基礎(chǔ)性強(qiáng)、適用面廣，原理與應(yīng)用并重。

內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)清晰、重點突出，便于課堂講授和自學(xué)。

注重原理與實踐緊密結(jié)合，遵循“用以致學(xué)，學(xué)以致用”的原則。

前 言

計算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，計算機(jī)應(yīng)用是計算機(jī)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)原動力，同時也是學(xué)習(xí)其他各個學(xué)科的必備技能，掌握計算機(jī)的基本知識和基本操作技能已經(jīng)成為當(dāng)今各行各業(yè)辦公的基本條件，大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育的公共必修課程，是學(xué)習(xí)其他計算機(jī)相關(guān)技術(shù)課程的前導(dǎo)和基礎(chǔ)課程，為此各專業(yè)對學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力提出了更高的要求。本書編寫的宗旨是使讀者較為全面、系統(tǒng)地了解計算機(jī)基礎(chǔ)知識，具備計算機(jī)實際應(yīng)用能力，并能在各自的專業(yè)領(lǐng)域熟練地應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)與研究。本教材適應(yīng)了不同專業(yè)、不同層次讀者的需要，加強(qiáng)了計算機(jī)軟件硬件基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新興技術(shù)等方面的基本內(nèi)容講述，使讀者對基本應(yīng)用和信息處理等方面的能力得到提高。

通過對本教材的學(xué)習(xí)，利用計算思維理論，可以迅速建立起分析問題和解決問題的方法，擁有現(xiàn)代化信息處理的基本能力；掌握保證計算機(jī)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全的各種基本方法，為今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)、應(yīng)用計算機(jī)打下良好的基礎(chǔ)。

全書共分六篇，通過對15個基本知識部分的敘述，較為全面地涵蓋了計算機(jī)領(lǐng)域的各個方面的概念內(nèi)容。主要包括：計算機(jī)系統(tǒng)概述、計算思維與信息素養(yǎng)、計算機(jī)數(shù)字技術(shù)、計算機(jī)硬件組成、計算機(jī)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、程序設(shè)計語言、軟件工程、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)安全技術(shù)、計算機(jī)多媒體技術(shù)、辦公軟件應(yīng)用、計算機(jī)常用工具軟件、計算機(jī)故障維護(hù)及計算機(jī)未來技術(shù)發(fā)展趨勢等內(nèi)容，將計算機(jī)導(dǎo)論與其他專業(yè)的計算機(jī)基礎(chǔ)知識有機(jī)結(jié)合。

本書側(cè)重對新技術(shù)的引入，將目前比較流行的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等新一代信息技術(shù)加以介紹。

每章習(xí)題圍繞各章知識點，配套的電子版實驗內(nèi)容可以使學(xué)習(xí)者更好地掌握本章介紹的基本概念，培養(yǎng)讀者的實際動手能力，增加對基本要領(lǐng)的理解和實際應(yīng)用能力。

本書內(nèi)容豐富實用，文字簡練，語言通俗易懂，是結(jié)合當(dāng)前計算機(jī)發(fā)展的需要編寫而成的。特點是：基礎(chǔ)性強(qiáng)、適用面廣，原理與應(yīng)用并重；內(nèi)容全面、結(jié)構(gòu)清晰、重點突出，便于課堂講授和自學(xué)。參加本書編寫的作者是多年從事一線教學(xué)的教師，具有較為豐富的教學(xué)經(jīng)驗。在編寫時注重原理與實踐緊密結(jié)合，遵循“用以致學(xué)，學(xué)以致用”的原則，相信本書能夠成為讀者工作中的好助手。

本教材主編為張世龍、王家寧；副主編為王嘉鵬、黃磊、呂志峰、溫海洋；于劍光、翟霞、宋毅、姜楠楠、孫璐榮、劉佳、林德洋、朱英坤、蔣東玉、高輝、孫海龍、龔丹、王婧等老師參與編寫。全書由張世龍、王家寧統(tǒng)稿，由劉政宇主審。此外在本書編寫過程中，參閱、借鑒了一些相關(guān)文獻(xiàn)，在此向其編著者表示謝意。

由于編者水平有限，書中疏漏和不足之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。如果讀者在學(xué)習(xí)本書的過程中遇到疑難問題或覺得不妥之處，可與編者取得聯(lián)系以進(jìn)行探討。

本書電子教案和習(xí)題參考答案可在中國水利水電出版社資源網(wǎng)站免費下載。

編 者

2019年6月

前言
第一篇 初識計算機(jī)

第1章 計算機(jī)系統(tǒng)概述 2
1.1 計算機(jī)基本概念 2
1.1.1 計算機(jī)的含義 2
1.1.2 計算機(jī)的特點 3
1.1.3 計算機(jī)的分類 3
1.2 計算機(jī)發(fā)展 4
1.2.1 計算機(jī)的歷史 4
1.2.2 計算機(jī)硬件的發(fā)展 5
1.2.3 計算機(jī)軟件的發(fā)展 7
1.2.4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 9
1.3 計算機(jī)系統(tǒng) 10
1.3.1 計算機(jī)基本組成 10
1.3.2 計算機(jī)硬件系統(tǒng) 10
1.3.3 計算機(jī)軟件系統(tǒng) 11
1.4 計算機(jī)與社會 12
1.4.1 計算機(jī)文化 12
1.4.2 計算機(jī)道德 13
1.4.3 計算機(jī)法律法規(guī) 14
1.4.4 信息社會中的教育 15
課后習(xí)題 15
第2章 計算思維與信息素養(yǎng) 18
2.1 計算思維概述 18
2.1.1 思維與科學(xué)思維 18
2.1.2 計算思維的概念 20
2.1.3 計算思維的應(yīng)用 22
2.2 計算思維基礎(chǔ) 23
2.2.1 計算理論基礎(chǔ) 23
2.2.2 算法基礎(chǔ) 25
2.2.3 程序設(shè)計基礎(chǔ) 27
2.2.4 計算機(jī)硬件基礎(chǔ) 28
2.3 計算思維能力與培養(yǎng) 28
2.4 信息素養(yǎng) 29
2.4.1 信息素養(yǎng)的概念 29
2.4.2 信息素養(yǎng)的內(nèi)涵 29
2.5 信息素養(yǎng)基礎(chǔ) 30
2.6 信息素養(yǎng)能力與培養(yǎng) 32
2.6.1 信息素養(yǎng)能力的表現(xiàn) 32
2.6.2 信息素養(yǎng)的培養(yǎng) 33
課后習(xí)題 34

第二篇 計算機(jī)硬件系統(tǒng)

第3章 計算機(jī)數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ) 36
3.1 數(shù)制 36
3.1.1 數(shù)制的基本概念 36
3.1.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換 38
3.1.3 計量單位制 40
3.2 碼制 40
3.2.1 數(shù)字編碼 40
3.2.2 字符編碼 41
3.2.3 有符號數(shù)的編碼 42
3.2.4 漢字編碼 43
3.3 邏輯代數(shù) 44
3.3.1 邏輯代數(shù)的概念 44
3.3.2 邏輯代數(shù)的運算 45
3.3.3 邏輯代數(shù)的基本公式 45
3.4 邏輯電路基礎(chǔ) 46
3.4.1 模擬量與數(shù)字量 46
3.4.2 數(shù)字電路簡介 46
課后習(xí)題 47
第4章 計算機(jī)硬件組成 49
4.1 計算機(jī)硬件系統(tǒng) 49
4.1.1 計算機(jī)硬件的組成 49
4.1.2 計算機(jī)的工作原理 51
4.2 中央處理器（CPU） 51
4.2.1 運算器 52
4.2.2 控制器 52
4.3 存儲器 53
4.3.1 主存儲器 53
4.3.2 輔助存儲器 55
4.4 輸入/輸出系統(tǒng) 57
4.4.1 輸入設(shè)備 57
4.4.2 輸出設(shè)備 59
4.4.3 輸入/輸出接口 60
4.5 系統(tǒng)總線 61
4.5.1 總線的基本概念 61
4.5.2 總線特性及性能指標(biāo) 62
課后習(xí)題 64

第三篇 計算機(jī)軟件系統(tǒng)

第5章 計算機(jī)操作系統(tǒng) 67
5.1 操作系統(tǒng)概述 67
5.1.1 操作系統(tǒng)的含義 67
5.1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展 68
5.2 操作系統(tǒng)的主要功能 70
5.2.1 人機(jī)接口界面 70
5.2.2 硬件和軟件資源管理 72
5.2.3 提供擴(kuò)展和二次開發(fā)接口 74
5.3 操作系統(tǒng)分類 74
5.4 主流操作系統(tǒng) 76
5.4.1 DOS操作系統(tǒng) 76
5.4.2 Windows操作系統(tǒng) 76
5.4.3 UNIX操作系統(tǒng) 77
5.4.4 Linux操作系統(tǒng) 77
5.4.5 Mac OS操作系統(tǒng) 77
5.4.6 IOS操作系統(tǒng) 77
5.4.7 Android操作系統(tǒng) 78
5.4.8 國產(chǎn)操作系統(tǒng) 78
課后習(xí)題 79
第6章 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 80
6.1 數(shù)據(jù)管理 80
6.1.1 數(shù)據(jù)管理面臨的問題 80
6.1.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 81
6.1.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念 83
6.2 數(shù)據(jù)表示 85
6.2.1 現(xiàn)實世界 85
6.2.2 信息世界 86
6.2.3 機(jī)器世界 87
6.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 89
6.3.1 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念 89
6.3.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言 90
6.3.3 常用的主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫 91
6.4 數(shù)據(jù)庫發(fā)展趨勢與新技術(shù) 93
6.4.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用的新趨勢 93
6.4.2 大數(shù)據(jù)庫技術(shù) 94
課后習(xí)題 96
第7章 程序設(shè)計語言 98
7.1 程序設(shè)計語言介紹 98
7.1.1 機(jī)器語言 99
7.1.2 匯編語言 99
7.1.3 高級語言 100
7.2 高級程序設(shè)計語言的基本構(gòu)成 100
7.2.1 變量、運算符和表達(dá)式 101
7.2.2 數(shù)據(jù)類型與賦值語句 101
7.2.3 輸入輸出與控制結(jié)構(gòu) 104
7.3 常用高級程序設(shè)計語言 108
7.3.1 C語言 108
7.3.2 C++語言 109
7.3.3 Java語言 110
7.3.4 Python語言 110
7.4 程序設(shè)計 110
7.4.1 程序的概念 110
7.4.2 程序設(shè)計的步驟 111
課后習(xí)題 112
第8章 軟件工程 114
8.1 軟件工程的產(chǎn)生 114
8.1.1 軟件危機(jī)的定義 114
8.1.2 軟件危機(jī)的表現(xiàn) 114
8.1.3 軟件危機(jī)產(chǎn)生的原因 115
8.1.4 軟件工程 116
8.2 軟件生存周期和過程模型 117
8.2.1 軟件生存周期的概念 117
8.2.2 軟件過程模型 118
8.3 軟件開發(fā)方法 123
8.3.1 基于結(jié)構(gòu)化的軟件開發(fā) 123
8.3.2 面向?qū)ο蟮能浖�開發(fā) 126
8.4 軟件測試 128
8.4.1 軟件測試原則 128
8.4.2 軟件測試方法 129
8.4.3 軟件測試過程 129
課后習(xí)題 130

第四篇 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與安全

第9章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 133
9.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 133
9.1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念 133
9.1.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展 133
9.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成 134
9.2.1 互聯(lián)網(wǎng)的邊緣部分 134
9.2.2 互聯(lián)網(wǎng)的核心部分 135
9.3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 138
9.3.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成 138
9.3.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及IP地址 138
9.4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類與性能 140
9.4.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 140
9.4.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 141
9.4.3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo) 143
9.5 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接 145
9.5.1 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 145
9.5.2 Internet接入技術(shù) 146
9.6 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 148
9.6.1 常見的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù) 148
9.6.2 互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢 150
課后習(xí)題 150
第10章 計算機(jī)安全 152
10.1 硬件安全 152
10.2 軟件安全 153
10.2.1 軟件安全概述 153
10.2.2 軟件加殼與脫殼 154
10.2.3 數(shù)據(jù)安全 154
10.3 密碼安全 154
10.3.1 密碼學(xué)的基本概念 154
10.3.2 傳統(tǒng)密碼體制 155
10.3.3 對稱與非對稱密碼體制 155
10.3.4 典型的加密算法 156
10.4 網(wǎng)絡(luò)安全 157
10.4.1 網(wǎng)絡(luò)安全概述 157
10.4.2 防火墻技術(shù) 157
10.4.3 網(wǎng)絡(luò)攻擊和安全技術(shù) 158
10.5 計算機(jī)安全防范 160
10.5.1 常見的網(wǎng)絡(luò)威脅 160
10.5.2 如何防范網(wǎng)絡(luò)威脅 161
10.6 病毒與木馬 161
10.6.1 計算機(jī)病毒概述 161
10.6.2 木馬病毒 162
10.6.3 計算機(jī)病毒的防范 163
課后習(xí)題 164

第五篇 計算機(jī)應(yīng)用

第11章 多媒體技術(shù)基礎(chǔ)知識 167
11.1 多媒體技術(shù)概述 167
11.1.1 多媒體技術(shù)的基本概念 167
11.1.2 多媒體技術(shù)的基本要素 168
11.1.3 多媒體的特性 171
11.1.4 多媒體硬件系統(tǒng) 172
11.2 多媒體技術(shù) 172
11.2.1 圖形圖像處理技術(shù) 173
11.2.2 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 174
11.2.3 多媒體作品設(shè)計流程 176
11.2.4 多媒體技術(shù)的應(yīng)用 177
11.3 常用多媒體軟件 178
11.3.1 圖像處理軟件 178
11.3.2 動畫制作軟件 179
11.3.3 聲音處理軟件 180
課題習(xí)題 181
第12章 辦公軟件應(yīng)用 183
12.1 Office 辦公軟件概述 183
12.1.1 辦公軟件在國外的發(fā)展 183
12.1.2 辦公軟件在國內(nèi)的發(fā)展 184
12.1.3 移動版Office辦公軟件 184
12.2 Word文字處理軟件 185
12.2.1 Word的基本操作 185
12.2.2 Word的格式編輯與排版 186
12.2.3 圖文混排和表格處理 187
12.3 PowerPoint電子演示文稿 189
12.3.1 PowerPoint的基本操作 190
12.3.2 PowerPoint的視圖方式 191
12.3.3 PowerPoint的設(shè)計與播放 192
12.3.4 PowerPoint演示文稿的保存設(shè)置 193
12.3.5 PowerPoint的編輯和格式化文本 194
12.3.6 PowerPoint的設(shè)計原則 196
12.4 Excel電子表格 197
12.4.1 Excel概述 197
12.4.2 Excel的基本操作 199
12.5 Visio的高級應(yīng)用 204
12.5.1 Visio的基本操作 204
12.5.2 Visio的形狀和文本工具 205
12.5.3 Visio的繪制流程圖 206
12.6 Office其他應(yīng)用軟件 207
12.6.1 Microsoft Access 208
12.6.2 Microsoft OneNote 208
12.6.3 Microsoft Project 208
12.6.4 Microsoft OutLook 209
12.6.5 Microsoft OneDrive 209
12.6.6 Microsoft SharePoint 209
12.6.7 Microsoft Yammer 209
課后習(xí)題 210
第13章 計算機(jī)常用工具軟件 212
13.1 常用工具軟件的分類 212
13.1.1 工具軟件概述 212
13.1.2 常用工具軟件的分類 213
13.1.3 獲取工具軟件的方法 214
13.2 常用系統(tǒng)工具 214
13.2.1 備份和還原系統(tǒng)工具GHOST 215
13.2.2 操作系統(tǒng)優(yōu)化工具Windows
優(yōu)化大師 218
13.3 常用網(wǎng)絡(luò)工具 220
13.3.1 文件下載工具—迅雷 220
13.3.2 常用資源搜索引擎—百度 220
13.4 常用安全工具 222
13.4.1 金山毒霸 222
13.4.2 諾頓網(wǎng)絡(luò)安全特警 223
13.4.3 火絨安全軟件 223
13.4.4 360安全衛(wèi)士 224
13.5 其他常用工具 225
13.5.1 虛擬光驅(qū)—Daemon Tools 225
13.5.2 文件壓縮工具—WinRAR 225
課后習(xí)題 227
第14章 計算機(jī)維修與維護(hù)技術(shù) 229
14.1 計算機(jī)常見故障檢測 229
14.1.1 從啟動過程判斷故障 230
14.1.2 根據(jù)機(jī)箱警報聲音判斷故障 231
14.1.3 按計算機(jī)組成部件查找故障 232
14.2 計算機(jī)硬件常見故障維修 233
14.2.1 維修的基本原則 233
14.2.2 故障分析和排查 234
14.2.3 計算機(jī)硬件故障維修案例 235
14.3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)常見故障的維修 238
14.3.1 計算機(jī)端上網(wǎng)故障的排除 238
14.3.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障維修案例 238
14.4 計算機(jī)系統(tǒng)軟件維護(hù) 240
14.4.1 Windows操作系統(tǒng)硬盤分區(qū) 240
14.4.2 維護(hù)Windows運行環(huán)境庫 241
課后習(xí)題 242

第六篇 計算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢

第15章 新一代信息技術(shù) 245
15.1 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 245
15.1.1 移動互聯(lián)網(wǎng)概念 245
15.1.2 移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 245
15.1.3 移動互聯(lián)網(wǎng)的特征 246
15.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 246
15.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 246
15.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的豐富內(nèi)涵 246
15.2.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 247
15.2.4 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù) 248
15.2.5 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 249
15.3 云計算技術(shù) 249
15.3.1 什么是云計算 249
15.3.2 云計算的特點 250
15.3.3 云計算的關(guān)鍵技術(shù) 250
15.4 大數(shù)據(jù)技術(shù) 252
15.5 互聯(lián)網(wǎng)+ 254
15.6 人工智能 257
參考文獻(xiàn) 260

1. 實用運籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
2. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
3. 勞動爭議處理實務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
4. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
5. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
6. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
7. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
8. 畫法幾何與機(jī)械制圖習(xí)題集（多學(xué)時） [主編 趙軍]
9. 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
10. MySQL數(shù)據(jù)庫項目式教程 [陳亞峰]
11. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)（第二版） [主編 田亞平 李愛姣]
12. 畫法幾何與機(jī)械制圖 [主編 趙軍]
13. C語言程序設(shè)計習(xí)題與實驗指導(dǎo)（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
14. C語言程序設(shè)計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
15. Unity3D虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)實踐 [主 編 劉龍]
16. 智能化技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [鄧文達(dá)　李禮]
17. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
18. 網(wǎng)絡(luò)營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
19. 電視節(jié)目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
20. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用實踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴(yán)暉 周肆清]
21. 大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 郭立娟]
22. 工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]
23. 功能材料制備與表征實驗指導(dǎo)書 [龔偉平 趙軍峰 梅海娟 等編著]
24. 信號與系統(tǒng)（第二版） [主編 張宇]
25. 信息技術(shù)基礎(chǔ) [主編 唐倩 邵銳]
26. Python 語言程序設(shè)計實踐指導(dǎo) [主編　張雙獅]
27. Photoshop 圖形圖像項目化教程 [主編 胡斌斌 黎婭 蘇大椿]
28. 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)實驗（WPS版） [主編　謝江宜　蔡勇]
29. 體育舞蹈教程 [主編 劉偉 陳志明 曾明]
30. 線性代數(shù)導(dǎo)學(xué)篇 [主編 史昱]