本书作为计算机各专业的入门教材，充分体现导引的作用，力求使学生对所学专业所属的学科有一个整体认识，对专业知识有比较全面的了解。该书的主要内容包括：计算机学科的概念及知识体系、计算机的基础知识、计算机的硬件系统、计算机的软件系统、计算机技术及应用、专业的学习与就业指导等。本书在内容组织上注意与后继课程的分工与衔接。本书可作为高校计算机类各专业及其相关专业的入门教材。

在讲解计算机专业知识的基础上，增加了计算机专业的学习与择业，对于计算机学生的学习、竞赛、考研、就业等进行了深入介绍 大框架、粗线条，更利于学生对学科知识体系的认知，了解课程知识在知识体系中的地位和作用以及解决的主要问题，以便学生明明白白的开展后续课程学习，更好起到导引作用。

1988年至今于中原工学院任教，为校级教学督导专家、院级教学名师。研究方向为图像处理与模式识别。主讲课程为计算机操作系统、计算机图形学、数字图像处理、算法设计与分析。

第 1章 绪论 1

1.1 计算机概述 1

1.1.1 计算机的定义 1

1.1.2 计算机的分类 1

1.1.3 计算机的特点 5

1.1.4 计算机的发展 5

1.1.5 计算机的应用 7

1.2 计算机科学与技术学科的概念 10

1.2.1 计算机科学与技术学科的定义 10

1.2.2 计算机科学与技术学科的根本问题 10

1.2.3 计算机科学与技术学科的研究范畴 11

1.2.4 计算机科学与技术学科的方法论 12

1.2.5 学科方法论的典型应用实例 13

1.3 计算机科学与技术学科的知识体系 19

1.3.1 计算机科学专业方向（CS）的知识体系 20

1.3.2 计算机工程专业方向（CE）的知识体系 23

1.3.3 软件工程专业方向（CE）的知识体系 27

1.3.4 信息技术专业方向（IT）的知识体系 30

本章小结 33

习 题 33

第 2章 计算机的基础知识 34

2.1 计算机的运算基础 35

2.1.1 数制 35

2.1.2 数制间的转换 36

2.1.3 码制 39

2.1.4 常见的信息编码 40

2.2 算法基础 43

2.2.1 算法的历史简介 43

2.2.2 什么是算法 44

2.2.3 算法的表示方法 45

2.2.4 怎样衡量算法的优劣 47

2.3 数据结构基础 48

2.3.1 数据结构的概念 48

2.3.2 几种典型的数据结构 49

2.4 程序设计基础 54

2.4.1 对程序概念的简单认识 54

2.4.2 程序设计语言 55

2.4.3 常用的高级程序设计语言 57

2.4.4 程序设计方法 60

2.5 软件工程基础 61

2.5.1 软件工程定义 62

2.5.2 软件工程的目标 62

2.5.3 软件生存周期 63

2.5.4 软件生存期模型 64

2.5.5 统一过程模型RUP 67

2.5.6 能力成熟度模型CMM 68

2.5.7 软件项目管理 69

本章小结 70

习 题 70

第3章 计算机的硬件系统 71

3.1 计算机的基本结构与工作过程 71

3.1.1 冯·诺依曼体系结构及计算机体系结构的发展 71

3.1.2 计算机体系结构的发展 73

3.1.3 计算机体系结构的评价标准 74

3.1.4 计算机的工作过程 75

3.2 微型计算机硬件系统 76

3.2.1 微型计算机的基本组成 76

3.2.2 系统主板 77

3.2.3 中央处理器（CPU） 79

3.2.4 主存储器（Memory） 81

3.2.5 外部存储器（辅助存储器） 82

3.2.6 输入/输出接口电路 88

3.2.7 微型计算机的总线结构 90

3.3 输入/输出系统 91

3.3.1 输入/输出方式 91

3.3.2 输入设备 92

3.3.3 输出设备 98

3.4 延伸阅读：微处理器的发展 106

本章小结 112

习 题 113

第4章 计算机的软件系统 114

4.1 计算机的软件系统概述 114

4.2 操作系统 115

4.2.1 操作系统的概念 115

4.2.3 操作系统的主要功能 116

4.2.2 操作系统的分类 120

4.2.4 几种常用的操作系统 121

4.3 程序设计语言翻译系统 130

4.3.1 汇编语言翻译系统 130

4.3.2 高级程序设计语言编译系统 131

4.3.3 高级程序设计语言解释系统 133

4.4 常用应用软件 134

4.4.1 办公软件Office 134

4.4.2 QQ 135

4.4.3 微信 136

4.5 常用工具软件 136

4.5.1 下载软件 136

4.5.2 图像浏览软件 137

4.5.3 截图软件 137

4.5.4 媒体播放软件 138

4.5.5 PDF文件阅读软件 138

4.5.6 词典工具 139

4.5.7 文件压缩软件 139

4.5.8 杀毒软件 140

本章小结 141

习 题 141

第5章 计算机技术及应用 146

5.1 计算机在典型行业中的应用 146

5.2 数据库系统及其应用 147

5.2.1 数据库系统的基本概念 147

5.2.2 关系数据库管理系统 151

5.2.3 结构化查询语言SQL 153

5.2.4 常用数据库管理系统 155

5.2.5 数据库系统的应用 157

5.2.6 几种新型的数据库系统 159

5.2.7 数据库应用实例 160

5.3 多媒体技术及其应用 180

5.3.1 多媒体技术概述 181

5.3.2 多媒体数据 183

5.3.3 多媒体数据压缩技术 184

5.3.4 多媒体技术标准简介 185

5.3.5 常用多媒体创作和处理工具 185

5.4 计算机网络及应用 188

5.4.1 计算机网络的基本知识 188

5.4.2 计算机网络的体系结构 190

5.4.3 计算机网络的分类 196

5.4.4 局域网的组成 198

5.4.5 Internet应用 201

5.4.6 移动互联网与物联网 206

5.4.7 网站的创建与网页的制作 207

5.5 计算机网络安全技术 209

5.5.1 计算机网络安全概述 209

5.5.2 保密技术 210

5.5.3 网络攻击和防御技术 212

5.5.4 虚拟专用网 215

5.5.5 审计与监控技术 217

5.5.6 计算机病毒及恶意代码 217

5.6 计算机热点技术及应用 220

5.6.1 云计算技术及应用 220

5.6.2 大数据技术及应用 222

5.6.3 虚拟现实技术及应用 224

5.6.4 人工智能技术及应用 225

5.6.5 新技术应用典型案例 226

本章小结 231

习 题 231

第6章 计算机专业的学习与择业 234

6.1 计算机专业的学习 234

6.1.1 计算机专业的学习特点及要求 234

6.1.2 计算机专业的考研提示 240

6.1.3 计算机学科竞赛 241

6.1.4 计算机专业资格认证 244

6.1.5 计算机科学技术的终生学习 247

6.1.6 计算机专业毕业生的检验标准 248

6.2 计算机专业岗位与择业 250

6.2.1 与计算机科学技术有关的工作领域和职位 250

6.2.2 用人单位对求职者的要求 252

6.3 信息产业的法律法规及道德准则 253

6.3.1 与计算机知识产权相关的法律法规 253

6.3.2 国际上与信息技术发展相关的法律法规 255

6.3.3 我国与网络安全相关的法律法规 255

6.3.4 计算机行业相关人员的道德准则 257

本章小结 258

习 题 258

附录 计算技术发展大事记 260

参考文献 272