“计算机科学与技术导论”是计算机专业学生的第一门专业基础课程，其目的在于用统一的思想认识计算机学科的本质，并对计算机学科的系统化和科学化进行阐述。本书作者结合多年授课的经验，从实用的角度出发，详细介绍了什么是计算机、什么是计算机科学、计算机的主要应用领域和研究领域，以及计算机专业开设的主要课程及其关系等内容，旨在使学生对计算机科学和技术有一个全面的了解，激发学生的学习兴趣，并对计算机专业的内容体系有一个基本认识。
本书特点
涵盖计算机学科基础知识和重要知识点。
结构合理，详略得当，注重搭建完整的计算机学科知识体系。
知识点新，涉及大量前沿领域。
配有电子课件，方便教师教学。
无
五年以前，为了加强计算机科学与技术专业学生的专业教育，我们开设了“计算机科学与技术导论”这门课程，旨在让学生了解什么是计算机、什么是计算机科学、计算机的主要应用领域和研究领域，以及计算机专业开设的主要课程及其关系等。通过这门课程的教学，希望达到以下目的：学生对计算机科学和技术有一个全面的了解，激发学生学习计算机科学与技术的兴趣，对未来四年学习和研究的内容体系有基本的认识，学习方法得到初步指导。课程开设了五年，总体效果比较明显，达到了预期目的。
讲义使用了五年，却迟迟没有着手将其作为教材正式出版。原因在于：正式出版教材是神圣的事情，作者唯恐功底锤炼不够而误了更多人；尽管有很多内容是作者“爬格子”写出来的，但总体上看，毕竟是“编”书，本质上还不是“编著”书或“著”书；当然，还有信心不足，正式出版要面临众多“评头论足”，担心出现尴尬局面；最后，由于作者自己工作繁忙，以至于迟迟不能成书。
以上所说无非是要表达作者的一种思想：编写一本教材，编者所要呈现的，不仅是表面的文字描述或知识和技术细节，更希望和读者产生心灵上的交流。其实分享本身就是一种喜悦，能将知识和自己的理解与读者一起交流、一块分享，使我们深切领悟到“独乐不如众乐”的真正含义。我们期待你的掌声和鞭策。
感谢机械工业出版社编辑们的鼓励，使得该书可以如期付梓；感谢历届学生给本书提出的意见和建议，使得本书日臻完善；尤其要感谢书后所列出的参考书或网站内容的作者，他们提供了珍贵的资料，使得我们的编写有了足够源泉和营养。
愿读者快乐！企盼在读者帮助下成长。
陈庆章
2008年5月25日于杭州西湖
“计算机科学与技术导论”是计算机专业学生的第一门专业基础课程，其目的在于用统一的思想认识计算机学科的本质，并对计算机学科的系统化和科学化进行阐述。本书作者结合多年授课的经验，从实用的角度出发，详细介绍了什么是计算机、什么是计算机科学、计算机的主要应用领域和研究领域，以及计算机专业开设的主要课程及其关系等内容，旨在使学生对计算机科学和技术有一个全面的了解，激发学生的学习兴趣，并对计算机专业的内容体系有一个基本认识。
本书特点
涵盖计算机学科基础知识和重要知识点。
结构合理，详略得当，注重搭建完整的计算机学科知识体系。
知识点新，涉及大量前沿领域。
配有电子课件，方便教师教学。
前言
教学建议
第一部分 计算机基础
第1章 绪论 1
1.1 什么是计算机 1
1.1.1 计算机的特点 1
1.1.2 计算机的局限性 2
1.2 计算机的发展历史与基本规律 2
1.2.1 计算机的发展历史 2
1.2.2 计算机的基本规律 4
1.3 计算机与科学工程计算 5
1.3.1 计算机与数值计算 5
1.3.2 计算机用于工程设计与科学计算 6
1.3.3 计算机辅助设计 7
1.3.4 计算机用于天气预报 8
1.3.5 计算机用于农牧业 8
1.4 计算机与过程控制 9
1.4.1 计算机用于自动控制 9
1.4.2 计算机用于监测 10
1.4.3 计算机在仪器仪表中的应用 11
1.5 计算机与信息处理 12
1.5.1 计算机用于信息管理 12
1.5.2 计算机辅助企业管理 14
1.5.3 计算机用于情报检索 16
1.5.4 计算机用于物资调运 18
1.5.5 计算机用于事务处理 19
本章小结 19
思考题与习题 20
第二部分 计算机硬件
第2章 计算机组成与数据表示 21
2.1 计算机的组成结构 21
2.2 计算机中的数制 23
2.2.1 数制 23
2.2.2 二进制运算 24
2.2.3 不同数制间的相互转换 24
2.3 计算机的信息存储结构 28
2.4 计算机中的数据表示 29
2.4.1 数值数据的表示 29
2.4.2 字符数据的表示 32
2.4.3 汉字的表示 34
2.4.4 图形数据的表示 38
2.4.5 声音数据的表示 39
本章小结 41
思考题与习题 41
第3章 计算机运算基础及其工作原理 45
3.1 计算机运算基础 45
3.1.1 计算机数据表示的特点 45
3.1.2 数的补码表示 46
3.1.3 补码的运算法则 47
3.2 计算机逻辑基础 48
3.2.1 逻辑代数的基本概念 49
3.2.2 逻辑表达式与逻辑函数 50
3.2.3 基本逻辑电路 51
3.2.4 逻辑电路应用实例 53
3.3 计算机的工作原理 54
3.3.1 计算机指令和指令系统 54
3.3.2 计算机程序设计 55
3.3.3 计算机程序的执行 56
本章小结 58
思考题与习题 58
第4章 计算机网络 60
4.1 计算机网络概述 60
4.1.1 计算机网络的定义 60
4.1.2 计算机网络的分类 61
4.1.3 计算机网络的发展历史 63
4.2 计算机网络的硬件组成 66
4.2.1 网络硬件设备 67
4.2.2 网络连接方式 68
4.2.3 网络传输方式 69
4.3 计算机网络体系结构 69
4.3.1 计算机网络体系结构概述 69
4.3.2 OSI/RM参考模型 70
4.3.3 TCP/IP协议 71
4.4 Internet技术 75
4.4.1 IP地址与域名系统 75
4.4.2 Internet的发展与应用 77
4.4.3 中国互联网 78
本章小结 83
思考题与习题 83
第三部分 计算机软件
第5章 计算机语言及软件系统 85
5.1 软件概述 85
5.2 程序设计语言 86
5.2.1 程序设计语言的发展历史与分类 86
5.2.2 汇编语言 87
5.2.3 高级程序设计语言 89
5.3 计算机语言处理系统 93
5.3.1 语言的文法结构 93
5.3.2 程序结构 97
5.3.3 程序设计方法 99
5.4 软件系统分类及其简介 101
5.4.1 软件分类 101
5.4.2 软件系统简介 102
本章小结 103
思考题与习题 104
第6章 计算机操作系统 106
6.1 操作系统概述 106
6.1.1 操作系统的分类 106
6.1.2 操作系统的功能 106
6.2 DOS操作系统简介 110
6.3 Windows操作系统简介 113
6.3.1 Windows操作系统的界面 113
6.3.2 Windows操作系统的特点 113
6.3.3 Windows操作系统的基本操作 114
6.3.4 Windows操作系统的资源管理 116
6.3.5 Windows操作系统上程序的运行 117
6.4 UNIX操作系统简介 118
6.4.1 UNIX发展过程 118
6.4.2 UNIX的特点 119
6.4.3 UNIX的结构 119
6.4.4 Shell及其分类 120
6.4.5 UNIX系统登录与退出 121
6.4.6 UNIX环境下的文件操作命令 122
6.4.7 UNIX环境下的目录操作命令 124
6.4.8 UNIX权限及其相关命令 126
6.5 Linux操作系统简介 128
6.5.1 Linux操作系统的特点 129
6.5.2 Linux操作系统的版本 129
本章小结 130
思考题与习题 130
第7章 软件工程 135
7.1 软件工程概述 135
7.1.1 软件工程的基本原理 135
7.1.2 软件工程采用的方法 136
7.2 软件生命周期 137
7.2.1 软件定义时期 137
7.2.2 软件开发时期 138
7.2.3 软件维护时期 140
7.3 软件过程模型 140
7.3.1 瀑布模型 140
7.3.2 增量模型 141
7.4 技术审查和复审 142
7.4.1 进行审查和复审的必要性 142
7.4.2 技术审查的标准和方法 142
本章小结 143
思考题与习题 143
第四部分 计算机应用
第8章 计算机应用软件 145
8.1 应用软件概述 145
8.2 科学和工程计算类应用软件 146
8.3 办公自动化类应用软件 147
8.3.1 字处理软件 148
8.3.2 演示文稿制作软件 150
8.3.3 电子表格软件 154
本章小结 157
思考题与习题 157
第9章 数据库管理系统 162
9.1 数据库管理系统概述 162
9.1.1 数据库系统概述 162
9.1.2 数据库系统的体系结构 163
9.1.3 数据库管理系统的功能 165
9.2 数据模型 166
9.2.1 实体、信息和数据 166
9.2.2 实体间的联系 168
9.2.3 数据模型的构造和类 169
9.3 数据库语言 170
9.3.1 数据描述语言 171
9.3.2 数据操纵语言 171
9.4 SQL语言 173
本章小结 176
思考题与习题 176
第10章 计算机科学与技术若干热点主题 179
10.1 人工智能 179
10.1.1 人工智能概述 179
10.1.2 人工智能的主要研究领域 180
10.1.3 人工智能的发展 188
10.2 计算机图形学 190
10.2.1 计算机图形学的发展历程 190
10.2.2 计算机图形学的研究内容 191
10.2.3 计算机图形学的应用前沿 192
10.3 计算机安全 197
10.3.1 计算机安全概述 197
10.3.2 计算机安全技术 199
10.3.3 计算机网络安全 200
10.3.4 防火墙技术 201
10.3.5 加密技术 202
10.4 无线传感器网络 204
10.4.1 无线传感器网络概述 204
10.4.2 无线传感器网络系统及其体系
结构 206
10.4.3 无线传感器网络的应用领域 208
10.5 数据仓库与数据挖掘 208
10.5.1 数据仓库概述 209
10.5.2 数据仓库系统体系结构 210
10.5.3 数据仓库建设 211
10.5.4 数据仓库关键技术 212
10.5.5 数据挖掘概述 214
10.5.6 数据挖掘方法 215
本章小结 216
思考题与习题 217
第11章 计算机对社会的影响与作用 220
11.1 计算机科学的发展趋势 220
11.1.1 计算机的发展趋势 220
11.1.2 计算机科学与其他学科的相互
促进 222
11.2 计算机与社会 224
11.2.1 信息社会及其特性 224
11.2.2 计算机与组织 225
11.2.3 计算机与人 226
11.2.4 计算机技术对社会发展的促进
作用 227
11.2.5 计算机技术对社会的消极影响 228
11.2.6 未来展望 228
本章小结 229
思考题与习题 230
第12章 计算机科学与技术专业培养方案 231
12.1 计算机科学与技术专业的
人才培养需要 231
12.1.1 计算机科学与技术专业的
人才培养目标 231
12.1.2 计算机科学与技术专业的
人才培养规格 231
12.2 计算机科学与技术专业的课程设置 233
12.2.1 培养方案总体框架 233
12.2.2 课程体系 233
12.2.3 实践环节 234
12.3 计算机科学与技术专业的学习方法 236
本章小结 237
思考题与习题 237
附 录
附录A 计算机科学与技术专业课程
结构图 238
附录B ASCII码 239
附录C 计算机学科典型研究领域 242
参考文献 248
