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| 編輯推薦： |
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本书以思维为主线、从计算思维、系统思维、网络化思维的角度介绍计算机的基本工作原理及其应用，将基础性、时代性、系统性、启发性融为一体。
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| 內容簡介： |
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本书主要内容包括计算机与计算思维、信息在计算机中的表示、系统思维、算法思维、数据思维、网络化思维、伦理思维和计算机新技术。 全书以计算思维为主线，引领读者从计算思维的角度和层次去理解计算机系统与计算机新技术。 本书文字通俗易懂、可读性强，可作为非计算机专业的导论性课程教材，也可作为高等理工科专业的计算机公共课教材。
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| 關於作者： |
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马利，教授，博士。现任南京信息工程大学计算机与软件学院计算机基础教学主任，担任全国高等院校计算机基础教育研究会理事，江苏省计算机研究会常务理事。江苏省计算机学会高性能、大数据专委会委员。
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| 目錄：
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第1章 计算机与计算思维1
1.1 导学1
1.2 计算机科学1
1.2.1 计算工具的发展1
1.2.2 图灵机7
1.2.3 冯诺依曼存储程序控制思想8
1.3 计算思维8
1.3.1 计算思维的概念8
1.3.2 计算思维的本质9
1.4 计算机的发展9
1.4.1 计算机的发展概况9
1.4.2 计算机的特点10
1.4.3 计算机的分类11
1.4.4 计算机的应用13
1.4.5 计算机的发展方向16
思考题17
第2章 0和1的思维信息在计算机中的表示18
2.1 导学18
2.2 计算机中的数制18
2.2.1 信息的基本单位比特18
2.2.2 十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数19
2.2.3 不同进制数之间的转换21
2.3 数值信息的表示24
2.4 文字符号的表示26
2.5 数字图像的表示30
2.6 数字视频的表示31
2.7 数字音频的表示32计算思维导论目录思考题32
第3章 系统思维34
3.1 导学34
3.2 计算机系统概述35
3.3 计算机硬件系统35
3.3.1 CPU的结构和原理37
3.3.2 指令与指令系统40
3.3.3 主板、芯片组与BIOS41
3.3.4 存储器44
3.3.5 常用输入输出设备52
3.4 计算机软件系统55
3.4.1 计算机软件概述55
3.4.2 计算机软件的分类55
3.4.3 程序设计语言57
3.4.4 程序设计语言处理系统58
3.5 操作系统59
3.5.1 什么是操作系统59
3.5.2 操作系统的主要功能60
3.5.3 文件与文件系统61
3.5.4 常用操作系统62
3.6 计算机系统工作过程64
思考题65
第4章 算法思维66
4.1 导学66
4.2 什么是算法67
4.2.1 算法的基本概念67
4.2.2 算法表示68
4.2.3 算法分析70
4.3 常用算法概述71
4.3.1 查找算法71
4.3.2 排序72
4.4 算法设计与分析77
4.4.1 问题分析77
4.4.2 问题建模77
4.4.3 算法描述问题78
4.4.4 常用的算法设计策略78
思考题82
第5章 数据思维83
5.1 导学83
5.2 数据的表示84
5.2.1 数据结构84
5.2.2 线性表85
5.2.3 栈和队列87
5.2.4 链表90
5.2.5 树和二叉树91
5.3 数据的存储与管理95
5.3.1 文件系统95
5.3.2 数据库设计基础95
5.4 数据分析103
5.4.1 大数据103
5.4.2 数据挖掘105
5.4.3 数据仓库106
思考题107
第6章 网络化思维108
6.1 导学108
6.2 互联网的产生和发展109
6.2.1 互联网的基本概念109
6.2.2 计算机网络发展的四个阶段110
6.2.3 互联网发展的四个阶段112
6.2.4 互联网在我国的发展及应用大事件113
6.3 计算机网络概述114
6.3.1 计算机网络概念及分类114
6.3.2 通信技术基础117
6.3.3 计算机网络性能指标122
6.3.4 网络的体系结构123
6.3.5 IP地址与MAC地址129
6.3.6 传输介质及常见的网络设备132
6.4 局域网144
6.4.1 局域网特点144
6.4.2 局域网参考模型145
6.4.3 局域网的介质访问控制方法CSMACD147
6.4.4 以太网技术147
6.4.5 无线局域网150
6.5 因特网151
6.5.1 因特网的核心特征151
6.5.2 因特网架构151
6.5.3 TCPIP协议簇152
6.5.4 因特网宽带接入方式154
6.5.5 因特网基本应用156
6.6 物联网156
6.6.1 物联网定义及特征156
6.6.2 物联网的工作流程157
6.6.3 物联网的应用159
6.6.4 云计算与物联网159
6.6.5 人工智能与物联网160
第7章 伦理思维网络安全与信息伦理162
7.1 导学162
7.2 恶意代码的概念及关键技术163
7.2.1 恶意代码概念163
7.2.2 恶意代码生存技术164
7.2.3 恶意代码隐藏技术166
7.3 计算机病毒167
7.3.1 计算机病毒概述168
7.3.2 计算机病毒防治技术171
7.4 木马178
7.4.1 木马概述178
7.4.2 木马工作原理179
7.4.3 木马防治技术182
7.5 蠕虫185
7.5.1 蠕虫概述185
7.5.2 蠕虫的传播过程187
7.5.3 蠕虫的分析和防范188
7.6 网络安全管理体系与信息伦理189
7.6.1 网络安全管理体系189
7.6.2 信息伦理190
7.7 保障信息安全常用手段 191
7.7.1 数据加密技术 191
7.7.2 数字签名技术 195
7.7.3 数字证书技术 196
7.7.4 身份认证技术 197
7.7.5 数字水印技术 200
7.7.6 区块链技术 202
思考题203
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| 內容試閱：
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2006年3月，美国卡内基梅隆大学周以真教授清晰系统地阐述了计算思维的概念。2010年7月，首届九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会讨论如何在新形势下提高计算机基础教学的质量，与会者形成了共识并发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》。其核心要点： 必须正确认识大学计算机基础教学的重要地位，需要把培养学生的计算思维能力作为计算机基础教学的核心任务，并由此建设更加完备的计算机基础课程体系和教学内容。2010年10月中国科学技术大学陈国良院士在第六届大学计算机课程报告论坛上倡议将计算思维引入大学计算机基础教学。此后，计算思维得到了国内计算机基础教育界的广泛重视。
本书的特点如下。
第一，教材编写时以计算思维为主线，注重学生计算思维与学习者思维能力的培养。科学的计算思维是人类求解问题的有效途径之一，计算思维深刻地影响着人们的生活和思维方式，进而对我们的思维习惯和能力产生影响。计算思维不是程式化的，而是在抽象的多个层次上进行的思维。从计算思维的角度来阐述和理解计算机科学，有助于学生从学习专业知识开始就站在计算思维的高度来看待专业和学习，注重培养自己严谨的抽象的思维能力，使计算思维的精髓融入分析和解决问题的学习和实践当中。
第二，教材内容上也紧密联系应用，注重计算思维与学习者应用能力的培养。计算机科学从本质上讲是源自于工程思维，因为我们建造的是能够与现实世界互动的系统。目前，计算机应用已深入到各个行业，融入人类活动的方方面面，解决了许多计算时代之前不能解决的问题。然而，由于计算机能力的局限性，大量科学问题和工程应用问题仍然难以解决。计算机科学就是在挑战问题和解决问题的过程中不断地得到发展的，同时，计算思维能力也在分析和解决问题的实践中得到充实和提高。
第三，教材中有专门章节介绍计算机新技术，关注计算思维与学习者创新能力的培养。创新是要靠科学素养，要靠科学的思想和方法。学生掌握了科学的思想和方法，就能在以后的生活和学习中多层次、多角度、全方位地观察、理解客观世界的发展与变化，运用已经掌握的科学方法和知识去发现问题、提出问题和解决问题。所以说，计算思维能力是每一个大学生所必备的科学素养和思维方式之一，也是创新人才必备的能力之一。
本书的内容如下。
（1） 第1章从计算工具的发展引入计算机科学的概念，探讨图灵机和冯诺依曼计算机，然后讲述计算机的发展历史，并进而探讨什么是计算思维。计算思维导论前言（2） 第2章从信息的基本单位比特入手，介绍计算机中用比特表示数值信息、文字符号、数字图像、数字视频和数字音频各类信息的方法。
（3） 第3章从计算机的硬件系统和软件系统两方面介绍计算机系统是如何工作的。
（4） 第4章从实际问题出发，讲述了算法的基本定义、算法的特征、算法的要素、算法的表示方法和算法分析方法；在此基础上，介绍了常用的查找算法及排序算法；然后针对具体问题，详细讲述了如何分析、建模、用算法描述的过程。最后介绍了常用的算法设计策略。
（5） 第5章首先讲述数据结构，数据在计算机中通常包含哪些类型的存储方式；接着分析如何将客观事物抽象成信息世界的实体，如何用概念模型来表示实体及其之间的联系；最后介绍了大数据的概念及其应用、数据挖掘的概念及其应用。
（6） 第6章介绍如何把计算机连接在一起、如何把网络联接在一起、如何把自己的网络接入Internet、如何实现计算机与网络设备间的数据通信、如何实现基于网络的信息交换和资源共享。进一步介绍物联网的工作流程，物联网的应用，云计算与物联网，人工智能与物联网。
（7） 第7章从全新的角度介绍网络安全与信息伦理。
本书主编马利、范春年、江结林分别完成第6章和第7章、第1～3章、第4章和第5章编写，编写过程中得到了课程组其他老师的支持和帮助，在此一并感谢。
鉴于编者水平有限，书中难免存在不当之处，殷切希望各位读者提出宝贵意见，并恳请各位专家、学者给予批评指正。
编者2020年5月
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