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| 編輯推薦： |
本书是《计算机科学与计算思维导论》的配套教材，内容包括关联知识、习题解析、知识背景和基础实验4个方面，以此强化学生探究能力、判断能力、实践能力和综合应用能力的培养。其中，基础实验包括构建微机系统、文字录入、Windows 7、Word 2010、Excel 2010、PowerPoint 2010、Internet的基本应用和信息安全工具软件8个单元，并采取基于任务驱动的教学模式，以启迪学生分析问题和解决问题的方法。
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。
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| 內容簡介： |
本书是《计算机科学与计算思维导论》的配套辅导书，分为理论辅导和实验辅导两部分，具体内容包括关联知识、习题解析、知识背景和基础实验，以此强化学生探究能力、判断能力、实践能力和综合应用能力的培养。其中，实验辅导包括构建微机系统、文字录入方法、Windows 7的基本应用、Word 2010的基本应用、Excel 2010的基本应用、PowerPoint 2010的基本应用、Internet的基本应用和信息安全工具软件8个实验单元，并采取基于任务驱动的教学模式，以启迪学生分析问题和解决问题的方法。
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。
本书可作为高等院校计算机类、电子信息类和电气信息类“计算机（科学）导论”课程辅助教材，也可作为相关专业教师和从事计算机科学与技术工作的工程技术人员的参考书。
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| 目錄：
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部分 理 论 辅 导
第1章 计算机科学概述 3
1.1 关联知识 3
1.1.1 信息社会 3
1.1.2 信息素养 4
1.1.3 计算机应用的拓展 5
1.2 习题解析 7
1.2.1 选择题 7
1.2.2 问答题 8
1.3 知识背景 9
1.3.1 数学家——帕斯卡 9
1.3.2 分析机的创造者——巴贝奇 10
1.3.3 程序员的鼻祖——阿达 12
1.3.4 逻辑代数的创始人——乔治·布尔 13
1.3.5 信息论的创始人——香农 14
1.3.6 计算机科学之父——图灵 14
1.3.7 计算机之父——冯·诺依曼 16
第2章 计算机学科体系 18
2.1 关联知识 18
2.1.1 科学、技术与工程 18
2.1.2 计算机学科的主要特点 20
2.1.3 计算机学科的研究范畴 21
2.1.4 计算机学科的人才培养 23
2.2 习题解析 28
2.2.1 选择题 28
2.2.2 问答题 29
2.3 知识背景 30
2.3.1 近代物理学之父——牛顿 30
2.3.2 微积分学创始人——莱布尼茨 32
第3章 计算思维及其作用体现 34
3.1 关联知识 34
3.1.1 逻辑思维 34
3.1.2 算法思维 38
3.1.3 网络思维 39
3.1.4 系统思维 39
3.2 习题解析 41
3.2.1 选择题 41
3.2.2 问答题 42
3.3 知识背景 43
3.3.1 计算机科学家——周以真 44
3.3.2 中国导弹之父——钱学森 44
3.3.3 计算机科学家——姚期智 45
3.3.4 模式识别之父——傅京孙 46
第4章 数据表示的基本思维 48
4.1 关联知识 48
4.1.1 数据处理的溢出与判断 48
4.1.2 浮点数的规范化与截断误差 49
4.1.3 数据的压缩与编码 50
4.1.4 人机交互 53
4.1.5 计算机图形学 55
4.1.6 可视化计算 56
4.2 习题解析 57
4.2.1 选择题 57
4.2.2 问答题 58
4.3 知识背景 59
4.3.1 电子管的发明者——弗莱明 59
4.3.2 晶体管的发明者——约翰·巴丁 60
4.3.3 集成电路的发明者——罗伯特·诺伊斯和杰克·基尔比 61
第5章 计算系统的基本思维 64
5.1 关联知识 64
5.1.1 系统科学 64
5.1.2 操作系统的特性 67
5.1.3 智能手机及其操作系统 68
5.2 习题解析 70
5.2.1 选择题 70
5.2.2 问答题 71
5.3 知识背景 72
5.3.1 计算机软件之母——格蕾丝·霍珀 72
5.3.2 Windows的创始人——吉姆·阿尔钦 74
5.3.3 Linux的开发者——李纳斯·托瓦尔兹 74
5.3.4 Word的创始人——查尔斯·西蒙尼 76
5.3.5 鼠标的创始人——道格拉斯·恩格尔巴特 77
5.3.6 微软公司的创始人——比尔·盖茨 78
第6章 程序设计的基本思维 79
6.1 关联知识 79
6.1.1 程序、语言、算法的关系 79
6.1.2 程序设计与思维方式的关系 80
6.1.3 程序设计与学科形态的关系 81
6.1.4 软件工程相关知识 82
6.2 习题解析 85
6.2.1 选择题 85
6.2.2 问答题 86
6.3 知识背景 87
6.3.1 C语言和UNIX的开发者——里奇和汤普森 87
6.3.2 Pascal语言的开发者——尼克劳斯·沃思 88
6.3.3 结构化程序设计之父——艾兹格·迪杰斯特拉 90
6.3.4 现代软件开发之父——伊瓦尔·雅各布森 91
6.3.5 软件工程方法论的创始人——爱德华·尤顿 92
6.3.6 软件开发方法学的泰斗——肯特·贝克 92
第7章 算法构建的基本思维 94
7.1 关联知识 94
7.1.1 数值计算的误差分析 94
7.1.2 数值计算的稳定性问题 96
7.1.3 问题求解的近似计算 98
7.1.4 问题求解的离散结构 101
7.2 习题解析 104
7.2.1 选择题 104
7.2.2 问答题 105
7.3 知识背景 106
7.3.1 欧氏几何学开创者——欧几里得 106
7.3.2 算法和程序设计技术的先驱者——高德纳 107
7.3.3 算法大师——约翰·霍普克罗夫特和罗伯特·塔扬 108
7.3.4 中国现代数学之父——华罗庚 110
第8章 数据库技术 114
8.1 关联知识 114
8.1.1 数据管理技术的发展 114
8.1.2 模型抽象与学科形态 116
8.1.3 数据库技术的研究与发展 117
8.2 习题解析 120
8.2.1 选择题 120
8.2.2 问答题 122
8.3 知识背景 123
8.3.1 关系数据库之父——弗兰克·科德 123
8.3.2 网状数据库之父——查尔斯·巴赫曼 124
8.3.3 事务处理技术的创始人——詹姆斯·格雷 125
8.3.4 标准查询语言（SQL）之父——钱伯伦 126
8.3.5 实体联系模型的创始人——陈品山 128
第9章 计算机网络技术 129
9.1 关联知识 129
9.1.1 奇偶校验码 129
9.1.2 差错纠正码 130
9.2 习题解析 134
9.2.1 选择题 134
9.2.2 问答题 135
9.3 知识背景 136
9.3.1 ARPANET的创始人——劳伦斯·罗伯茨 136
9.3.2 分组交换技术的创始人——克兰罗克、巴伦、戴维斯 138
9.3.3 TCP/IP协议的创始人——卡恩和瑟夫 140
9.3.4 以太网的创始人——阿布拉门逊和麦特考夫 141
9.3.5 万维网的创始人——蒂姆·李 143
9.3.6 E-mail的创始人——雷·汤姆林森 144
9.3.7 著名黑客——泰潘·莫里斯 144
第10章 计算机前沿技术 146
10.1 关联知识 146
10.1.1 人工神经网络 146
10.1.2 神经网络专家系统 149
10.1.3 智能机器人 150
10.2 习题解析 153
10.2.1 选择题 153
10.2.2 问答题 154
10.3 知识背景 155
10.3.1 LISP之父——约翰·麦卡锡 155
10.3.2 人工智能专家——马文·明斯基 156
10.3.3 人工智能专家——赫伯特·西蒙 157
10.3.4 人工智能专家——艾伦·纽厄尔 158
10.3.5 人工智能专家——爱德华·费根鲍姆 159
10.3.6 人工智能专家——拉吉·雷迪 160
第二部分 实 验 辅 导
第11章 构建微机系统 163
11.1 构建微机硬件系统 163
11.1.1 实验任务——如何实现部件连接 163
11.1.2 主机箱内部连接 164
11.1.3 主机箱外部连接 164
11.2 BIOS设置 166
11.2.1 实验任务——如何进行BIOS设置 166
11.2.2 启动BIOS设置 167
11.2.3 BIOS的设置项目 167
11.3 构建微机软件系统 169
11.3.1 实验内容——如何构建软件平台 169
11.3.2 低级格式化 169
11.3.3 磁盘分区 170
11.3.4 高级格式化 171
11.3.5 安装系统软件 171
第12章 文字录入方法 173
12.1 打字指法练习 173
12.1.1 实验任务——如何实行高速打字 173
12.1.2 掌握正确的打字姿势 173
12.1.3 利用金山软件练习打字 176
12.2 拼音输入法 181
12.2.1 实验任务——如何实行拼音输入 181
12.2.2 熟悉拼音输入法 181
12.2.3 利用金山软件练习拼音打字 184
12.3 五笔字型输入法 186
12.3.1 实验任务——如何实行五笔打字 186
12.3.2 分析汉字的结构形成 186
12.3.3 利用金山软件练习五笔打字 189
第13章 Windows 7的基本应用 193
13.1 Windows 7对资源的管理 193
13.1.1 实验任务——如何实行资源管理 193
13.1.2 文件的基本操作 193
13.1.3 磁盘管理与优化 196
13.2 Windows 7的附件工具 196
13.2.1 实验任务——如何使用附件工具 196
13.2.2 文字处理工具 197
13.2.3 计算器 197
13.2.4 图形工具 198
13.2.5 DOS命令提示符 199
13.3 Windows 7的多媒体功能 200
13.3.1 实验任务——Windows 7对多媒体硬件的支持 200
13.3.2 认识多媒体数据格式 200
13.3.3 Windows 7媒体播放器 202
13.4 文件的压缩与解压 202
13.4.1 实验任务——利用WinRAR压缩和解压文件 202
13.4.2 文件压缩 203
13.4.3 文件解压 206
第14章 Word 2010的基本应用 208
14.1 文档的建立与编辑 208
14.1.1 实验任务——编写求职自荐信 208
14.1.2 创建Word文档 209
14.1.3 设置文档格式 210
14.1.4 设置段落格式 210
14.1.5 美化Word文档 211
14.2 制作Word表格 212
14.2.1 实验任务——制作求职简历表 212
14.2.2 创建与编辑表格 213
14.2.3 美化表格 213
14.3 文档的图文混排 213
14.3.1 实验任务——制作求职信封面 213
14.3.2 制作图形 214
14.3.3 插入艺术字 215
14.3.4 插入图形图片 215
14.3.5 插入数学公式 216
14.4 文档的高级设置 216
14.4.1 实验任务——毕业论文的编辑排版 216
14.4.2 Word文档规范 217
14.4.3 样式和宏的应用 218
14.4.4 设计封面和创建目录 219
14.4.5 插入分节符、页眉和页脚 219
14.4.6 页面设置与预览打印 220
14.4.7 保护重要文档 220
第15章 Excel 2010的基本应用 222
15.1 创建Excel表格 222
15.1.1 实验任务——创建学生成绩表 222
15.1.2 创建工作表 223
15.1.3 工作表的基本编辑 224
15.1.4 数据的录入 224
15.1.5 单元格的编辑操作 225
15.1.6 美化学生成绩表 226
15.2 计算和分析数据 226
15.2.1 实验任务——分析、计算学生成绩表 226
15.2.2 使用公式计算数据 227
15.2.3 公式中单元格的引用 228
15.2.4 使用函数计算数据 228
15.2.5 分析工作表中的数据 229
15.3 数据管理与打印 230
15.3.1 实验任务——成绩排序与筛选 230
15.3.2 数据排序 231
15.3.3 数据筛选 231
15.3.4 数据分类汇总 232
15.3.5 页面设置与打印 232
第16章 PowerPoint 2010的基本应用 233
16.1 创建和编辑演示文稿 233
16.1.1 实验任务——制作教学课件文本 233
16.1.2 创建演示文稿 234
16.1.3 编辑演示文稿 236
16.1.4 存取演示文稿 238
16.2 在演示文稿中插入对象 238
16.2.1 实验任务——为教学课件添加对象 238
16.2.2 插入文本框和艺术字 239
16.2.3 插入图形和图片 239
16.2.4 插入表格和图表 240
16.2.5 插入音频和视频 241
16.3 幻灯片的规划设计和制作 241
16.3.1 实验任务——美化教学课件 242
16.3.2 幻灯片的规范设置 242
16.3.3 设置动画效果 243
16.3.4 设置幻灯片的切换效果 245
16.3.5 插入超链接 246
第17章 Internet的基本应用 247
17.1 获取网络信息资源 247
17.1.1 实验任务——如何获取网上信息资源 247
17.1.2 浏览网上信息资源 247
17.1.3 搜索网上信息资源 248
17.1.4 保存网上信息资源 248
17.1.5 下载网上信息资源 249
17.2 收发电子邮件 250
17.2.1 实验任务——如何收发电子邮件 250
17.2.2 登录和阅读电子邮件 251
17.2.3 撰写和发送电子邮件 251
17.2.4 回复和转发电子邮件 252
17.3 网上信息发布 252
17.3.1 实验任务——如何实现网上求职与招聘 252
17.3.2 网站制作 253
17.3.3 网页制作 254
17.3.4 网上求职 256
17.3.5 网上招聘 257
第18章 信息安全工具软件 258
18.1 杀毒工具软件 258
18.1.1 实验任务——选用防病毒工具软件 258
18.1.2 瑞星杀毒软件 258
18.1.3 360安全卫士 260
18.2 数据加密软件 266
18.2.1 实验任务——如何实现数据加密 266
18.2.2 PGP加密软件 266
18.2.3 文件夹加密超级大师 271
附录A 世界著名计算机组织与奖项 273
A.1 世界著名计算机组织 273
A.2 世界著名计算机奖项 274
附录B 职业生涯规划 275
一、职业生涯规划的起源 275
二、职业生涯规划的内涵 275
三、职业生涯规划的意义 277
四、职业生涯规划的方法 278
五、职业生涯规划的步骤 279
- IV -
计算机科学与计算思维导论学习辅导
- V -
目??录
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| 內容試閱：
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计算机学科的特点是知识面宽、实践性强、软硬件技术更新换代快，所以既要重视理论学习能力的培养，也要重视实践能力的培养，更要重视自我提高能力的培养。为此，编写了与《计算机科学与计算思维导论》配套的本书，并在探索中形成了构建本书的指导思想：“准确定位、主辅结合、注重理论、兼顾实践”。
（1）准确定位，明确教学目标。作为计算机学科综述性引导课程，担负着介绍计算机科学技术基础知识，培养学生运用计算机学科方法和计算思维分析问题、探究问题和解决问题的能力，提高学生综合素质与创新精神的重任。这就要求在知识传授的过程中，注重学科知识的科学性、系统性、完整性、动态性和有效性，为后续课程学习打下良好基础。
（2）主辅结合，透视学科体系。由于主教材篇幅的原因，因而将没有被列入主教材的核心课程在辅助教材中进行简要介绍，如社会与职业问题、计算机图形学、可视化计算、人机交互、有限元计算、离散结构等。这些内容的引入，对全面了解计算机学科课程体系是非常必要的。
（3）注重理论，引导研究探索。为了便于纵深学习，拓展了主教材所涉及的相关理论知识。例如，对计算机的数据表示，涉及数据处理的溢出与判断、浮点数的规范化与截断误差、数据的压缩与编码等；对数值计算，涉及计算误差分析和稳定性问题等；对网络信息传输，涉及奇偶校验码和差错纠正码等；对人工智能技术，涉及人工神经网络、神经网络专家系统、智能机器人等。这些内容的引入，能为学生日后在专业领域中的研究、探索、发现、创新奠定基础。
（4）兼顾实践，强化能力培养。在注重拓展理论知识以及知识的系统性和完整性的同时，兼顾动手能力培养。为此，设计了体现计算机学科知识体系基本操作技术的8个实验单元。
为了实现上述教学目标，我们精心设计课程辅导内容，并分为理论辅导和实验辅导两大部分。
部分理论辅导 教学目标是巩固和拓展主教材的知识内容，并实现自主学习和提高。理论辅导与主教材各章内容一一对应，并且包括如下3方面。
（1）关联知识。关联知识是与主教材密切相关的知识点，是课堂理论教学的补充，为学生课后复习、自主学习、总结提高提供支持，更为学生日后研究探索指明方向。关联知识是对主教材教学内容的引申和拓展。例如，仅就对问题求解算法而言，在第7章基础上做了如下拓展。
作为计算机学科的学生，了解这些知识对理解“计算机学科是一门计算的学科”是非常重要的。
（2）习题解析。各章习题概括了该章的基本概念，通过选择题和问答题解析，加深对基本概念的理解，自我检查学习效果，达到巩固和提高的教学目的。
（3）知识背景。主要介绍与计算机科学技术有关的著名科学家的生平事迹，以此拓展计算机科学技术领域的视野，达到三个教学目标：一是了解该章知识领域的形成与发展历程，增强进行科学探索的信心；二是通过科学家们的生平事迹，将人文知识和人文精神有机地结合，激发学生坚韧不拔、锲而不舍、顽强拼搏的钻研精神；三是提高人文素质、传承计算文化、弘扬科学精神。
第二部分实验辅导 在探索理论教学改革的同时，也一直在对实践教学进行研究探索。通过实验教学，加深对理论知识的理解和提高实际应用能力，是理工类教学过程中极为重要的一个教学环节，更是计算机类专业教学的典型特征之一。因此，我们要不断更新实验教学理念，不断调整实验教学内容。实验教学的指导思想是引导科学思维、培养创新意识、激发学习兴趣、强化能力培养。实验教学的设计思想是突出实验内容的启发性、趣味性、实用性、综合性。
现在，高等学校的计算机基础教育已不再是“零起点”，因而应注重培养学生分析问题和解决问题的能力。考虑到实验设施的可行性并兼顾新生计算机基础参差不齐等因素，本书设计了8个实验单元：构建微机系统、文字录入方法、Windows?7的基本应用、Word?2010的基本应用、Excel?2010的基本应用、PowerPoint?2010的基本应用、Internet的基本应用和信息安全工具软 件，每个单元包含多个实验项目。通过实验教学，既能为日后工作奠定基础，更能为毕业求职奠定基础。
本书打破了以计算机基本操作步骤来训练基本操作方法的传统实验模式，采用了基于任务驱动的案例教学模式，即将实验内容以任务（案例）的形式给出，通过实验描述（提出问题）、实验分析（分析问题）、实验实施（解决问题），让学生带着对案例的浓厚兴趣，在实验过程中熟悉基本操作方法、掌握基本操作技能、提高综合应用能力。例如，Office方面的实验，完成一个实验项目，就是完成一项基本创作；完成一个实验单元，就能提交一份优秀的作品（如毕业论文、求职材料、网上应聘等）。实践表明，采用这种教学模式，能激发同学们的学习兴趣和创作热情，从而克服了为熟悉基本操作而实验的枯燥性，体现了案例教学的趣味性，提高了实验教学的有效性，使学生能以一种愉悦的心境学习和提高计算机的应用能力，并在无形中抹平入校时参差不齐的差异。
本书是作者多年来对“计算机科学导论”课程教学方法研究和课程教学改革探索的结晶。教学辅导的设计思想是合理规划辅导内容，精心设计实验单元，构建体现学科基础特性、突出计算思维方法、形成涵盖计算机学科主领域的知识体系。将理论知识与实际应用紧密结合，构成一个完整的知识＋应用＋技能的体系，形成一个融“教、学、做”为一体的学习环境，能极大地提高教与学的效果，有效地提高学生分析问题和解决问题的能力。
本书由李云峰、李婷和丁红梅编著，李云峰负责统稿，曹守富、姚波等老师参加了课程资源建设。
由于计算机科学技术发展迅速，计算机科学导论教材也处在不断探索和变化之中，虽然我们力求使本书尽善尽美，但由于水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏、不妥甚至错误之处，敬请专家和广大读者批评指正。
作 者?
2023年3月
- II -
计算机科学与计算思维导论学习辅导
- III -
前??言
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