大学计算机基础——基于CDIO项目教学
￥65.00定价
作者： 郑贵省
出版时间：2020年6月
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113266646
- 1-1
- 360505
- 41232857-7
- 平装
- 16开
- 2020年6月
- 601
- 384
- 工学
- 计算机科学与技术
- 通用
- 本科
内容简介
本书共计6章内容，内容包括计算机组成、Python基础、算法之美、数据库及应用、网站设计、网络与信息安全。本书从教学内容和教学模式上努力创设高阶课堂、对话课堂、开放课堂、知行合一、学思结合的课堂素材和方法，注重学科知识体系构建，以实际问题过程为载体，利用树莓派计算机设置创客项目，通过CDIO项目学习网络技术，进行一体化课程设计及实践，实现学科理论和实践有机结合。本书为“金课”而建设，适合作为高等院校大学计算机基础相关课程的教材，也可供相关从业人员参考阅读。
目录
第1章 计算机组成 1
1.1 树莓派 1
1.1.1 认识树莓派 1
1.1.2 树莓派硬件组成 2
1.1.3 为Raspberry Pi Zero刻录
操作系统 4
1.1.4 系统文件配置 5
1.1.5 连接PC和Raspberry Pi Zero 5
1.1.6 建立Raspberry Pi Zero的
虚拟连接 6
1.1.7 外接SPI网卡ENC28J60
上网 7
1.1.8 首次启动Raspberry Pi Zero 8
1.1.9 启动桌面 8
1.2 常用软件安装 9
1.2.1 使用apt-get安装、管理
软件 9
1.2.2 FTP服务器安装 10
1.3 Linux常用命令 12
1.4 创客实验 13
1.4.1 创客实验箱硬件资源 13
1.4.2 创客项目——调光灯 14
1.4.3 创客项目——超声波
测距 17
1.4.4 创客项目——红外入侵
检测 18
1.5 计算机的组成 19
1.6 0、1之美 22
1.6.1 进制及进制间的转换 22
1.6.2 计算机中数的表示
与运算 26
1.6.3 计算机中文字符号的
表示 31
1.7 计算机工作过程及主要
技术发展 33
1.7.1 计算机的工作原理 33
1.7.2 先进计算机技术在微机
系统中的应用 36
1.7.3 微型计算机系统的主要
性能指标 40
第2章 Python基础 42
2.1 单人3 000 m时间输入/输出 42
2.1.1 体能考核计时系统设计 42
2.1.2 输入、计算和输出 42
2.1.3 Python简介 43
2.1.4 成绩等级评定 54
2.2 单人3 000 m成绩评定 54
2.2.1 根据成绩判断等级 54
2.2.2 分支结构的运用 55
2.2.3 if语句 56
2.2.4 评定多名学生等级 64
2.3 任意次评定单项科目成绩 64
2.3.1 程序持续运行直至用户
选择退出 64
2.3.2 循环语句的运用 64
2.3.3 while语句 67
2.3.4 带单位数据的处理 72
2.4 数据格式化处理 72
2.4.1 按照格式要求输入时间 72
2.4.2 字符串的处理 72
2.4.3 字符串切片和格式化
输出 74
2.4.4 代码复用 80
2.5 程序封装 80
2.5.1 程序模块化 80
2.5.2 函数的运用 80
2.5.3 定义函数、传递参数和
返回值 81
2.5.4 多个项目的评定 88
2.6 成绩批量化评定 88
2.6.1 多名学生成绩及一名学生
多科目成绩的存储 88
2.6.2 列表的运用 88
2.6.3 for循环、对列表、元组
和字典的相关操作 94
2.6.4 拓展：数据永久保存 105
2.7 成绩存储及重复使用 105
2.7.1 将信息存入文本文件 105
2.7.2 文件的使用 105
2.7.3 文件和程序异常处理 110
2.7.4 拓展：数据分析和统计的
便捷性 119
2.8 优化程序 119
2.8.1 将数据写入Excel文件 119
2.8.2 Python第三方库
和库函数 119
2.8.3 Python计算生态、对Excel
文件的操作和图形界面
设计 125
2.8.4 拓展：多名学生的评定
及保存 135
2.9 项目扩展 135
第3章 算法之美 141
3.1 求解平方根 141
3.1.1 求解实数c的平方根 141
3.1.2 计算机问题求解方法 141
3.1.3 逐次逼近法 142
3.1.4 拓展：二分法趋近
和牛顿迭代法 143
3.2 绘制分形树 146
3.2.1 绘制分形树简介 146
3.2.2 分形几何和递归算法 146
3.2.3 递归绘制分形树 147
3.2.4 智能车路径探索 148
3.3 学生成绩的排序与查找 151
3.3.1 学员体能考核成绩
排序查找 151
3.3.2 冒泡排序和二分法查找 151
3.3.3 运用冒泡排序和二分法
查找 152
3.3.4 拓展：排序和查找算法
简介 153
3.4 物资运输方案 156
3.4.1 运输物资价值最大化
设计方案 156
3.4.2 递归求解方案 157
3.4.3 动态规划求解方案 158
3.4.4 拓展：找零钱 159
3.5 运输交通的最短路径规划 160
3.5.1 运输最短路径规划 160
3.5.2 数据结构和Dijkstra算法 160
3.5.3 Dijkstra算法求解 161
3.5.4 拓展：最短路径求解
算法总结 163
3.6 蒙特卡罗方法求π值 165
3.6.1 求解π值简介 165
3.6.2 蒙特卡罗方法简介 165
3.6.3 运用蒙特卡罗方法
求解π值 165
3.6.4 拓展：求定积分 166
第4章 数据库及应用 169
4.1 将数据存入MySQL数据库 169
4.1.1 数据库 169
4.1.2 MySQL数据库 177
4.1.3 使用MySQL-front操作
MySQL数据库 183
4.2 使用SQL操作数据 184
4.2.1 使用SQL操作数据库中
学员体能考核数据 184
4.2.2 SQL结构化查询语言 184
4.2.3 编写SQL代码管理数据库
中的学员体能考核数据 192
4.3 使用Python编程操作数据库 194
4.3.1 编写程序操作MySQL
数据库 194
4.3.2 Python 标准数据库接口
Python DB-API 194
4.3.3 使用Python操作体能
考核数据 202
4.4 获取树莓派CPU温度 203
4.4.1 定时获取树莓派CPU
温度 203
4.4.2 Linux文件系统 203
4.4.3 Python对文件的操作 203
4.4.4 Python3 time模块 204
4.4.5 使用循环反复读取存放
温度的文件 207
4.5 将数据存入SQLite数据库 209
4.5.1 编写程序将CPU温度
数据存入SQLite数据库 209
4.5.2 SQlite数据库 209
4.5.3 Python操作SQLite 212
4.5.4 反复读取温度数据并存入
SQLite数据库 213
4.6 向云端上传CPU的温度 214
4.6.1 通过REST API向云端
上传CPU的温度 214
4.6.2 Python实现网络数据
服务 214
4.6.3 REST服务和HTTP请求 214
4.6.4 使用Python发送HTTP
请求向云端上传数据 215
4.7 项目扩展 216
第5章 网站设计 217
5.1 教学课程网站首页制作 217
5.1.1 教学课程网站首页
制作要求 217
5.1.2 网络应用基础知识、HTML、
CSS及JavaScript 218
5.1.3 教学课程网站首页制作 239
5.2 创客课堂 261
5.2.1 编写网页控制LED灯 261
5.2.2 树莓派控制红绿灯 268
第6章 网络与信息安全 269
6.1 网线制作和双机互联通信 269
6.1.1 网线制作和双机互联
目标要求 269
6.1.2 计算机网络基础知识 269
6.1.3 网线制作方法和双机互联
组建步骤 280
6.2 局域网的组建 284
6.2.1 局域网组建目标要求 284
6.2.2 局域网基础知识 284
6.2.3 局域网组建步骤 287
6.3 交换机的基本配置 289
6.3.1 交换机基本配置目标
要求 289
6.3.2 模拟软件 Packet Tracer
简介 289
6.3.3 交换机基本配置实施
步骤 301
6.4 组建无线局域网 305
6.4.1 无线局域网组建目标
要求 305
6.4.2 无线局域网基础 305
6.4.3 无线局域网组建步骤 308
6.5 互联网络 309
6.5.1 互联网络组建目标要求 309
6.5.2 互联网络基础知识 310
6.5.3 互联网络实施步骤 318
6.6 网络服务 321
6.6.1 网络服务任务要求 321
6.6.2 常见的网络服务介绍 322
6.6.3 网络服务器（IIS、FTP）
部署步骤 329
6.7 安全防护 334
6.7.1 安全防护目标要求 334
6.7.2 安全防范基础知识 334
6.7.3 安全防护手段实施 354
6.8 Python 网络编程 359
6.8.1 网络编程目标要求 359
6.8.2 网络编程基础知识 359
6.8.3 Python网络编程实现 366
6.9 Python 网络爬虫 369
6.9.1 网络爬虫任务要求 369
6.9.2 网络爬虫基础知识 369
6.9.3 Python网络爬虫实现 375
1.1 树莓派 1
1.1.1 认识树莓派 1
1.1.2 树莓派硬件组成 2
1.1.3 为Raspberry Pi Zero刻录
操作系统 4
1.1.4 系统文件配置 5
1.1.5 连接PC和Raspberry Pi Zero 5
1.1.6 建立Raspberry Pi Zero的
虚拟连接 6
1.1.7 外接SPI网卡ENC28J60
上网 7
1.1.8 首次启动Raspberry Pi Zero 8
1.1.9 启动桌面 8
1.2 常用软件安装 9
1.2.1 使用apt-get安装、管理
软件 9
1.2.2 FTP服务器安装 10
1.3 Linux常用命令 12
1.4 创客实验 13
1.4.1 创客实验箱硬件资源 13
1.4.2 创客项目——调光灯 14
1.4.3 创客项目——超声波
测距 17
1.4.4 创客项目——红外入侵
检测 18
1.5 计算机的组成 19
1.6 0、1之美 22
1.6.1 进制及进制间的转换 22
1.6.2 计算机中数的表示
与运算 26
1.6.3 计算机中文字符号的
表示 31
1.7 计算机工作过程及主要
技术发展 33
1.7.1 计算机的工作原理 33
1.7.2 先进计算机技术在微机
系统中的应用 36
1.7.3 微型计算机系统的主要
性能指标 40
第2章 Python基础 42
2.1 单人3 000 m时间输入/输出 42
2.1.1 体能考核计时系统设计 42
2.1.2 输入、计算和输出 42
2.1.3 Python简介 43
2.1.4 成绩等级评定 54
2.2 单人3 000 m成绩评定 54
2.2.1 根据成绩判断等级 54
2.2.2 分支结构的运用 55
2.2.3 if语句 56
2.2.4 评定多名学生等级 64
2.3 任意次评定单项科目成绩 64
2.3.1 程序持续运行直至用户
选择退出 64
2.3.2 循环语句的运用 64
2.3.3 while语句 67
2.3.4 带单位数据的处理 72
2.4 数据格式化处理 72
2.4.1 按照格式要求输入时间 72
2.4.2 字符串的处理 72
2.4.3 字符串切片和格式化
输出 74
2.4.4 代码复用 80
2.5 程序封装 80
2.5.1 程序模块化 80
2.5.2 函数的运用 80
2.5.3 定义函数、传递参数和
返回值 81
2.5.4 多个项目的评定 88
2.6 成绩批量化评定 88
2.6.1 多名学生成绩及一名学生
多科目成绩的存储 88
2.6.2 列表的运用 88
2.6.3 for循环、对列表、元组
和字典的相关操作 94
2.6.4 拓展：数据永久保存 105
2.7 成绩存储及重复使用 105
2.7.1 将信息存入文本文件 105
2.7.2 文件的使用 105
2.7.3 文件和程序异常处理 110
2.7.4 拓展：数据分析和统计的
便捷性 119
2.8 优化程序 119
2.8.1 将数据写入Excel文件 119
2.8.2 Python第三方库
和库函数 119
2.8.3 Python计算生态、对Excel
文件的操作和图形界面
设计 125
2.8.4 拓展：多名学生的评定
及保存 135
2.9 项目扩展 135
第3章 算法之美 141
3.1 求解平方根 141
3.1.1 求解实数c的平方根 141
3.1.2 计算机问题求解方法 141
3.1.3 逐次逼近法 142
3.1.4 拓展：二分法趋近
和牛顿迭代法 143
3.2 绘制分形树 146
3.2.1 绘制分形树简介 146
3.2.2 分形几何和递归算法 146
3.2.3 递归绘制分形树 147
3.2.4 智能车路径探索 148
3.3 学生成绩的排序与查找 151
3.3.1 学员体能考核成绩
排序查找 151
3.3.2 冒泡排序和二分法查找 151
3.3.3 运用冒泡排序和二分法
查找 152
3.3.4 拓展：排序和查找算法
简介 153
3.4 物资运输方案 156
3.4.1 运输物资价值最大化
设计方案 156
3.4.2 递归求解方案 157
3.4.3 动态规划求解方案 158
3.4.4 拓展：找零钱 159
3.5 运输交通的最短路径规划 160
3.5.1 运输最短路径规划 160
3.5.2 数据结构和Dijkstra算法 160
3.5.3 Dijkstra算法求解 161
3.5.4 拓展：最短路径求解
算法总结 163
3.6 蒙特卡罗方法求π值 165
3.6.1 求解π值简介 165
3.6.2 蒙特卡罗方法简介 165
3.6.3 运用蒙特卡罗方法
求解π值 165
3.6.4 拓展：求定积分 166
第4章 数据库及应用 169
4.1 将数据存入MySQL数据库 169
4.1.1 数据库 169
4.1.2 MySQL数据库 177
4.1.3 使用MySQL-front操作
MySQL数据库 183
4.2 使用SQL操作数据 184
4.2.1 使用SQL操作数据库中
学员体能考核数据 184
4.2.2 SQL结构化查询语言 184
4.2.3 编写SQL代码管理数据库
中的学员体能考核数据 192
4.3 使用Python编程操作数据库 194
4.3.1 编写程序操作MySQL
数据库 194
4.3.2 Python 标准数据库接口
Python DB-API 194
4.3.3 使用Python操作体能
考核数据 202
4.4 获取树莓派CPU温度 203
4.4.1 定时获取树莓派CPU
温度 203
4.4.2 Linux文件系统 203
4.4.3 Python对文件的操作 203
4.4.4 Python3 time模块 204
4.4.5 使用循环反复读取存放
温度的文件 207
4.5 将数据存入SQLite数据库 209
4.5.1 编写程序将CPU温度
数据存入SQLite数据库 209
4.5.2 SQlite数据库 209
4.5.3 Python操作SQLite 212
4.5.4 反复读取温度数据并存入
SQLite数据库 213
4.6 向云端上传CPU的温度 214
4.6.1 通过REST API向云端
上传CPU的温度 214
4.6.2 Python实现网络数据
服务 214
4.6.3 REST服务和HTTP请求 214
4.6.4 使用Python发送HTTP
请求向云端上传数据 215
4.7 项目扩展 216
第5章 网站设计 217
5.1 教学课程网站首页制作 217
5.1.1 教学课程网站首页
制作要求 217
5.1.2 网络应用基础知识、HTML、
CSS及JavaScript 218
5.1.3 教学课程网站首页制作 239
5.2 创客课堂 261
5.2.1 编写网页控制LED灯 261
5.2.2 树莓派控制红绿灯 268
第6章 网络与信息安全 269
6.1 网线制作和双机互联通信 269
6.1.1 网线制作和双机互联
目标要求 269
6.1.2 计算机网络基础知识 269
6.1.3 网线制作方法和双机互联
组建步骤 280
6.2 局域网的组建 284
6.2.1 局域网组建目标要求 284
6.2.2 局域网基础知识 284
6.2.3 局域网组建步骤 287
6.3 交换机的基本配置 289
6.3.1 交换机基本配置目标
要求 289
6.3.2 模拟软件 Packet Tracer
简介 289
6.3.3 交换机基本配置实施
步骤 301
6.4 组建无线局域网 305
6.4.1 无线局域网组建目标
要求 305
6.4.2 无线局域网基础 305
6.4.3 无线局域网组建步骤 308
6.5 互联网络 309
6.5.1 互联网络组建目标要求 309
6.5.2 互联网络基础知识 310
6.5.3 互联网络实施步骤 318
6.6 网络服务 321
6.6.1 网络服务任务要求 321
6.6.2 常见的网络服务介绍 322
6.6.3 网络服务器（IIS、FTP）
部署步骤 329
6.7 安全防护 334
6.7.1 安全防护目标要求 334
6.7.2 安全防范基础知识 334
6.7.3 安全防护手段实施 354
6.8 Python 网络编程 359
6.8.1 网络编程目标要求 359
6.8.2 网络编程基础知识 359
6.8.3 Python网络编程实现 366
6.9 Python 网络爬虫 369
6.9.1 网络爬虫任务要求 369
6.9.2 网络爬虫基础知识 369
6.9.3 Python网络爬虫实现 375
