《計算機導論——計算思維和套用技術（第2版）》是由易建勛編著，清華大學出版社於2018年出版的21世紀高等學校規劃教材。該教材是高等學校計算機課程入門教材，主要面向理工科專業學生。
該教材分3部分共8章，由計算工具和技術特徵、程式語言和軟體開發、計算思維和人工智慧、算法基礎和數據結構、信息編碼和邏輯運算、硬體結構和作業系統、網路通信和信息安全、套用技術和學科特徵組成。
基本介紹
- 書名：計算機導論——計算思維和套用技術（第2版）
- 作者：易建勛
- 類別：21世紀高等學校規劃教材
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2018年4月1日
- 頁數：388 頁
- 開本：185mm×260mm
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787302486718
- 字數：607千字
- CIP核字號：2017270411
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
修訂情況
為了貫徹落實教育部《關於加強高等學校本科教學工作，提高教學質量的若干意見》精神，配合教育部的“高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作”，編者及出版社等按照要求，實施該教材的編寫與出版工作。
該教材是在第1版的基礎上進行了修訂，改變的主要方面，一是採用Python語言進行案例示範，二是增強了學科領域和技術開發方面的內容，三是描述語言嚴謹。
該教材由易建勛編著，參加編寫工作的還有鄧江沙、唐良榮、廖壽豐、劉珺、周瑋、范豐仙、甘文等老師。
出版工作
2018年4月1日，《計算機導論——計算思維和套用技術（第2版）》由清華大學出版社出版。
責任編輯 | 封面設計 | 責任校對 | 責任印製 |
|---|---|---|---|
閆紅梅、梅欒芳 | 傅瑞學 | 時翠蘭 | 叢懷宇 |
內容簡介
該教材包含3部分，共8章，主要內容如下：
第1部分為計算工具（第1~2章），主要討論計算機技術發展歷程和程式語言結構，這一部分介紹了計算技術的歷史發展階段、計算機的基本類型和技術特徵、計算機新技術的發展方向，以及程式的基本結構、常用程式語言、並行程式設計方法、軟體開發方法等。
第2部分為計算思維（第3~4章），主要介紹計算思維的基本概念和算法思想，從不同角度介紹了數學建模的案例、計算機解題的主要方法、圖靈機與可計算性、人工智慧，以及常用算法等。
第3部分為計算技術（第5~8章），主要討論計算機主要技術和工作原理，介紹信息編碼的基本方法、數理邏輯、計算機硬體基本結構、作業系統主要功能和結構、網路通信基本原理、信息安全防護和加密技術，以及資料庫技術、圖形處理技術、常用套用軟體、計算學科特徵、專業人員職業道德、計算機使用中的衛生保健知識等。
教材目錄
第1部分 計算工具 | 3.3.5篩法求素數 | 6.2.4數據運算 |
第1章 計算工具和技術特徵 | 3.3.6隨機化算法 | 6.2.5指令系統 |
1.1計算機的發展 | 3.4圖靈機與人工智慧 | 6.3計算機硬體系統 |
1.1.1早期的計算工具 | 3.4.1圖靈機的結構與原理 | 6.3.1主機結構 |
1.1.2中世紀的計算機 | 3.4.2不完備性與可計算性 | 6.3.2CPU部件 |
1.1.3現代計算機發展 | 3.4.3停機問題與NP問題 | 6.3.3主機板部件 |
1.1.4微型計算機發展 | 3.4.4圖靈測試與人工智慧 | 6.3.4存儲設備 |
1.2計算機的類型 | 3.4.5人工智慧研究與套用 | 6.3.5積體電路 |
1.2.1類型與特點 | 習題3 | 6.4計算機作業系統 |
1.2.2大型計算機 | 第4章 算法基礎和數據結構 | 6.4.1作業系統類型 |
1.2.3微型計算機 | 4.1算法的特徵 | 6.4.2微機作業系統Windows |
1.2.4嵌入式計算機 | 4.1.1算法的定義 | 6.4.3網路作業系統Linux |
1.3計算機的特徵 | 4.1.2算法的表示 | 6.4.4手機作業系統Android |
1.3.1計算機技術特徵 | 4.1.3算法的評估 | 6.4.5作業系統功能 |
1.3.2軟體特徵與類型 | 4.1.4算法複雜度 | 6.4.6程式執行過程 |
1.3.3計算機人機界面 | 4.2遞歸與疊代 | 6.4.7系統引導過程 |
1.3.4計算機技術指標 | 4.2.1遞歸算法思想 | 習題6 |
1.4計算機新技術 | 4.2.2疊代算法思想 | 第7章 網路通信和信息安全 |
1.4.1物聯網技術發展 | 4.2.3遞歸與疊代的區別 | 7.1網路原理 |
1.4.2雲計算技術發展 | 4.2.4遞歸與疊代的套用 | 7.1.1網路基本類型 |
1.4.3大數據技術發展 | 4.3排序與查找 | 7.1.2網路通信協定 |
1.4.4計算社會學發展 | 4.3.1冒泡排序 | 7.1.3網路體系結構 |
1.4.5志願者計算項目 | 4.3.2插入排序 | 7.1.4網路通信技術 |
習題1 | 4.3.3快速排序 | 7.1.5無線網路技術 |
第2章 程式語言和軟體開發 | 4.3.4二分查找 | 7.2網路服務 |
2.1程式語言特徵 | 4.3.5索引查找 | 7.2.1服務模型 |
2.1.1程式語言的演化 | 4.4數據結構 | 7.2.2網路地址 |
2.1.2程式語言的類型 | 4.4.1基本概念 | 7.2.3域名系統 |
2.1.3入門級程式語言 | 4.4.2線性結構 | 7.2.4網際網路服務 |
2.1.4編程環境與平台 | 4.4.3樹形結構 | 7.2.5HTML語言 |
2.1.5程式解釋與編譯 | 4.4.4圖形結構 | 7.3安全防護 |
2.2程式基本結構 | 4.4.5檔案結構 | 7.3.1安全問題 |
2.2.1C程式結構 | 習題4 | 7.3.2黑客攻擊 |
2.2.2數據類型 | 第3部分 計算技術 | 7.3.3安全體系 |
2.2.3關鍵字 | 第5章 信息編碼和邏輯運算 | 7.3.4隔離技術 |
2.2.4表達式 | 5.1數值信息編碼 | 7.3.5防火牆技術 |
2.2.5控制結構 | 5.1.1二進制編碼特徵 | 7.4信息加密 |
2.3程式語言介紹 | 5.1.2不同數制的轉換 | 7.4.1加密原理 |
2.3.1面向對象程式語言Java | 5.1.3二進制整數編碼 | 7.4.2RSA加密 |
2.3.2動態程式設計語言Python | 5.1.4二進制小數編碼 | 7.4.3密碼破解 |
2.3.3數據統計程式語言R | 5.1.5二進制補碼運算 | 7.4.4數字認證 |
2.3.4邏輯推理程式語言Prolog | 5.2非數值信息編碼 | 7.4.5安全計算 |
2.3.5並行編程接口規範MPI | 5.2.1英文字元編碼 | 習題7 |
2.4軟體開發方法 | 5.2.2中文字元編碼 | 第8章 套用技術和學科特徵 |
2.4.1程式語言評估 | 5.2.3國際字元編碼 | 8.1資料庫技術套用 |
2.4.2軟體工程特徵 | 5.2.4聲音的數位化 | 8.1.1資料庫的組成 |
2.4.3程式設計原則 | 5.2.5圖像的數位化 | 8.1.2資料庫的操作 |
2.4.4軟體測試方法 | 5.3壓縮與糾錯編碼 | 8.1.3SQL語言特徵 |
2.4.5軟體開發模型 | 5.3.1信息量的度量 | 8.1.4NoSQL資料庫 |
習題2 | 5.3.2無損壓縮編碼 | 8.1.5嵌入式資料庫SQLite |
第2部分 計算思維 | 5.3.3有損壓縮技術 | 8.2圖形處理技術 |
第3章 計算思維和人工智慧 | 5.3.4信號糾錯編碼 | 8.2.1三維圖形技術 |
3.1計算思維 | 5.4邏輯運算與套用 | 8.2.2動畫工作原理 |
3.1.1計算思維的特徵 | 5.4.1基本邏輯運算 | 8.2.3數字圖像處理 |
3.1.2數學思維的概念 | 5.4.2命題邏輯演算 | 8.2.4信息的可視化 |
3.1.3工程思維的概念 | 5.4.3謂詞邏輯演算 | 8.3常用套用軟體 |
3.1.4計算機解題方法 | 5.4.4邏輯運算套用 | 8.3.1常用辦公軟體Office |
3.1.5數學模型的構建 | 習題5 | 8.3.2圖像處理軟體Photoshop |
3.2建模案例 | 第6章 硬體結構和作業系統 | 8.3.3網站設計軟體Dreamweaver |
3.2.1囚徒困境：博弈策略建模 | 6.1計算機系統結構 | 8.3.4系統仿真軟體MATLAB |
3.2.2機器翻譯：統計語言建模 | 6.1.1馮·諾依曼結構 | 8.4學科特徵和職業規範 |
3.2.3平均收入：安全計算建模 | 6.1.2計算機集群結構 | 8.4.1學科基本特徵 |
3.2.4網頁搜尋：布爾檢索建模 | 6.1.3集群分散式計算Hadoop | 8.4.2學科經典問題 |
3.2.5生命遊戲：細胞自動機建模 | 6.1.4格線分散式計算BOINC | 8.4.3智慧財產權保護 |
3.3解題方法 | 6.1.5新型計算機研究 | 8.4.4職業道德規範 |
3.3.1枚舉法 | 6.2計算機工作原理 | 8.4.5職業衛生健康 |
3.3.2分治法 | 6.2.1層次模型 | 習題8 |
3.3.3貪心法 | 6.2.2數據存儲 | 參考文獻 |
3.3.4動態規劃 | 6.2.3數據傳輸 | 附錄A常用數學符號和英文縮寫讀音 |
（註：目錄排版順序為從左列至右列）
教學資源
《計算機導論——計算思維和套用技術（第2版）》提供了課程教學資源、PPT教學課件、實驗資料、課後習題參考答案、樣書章節內容下載、網路資源等。
教材特色
（1）該教材從商業領域、社會科學領域、日常生活中選取不同的案例來討論計算的普遍性。
（2）強調計算思維。計算思維是一種解決問題的方法和思路，該教材利用計算思維的方法討論和分析問題，而不是數學模型的理論推導和技術實現細節。該教材通過圖表和案例講解計算機科學的基礎知識。利用計算思維分析問題的主線在程式設計、信息編碼、體系結構、作業系統、網路通信、信息安全等內容中體現。
（3）廣度的知識框架。該教材提供了對計算機科學領域的技術剖析，介紹了在社會各領域利用計算思維解決問題的不同案例。
（4）內容編排。編者在該教材編寫中，大致遵循每章討論1~2個專業領域、2~4個技術主題。在內容編排中，該教材對一些理論性問題用圖、表、案例的形式加以說明。
作者簡介
易建勛，長沙理工大學計算機與通訊工程學院副教授。
