计算机学科概论 pdf下载

　　《计算机学科概论（第2版）》是计算机及相关专业首门专业基础课的教材，在整个课程体系中处于入门的引导地位，分为认识篇、系统篇、职业道德篇。认识篇从专业的角度认知计算机和计算机学科，为学习计算机学科提供正确的方法指导；系统篇以自底向上的方式介绍计算机系统，由内到外地讨论计算机可以做什么以及是如何做的，使学生了解学科富有智慧的核心思想；职业道德篇通过典型案例、道德选择、法律法规使学生了解计算机专业人员的行为规范和道德指引。
　　《计算机学科概论（第2版）》内容丰富，知识面宽，涉及计算机专业一级学科的几乎所有主题，有相当的深度和广度，可作为计算机及相关专业的入门教材，也可作为非计算机专业了解计算机学科的参考书。

第1部分 认识篇
第1章 认识计算机
【情景问题】无处不在的计算机
1．1 计算机的史前史——计算工具的发展简史
1．1．1 手动式计算工具
1．1．2 机械式计算工具
1．1．3 机电式计算机
1．1．4 电子计算机
1．2 计算机的历史和未来
1．2．1 计算机的发展简史
1．2．2 计算机的发展趋势
1．3 什么是计算机
1．3．1 冯·诺依曼体系结构
1．3．2 计算机的工作原理
1．3．3 计算机的分类和特点
1．4 什么是计算机系统
1．4．1 系统科学与分层方法
1．4．2 计算机系统的分层结构
阅读材料——中国计算机发展简史
习题1
第2章 认识计算机学科
【情景问题】“计算作为一门学科”的存在性证明
2．1 什么是计算机学科
2．1．1 计算机学科的定义
2．1．2 计算机学科的三个形态
2．1．3 计算机学科的核心概念
2．2 计算机学科的根本问题
2．2．1 图灵对计算本质的揭示
2．2．2 可计算问题与不可计算问题
2．2．3 易解问题与难解问题
2．2．4NP问题与NP完全问题
2．3 计算机学科的科学问题
2．3．1 计算的平台与环境问题
2．3．2 计算过程的能行操作与效率问题
2．3．3 计算的正确性问题
阅读材料——著名计算机组织
习题2
第3章 学习计算机学科
【情景问题】大学——人生的转折点
3．1 计算机学科的知识体系和课程体系
3．1．1 计算机学科及其专业方向
3．1．2 计算机学科的知识体系
3．1．3 计算机学科的课程体系
3．2 学科基本知识和基本能力
3．2．1 知识、能力和素质
3．2．2 学科基本知识
3．2．3 学科基本能力
阅读材料——大学应该怎样听课和记笔记
习题3

第2部分 硬件层
第4章 计算机的运算基础
【情景问题】模拟数据和数字数据
4．1 数理逻辑基础
4．1．1 数理逻辑的起源和发展
4．1．2 命题代数与逻辑代数
4．2 二进制
4．2．1 进位计数制
4．2．2 二进制数和十进制数之间的转换
4．3 数字化原理——信息的编码
4．3．1 整数的编码
……
笫3部分 程序设计
第4部分 系统软件层
第5部分 应用软件层
第6部分 通信层
第7部分 职业道德篇
参考文献

　　在本书第1版的使用过程中，课程组不断总结经验，从教学思想、课程结构、教材内容、教材体例、表述方式等方面进一步探索和实践，从大一学生的认知规律出发进一步研究如何实现课程的教学目标，形成了本书第2版。
　　第2版采用模块化结构，如图0.1所示，理清了教学主线，合理规划课程结构。模块一从专业的角度认知计算机和计算机学科，为学习计算机学科提供正确的方法指导；模块二以自底向上的方式介绍计算机系统，由内到外地讨论计算机可以做什么以及是如何做的，使学生了解学科富有智慧的核心思想；模块三通过典型案例、道德选择、法律法规使学生了解计算机专业人员的行为规范和道德指引。
　　提出并实施了“专业视角，认知学科；计算思维，抽象分层；始于问题，应用驱动；领会思想，引发思考”的教学思想。
　　专业视角，认知学科： 认识篇从专业的角度认知计算机和计算机学科，认知计算机的工作原理和计算机系统，认知计算机学科的根本问题和思维方式，了解计算机学科的基本知识框架和基本能力要求，为如何学习计算机学科提供正确的方法指导。
　　计算思维，抽象分层： 梳理好基本的知识架构，再去学习日新月异的计算机技术，就会事半功倍，最终做到融会贯通。系统篇采用自底向上的方式带领读者游历计算机世界，由内到外地讨论计算机可以做什么以及如何去做，在每一部分的首页都会提醒读者现在处于计算机系统的哪一层。抽象分层是计算思维的直接运用，在计算机系统的每一个分层都渗透了计算思维在解决科学问题中的运用，培养学生面向学科的思维能力。
　　始于问题，应用驱动： 人类对客观世界的认识过程是一个不断提出问题和解决问题的过程，知识不是一摊泥，而是由问题串起来的一串糖葫芦。本书的每一章首先在一个较高的抽象层次上、从应用的角度提出本专题要讨论的顶层问题，然后由情景问题引出本专题的具体内容，每一小节后面附有若干思考题，思考题旨在启迪思维、引发思考，很多问题没有标准答案甚至没有答案。
　　领会思想，引发思考： 在认知计算机学科的基础上，通过介绍计算机系统的每一个分层领会解决科学问题的智慧思想，了解学科的本质和思维方式，热爱计算机专业，尊重计算机专业。学完本书，学生可以“知其然，但不知其所以然”，学生应该了解计算机学科的各个主题并充满了兴趣和好奇，同时又产生了太多的不理解和疑问，非常渴望探索其中的科学道理。
　　本书由胡明和王红梅共同执笔，参加本书编写的还有许建潮、王涛、逄焕利、刘钢、陈志雨、党源源、谷钰等老师。本书的编写参考了大量的书籍和文章，并从互联网上参考了部分有价值的资料，在此一并表示感谢。
　　由于作者的知识和写作水平有限，书稿虽几经修改，仍难免有缺点和错误。衷心希望能够得到同行和读者的批评和指正。