本书以计算思维为主线，介绍计算思维的理论知识，兼顾计算机实际应用能力的培养。本书融入国产自主软件、硬件等新技术知识，融入物联网、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术，介绍了Python编程语言、SQLite数据库和WPS Office的相关知识。

本书共12章，主要内容包括：计算思维与计算、计算机系统的基本思维、计算机硬件的基本思维、计算机软件的基本思维、问题求解、计算机网络技术、信息安全技术、新一代信息技术、数据库技术、WPS文字处理、WPS表格处理、WPS演示文稿设计。

（1）坚持立德树人的根本任务，融入党的二十大的精神，融入思政元素，潜移默化开展思政教学。

（2）本书以计算思维为主线，以培养计算思维为目标，通过计算机软硬件、网络、信息安全等贯彻培养计算思维，还有高级排版技术、数据统计分析、数据库技术等实践性强的内容，提高学生利用计算思维解决实际问题的能力。

（3）软件国产化。排版技术、数据统计分析、演示文稿使用WPS，操作系统增加讲解麒麟操作系统。

（4）问题求解部分，使用Python语言。

（5）数据库技术，使用SQLite数据库。

（6）引入物联网、云计算、大数据、人工智能的新一代信息技术有关内容。

（7）针对性强的例题与习题，方便读者学习，紧扣能力培养的目标。

（8）面向线下教学、线上线下混合教学，配套有教学微视频、习题解析视频。设置微信群，开展教师交流和服务。

宁爱军，天津科技大学人工智能学院副教授，计算基础与新技术教研部主任；长期从事计算机基础教学，教学经验丰富，主讲的C语言程序设计课程被评为天津市线下一流课程；主编出版《C语言程序设计》等教材10余部。

第 1章 计算思维与计算 1

1.1　计算思维概述　1

1.1.1　计算思维　1

1.1.2　计算思维与各学科的关系　2

1.2　计算与自动计算　2

1.3　计算工具的发展史　3

1.3.1　计算工具的发展　3

1.3.2　元器件的发展　5

习题　6

第　2章 计算机系统的基本思维　8

2.1　0和1的思维　8

2.1.1　进位计数制　8

2.1.2　不同进制数的转换　9

2.1.3　二进制与《易经》　10

2.1.4　二进制与逻辑运算　11

2.1.5　二进制与元器件　12

2.1.6　存储单位关系　13

2.2　二进制与数据编码　13

2.2.1　二进制与数字的表示　13

2.2.2　计算机中的字符编码　14

2.2.3　计算机中的汉字编码　16

2.2.4　图像的数字化编码　17

2.2.5　声音的数字化编码　18

2.2.6　数据压缩技术　19

2.3　图灵机与冯·诺依曼计算机　19

2.3.1　图灵与图灵机　19

2.3.2　冯·诺依曼计算机　21

2.3.3　存储程序控制原理　22

习题　23

第3章　计算机硬件的基本思维　26

3.1　现代计算机的结构　26

3.1.1　主板　26

3.1.2　微处理器　27

3.1.3　计算机的存储体系　29

3.1.4　输入设备和输出设备　33

3.1.5　接口　36

3.1.6　选购计算机的策略　38

3.2　单片机　40

3.3　高性能计算　40

习题　41

第4章　计算机软件的基本思维　44

4.1　软件系统概述　44

4.1.1　软件与硬件　44

4.1.2　系统软件　44

4.1.3　应用软件　45

4.2　操作系统　45

4.2.1　进程管理　46

4.2.2　存储管理　47

4.2.3　磁盘和文件管理　48

4.2.4　设备管理　51

4.2.5　虚拟机　52

4.2.6　虚拟主机　53

4.2.7　备份和还原操作系统　53

习题　54

第5章　问题求解　56

5.1　计算机语言　56

5.2　程序设计基础　58

5.3　算法　61

5.3.1　什么是算法　61

5.3.2　算法举例　61

5.3.3　算法的表示　62

5.3.4　算法类问题　63

5.3.5　算法分析　64

5.4　算法设计与程序设计　65

5.4.1　顺序结构　65

5.4.2　选择结构　67

5.4.3　循环结构　69

5.5　函数与递归　72

5.5.1　函数　72

5.5.2　递归　73

习题　75

第6章　计算机网络技术　78

6.1　网络概述　78

6.1.1　网络的定义　78

6.1.2　网络的主要功能　78

6.1.3　网络的发展历史　79

6.2　网络分类　80

6.2.1　从网络地理范围分类　80

6.2.2　从网络使用范围分类　80

6.2.3　从网络拓扑结构分类　81

6.3　网络体系结构和协议　83

6.3.1　网络体系结构　83

6.3.2　TCP/IP　84

6.4　TCP/IP的网络访问层　85

6.4.1　网络传输介质　85

6.4.2　数据传输与控制　88

6.4.3　硬件设备　90

6.5　TCP/IP的网络层　91

6.5.1　IP地址　91

6.5.2　IP地址的分层结构　92

6.5.3　特殊IP地址　92

6.5.4　Ping命令　92

6.5.5　路由器　93

6.6　TCP/IP的传输层　93

6.7　TCP/IP的应用层　94

6.7.1　客户机/服务器工作模式　94

6.7.2　端口号　95

6.7.3　DNS域名　95

6.7.4　WWW服务　97

6.7.5　电子邮件　98

6.7.6　文件传输　99

6.7.7　远程登录与远程桌面　100

6.8　局域网接入Internet　102

6.9　信息检索　106

6.9.1　国际三大科技文献检索　106

6.9.2　国内的文献检索系统　106

6.9.3　搜索引擎　107

实验　108

习题　109

第7章　信息安全技术　112

7.1　信息安全概述　112

7.1.1　信息安全的含义　112

7.1.2　信息安全的风险来源　113

7.2　信息安全防范措施　114

7.2.1　数据备份　114

7.2.2　双机热备份　115

7.2.3　数据加密　116

7.2.4　数字签名　119

7.2.5　身份认证　120

7.2.6　防火墙　121

7.2.7　漏洞、后门、补丁程序和安全卫士　124

7.2.8　提高物理安全　125

7.3　计算机病毒和木马　126

7.3.1　病毒概述　126

7.3.2　病毒的传播途径　127

7.3.3　病毒防治　128

7.3.4　木马　129

7.4　信息社会的道德规范　129

7.5　知识产权保护　130

实验　131

习题　131

第8章　新一代信息技术　135

8.1　物联网　135

8.1.1　物联网概述　135

8.1.2　物联网相关技术　135

8.1.3　物联网的应用　138

8.2　云计算　139

8.2.1　云计算概述　139

8.2.2　云计算相关技术　141

8.2.3　云计算的应用　143

8.3　大数据　144

8.3.1　大数据概述　144

8.3.2　大数据的处理过程　146

8.3.3　大数据的应用领域　148

8.4　人工智能　149

8.4.1　人工智能概述　149

8.4.2　人工智能的相关技术　151

8.4.3　人工智能的应用　155

8.5　新一代信息技术的相互关系　157

实验　157

实验一　157

实验二　162

习题　163

第9章　数据库技术　166

9.1　数据库概述　166

9.1.1　数据库体系结构　166

9.1.2　概念模型　167

9.1.3　关系模型　169

9.2　关系数据库　169

9.3　SQLite简介　171

9.3.1　SQLite安装　171

9.3.2　SQLite Studio安装与使用　172

9.3.3　创建数据库　172

9.3.4　创建表　173

9.3.5　修改表结构　179

9.3.6　数据记录操作　179

9.4　SQL　180

9.4.1　SQL简介　180

9.4.2　CREATE TABLE语句　182

9.4.3　INSERT INTO语句　182

9.4.4　UPDATE语句　183

9.4.5　DELETE语句　183

9.4.6　SELECT语句　183

9.5　视图　188

9.5.1　视图的创建　188

9.5.2　视图的使用　188

实验　189

习题　191

第　10章 WPS文字处理　194

10.1　文字处理操作　194

10.1.1文字处理基本操作　194

10.1.2　查找与替换　195

10.1.3　绘制流程图　196

10.1.4　绘制思维导图　197

10.1.5　邮件合并　198

10.2　样式　199

10.2.1　创建样式　199

10.2.2　应用样式　200

10.2.3　修改样式　200

10.3　页眉页脚　202

10.3.1　分页符和分节符　202

10.3.2设置页眉页脚　203

10.3.3　设置页码　205

10.4　其他文档排版方法　206

10.4.1　多级列表　206

10.4.2　题注　209

10.4.3　脚注与尾注　210

10.4.4　交叉引用　211

10.4.5　参考文献　211

10.4.6　自动生成目录　213

10.5　审阅文档　216

10.5.1　批注　216

10.5.2　修订　216

实验　217

实验1　217

实验2　219

习题　220

第　11章 WPS表格处理　224

11.1　表格编辑　224

11.1.1　WPS表格基本操作　224

11.1.2　输入数据　224

11.1.3　填充　225

11.1.4　复制与选择性粘贴　227

11.1.5　条件格式　228

11.2　公式与计算　229

11.2.1　运算符与表达式　229

11.2.2　输入公式　230

11.2.3　函数　230

11.3　单元格引用　232

11.3.1　相对地址引用　232

11.3.2　绝对地址引用　232

11.3.3　混合地址引用　232

11.3.4　外部引用　233

11.4　常用函数　233

11.4.1　MAX函数与MIN函数　233

11.4.2　IF函数　234

11.4.3　SUMIF函数与SUMIFS函数　234

11.4.4　AVERAGEIF函数　235

11.4.5　COUNT函数与COUNTA函数　236

11.4.6　COUNTIF函数与COUNTIFS函数　236

11.4.7　VLOOKUP函数与HLOOKUP函数　237

11.5　数据处理与分析　239

11.5.1　数据有效性　239

11.5.2　数据排序　240

11.5.3　数据筛选　242

11.5.4　删除重复项　244

11.5.5　分类汇总　245

11.5.6　数据透视表　246

11.6　图表　250

11.6.1　创建图表　250

11.6.2　编辑图表　251

实验　254

实验1　254

实验2　256

习题　258

第　12章 WPS演示文稿设计　264

12.1　演示文稿的设计理念　264

12.1.1　演示文稿的内容设计　264

12.1.2　演示文稿设计的原则　264

12.2　创建演示文稿　264

12.2.1　新建演示文稿　264

12.2.2　幻灯片版式　265

12.2.3　新建幻灯片　267

12.2.4　添加元素　267

12.3　演示文稿设计　273

12.3.1　演示文稿设计　273

12.3.2　幻灯片母版　274

12.3.3　幻灯片切换　275

12.3.4　幻灯片动画　276

12.4　演示文稿交互　278

12.4.1　超链接　278

12.4.2　动作按钮　279

12.5　幻灯片放映　280

实验　281

习题　282

参考文献　283