大学计算机基础计算思维与信息素养

本书以多年的“大学计算机基础”课程教学实践为基础，以“计算思维”能力培养为目标，充分吸纳近年来国内外以培养计算思维为核心的计算机基础教学改革实践成果，为大学“计算机基础”“计算思维导论”等基础课程提供理论教学支撑，深入贯彻计算思维通识教育。本书内容包括计算思维概述、信息的表示、计算机硬件系统、计算机软件系统、操作系统、数据库技术、计算机网络技术和人工智能，涵盖高等学校理工科专业“大学计算机基础”“计算思维导论”等课程理论教学的主体内容。
本书适合作为高等学校理工科专业计算机基础类课程理论教材，也可作为计算机培训、计算机等级考试和计算机爱好者的参考书。本书同步配套出版《大学计算机基础实验教程》（第2版），供读者选用。

第1章 计算思维概述
1.1 信息与数据
1.1.1 信息与信息技术
1.1.2 数据与符号
1.2 计算与计算机
1.2.1 计算的概念
1.2.2 计算装置
1.2.3 图灵机
1.2.4 计算机发展历程
1.2.5 未来新型计算机
1.3 信息素养与计算思维
1.3.1 信息素养
1.3.2 计算思维
1.4 习题
第2章 信息的表示
2.1 进制与进制转换
2.1.1 进制的基本概念
2.1.2 计算机中为什么使用二进制
2.1.3 进制间的转换
2.2 数值的表示
2.2.1 整数的表示
2.2.2 小数的表示
2.3 字符的表示
2.3.1 英文字符的表示
2.3.2 汉字的表示
2.3.3 Unicode字符集
2.4 声音的表示
2.4.1 声音的物理性质
2.4.2 声音的数字化
2.4.3 数字音频的技术指标
2.4.4 常见音频文件格式
2.5 图像与视频的表示
2.5.1 颜色的表示
2.5.2 图像数字化
2.5.3 图像的技术指标
2.5.4 常见图像文件格式
2.5.5 视频技术
2.6 数据压缩技术
2.6.1 数据压缩的方法
2.6.2 图像视频数据压缩标准
2.7 习题
第3章 计算机硬件系统
3.1 计算机体系结构
3.1.1 冯·诺依曼体系结构
3.1.2 非冯·诺依曼体系结构
3.1.3 计算机硬件组成
3.2 中央处理器(CPU)
3.2.1 CPU结构
3.2.2 指令系统
3.2.3 指令的执行
3.2.4 CPU的性能
3.3 存储系统
3.3.1 主存储器
3.3.2 高速缓存
3.3.3 辅助存储器
3.4 输入输出系统
3.4.1 I/O控制方式
3.4.2 常见的输入输出设备
3.5 总线系统
3.5.1 总线的基本概念
3.5.2 总线的分类
3.5.3 总线的性能指标
3.6 习题
第4章 计算机软件系统
4.1 计算机软件系统
4.1.1 软件与软件系统
4.1.2 系统软件
4.1.3 应用软件
4.2 程序设计语言
4.2.1 程序与程序设计语言
4.2.2 低级语言与高级语言
4.2.3 程序设计语言处理系统
4.3 算法
4.3.1 算法的概念
4.3.2 算法策略与算法设计
4.3.3 算法的评价
4.3.4 经典算法举例
4.4 习题
第5章 操作系统
5.1 概述
5.1.1 操作系统的发展
5.1.2 操作系统的特征
5.2 CPU管理
5.2.1 进程与程序
5.2.2 进程状态
5.2.3 CPU调度
5.3 内存管理
5.3.1 内存分配和回收
5.3.2 地址重定位
5.3.3 内存保护
5.3.4 虚拟内存
5.4 设备管理
5.4.1 设备管理的基本功能
5.4.2 I/O软件系统
5.5 文件管理
5.5.1 文件与文件系统
5.5.2 文件目录
5.5.3 文件的组织结构
5.5.4 文件外存空间的管理
5.6 用户接口
5.7 习题
第6章 数据库技术
6.1 数据库技术概述
6.1.1 数据管理技术的产生和发展
6.1.2 数据库的基本概念
6.1.3 常见的数据库产品
6.2 数据模型
6.2.1 概念模型
6.2.2 逻辑模型
6.2.3 E-R模型到关系模型的转换
6.3 大数据与数据思维
6.3.1 大数据与大数据技术
6.3.2 数据思维
6.4 习题
第7章 计算机网络技术
7.1 计算机网络基础
7.1.1 计算机网络的发展历程
7.1.2 计算机网络的定义
7.1.3 计算机网络的分类
7.1.4 互联网
7.2 计算机网络体系结构与协议
7.2.1 协议和层次结构
7.2.2 OSI体系结构
7.2.3 TCP/IP体系结构
7.2.4 五层体系结构
7.3 TCP/IP协议簇
7.3.1 网络层IP协议
7.3.2 传输层协议
7.3.3 应用层协议
7.4 互联网应用
7.4.1 域名系统
7.4.2 动态主机配置协议
7.4.3 万维网
7.4.4 电子邮件
7.4.5 文件传输
7.4.6 远程登录
7.5 互联网创新思维
7.5.1 互联网创新思维
7.5.2 “互联网+”创新思维
7.5.3 智慧地球与网络智能化
7.6 习题
第8章 人工智能
8.1 人工智能概述
8.1.1 人工智能的定义
8.1.2 人工智能发展历史
8.1.3 我国人工智能发展
8.2 人工智能技术
8.2.1 人工智能研究领域
8.2.2 人工智能主要技术
8.3 人工智能典型应用
8.3.1 仿生机器人
8.3.2 无人驾驶
8.3.3 ChatGPT
8.3.4 新城新质作战
8.4 习题
参考文献