计算机新形态实用教材-计算思维与人工智能(微课视频版)

本书以计算思维为主线介绍计算机科学的入门 知识，主要针对计算机类专业一年级本科生的“计 算机科学导论”“大学计算机基础”等课程。 全书共8章，主要内容包括计算机概述、计算机 中信息的表示、操作系统、Python编程基础、算法 与数据结构、数据库原理及应用、计算机网络技术 、计算机新技术等。本书参考了《计算课程体系规 范》（CC2020），更加系统地聚焦如何通过计算机 相关基础知识的学习培养计算思维，同时注重让读 者通过计算思维认识世界、提出问题、解决问题， 内容的组织更加注意循序渐进地培养读者的创造性 学习能力。本书的特点是取材新颖、内容丰富、重 点突出、适用性强，注重引导计算思维和自我提升 。同时，注意与后续课程的分工与衔接，为后续课 程的学习奠定基础。 本书适合作为高等院校计算机类相关专业的本 科生教材，也可以作为计算思维爱好者的参考书。

罗小刚，中共党员，计算机软件应用副教授，国防科学技术大学计算机学院硕士。曾任西藏军区某部主任兼工程师、四川科技职业学院通识教育学院副院长，现为吉利学院智能科技学院计算机教师，CMOOC联盟四川工作委员会常任理事。长期从事计算机程序设计、计算机网络安全、数字孪生等相关工作与教学。曾主持参与各级课题4项，主编、参编各类教材3部，发表科研、教研论文7篇。荣立三等功一次，获军区级、军级表彰十余次。

配套资源（教学课件、测试题库等） 第1章 计算机概述（27min） 1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机的概念 1.1.2 计算机的历史 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的特点 1.1.5 计算机的应用领域 1.2 计算机系统 1.2.1 计算机系统的组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 计算机性能指标 1.3 计算思维 1.3.1 什么是计算思维 1.3.2 对计算思维的理解 1.3.3 计算思维的特征 1.4 本章小结 1.5 习题 第2章 计算机中信息的表示（64min） 2.1 进位计数制 2.1.1 数据表示的作用 2.1.2 什么是进位计数制 2.1.3 常用的数制 2.2 进制间的相互转换 2.2.1 n进制转换为十进制 2.2.2 十进制转换为n进制 2.2.3 二进制数与八进制数的相互转换 2.2.4 二进制数与十六进制数的相互转换 2.3 数值运算 2.3.1 算术运算 2.3.2 逻辑运算 2.3.3 移位运算 2.4 数值数据的表示 2.4.1 数的机器码表示 2.4.2 定点数的表示 2.4.3 浮点数的表示 2.5 非数值数据的表示 2.5.1 字符的表示 2.5.2 汉字编码 2.5.3 音频编码 2.5.4 图像与视频编码 2.6 本章小结 2.7 习题 第3章 操作系统（28min） 3.1 计算机的启动 3.1.1 启动自检阶段 3.1.2 初始化启动阶段 3.1.3 启动加载阶段 3.2 操作系统概述 3.2.1 操作系统的定义 3.2.2 操作系统的发展过程 3.2.3 操作系统的主要功能 3.2.4 操作系统的分类 3.2.5 常见操作系统 3.2.6 操作系统的体系结构 3.3 操作系统内核组成 3.3.1 进程管理 3.3.2 内存管理 3.3.3 文件管理 3.3.4 设备管理 3.3.5 用户界面 3.4 硬件中断与异常 3.4.1 对I/O设备的管理 3.4.2 对CPU的管理 3.4.3 对内存的管理 3.5 软件中断 3.5.1 内核态与用户态 3.5.2 系统调用 3.6 文件系统 3.6.1 文件的基本概念 3.6.2 目录树结构 3.6.3 Python中的文件操作 3.7 本章小结 3.8 习题 第4章 Python编程基础（141min） 4.1 初识Python 4.1.1 Python简介 4.1.2 Python的下载、安装和使用 4.1.3 PyCharm的下载、安装和使用 4.2 Python基础语法 4.2.1 程序格式框架 4.2.2 标识符和关键字 4.2.3 基本输入和输出函数 4.2.4 Python基本数据类型 4.2.5 数值类型的运算 4.3 Python程序控制结构 4.3.1 顺序结构程序设计 4.3.2 分支结构程序设计 4.3.3 循环结构程序设计 4.4 Python函数 4.4.1 函数的定义与调用 4.4.2 函数的参数传递 4.4.3 变量的作用域 4.4.4 代码模块化 4.5 Python组合数据类型 4.5.1 序列的通用操作 4.5.2 列表的创建与操作 4.5.3 元组的创建与操作 4.5.4 字符串的创建与操作 4.5.5 集合的创建与操作 4.5.6 字典的创建与操作 4.6 面向对象程序设计 4.6.1 类与对象 4.6.2 属性 4.6.3 方法 4.6.4 封装、继承与多态 4.7 本章小结 4.8 习题 第5章 算法与数据结构（41min） 5.1 算法提出 5.1.1 何谓算法 5.1.2 算法的五大特性 5.1.3 算法复杂度 5.1.4 时间复杂度 5.1.5 空间复杂度 5.2 算法思想与设计实现 5.2.1 算法分析与效率 5.2.2 枚举 5.2.3 迭代 5.2.4 递归 5.2.5 案例：常用排序 5.2.6 案例：常用查找 5.2.7 分治算法与案例 5.2.8 贪心算法与案例 5.2.9 动态规划算法与案例 5.2.10 回溯 5.3 数据结构 5.3.1 何谓数据结构 5.3.2 基本数据结构简介 5.4 综合案例 5.5 本章小结 5.6 习题 第6章 数据库原理及应用（44min） 6.1 数据库系统概述 6.1.1 数据库技术的发展历程 6.1.2 数据库基本概念 6.1.3 数据库系统组成 6.1.4 数据库系统的体系结构 6.1.5 数据模型 6.1.6 数据库分类 6.2 关系数据库 6.2.1 关系模型的数据结构及形式化定义 6.2.2 关系的完整性 6.3 关系数据库标准语言SQL 6.3.1 SQL概述 6.3.2 MySQL数据库简介 6.3.3 MySQL创建数据库 6.3.4 MySQL数据类型 6.3.5 创建数据表 6.3.6 数据表操作 6.3.7 查询数据 6.4 数据库的安全性 6.4.1 数据库安全性概述 6.4.2 数据库的安全性问题 6.4.3 数据库安全性控制的常用方法 6.5 数据处理新技术 6.5.1 数据仓库 6.5.2 数据挖掘 6.5.3 大数据技术