《大学计算机基础：计算机科学概论》教案

内容介绍

本书依照广度优先的原则，用通俗易懂的语言、大量图片和示例，全面介绍计算机发展历史和重要历史人物及其思想，系统地介绍计算机科学与技术的基本概念、方法和技术，内容涉及计算机组成与结构(包括计算机发展历史、计算机组成与工作原理)、网络与安全(包括计算机网络、信息安全)、算法与程序设计(包括算法、程序设计语言)和数据组织(包括数据结构、文件结构和数据库概述)等。

本书旨在培养学生计算机科学与技术的知识理念，使他们对计算机、计算机科学技术有一个基本、全面的了解，为他们将来的发展提供线索和发展空间。

本书可作为大学本科非计算机专业“计算机基础”课程教材，或作为一年级非计算机专业研究生选修课教材，还可作为大学本科计算机专业入门教材，也可作为其他人员的参考书。

目录

• 第一部分 计算机组成与结构
• 第1章 计算机发展历史
• 1.1 计算机的史前时代
• 1.1.1 石头计算到算盘
• 1.1.2 计算尺和计算器
• 1.2 机械式计算机
• 1.2.1 契卡德计算机
• 1.2.2 帕斯卡加法机
• 1.2.3 莱布尼兹乘法机
• 1.2.4 “编织”的程序
• 1.2.5 差分机和分析机
• 1.2.6 手摇计算机
• 1.3 从机械到电子的进程
• 1.3.1 穿孔制表机
• 1.3.2 电子文明的曙光——电子二极管、三极管
• 1.3.3 冲击最后的技术壁垒
• 1.4 电子计算机发展历史
• 1.4.1 电子管计算机
• 1.4.2 晶体管计算机
• 1.4.3 集成电路计算机
• 1.4.4 大规模集成电路计算机
• 1.4.5 第五代计算机
• 1.4.6 总结
• 1.5 奠定现代计算机理论基础的重要人物和思想
• 1.5.1 布尔及逻辑代数
• 1.5.2 香农及计算机开关电路
• 1.5.3 图灵及图灵机、图灵测试
• 1.5.4 阿塔纳索夫及ABC计算机
• 1.5.5 维纳及计算机设计五原则
• 1.5.6 冯·诺依曼及冯·诺依曼结构
• 1.6 计算机在中国
• 1.7 计算机的发展趋势
• 1.7.1 高性能计算
• 1.7.2 普适计算
• 1.7.3 下一代计算机
• 1.8 小结
• 习题
• 第2章 计算机组成与工作原理
• 2.1 计算机常用的数制及机内信息表示
• 2.1.1 数制及其转换
• 2.1.2 计算机内信息的表示
• 2.2 门和电路
• 2.2.1 门
• 2.2.2 电路
• 2.3 计算机硬件组成
• 2.3.1 冯·诺依曼结构
• 2.3.2 计算机系统的硬件组成
• 2.3.3 总线访问
• 2.4 计算机的工作过程
• 2.4.1 指令执行过程
• 2.4.2 计算机工作过程
• 2.5 计算机系统的组成
• 2.5.1 计算机硬件系统
• 2.5.2 计算机软件系统
• 2.6 小结
• 习题
• 第二部分 网络与安全
• 第3章 计算机网络
• 3.1 网络的起源
• 3.1.1 联机系统阶段
• 3.1.2 网络互连阶段
• 3.1.3 标准化网络阶段
• 3.1.4 网络互连与高速网络
• 3.2 网络的定义
• 3.3 数据传输
• 3.3.1 传输介质
• 3.3.2 带宽
• 3.3.3 协议
• 3.4 网络的分类
• 3.4.1 按距离划分
• 3.4.2 按网络的功能划分
• 3.5 网络的拓扑结构
• 3.5.1 拓扑的概念
• 3.5.2 链路与通路
• 3.5.3 网络拓扑结构
• 3.6 服务模型
• 3.6.1 终端网络模型
• 3.6.2 客户机/服务器模型
• 3.6.3 对等网络模型
• 3.7 网络的体系结构
• 3.8 网络互连
• 3.9 Internet和TCP/IP
• 3.9.1 Internet的起源
• 3.9.2 TCP/IP
• 3.9.3 IP地址
• 3.9.4 Internet提供的主要服务
• 3.9.5 内网与外网
• 3.10 网络管理
• 3.10.1 网络管理基础
• 3.10.2 网络管理功能
• 3.10.3 Internet的管理信息库
• 3.10.4 网络管理协议
• 3.11 小结
• 习题
• 第4章 信息安全
• 4.1 信息安全的基本概念
• 4.1.1 信息安全特征
• 4.1.2 信息安全保护技术
• 4.2 密码技术及应用
• 4.2.1 基本概念
• 4.2.2 对称密钥密码系统
• 4.2.3 公开密钥密码系统
• 4.2.4 计算机网络中的数据加密
• 4.2.5 数字签名
• 4.3 防火墙技术
• 4.3.1 防火墙的基本概念
• 4.3.2 防火墙的功能
• 4.3.3 防火墙的基本类型
• 4.3.4 防火墙的优缺点
• 4.4 恶意软件
• 4.4.1 病毒及相关的威胁
• 4.4.2 计算机病毒的防治
• 4.5 入侵检测技术
• 4.5.1 入侵者
• 4.5.2 入侵检测
• 4.6 小结
• 习题
• 第三部分 算法与程序设计
• 第5章 算法
• 5.1 算法的概念
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 算法的定义
• 5.1.3 算法的基本性质
• 5.1.4 算法的基本结构
• 5.2 算法的表示
• 5.2.1 自然语言
• 5.2.2 流程图
• 5.2.3 伪码
• 5.3 基本算法
• 5.3.1 求和
• 5.3.2 求积
• 5.3.3 求值和最小值
• 5.3.4 排序
• 5.3.5 查找
• 5.4 算法效率
• 5.4.1 算法的规模
• 5.4.2 时间复杂度
• 5.4.3 空间复杂度
• 5.5 小结
• 习题
• 第6章 程序设计语言
• 6.1 程序设计语言概述
• 6.1.1 什么是程序语言
• 6.1.2 程序语言的发展历史
• 6.1.3 程序语言的分类
• 6.1.4 机器语言
• 6.1.5 汇编语言
• 6.1.6 高级语言
• 6.2 高级程序语言的类型
• 6.2.1 常用高级程序语言
• 6.2.2 过程化语言
• 6.2.3 函数式语言
• 6.2.4 逻辑式语言
• 6.2.5 面向对象语言
• 6.2.6 专用语言
• 6.3 程序设计的基本概念
• 6.3.1 标识符
• 6.3.2 变量与数据类型
• 6.3.3 常量和文字
• 6.3.4 表达式和赋值语句
• 6.3.5 控制语句
• 6.3.6 注释
• 6.4 程序单元
• 6.4.1 过程
• 6.4.2 参数
• 6.4.3 函数
• 6.4.4 输入与输出
• 6.5 程序设计语言的执行
• 6.5.1 程序翻译
• 6.5.2 链接程序
• 6.5.3 集成开发环境
• 6.6 高级话题
• 6.6.1 面向对象程序设计
• 6.6.2 程序语言的发展趋势
• 6.7 小结
• 习题
• 第四部分 数据组织
• 第7章 数据结构
• 7.1 概述
• 7.1.1 数据结构的定义
• 7.1.2 数据的逻辑结构
• 7.1.3 数据的存储结构
• 7.1.4 数据的运算
• 7.2 线性表
• 7.2.1 基于数组的实现
• 7.2.2 基于链表的实现
• 7.2.3 基于线性表的检索
• 7.3 堆栈
• 7.3.1 堆栈的基本概念
• 7.3.2 栈的实现
• 7.3.3 栈的操作
• 7.3.4 栈的应用
• 7.4 队列
• 7.4.1 队列的定义
• 7.4.2 队列的实现
• 7.4.3 队列的基本操作
• 7.4.4 队列的应用
• 7.5 树
• 7.5.1 二叉树的基本概念
• 7.5.2 二叉树的实现
• 7.5.3 二叉树的遍历
• 7.5.4 二叉检索树
• 7.6 图
• 7.6.1 图的定义和术语
• 7.6.2 图的实现
• 7.6.3 图的基本操作
• 7.6.4 图的应用
• 7.7 小结
• 习题
• 第8章 文件结构
• 8.1 文件系统
• 8.1.1 文件命名
• 8.1.2 文件访问
• 8.2 文件结构
• 8.2.1 顺序文件
• 8.2.2 索引文件
• 8.2.3 散列文件
• 8.3 小结
• 习题
• 第9章 数据库概述
• 9.1 数据库管理系统
• 9.1.1 数据库管理系统概述
• 9.1.2 数据库模式
• 9.1.3 数据模型
• 9.2 关系数据库
• 9.2.1 关系数据库的设计
• 9.2.2 关系的操作
• 9.2.3 结构化查询语言
• 9.3 数据库应用
• 9.3.1 决策支持系统
• 9.3.2 空间数据库
• 9.3.3 多媒体数据库
• 9.3.4 移动数据库
• 9.3.5 信息检索系统
• 9.3.6 分布式信息系统
• 9.4 小结
• 习题
• 参考文献