本书依据教育部大学计算机课程教指委发布的《高等学校计算机基础课程教学基本要求》，结合计算机**技术以及高等学校计算机基础课程改革的**动向编写而成。本书基于新工科理念，阐述如何运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解，重点培养学生利用计算思维解决系统性、工程性问题的能力，为后续程序设计课程、信息系统开发以及专业课程的学习奠定坚实基础。全书内容包括计算、计算机与计算思维，数据的计算基础，计算系统与机器级程序的执行，计算思维与管理，万物互联，数据库与大数据技术，算法与程序设计基础，人工智能技术和信息素养。本书结构严谨、叙述准确，按照计算思维能力培养的要求，由浅入深，由易到难，系统展开。
本书适合作为高等院校非计算机专业“大学计算机”课程的教材，也可作为计算机技术培训教材和自学参考书。

第1章 计算、计算机与计算思维
1.1 计算
1.1.1 计算的基本概念
1.1.2 计算工具的探索
1.2 计算机
1.2.1 计算机的发展
1.2.2 计算机基础知识
1.2.3 计算机新技术
1.3 计算模型
1.3.1 图灵机模型
1.3.2 冯·诺依曼计算机模型
1.4 计算机系统
1.4.1 计算机系统的组成
1.4.2 计算机系统的层次结构
1.4.3 计算机的基本工作原理
1.5 计算思维概述
1.6 计算机安全基础
1.6.1 基本概念
1.6.2 信息安全
1.6.3 计算机病毒与防治
1.6.4 防火墙技术
习题
第2章 数据的计算基础
2.1 语义的符号表示
2.1.1 自然现象用符号表示
2.1.2 思维逻辑用符号表示
2.2 计算机中的数制与运算
2.2.1 常用计数制
2.2.2 数制与数制间的转换
2.2.3 二进制数的运算
2.2.4 机器数的表示和运算
2.3 信息编码
2.3.1 数值信息的表示
2.3.2 字符信息的编码
2.3.3 汉字信息的编码
2.3.4 多媒体信息的编码
2.4 逻辑代数基础
2.4.1 关于逻辑
2.4.2 基本逻辑运算
2.4.3 其他逻辑运算
2.5 电子元器件与基本门电路
2.5.1 二极管和三极管的开关特性
2.5.2 简单的与门电路
2.5.3 简单的或门电路
2.5.4 简单的非门电路
2.5.5 加法器
习题
第3章 计算系统与机器级程序的执行
3.1 计算系统与程序
3.1.1 计算系统的构造
3.1.2 程序的构造
3.2 图灵机模型
3.2.1 图灵机的基本思想
3.2.2 图灵机模型程序的表达及其执行
3.3 冯·诺依曼计算机
3.3.1 冯·诺依曼计算机的基本原理
3.3.2 冯·诺依曼计算机的基本结构
3.3.3 存储器
3.3.4 .运算器和控制器
3.4 机器级算法与程序
3.4.1 问题求解与机器级算法
3.4.2 机器指令与机器程序
3.4.3 机器程序的存储与执行
习题
第4章 计算思维与管理
4.1 计算机的神经中枢——操作系统
4.1.1 操作系统的概念
4.1.2 操作系统分类
4.2 常用操作系统简介
4.2.1 Windows操作系统
4.2.2 UNIX操作系统
4.2.3 Linux操作系统
4.2.4 Mac OS
4.2.5 苹果移动设备操作系统(iOS)
4.2.6 安卓(Android)操作系统
4.3 现代计算机的工作过程
4.3.1 运行BIOS程序
4.3.2 读取主启动记录
4.3.3 加载操作系统
4.4 存储管理——不同性能资源的组合优化思维
4.4.1 存储体系
4.4.2 程序的装入和连接
4.4.3 地址映射
4.4.4 存储扩充
4.4.5 存储保护
4.5 处理器管理
4.5.1 程序
4.5.2 进程
4.5.3 进程的基本状态
4.5.4 进程调度
4.5.5 线程
4.6 文件与磁盘管理——化整为零，零存整取
4.6.1 文件
4.6.2 文件的结构
4.6.3 磁盘管理
4.6.4 文件存储空间管理
4.7 设备管理
4.7.1 外围设备分类
4.7.2 集中、统一管理
习题
第5章 万物互联
5.1 网络化社会
5.1.1 物联网：网络化社会的基础
5.1.2 互联网：物联网技术的核心
5.2 网络的构成
5.2.1 机一机互联
5.2.2 网一网互联
5.2.3 物一物互联
5.3 信息网络
5.3.1 网络信息资源
5.3.2 标记语言
5.3.3 搜索引擎
5.4 互联网思维
5.4.1 互联网思维体系
5.4.2 “互联网+”的创新思维
习题
第6章 数据库与大数据技术
6.1 数据库的基本概念
6.1.1 计算机数据管理的发展
6.1.2 数据库系统
6.1.3 数据库系统的特点
6.2 数据模型
6.2.1 数据模型的组成
6.2.2 数据模型的分类
6.2.3 E-R模型简介
6.2.4 常用数据模型
6.3 关系数据库
6.3.1 关系数据模型
6.3.2 关系运算
6.3.3 关系的完整性
6.4 结构化查询语言SQL
6.4.1 SQL数据定义语言
6.4.2 SQL数据操纵语句
6.4.3 SQL查询语句
6.5 数据库设计案例
6.5.1 数据库设计的一般步骤
6.5.2 Access数据库系统介绍
6.5.3 “学籍管理”数据库的设计
6.6 大数据基础知识
6.6.1 大数据定义
6.6.2 大数据处理基本流程
6.6.3 大数据处理关键技术
6.6.4 大数据主流框架介绍
6.6.5 NoSQL数据库介绍
6.6.6 大数据应用
习题
第7章 算法与程序设计基础
7.1 程序和程序设计语言
7.1.1 程序的一般概念
7.1.2 程序设计语言概述
7.1.3 常用程序设计语言
7.1.4 程序设计的基本步骤
7.2 算法的概念与描述
7.2.1 算法的概念、特征及评价
7.2.2 算法的描述
7.2.3 常用算法举例
7.3 面向过程的结构化程序