目录

第1章计算机发展简史

1.1电子计算机的诞生

1.1.1早期的计算工具

1.1.2机械计算机

1.1.3机电计算机

1.1.4电子计算机

1.2电子计算机的发展

1.2.1第一代计算机

1.2.2第二代计算机

1.2.3第三代计算机

1.2.4第四代计算机

1.2.5第五代计算机

1.2.6量子计算机

1.2.7计算机的发展趋势

1.3计算机的分类

1.3.1超级计算机

1.3.2大型计算机

1.3.3微型计算机

1.3.4工作站

1.3.5服务器

1.3.6嵌入式计算机

1.4计算机的特点

1.5计算机的应用领域

1.6中国计算机发展简史

1.7小结

拓展阅读： IBM公司与计算机

习题1

思考题1

第2章计算机专业知识体系

2.1计算机专业学生应具备的能力和素质

2.1.1专业认证对学生能力和素质的要求

2.1.2教学质量标准对学生能力和素质的要求

2.2计算机专业知识体系

2.2.1计算机科学与技术专业知识体系

2.2.2软件工程专业知识体系

2.2.3网络工程专业知识体系

2.2.4信息安全专业知识体系

2.2.5物联网工程专业知识体系

2.2.6主要课程内容介绍

2.3计算机专业实践教学体系

2.4小结

拓展阅读： 王选与激光照排

习题2

思考题2

第3章计算机中的数据表示

3.1计算机中的进制

3.1.1进位记数制

3.1.2不同进制数据的区分

3.2不同进制数据的相互转换

3.2.1二进制数与十进制数的相互转换

3.2.2二进制数与十六进制数的相互转换

3.2.3二进制数与八进制数的相互转换

3.3数值型数据的表示

3.3.1机器数的符号

3.3.2机器数的编码

3.3.3机器数的表示范围

3.3.4机器数中小数点的位置

3.4字符型数据的编码表示

3.4.1ASCII码

3.4.2EBCDIC码

3.5汉字的编码表示

3.5.1汉字输入码

3.5.2汉字机内码

3.5.3汉字字形码

3.6图像与声音数据的采集与表示

3.6.1图像数据的采集与表示

3.6.2声音数据的采集与表示

3.7小结

拓展阅读： Intel公司与CPU

习题3

思考题3

第4章计算机硬件知识

4.1计算机的基本组成与工作原理

4.1.1计算机的基本组成

4.1.2计算机的基本工作原理

4.2中央处理器

4.2.1中央处理器的基本组成

4.2.2中央处理器芯片的制作过程

4.3存储器

4.3.1内存

4.3.2外存

4.4输入设备

4.5输出设备

4.6主板

4.7总线

4.8计算机系统结构的发展

4.8.1CISC与RISC

4.8.2流水线技术

4.8.3并行处理技术

4.9小结

拓展阅读： 冯·诺依曼与冯·诺依曼计算机

习题4

思考题4

第5章操作系统知识

5.1操作系统的形成与发展

5.1.1操作系统概念

5.1.2操作系统的形成

5.1.3操作系统的发展

5.2操作系统的特征

5.3操作系统的功能

5.3.1处理器管理功能

5.3.2存储器管理功能

5.3.3设备管理功能

5.3.4文件管理功能

5.3.5网络与通信管理功能

5.3.6用户接口

5.4操作系统的启动过程

5.4.1BIOS模式启动过程

5.4.2UEFI模式启动过程

5.5操作系统实例

5.5.1CP/M操作系统

5.5.2DOS操作系统

5.5.3Windows操作系统

5.5.4macOS操作系统

5.5.5UNIX操作系统

5.5.6Linux操作系统

5.5.7VxWorks操作系统

5.6小结

拓展阅读： 比尔·盖茨与微软公司

习题5

思考题5

第6章程序设计知识

6.1程序设计语言

6.1.1机器语言

6.1.2汇编语言

6.1.3早期高级语言

6.1.4结构化程序设计语言

6.1.5面向对象程序设计语言

6.2Python语言程序设计

6.2.1Python语言的特点

6.2.2Python解释器的安装

6.2.3Python程序的执行

6.2.4Python的基础语法 

6.2.5Python的基本数据类型

6.2.6Python的类型转换

6.2.7顺序结构程序设计

6.2.8分支结构程序设计

6.2.9循环结构程序设计

6.2.10Python程序实例

6.3算法与程序设计

6.3.1算法的作用

6.3.2算法的特性

6.3.3算法的评价标准

6.4数据结构与程序设计

6.4.1概念和术语

6.4.2线性结构

6.4.3树形结构

6.4.4图状结构

6.5编译原理与程序设计

6.5.1编译程序概述

6.5.2词法分析

6.5.3语法分析

6.5.4中间代码生成

6.5.5中间代码优化

6.5.6目标代码生成

6.5.7编译程序的开发

6.6小结

拓展阅读： 程序测试与程序正确性

习题6

思考题6

第7章软件开发知识

7.1计算机软件概述

7.1.1系统软件

7.1.2应用软件

7.2数据库原理及应用

7.2.1关系数据库

7.2.2关系数据库语言

7.2.3常用关系数据库管理系统

7.2.4数据库应用系统开发工具

7.2.5数据库设计

7.3数据库的发展

7.3.1分布式数据库

7.3.2大数据

7.3.3区块链

7.3.4数据仓库

7.3.5数据挖掘

7.4软件工程

7.4.1软件开发的复杂性  

7.4.2软件工程的基本原则

7.4.3软件开发方法

7.5软件开发过程

7.5.1系统分析

7.5.2系统设计

7.5.3系统实施

7.5.4系统运行与维护

7.5.5软件工具

7.6小结

拓展阅读： 图灵与图灵奖

习题7

思考题7

第8章计算机网络知识

8.1计算机网络的定义

8.2计算机网络的发展历程

8.3计算机网络的分类

8.3.1个人局域网

8.3.2局域网

8.3.3广域网与互联网

8.4计算机网络的拓扑结构

8.4.1星形结构

8.4.2总线结构

8.4.3环形结构

8.4.4树形结构

8.4.5网状结构

8.5计算机网络的功能和应用

8.6计算机网络的传输介质

8.6.1双绞线

8.6.2同轴电缆

8.6.3光纤

8.6.4无线传输方式

8.7计算机网络体系结构

8.7.1开放系统互连参考模型

8.7.2TCP/IP参考模型

8.8常用的网络连接设备

8.9互联网技术

8.9.1互联网的发展

8.9.2IP地址和域名

8.9.3互联网接入方式

8.9.4互联网服务

8.10物联网

8.10.1物联网的定义

8.10.2物联网系统的构成

8.10.3物联网的应用

8.11小结

拓展阅读： 金怡濂与高性能计算机

习题8

思考题8

第9章计算机系统安全知识

9.1计算机系统安全威胁

9.2计算机系统安全的概念

9.3反病毒技术

9.3.1计算机病毒的发展

9.3.2计算机病毒的特征

9.3.3计算机病毒的危害

9.3.4计算机病毒的防治

9.4反黑客技术

9.4.1黑客的概念

9.4.2黑客攻击方式 

9.4.3黑客的防范

9.5防火墙技术

9.5.1防火墙的概念

9.5.2防火墙的功能

9.5.3防火墙的结构

9.6入侵检测技术

9.6.1入侵检测系统的功能

9.6.2入侵检测系统的分类

9.6.3入侵检测技术

9.7数据加密技术

9.7.1数据加密概述

9.7.2古典加密方法

9.7.3现代加密方法

9.8安全认证技术

9.8.1消息认证

9.8.2数字签名

9.8.3PKI

9.9计算机系统安全法律法规与职业道德

9.10小结

拓展阅读： 计算机学术组织

习题9

思考题9

第10章人工智能知识

10.1人工智能概述

10.1.1人工智能的定义

10.1.2人工智能的研究目标

10.1.3人工智能的发展

10.2人工智能研究的不同学派

10.2.1符号主义

10.2.2连接主义

10.2.3行为主义

10.3人工智能的实现方法

10.3.1搜索方法

10.3.2逻辑推理方法

10.3.3机器学习方法

10.4人工智能的应用领域

10.4.1博弈

10.4.2定理自动证明

10.4.3自然语言处理

10.4.4计算机视觉

10.4.5语音识别

10.4.6智能机器人

10.4.7自动驾驶汽车

10.5人工智能的发展趋势

10.5.1人工智能与经济社会发展

10.5.2人工智能发展带来的挑战

10.5.3人工智能伦理

10.6小结

拓展阅读： 吴文俊和定理自动证明

习题10

思考题10

第11章计算机领域的典型问题

11.1图论问题

11.1.1哥尼斯堡七桥问题

11.1.2哈密顿回路问题

11.1.3中国邮路问题

11.2算法复杂性问题

11.2.1汉诺塔问题

11.2.2旅行商问题

11.2.3NP完全问题

11.3并发控制问题

11.3.1生产者消费者问题

11.3.2哲学家共餐问题

11.4小结

拓展阅读： 计算机学科方法论

习题11

思考题11

词汇表

参考文献