为计算机类相关专业的基础课教材，《计算机导论》的使用对象是计算机类相关专业的大学新生。这门课程的定位应该是使学生了解计算机的基础知识、学科特点、知识体系、发展历史及趋势，掌握计算机的基本概念、计算基础、硬件基本组成，在对专业知识了解的同时认识学科研究范畴、掌握学习方法，培养学生主动获取知识能力、对计算机学科的学习兴趣与热情。

在教育部关于高等学校计算机基础教育方案指导下，我国高等学校的计算机基础教育事业经过多年的改革与实践，取得了大量的宝贵经验与可喜成果，并在积极蓬勃发展。

作为计算机及相关专业的基础课教材，《计算机导论》的使用对象是计算机及相关专业的大学一年级学生。对该课程的定位应该是使学生了解计算机的基础知识、学科特点、知识体系、发展历史及趋势，掌握计算机的基本概念、计算基础、硬件基本组成、程序开发基本思想，在对专业知识了解的同时，认识学科范畴、发展潮流与方向，掌握学习方法，培养学生主动获取知识的能力、对计算机及相关学科的学习兴趣与热情。

根据课程定位思想，按照计算机学科的基本知识体系，本书在内容上包括计算基础、计算机硬件、计算机软件、前沿知识扩展。本书的编写旨在为大学一年级的新生提供认识计算机学科的基本框架，为下一步系统学习专业知识打下基础并产生学习兴趣。在编写上尽量避开数学模型和技术细节，着重讲解计算机学科知识体系的基本概念和基本应用。

本书内容由浅入深，循序渐进，注重理论与实践相结合。本书的每部分为一个单独的主题，可根据专业方向进行取舍，适合作为计算机相关专业的教材，也适合有兴趣了解计算机科学的读者作为参考资料。

本书由张志佳担任主编，朱天翔、王士显、张姝担任副主编。参加编写工作的还有冯海文、吴澎、王德新、杨德国、张永赫、宋继红等。在本书的编写过程中，得到了清华大学出版社的大力支持与帮助，参考了大量的参考资料和文献，在此表示衷心的感谢。

为方便教师使用和学生学习，本书配有教学课件，读者可与出版社或作者联系获取。

由于本书涉及面广，技术新，加之作者水平有限，书中如有不妥与疏漏之处，请各位专家和读者批评指正。

编者

2020年5月

第1章绪论

1.1计算机的产生

1.2计算机的基本概念

1.3计算机学科的定义及人才需求

1.4计算机学科知识体系

习题

第2章数据的存储与运算

2.1计算机中的数制

2.1.1进位计数制

2.1.2数制之间的转换

2.2数据的存储与表示

2.2.1数字

2.2.2字符

2.2.3汉字

2.2.4多媒体数据

2.3数据运算

2.3.1算术运算

2.3.2逻辑运算

2.3.3移位运算

习题

第3章计算机组成与结构

3.1计算机系统

3.2计算机系统组成原理

3.2.1中央处理器

3.2.2存储器系统

3.2.3输入输出设备

3.2.4微型机系统结构

3.3计算机的性能指标

3.4计算机的组装

3.4.1主机面板

3.4.2主机内部结构

3.4.3外设

习题

第4章计算机网络技术

4.1计算机网络概述

4.1.1计算机网络的定义

4.1.2计算机网络的形成与发展

4.1.3计算机网络分类

4.2计算机网络体系结构

4.2.1网络协议及标准化研究

4.2.2计算机网络参考模型

4.3Internet形成与发展

4.3.1Internet定义与特点

4.3.2Internet历史与发展

4.4Internet主要应用

4.4.1万维网

4.4.2域名管理系统

4.4.3电子邮件服务

4.4.4对等网络应用

4.4.5音频/视频服务

4.5网络技术研究进展

4.5.1宽带网络技术

4.5.2移动互联技术

4.5.3下一代因特网

4.6计算机网络安全

4.6.1网络安全问题概述

4.6.2加密与认证技术

4.6.3电子邮件加密技术——PGP

4.6.4电子商务加密技术

4.6.5防火墙技术

4.6.6网络防攻击与入侵检测技术

4.6.7网络防病毒技术

习题

第5章计算机软件

5.1软件基础知识

5.2计算机系统软件

5.2.1常用的操作系统

5.2.2Windows 10操作系统的使用

5.2.3设备驱动程序

5.3常用应用软件

5.3.1网络服务软件

5.3.2视频音频播放软件

5.3.3图像处理软件

5.3.4系统工具软件

5.3.5电子阅读软件

5.4办公软件

5.4.1Word 2010文字处理

5.4.2Excel 2010电子表格

5.4.3PowerPoint 2010演示文稿

习题

第6章程序设计基础

6.1程序设计语言的发展

6.1.1机器语言

6.1.2汇编语言

6.1.3高级语言

6.2构建程序

6.2.1编辑源程序

6.2.2编译程序

6.2.3连接程序

6.2.4程序的执行

6.3语言分类

6.3.1过程化语言

6.3.2面向对象程序设计语言

6.4程序设计基础

6.4.1数据类型

6.4.2数据

6.4.3运算及表达式

6.4.4数据的输出与输入

6.5结构化程序设计

6.6C语言概述

6.6.1程序结构

6.6.2顺序结构

6.6.3选择结构

6.6.4循环结构

6.7数据结构

6.7.1数据结构的基本概念

6.7.2线性结构

6.7.3树状结构

第7章数据库技术及应用

7.1数据库技术概述

7.1.1数据、信息与数据处理

7.1.2数据管理技术的发展

7.1.3数据库系统的构成

7.1.4数据和数据联系的描述

7.2数据模型

7.2.1关系模型

7.2.2关系运算

7.3关系数据库语言SQL

7.3.1SQL概述

7.3.2SQL的数据定义

7.3.3SQL的数据查询

7.3.4SQL的数据更新

7.4数据库管理系统

7.4.1数据库管理系统的主要功能

7.4.2Access数据库

7.4.3SQL Server数据库

习题

第8章计算机操作系统

8.1计算机操作系统的概念

8.1.1早期的计算机操作

8.1.2批处理系统

8.1.3分时系统

8.1.4操作系统的定义

8.1.5操作系统的作用

8.2用户接口

8.2.1命令接口

8.2.2程序接口

8.2.3图形接口

8.3处理机管理

8.3.1进程

8.3.2进程控制

8.3.3进程同步

8.3.4进程通信

8.3.5进程调度

8.4内存管理

8.5文件管理

8.6设备管理

习题

第9章计算机相关知识扩展

9.1云计算与大数据

9.1.1云计算的定义和特点

9.1.2大数据的定义和特点

9.1.3云计算和大数据的关系

9.1.4云计算和大数据应用展望

9.2人工智能与机器学习

9.2.1人工智能的产生和发展

9.2.2人工智能的研究途径

9.2.3机器学习技术

9.2.4机器学习典型应用

9.3物联网

9.3.1物联网产生背景

9.3.2物联网关键技术

9.3.3物联网应用展望

9.4信息安全

9.4.1信息安全定义

9.4.2应用安全

9.4.3数据安全

9.4.4安全管理体系

参考文献

本书注重理论与实践结合的阐述，使得读者既掌握计算机相关的理论基础，又能使读者开阔视野。

张志佳，博士，教授。1996年毕业于东北大学，现工作于沈阳工业大学信息学院，从事软件开发和相关教学工作，研究方向为计算机图像图形学、人工智能与模式识别。多年来负责和从事模式识别与智能系统的构架、分析、设计、开发和实施工作，主持并参与多项国家自然科学基金与省市基金项目。