本书为“大学计算机”国家MOOC课程专用教材，也是国家精品资源共享课程专用教材。全书以“计算思维能力”培养为出发点，围绕计算、构造、设计三大主题进行内容组织，将核心聚焦到计算模型与信息编码、系统构造与抽象、算法分析与设计三大模块，强调自底向上的构造思维能力、逻辑分析能力与编程实现能力。 全书共7章，主要内容包括计算模型与基本计算理论、信息表示与编码、软硬件系统构造及基本原理、计算机网络应用及网络安全技术、C语言程序设计基础、算法分析与设计等。本书主体内容配有教学微视频及动画演示案例、在线作业练习等辅助教学的网络数字资源。 本书可作为普通高等学校理工科各类专业学生学习“大学计算机基础”课程的教材，适用学时为48～64学时。书中带有的章节为选讲内容，可根据情况课内讲授或作为翻转课堂教学使用。

吴宁 教授，硕士生导师，1982年毕业于西安交通大学工业企业自动化专业。主持或参与多项国家及省部级科研和教改项目，曾获国家教学成果一等奖、省教学成果特等奖、省教育厅科技进步二等奖、西安市科技进步二等奖及西安交通大学教学成果奖等。主要编写出版的著作有：大学计算机基础，计算机硬件技术基础，微型计算机原理与接口技术，等。�

前言 大学计算机——计算、构造与设计1991年，美国施乐公司PARC研究中心首席科学家Mark Weiser在Scientific American上发表了题为Computer for the 21th Century的文章，提出了“无处不在的计算（Ubiquitous Computing）”的理念，并由此开创了计算领域的第三次浪潮。无处不在的计算设备，无处不在的网络和通信，彻底改变了人类数千年的生活习惯。人们希望通过无处不在的计算，能随时随地获得自己希望的服务，且不用关心这些服务是怎样得到的。由于提供这些服务或计算的重要载体是计算机，因此，计算机成为人类生活中不可或缺的一部分。现代信息社会中的每一个人，无论从事何种工作，无论在学习什么专业，都需要学习使用计算机；而作为专业技术人员，更需要建立和掌握利用计算机求解各种专业问题的思路和方法，或者说，应具备计算思维的能力。 鉴于此，我们编写了这本以计算思维能力培养为出发点，围绕计算、构造和设计三大主题的“大学计算机”教材。本书与现有多数同类教材不同的是，除了不再追求“广而浅”的认知导向型模式，而转为具有针对性的“窄而深”的描述之外，首次从命题逻辑出发，讲述系统如何从基本逻辑门这样的“原子细胞”经过逐层封装与抽象，最终构成系统整体的思维过程。不仅帮助读者从构造的角度理解“抽象”、“封装”这样一些软件理论中常见的概念，也在一定程度上培养这种自底向上的构造思维模式，这也是高等学校毕业生应具有的基本素质。 本书共7章。第1章首先带领读者走进计算机，了解计算机的组成和整体结构；然后从计算模型入手，讲述计算与可计算性基本理论、计算工具的发...