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2(3)。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7(8)。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7(8)。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2(3)。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3(8),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3(4)。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3(5)。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5(7)。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2(3)。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2(3)。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0(1)。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0(1)。
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