具体描述
《大学计算机基础》共9章，主要内容包括信息技术基础、计算机基础知识、微型计算机、计算机操作系统、应用软件、数据管理与数据库、多媒体技术、计算机网络基础、软件开发与管理等。《大学计算机基础》侧重计算机技术基础理论的讲解，进一步拓展大学生计算机技术基础理论知识和计算机应用视野。《大学计算机基础》还对计算机应用方面的新技术、新理论以及发展趋势做了一定的叙述，对大学生进行进一步的学习和研究具有指导意义。《大学计算机基础》各章均安排了与章节内容密切相关的习题供读者练习。
《大学计算机基础》可作为高等院校大学计算机基础课程的教材，也可作为广大电脑爱好者学习的自学教材或参考书。
计算机科学与技术导论：数字化时代的思维基石 ——一本面向未来的、系统化的计算机科学入门读物 内容提要： 本书旨在为初学者构建一座坚实的桥梁，跨越通往计算机科学与信息技术世界的门槛。我们摒弃了仅停留在软件操作层面的肤浅介绍，转而深入探讨支撑现代信息社会的核心概念、底层原理和思维范式。全书围绕“计算的本质”、“信息如何流动与处理”、“人机交互的未来”三大主线展开，系统地介绍了算法设计与分析的逻辑基础、计算机硬件与操作系统的架构原理、数据结构在解决复杂问题中的作用，以及新兴技术如人工智能、网络安全、云计算所依赖的理论基石。本书强调理论与实践相结合，不仅教授“如何做”，更阐明“为什么这么做”，培养读者用计算思维（Computational Thinking）审视和解决现实世界问题的能力。 --- 第一部分：计算的哲学与逻辑基础 本部分聚焦于计算机科学最核心的抽象思维，建立严谨的数学与逻辑框架。 第一章：计算的起源与图灵模型 深入探讨计算的哲学根源。我们追溯从古代机械计算到现代电子计算的发展历程，重点分析艾伦·图灵的贡献——图灵机作为通用计算模型的意义。本章将详细解析什么是可计算性（Computability），以及为什么有些问题（如停机问题）是计算机理论上无法解决的。这为读者理解算法的边界提供了理论支撑。 第二章：离散数学与逻辑推理 计算机处理的本质是符号和逻辑。本章系统介绍支撑算法和数据结构的离散数学基础，包括集合论、关系与函数、图论基础。特别强调命题逻辑和谓词逻辑在程序设计中的应用，演示如何利用逻辑推理来构建和验证程序的正确性。我们将通过大量实例展示如何将现实问题转化为严谨的数学模型进行求解。 第三章：算法设计与分析的艺术 算法是解决问题的步骤。本章不仅罗列了常见的排序和查找算法（如快速排序、二分查找），更侧重于算法设计范式的传授，包括分治法、贪心算法、动态规划。篇幅将着重讲解如何使用大O表示法精确地分析算法的时间复杂度和空间复杂度，使读者具备评估和优化现有解决方案的能力，理解效率在真实世界应用中的重要性。 第二部分：信息与硬件的物理实现 本部分将目光从抽象的逻辑拉回到具体的物理载体，解析信息如何在电子设备中存储、传输和处理。 第四章：数字系统与二进制世界 本章揭示了计算机如何用“开”与“关”——0和1——来表示一切。详细介绍二进制、八进制、十六进制的转换规则，以及它们如何对应到晶体管的开关状态。深入讲解布尔代数如何与逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）结合，最终构建出加法器、多路选择器等基本的算术逻辑单元（ALU）。理解这一层是理解CPU工作原理的前提。 第五章：计算机体系结构概览 本章系统介绍现代计算机的经典冯·诺依曼架构。从CPU（控制器、寄存器）、内存（RAM、ROM）、到输入/输出（I/O）设备，逐层剖析它们之间的协作关系。重点阐述指令集的概念，以及CPU如何通过取指、译码、执行、写回的周期来完成程序运行。此外，本章还将引入缓存（Cache）的概念，解释为什么内存访问速度是影响程序性能的关键瓶颈。 第六章：操作系统：资源管理者与抽象层 操作系统是人与硬件之间的桥梁。本章深入探讨操作系统的核心功能：进程管理（线程与并发的概念）、内存管理（虚拟内存的实现机制）、文件系统的组织结构。读者将学习到操作系统如何公平有效地分配CPU时间片，以及文件如何在磁盘上持久化存储，理解多任务处理背后的复杂调度算法。 第三部分：数据组织与高级主题 本部分探讨如何高效地组织和操作数据，并引入当前信息技术领域的前沿概念。 第七章：数据结构：信息的骨架 数据结构是组织数据的蓝图。本章详细讲解线性结构（栈、队列、链表）和非线性结构（树、堆、图）。特别关注图结构及其在网络路径搜索、社交网络分析中的强大应用。每一数据结构的讲解都将伴随着它们在不同场景下的适用性和效率分析。 第八章：数据库系统基础 在数据爆炸的时代，如何高效管理海量数据至关重要。本章介绍关系型数据库（RDBMS）的基本概念，包括实体-关系模型（ER模型）和规范化理论。我们将详细解析SQL语言的核心操作，使读者能够理解如何查询、插入和维护结构化数据，并初步了解事务（ACID特性）对数据一致性的保障作用。 第九章：网络通信与互联网协议栈 互联网是现代信息系统的核心。本章从网络拓扑结构入手，系统介绍TCP/IP五层或七层协议栈。重点解析IP地址寻址、TCP的可靠传输机制（三次握手、慢启动），以及HTTP协议在Web应用中的工作流程。理解这些协议是理解信息安全和分布式系统的基础。 第十章：迈向智能：人工智能与机器学习概述 作为计算领域的未来方向，本章对人工智能和机器学习进行高屋建瓴的介绍。我们将解释什么是机器学习，区分监督学习、无监督学习和强化学习的基本范畴。不会深入复杂的数学推导，而是侧重于解释神经网络的基本结构（感知器、多层网络）和它们解决分类、回归问题的内在逻辑，为读者后续深入学习AI领域打下概念基础。 结语：计算思维的持续发展 本书的最终目标是培养一种系统的、面向未来的计算思维。读者在完成本书的学习后，不仅掌握了计算机基础知识，更重要的是，获得了将复杂问题分解、抽象、建模并用计算方法求解的能力，这是一种在任何数字化职业领域都至关重要的核心素养。
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