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| 內容簡介： |
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本书参照国际电子电气工程协会计算机学会和美国计算机学会（IEEE-CS＆ACM）计算学科教程（CC2005）和中国计算机教程（CCC2002）知识体系结构，将计算学科形态与计算思维本质紧密结合，按照基本概念、基本方法、基本理论、基本技术这一基础特性构建课程知识体系。本书共12章，以计算学科体系与计算机前沿技术为课程视野，对计算机的形成与发展、计算机学科的形态特征、计算机学科的根本问题与典型问题、计算机学科方法论、计算思维在计算机学科中的作用体现、计算机新技术的应用等进行了全面阐述，为计算机科学与技术专业学生学好本专业起到“导航”作用。本书结构新颖、层次分明、由浅入深、循序渐进，注重知识的系统性、科学性和实用性，并站在学科的高度阐述计算机科学技术基础知识。同时，注意与后继相关课程的分工与衔接，并按照教与学的规律，精心设计每一章的内容。本书可作为高等院校计算机类、电子信息类和电气信息类“计算机（科学）导论”课程教材，也可作为相关专业教学人员和从事计算机应用的工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
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李云峰，湖南广播电视大学信息技术系教授，中南大学自动控制系毕业，之后一直从事教育工作，教学经验丰富。主要著作方向为计算机导论（理论篇）、计算机导论（实践篇），出版多部相关教材。
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| 目錄：
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绪论 课程导学1
§0.1 课程教学定位1
§0.2 课程教学思维2
§0.3 课程知识结构4
§0.4 课程教学辅导7
基本概念——计算工具、计算学科、计算思维
第1章 计算机科学概述8
§1.1 人类计算工具的进步8
1.1.1 手工时代9
1.1.2 机械时代10
1.1.3 机电时代13
1.1.4 电子时代14
§1.2 计算机科学体系的形成16
1.2.1 布尔提出的逻辑代数16
1.2.2 香农提出的逻辑电路17
1.2.3 维纳提出的计算机设计原则18
1.2.4 图灵提出的图灵机和图灵测试18
1.2.5 冯·诺依曼提出的EDVAC20
§1.3 基于Neumann结构的现代计算机22
1.3.1 计算机的组成22
1.3.2 计算机的主要特点24
1.3.3 计算机的基本性能25
1.3.4 计算机的主要应用26
§1.4 突破与超越Neumann机结构28
1.4.1 突破Neumann机的体系结构28
1.4.2 突破Neumann机的组成结构31
1.4.3 超越Neumann机的体系结构32
本章小结34
习题134
第2章 计算机学科体系36
§2.1 计算机学科体系的构建36
2.1.1 科学与学科的概念36
2.1.2 计算作为一门学科37
2.1.3 CC2005学科体系39
2.1.4 CCC2002学科体系42
§2.2 计算机学科方法论44
2.2.1 计算机学科方法论概念44
2.2.2 计算机学科的三个形态45
2.2.3 计算机学科的核心概念46
2.2.4 计算机学科的典型方法47
§2.3 计算机学科中的数学方法49
2.3.1 数学方法及其作用体现49
2.3.2 构造性数学与证明方法50
2.3.3 计算机学科的根本问题52
§2.4 计算机学科的经典问题53
2.4.1 理论意义上的不可计算问题——图论问题53
2.4.2 现实意义上的不可计算问题——计算复杂性56
2.4.3 理论意义上的可计算问题——计算机智能问题59
2.4.4 现实意义上的可计算问题——并发控制问题61
本章小结62
习题263
第3章 计算思维及其作用体现64
§3.1 计算思维及其本质特性64
3.1.1 人类思维的类别64
3.1.2 计算思维的概念67
3.1.3 计算思维的本质68
3.1.4 计算思维的特征69
§3.2 计算思维的问题求解70
3.2.1 问题求解的数学建模70
3.2.2 问题求解的基本策略71
3.2.3 问题求解的过程抽象73
§3.3 计算思维与计算机学科77
3.3.1 计算思维本质与学科形态的关系77
3.3.2 计算思维在计算机学科中的体现79
§3.4 计算思维的学科作用与能力培养84
3.4.1 计算思维与计算机教育相互促进84
3.4.2 计算思维有助于跨越专业鸿沟85
3.4.3 计算思维有助于其他学科发展86
3.4.4 计算思维能力培养的基本策略88
本章小结90
习题390
基本方法：机器计算的思维方法
第4章 数据表示的基本思维92
§4.1 数制及其转换——“人机兼容”的基本思维92
4.1.1 进位计数制92
4.1.2 数制之间的转换95
§4.2 数值数据的编码表示——“语义符号数值化”的基本思维98
4.2.1 整型数的编码表示98
4.2.2 实型数的编码表示103
§4.3 字符数据的编码表示——“字符信息数字化”的基本思维105
4.3.1 西文字符的编码表示105
4.3.2 汉字字符的编码表示107
4.3.3 综合实例——字符处理110
§4.4 逻辑数据的编码表示——“逻辑符号数字化”的基本思维111
4.4.1 逻辑代数概念111
4.4.2 逻辑代数运算112
§4.5 多媒体数据的编码表示——“动态信息数值化”的基本思维114
4.5.1 多媒体基本概念114
4.5.2 音频数字化的编码表示115
4.5.3 图像数字化的编码表示116
4.5.4 视频数字化的编码表示118
4.5.5 计算机动画简介119
本章小结119
习题4120
第5章 计算系统的基本思维122
§5.1 计算系统的基本概念——“系统组成”的基本思维122
5.1.1 计算机硬件系统122
5.1.2 计算机软件系统123
5.1.3 计算机操作系统124
5.1.4 软件与硬件的关系127
§5.2 处理器系统——“控制执行”的基本思维128
5.2.1 处理器的结构组成128
5.2.2 计算机指令系统130
5.2.3 操作系统对处理器的管理131
§5.3 存储器系统——“存储优化组合”的基本思维135
5.3.1 内存储器135
5.3.2 外存储器137
5.3.3 存储体系138
5.3.4 操作系统对存储器的管理140
5.3.5 综合实例——计算机的工作过程142
§5.4 文件管理系统——“长治久安”的基本思维144
5.4.1 文件与文件系统144
5.4.2 文件组织与结构145
5.4.3 文件目录和目录结构146
§5.5 总线系统和输入/输出系统——“组织与协调”的基本思维148
5.5.1 总线系统148
5.5.2 输入/输出设备149
5.5.3 输入/输出接口150
5.5.4 操作系统对I/O的管理150
本章小结153
习题5153
第6章 程序设计的基本思维155
§6.1 程序设计概念——“问题抽象”的基本思维155
6.1.1 程序设计与问题求解155
6.1.2 程序设计的基本抽象157
§6.2 程序设计语言——“语言抽象”的基本思维158
6.2.1 程序设计语言的演化158
6.2.2 程序设计语言的构成162
6.2.3 计算机源程序的翻译165
§6.3 程序设计方法——“方法抽象”的基本思维168
6.3.1 面向过程方法168
6.3.2 面向对象方法171
6.3.3 程序与软件的关系173
§6.4 软件工程方法——“过程抽象”的基本思维174
6.4.1 软件工程概念174
6.4.2 软件工程目标176
6.4.3 软件工程原则177
6.4.4 软件开发模型178
6.4.5 软件开发方法181
本章小结184
习题6184
基本理论：问题求解的数学方法
第7章 问题求解的算法基础186
§7.1 算法——问题求解的核心186
7.1.1 算法的基本概念186
7.1.2 算法的设计要求187
7.1.3 算法的复杂性188
7.1.4 算法的描述方法190
7.2 数值数据求解——算法策略192
7.2.1 穷举算法192
7.2.3 递推算法194
7.2.4 迭代算法196
7.2.5 递归算法197
7.2.6 分治算法198
7.2.7 贪心算法199
7.2.8 动态规划199
§7.3 非数值数据处理——数据结构200
7.3.1 线性表结构201
7.3.2 栈结构203
7.3.3 队列结构203
7.3.4 树结构204
§7.4 数据元素操作——查找和排序206
7.4.1 查找算法206
7.4.2 排序算法208
本章小结213
习题7214
*第8章 问题求解的近似计算215
§8.1 定积分的近似计算215
8.1.1 近似计算方法215
8.1.2 计算求解方法219
§8.2 有限元方法223
8.2.1 有限元方法的基本概念223
8.2.2 有限元方法的计算思维224
§8.3 随机事件及其概率223
8.2.1 随机事件223
8.2.2 随机概率224
8.3.3 随机变量226
§8.4 蒙特卡罗方法227
8.4.1 蒙特卡罗方法的概念228
8.4.2 蒙特卡罗方法求定积分229
§8.5 圆周率的近似计算231
8.5.1 圆周率的计算史231
8.5.2 蒙特卡罗方法求圆周率232
8.5.3 研究计算圆周率的意义233
§8.6 仿生学算法234
8.6.1 遗传算法的基本概念235
8.6.2 遗传算法的基本方法236
8.6.3 群体智能优化算法概念238
本章小结239
习题8240
*第9章 问题求解的离散结构241
§9.1 数理逻辑241
9.1.1 数理逻辑引例241
9.1.2 命题逻辑242
9.1.3 谓词逻辑245
9.1.4 数理逻辑在计算机科学中的应用247
§9.2 集合论248
9.2.1 集合论引例248
9.2.2 集合的表示与运算249
9.2.3 二元关系251
9.2.4 函数255
9.2.5 集合论在计算机科学中的应用256
§9.3 逻辑代数257
9.3.1 逻辑代数引例257
9.3.2 逻辑代数的表示258
9.3.3 逻辑电路的简化259
9.3.4 代数系统在计算机科学中的应用260
§9.4 图论261
9.4.1 图论引例261
9.4.2 图论的基本概念262
9.4.3 图的矩阵表示264
9.4.4 路径、回路与连通图265
9.4.5 欧拉图和哈密尔顿图266
9.4.6 短路径和小生成树268
9.4.7 图论在计算机科学中的应用270
本章小结271
习题9271
基本技术：数据共享与前沿技术
第10章 数据库技术273
§10.1 数据库技术概述——抽象（Ⅰ）273
10.1.1 数据与信息273
10.1.2 数据库275
10.1.3 数据库管理系统277
10.1.4 数据库系统277
§10.2 数据模型——抽象（Ⅱ）279
10.2.1 数据模型概念279
10.2.2 概念数据模型281
10.2.3 关系数据模型283
10.2.4 关系数据模式285
§10.3 关系数据库——理论287
10.3.1 关系代数运算287
10.3.2 关系数据查询优化291
10.3.3 关系模式的规范化292
10.3.4 关系数据的一致性293
§10.4 构建数据库应用系统——设计294
10.4.1 数据库应用系统设计要求295
10.4.2 数据库应用系统设计过程296
本章小结300
习题10300
第11章 计算机网络技术302
§11.1 计算机网络概述——抽象302
11.1.1 计算机网络的基本概念302
11.1.2 网络的基本类型303
11.1.3 OSI/RM体系结构305
11.1.4 TCP/IP体系结构307
§11.2 网络数据传输——理论308
11.2.1 数据通信308
11.2.2 数据传输方式309
11.2.3 多路复用传输311<
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