大學計算機概論(2019年清華大學出版社出版圖書)

成書過程

《大學計算機概論》是根據“大學計算機”課程改革的要求，將“計算機套用”“計算機文化”“計算機技術”“計算思維”等課程融合，由從事計算機基礎教學的教師編寫而成。

作者根據教材內容之間的關聯性，將計算機安全的內容分散到計算機系統、作業系統、網路技術等相關章節中。

《大學計算機概論》於2019年9月1日由清華大學出版社出版。

內容簡介

全書共分為7章，第1章為計算機概述，內容包括：計算機的產生與發展、計算機的分類、計算機的套用、計算機中信息的表示方式等；第2章為計算機系統，內容包括：計算機系統結構、計算機工作原理、微型計算機硬體系統、計算機軟體系統；第3章為作業系統，內容包括：作業系統概述、作業系統的體系結構、作業系統的安全性等；第4章為資料庫技術與數據處理，內容包括：資料庫系統概述、數據模型、關係運算、用Excel處理數據等；第5章為網路技術基礎，內容包括：計算機網路概述、計算機網路體系結構、網路互聯設備等；第6章為軟體技術基礎，內容包括：軟體工程基礎、程式設計基礎、算法與數據結構；第7章為計算思維。在教材每章末設有練習題。

教材目錄

第1章計算機概述1

1.1計算機的產生與發展1

1.1.1計算機的產生1

1.1.2計算機的發展過程5

1.2計算機的分類9

1.3計算機的套用10

1.3.1計算機的突出特點10

1.3.2計算機的套用領域11

1.4未來計算機的發展13

1.4.1計算機技術的發展趨勢13

1.4.2未來的新型計算機系統14

1.5信息化社會與信息安全16

1.5.1信息與信息技術16

1.5.2信息化社會17

1.5.3信息安全22

1.6計算機中信息的表示方式24

1.6.1數制的概念24

1.6.2數制間的轉換26

1.6.3數值信息的表示29

1.6.4文本信息的表示31

1.7多媒體信息的表示與處理34

1.7.1數字圖像35

1.7.2數字音頻38

1.7.3數字視頻40

1.7.4數據壓縮技術42

思考與練習43

第2章計算機系統44

2.1計算機系統結構44

2.1.1計算機系統組成44

2.1.2馮·諾依曼計算機44

2.1.3硬體系統核心部件46

2.2計算機工作原理48

2.2.1指令與指令系統48

2.2.2計算機基本工作原理49

2.3微型計算機硬體系統51

2.3.1微型計算機硬體系統組成51

2.3.2微型計算機系統結構62

2.3.3微型計算機的性能指標63

2.4計算機軟體系統65

2.4.1系統軟體65

2.4.2套用軟體67

2.4.3計算機用戶、硬體系統與軟體系統的關係68

思考與練習68

第3章作業系統70

3.1作業系統概述70

3.1.1作業系統的概念70

3.1.2作業系統的歷史71

3.2作業系統的體系結構74

3.2.1軟體概述74

3.2.2作業系統組件75

3.2.3作業系統功能75

3.2.4系統啟動78

3.3作業系統的安全性79

3.3.1作業系統對外部攻擊的防範80

3.3.2作業系統對內部攻擊的防範80

3.3.3作業系統的存儲安全81

3.3.4Windows作業系統安全83

3.4典型作業系統介紹85

3.4.1Windows作業系統85

3.4.2UNIX作業系統87

3.4.3Linux作業系統88

3.4.4手持設備作業系統88

3.5中文作業系統Windows789

3.5.1Windows7作業系統特點89

3.5.2Windows7作業系統的檔案管理91

3.5.3Windows7作業系統的程式管理93

3.5.4Windows7作業系統磁碟管理93

3.5.5Windows7作業系統的控制臺94

3.5.6信息交換與共享96

思考與練習96

第4章資料庫技術與數據處理97

4.1資料庫系統概述97

4.1.1資料庫技術的發展97

4.1.2資料庫系統的基本概念99

4.1.3資料庫系統的內部結構101

4.2數據模型102

4.2.1ER模型103

4.2.2常用的數據模型105

4.3關係運算108

4.3.1傳統的集合運算108

4.3.2專門的關係運算108

4.4資料庫設計109

4.5常見的資料庫管理系統111

4.6數據處理111

4.6.1數據處理概述112

4.6.2常用的數據處理套用112

4.7用Excel處理數據113

4.7.1Excel2010視窗114

4.7.2建立和編輯文檔115

4.7.3輸入數據116

4.7.4編輯和格式化工作表120

4.7.5圖表操作125

4.7.6資料庫操作127

4.7.7數據保護131

思考與練習133

第5章網路技術基礎134

5.1計算機網路概述134

5.1.1計算機網路的定義134

5.1.2計算機網路的發展135

5.1.3計算機網路系統的組成138

5.1.4計算機網路的分類140

5.2計算機網路體系結構143

5.2.1網路體系結構概述143

5.2.2OSI/RM網路體系結構144

5.2.3TCP/IP網路體系結構145

5.3網路互聯設備147

5.3.1物理層網路設備148

5.3.2數據鏈路層網路設備149

5.3.3網路層網路設備150

5.3.4傳輸介質151

5.3.5其他網路設備154

5.4區域網路技術155

5.4.1區域網路概述155

5.4.2區域網路體系結構156

5.4.3乙太網157

5.4.4網路作業系統159

5.5網際網路基礎162

5.5.1網際網路接入方式162

5.5.2網際網路關鍵技術165

5.6Internet服務與套用168

5.6.1全球資訊網服務168

5.6.2電子郵件服務169

5.6.3檔案傳輸服務170

5.6.4遠程登錄服務172

5.6.5雲計算服務172

5.6.6網路信息搜尋174

5.6.7物聯網177

5.7網路安全180

5.7.1網路訪問控制、加密和驗證技術180

5.7.2防火牆技術184

思考與練習186

第6章軟體技術基礎187

6.1軟體工程基礎187

6.1.1軟體工程概述187

6.1.2結構化開發方法190

6.1.3面向對象開發方法195

6.1.4軟體測試與維護196

6.1.5軟體開發過程模型198

6.2程式設計基礎199

6.2.1程式和程式設計語言199

6.2.2程式設計步驟與風格202

6.2.3結構化程式設計203

6.2.4面向對象程式設計205

6.3算法與數據結構207

6.3.1算法207

6.3.2數據結構的基本概念209

6.3.3線性表211

6.3.4棧和佇列213

6.3.5樹與二叉樹214

6.3.6查找與排序217

思考與練習219

第7章計算思維初步220

7.1科學與科學思維220

7.1.1科學與計算科學220

7.1.2思維與科學思維222

7.2計算思維的概念224

7.2.1計算思維的定義224

7.2.2計算思維的特徵225

7.2.3計算思維的本質226

7.3計算思維與問題求解227

思考與練習228

參考文獻229

教學資源

課程資源

《大學計算機概論》提供配套的教學課件和文字圖片素材等計算機輔助教學資源。

教材特色

該教材融合了作者計算機基礎教學和計算思維理論研究的成果，將計算機基礎知識、計算思維理論、行業熱點、實際套用需求結合。該教材配有設計的實驗教程，可作為課程教學的實驗環節使用，以培養學生利用計算機解決實際問題的能力。

該教材內容跟蹤計算機技術發展的趨勢，反映計算機套用領域的新技術，內容定位是高於套用基礎、拓展計算機文化、啟發計算思維，以理論為主體，以實踐為重點，以調整學生的知識結構和提高學生的能力素質為目的，體現當前計算機基礎教育的新目標和新要求，服務於本科教學。

作者簡介

李丕賢，副教授，從事計算機基礎教學工作。

董雱，大連大學信息工程學院計算機基礎教師。