本书以教育部高等学校教学指导委员会对“大学计算机基础”课程的教学基本要求为前提，以计算思维为导向并将其贯穿全书始终。本书共 7 章，分别是计算文化——计算机与计算思维，计算基础——数据的表示、存储与管理，计算平台——计算机硬件系统，计算平台——计算机软件系统，计算平台——计算机网络，计算方法——算法与程序设计，课程实践——数据处理应用，实际应用以 Windows 10 和 Office 2010 为练习平台，并且在每章都列举了计算机发展过程中遇到的问题和利用计算思维解决问题的办法。本书内容充实新颖、知识点丰富、层次清晰、通俗易懂，可作为高校各专业的信息技术教材，也可作为自学用书。
刘辉，硕士，教授，"大学计算机基础”课程负责人。承担的科研项目及获奖情况：①2009年，"基于现存学生成绩系统的异构数据集成及教师网上成绩填报系统的解决与实施”，本人角色：1/5；②2013年，"教务教学管理系统—学生学籍管理子系统的设计与实现”，本人角色：1/5；③2014－2015年，"集知识与趣味性于一体的软件技术专业核心课程《数据库原理与应用》的教学内容与教学方法研究”，本人角色：1/6；④2014年，"计算机专业复合型人才培养模式研究”， 本人角色：2/5⑤2016年，"基于电子与计算机工程专业校企全方位深度合作的人才质量培养问题研究”，本人角色：3/5；⑥2018年,教育部校企合作协同育人项目，本人角色：1/5；⑦2019年，西安理工大学"课程思政”示范课程《大学计算机基础》， 本人角色：1/5；⑧2019年西安理工大学"课程思政”示范课程《软件工程导论A》，本人角色：2/5。教学成果获奖情况：①2012年指导学生1人参加教育部"全国信息技术应用水平大赛C语言程序设计”大赛，获得省级一等奖；②2017年，"C语言程序设计课程教改研究与建设”，获学校教育教学成果二等奖，本人角色：3/5；③2000年，经济预决策的方法研究与智能化系统设计，河南省科技厅项目，获省科技进步三等奖，本人角色：3/8。教材出版情况：《C语言程序设计》, 科学出版社, 2006；《C/C++程序设计》, 机械工业出版社, 2017；《计算机应用基础项目教程》, 西安电子科技大学出版社, 2015(2020年修改再版)。
第1章 计算文化——计算机与计算思维 1
1.1 计算与可计算性 1
1.1.1 什么是计算 1
1.1.2 什么是可计算性 2
1.1.3 图灵机模型 2
1.2 计算机的诞生与发展 3
1.2.1 世界上的第一台通用电子计算机 4
1.2.2 计算机的发展阶段 4
1.2.3 计算机的发展方向 5
1.2.4 计算机的应用 6
1.3 计算机的新技术 6
1.3.1 高性能计算 6
1.3.2 大数据 7
1.3.3 云计算 9
1.3.4 物联网 10
1.3.5 人机交互新技术 14
1.4 计算思维基础 16
1.4.1 什么是计算思维 16
1.4.2 计算思维的本质特征 17
1.5 计算机发展历程中蕴含的计算思维 19
第2章 计算基础——数据的表示、存储与管理 20
2.1 计算机中的数制 20
2.1.1 数的编码单位 20
2.1.2 计算机中的常用计数制 20
2.1.3 各种数制之间的转换 22
2.2 数值编码与计算 23
2.2.1 二进制数的运算 23
2.2.2 数值在计算机中的表示 25
2.3 字符编码 27
2.3.1 西文字符编码 27
2.3.2 汉字字符编码 28
2.3.3 其他常用字符编码 30
2.4 多媒体信息编码 31
2.4.1 图形和图像编码 31
2.4.2 声音信号编码和视频信号 33
2.4.3 多媒体数据的压缩 34
2.5 数据库技术基础 35
2.5.1 常用术语 35
2.5.2 关系数据库和非关系数据库 37
2.6 数据的表示中蕴含的计算思维 38
第3章 计算平台——计算机硬件系统 40
3.1 计算机系统组成 40
3.2 计算机硬件系统 40
3.2.1 冯诺依曼型计算机 41
3.2.2 计算机硬件系统的组成 42
3.2.3 计算机的指令系统与工作原理 44
3.3 微型计算机硬件组成 45
3.3.1 主板 46
3.3.2 CPU 46
3.3.3 存储系统 47
3.3.4 常用的输入/输出设备 49
3.3.5 微型计算机主要性能指标 50
3.4 计算机硬件组成中蕴含的计算思维 51
第4章 计算平台——计算机软件系统 53
4.1 计算机软件系统组成 53
4.1.1 系统软件 53
4.1.2 应用软件 54
4.2 操作系统概述 55
4.2.1 操作系统的定义 55
4.2.2 操作系统的功能 55
4.2.3 操作系统的分类 56
4.2.4 操作系统的发展 57
4.2.5 常用操作系统简介 58
4.3 Windows 10操作系统 60
4.3.1 Windows 10桌面 60
4.3.2 Windows 10个性化工作环境 61
4.3.3 认识Windows 10的窗口 63
4.3.4 认识Windows 10的文件和文件夹 63
4.4 计算机软件组成中蕴含的计算思维 66
第5章 计算平台——计算机网络 68
5.1 计算机网络概述 68
5.1.1 计算机网络的定义 68
5.1.2 计算机网络的组成 70
5.1.3 计算机网络的分类 71
5.1.4 计算机网络的发展 72
5.1.5 计算机网络的体系结构 74
5.2 局域网 77
5.2.1 以太网技术 77
5.2.2 局域网的组成 81
5.2.3 无线局域网 83
5.3 互联网 84
5.3.1 互联网基础 85
5.3.2 互联网应用 91
5.4 网络安全 93
5.4.1 网络安全概述 93
5.4.2 常见的网络攻击 95
5.4.3 防火墙和入侵检测与防御系统 95
5.5 计算机网络中蕴含的计算思维 97
第6章 计算方法——算法与程序设计 98
6.1 算法基础 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 算法的复杂性分析 109
6.2 算法中的数据结构 111
6.3 程序设计步骤 111
6.3.1 程序 111
6.3.2 程序设计 111
6.3.3 程序设计方法 112
6.4 基于计算机的问题求解 114
6.4.1 基于计算机软件的问题求解方法 114
6.4.2 基于计算机程序的问题求解方法 114
6.4.3 基于系统的工程问题求解方法 115
6.5 算法与程序设计中蕴含的计算思维 115
第7章 课程实践——数据处理应用 117
7.1 文字处理应用 117
7.1.1 创建和编辑文档 118
7.1.2 格式化和排版文档 120
7.1.3 表格和图文混排 123
7.1.4 长文档处理 125
7.2 电子表格应用 127
7.2.1 电子表格基础 128
7.2.2 使用公式与函数 131
7.2.3 数据的管理与图表化 134
7.3 演示文稿应用 137
7.3.1 演示文稿基础 138
7.3.2 演示文稿的基本操作 139
7.3.3 动画和超链接 141
习题 144
参考文献 147
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