计算机导论

本书是国家级一流本科 课程“计算机导论”指定教材 ，以专业导学为目标，培养 学生“知识、能力、素质、 方法、思维、职业”六个维 度的专业认知，为后续计算 机专业课程的学习和综合专 业素质的培养打下基础。本 书内容包括计算机原理、数 据处理、算法与软件、自动 控制、多媒体技术和计算机 发展史等专业基础知识，以 及大数据、云计算和人工智 能等前沿技术。每章内容都 是通过问题和案例切人，引 出原理性知识的学习、计算 思维的启迪和前沿问题的思 考，使学生能够掌握相关知 识，解释概念，简述原理， 分析问题，以适应未来的专 业学习；同时激发学生的专 业兴趣，引导学生逐步形成 发现问题、分析问题和解决 问题的思维方式，造就自己 成为合格的计算机专业人才 。 本书适合作为高等学校 计算机相关专业的“计算机 导论”课程或新生研讨课的 教材，也可作为其他专业的 学生学习计算机基础知识的 参考用书。

第1章 计算机如何工作 1.1 什么是电子计算机 1.2 怎样把字符输入计算机 1.2.1 典型的输入设备是怎样工作的 1.2.2 还有哪些输入设备 1.3 计算机如何记录和保存代码 1.3.1 什么是编码字符集标准 1.3.2 为什么要把代码保存起来 1.4 计算机如何读懂程序 1.4.1 什么是指令和指令集 1.4.2 怎样让高级语言程序变成机器指令 1.5 计算机如何执行程序 1.5.1 机器如何转变成大脑 1.5.2 机器的大脑如何记忆 1.5.3 计算机的大脑有什么样的结构 1.5.4 什么是CPU的心率 1.5.5 操作系统如何助力程序执行 1.5.6 内存中怎样存放指令和数据 1.5.7 一个简单的程序是如何一步步执行的 1.5.8 怎样提高计算机的速度 1.6 计算机如何显示结果 1.6.1 print语句究竟都做了什么 1.6.2 屏幕上的字形是如何显示出来的 1.6.3 还有哪些输出设备 1.7 什么是计算机系统 1.8 计算机有哪些常用概念 研讨问题 第2章 计算机如何记算 2.1 计算机如何表示数据 2.1.1 什么是模拟数据和数字数据 2.1.2 人们都想到哪些记数的方法 2.2 计算机如何实现算术运算 2.2.1 什么是布尔代数 2.2.2 怎样用开关电路实现逻辑运算 2.2.3 逻辑电路真的能做加法吗 2.2.4 怎样用晶体管构建逻辑电路 2.3 计算机如何记住数据 2.3.1 怎样做出一个磁芯存储器 2.3.2 怎样做一个半导体存储器 2.3.3 计算机会用到哪些存储器 2.4 计算机如何存放数据 2.4.1 什么是字和字节 2.4.2 为什么要用十六进制数 2.5 计算机为什么需要数据类型 2.5.1 什么是数据类型 2.5.2 数据量的单位和量纲有哪些 2.6 计算机如何找到并读取数据 2.6.1 如何实现内存数据的访问 2.6.2 数据为什么需要索引 2.7 计算机怎样有效地管理数据