本书根据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会最新的教学要求和建议进行编写，用于大学计算机基础课程的理论教学。本书通过对计算机系统基础知识和基本原理的讲解，描述了计算机科学的核心思想和研究方法。

全书共分9章，分别介绍计算机与计算思维、计算机中信息表示的基本思想和方法、计算机硬件系统的工作原理、操作系统的基本知识、计算机网络的工作原理、信息安全、程序设计基础、数据库技术基础和人工智能基础等内容。

本书以计算思维能力培养为核心目标，按照计算机基础教学的知识体系顺序编排，内容丰富，语言精练，通俗易懂，不仅可以作为高等学校计算机基础课程的教材，也可以作为广大计算机爱好者的自学参考书。

前辅文
第1章 计算机与计算思维
  1.1 认识计算机
   1.1.1 现代计算机的发展
   1.1.2 高性能计算的发展
   1.1.3 研究中的新型计算机
   1.1.4 计算机的应用领域
   1.1.5 新一代信息技术简介
  1.2 计算机处理数据的过程
   1.2.1 计算机的定义
   1.2.2 计算机处理数据的过程
   1.2.3 计算机的基本特征
  1.3 计算机系统
   1.3.1 计算机系统的组成
   1.3.2 计算机系统的层次结构
   1.3.3 软硬件之间的关系
  1.4 计算思维
   1.4.1 信息素养
   1.4.2 计算思维
  思考题
第2章 信息表示
  2.1 计算机科学中的数制
   2.1.1 进位计数制
   2.1.2 计算机使用二进制表示信息
   2.1.3 计算机科学中的常用数制
   2.1.4 二进制的算术运算和逻辑运算
  2.2 数制之间的相互转换
   2.2.1 R进制数转换为十进制数
   2.2.2 十进制数转换为R进制数
   2.2.3 二进制、八进制、十六进制数之间的转换
  2.3 信息表示的基本思想
   2.3.1 数据与信息
   2.3.2 信息表示的基本思想
  2.4 计算机中数值的表示
   2.4.1 计算机中数值表示的几个问题
   2.4.2 定点数和浮点数的概念
   2.4.3 定点数的表示
   2.4.4 浮点数的表示
  2.5 计算机中字符的表示
   2.5.1 字符表示的基本思想
   2.5.2 ASCII码
   2.5.3 ANSI编码
   2.5.4 汉字编码方案
   2.5.5 其他汉字编码方案
   2.5.6 Unicode编码
  2.6 多媒体信息的表示原理
   2.6.1 计算机中图形的表示
   2.6.2 计算机中图像的表示
   2.6.3 计算机中声音的表示
   2.6.4 计算机中视频的表示
  2.7 数据压缩技术
   2.7.1 数据压缩的概念
   2.7.2 数据压缩的基本原理
   2.7.3 数据压缩的分类
   2.7.4 静态图像的压缩标准JPEG
   2.7.5 动态图像的压缩标准MPEG
  思考题
第3章 计算机硬件系统
  3.1 电子技术基础
   3.1.1 PN结与二极管
   3.1.2 电子开关
   3.1.3 门电路
   3.1.4 用门电路设计译码电路
  3.2 计算机硬件系统工作原理
   3.2.1 图灵机
   3.2.2 存储程序控制
   3.2.3 冯·诺依曼体系结构
   3.2.4 存储器
   3.2.5 运算器
   3.2.6 控制器
   3.2.7 指令系统
  3.3 微型计算机硬件系统
   3.3.1 微型计算机概述
   3.3.2 CPU与GPU
   3.3.3 存储体系
   3.3.4 总线、主板与接口
   3.3.5 输入设备与输出设备
  思考题
第4章 操作系统
  4.1 操作系统的作用
  4.2 操作系统的发展
   4.2.1 人工操作阶段
   4.2.2 单道、多道批处理系统
   4.2.3 分时、实时操作系统
   4.2.4 虚拟化和多处理器操作系统
   4.2.5 现代主流操作系统
  4.3 操作系统概述
   4.3.1 操作系统的设计目标
   4.3.2 操作系统的功能模块
   4.3.3 操作系统的自举过程
  4.4 进程管理
   4.4.1 进程的概念
   4.4.2 进程的状态
   4.4.3 进程的管理
   4.4.4 线程的概念
   4.4.5 进程调度与作业调度
  4.5 内存管理
   4.5.1 程序与地址
   4.5.2 内存空间
   4.5.3 内存的管理
  4.6 文件管理
   4.6.1 文件和文件系统
   4.6.2 文件的物理组织
   4.6.3 文件操作
  4.7 设备管理
   4.7.1 I/O设备
   4.7.2 设备控制器
   4.7.3 设备驱动程序
   4.7.4 I/O设备的管理
  4.8 操作系统接口
   4.8.1 用户接口
   4.8.2 程序接口
  4.9 操作系统的新挑战
   4.9.1 硬件方面
   4.9.2 软件方面
   4.9.3 应用场景
  思考题
第5章 计算机网络
  5.1 数据通信基础
   5.1.1 通信系统的基本模型
   5.1.2 数据和信号
   5.1.3 传输速率与带宽
   5.1.4 通信方式和复用技术
   5.1.5 数据交换技术
  5.2 计算机网络概述
   5.2.1 计算机网络的组成
   5.2.2 计算机网络的分类
   5.2.3 计算机网络的拓扑结构
  5.3 计算机网络的体系结构
   5.3.1 网络体系结构的基本概念
   5.3.2 OSI参考模型
   5.3.3 TCP/IP模型
  5.4 局域网
   5.4.1 局域网概述
   5.4.2 有线传输介质
   5.4.3 局域网的通信设备
   5.4.4 以太网的工作原理
   5.4.5 令牌环网的工作原理
   5.4.6 虚拟局域网
  5.5 无线网络
   5.5.1 无线网络的特点
   5.5.2 无线传输介质
   5.5.3 无线局域网
   5.5.4 无线个人区域网
  5.6 Internet基础
   5.6.1 Internet的基本结构
   5.6.2 Internet的接入方式
   5.6.3 Internet的基本原理
   5.6.4 Internet的通信过程
   5.6.5 Internet典型应用
  5.7 万维网
   5.7.1 WWW简介
   5.7.2 WWW的组成
   5.7.3 HTML简介
   5.7.4 搜索引擎
  思考题
第6章 信息安全
  6.1 信息安全概述
   6.1.1 信息安全的概念
   6.1.2 信息安全问题的根源
   6.1.3 信息系统面临的风险
   6.1.4 信息安全的目标
  6.2 计算机病毒
   6.2.1 计算机病毒的起源
   6.2.2 计算机病毒的定义
   6.2.3 计算机病毒的基本特征
   6.2.4 计算机病毒的工作原理
   6.2.5 其他恶意程序
   6.2.6 计算机病毒的防治
  6.3 网络攻击手段
   6.3.1 概述
   6.3.2 端口扫描
   6.3.3 网络监听
   6.3.4 密码破解
   6.3.5 木马攻击
   6.3.6 网页攻击
   6.3.7 DDoS攻击
  6.4 信息安全技术
   6.4.1 数据加密
   6.4.2 消息认证
   6.4.3 数字签名
   6.4.4 防火墙技术
   6.4.5 入侵检测、防御和管理
   6.4.6 数据备份
  6.5 网络空间主权和网络安全意识
   6.5.1 网络空间主权
   6.5.2 网络安全意识
  思考题
第7章 程序设计基础
  7.1 程序设计概述
   7.1.1 程序设计的相关概念
   7.1.2 程序设计语言
   7.1.3 高级语言简介
   7.1.4 程序开发环境
  7.2 算法
   7.2.1 算法的概念
   7.2.2 算法的基本特征
   7.2.3 算法的描述
   7.2.4 算法实例
   7.2.5 算法复杂性分析
   7.2.6 算法设计的基本方法
  7.3 程序设计和方法
   7.3.1 程序设计的一般过程
   7.3.2 程序设计方法
  7.4 Python程序设计入门
   7.4.1 Python简介
   7.4.2 Python的安装和开发环境
   7.4.3 Python程序基础
   7.4.4 控制结构
   7.4.5 Python程序实例
   7.4.6 Python的常用模块和第三方库简介
  思考题
第8章 数据库技术基础
  8.1 数据库系统概述
   8.1.1 数据管理方式的发展
   8.1.2 数据库系统的基本概念
   8.1.3 数据库体系结构
  8.2 数据模型
   8.2.1 数据模型的概念
   8.2.2 概念模型
   8.2.3 逻辑模型
  8.3 关系操作
   8.3.1 基本概念
   8.3.2 关系的规范化要求
   8.3.3 关系操作
  8.4 SQL语言
   8.4.1 SQL语言简介
   8.4.2 SQL语言使用示例
  8.5 常见的数据库管理软件
  8.6 大数据技术简介
   8.6.1 大数据概述
   8.6.2 大数据时代的数据存储与管理技术
   8.6.3 大数据的处理
   8.6.4 大数据思维与伦理
  思考题
第9章 人工智能基础
  9.1 人工智能及其发展
   9.1.1 人工智能及其发展目标
   9.1.2 人工智能早期学派简介
   9.1.3 人工智能的研究和应用领域
  9.2 知识表示
   9.2.1 知识表示简介
   9.2.2 一阶谓词
   9.2.3 产生式规则
   9.2.4 框架表示法
   9.2.5 语义网络与知识图谱
  9.3 推理与搜索
   9.3.1 推理及其种类
   9.3.2 基于一阶谓词的逻辑推理
   9.3.3 不确定性推理
   9.3.4 搜索
  9.4 机器学习
   9.4.1 机器学习的分类
   9.4.2 神经网络
  思考题
附录1 大学计算机（通识基本型）建议的教学内容与教学要求
附录2 计算思维核心概念
参考文献