面向计算思维的大学计算机基础教程 / 高等教育新工科信息技术课程系列教材
定价：￥66.00
作者： 韦良芬，吴其林，严小燕
出版时间：2025-08
最新印次日期：2025-8
出版社：中国铁道出版社
试读
- 中国铁道出版社
- 9787113324476
- 1版
- 572093
- 16开
- 2025-08
- 公共基础课
- 公共基础课
- 公共课
- 本科
作者简介
内容简介
本书分为四篇：计算机与计算思维入门篇、应用思维篇、算法与编程思维篇、新技术发展及应用思维篇，内容涵盖计算思维的概念及核心内容、计算机系统、数据表示、操作系统、办公软件应用、数据库技术、算法设计与编程基础、新一代信息技术、大模型技术及应用等。本书的编写以教育部《新时代大学计算机基础课程教学基本要求》为指导，结合“云制造服务平台”情境案例，将理论与实践相结合，强调计算思维在解决实际问题中的应用。
本书是一本以培养读者计算思维能力为目标的大学计算机通识类教材，也适用于对计算思维及计算机科学感兴趣的自学者，旨在帮助读者构建扎实的计算机知识体系，提升计算思维能力。
本书是一本以培养读者计算思维能力为目标的大学计算机通识类教材，也适用于对计算思维及计算机科学感兴趣的自学者，旨在帮助读者构建扎实的计算机知识体系，提升计算思维能力。
目录
第一篇计算机与计算思维入门篇
第1章计算思维与计算机2
1.1思维、科学思维与计算思维的
概念3
1.2计算思维的核心内容4
1.2.1抽象与模式识别4
1.2.2数据表示与分析5
1.2.3算法与过程5
1.2.4计算思维的应用——
“哥尼斯堡七桥问题”案例
分析6
1.3计算思维的培养8
1.3.1大学计算思维的教育
空间8
1.3.2计算思维的常用思维
模式10
1.3.3计算思维的培养策略11
1.4计算机的发展12
1.4.1电子计算机的发展12
1.4.2中国计算机的发展15
1.4.3计算机的发展趋势17
1.5计算机的特点18
1.6计算机的分类19
1.7计算机的应用20
1.8计算机文化21
1.9
“云制造服务平台”情境
案例分析——资源描述标
准化建模23
小结27
习题与实训27
第2章计算机系统及其数据表示29
2.1计算机系统30
2.1.1计算机系统组成30
2.1.2计算机硬件系统30
2.1.3计算机软件系统31
2.1.4计算机网络32
2.1.5计算机系统的工作原理与
工作模式34
2.1.6计算机系统主要性能
指标35
2.1.7
计算思维的应用——“配置
一台高性能、高性价比的
计算机”案例分析35
2.2计算机中的数据表示37
2.2.10和1的思维37
2.2.2信息的符号化表示38
2.2.3信息的存储39
2.3计算机中的数制与运算40
2.3.1计算机中的数制40
2.3.2不同数制之间的转换41
2.3.3二进制数的算术运算和逻辑
运算43
2.4字符型信息的表示44
2.4.1ASCII码45
2.4.2Unicode编码48
2.5“云制造服务平台”情境
案例分析——数据编码
动态转化50
小结53
习题与实训53
第二篇应用思维篇——工具应用
第3章操作系统与常用软件56
3.1操作系统概述56
3.1.1什么是操作系统57
3.1.2操作系统的功能57
3.1.3操作系统的分类59
3.1.4常见操作系统61
3.2Windows10操作系统62
3.2.1Windows10概述62
3.2.2Windows10桌面系统63
3.2.3Windows10窗口、菜单与
对话框66
3.2.4Windows10控制面板70
3.2.5Windows10文件与文件夹的
管理80
3.2.6计算思维的应用——
“Windows10个性化配置”
案例分析88
3.3常用工具软件90
3.3.1系统自带的常用工具90
3.3.2杀毒软件91
3.3.3压缩解压软件92
3.4“云制造服务平台”情境
案例分析——资源调度
死锁预防92
小结94
习题与实训95
第4章Word2016文档处理与
排版96
4.1文字处理基本操作97
4.1.1创建空白文档97
4.1.2文本输入与编辑98
4.1.3保存文档100
4.1.4设置字体格式101
4.1.5设置段落格式101
4.1.6添加项目符号102
4.1.7设置边框和底纹103
4.1.8格式刷103
4.1.9页面排版104
4.1.10
计算思维应用案例——
使用Word2016制作一份
高效的会议议程107
4.2制作图文混排的精美文档109
4.2.1插入图片110
4.2.2插入图形对象111
4.2.3创建公式112
4.2.4“会议议程”案例实现图文
混排113
4.3表格制作115
4.3.1创建表格115
4.3.2编辑表格117
4.3.3格式化表格119
4.3.4
计算思维应用案例——
使用Word2016制作一份
项目预算表119
4.4高效排版121
4.4.1样式的创建及使用122
4.4.2自动生成目录123
4.4.3邮件合并124
4.5修订文档126
4.6打印文档127
4.7
计算思维应用综合案例——
应用Word2016制作一份
年度工作报告127
4.8
“云制造服务平台”情境
案例分析——文档协作
规范设计132
小结134
习题与实训134
第5章Excel2016表格与数据
处理136
5.1表格处理基本操作137
5.1.1创建空白电子表格137
5.1.2在工作表中输入数据138
5.1.3编辑工作表141
5.1.4保存和打开电子表格143
5.2引用公式和函数计算数据144
5.2.1公式的使用144
5.2.2函数的使用145
5.2.3公式和函数中的单元格
引用146
5.2.4跨工作表的数据计算147
5.3工作表的格式化与查看148
5.3.1工作表的格式化148
5.3.2工作表的查看152
5.3.3检查表格数据155
5.3.4备份表格数据156
5.4数据分析及可视化呈现157
5.4.1数据排序157
5.4.2数据筛选160
5.4.3分类汇总163
5.4.4统计图表的制作164
5.5
计算思维应用综合案例——
应用Excel表格处理海量电商
销售数据167
5.6
“云制造服务平台”情境案例
分析——数据统计与分析173
小结177
习题与实训177
第6章PowerPoint2016演示文稿
制作179
6.1演示文稿制作基础180
6.1.1新建演示文稿180
6.1.2编辑演示文稿182
6.1.3演示文稿中的文本处理183
6.1.4保存与关闭演示文稿184
6.2演示文稿图文混排185
6.2.1图片的插入与处理185
6.2.2文本与图片的布局186
6.2.3图文混排的注意事项188
6.3演示文稿修饰美化188
6.3.1主题与模板的选择189
6.3.2色彩搭配的艺术190
6.3.3图形与形状的修饰运用190
6.3.4背景设计的技巧191
6.4演示文稿交互优化设计193
6.4.1设计动画效果193
6.4.2超链接与动作按钮的
运用194
6.4.3触发器的原理与应用195
6.4.4自定义放映与导航设计196
6.4.5多媒体交互元素的整合197
6.4.6
计算思维应用案例——
母亲节主题演示文稿
制作198
6.5
“云制造服务平台”情境
案例分析——流程可视化
动态推演202
小结205
习题与实训206
第7章数据库技术基础及应用208
7.1数据库概述209
7.1.1数据库系统的基本概念209
7.1.2计算机数据管理的发展209
7.1.3数据库管理系统的功能210
7.1.4数据库管理系统的类型211
7.2关系数据库212
7.2.1关系术语212
7.2.2关系的完整性213
7.3关系规范化214
7.3.1函数依赖215
7.3.2范式与规范化217
7.4关系数据库设计219
7.4.1数据库设计概述219
7.4.2数据库设计的需求分析219
7.4.3数据库概念设计220
7.4.4数据库的逻辑设计222
7.4.5数据库的物理设计223
7.4.6计算思维的应用——
“学生选课数据库”
分析与设计223
7.5Access2016数据库管理系统225
7.5.1Access2016数据库管理
系统简介225
7.5.2Access2016的功能225
7.5.3Access2016主界面226
7.6Access2016数据库基本操作227
7.6.1创建数据库227
7.6.2创建表229
7.6.3向表中输入数据233
7.6.4操作表的记录233
7.6.5创建表间的关系237
7.7数据库查询238
7.7.1选择查询238
7.7.2交叉表查询241
7.8“云制造服务平台”情境案例
分析——数据持久化建模242
小结245
习题与实训246
第三篇算法与编程思维篇
第8章计算思维与算法248
8.1算法的基本思维248
8.1.1算法的基本概念249
8.1.2算法控制结构与算法
逻辑251
8.1.3经典算法设计策略253
8.2编程基础与计算思维257
8.2.1编程的基本思维257
8.2.2常见编程语言简介258
8.2.3程序设计基本流程和
方法259
8.3Python编程入门与算法实现261
8.3.1Python语言基础261
8.3.2简单的Python程序265
8.3.3计算思维的应用——基于
二分查找的“猜价格”游戏
案例分析267
8.4“云制造服务平台”情境案例
分析——任务分解和服务
组合智能优化270
小结274
习题与实训274
第四篇新技术发展及应用思维篇
第9章计算机新技术与发展
趋势276
9.1人工智能277
9.1.1人工智能的概念与发展
历程277
9.1.2人工智能的核心技术279
9.1.3人工智能的主要应用
领域283
9.2大数据284
9.2.1大数据的概念与特征284
9.2.2大数据技术框架285
9.2.3大数据的应用场景286
9.3云计算287
9.3.1云计算的产生287
9.3.2云计算的概念与特点288
9.3.3云计算的部署模式289
9.3.4云计算的典型应用291
9.4物联网292
9.4.1物联网的概念与架构292
9.4.2物联网的核心技术295
9.4.3物联网的应用场景296
9.5区块链298
9.5.1区块链的基本概念与
技术类型298
9.5.2区块链的工作原理299
9.5.3区块链的应用场景301
9.6计算思维的应用——“无人
驾驶车路径规划”案例
分析302
9.7“云制造服务平台”情境
案例分析——需求预测与
数据采集304
小结307
习题与实训308
第10章大模型技术与应用309
10.1大模型概述310
10.1.1大模型的概念310
10.1.2大模型产品生态圈311
10.2大模型的核心技术313
10.2.1Transformer模型架构313
10.2.2大模型的预训练316
10.2.3大模型的微调318
10.3大模型的应用场景320
10.3.1智能问答与信息检索：
重塑信息获取体验320
10.3.2编程辅助与代码生成：
提升开发效率，降低
技术门槛321
10.3.3智能客服与个性化推荐：
优化用户体验，精准
匹配需求322
10.3.4教育与学习辅助：赋能
个性化学习，革新
教学模式324
10.3.5跨领域应用：推动专业
领域迈向新高度325
10.4大模型的不足与挑战326
10.4.1可靠性与稳定性的
不足326
10.4.2数据隐私与信息安全
问题327
10.4.3模型偏见与公平性327
10.4.4伦理与法规328
10.5计算思维的应用——“大模型
在智能客服系统中的应用”
案例分析329
10.6“云制造服务平台”情境案例
分析——任务调度与隐私
保护332
小结337
习题与实训337
第1章计算思维与计算机2
1.1思维、科学思维与计算思维的
概念3
1.2计算思维的核心内容4
1.2.1抽象与模式识别4
1.2.2数据表示与分析5
1.2.3算法与过程5
1.2.4计算思维的应用——
“哥尼斯堡七桥问题”案例
分析6
1.3计算思维的培养8
1.3.1大学计算思维的教育
空间8
1.3.2计算思维的常用思维
模式10
1.3.3计算思维的培养策略11
1.4计算机的发展12
1.4.1电子计算机的发展12
1.4.2中国计算机的发展15
1.4.3计算机的发展趋势17
1.5计算机的特点18
1.6计算机的分类19
1.7计算机的应用20
1.8计算机文化21
1.9
“云制造服务平台”情境
案例分析——资源描述标
准化建模23
小结27
习题与实训27
第2章计算机系统及其数据表示29
2.1计算机系统30
2.1.1计算机系统组成30
2.1.2计算机硬件系统30
2.1.3计算机软件系统31
2.1.4计算机网络32
2.1.5计算机系统的工作原理与
工作模式34
2.1.6计算机系统主要性能
指标35
2.1.7
计算思维的应用——“配置
一台高性能、高性价比的
计算机”案例分析35
2.2计算机中的数据表示37
2.2.10和1的思维37
2.2.2信息的符号化表示38
2.2.3信息的存储39
2.3计算机中的数制与运算40
2.3.1计算机中的数制40
2.3.2不同数制之间的转换41
2.3.3二进制数的算术运算和逻辑
运算43
2.4字符型信息的表示44
2.4.1ASCII码45
2.4.2Unicode编码48
2.5“云制造服务平台”情境
案例分析——数据编码
动态转化50
小结53
习题与实训53
第二篇应用思维篇——工具应用
第3章操作系统与常用软件56
3.1操作系统概述56
3.1.1什么是操作系统57
3.1.2操作系统的功能57
3.1.3操作系统的分类59
3.1.4常见操作系统61
3.2Windows10操作系统62
3.2.1Windows10概述62
3.2.2Windows10桌面系统63
3.2.3Windows10窗口、菜单与
对话框66
3.2.4Windows10控制面板70
3.2.5Windows10文件与文件夹的
管理80
3.2.6计算思维的应用——
“Windows10个性化配置”
案例分析88
3.3常用工具软件90
3.3.1系统自带的常用工具90
3.3.2杀毒软件91
3.3.3压缩解压软件92
3.4“云制造服务平台”情境
案例分析——资源调度
死锁预防92
小结94
习题与实训95
第4章Word2016文档处理与
排版96
4.1文字处理基本操作97
4.1.1创建空白文档97
4.1.2文本输入与编辑98
4.1.3保存文档100
4.1.4设置字体格式101
4.1.5设置段落格式101
4.1.6添加项目符号102
4.1.7设置边框和底纹103
4.1.8格式刷103
4.1.9页面排版104
4.1.10
计算思维应用案例——
使用Word2016制作一份
高效的会议议程107
4.2制作图文混排的精美文档109
4.2.1插入图片110
4.2.2插入图形对象111
4.2.3创建公式112
4.2.4“会议议程”案例实现图文
混排113
4.3表格制作115
4.3.1创建表格115
4.3.2编辑表格117
4.3.3格式化表格119
4.3.4
计算思维应用案例——
使用Word2016制作一份
项目预算表119
4.4高效排版121
4.4.1样式的创建及使用122
4.4.2自动生成目录123
4.4.3邮件合并124
4.5修订文档126
4.6打印文档127
4.7
计算思维应用综合案例——
应用Word2016制作一份
年度工作报告127
4.8
“云制造服务平台”情境
案例分析——文档协作
规范设计132
小结134
习题与实训134
第5章Excel2016表格与数据
处理136
5.1表格处理基本操作137
5.1.1创建空白电子表格137
5.1.2在工作表中输入数据138
5.1.3编辑工作表141
5.1.4保存和打开电子表格143
5.2引用公式和函数计算数据144
5.2.1公式的使用144
5.2.2函数的使用145
5.2.3公式和函数中的单元格
引用146
5.2.4跨工作表的数据计算147
5.3工作表的格式化与查看148
5.3.1工作表的格式化148
5.3.2工作表的查看152
5.3.3检查表格数据155
5.3.4备份表格数据156
5.4数据分析及可视化呈现157
5.4.1数据排序157
5.4.2数据筛选160
5.4.3分类汇总163
5.4.4统计图表的制作164
5.5
计算思维应用综合案例——
应用Excel表格处理海量电商
销售数据167
5.6
“云制造服务平台”情境案例
分析——数据统计与分析173
小结177
习题与实训177
第6章PowerPoint2016演示文稿
制作179
6.1演示文稿制作基础180
6.1.1新建演示文稿180
6.1.2编辑演示文稿182
6.1.3演示文稿中的文本处理183
6.1.4保存与关闭演示文稿184
6.2演示文稿图文混排185
6.2.1图片的插入与处理185
6.2.2文本与图片的布局186
6.2.3图文混排的注意事项188
6.3演示文稿修饰美化188
6.3.1主题与模板的选择189
6.3.2色彩搭配的艺术190
6.3.3图形与形状的修饰运用190
6.3.4背景设计的技巧191
6.4演示文稿交互优化设计193
6.4.1设计动画效果193
6.4.2超链接与动作按钮的
运用194
6.4.3触发器的原理与应用195
6.4.4自定义放映与导航设计196
6.4.5多媒体交互元素的整合197
6.4.6
计算思维应用案例——
母亲节主题演示文稿
制作198
6.5
“云制造服务平台”情境
案例分析——流程可视化
动态推演202
小结205
习题与实训206
第7章数据库技术基础及应用208
7.1数据库概述209
7.1.1数据库系统的基本概念209
7.1.2计算机数据管理的发展209
7.1.3数据库管理系统的功能210
7.1.4数据库管理系统的类型211
7.2关系数据库212
7.2.1关系术语212
7.2.2关系的完整性213
7.3关系规范化214
7.3.1函数依赖215
7.3.2范式与规范化217
7.4关系数据库设计219
7.4.1数据库设计概述219
7.4.2数据库设计的需求分析219
7.4.3数据库概念设计220
7.4.4数据库的逻辑设计222
7.4.5数据库的物理设计223
7.4.6计算思维的应用——
“学生选课数据库”
分析与设计223
7.5Access2016数据库管理系统225
7.5.1Access2016数据库管理
系统简介225
7.5.2Access2016的功能225
7.5.3Access2016主界面226
7.6Access2016数据库基本操作227
7.6.1创建数据库227
7.6.2创建表229
7.6.3向表中输入数据233
7.6.4操作表的记录233
7.6.5创建表间的关系237
7.7数据库查询238
7.7.1选择查询238
7.7.2交叉表查询241
7.8“云制造服务平台”情境案例
分析——数据持久化建模242
小结245
习题与实训246
第三篇算法与编程思维篇
第8章计算思维与算法248
8.1算法的基本思维248
8.1.1算法的基本概念249
8.1.2算法控制结构与算法
逻辑251
8.1.3经典算法设计策略253
8.2编程基础与计算思维257
8.2.1编程的基本思维257
8.2.2常见编程语言简介258
8.2.3程序设计基本流程和
方法259
8.3Python编程入门与算法实现261
8.3.1Python语言基础261
8.3.2简单的Python程序265
8.3.3计算思维的应用——基于
二分查找的“猜价格”游戏
案例分析267
8.4“云制造服务平台”情境案例
分析——任务分解和服务
组合智能优化270
小结274
习题与实训274
第四篇新技术发展及应用思维篇
第9章计算机新技术与发展
趋势276
9.1人工智能277
9.1.1人工智能的概念与发展
历程277
9.1.2人工智能的核心技术279
9.1.3人工智能的主要应用
领域283
9.2大数据284
9.2.1大数据的概念与特征284
9.2.2大数据技术框架285
9.2.3大数据的应用场景286
9.3云计算287
9.3.1云计算的产生287
9.3.2云计算的概念与特点288
9.3.3云计算的部署模式289
9.3.4云计算的典型应用291
9.4物联网292
9.4.1物联网的概念与架构292
9.4.2物联网的核心技术295
9.4.3物联网的应用场景296
9.5区块链298
9.5.1区块链的基本概念与
技术类型298
9.5.2区块链的工作原理299
9.5.3区块链的应用场景301
9.6计算思维的应用——“无人
驾驶车路径规划”案例
分析302
9.7“云制造服务平台”情境
案例分析——需求预测与
数据采集304
小结307
习题与实训308
第10章大模型技术与应用309
10.1大模型概述310
10.1.1大模型的概念310
10.1.2大模型产品生态圈311
10.2大模型的核心技术313
10.2.1Transformer模型架构313
10.2.2大模型的预训练316
10.2.3大模型的微调318
10.3大模型的应用场景320
10.3.1智能问答与信息检索：
重塑信息获取体验320
10.3.2编程辅助与代码生成：
提升开发效率，降低
技术门槛321
10.3.3智能客服与个性化推荐：
优化用户体验，精准
匹配需求322
10.3.4教育与学习辅助：赋能
个性化学习，革新
教学模式324
10.3.5跨领域应用：推动专业
领域迈向新高度325
10.4大模型的不足与挑战326
10.4.1可靠性与稳定性的
不足326
10.4.2数据隐私与信息安全
问题327
10.4.3模型偏见与公平性327
10.4.4伦理与法规328
10.5计算思维的应用——“大模型
在智能客服系统中的应用”
案例分析329
10.6“云制造服务平台”情境案例
分析——任务调度与隐私
保护332
小结337
习题与实训337
