[正版]大学计算机:计算思维导论(第2版) 薛红梅 清华大学出版社 计算机基础技术思维

本书按照教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》编写，特别关注学生信息素养和计算思维能力的培养，将课程内容中的相关知识进行提炼，建立从知识认识到计算思维意识构建的桥梁，既强调教材的基础性和系统性，又注重内容宽度和知识深度的结合，通过把科学思维的要素、方法融入问题和案例，从问题分析着手，强调面向计算思维和信息素养的培养，从而提高学生主动使用计算机解决问题的意识和计算思维的能力；通过“知行合一”等栏目融入课程思政，引导学生树立正确的“三观”，培养学生的家国情怀、辩证思维和工匠精神，实现知识传授、能力培养与价值引领的有机融合。

本书分理论篇和实验实训篇: 第1～7章为理论篇，主要介绍计算文化与计算思维、0和1的思维、系统思维、算法思维、数据思维、网络化思维、伦理思维，围绕现代工程师应具备的素质要求，每章后还有基本知识练习和能力拓展与训练题，从多方位、多角度培养学生的工程能力;第8～11章为实验实训篇，包括常用办公软件的功能讲解和相应的实验实训。此外，为便于读者学习，对于一些重点、难点和抽象的知识点，提供了动画短片，可以通过扫描二维码进行在线学习，并配备教学课件。

本书既可作为高等院校和相关计算机技术培训的教材，也可作为办公自动化从业人员的参考用书。

薛红梅，河北工程大学，系主任，副教授，女，44岁。2005年毕业于燕山大学计算机应用技术专业，主要讲授“数据结构与算法 ” 、“C语言程序设计” 、“数据库原理及应用”、 “大学计算机”等课程。2013年，被评为河北工程大学校级教学名师。

长期从事工程教育改革研究与实践，主要负责“计算机科学与技术”国家级一流本科专业、国家级首批本科专业综合改革试点项目和河北省品牌特色专业的建设工作。

近5年，深入开展CDIO人才培养模式研究和专业综合改革，获河北省教学成果三等奖2项；主研河北省高等教育教学改革项目3项、主持教育部产学合作协同育人项目3项、主编教材7部、主持主研校重点重大教研项目5项、第一作者发表教研论文5篇；作为课程负责人主讲的“数据结构与算法”获批河北省一流本科课程建设立项，主讲的“基于Python程序设计”获批河北省精品在线课程；指导学生在“中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛” 和“河北省大学生程序设计竞赛”中荣获河北省冠军、团队一等奖、二等奖等共10余项；作为主研人完成河北省自然基金项目、河北省科技重点研发计划项目、市级科研项目7余项，发表SCI、EI检索科研论文4篇。

特别关注学生信息素养和计算思维能力的培养，将课程内容中的相关知识进行提炼，建立从知识认识到计算思维意识构建的桥梁，既强调教材的基础性和系统性，又注重内容宽度和知识深度的结合

理论篇

第1章认识计算文化与计算思维3

1.1计算与计算机科学3

1.1.1计算工具的发展史3

1.1.2计算文化和计算机科学5

1.2计算思维6

1.2.1计算6

1.2.2计算思维的概念7

1.2.3计算思维中的思维方式10

1.2.4计算思维的本质12

1.3计算模型与计算机14

1.3.1图灵机15

1.3.2冯·诺依曼机17

1.3.3计算机的发展18

1.3.4计算机的特点20

1.3.5计算机的分类20

1.4新的计算模式22

基础知识练习25

能力拓展与训练26

第2章0和1的思维——信息在计算机内的表示27

2.1信息与信息技术27

2.1.1信息的概念27

2.1.2信息技术28

2.2数值的表示28

2.3字符编码37

2.4汉字编码38

2.5多媒体信息的表示41

2.5.1多媒体技术的基本概念41

2.5.2多媒体处理的关键技术42

2.5.3多媒体应用中的媒体元素44

2.5.4多媒体计算机的组成与应用52

2.5.5移动多媒体终端54

基础知识练习54

能力拓展与训练55

第3章系统思维——计算机系统基础56

3.1计算机系统56

3.1.1计算机硬件系统58

3.1.2问题求解与计算机软件系统60

3.1.3计算机的基本工作原理61

3.2微型计算机的硬件系统63

3.2.1总线63

3.2.2中央处理单元（CPU）65

3.2.3内存储器66

3.2.4系统主板67

3.2.5外存储器69

3.2.6输入设备71

3.2.7输出设备72

3.2.8微型计算机的主要性能指标和分类74

3.3计算机的启动过程75

3.4操作系统77

3.4.1操作系统概述77

3.4.2常用的操作系统78

3.4.3我国操作系统的发展80

3.4.4操作系统的管理功能81

3.4.5文件系统84

3.4.6操作系统中的计算思维88

3.5软件系统中的交互方式89

3.5.1操作系统中的交互方式89

3.5.2应用软件中的交互方式91

基础知识练习94

能力拓展与训练94第4章算法思维98

4.1算法的概念98

4.1.1什么是算法98

4.1.2算法的分类100

4.1.3算法应具备的特征100

4.2算法的设计与分析101

4.2.1问题求解的步骤101

4.2.2数学建模102

4.2.3算法的描述104

4.2.4常用的算法设计策略107

4.2.5算法分析122

4.3算法的实现——程序设计语言124

4.3.1程序设计语言的分类125

4.3.2语言处理程序126

4.3.3常用的高级语言127

基础知识练习130

能力拓展与训练132

第5章数据思维——数据的组织、管理与挖掘135

5.1数据的组织和管理135

5.1.1数据结构136

5.1.2文件系统和数据库142

5.2挖掘数据的潜在价值——数据仓库与数据挖掘145

5.2.1大数据146

5.2.2数据挖掘148

5.2.3数据仓库150

基础知识练习151

能力拓展与训练151第6章网络化思维153

6.1计算机网络的基本知识153

6.1.1计算机网络的基本概念153

6.1.2计算机网络的拓扑结构155

6.2计算机网络硬件158

6.3计算机网络软件163

6.3.1计算机网络软件的组成163

6.3.2计算机网络协议的概念163

6.3.3OSI参考模型164

6.3.4TCP/IP协议165

6.4Internet概述169

6.4.1Internet的形成与发展169

6.4.2Internet在中国的发展169

6.4.3Internet提供的主要服务170

6.4.4Internet基本技术172

6.5物联网概述177

基础知识练习178

能力拓展与训练179

第7章伦理思维——信息安全与信息伦理183

7.1信息安全183

7.1.1信息安全的概念183

7.1.2计算机病毒及其防范184

7.1.3网络安全186

7.1.4数据加密189

7.2信息伦理190

7.2.1信息伦理的产生191

7.2.2信息伦理准则与规范192

7.2.3计算机伦理、网络伦理与信息产业人员道德规范193

7.2.4知识产权197

基础知识练习200

能力拓展与训练200

实验实训篇

第8章文字处理205

8.1Word窗口的组成205

8.2Word的基本操作207

8.2.1文档的基本操作207

8.2.2文档的编辑操作210

8.2.3查找和替换211

8.3项目实例: 求职档案213

8.3.1项目要求213

8.3.2项目实现213

8.3.3项目进阶228

8.3.4项目交流232

实验1文档编辑排版及表格制作232

实验2图文混排238第9章电子表格处理241

9.1Excel简介241

9.1.1Excel的基本概念241

9.1.2Excel的窗口组成242

9.2项目实例1: 学生管理243

9.2.1项目要求243

9.2.2项目实现243

9.2.3项目交流258

9.3项目实例2: 教师工资管理259

9.3.1项目要求259

9.3.2项目实现259

9.3.3项目进阶265

9.3.4项目交流266

实验1Excel工作表的基本编辑266

实验2Excel图表的基本操作271

实验3Excel数据库的应用274

附录单元格中出现的常见提示信息278

第10章电子演示文稿制作280

10.1PowerPoint简介280

10.2项目实例1: 电子贺卡281

10.2.1项目要求281

10.2.2项目实现282

10.2.3项目进阶286

10.2.4项目交流286

10.3项目实例2: 公司简介286

10.3.1项目要求286

10.3.2项目实现287

10.3.3项目进阶294

10.3.4项目交流294

实验制作演示文稿295

第11章综合项目实训300

参考文献302