強調計算思維能力的培養(yǎng)，偏重于對計算機系統(tǒng)工作原理的理解，立足于計算機技術和網(wǎng)絡技術的最新發(fā)展，根據(jù)智能時代對人才培養(yǎng)的新需求，為本科各專業(yè)學生的計算機應用基礎能力培養(yǎng)提供了完整可行的解決方案。

“大學計算機基礎”是大學本科教育的第一門計算機公共基礎課程，隨著社會信息技術應用水平的迅速提高，該課程的改革越來越受到人們的關注。當前，國家推動創(chuàng)新驅動發(fā)展，以新技術、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，對大學生的信息技術能力培養(yǎng)提出了更高要求，迫切需要加快大學計算機基礎課程的改革創(chuàng)新，以信息化技術的提升帶動人才培養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、能使用信息技術解決復雜問題、具備國際競爭力的高素質復合型新時代人才。

同時，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、腦認知等新技術出現(xiàn)，傳統(tǒng)的計算機基礎知識需要重構，迫切需要基于新理念、新模式、新質量、新方法的融合創(chuàng)新范式對大學計算機基礎知識體系進行改革，培養(yǎng)學生在智能時代的計算思維能力。

基于這種認識，本書對原有的計算機基礎教材進行了較大幅度的修改，以培養(yǎng)學生的計算思維為出發(fā)點，結合全國計算機等級考試二級考試大綱較全面地介紹了計算機工作原理，以人工智能時代使用最普遍的程序設計語言Python為例介紹程序設計思想，從數(shù)據(jù)結構、軟件工程、數(shù)據(jù)庫基礎知識幾方面介紹計算機軟件開發(fā)工作原理，介紹了計算機網(wǎng)絡和多媒體技術知識，同時對智能時代的大數(shù)據(jù)技術、云計算、人工智能技術進行了介紹，為深入了解計算機系統(tǒng)、理解計算機工作原理、跟蹤計算機技術發(fā)展、使用計算思維解決專業(yè)問題奠定了良好的基礎。

本書強調對計算思維能力的培養(yǎng)，偏重于對計算機系統(tǒng)工作原理的理解，立足于計算機技術和網(wǎng)絡技術的最新發(fā)展，根據(jù)智能時代對人才培養(yǎng)的新需求，為本科各專業(yè)學生的計算機應用基礎能力培養(yǎng)提供了一個完整可行的解決方案。

全書共9章，第1章和第2章由陳煉編寫，第3章由周興斌編寫，第4章由陳悅編寫，第5章由邱睿韞編寫，第6章由鄒華興編寫，第7章由徐知海編寫，第8章由王昊編寫，第9章由涂榮軍編寫。陳煉負責（邱睿韞協(xié)助）全書的組織和統(tǒng)稿工作。

在本書編寫和出版過程中，編者得到了中國水利水電出版社、南昌大學教務處和南昌大學計算中心的大力支持與幫助，在此表示衷心感謝。

由于編者水平有限，加之時間倉促，書中難免有疏漏甚至錯誤之處，懇求讀者和專家批評指正。

編者

2019年6月

第1章 計算機基礎知識 1
1.1 計算機的基本概念 1
1.1.1 計算機的發(fā)展階段 1
1.1.2 計算機的特點 5
1.1.3 計算機的應用領域 6
1.1.4 計算機的分類 9
1.1.5 計算機的發(fā)展趨勢 11
1.2 計算機數(shù)據(jù)表示 12
1.2.1 進位計數(shù)制 12
1.2.2 數(shù)制間的轉換 14
1.2.3 二進制數(shù)的邏輯運算 16
1.2.4 數(shù)值的編碼表示 17
1.2.5 字符ASCII碼 18
1.3 漢字信息處理技術 19
1.3.1 漢字輸入技術分類 20
1.3.2 漢字編碼與國標 20
1.3.3 漢字字模與漢字字庫 22
第2章 計算機系統(tǒng)組成 24
2.1 計算機硬件系統(tǒng)組成 25
2.1.1 計算機系統(tǒng)工作原理 25
2.1.2 計算機系統(tǒng)的設備及其功能 26
2.2 計算機軟件系統(tǒng) 26
2.2.1 系統(tǒng)軟件 27
2.2.2 應用軟件 29
2.3 微型計算機基本配置 29
2.3.1 微型計算機的主要設備 30
2.3.2 微型計算機的基本輸入設備 36
2.3.3 微型計算機的基本輸出設備 40
2.3.4 微型計算機的軟件配置 43
2.3.5 微型計算機的主要性能指標 43
2.3.6 微型計算機的組裝 45
第3章 程序設計基礎（以Python為例） 47
3.1 Python基本語法 48
3.1.1 Python基礎 48
3.1.2 基本輸入輸出 56
3.1.3 集合類型 56
3.1.4 縮進與注釋 59
3.1.5 Python文件名 60
3.1.6 模塊導入與使用 60
3.2 結構化程序設計 61
3.2.1 單分支結構 61
3.2.2 雙分支結構 62
3.2.3 多分支結構 63
3.2.4 循環(huán)結構 64
3.2.5 break語句和continue語句 64
3.2.6 綜合應用 65
3.2.7 函數(shù) 66
3.3 面向對象的程序設計 75
3.3.1 類定義 76
3.3.2 類成員與實例成員 76
3.3.3 私有成員與公有成員 77
3.3.4 方法 78
3.3.5 繼承和多態(tài) 79
3.3.6 多態(tài)原理與實現(xiàn) 81
第4章 數(shù)據(jù)結構與算法 83
4.1 算法的概念 83
4.1.1 算法的基本概念 83
4.1.2 算法的復雜度 84
4.2 數(shù)據(jù)結構的基本概念 85
4.2.1 數(shù)據(jù)結構的定義 85
4.2.2 線性結構和非線性結構 86
4.3 棧及線性鏈表 87
4.3.1 棧及其基本操作 87
4.3.2 線性鏈表的基本概念 88
4.4 樹與二叉樹 91
4.4.1 樹與二叉樹及其基本性質 91
4.4.2 二叉樹的遍歷 94
4.5 排序技術 95
4.5.1 插入排序 95
4.5.2 冒泡排序 96
4.5.3 選擇排序 96
4.5.4 歸并排序 96
4.5.5 快速排序 97
4.5.6 希爾（shell）排序 98
4.5.7 堆排序 98
4.5.8 基數(shù)排序 99
4.5.9 計數(shù)排序 100
4.5.10 桶排序 100
4.6 查找技術 101
4.6.1 順序查找 101
4.6.2 二分查找 101
第5章 軟件工程基礎 102
5.1 軟件工程的基本概念 102
5.2 軟件的生命周期 105
5.3 軟件定義 109
5.4 軟件設計 112
5.5 軟件測試 116
5.6 程序調試 118
第6章 數(shù)據(jù)庫設計基礎 119
6.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念 119
6.1.1 基本概念 119
6.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展 124
6.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本特點 126
6.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內部結構體系 127
6.2 數(shù)據(jù)模型 129
6.2.1 數(shù)據(jù)模型的基本概念 129
6.2.2 E-R模型 130
6.2.3 層次模型 134
6.2.4 網(wǎng)狀模型 135
6.2.5 關系模型 136
6.3 關系代數(shù) 139
6.4 數(shù)據(jù)庫設計與管理 146
6.4.1 數(shù)據(jù)庫設計概述 146
6.4.2 數(shù)據(jù)庫設計的需求分析 147
6.4.3 數(shù)據(jù)庫概念設計 148
6.4.4 數(shù)據(jù)庫邏輯設計 152
6.4.5 數(shù)據(jù)庫物理設計 154
6.4.6 數(shù)據(jù)庫管理 154
第7章 計算機網(wǎng)絡基礎 156
7.1 計算機網(wǎng)絡概述 156
7.1.1 計算機網(wǎng)絡的形成 156
7.1.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 157
7.1.3 計算機網(wǎng)絡的定義 159
7.2 計算機網(wǎng)絡的組成與分類 160
7.2.1 計算機網(wǎng)絡的組成 160
7.2.2 計算機網(wǎng)絡的分類 160
7.2.3 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構 162
7.3 計算機網(wǎng)絡體系結構 164
7.3.1 ISO/OSI分層體系結構 164
7.3.2 TCP/IP分層體系結構 166
7.3.3 TCP/IP協(xié)議和IP地址 168
7.3.4 IPv6協(xié)議 172
7.4 局域網(wǎng)基礎 173
7.4.1 局域網(wǎng)概述 173
7.4.2 網(wǎng)絡的傳輸介質 174
7.4.3 常用的網(wǎng)絡設備 176
7.4.4 高速局域網(wǎng) 178
7.4.5 無線局域網(wǎng) 179
7.5 Internet基礎 179
7.5.1 Internet概述 179
7.5.2 Internet接入 180
7.5.3 Internet應用 182
7.6 計算機網(wǎng)絡安全 184
7.6.1 計算機網(wǎng)絡安全基礎知識 184
7.6.2 計算機網(wǎng)絡攻擊及防范技術 187
7.6.3 計算機網(wǎng)絡病毒及反病毒技術 189
7.6.4 計算機網(wǎng)絡安全防黑措施 191
第8章 多媒體技術基礎 193
8.1 多媒體技術 193
8.1.1 媒體 193
8.1.2 多媒體 194
8.1.3 多媒體數(shù)據(jù)的特點 194
8.1.4 多媒體技術及其特性 195
8.1.5 多媒體技術的發(fā)展 196
8.1.6 多媒體技術的應用 196
8.2 媒體的分類 198
8.2.1 文本（Text） 198
8.2.2 圖形（Graphic） 198
8.2.3 圖像（Image） 198
8.2.4 音頻（Audio） 199
8.2.5 動畫（Animation） 200
8.2.6 視頻（Video） 200
8.3 多媒體計算機系統(tǒng)的組成 201
8.3.1 多媒體計算機的硬件組成 201
8.3.2 多媒體計算機的軟件系統(tǒng) 202
8.4 多媒體技術的應用 203
8.4.1 數(shù)字媒體—聲音 203
8.4.2 數(shù)字媒體—圖像與圖形 205
8.4.3 數(shù)字媒體—視頻 208
第9章 計算機發(fā)展新技術 211
9.1 云計算 211
9.1.1 云計算的定義 211
9.1.2 云計算的特征 212
9.1.3 云計算的服務層次 213
9.1.4 云計算的應用 213
9.2 大數(shù)據(jù) 215
9.2.1 大數(shù)據(jù)的定義 215
9.2.2 大數(shù)據(jù)的特征 215
9.2.3 大數(shù)據(jù)的相關技術 216
9.2.4 大數(shù)據(jù)的應用 217
9.3 物聯(lián)網(wǎng) 218
9.3.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 218
9.3.2 物聯(lián)網(wǎng)的主要技術與特點 219
9.3.3 物聯(lián)網(wǎng)的應用 220
9.3.4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景 221
9.4 人工智能 222
9.4.1 人工智能的定義 222
9.4.2 人工智能的發(fā)展歷程 222
9.4.3 人工智能的研究范疇 223
9.4.4 人工智能的應用 224
參考文獻 226

1. 零基礎玩轉國產(chǎn)大模型DeepSeek [徐永冰 張帥 編著]
2. 網(wǎng)絡工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
3. 信息系統(tǒng)項目管理師考試32小時通關（適用第4版考綱） [薛大龍]
4. 信息系統(tǒng)管理工程師考試32小時通關（適配第2版考綱） [薛大龍　劉偉]
5. 土木工程材料檢測實訓 [洪曉江 達則曉麗 錢波]
6. 科技信息檢索與論文寫作實用教程 [李振華]
7. 傳統(tǒng)山水畫論解讀與實踐 [陳鈉 著]
8. Python數(shù)據(jù)庫編程 [主編 殷樹友 邢 翀]
9. 計算機基礎實訓指導 [主編 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技術應用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
11. Vienna整流器技術 [桂存兵 著]
12. 變頻器與伺服應用 [陳剛 葉云飛]
13. 物聯(lián)網(wǎng)工程設計與實踐 [湯琳 李敏]
14. 爐邊夜話——深入淺出話AI [汪建　著]
15. 電商運營與管理 [鐘肖英 陳瀟]
16. Java面向對象程序設計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
17. 信息技術基礎（Windows 10+WPS Office）（微課版） [主編　石利平　田輝平　謝盛嘉]
18. 人工智能應用 [主編　陳　萍　劉培培　陳孟軍]
19. 大學生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導 [主編　劉志堅]
20. 高級辦公應用項目教程 [主編 屈晶 趙成麗]
21. 微信小程序開發(fā)項目實戰(zhàn)（微課版） [主編 黃龍泉 郭峰 朱倩]
22. 企業(yè)檔案工作實戰(zhàn)寶典百問百答 [華俊 盧秀英 邵甜甜 著]
23. 計算機網(wǎng)絡原理及應用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢娜]
24. 大學生創(chuàng)業(yè)基礎 [主編 王麗莉 王 楊]
25. 船舶輔機 [主編 王連海 于洋 姜淑翠]
26. 大學生就業(yè)指導 [主編 王麗莉 董宴廷]
27. 系統(tǒng)架構設計師章節(jié)習題與考點特訓 [主編 薛大龍 鄒月平]
28. 高校學生工作探索與實踐 [郭亮 著]
29. 大學生情商管理 [方雄 著]
30. 2023年長沙市會展業(yè)發(fā)展報告 [主編 周棟良]