本书围绕创新性应用型人才培养目标，结合全国计算机等级考试二级的需求编写，全面覆盖了计算机技术的核心内容，紧跟计算机技术的最新发展，融入了物联网、大数据分析、人工智能等新一代信息技术前沿内容。
全书共分8章，内容包括信息革命与数字技术基础、计算机与计算思维、操作系统基础、程序设计与问题求解、数据库设计基础及其应用、计算机网络技术、大数据与人工智能，以及办公软件应用等。
在内容安排上，本书围绕培养学生计算思维，以综合应用为引子，采用“案例引导、任务驱动”的方式组织各章内容；以内容的内在逻辑为主线，逻辑清晰，层层递进，形成了一个完整的知识体系。这种内容结构安排，既符合计算机技术的发展规律，又符合学生的学习规律，同时便于教师的教学组织。
本书可作为本科院校非计算机专业本科计算机通识教材以及高职高专院校计算机基础课程教材，也可作为全国计算机等级考试二级MS Office高级应用的培训教材。
本书全面覆盖了计算机技术的核心内容，融入了物联网、大数据分析、人工智能等新一代信息技术前沿内容。内容安排上，采用“案例引导、任务驱动”的方式组织各章内容。
资源丰富，包括教学网站、习题、实验素材、教学课件、考试题库等，适合作为翻转课堂或混合式教学的配套教材。
戴青，中原科技学院理工学部部长兼信息工程学院院长，原解放军信息工程大学教授，研究生导师。曾两次荣立三等功，两次获得全军军队院校育才奖“银奖”，军队院校三类岗位津贴，受聘为总参谋部军训部模拟训练组评奖专家、总参谋部郑州科技创新工作站进站专家。长期从事信息安全和计算机体系结构教学、科学研究工作，先后主持或参与军地纵横向课题20余项，获得军队和地方科技进步奖十余项，先后公开发表论文100余篇，主编、参编著作及教材并正式出版14部。
第 1 章 信息革命与数字技术基础 1
1.1信息与信息革命 2
1.1.1信息的概念与特征 2
1.1.2信息革命的挑战 2
1.1.3新一代信息技术 3
1.1.4信息技术与各学科的融合 6
1.2二进制数字的概念及其基本运算 8
1.2.1二进制数字的概念 8
1.2.2布尔代数 9
1.2.3数字电路基础 10
1.3计算机中的数制与进制转换 12
1.3.1进位计数制 12
1.3.2二进制数的表示单位 13
1.3.3各种进制数之间的相互转换 14
1.4数值型数据的表示和处理 16
1.4.1定点数 16
1.4.2浮点数 17
1.4.3原码、反码与补码 17
1.5非数值型数据的编码 19
1.5.1字符编码 19
1.5.2字形编码 24
1.6信息伦理与道德法律 25
1.6.1信息伦理与道德规范 25
1.6.2信息伦理与职业规范 27
1.6.3信息安全与隐私保护 28
本章小结 29
本章习题 29
第 2 章 计算机与计算思维 31
2.1 计算机概述 31
2.1.1现代计算机的发展 32
2.1.2计算机的分类 33
2.1.3计算机特点与应用 34
2.1.4计算机的发展方向与新型计算机 37
2.2计算机的基本工作原理 39
2.2.1图灵机 39
2.2.2冯·诺依曼体系结构计算机 40
2.2.3指令及指令的执行 41
2.3计算机系统 44
2.3.1计算机系统的组成 44
2.3.2 微型计算机系统基本结构及主要性能参数 45
2.3.3 微型计算机的主机系统 46
2.3.4微型计算机的外部设备 53
2.3.5 计算机软件系统 58
2.4计算思维 60
2.4.1计算思维基本概念 60
2.4.2 计算思维的特征 61
2.4.3计算思维的本质 62
2.4.4 计算思维与计算机技术的关系 62
2.4.5计算思维的应用 63
本章小结 63
本章习题 64
第 3 章 计算机操作系统基础 66
3.1 操作系统概述 67
3.1.1 操作系统的定义和作用 67
3.1.2 操作系统的分类 67
3.1.3常用操作系统 68
3.2 操作系统的基本功能 70
3.2.1 进程管理 70
3.2.2 存储管理 71
3.2.3 文件管理 72
3.2.4 设备管理 72
3.3 Windows 11使用基础 73
3.3.1 Windows 11桌面 73
3.3.2 Windows 11窗口及对话框 77
3.3.3 Windows 11文件管理 79
3.3.4 Windows 11系统设置 81
3.3.5 Windows 11实用小程序 85
3.3.6 Windows 11磁盘管理 86
本章小结 90
本章习题 90
第 4 章 办公软件应用 92
4.1 文字处理软件Word 2016 93
4.1.1 Word 2016概述 93
4.1.2 文档的创建和编辑 94
4.1.3表格制作 98
4.1.4 插入对象 101
4.1.5 长文档排版 104
4.2 电子表格软件 Excel 2016 106
4.2.1 Excel 2016概述 106
4.2.2 Excel 2016的基本操作 106
4.2.3 数据计算与单元格引用 109
4.2.4 数据管理与分析 111
4.2.5 图表制作与分析 114
4.3 演示文稿软件 PowerPoint 2016 115
4.3.1 PowerPoint 2016概述 115
4.3.2 演示文稿的创建和编辑 116
4.3.3演示文稿的设置 119
4.3.4 演示文稿的放映设置 120
4.3.5 演示文稿的打印和输出 122
本章小结 123
本章习题 124
第 5 章 计算机网络技术 125
5.1计算机网络的概念与体系 125
5.1.1 计算机网络的概念和分类 125
5.1.2 计算机网络的分层体系结构 126
5.1.3 计算机网络的数据封装及传递过程 127
5.2 计算机网络协议 128
5.2.1 网络节点身份标识协议 128
5.2.2 网络节点数据传输协议 130
5.2.3 网络链路争用协议 131
5.2.4 网络资源共享协议 131
5.3 计算机网络设备 132
5.3.1 网内互连设备 133
5.3.2 网间互连设备 133
5.4 计算机网络安全 134
5.4.1 身份认证 134
5.4.2 访问控制 134
5.4.3 入侵检测与防护 135
5.4.4 网络安全协议 136
5.5 物联网技术及应用 137
5.5.1 物联网概述 137
5.5.2 物联网感知技术 139
5.5.3 物联网标识技术 140
5.5.4 空间定位技术 140
5.5.5 物联网的典型应用 141
本章小结 141
本章习题 142
第 6 章 数据库设计基础及其应用 143
6.1 数据库系统概述 143
6.1.1 数据库系统的基本概念 144
6.1.2 数据库系统的发展 144
6.1.3 数据库系统的基本特点 146
6.1.4 数据库系统的内部结构体系 146
6.2 数据模型 147
6.2.1 数据模型的基本概念 147
6.2.2 E-R模型 148
6.2.3 层次模型 149
6.2.4 网状模型 150
6.2.5 关系模型 151
6.3 关系代数 152
6.3.1 关系模型的基本操作 152
6.3.2 关系模型的基本运算 153
6.3.3 关系代数的扩充运算 155
6.4 数据库设计的基本步骤 156
6.4.1 数据库设计概述 156
6.4.2 数据库设计的需求分析 156
6.4.3 数据库的概念设计 157
6.4.4 数据库的逻辑设计 158
6.4.5 数据库的物理设计 159
6.4.6 数据库的实施 161
6.4.7 数据库的运行和维护 161
本章小结 162
本章习题 162
第 7 章 程序设计与问题求解 164
7.1 指令与程序 164
7.1.1指令与指令系统 165
7.1.2程序与程序设计语言 165
7.2 程序设计语言的选择与编程环境 166
7.2.1程序设计语言的选择 167
7.2.2 Python编程环境 167
7.3 Python程序设计 170
7.3.1 Python程序结构 170
7.3.2 Python数据类型及其表示 171
7.3.3 Python运算符与表达式 173
7.3.4 Python数据的输入与输出 175
7.3.5 Python字符串和列表运算 176
7.3.6 Python函数的定义与调用 178
本章小结 179
本章习题 179
第 8 章 大数据与人工智能 181
8.1大数据概述 182
8.1.1大数据发展历程 182
8.1.2大数据的类型 183
8.1.3大数据的特点 183
8.1.4大数据技术 184
8.2大数据存储与管理 184
8.2.1分布式分件系统 184
8.2.2 NoSQL数据库 185
8.2.3云存储 185
8.3大数据处理与分析 186
8.3.1批处理计算 186
8.3.2流计算 186
8.3.3图计算 187
8.3.4查询分析计算 187
8.4大数据可视化 187
8.4.1大数据可视化的基本概念 188
8.4.2数据预处理 188
8.4.3大数据可视化工具 189
8.4.4大数据可视化的常用方法 190
8.5基于Python库的数据可视化 191
8.5.1基于turtle库的数据可视化 191
8.5.2基于Matplotlib库的数据可视化 191
8.6大数据的应用 192
8.6.1大数据在互联网领域的应用 193
8.6.2大数据在生物医学领域的应用 193
8.6.3大数据在物流领域中的应用 193
8.6.4大数据在城市管理领域中的应用 193
8.6.5大数据在金融领域中的应用 193
8.7人工智能基础及大语言模型 194
8.7.1人工智能的概念 194
8.7.2人工智能的研究方法 196
8.7.3人工智能的研究范畴 197
8.7.4人工智能的应用 198
8.8大语言模型 198
8.8.1大语言模型概念 199
8.8.2大语言模型的核心思想 199
8.8.3大语言模型工具 200
8.8.4大语言模型的应用 200
本章小结 201
本章习题 201
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