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第1章 绪论1

1.1 计算机科学与技术的学科结构1

1.1.1 计算机科学与技术学科的内涵与主要特征1

1.1.2 计算机科学与技术学科方法论5

1.1.3 计算机科学与技术学科中的3个学科形态6

1.1.4 计算机科学与技术学科中的12个基本概念7

1.1.5 计算机科学与技术学科中典型的学科方法9

1.1.6 计算机科学与技术学科中的14个知识领域10

1.2 计算机系统的基本组成与基本工作原理14

1.2.1 冯·诺依曼式计算机系统的基本组成14

1.2.2 冯·诺依曼式计算机系统的基本工作原理16

1.2.3　计算机的数据及其表示16

1.3 计算机及其应用发展概况26

1.3.1 图灵机与冯·诺依曼式计算机的诞生26

1.3.2 计算机发展概况27

1.3.3 计算机应用的发展概况30

第2章　计算机硬件的核心内容36

2.1　数字逻辑及逻辑电路36

2.1.1　数字逻辑基础知识36

2.1.2　基本逻辑电路38

2.1.3　基本逻辑器件42

2.2　计算机的硬件系统44

2.2.1 中央处理器CPU45

2.2.2　存储系统47

2.2.3　输入输出系统49

2.3　微型计算机系统51

2.3.1 微型计算机系统基本组成51

2.3.2　微型计算机系统的硬件结构55

2.3.3　I/O系统56

2.4　计算机网络与分布式系统56

2.4.1　计算机网络概述57

2.4.2　Internet简介61

2.4.3　分布式系统65

2.5　计算机硬件的研究与发展趋势简介67

2.5.1　计算机硬件体系结构的发展趋势67

2.4.2　计算机网络的研究与发展趋势71

思考与练习题二73

第3章　计算机软件的核心内容74

3.1 算法与程序74

3.1.1 算法及其特性74

3.1.2　算法的表示方法76

3.1.3　算法设计与分析79

3.1.4　程序与计算机解题的过程80

3.2　数据结构80

3.2.1　数据、数据元素与数据类型80

3.2.2　数据结构概述81

3.3　计算机语言及其编译系统83

3.3.1　机器语言83

3.3.2　汇编语言84

3.3.3　高级语言84

3.3.4　编译和解释86

3.4　操作系统87

3.4.1　操作系统概述87

3.4.2　主流操作系统简介90

3.5　数据库系统91

3.5.1　数据库系统概述91

3.5.2　几种常用数据库及其开发工具简介93

3.6　人工智能95

3.6.1　人工智能概述95

3.6.2　人工智能的研究和应用领域97

3.7　软件工程98

3.7.1　软件危机与软件工程的概念98

3.7.2　软件开发模型99

3.7.3　软件工程标准化101

3.8　计算机软件的发展趋势简介103

思考与练习题三107

第4章　计算学科中的数学方法109

4.1　数学方法的作用109

4.2　离散方法110

4.2.1　集合论110

4.2.2　数理逻辑117

4.3　公理化方法123

4.3.1　什么叫公理化方法123

4.3.2　欧氏几何的公理化概括123

4.3.3　公理系统的特点与基本条件124

4.4　形式化方法125

4.4.1　从实质性公理化方法向形式公理化方法过渡125

4.4.2　形式公理化方法——几何基础126

4.4.3　形式公理化方法——布尔代数公理系统126

4.4.4　形式系统及形式语言127

4.5　构造性方法128

4.5.1　归纳推理129

4.5.2　数学归纳法132

4.5.3　递归与迭代134

思考与练习题四137

第5章　计算学科中的系统科学方法138

5.1　系统建模方法138

5.2　结构化技术与方法139

5.2.1　结构化方法的概念140

5.2.2　结构化方法应遵循的基本原则140

5.2.3　结构化分析方法141

5.2.4　结构化设计方法144

5.2.5　结构化程序设计方法146

5.3　面向对象技术与方法148

5.3.1　面向对象的概念148

5.3.2　面向对象的分析OOA152

5.3.3 面向对象的设计OOD153

5.3.4　面向对象的标准建模语言UML154

5.4　构件技术与方法156

5.4.1　构件及其特性156

5.4.2　构件化方法的过程156

5.4.3　构件化方法的发展方向158

思考与练习题五158

第6章　计算机应用情况概述159

6.1 计算机在办公自动化和管理领域中的应用159

6.1.1 办公自动化159

6.1.2 电子政务161

6.1.3 计算机在公安领域中的应用162

6.2 计算机在自动控制领域中的应用163

6.2.1 计算机自动控制系统概述164

6.2.2 计算机自动控制系统的组成及控制过程164

6.2.3 计算机参与控制的方式164

6.3 计算机在制造业中的应用166

6.3.1 计算机辅助设计CAD166

6.3.2 计算机辅助制造CAM167

6.3.3 计算机集成制造系统CIMS168

6.3.4 企业资源计划ERP169

6.4 计算机在金融业中的应用170

6.4.1 电子货币171

6.4.2 网上银行173

6.4.3 移动银行175

6.4.4 证券信息化176

6.4.5 保险业务信息化176

6.4.6 金税工程177

2）金税工程的基本组成177

6.5 计算机在交通运输业中的应用178

6.5.1 地理信息系统178

6.5.2 全球卫星定位系统GPS181

6.5.3 遥感与3S技术184

6.5.4 智能交通系统ITS概述185

6.5.5 不停车收费系统ETCS185

6.5.6 电子眼186

6.5.7 售票系统187

6.6 计算机在医疗卫生业中的应用187

6.6.1 金卫工程概述188

6.6.2 远程医疗189

6.6.3 虚拟医院190

6.6.4 数字化医疗设备、电子器官与电子病历191

6.7 计算机在商业领域中的应用191

6.7.1 商业信息化概述191

6.7.2 电子商务（E-Commerce）概述192

6.8 计算机在教育培训领域中的应用197

6.8.1 校园网197

6.8.2 现代远程教育198

6.8.3 计算机辅助教学CAI199

6.8.4 虚拟现实技术VR200

6.8.5 数字图书馆202

6.9 计算机在科学计算中的应用203

6.9.1 科学计算概述203

6.9.2 科学计算的发展趋势204

6.10 计算机在艺术、娱乐及生活中的应用206

6.10.1 计算机音乐206

6.10.2 电脑美术设计206

6.10.3 计算机在摄影领域中的应用207

6.10.4 计算机在电影领域中的应用207

6.10.5 视频点播系统208

6.10.6 电脑游戏208

6.10.7 智能化小区208

6.10.8 智能住宅209

6.11 计算机在农业科学中的应用209

6.11.1 农业信息化的基本概念与类型210

6.11.2　数字农业210

6.12 计算机在生命科学中的应用212

6.12.1 生物信息学213

6.12.2 生物计算机214

思考与练习题六215

第7章　计算机科学与技术教育216

7.1 CC2001教程和CCC2002教程简介216

7.1.1 CC2001教程简介216

7.1.2 CCC2002教程简介217

7.2 计算机科学与技术学科的知识体系与课程体系217

7.2.1　知识体系简介217

7.2.2 课程体系简介220

7.2.3 核心课程简介220

7.2.4 教学计划的制订原则与组织222

7.3 如何学好计算机科学与技术225

7.3.1 社会对毕业生的基本要求225

7.3.2 毕业生应具有的各种能力和技能227

7.3.3　加强学生的素质教育与能力培养230

7.3.4　专业实践234

7.4　计算机科学与技术专业的职业道德240

7.4.1　CCC2002关于“社会与职业问题”知识领域的说明240

7.4.2　计算机学科的道德选择与评价准则240

7.4.3　计算机职业的道德准则242

7.5　计算机知识产权245

7.5.1　软件产品的特点245

7.5.2　计算机知识产权的保护问题246

7.6　计算机犯罪与防范问题248

7.6.1　计算机犯罪问题248

7.6.2　计算机犯罪的防范问题249

7.6.3　计算机病毒250

思考与练习题七252

参考文献254