计算机科学导论

第1章 计算机概述

1.1 计算机的概念

1.1.1 认识计算机

1.1.2 计算机的类型

1.1.3 计算机的用途

1.2 计算机系统

1.2.1 计算机硬件系统

1.2.2 计算机软件系统

1.2.3 计算机系统的组织结构

1.3 计算机的发展

1.3.1 计算机的发展阶段

1.3.2 我国计算机的发展

1.3.3 影响计算机发展的人物与思想

1.3.4 计算机的发展趋势

1.4 思考与讨论

1.4.1 思考题

1.4.2 课外讨论

第2章 计算机运算基础

2.1 数制与运算

2.1.1 进位记数制

2.1.2 不同数制间的转换

2.1.3 二进制运算

2.2 计算机中数据的表示

2.2.1 二进制数据单位与存储

2.2.2 数值数据的表示

2.2.3 字符数据的表示

2.3 思考与讨论

2.3.1 思考题

2.3.2 课外讨论

第3章 计算机组成

3.1 计算机系统结构

3.1.1 冯·诺依曼体系结构

3.1.2 计算机的总线结构

3.2 计算机工作原理与性能指标

3.2.1 计算机工作原理

3.2.2 计算机的性能指标

3.3 计算机主机

3.3.1 存储系统

3.3.2 中央处理器

3.4 计算机外部设备

3.4.1 外部设备的地位与作用

3.4.2 外部设备的种类

3.4.3 主机与外设的连接

3.5 思考与讨论

3.5.1 思考题

3.5.2 课外讨论

第4章 操作系统

4.1 操作系统概述

4.1.1 操作系统的概念

4.1.2 操作系统的功能

4.2 操作系统的类型

4.2.1 操作系统的功能类型

4.2.2 典型操作系统

4.3 操作系统的研究与发展

4.3.1 操作系统的演变

4.3.2 操作系统的研究方法

4.4 思考与讨论

4.4.1 思考题

4.4.2 课外讨论

第5章 计算机网络

5.1 计算机网络基础

5.1.1 计算机网络的概念

5.1.2 计算机网络的发展

5.1.3 计算机网络的组成

5.2 网络体系结构与协议

5.2.1 网络互联模型

5.2.2 网络地址与分配

5.3 局域网与广域网

5.3.1 局域网

5.3.2 广域网

5.4 Internet及其应用

5.4.1 Internet基础

5.4.2 Internet的应用

5.5 思考与讨论

5.5.1 思考题

5.5.2 课外讨论

第6章 算法基础

6.1 算法的概念

6.1.1 算法及其特性

6.1.2 算法的描述

6.1.3 算法的分类

6.1.4一个完整的算法表示

6.2 算法分析与设计

6.2.1 算法分析

6.2.2 常用算法设计

6.3 经典计算机算法

6.3.1 哥尼斯堡七桥问题

6.3.2 汉诺塔问题

6.3.3 哲学家进餐问题

6.3.4 旅行商问题

6.4 思考与讨论

6.4.1 思考题

6.4.2 课外讨论

第7章 程序设计

7.1 程序设计基础

7.1.1 程序设计的基本概念

7.1.2 程序设计过程

7.2 程序设计语言

7.2.1 程序设计语言概述

7.2.2 程序设计语言的发展

7.2.3 语言处理系统

7.2.4 程序设计语言的类型

7.3 程序设计方法

7.3.1 结构化程序设计

7.3.2 面向对象程序设计

7.4 思考与讨论

7.4.1 思考题

7.4.2 课外讨论

第8章 人机交互

8.1 人机交互基础

8.1.1 人机交互概述

8.1.2 人机界面

8.1.3 新型人机交互技术

8.2 多媒体技术

8.2.1 多媒体技术基础

8.2.2 多媒体技术的应用

8.2.3 多媒体应用技术

8.3 虚拟现实技术

8.3.1 虚拟现实

8.3.2 虚拟现实技术

8.4 思考与讨论

8.4.1 思考题

8.4.2 课外讨论

第9章 数据组织与管理

9.1 数据管理基础

9.1.1 数据管理技术的发展

9.1.2 数据模型

9.2 数据库系统

9.2.1 数据库系统基础

9.2.2 数据库管理系统

9.2.3 常见的数据库管理系统

9.3 数据管理技术的发展

9.3.1 数据库技术与其他技术的渗透

9.3.2 数据挖掘

9.3.3 大数据

9.4 思考与讨论

9.4.1 思考题

9.4.2 课外讨论

第10章 软件与软件工程

10.1 软件

10.1.1 软件的定义与特征

10.1.2 软件的历史演变

10.1.3 软件的保护与授权

10.2 软件工程

10.2.1 软件危机

10.2.2 软件工程的概念

10.2.3 软件工程方法学

10.3 软件生命周期及其模型

10.3.1 软件生命周期

10.3.2 软件生命周期模型

10.3.3 微软公司的软件过程模型

10.4 思考与讨论

10.4.1 思考题

10.4.2 课外讨论

第11章 信息与信息系统

11.1 信息与信息化

11.1.1 信息

11.1.2 信息化

11.2 信息管理与信息系统

11.2.1 信息管理

11.2.2 信息系统

11.2.3 信息系统的应用类型

11.3 信息系统的应用

11.3.1 决策支持系统

11.3.2 企业信息系统

11.3.3 电子商务系统

11.4 思考与讨论

11.4.1 思考题

11.4.2 课外讨论

第12章 信息安全

12.1 信息安全概述

12.1.1 信息安全基础

12.1.2 信息安全问题分析

12.2 密码技术

12.2.1 密码学基础

12.2.2 密码技术

12.3 网络安全技术

12.3.1 防火墙技术

12.3.2 入侵检测技术

12.3.3 系统容灾技术

12.3.4 虚拟网技术

12.4 计算机病毒及防治

12.4.1 计算机病毒的概念

12.4.2 计算机病毒的检测与预防

12.5 思考与讨论

12.5.1 思考题

12.5.2 课外讨论

第13章 计算机应用

13.1 计算机应用分析

13.1.1 计算机应用领域

13.1.2 计算机应用分析

13.2 计算机应用典型问题

13.2.1 人工智能

13.2.2 嵌入式系统

13.3 计算机应用热点技术

13.3.1 移动互联网

13.3.2 物联网

13.3.3 云计算

13.3.4 3D打印技术

13.4 思考与讨论

13.4.1 思考题

13.4.2 课外讨论

第14章 计算机学科体系

14.1 计算机学科概论

14.1.1 计算机学科基础

14.1.2 计算机学科的基本问题

14.2 计算机学科方法论

14.2.1 计算机学科的形态

14.2.2 计算机学科的核心概念

14.2.3 计算机学科的典型方法

14.3 计算机学科知识体系

14.3.1 计算机学科知识的层次与特点

14.3.2 计算机学科知识体系

14.4 思考与讨论

14.4.1 思考题

14.4.2 课外讨论

第15章 计算机伦理、道德与法规

15.1 计算机伦理学

15.1.1 计算机伦理学的建设背景

15.1.2 计算机伦理学的内容

15.1.3 美国计算机职业伦理规范

15.2 职业理想与职业道德

15.2.1 职业理想

15.2.2 计算机职业道德

15.2.3 软件工程师基本素质

15.3 信息产业的法律法规

15.3.1 网络信息安全的法律

15.3.2 计算机软件的法律保护

15.4 思考与讨论

15.4.1 思考题

15.4.2 课外讨论

第16章 产业发展与职业规划

16.1 信息产业及其发展

16.1.1 信息产业

16.1.2 信息产业的发展

16.2 职业素养与职业规划

16.2.1 学科培养的基本能力

16.2.2 IT职业分类

16.2.3 IT职业规划

16.3 思考与讨论

16.3.1 思考题

16.3.2 课外讨论

参考文献

本书是计算机科学入门教材，在借鉴国内外同类教材经验的基础上，结合作者多年讲授“计算机科学导论”的实践编写而成。本书内容涉及计算机科学的主要方面，包括计算机概述，计算机运算基础，计算机组成，操作系统，计算机网络，算法基础，程序设计，人机交互，数据组织与管理，软件与软件工程，信息与信息系统，信息安全，计算机应用，计算机学科体系，计算机伦理、道德与法规，产业发展与职业规划等。内容编排为每一章一个主题，便于教学时根据专业方向进行取舍。本书可作为高等学校计算机科学与技术、软件工程专业及相关专业的教材，也可作为高等院校师生、IT行业工程技术人员的重要参考书。