿
6.1 文字处理
6.1.1 打字和键盘输入
6.1.2 写作过程
6.1.3 改进写作质量
6.1.4 格式化文档
6.1.5 纸版印刷和电子出版
6.1.6 文档自动生成
6.2 电子表格
6.2.1 创建简单的工作表
6.2.2 公式计算与模板
6.2.3 测试和修改工作表
6.2.4 电子表格的“智能”
6.2.5 设计建议与假设分析
6.3 演示文稿
6.3.1 建立演示文稿
6.3.2 设计外观统一的演示文稿
6.3.3 插入并处理对象
6.3.4 演示文稿放映
6.3.5 打印演示文稿
6.4 阅读与思考:狂热的革新者———Word之父西蒙尼
6.5 主要术语
6.6 练习与实验
第7章 数据组织与数据存储
7.1 数据、信息和文件
7.1.1 基本概念
7.1.2 文件命名规范
7.1.3 通配符
7.1.4 可执行文件
7.1.5 数据文件
7.1.6 配置文件、程序模块和其他文件
7.2 资源管理器
7.2.1 设备驱动器号
7.2.2 目录和文件夹
7.2.3 存储模型
7.2.4 资源管理器操作
7.3 存储文件数据
7.3.1 存储的概念
7.3.2 磁技术和光技术
7.3.3 磁道、扇区和簇
7.3.4 闪存技术
7.3.5 文件分配表
7.4 存储设备
7.4.1 存储设备的评价标准
7.4.2 U盘存储
7.4.3 硬盘存储
7.5 阅读与思考:数字化生存与
人性化思考
7.6 主要术语
7.7 练习与实验
第8章 多媒体与数字艺术
8.1 多媒体技术
8.1.1 多媒体的定义
8.1.2 多媒体设备
8.1.3 数字扫描
8.1.4 数字摄影
8.1.5 数字动画和视频
8.2 数据压缩技术
8.3 虚拟现实技术
8.4 动漫设计技术
8.5 技术对艺术的影响
8.5.1 摄影技术的诞生
8.5.2 电子媒体的诞生
8.5.3 电子计算机的诞生
8.6 数字艺术设计
8.7 阅读与思考:鼠标之父、人机交互大师恩格尔巴特
8.8 主要术语
8.9 练习与实验
第9章 算法、程序设计与数据结构
9.1 算法
9.1.1 问题描述
9.1.2 算法的概念
9.1.3 三种结构
9.1.4 算法的框图表示
9.1.5 算法的定义
9.2 编写计算机程序
9.2.1 程序顺序
9.2.2 顺序结构
9.2.3 选择结构
9.2.4 重复结构
9.3 测试和文档
9.3.1 测试程序
9.3.2 程序文档
9.4 编程语言的特点
9.4.1 过程性语言
9.4.2 说明性语言
9.4.3 脚本语言
9.4.4 低级语言
9.4.5 **语言
9.4.6 编译程序和解释程序
9.4.7 面向对象语言
9.4.8 事件驱动语言
9.4.9 构件 (组件)
9.5 选择编程语言
9.6 数据结构
9.6.1 数组
9.6.2 记录
9.6.3 链表
9.7 阅读与思考:19世纪的传奇合作———巴贝奇与阿达
9.8 主要术语
9.9 练习与实验
第10章 数据库、数据仓库与数据挖掘
10.1 数据库基础
10.1.1 数据库的基本结构
10.1.2 数据库的特点
10.1.3 数据模型
10.1.4 数据库的发展
10.2 数据库管理系统
10.2.1 数据库管理系统功能
10.2.2 面向对象数据库
10.2.3 基于W eb的数据库工具
10.2.4 主流的数据库管理系统
10.3 数据库检索
10.3.1 结构化和非结构化数据库
10.3.2 信息检索
10.3.3 菜单和超文本索引
10.3.4 关键字搜索
10.3.5 实例查询
10.4 数据仓库
10.4.1 数据仓库的特点
10.4.2 数据仓库的组成
10.4.3 数据仓库的意义
10.4.4 数据仓库与数据库
10.5 数据挖掘
10.6 阅读与思考:9?11事件中的摩根斯坦利证券公司
10.7 主要术语
10.8 练习与实验
第11章 软件工程与软件测试
11.1 软件生存周期及其模型
11.1.1 软件生存周期过程
11.1.2 软件生存周期模型
11.1.3 瀑布模型
11.1.4 渐增模型
11.2 软件工程定义
11.3 软件开发过程
11.3.1 分析阶段
11.3.2 设计阶段
11.3.3 实现阶段
11.3.4 测试阶段
11.4 模块化
11.4.1 工具
11.4.2 耦合
11.4.3 内聚
11.5 软件质量
11.5.1 质量定义
11.5.2 质量因素
11.6 软件文档
11.6.1 用户文档
11.6.2 系统文档
11.7 软件测试
11.7.1 测试应用程序
11.7.2 软件测试自动化
11.8 面向对象方法和UML
11.8.1 面向对象的基本认识
11.8.2 统一建模语言
11.9 信息系统建设
11.9.1 办公自动化
11.9.2 事务处理
11.9.3 管理信息系统
11.9.4 决策支持系统
11.9.5 专家系统
11.10 软件开发绘图工具Visio
11.11 阅读与思考:《人月神话》作
者布鲁克斯
11.12 主要术语
11.13 练习与实验
第12章 信息**与风险责任
12.1 基于计算机系统的风险
12.1.1 操作错误
12.1.2 掉电、电源尖峰、电源混涌
12.1.3 硬件失效
12.2 计算机病毒
12.2.1 计算机病毒的产生
12.2.2 恶意程序
12.2.3 反病毒技术
12.3 风险管理
12.3.1 建立政策和规程
12.3.2 限制在线访问
12.3.3 用户权限
12.3.4 数据加密
12.3.5 因特网**
12.3.6 提供冗余
12.4 数据备份
12.5 阅读与思考:计算机行业的特点
12.6 主要术语
12.7 练习与实验
第13章 职业、职业素质与法律
13.1 IEEE/ACM计算学科教学计划的相关要求
13.2 计算的社会背景
13.2.1 网络的社会内涵
13.2.2 知识产权保护
13.2.3 隐私保护
13.2.4 职业和道德责任
13.3 计算机犯罪与立法
13.4 计算机职业
13.4.1 工作的分类
13.4.2 计算机专业
13.4.3 准备从事计算机行业工作
13.4.4 寻找工作的技巧
13.5 阅读与思考:计算机职业人员的职业道德与原则
13.6 主要术语
13.7 练习与实验
第14章 实验总结与综合实践
14.1 计算机导论实验总结
14.1.1 实验的基本内容
14.1.2 实验的基本评价
14.1.3 课程学习能力测评
14.1.4 课程实验总结
14.1.5 实验总结评价 (教师)
14.2 计算机导论综合实践
14.2.1 实践任务
14.2.2 报告内容
14.2.3 实践报告总结
14.2.4 实践报告评价 (教师)
主要参考文献

第1章 计算作为一门学科
在学科综述性导引课程的构建问题上,人们容易将“计算机文化”与“计算机导论”混为一谈。其实,这是两门性质不同的课程。
“计算机文化”(或“大学计算机基础”等)要解决的是人们对计算机功能的工具性认识,其目的在于培养学生操作计算机的初步能力,所以常着眼于应用操作的具体细节;而“计算机导论”除了培养学生操作计算机能力之外,关键是要解决计算机及其他IT(信息技术)专业的学生对本专业和对计算本质的认识问题。IT专业的学生不能局限于仅仅把“计算”看成一种工具,而更应该理解和掌握计算学科的基本原理、根本问题,以及解决问题的新的思维模式。
1.1 计算学科的历史背景
以计算机为基础的信息技术已经扩展到社会各个领域,人类对信息的依赖迅速增长,计算机技术和基于计算机的应用技术已经成为信息社会的重要基础设施,计算机教育和培训也成为我国高等教育中一个重要的环节。近年来,行业界和教育界都十分关注“计算(Computing)”这个词的含义,并明显意识到计算所覆盖的领域正处在不断地、迅速地扩展中。
计算学科源于欧美,诞生于20世纪40年代初。计算学科的理论基础在**台现代电子计算机出现以前就已经建立起来了,20世纪40年代电子数字计算机诞生后,促进了计算机设计、程序设计以及计算机理论等领域的发展。
英国的一台名叫“巨人”(Colossus)的计算机早在1943年就投人了运行,用于译解德国的密码,但由于英国政府在1970年之前一直对它保密,人们并不了解。因此,一般认为,美国宾夕法尼亚大学于1946年2月14日研制成功的ENIAC(Electronic Numdrical Integrator and calculator,电子数字积分器和计算器)是世界上**台多功能电子数字计算机,如图1-1所示。
……

本书是关于介绍“计算机导论”的教学用书,书中内容包含了计算机学科的各个方面,涉及计算机学科体系,计算机与数据,计算机硬件与体系结构,计算机网络与因特网,计算机软件与信息标准化,文字处理、电子表格和演示文稿等。本书可作为高等院校IT专业“计算机导论”课程的主教材。

周苏:浙江大学城市学院计算机与计算科学学院教授,清华大学《计算机教育》杂志“周苏专栏”作者。1982年7月大学毕业;1986年7月起在杭州大学、浙江大学任教,1999年7月调入浙江大学城市学院任教至今。2005/2006学年清华大学访问学者,曾担任某独立学院教学副院长,并在多所院校兼课,教学经验丰富。
周苏热爱教育事业,坚持“因材施教”、“有教无类”的教育教学原则,积极钻研教学内容,不断改进教育教学方法,寓教于乐,寓思想教育于课堂教学环节,深受同学欢迎。
1991年获浙江省首届高校**青年教师称号,2000/2001学年获浙江大学先进工作者称号,获历年浙江大学城市学院课程教学质量一、二等奖,2004年获城市学院教师教学基本功比赛理科组一等奖,城市学院建院五周年校庆**教学奖等。
周苏教授的主要教学和研究方向为软件工程、操作系统和多媒体技术等,仅从2002年起至今已经出版各课程教材、实验教材近20本。自1999年参加独立学院工作以来,潜心体验大众化教育背景下的教学活动并探索其规律,认真踏实地进行教改研究,在教材研究与建设,教学方法改革与创新等方面积累了丰富的经验,成绩显著,在独立学院和应用型院校计算机学科的教学方法上走出了具有开创性的步伐,得到全国同行的广泛认同。
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