计算机科学导论(第4版·微课版)

目录Contents 第1章计算机系统概述1 1.1计算机的概念1 1.1.1认识计算机1 1.1.2计算机的类型4 1.1.3计算机的应用5 1.2计算机系统7 1.2.1计算机硬件系统7 1.2.2计算机软件系统8 1.2.3计算机系统的组织结构10 1.3计算机的发展11 1.3.1计算机的发展阶段11 1.3.2我国计算机的发展12 1.3.3影响计算机发展的重要人物14 1.3.4计算机的发展趋势17 1.4思考与实践19 1.4.1问题思考19 1.4.2课外讨论19 1.4.3实践活动19 第2章计算机的运算基础20 2.1数制及其转换20 2.1.1进位记数制20 2.1.2不同数制间的转换22 2.2计算机中数据的表示25 2.2.1数的机器码表示25 2.2.2数值数据的表示27 2.2.3非数值数据的表示30 2.3数据存储与数据运算32 2.3.1数据存储32 2.3.2数据运算33 2.4思考与实践35 2.4.1问题思考35 2.4.2课外讨论36 2.4.3实践活动36 第3章计算机的组成37 3.1计算机系统结构37 3.1.1冯·诺依曼体系结构37 3.1.2计算机的总线结构38 3.2计算机的工作原理40 3.2.1指令系统40 3.2.2计算机的工作过程与性能指标42 3.3计算机的基本组成43 3.3.1中央处理器43 3.3.2存储系统46 3.3.3输入/输出系统49 3.4嵌入式系统52 3.4.1嵌入式系统基础52 3.4.2嵌入式系统的组成53 3.4.3嵌入式系统的应用与发展55 3.5思考与实践56 3.5.1问题思考56 3.5.2课外讨论56 3.5.3实践活动56 第4章操作系统57 4.1操作系统基础57 4.1.1操作系统的概念57 4.1.2操作系统的发展59 4.1.3操作系统的结构与特征61 4.2操作系统的功能64 4.2.1资源管理64 4.2.2人机交互68 4.3常见的操作系统69 4.3.1操作系统的类型69 4.3.2典型操作系统实例71 4.4思考与实践73 4.4.1问题思考73 4.4.2课外讨论73 4.4.3实践活动74 第5章计算机网络75 5.1计算机网络基础75 5.1.1计算机网络的概念75 5.1.2计算机网络的分类79 5.1.3计算机网络的发展80 5.2网络体系结构81 5.2.1网络体系结构概述81 5.2.2网络体系结构参考模型82 5.2.3网络地址与分配85 5.3网络互连技术86 5.3.1网络互连概述87 5.3.2网络互连介质88 5.3.3网络互连设备89 5.4计算机网络的应用91 5.4.1Internet91 5.4.2移动互联网94 5.4.3物联网96 5.5思考与实践99 5.5.1问题思考99 5.5.2课外讨论99 5.5.3实践活动99 第6章人机交互100 6.1人机交互基础100 6.1.1人机交互的概念100 6.1.2新型人机交互技术102 6.2多媒体技术105 6.2.1多媒体技术基础105 6.2.2多媒体应用技术109 6.3虚拟现实与虚拟现实技术113 6.3.1虚拟现实113 6.3.2虚拟现实技术115 6.4思考与实践117 6.4.1问题思考117 6.4.2课外讨论117 6.4.3实践活动117 第7章算法和数据结构118 7.1算法基础118 7.1.1算法及其特性118 7.1.2算法的描述120 7.1.3算法的评价122 7.2数据结构124 7.2.1数据结构的概念124 7.2.2常用的数据结构125 7.3算法分析130 7.3.1常用的算法130 7.3.2经典计算机算法问题133 7.4思考与实践137 7.4.1问题思考137 7.4.2课外讨论138 7.4.3实践活动138 第8章程序设计139 8.1程序设计基础139 8.1.1程序设计的基本概念139 8.1.2程序设计的过程140 8.2程序设计语言142 8.2.1程序设计语言概述142 8.2.2语言结构与运行环境145 8.2.3高级语言的分类147 8.3程序设计方法151 8.3.1结构化程序设计151 8.3.2面向对象的程序设计152 8.4思考与实践154 8.4.1问题思考154 8.4.2课外讨论154 8.4.3实践活动155 第9章数据管理与大数据156 9.1数据管理基础156 9.1.1数据与数据管理156 9.1.2数据管理技术的发展157 9.1.3数据模型160 9.2数据库系统163 9.2.1数据库系统基础163 9.2.2数据库管理系统165 9.2.3数据库技术发展与新技术168 9.3大数据170 9.3.1大数据基础170 9.3.2大数据技术172 9.4思考与实践174 9.4.1问题思考174 9.4.2课外讨论174 9.4.3实践活动174 第10章软件与软件工程175 10.1软件与软件危机175 10.1.1软件的概念175 10.1.2软件的保护与授权177 10.1.3软件危机178 10.2软件工程179 10.2.1软件工程的概念179 10.2.2软件工程的框架181 10.2.3软件工程的方法与环境183 10.3软件过程185 10.3.1软件生命周期185 10.3.2软件过程模型186 10.4思考与实践190 10.4.1问题思考190 10.4.2课外讨论191 10.4.3实践活动191 第11章信息与信息系统192 11.1信息与信息管理192 11.1.1信息192 11.1.2信息管理195 11.1.3信息化196 11.2信息系统基础198 11.2.1信息系统概述198 11.2.2信息系统的应用类型201 11.3信息系统的应用202 11.3.1决策支持系统202 11.3.2企业信息系统204 11.3.3电子商务系统206 11.4思考与实践207 11.4.1问题思考207 11.4.2课外讨论208 11.4.3实践活动208 第12章信息安全209 12.1信息安全基础209 12.1.1信息安全概述209 12.1.2信息安全体系结构211 12.1.3网络安全215 12.2信息安全防护217 12.2.1密码学基础217 12.2.2物理安全220 12.2.3信息内容安全220 12.2.4数据安全222 12.2.5计算机病毒防范223 12.3网络安全技术225 12.3.1防火墙225 12.3.2入侵检测228 12.3.3访问控制229 12.3.4虚拟专用网230 12.4思考与实践231 12.4.1问题思考231 12.4.2课外讨论232 12.4.3实践活动232 第13章人工智能233 13.1人工智能基础233 13.1.1人工智能概述233 13.1.2人工智能技术研究236 13.2人工智能的分支领域239 13.2.1智能感知239 13.2.2智能推理241 13.2.3智能学习243 13.2.4智能行动244 13.3新一代人工智能246 13.3.1新一代人工智能的发展246 13.3.2新一代人工智能理论与技术248 13.4思考与实践250 13.4.1问题思考250 13.4.2课外讨论251 13.4.3实践活动251 第14章计算机学科体系252 14.1计算机学科概论252 14.1.1计算机学科基础252 14.1.2计算机学科的基本问题255 14.2计算机学科方法论257 14.2.1计算机学科的形态257 14.2.2计算机学科的核心概念258 14.2.3计算机学科的典型方法261 14.3计算机学科知识体系262 14.3.1计算机学科思维与知识层次262 14.3.2计算机学科知识体系265 14.4思考与实践267 14.4.1问题思考267 14.4.2课外讨论267 14.4.3实践活动267 第15章计算机伦理、道德与法规268 15.1计算机伦理学268 15.1.1计算机伦理学概述268 15.1.2计算机职业伦理规范272 15.2职业理想与职业道德275 15.2.1职业理想275 15.2.2职业道德277 15.3信息产业的法律法规280 15.3.1网络信息安全法律体系281 15.3.2网络信息安全法律282 15.3.3计算机软件著作权保护285 15.4思考与实践287 15.4.1问题思考287 15.4.2课外讨论288 15.4.3实践活动288 第16章产业、职业与创业289 16.1信息产业及其发展289 16.1.1信息产业289 16.1.2我国信息产业的发展291 16.2职业素养与职业规划293 16.2.1职业素养293 16.2.2计算机相关职业295 16.2.3职业生涯规划298 16.3创新与创业299 16.3.1创新与创新思维299 16.3.2创业与创业计划301 16.4思考与实践302 16.4.1问题思考302 16.4.2课外讨论303 16.4.3实践活动303 附录A实验304 实验1信息的获取与交流304 实验2Windows基本操作304 实验3文本编辑与排版305 实验4电子表格的应用305 实验5演示文稿的制作306 实验6网络设置及测试306 实验7多媒体基础306 实验8常用工具软件307