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| 編輯推薦： |
本书为十二五普通高等教育本科*规划教材、高等教育*精品教材。
作为一个计算机科学与技术专业的学生，当他进入大学校门时就有着对这门学科所学内容的无限向往。到底计算机科学技术学科是什么？在未来的学习生涯中有哪些专业知识要学？计算机科学与技术专业的学生将来应该成为怎样的人？他们可以从事哪些工作？所有这些都是读者关心的问题。这些人们十分关心的问题在《计算机导论》里都有比较详细的阐述。?
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| 內容簡介： |
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计算机导论是本书是计算机科学与技术专业学生的*门和所学专业有关的入门教材，介绍了计算机科学技术学科中有关专业知识的入门知识点及和信息技术有关的社会人文等知识，力求使学习者对所学专业有比较广泛深入的了解，树立专业学习的责任感和自豪感。本书的内容对于相近专业的读者了解和学习计算机科学技术也是一本很好的入门教材。此外，本书对于想概要了解计算机科学技术学科内涵的人士也是一本很好的阅读材料。
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| 關於作者： |
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黄国兴，华东师范大学教授、博士生导师。曾先后担任华东师范大学计算机系系主任，信息学院、软件学院党委书记、副院长。曾任中国计算机学会教育专业委员会副主任，上海市计算机学会常务理事、教育专业委员会主任，全国高等师范院校计算机教育研究会副理事长。多次到荷兰TWENTE大学和法国NANTES大学开展合作研究。主持和国防科技大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学和南京大学等高校开展的对ACM 和IEEE Computing Curricula 2001的研究，形成了对中国计算机学科教育颇有影响的《中国计算机科学与技术学科教程2002》研究成果。主要从事软件工程、智能信息系统、数据挖掘、知识库与专家系统等领域的教学和研究工作。
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| 目錄：
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目录
CONTENTS第1章绪论1
1.1计算机的基本概念1
1.1.1什么是计算机1
1.1.2计算机的分类2
1.1.3计算机的特点3
1.1.4计算机的用途3
1.1.5计算机的发展4
1.2计算机科学与技术学科的定义7
1.2.1计算机科学与技术学科7
1.2.2计算机科学与技术学科的根本问题7
1.2.3计算机科学与技术的研究范畴8
1.3计算机科学与技术学科的教育10
1.3.1技术的变化10
1.3.2文化的变化11
1.3.3教育观念的变化11
1.4对计算机科学与技术学科毕业生的基本要求11
1.4.1知识、能力和素质11
1.4.2检验标准12
1.4.3优秀学生12
1.5信息化社会的挑战13
1.5.1信息化社会的特征13
1.5.2Internet与信息化社会14
1.5.3信息化社会对计算机人才的需求16
1.6计算机科学与技术学科知识体系17
1.6.1知识体系的结构17
1.6.2学科知识体系一览17
1.6.3计算机科学与技术学科的课程体系结构28
本章小结29
习题29目录计算机导论（第4版）第2章计算机的基础知识32
2.1计算机的运算基础32
2.1.1数制32
2.1.2数制间的转换34
2.1.3码制38
2.1.4数的定点表示和浮点表示39
2.1.5信息的几种编码41
2.2逻辑代数基础44
2.2.1命题逻辑基础45
2.2.2逻辑代数基础知识48
2.3计算机的基本结构与工作原理49
2.3.1计算机硬件的基本结构49
2.3.2计算机的工作原理52
2.3.3计算机组织与系统结构53
2.4程序设计基础54
2.4.1程序设计语言54
2.4.2结构化程序设计55
2.4.3良好的程序设计风格55
2.5算法基础56
2.5.1解题的步骤56
2.5.2什么是算法57
2.5.3怎样衡量算法的优劣58
2.6数据结构基础59
2.6.1什么是数据结构59
2.6.2几种典型的数据结构60
本章小结62
习题63
第3章计算机硬件系统65
3.1计算机系统65
3.1.1冯诺依曼体系结构65
3.1.2计算机体系结构的发展66
3.1.3计算机体系结构的评价标准66
3.1.4微型计算机的硬件结构67
3.2系统单元68
3.2.1系统主板与时钟频率68
3.2.2电子数据与指令68
3.2.3微处理器69
3.2.4主存储器71
3.3输入输出系统74
3.3.1输入输出原理74
3.3.2扩展槽和适配卡75
3.3.3系统总线76
3.3.4端口与连接电缆77
3.4输入设备78
3.4.1键盘输入78
3.4.2定点输入设备79
3.4.3扫描输入设备80
3.4.4语音输入设备82
3.4.5其他输入设备83
3.5输出设备84
3.5.1显示器84
3.5.2打印机85
3.5.3绘图仪86
3.5.4其他输出设备86
3.6辅助存储设备87
3.6.1硬盘87
3.6.2光盘89
3.6.3闪存和U盘90
3.6.4磁带91
3.7平板电脑92
3.7.1平板电脑的概念 92
3.7.2平板电脑的发展93
3.7.3平板电脑的芯片93
3.7.4ARM微处理器应用94
本章小结95
习题96
第4章计算机系统软件与工具软件98
4.1程序设计语言翻译系统98
4.1.1汇编语言翻译系统99
4.1.2高级程序设计语言翻译系统99
4.1.3高级程序设计语言解释系统100
4.2操作系统100
4.2.1什么是操作系统101
4.2.2操作系统的功能101
4.2.3操作系统的分类102
4.2.4几种常用的操作系统103
4.3工具软件112
4.3.1下载软件112
4.3.2FTP工具软件114
4.3.3图像浏览软件114
4.3.4截图软件114
4.3.5PDF文件阅读软件115
4.3.6词典工具115
4.3.7文件压缩软件116
4.3.8防毒软件116
本章小结116
习题117
第5章计算机应用软件119
5.1文字处理软件119
5.1.1Word 2007概述119
5.1.2文档的基本操作123
5.1.3文档的排版132
5.2电子表格软件144
5.2.1Excel 2007基本知识144
5.2.2工作表的建立146
5.2.3工作表的编辑和格式化155
5.2.4数据的图表化159
5.2.5数据列表163
5.2.6页面设置和打印165
5.3文稿演示软件166
5.3.1文稿演示软件的基本操作167
5.3.2格式化和美化演示文稿170
5.3.3动画、超链接和多媒体技术172
5.3.4放映和打印演示文稿177
本章小结178
习题179
第6章数据库系统及其应用183
6.1数据库系统的基本概念183
6.1.1数据库系统的定义183
6.1.2数据管理技术的发展184
6.1.3数据库系统的体系结构185
6.1.4数据库管理系统186
6.2结构化查询语言SQL概述188
6.2.1SQL的产生与发展188
6.2.2SQL的特点188
6.2.3SQL的功能189
6.3SQL的数据定义操作189
6.3.1基本表的定义、修改与撤销190
6.3.2索引的定义与撤销193
6.4SQL的数据查询操作193
6.4.1查询语句的一般形式194
6.4.2简单查询195
6.4.3多表查询196
6.4.4嵌套查询197
6.5SQL的数据更新操作197
6.5.1插入操作197
6.5.2删除操作198
6.5.3修改操作199
6.6几种新型的数据库系统199
6.6.1分布式数据库199
6.6.2多媒体数据库200
6.6.3并行数据库200
6.6.4演绎数据库200
6.6.5主动数据库201
6.6.6数据仓库201
6.7数据库系统的应用202
6.7.1信息与信息系统202
6.7.2事务处理系统203
6.7.3管理信息系统203
6.7.4决策支持系统204
6.7.5数据挖掘系统205
本章小结206
习题206
第7章多媒体技术及其应用210
7.1多媒体210
7.1.1媒体的定义210
7.1.2多媒体系统的主要特征211
7.1.3多媒体系统的技术研究与应用开发211
7.2超文本与超媒体212
7.2.1多媒体文档212
7.2.2超文本与超媒体的概念213
7.2.3超文本与超媒体示例213
7.2.4超文本系统的体系结构214
7.3多媒体技术215
7.3.1音频技术215
7.3.2图像和图形216
7.3.3视频和动画218
7.3.4多媒体数据压缩技术218
7.4多媒体通信系统技术220
7.4.1多媒体通信系统体系结构220
7.4.2H.323电视会议221
7.4.3H.324可视电话221
7.4.4IP电话222
7.5多媒体创作工具222
7.5.1音乐制作222
7.5.2图形与图像制作223
7.5.3动画制作224
7.5.4视频影像处理224
7.5.5多媒体图文制作224
7.5.6Web创作225
7.5.7文字的艺术修饰与多媒体演示文稿制作226
7.6多媒体编辑语言226
7.6.1HTML与DHTML226
7.6.2JavaScript227
7.6.3ASP227
7.6.4PHP228
7.6.5XML228
7.6.6移动开发229
7.7虚拟现实技术230
7.7.1VRML230
7.7.2虚拟现实技术的应用232
7.7.3VR、AR及MR间的区别232
7.8全息幻影233
7.8.1全息幻影的概念233
7.8.2360度全息幻影成像的特点233
本章小结234
习题234
第8章计算机网络及其应用236
8.1数据通信与连通性236
8.1.1数据通信与连通性的定义236
8.1.2连通方法236
8.1.3用户端连接选项237
8.1.4通信信道238
8.1.5数据传输239
8.2计算机网络体系结构240
8.2.1计算机网络的定义240
8.2.2计算机网络的术语241
8.2.3计算机网络的结构241
8.2.4计算机网络的互联设备243
8.3计算机网络的分类和使用方式244
8.3.1计算机网络的分类244
8.3.2构架计算机网络的策略245
8.4Internet与TCPIP协议246
8.4.1Internet的起源246
8.4.2Internet的应用247
8.4.3Internet的工作方式247
8.4.4Internet中计算机的地址和命名248
8.4.5Internet的连接249
8.5Internet的服务功能249
8.5.1Email249
8.5.2讨论组251
8.5.3FTP文件传输251
8.5.4Telnet远程登录252
8.6Web和浏览器253
8.6.1Web253
8.6.2浏览器253
8.6.3搜索引擎254
8.7局域网的基础构架255
8.7.1以太网256
8.7.2令牌环网258
8.7.3FDDI网258
8.7.4ATM网259
8.7.5无线局域网259
8.8物联网260
8.8.1物联网的基本概念260
8.8.2物联网的组成261
8.8.3物联网的相关技术261
8.8.4物联网的应用模式与在我国的应用现状263
8.9企业内部网和外联网264
8.9.1内部网264
8.9.2外联网265
8.10集群与网格技术265
8.10.1集群系统265
8.10.2网格266
8.10.3云技术266
本章小结266
习题267
第9章软件工程269
9.1软件工程的概念269
9.1.1为什么提出软件工程269
9.1.2什么是软件工程270
9.1.3软件生存周期271
9.2软件开发模型271
9.2.1瀑布模型272
9.2.2渐增模型272
9.2.3演化模型273
9.2.4螺旋模型273
9.2.5喷泉模型274
9.2.6转换模型274
9.2.7智能模型274
9.3软件开发方法275
9.3.1模块化方法275
9.3.2结构化方法275
9.3.3面向数据结构方法276
9.3.4面向对象方法277
9.3.5统一建模语言278
9.3.6软件复用和构件技术280
9.4软件过程和过程改进283
9.4.1软件过程283
9.4.2软件过程工程283
9.4.3软件过程模型284
9.4.4软件过程实施285
9.4.5软件过程改进286
9.4.6软件能力成熟度模型287
本章小结289
习题290
第10章计算机信息安全技术291
10.1计算机信息安全面临的威胁291
10.1.1信息安全的重要性291
10.1.2安全问题的现状291
10.1.3计算机信息安全的定义及威胁信息安全的手段292
10.1.4计算机信息安全的因素293
10.1.5信息安全的策略与网络安全体系结构294
10.2保密技术295
10.2.1保密防护技术与泄密发现技术295
10.2.2计算机系统的保密技术296
10.2.3Internet中使用的密码技术299
10.3防御技术300
10.3.1防火墙的概念301
10.3.2防火墙技术301
10.3.3防火墙的结构303
10.3.4身份鉴别和访问权限控制304
10.4虚拟专用网306
10.4.1什么是VPN306
10.4.2VPN的分类及其用途307
10.5审计与监控技术308
10.5.1审计与监控的准则308
10.5.2审计与监控309
10.6计算机病毒311
10.6.1计算机病毒的定义311
10.6.2计算机病毒的发展311
10.6.3计算机病毒的检测与防治313
10.7无线传感器网络与智能卡的安全314
10.7.1无线传感器网络的安全314
10.7.2智能卡的安全315
本章小结316
习题316
第11章计算机的应用领域318
11.1制造业318
11.1.1计算机辅助设计318
11.1.2计算机辅助制造319
11.1.3计算机集成制造系统320
11.2商业321
11.2.1零售业322
11.2.2电子数据交换322
11.2.3电子商务323
11.3银行与证券业325
11.3.1电子货币325
11.3.2网上银行与移动支付326
11.3.3证券市场信息化327
11.4交通运输业327
11.4.1交通监控系统327
11.4.2坐席预订与售票系统328
11.4.3全球卫星定位系统328
11.4.4地理信息系统330
11.4.5智能交通系统331
11.4.6车载GPS智能导航系统332
11.5办公自动化与电子政务334
11.5.1办公自动化334
11.5.2电子政务334
11.6教育领域335
11.6.1校园网335
11.6.2远程教育336
11.6.3计算机辅助教育337
11.6.4计算机教学管理系统337
11.7医学领域337
11.7.1医学专家系统338
11.7.2远程医疗系统338
11.7.3数字化医疗仪器338
11.7.4病员监护与健康护理339
11.7.5医学研究339
11.8科学研究339
11.8.1科技文献的存储与检索339
11.8.2科学计算340
11.8.3计算机仿真341
11.9艺术与娱乐341
11.9.1音乐与舞蹈341
11.9.2美术与摄影341
11.9.3电影与电视342
11.9.4多媒体娱乐与游戏342
11.10人工智能343
11.10.1人工智能概述343
11.10.2人工智能发展历程343
11.10.3人工智能的应用345
11.10.4人工智能的未来发展347
本章小结347
习题347
第12章职业道德与择业349
12.1信息产业界的道德准则349
12.1.1绿色信息产业349
12.1.2计算机科学与技术专业人员的道德准则351
12.1.3企业道德准则352
12.1.4计算机用户道德352
12.1.5安全与隐私353
12.2信息产业的法律法规355
12.2.1与计算机知识产权有关的法律法规355
12.2.2计算机软件保护356
12.2.3软件资产价值评估358
12.3专业岗位与择业361
12.3.1与计算机科学与技术专业有关的职业种类362
12.3.2与计算机科学与技术专业有关的职位362
12.3.3终生学习363
本章小结364
习题365
参考文献367
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主任： 李晓明副主任： 蒋宗礼卢先和委员： （按姓氏笔画为序）
马华东马殿富王志英王晓东宁洪
刘辰孙茂松李仁发李文新杨波
吴朝晖何炎祥宋方敏张莉金海
周兴社孟祥旭袁晓洁钱乐秋黄国兴
曾明廖明宏秘书： 张瑞庆前言FOREWORD计算机科学技术的发展极大地影响着人类社会的发展，大数据、云计算、物联网、人工智能等各类新技术让人目不暇接，但这些技术都离不开计算机系统。目前，我国有1000多所大学开设有计算机科学与技术及相关专业，作为一名计算机科学与技术专业的学生，当进入大学校门时既有对这门学科所学内容的无限向往，也很想知道计算机科学与技术学科的内涵和外延。学生在未来的学习生涯中需要掌握哪些专业知识？把自己培养成什么样的人？学成后可以从事哪些工作？本书针对这些人们十分关心的问题进行了比较详细的阐述。
本书作为计算机科学与技术专业学生的第一门和所学专业有关的入门课程教材，介绍了计算机科学与技术学科中有关计算机技术、程序设计语言、软件工程等专业课程的入门知识点以及和信息技术相关的社会人文知识，力求使学生对所学专业有比较深入的了解，树立学习本专业的责任感和自豪感。与此同时，使学生对后继课程的学习有一个初步了解，为今后的学习打下基础。为了达到上述目的，本教材在内容和形式上都力求实现以下目标：
●以国际、国内教学研究成果为指导，内容涵盖学科教育中对计算机导论课程所要求的知识点，并且注意反映近期信息技术发展的新成就。
●除了介绍基本专业知识外，对学科的研究范畴及学习方法也进行了介绍，力求在大学学习的开始阶段就培养学生对计算机科学技术的学习和研究兴趣。
●体现以学生为主体的教育思想，强调学生自己的活动和体会，让学生具备主动获取知识特别是从网络上获取知识的能力。
●体现对学生有关人文方面的要求，介绍了社会对IT技术人员的要求，对学生的择业和就业进行初步指导。
●每个章节中都有在计算机科学与技术学科做出重大贡献的图灵奖获得者或有关IT知识的介绍，力图用领域中大师的辉煌成果激励学生，使他们了解学科发展的历史，开拓他们的视野。
本书共分12章，教学中可采用36学时或54学时模式，以下括号中的数字为54学时的建议教学学时，括号前的数字则为36学时的建议教学学时。第1章介绍计算机的基本概念、计算机科学与技术学科的定义、计算机科学与技术学科的教育、对计算机科学与技术学科毕业生的基本要求以及计算机科学与技术学科知识体系等，建议教学学时为23。第2章介绍计算机的基础知识，包括数制与码制、数的定点与浮点表示、信息的编码，逻辑代数基础，计算机的基本结构与工作原理，程序设计基础，以及算法与数据结构的基础知识等，为进一步学习本书的后续各章和后继课程打好基础，建议教学学时为78。第3章以微型计算机为例介绍计算机硬件系统的组成，使读者掌握计算机系统的基本结构和工作原理，建议教学学时为78。第4章介绍计算机系统软件，包括程序设计语言、程序设计语言翻译系统和操作系统等系统软件及几个常用的工具软件，建议教学学时为23。第5章介绍常用应用软件的基本功能和使用方法，包括文字处理软件、电子表格软件和文稿演示软件，建议教学学时为38，学生应在课后增加练习。第6章阐述数据库系统的定义、发展、分类、体系结构以及数据库管理系统和数据库语言等基本概念，并且介绍部分使用方法，建议教学学时为34。第7章主要介绍多媒体技术、多媒体创作工具及其应用，包括多媒体、超媒体、超文本的概念，视频、音频等各种媒体技术及其制作工具，并且描述了多媒体的主要应用、超文本和超链接以及全息幻影成像技术等，建议教学学时为35。第8章介绍计算机通信与网络的基本知识、计算机网络的应用和操作以及物联网的相关技术，并且描述了计算机网络各种应用及其相关工具软件，建议教学学时为57。第9章介绍软件工程中相关的概念和内容，力求使学生了解软件开发的工程化方法，知道软件开发的各种模型以及软件过程工程和过程改进的概念，对软件开发能力成熟度模型有所了解，建议教学学时为23。第10章介绍计算机信息安全和计算机病毒，包括计算机系统和信息所面临的各种攻击手段以及主要的计算机病毒，并且重点讲述各种防御计算机信息受到攻击的技术，建议教学学时为23。第11章从行业的角度，介绍计算机在制造业、商业、银行与证券业、交通运输业、办公自动化与电子政务、教育、医学、科学研究以及艺术与娱乐等领域中的综合应用，其中既包括传统的应用，也包括许多新的应用领域，同时也介绍了将计算机应用于各行各业所使用的主要技术和方法，建议教学学时为01。第12章介绍信息产业界的道德准则以及与计算机科学技术领域密切相关的职业种类和择业原则，包括绿色信息产业、计算机专业人员的道德标准、企业道德标准、用户道德标准、安全与隐私、信息产业的法律法规、计算机软件产权保护、软件价值评估、专业岗位和择业等。力求使学生懂得终生学习的重要性，树立终生学习的理念，建议教学学时为01。
本教材中所给学时是建议学时，由于本教材所涉及的内容繁多，各学校的教师和学生的情况也不一样，在学习本书时各个学校可以适当调整学时，对其中一些章节的内容也可以根据各个学校的实际情况进行裁剪处理。例如，对第5章中的内容可以根据不同的学生提不同的要求。又如，对第11章的内容可以采用自学的方式，对第12章的内容可以采用讨论的方式，等等。
本书由黄国兴教授担任主编，并且编写了第1章、第4章、第5章、第9章和第12章；张瑜教授在原陶树平教授编写的基础上改编了第2章、第6章和第11章；丁岳伟教授编写了第3章、第7章、第8章和第10章。耿红琴教授对本次改编提出了许多建设性的建议，清华大学出版社的领导和张瑞庆编审对本书的编写十分关心，在此一并致谢。
由于计算机科学技术发展迅速，加上作者水平有限，对书中存在的不妥之处恳请批评指正。
前言计算机导论（第4版）作者
2019年7月
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