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出版时间:2014-02

出版社:高等教育出版社

获奖信息:“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,国家精品在线开放课程配套主讲教材  

以下为《大学计算机——计算与信息素养(第2版)》的配套数字资源,这些资源在您购买图书后将免费附送给您:
  • 高等教育出版社
  • 9787040289961
  • 2版
  • 91501
  • 46242109-0
  • 平装
  • 16开
  • 2014-02
  • 490
  • 307
  • 工学
  • 计算机科学与技术
  • TP3
  • 公共课
  • 本科
作者简介
战德臣,哈尔滨工业大学计算机学院教授,博士生导师,教学委员会主任,哈尔滨工业大学MOOC推进工作办公室主任,教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会委员,中国高校计算机教育MOOC联盟质量规范工作委员会主任、大学计算机课程工作组组长,全国高等学校教学研究中心“大学计算机”课程跨校教学教师团队主任、黑龙江省计算机学会软件工程专委会主任。他先后完成国家级课题20余项,获省部级科技进步奖7项,发表论文100余篇。自1998年以来,他一直从事大学计算机、计算思维与教育教学改革方面的研究和教学工作,主持多项省部级教改项目,中国大学MOOC 2014-2015优秀教师、宝钢教育基金优秀教师奖获奖者、IBM中国优秀教师奖教金获奖者。目前,已建设并上线6门MOOC课程,累计选修人数近50万。
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内容简介

本书是计算思维通识类课程“大学计算机”的教材,力求将蕴涵在计算机学科中的经典计算思维和信息时代人们应具备的基本计算素养结合起来进行系统、全面的介绍。本书分为四个部分:第1—3章的基本思路为由计算到计算思维,由符号化、计算化到自动化,进而讲解什么是程序、程序的构造性及程序构造的基本手段;第4—6章进一步讲解程序是如何被执行的,由机器级程序的执行讲解到复杂环境下程序的执行,进而讲解到不同层面下的程序编写,即程序设计问题;第7—9章介绍什么是算法,如何用算法进行问题求解,进一步以两类典型的算法来阐述为什么要研究算法和怎样研究算法;第10—13章的基本思路是在具有了前面的计算思维后,使学生进一步具有较为全面的信息素养。

本书可作为高等学校第一门计算机课程的教材,也可作为学习计算机知识的参考书;对计算机教育工作者、从事计算机工作的人员,也有较高参考价值。

目录

 前辅文
 第一部分 计算机与计算
  第1章 计算机、计算与计算思维
   1.1 计算机
   1.2 什么是计算
   1.3 怎样进行自动计算
    1.3.1 机械计算的探索历程
    1.3.2 基于二进制的电子计算的探索历程
    1.3.3 计算系统的探索历程
   1.4 计算系统的进一步发展
   1.5 计算机科学与计算科学
   1.6 计算之树——大学计算思维教育空间
    1.6.1 计算之树的树根——计算技术与计算系统的奠基性思维
    1.6.2 计算之树的树干——通用计算环境的进化思维
    1.6.3 计算之树的双色枝干——交替促进与共同进化的问题求解思维
    1.6.4 计算之树的树枝——计算与社会/自然环境的融合思维
    1.6.5 计算之树的另外两个维度——网络化思维与数据化思维
   1.7 本章小结
  第2章 0和1——语义符号化、符号计算化与计算自动化
   2.1 自然/社会现象被表达成符号,就可以推演和计算
   2.2 任何信息都可以被表示成0,1,也就都能被计算
    2.2.1 数值信息表达成0和1——二进制
    2.2.2 数值信息的符号也可以表达成0和1——机器数
    2.2.3 数值信息的小数点的表达——定点数与浮点数
    2.2.4 英文字母符号等非数值性信息表达成0和1——编码
    2.2.5 中文汉字等非数值性信息表达成0和1——汉字编码及处理
    2.2.6 多媒体信息表达成0和1——图像、声音及视频编码
   2.3 任何计算都可以转换为逻辑运算来实现
    2.3.1 0和1与逻辑——思维方式与逻辑运算
    2.3.2 二进制四则运算与逻辑运算的统一
   2.4 0和1及其逻辑运算可以被自动执行——基本门电路
   2.5 分层构造与构造集成——由简单系统构造复杂系统
   2.6 本章小结
  第3章 程序与递归:组合、抽象与构造
   3.1 计算系统与程序
   3.2 程序的构造——组合与抽象
    3.2.1 数值与运算组合式
    3.2.2 通过名字使用计算对象——命名组合式
    3.2.3 通过名字使用计算对象——命名新运算
    3.2.4 运算组合式的计算
    3.2.5 带条件的计算规则及其构造
   3.3 程序构造的基本手段——递归与迭代
    3.3.1 递归的感性认识——具有自相似性重复的事物
    3.3.2 数学中的递推式与数学归纳法
    3.3.3 计算中的递归及递归函数——构造
    3.3.4 递归的运用——用有限的语句定义对象的无限集合
    3.3.5 程序的递归构造——自身调用自身,高阶调用低阶
    3.3.6 递归与迭代和循环的关系
   3.4 本章小结
 第二部分 计 算 系 统
  第4章 冯·诺依曼计算机——机器级程序及其执行
   4.1 通用计算机器的核心——指令、程序及其执行
    4.1.1 图灵机的基本思想——数据、指令、程序及其自动执行
    4.1.2 基本图灵机模型——以状态变换表达程序及其执行
   4.2 冯·诺依曼计算机——存储程序与自动执行
   4.3 机器指令与机器级程序与算法
   4.4 存储器——可按地址自动存取内容的部件
   4.5 运算器和控制器暨CPU——可自动执行机器指令和程序的部件
   4.6 机器级程序的存储与执行
   4.7 本章小结
  第5章 现代计算机——复杂环境下分工、合作与协同执行程序
   5.1 现代计算机的基本构成
   5.2 现代计算机的神经中枢——操作系统
   5.3 存储体系——不同性能资源的组合优化思维
   5.4 存储体系环境下的分工、合作与协同
   5.5 操作系统对不同资源的管理
    5.5.1 磁盘与文件管理——化整为零,零存整取
    5.5.2 内存管理与处理机管理
   5.6 操作系统管理和控制着程序的执行——合作与协同
   5.7 操作系统对资源的高效协同利用——分时与并行控制
   5.8 现代计算机的演进与发展
   5.9 现代计算机的工作过程
   5.10 本章小结
  第6章 由机器语言到高级语言——程序设计
   6.1 由机器语言到高级语言
    6.1.1 机器语言、汇编语言与汇编程序(编译器)
    6.1.2 高级语言与编译器
    6.1.3 计算机语言与编译器——不同层级语言与编译器/虚拟机器
   6.2 计算机语言(程序)的基本构成要素
    6.2.1 常量、变量与表达式
    6.2.2 语句与程序控制
    6.2.3 函数与函数调用
    6.2.4 高级语言程序示例
    6.2.5 关于常量和变量的进一步说明
   6.3 利用可视化编程语言进行程序设计
    6.3.1 一种可视化编程语言环境Visual Basic简介
    6.3.2 Visual Basic编程方法
    6.3.3 Visual Basic编程过程
    6.3.4 利用Visual Basic进行程序设计
   6.4 本章小结
 第三部分 算 法 思 维
  第7章 算法——程序与计算系统的灵魂
   7.1 算法的基本概念
   7.2 建立问题的数学模型——数学建模
   7.3 算法策略选择——算法思想
   7.4 算法设计——算法思想的精确表达
    7.4.1 算法的数据结构设计
    7.4.2 算法的控制结构——算法的步骤设计
   7.5 算法的实现——算法的程序设计
   7.6 算法的模拟与分析
    7.6.1 算法的正确性分析
    7.6.2 算法的复杂性分析
   7.7 本章小结
  第8章 怎样研究算法——排序算法研究示例
   8.1 为什么要研究排序算法——待求解问题的理解
    8.1.1 结构化数据表的查找与统计需要排序
    8.1.2 非结构化数据(文档)的查找与搜索也需要排序
   8.2 基本排序算法
    8.2.1 内排序算法——如果数据能够全部装入内存
    8.2.2 外排序算法——如果数据太大不能一次性装入内存
   8.3 PageRank排序——排序问题的不同思考方法
    8.3.1 问题背景
    8.3.2 PageRank的基本概念——由问题语义挖掘求解思想
    8.3.3 PageRank算法及实例——由问题到数学的典型示例
    8.3.4 算法的复杂性及分析
   8.4 本章小结
  *第9章 怎样研究算法——遗传算法研究示例
   9.1 可求解与难求解问题
    9.1.1 P类问题和NP类问题
    9.1.2 NP类问题的一种典型求解思想——求近似解
    9.1.3 仿生学算法——理解自然界中生物的问题求解思维,设计NP问题的求解算法
   9.2 从社会/自然中寻求问题求解的思想——生物学中的遗传与进化
    9.2.1 生物领域的遗传
    9.2.2 生物领域基本的遗传方式——基因重组方式
    9.2.3 生物界的进化——优胜劣汰,适者生存
   9.3 将社会/自然思想应用于计算——遗传算法的简单示例
   9.4 探讨算法的本质——遗传算法为什么可以求解NP问题
   9.5 算法研究的根本是问题求解——组合优化问题及遗传算法求解
    9.5.1 几个典型组合优化问题的抽象
    9.5.2 可能解的染色体编码问题
    9.5.3 交叉、变异与随机处理——遗传规则问题
    9.5.4 遗传算法设计的其他问题
    9.5.5 遗传算法的进一步思考
   9.6 本章小结
 第四部分 信 息 素 养
  第10章 怎样管理和利用数据
   10.1 数据为什么要管理
   10.2 什么是数据库
    10.2.1 数据库系统
    10.2.2 数据库管理系统的基本功能——从用户角度看
    10.2.3 数据库管理系统的基本功能——从系统角度看
   10.3 结构化数据库的核心——关系模型
    10.3.1 现实世界到数据世界的转换桥梁——数据模型
    10.3.2 二维数据表——关系的通俗解释
    10.3.3 二维数据表——关系的数学定义
    10.3.4 关系数据操作——关系代数
    10.3.5 关系模型
   10.4 结构化数据库语言——SQL
    10.4.1 利用SQL定义数据库的结构
    10.4.2 利用SQL进行数据库内容的添加、修改与删除
    10.4.3 利用SQL进行数据库内容的查询
    10.4.4 利用SQL进行数据库统计操作——集函数
   10.5 数据库的社会影响
    10.5.1 各种资源聚集成库
    10.5.2 数据库的运用及相关问题
   10.6 本章小结
  第11章 怎样连接和利用网络
   11.1 为什么要连接和利用网络
    11.1.1 电子邮件
    11.1.2 网络搜索与浏览
    11.1.3 更多的网络应用
   11.2 计算机网络
    11.2.1 网络通信基础
    11.2.2 计算机组网与连接
    11.2.3 TCP/IP协议及计算机网络传输过程
   11.3 网络运用及其社会影响
    11.3.1 网络运用基础——HTML语言与XML语言
    11.3.2 网络自动搜索——搜索引擎
    11.3.3 群体智慧的魔力
    11.3.4 分散化资源的整合集中与整合资源的分散化利用
   11.4 本章小结
  第12章 怎样编排和出版
   12.1 信息出版
    12.1.1 传统媒介出版与电子媒介出版
    12.1.2 电子媒介出版:多媒体、动态性与非线性
   12.2 信息出版物的基本要素及其属性
    12.2.1 认识“文字”及其属性
    12.2.2 认识“段落”及其属性
    12.2.3 认识“版面”及其属性
   12.3 期刊文章与图书的构成要素与编排要求
    12.3.1 概述
    12.3.2 标题与文档结构
    12.3.3 插图、表格与公式
    12.3.4 目录与索引
    12.3.5 引用与参考文献、页眉与页脚
    12.3.6 版面及风格的一致性及其保证方法
   12.4 电子讲演稿的基本构成要素及要求
    12.4.1 电子讲演稿
    12.4.2 电子讲演稿的条目化处理:蕴涵着层次逻辑关系
    12.4.3 电子讲演稿的形象化处理:用视觉形象表达抽象概念
    12.4.4 电子讲演稿的动画处理:体现思维的过程性
    12.4.5 电子讲演稿的规整化处理:整齐与不整齐带来不同的感受
   12.5 非线性媒介出版物的内容组织方法
   12.6 本章小结
  第13章 怎样保护信息与网络的安全
   13.1 什么是信息安全
    13.1.1 信息安全及其重要意义
    13.1.2 信息安全领域的内涵、外延及发展
    13.1.3 认识一下真正的黑客
   13.2 如何防治计算机病毒
    13.2.1 什么是计算机病毒
    13.2.2 了解计算机病毒的机理
    13.2.3 如何防治计算机病毒
   13.3 如何防范网络入侵
    13.3.1 什么是网络入侵
    13.3.2 了解网络入侵的机理
    13.3.3 第一道网络防线——防火墙
    13.3.4 入侵者的噩梦:入侵检测系统
   13.4 信息安全法律法规及道德规范
    13.4.1 信息犯罪
    13.4.2 信息安全道德规范
    13.4.3 信息安全法律法规
   13.5 本章小结