计算机与计算思维导论

第一讲 认识计算机与计算

主题一 计算机知多少

一、图灵机——计算机的理想模型

二、冯·诺依曼机——现代计算机的结构框架

三、盘点计算机的功能特点

四、归类计算机的家族组员

主题二 计算机能做什么

一、计算机在现代社会中的应用

二、信息处理与信息技术

三、人与计算机的智能较量

四、计算机的局限性

主题三 回眸计算机的发展历程

一、计算工具的发展

二、计算机的发展

三、微型计算机的发展

四、我国计算机的发展

五、计算机的发展趋势

主题四 无处不在的计算

一、关于计算的理解

二、普适计算

三、基础学科计算

四、高精学科计算

五、机构群体计算

六、智能科技计算

主题五 关于计算思维的理解

一、什么是计算思维

二、计算思维能做什么

三、为什么要倡导计算思维

四、如何培养和训练计算思维

思考题

第二讲 0与1的信息世界

主题一 为什么是0与1

一、0与1的历史追溯

二、计算机选择了0与1

三、0与1的基本运算

主题二 进制之间的关联和转换

一、计数制的概念

二、常用计数制

三、进制转换

主题三 0与1呈现的数值世界

一、整数的呈现

二、实数的呈现

主题四 0与1呈现的文字世界

一、西文与符号——ASCⅡ

二、中文与符号——汉字编码

三、扩展符号——Unicodc编码

主题五 0与1呈现的声色世界

一、音频的数字化

二、图形图像的数字化

三、视频的数字化

思考题

第三讲 宏观与微观的计算机系统

主题一 看得见的计算机躯体——硬件系统

一、四个子系统构成硬件总系统

二、处理器系统

三、存储器系统

四、输入／输出系统

五、总线系统

主题二 看不见的计算机灵魂——软件系统

一、指令、程序和软件

二、计算机语言

三、语言处理程序

主题三 计算机系统的大管家——操作系统

一、什么是操作系统

二、操作系统的组成

三、操作系统的载入

四、常见的操作系统

主题四 计算机软件应用与服务

一、软件与信息处理

二、软件开发与常用软件开发技术

三、常用应用软件

主题五 个人计算机——微型计算机系统

一、主机

二、外部设备

思考题

第四讲 信息存储面面观

主题一 存储器概述

一、存储器的组成

二、存储器分类

三、存储设备的性能指标

主题二 层次化的信息存储体系

一、读写速度、容量和价格的对比

二、分级存储体系

主题三 信息的舞台——内存储系统

一、CPU与内存

二、ROM和RAM

三、缓存

四、虚拟内存

主题四 信息的永久驻扎地——外存储系统

一、文件与外存

二、硬盘

三、软盘、光盘和U盘

四、云存储

主题五 高效的信息仓储中心——数据库系统

一、数据管理技术

二、数据库系统

三、关系数据库

四、数据库技术应用的新趋势

思考题

第五讲 网络世界之信息共享和计算

主题一 信息传输平台——网络

一、什么是网络

二、网络介质

三、网络设备

四、网络协议与体系结构

主题二 天涯若比邻——互联网

一、什么是互联网

二、网络协议TCP／IP

三、如何接入互联网

四、互联网的应用

主题三 网络有风险——网络安全

一、什么是网络安全

二、网络安全技术

主题四 物联世界、感知天下——物联网

一、什么是物联网

二、无线传感网、物联网与互联网

三、物联网的关键技术

四、物联网的典型应用

主题五 风起云涌的网络计算——云计算

一、什么是云计算

二、云计算的关键技术

三、云计算的应用

思考题

第六讲 计算思维之问题求解思想

主题一 探讨问题求解过程

一、问题求解案例

二、问题求解框架

主题二 相关知识的认识与了解

一、数学建模

二、数据结构

三、程序设计

主题三 关于算法的理解

一、什么是算法

二、如何发现算法

三、怎样描述算法

四、如何评价算法

主题四 算法策略大搜罗

一、枚举算法

二、递推算法

三、递归算法

四、迭代算法

五、分治算法

六、贪心算法

七、回溯算法

主题五 几个经典案例的算法实现

一、背包问题

二、旅行商问题

三、汉诺塔问题

思考题

基于“普及计算机文化，培养专业应用能力，训练计算思维能力”的教学目标，《计算机与计算思维导论》以讲座的形式展开对计算机基础理论知识的讲解和介绍，通过轻松的笔调，广泛而深入地讲授计算、计算机和计算思维之间相互支撑又相互制约的关系，着力将计算机科学与技术发展的最新成果融入到课程内容之中，将“计算思维”的新理念贯穿其中。全书共六讲，包括：认识计算机与计算，0与1的信息世界，宏观与微观的计算机系统，信息存储面面观，网络世界之信息共享和计算，计算思维之问题求解思想。
　　《计算机与计算思维导论》可作为高等学校“大学计算机基础”课程的配套教材，也可供计算机入门人员参考。