21世纪是高速发展的信息化时代，计算机应用不断深入并与其他学科相结合，相关知识领域不断扩大。“计算机导论”作为计算机类专业的入门课程，需要介绍的知识在不断增加，但相应的学时可能还在减少。为了适应信息产业新技术的发展，满足普通高等院校提高教学质量的需要，高校教学和学习的教材必须与时代同步并不断更新。
本书主要面向计算机大类各专业学生。大多数学生在最初的学习中可能有一个误解，以为计算机专业就是熟练使用常用软件、维修计算机以及编写程序，实际上计算机专业需要学习的内容远非如此。本书将带领学生游览计算机的世界，让学生从不同角度了解计算机系统，了解计算机专业涉及内容的广度，并对本科阶段将学习的主要专业课的概况有所了解。
其他读者如果对计算机专业感兴趣，从这本书入门，也是一个不错的选择。
本书采用自底向上、由内到外的方式，探讨了计算机如何工作，可以做什么以及如何做。计算机系统就像一个交响乐队，由许多不同的元素组织在一起，构成一个整体。本书旨在使学生对未来几年需要学习的主要课程有一个总体的了解，在此基础上，对相关课程的特点及相互关系有一个全局的把握。
第1章主要描述了本书的组织结构以及计算机软硬件的发展历史。计算机系统在工作时是一个整体，为了能够方便地学习及探讨其功能，可以将其分层，每层在整个系统中扮演着特定的角色。这种分层构成了计算机系统的全景图。
第2章和第3章分析了最内层——信息层，它反映了计算机内部表示信息的方式，这是一个纯概念层。计算机内的信息采用二进制数字表示，所以要理解计算机处理技术，首先必须理解二进制数制以及它与其他数制（如人们日常使用的十进制数制）的关系，第2章介绍了该内容。第3章探讨了如何用二进制表示及存储多种类型（如数值、文本、图像、音频和视频等）的信息。
第4章介绍了硬件层，探讨了计算机硬件的基础——门与电路。此外，第4章还介绍了计算机硬件各组成部分的功能以及计算机指令的工作流程。
第5章和第6章介绍了程序设计层。第5章分析了问题求解过程以及计算机的问题求解方法，讲述了算法在解决问题中的作用、开发算法的策略、跟踪和测试算法的技术，并介绍了算法的基本结构以及伪代码表示。第6章介绍了多种程序设计语言，描述了不同类型程序设计语言的特点及主要语法。
第7章讨论了操作系统和文件系统。每台计算机都用操作系统管理计算机的资源，实现人机交互，了解操作系统能做什么是理解计算机的关键。
第8章和第9章讨论了通信层。第8章介绍基本的计算机网络技术，第9章介绍因特网及其应用。现在，计算机不再只是个人使用的孤立系统，计算机被连接到网络上，以共享信息和资源。通信层是计算机连接的基础层，利用计算机技术可以与地球上的任何地方通信。因特网逐渐演化成全球性的网络，万维网使通信变得相对容易，它从根本上改变了计算机的使用价值，使普通人也能使用它。
前面（内部）的分层重点在于如何使计算机系统运转，而应用层的重点则是用计算机解决真实世界的问题。通过运行相应的应用程序可以在多个领域展示计算机的威力，如财务管理、建筑设计或游戏等。这一层范围广大，涉及计算机科学的几个子学科。第10章讨论了数据库方面的问题，第11章讨论了软件工程相关问题，第12章讨论了信息安全问题，第13章讨论了人工智能。
第14章讨论了计算机在硬件、软件及通信方面的缺陷，以及哪些问题计算机不能解决或解决得不好，并分析了计算机的这些缺陷。
本书附带7个实验（相关资料请到清华大学出版社网站本书页面下载），读者既能通过实验提高动手能力，也有助于理解理论知识。
有时读者很容易陷入细节，看不清事物的全貌。本书每章都设置了“小结”，是对每章内容的概括，在学习完一章后，可以根据小结将该章核心内容回顾一遍。另外，在学习本书的过程中，应该时常回想一下计算机系统的全景图，了解每一章所讲的内容处于计算机系统的哪一层。每一层的细节很重要，但只有从整体上理解它们，才能将这些细节融会贯通，体会到它们的精妙之处。当然，计算机系统的分层不是绝对的，有些内容可能贯穿好几层，所以应该灵活对待。
本书基本涵盖了计算机科学领域的主要内容。考虑到初学者对算法的理解及程序设计能力有限，所以与数据结构相关的比较难的内容，本书没有涉及。考虑到篇幅以及学生的知识基础，本书也没有讨论计算机图形学以及图像处理的内容。
本书在编写过程中得到了宁夏大学信息工程学院领导和同事的鼓励及大力帮助，我的学生也参与绘制了本书的大部分插图，在此一并感谢。作者在本书的编写过程中，花费了大量心血，力求做到完美，但由于精力和能力有限，书中难免有疏漏、不妥之处，恳请各位同仁与广大读者批评指正。
刘进锋2020年1月
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