20 世紀(jì)中期以來，計算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)成為人類發(fā)明史上具有劃時代意義的新事物。一方面，傳統(tǒng)學(xué)科借助計算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出嶄新的學(xué)科形態(tài)和精彩的研究成果；另一方面，經(jīng)濟(jì)社會各個領(lǐng)域與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展催生出新領(lǐng)域、新業(yè)態(tài)，促進(jìn)了人類社會生活面貌的巨大改變。人們逐漸認(rèn)識到，支撐這一巨大變化的不僅僅是技術(shù)和工具，還有一種全新的思維方式，即計算思維。無處不在的計算思維成為人們認(rèn)識和解決問題的基本能力之一，也成為所有大學(xué)生應(yīng)該具備的素質(zhì)和能力。高校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)教育也需要隨之適應(yīng)和改變。為此，教育bu高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會提出了《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》（以下簡稱《基本要求》）。本書正是基于這一《基本要求》，貫穿計算思維的通識教育，以培養(yǎng)利用計算機(jī)技術(shù)分析問題、解決問題的能力為目的而編寫的計算機(jī)基礎(chǔ)教育的教材。

本書共11 章，分為基礎(chǔ)知識、應(yīng)用技術(shù)和提高能力三大部分。

基礎(chǔ)知識部分由第1 章計算思維導(dǎo)論、第2 章計算機(jī)中的信息表示、第3 章計算機(jī)硬件系統(tǒng)、第4 章計算機(jī)操作系統(tǒng)4 章組成。闡述了計算和計算思維的概念、計數(shù)及計算工具的演化，現(xiàn)代計算機(jī)的理論基礎(chǔ)與發(fā)明，計算理論基礎(chǔ)（模型、復(fù)雜性、求解過程和典型算法思維與應(yīng)用）；講解了計算機(jī)系統(tǒng)平臺，涉及計算機(jī)硬件組成及工作原理、計算機(jī)操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能、計算機(jī)軟件與硬件關(guān)系、數(shù)制與信息編碼表示；介紹了信息、知識與社會等基礎(chǔ)知識，為理解和應(yīng)用計算機(jī)打下理論和平臺基礎(chǔ)。

應(yīng)用技術(shù)部分由第5 章辦公軟件基礎(chǔ)知識與功能設(shè)計、第6 章數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)、第7章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、第8 章網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)：因特網(wǎng)、第9 章信息社會與信息安全5 章組成。從現(xiàn)代辦公軟件的功能技術(shù)特點入手，學(xué)習(xí)其問題提出、分析和概念抽象，操作文件和內(nèi)容、功能和界面設(shè)計等，取消了具體軟件操作講解；介紹了網(wǎng)絡(luò)的基本知識、原理及應(yīng)用，講解了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的未來發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)計算；介紹了數(shù)據(jù)庫基本知識、技術(shù)和應(yīng)用，講解了數(shù)據(jù)模型、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與管理；介紹了信息安全的概念、目標(biāo)和主要的安全威脅，數(shù)據(jù)加密模型及密碼體制等應(yīng)用技術(shù)。通過掌握和應(yīng)用各種技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生處理各種信息的綜合能力。

提高能力部分由第10 章算法基礎(chǔ)與程序設(shè)計、第11 章計算機(jī)發(fā)展前沿技術(shù)2 章組成。分析和講解了計算機(jī)求解問題過程，核心是算法設(shè)計。介紹了算法分類、特性和評價方法，算法結(jié)構(gòu)和表示，常用典型算法實例，以及程序設(shè)計和編程思想。問題的最終求解實現(xiàn)是通過編程、調(diào)試和運(yùn)行來完成的；為了認(rèn)識計算機(jī)的發(fā)展趨勢和專業(yè)應(yīng)用，介紹了新型計算模型，包括并行計算、量子計算、網(wǎng)格計算和云計算；介紹了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及虛擬現(xiàn)實等計算機(jī)前沿技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用；介紹了人工智能的起源與發(fā)展、人工智能的求解問題和應(yīng)用領(lǐng)域，以及人工智能的發(fā)展趨勢。同時推進(jìn)將計算機(jī)前沿技術(shù)與專業(yè)應(yīng)用相結(jié)合的能力。

與第四版比較，基本保留了原來的章節(jié)和內(nèi)容結(jié)構(gòu)，以及重點內(nèi)容。第五版主要是將專業(yè)性極強(qiáng)的內(nèi)容更進(jìn)一步精練，以適合非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)。例如，將第四版的第8 章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容精簡后加入第2 章計算機(jī)中的信息表示；將第四版的第7章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)中的互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容加以擴(kuò)展成為新的章節(jié)第8 章網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)：因特網(wǎng)，將概念、原理和技術(shù)講解得更準(zhǔn)確、易懂。另外，對第3 章計算機(jī)硬件系統(tǒng)、第4 章計算機(jī)操作系統(tǒng)和第11 章計算機(jī)發(fā)展前沿技術(shù)等內(nèi)容，做了調(diào)整，使內(nèi)容更貼近時代。

本書具有以下3 個特色：

（1）以培養(yǎng)計算思維和意識為主線，強(qiáng)化問題求解方法與分析能力培養(yǎng)本書與同類教材相比，更注重展現(xiàn)的是計算和計算機(jī)理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)、體系和平臺等系統(tǒng)思想，以及硬件、軟件、算法、數(shù)據(jù)、通信等計算機(jī)技術(shù)，到問題求解過程、編程思想、算法設(shè)計等實現(xiàn)程序化方法，以達(dá)到培養(yǎng)思維能力和問題求解能力的目的。

（2）以提升內(nèi)容深度為宗旨，重視思想性、知識性和原理性內(nèi)容的講解書中內(nèi)容分為三大部分（共11 章），每章同時設(shè)置有小結(jié)和習(xí)題，便于學(xué)生總結(jié)和練習(xí)。書中不涉及計算機(jī)的軟件操作，糾正了人們關(guān)于計算機(jī)傳統(tǒng)的狹隘工具論的認(rèn)識，但同時也不排除講解應(yīng)用軟件或工具實現(xiàn)的原理性知識。例如，針對著名的大眾型辦公軟件歸納和總結(jié)出抽象概念、所用技術(shù)、功能設(shè)計和界面設(shè)計等系統(tǒng)構(gòu)造的原理性內(nèi)容，體現(xiàn)了計算思維中的工程設(shè)計和實現(xiàn)的思想。

（3）突出主教材的理論性和實踐教材的應(yīng)用性，提高教材的適應(yīng)性主教材在設(shè)計上不介紹應(yīng)用軟件的具體操作，重點講解計算機(jī)理論、原理、方法和技術(shù)，避免了因應(yīng)用軟件的升級而改版。配套的實踐教材增加了應(yīng)用軟件的介紹，同時有詳細(xì)的實驗操作講解，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實踐。

本書由馬曉敏任主編，曲霖潔、齊永波任副主編，姜遠(yuǎn)明、胡鳳燕、王玲玲、胡光參與編寫。編寫分工：第1 章由胡光編寫，第2 章由王玲玲編寫，第3 章和第5 章由齊永波編寫，第4 章和第11 章由馬曉敏編寫，第6 章由胡鳳燕編寫，第7～9 章由曲霖潔編寫，第10 章由姜遠(yuǎn)明編寫。全書由馬曉敏統(tǒng)稿。

在本書編寫過程中，許多老師和領(lǐng)導(dǎo)提出了寶貴的建議和意見，國內(nèi)高校一些專家也給出了具體指導(dǎo)，在此一并表示衷心的感謝。此外，本書參考了許多著作和網(wǎng)站的內(nèi)容，在此表示感謝。

由于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，加之編者水平有限，書中難免存在疏漏與不妥之處，懇請讀者批評指正，以便再版時及時修訂。

編 者

2022 年5 月于煙臺大學(xué)