本书是介绍计算机基础知识及基本应用技能的入门教材，以“计算思维与计算问题求解”和“信息表示和信息处理”为主线，将 Python 作为实践语言，串联计算机文化与计算思维、计算机系统组成与结构、信息表示、操作系统、数据库、计算机网络、信息处理、信息安全、信息化新技术等内容。全书共分十章，各章既相对独立又有内在关联，并穿插了主流软件工具的应用及技能训练，由浅入深地将计算思维和信息处理能力培养落到实处。本书兼顾了理论与实践、广度与深度、基础与前沿多个方面，可使读者较全面地了解计算机基础知识，具备计算机实际应用能力。
本书适合作为高等学校计算机基础课程的教材，也可作为全国计算机等级考试（二级）、计算机培训和计算机初学者的参考书。

随着计算机科学和信息技术的飞速发展和计算机的普及，国内高校的大学计算机基础教育已踏上了新的台阶，“大学计算机基础”课程教学改革面临着前所未有的机遇和挑战。为了适应这种新发展，根据新的大学计算机基础课程教学大纲，课程内容不断推陈出新。结合《中国高等院校计算机基础教育课程体系》报告，编写了本书。大学计算机基础是非计算机专业高等教育的公共必修课程，以培养学生计算机技能、信息化素养、计算思维能力为目标，是学习其他计算机相关技术课程的前导和基础课程。本书编写的宗旨是使读者较全面、系统地了解计算机基础知识，具备计算机实际应用能力，并能在各自的专业领域应用计算机进行学习与研究。
全书共分 10 章，包括认识计算机文化与计算思维、计算机系统组成与结构、信息在计算机内的表示、程序设计基础（Python）、操作系统、数据库基础、计算机网络基础、信息处理、信息安全、信息化新技术等。每章均配有习题，便于学生把握重点、深入思考和实践练习。
本书的构思与编写建立在众多一线教师多年的教学经验之上，他们长期从事计算机基础教学工作，体会深刻。本书在内容的选择与组织中突出体现了以下三方面的特色：
一是基础与前沿兼顾。作为计算机教学入门教材，本书依旧重视其传统的基础内容，但同时又特别关注其先进性，大量引入计算机及信息技术的较新应用和前沿知识。
二是广度与深度兼顾。本书内容囊括计算机软硬件乃至信息技术的常识、原理、应用以及前沿知识，以保证学生对计算机及信息技术整体性、概貌性了解。同时，对于计算机基本原理、程序设计、动态网站建设、信息化新技术等内容也进行了较为深入的技术性讲解，以满足师生的进一步理解。
三是理论与实践兼顾。本书在编写过程中既注重教师课堂理论教学需要，又突出学生课余实践需求。在程序设计、Office 等相关内容的编写中，既有实用性综合实例的操作引导，又有全面功能的手册式介绍；在操作系统、多媒体技术等内容中，既有理论性技术讲解，又有实践性软件应用，从而既能满足比较有深度的课堂理论教学，又能满足课后操作性强的实践应用。
本书由王甲琛、祁伟任主编，李曼、姜灵芝、习亚男、丁丽娟、李永、周迪、高志强、王伟、孙赢盈、张荣荣、胡月莹参与编写。其中，王甲琛、张荣荣编写第1 章，李曼编写第 2、5 章，习亚男编写第 3 章，周迪、胡月莹编写第 4章，祁伟、王伟编写第 6 章，丁丽娟、李永编写第 7 章，姜灵芝编写第 8 章，孙赢盈编写第 9章，高志强编写第 10 章。李凤霞教授对本书提出了宝贵的意见，在此一并表示衷心的感谢！
由于时间仓促，书中难免存在不足与欠妥之处，恳请广大读者批评指正。
编 者
2022 年 8 月

第1 章 认识计算机文化与计算思维 

1.1 计算与计算机科学概述 

1.1.1 计算的起源 

1.1.2 计算的含义

1.1.3 计算机科学概述 

1.2 计算机模型与计算机

1.2.1 计算机的产生和发展

1.2.2 图灵机

1.2.3 冯·诺依曼计算机

1.2.4 计算机的分类

1.2.5 计算机的应用

1.2.6 计算机的发展趋势 

1.2.7 未来的计算机

1.3 计算机职业道德 

1.3.1 计算机与道德

1.3.2 计算机专业人员的职业道德准则

1.3.3 计算机用户的道德 

1.4 信息知识产权保护

1.4.1 知识产权的定义

1.4.2 知识产权的主要特点

1.4.3 知识产权的法律框架

1.4.4 计算机软件的版权

1.4.5 发明专利权 

1.4.6 商业秘密和不正当竞争行为的制止

1.4.7 商标权

1.5 计算机产生的影响

1.5.1 Internet 带来的深刻影响 

1.5.2 多媒体技术带来的新的应用领域

1.5.3 嵌入式系统

习题 

第 2 章 计算机系统组成与结构 

2.1 计算机组成与工作原理

2.1.1 冯·诺依曼计算机

2.1.2 微型计算机基本原理

2.2 微型计算机基本配置

2.2.1 微处理器的配置和性能指标

2.2.2 存储器的组织结构和产品分类

2.2.3 主板和常用总线标准 

2.2.4 常用的输入/输出设备 

2.3 嵌入式系统结构 

2.3.1 嵌入式系统的概念

2.3.2 嵌入式系统的特点

2.3.3 嵌入式系统的分类 

2.3.4 嵌入式系统的构成 

2.3.5 嵌入式系统的开发

2.4 计算机软件基础

2.4.1 软件与软件的组成 

2.4.2 软件的特点 

2.4.3 软件的分类

2.5 软件工程

2.5.1 软件危机 

2.5.2 软件工程的概念

2.5.3 软件工程的基本内容 

2.5.4 软件生命周期

2.6 国产基础软件

2.6.1 国产基础软件的发展 

2.6.2 国产中间件

2.6.3 国产办公软件



2.7 能力拓展与训练案例：使用

Python 实现鼠标键盘自动化

习题

第 3 章 信息在计算机内的表示

3.1 信息与信息技术

3.1.1 信息与数据

3.1.2 信息技术

3.1.3 信息素养

3.2 信息论

3.2.1 信息度量

3.2.2 信息熵

3.3 数制与不同数制间的转换

3.3.1 进位计数制

3.3.2 不同数制之间的相互转换

3.3.3 二进制数的算术运算和逻辑运算

3.4 信息表示方法

3.4.1 信息的数字化编码

3.4.2 存储单位

3.4.3 数值信息的表示

3.4.4 文字信息的编码

3.5 能力拓展与训练案例：经典的信息处理算法

3.5.1 Huffman 编码

3.5.2 Python 实现

习题

第 4 章 程序设计基础（Python）

4.1 Python 概述

4.1.1 认识 Python

4.1.2 Python 安装

 

4.2 Python 编程语法基础

4.2.1 Python 程序基本结构

4.2.2 数据类型

4.3 控制结构

4.3.1 分支语句

4.3.2 循环语句

4.4 方法

4.4.1 Python 系统函数

4.4.2 方法的定义和调用

4.5 面向对象基础

4.5.1 类的定义和使用

4.5.2 继承

4.5.3 运算符重载

4.6 算法与数据结构

4.6.1 算法

4.6.2 数据结构的基本概念

4.6.3 线性表

4.6.4 树与二叉树

4.6.5 查找和排序技术

4.7 计算思维

4.7.1 计算思维的概念

4.7.2 计算思维的本质

4.7.3 计算思维的案例

习题

第 5 章 操作系统

5.1 操作系统概述

5.1.1 操作系统的概念

5.1.2 操作系统的分类

5.2 操作系统的基本功能

5.2.1 处理机管理

5.2.2 存储管理

5.2.3 设备管理

5.2.4 文件管理

5.2.5 作业管理

5.3 常用的操作系统

5.3.1 DOS 操作系统

5.3.2 Windows 操作系统

5.3.3 UNIX 与 Linux 操作系统

5.3.4 嵌入式操作系统

5.3.5 平板计算机操作系统

5.4 中文 Windows 7 使用基础

5.4.1 Windows 7 的桌面

5.4.2 Windows 7 窗口

 

5.4.3 浏览计算机中的资源

5.4.4 执行应用程序

5.4.5 文件和文件夹的操作

5.4.6 库

5.4.7 回收站的使用和设置、

5.4.8 中文输入法

5.4.9 磁盘管理

5.4.10 Windows 7 控制面板和系统管理

5.4.11 Windows 7 的网络功能

5.5 Linux 与国产操作系统介绍

5.5.1 Linux 的产生与发展

5.5.2 Red Hat Linux 9.0 简介

5.5.3 中标麒麟

5.5.4 其他国产操作系统

5.6 能力拓展与训练案例：通过Python 使用 Windows 7 典型功能的方法

习题

第 6 章 数据库基础

6.1 数据库系统概述

6.1.1 数据库的基本概念

6.1.2 数据库的发展

6.1.3 数据库系统的内部结构体系

6.1.4 数据模型

6.2 数据库管理系统

6.2.1 数据库管理系统的功能

6.2.2 常见的数据库管理系统

6.3 国产数据库

6.4 开发技术

6.4.1 数据库设计的基本步骤

6.4.2 SQL 语言及其特点

6.4.3 SQL 语言的分类及语法

6.4.4 数据挖掘

6.5 能力拓展与训练案例：使用Python 编程实现数据挖掘算法

习题

第 7 章 计算机网络基础

7.1 计算机网络概述

7.1.1 计算机网络的定义

7.1.2 计算机网络的发展

7.1.3 计算机网络的分类

7.1.4 计算机网络的拓扑结构

7.1.5 计算机网络体系结构和 TCP/IP参考模型

7.2 计算机网络硬件

7.2.1 计算机网络的组成

7.2.2 网络传输介质

7.2.3 网卡

7.2.4 交换机

7.2.5 路由器

7.3 无线网络

7.3.1 无线网络概述

7.3.2 蓝牙技术

7.3.3 Wi-Fi 技术

7.4 Internet 的基本技术

7.4.1 Internet 概述

7.4.2 Internet 的接入

7.4.3 IP 地址与 MAC 地址

7.4.4 域名系统

7.5 Internet 应用

7.5.1 WWW 服务

7.5.2 电子邮件

7.5.3 文件传输

7.5.4 搜索引擎

7.6 能力拓展与训练案例：使用Python 通过常用协议访问网络习题

第 8 章 信息处理

8.1 Word 2019 入门

8.1.1 Word 2019 基本功能和新特色

8.1.2 Word 2019 文档的输入与编辑

8.1.3 基本排版操作

8.1.4 高级排版操作

8.1.5 表格

8.1.6 图文并茂

8.2 Excel 2019 入门

8.2.1 Excel 2019 的窗口组成 

8.2.2 工作表的基本操作

8.2.3 Excel 2019 的数据输入

8.2.4 Excel 2019 工作表的格式化

8.2.5 公式和函数

8.2.6 数据管理

8.2.7 图表

8.3 PowerPoint 2019 入门

8.3.1 PowerPoint 2019 的基本操作

8.3.2 PowerPoint 2019 演示文稿的设置

8.3.3 PowerPoint 2019 演示文稿的放映

8.4 多媒体技术

8.4.1 多媒体技术概述

8.4.2 多媒体技术的发展

8.4.3 多媒体信息在计算机中的表示与处理

8.5 综合实例

8.5.1 Word 公文实例

8.5.2 Word 邀请函制作

8.5.3 Excel 图书销售情况分析统计

8.5.4 Excel 员工档案信息分析汇总

8.5.5 PPT 图书策划方案

8.5.6 PPT 入职培训方案

习题



第 9 章 信息安全

9.1 信息安全概述

9.1.1 信息安全定义

9.1.2 信息安全体系结构

9.1.3 信息安全的目标

9.1.4 信息安全技术

9.2 计算机中的信息安全

9.2.1 计算机病毒及其防范

9.2.2 网络黑客及其防范

习题

第 10 章 信息化新技术

10.1 超级计算

10.1.1 超级计算的重要意义

10.1.2 超级计算机发展的挑战

10.2 人工智能

10.2.1 人工智能发展历史

10.2.2 专用人工智能与通用人工智能之间的巨大距离

10.3 前沿计算技术

10.3.1 量子计算

10.3.2 光计算

10.3.3 生物计算

习题

      王甲琛，武警工程大学信息工程学院计算机基础教研室主任，硕士研究生导师，武警部队教材体系建设指导组及协作组专家。主讲过16门本科生课程和2门研究生课程。发表论文20余篇，主编出版教材4部，分别由人民邮电出版社、西北工业大学出版社、人民武警出版社出版。主持完成科研项目10项，获科技进步奖项目6项；主持完成信息化教育技术成果获5项，其中获全国教育教学信息化大奖赛三等奖2项，全军优秀军事训练数字媒体资源三等奖1项。

      祁伟，武警工程大学信息工程学院计算机基础教研室副主任，主讲过6门本科生课程，作为核心成员曾获教学组训竞赛二、三等奖，参编教材4部，参与完成科研项目15项，获军地科技进步奖5项，参与完成信息化教育全国技术成果3项，分获二、三等奖，先后发表论文18篇，获得专利授权5项。

一是基础与前沿兼顾，二是广度与深度兼顾，三是理论与实践兼顾。