本书旨在为普通高等学校学生全面且系统地介绍计算机与人工智能基础知识、技术原理和实际应用，帮助学生构建清晰的专业知识框架，培养其在相关领域的实践能力和创新思维。本书内容丰富且结构清晰，共包括八个单元：计算机基础、计算机硬件系统、计算机软件系统、计算机网络技术、程序设计基础、数据库、软件工程、人工智能。每个单元设有项目实施环节，结合实际案例将理论知识应用于实践，以提升解决实际问题的能力。同时，还设置了扩展学习、习题等板块，以帮助学生拓展知识面、巩固所学内容。本书适合作为普通高等学校计算机类、电子信息类专业教材，也可供相关从业人员学习参考。

在当前数字化时代，计算机与人工智能技术已成为推动社会进步和人类发展的核心力量。从智能手机中便捷的语音助手，到智能工厂里高效的生产流程，计算机与人工智能的应用无处不在。作为一名长期致力于计算机与人工智能教育的高校教师，我深知这一领域对于培养高素质技术技能人才的重要性。
本书旨在为人工智能、大数据、软件工程等普通高等院校计算机与人工智能相关专业的学生提供一本全面而系统的入门教材。在内容编排上，本书遵循由浅入深、循序渐进的原则，充分考虑知识的系统性与逻辑性，从计算机基础理论出发，深入剖析计算机硬件系统、软件系统、网络技术，进而引入程序设计、数据库、软件工程等核心知识，最后聚焦人工智能技术。各单元紧密相连，层层递进，帮助学生构建坚实完整的理论基础，同时培养他们的实践能力和创新思维。
本书内容丰富且结构清晰，共包括八个单元。第 1 单元从计算机基础入手，详细介绍计算机的基本概念，回顾计算机的发展历程，讲解信息在计算机中的表示方式。第 2 单元聚焦计算机硬件系统，深入剖析冯·诺依曼体系结构，介绍硬件各组成部分，阐释服务器硬件和信创硬件相关知识。第 3 单元围绕计算机软件系统展开，明确软件的定义、分类及作用，重点介绍操作系统的发展、功能、分类及国产操作系统，还包含办公软件的使用和虚拟机下部署操作系统的实践内容。第 4 单元探讨计算机网络技术，包括网络的起源、发展、分类、组成结构、层次模型和协议等，通过服务器集群网络配置与通信项目提升学生实践能力。第 5 单元深入程序设计基础，介绍各类程序设计语言，详细讲解数据结构和算法相关知识，包括线性表、栈、队列、树等数据结构，以及排序、查找等经典算法。第 6 单元讲解数据库技术，包括数据库的基本概念、数据模型、数据库设计流程，以及关系型数据库和 SQL 语言，通过招聘大数据数据库设计项目培养学生实际操作能力。第 7 单元围绕软件工程展开，介绍软件工程的基本概念、开发生命周期、开发方法学、常用工具和模型，通过停车管理系统展示项目，让学生了解软件开发的全过程。第 8 单元聚焦人工智能领域，概述人工智能的发展历程、核心技术、行业应用，详细介绍人工智能应用开发流程，通过缺陷检测技术方案设计项目加深对人工智能技术的理解。
在本书编写过程中，我们始终秉持理论与实践相结合的原则。每个单元精心设计了项目实施环节，这些项目与北京软通动力教育科技有限公司等企业共同开发，紧密围绕实际应用场景，如集群服务器的硬件选择、虚拟机下部署操作系统、服务器集群网络配置与通信、缺陷检测算法流程图设计、招聘大数据数据库设计等，让学生在实践中巩固理论知识，锻炼分析和解决实际问题的能力，培养工程素养和创新精神。每个单元配备的大量习题和扩展学习内容，不仅有助于学生加深对知识点的理解和掌握，还能拓宽学生的视野，使其紧跟技术发展前沿。
本书配备在线开放课程，包括教学课件、教学视频、实训案例、习题库等教学资源，通过学银在线 https://www.xueyinonline.com 搜索主编姓名“鄢小虎”或者课程名称“计算机导论”，即可以学习该课程，下载相关学习资料。本书配备的教学课件、实训案例等教学资源，也可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台（https://www.tdpress.com/51eds）的下载区下载。书中以二维码的形式配有视频，以方便学生学习。
本书由鄢小虎、李峰任主编，杨晨、张健、胡兴鸿任副主编。鄢小虎负责全书设计、统稿，并承担第 1~4 单元的撰写及教学资源开发工作，李峰、张健、杨晨、胡兴鸿分别承担第 5 单元、第 6 单元、第 7 单元、第 8 单元
的撰写及教学资源开发工作。
计算机与人工智能正以前所未有的速度蓬勃发展，新的技术和应用不断涌现，充满了挑战与机遇。希望通过本书，能够激发学生对科技的热爱，在探索知识的道路上不断前行。无论你未来是投身学术研究，还是踏入产业界，这段学习经历都将为你的职业生涯奠定坚实的基础，助力你在科技浪潮中勇立潮头，为推动计算机与人工智能技术的发展贡献自己的力量。
鄢小虎
2025 年 2 月

第1单元计算机基础1【项目引入】1【学习目标】2【知识储备】21.1计算机初识21.2计算机的发展41.3计算机中的信息表示10【项目实施】211.4智能制造行业调研21【扩展学习：AI科普】24【单元小结】26【习题】26第2单元计算机硬件系统28【项目引入】

鄢小虎，深圳职业技术大学人工智能工程技术专业主任，副教授，武汉大学博士。李峰，深圳职业技术大学本科教育学院讲师，哈尔滨工业大学博士。

（1）在内容编排上。本书从计算机基础理论出发，深入剖析计算机硬件系统、软件系统、网络技术，进而引入程序设计、数据库、软件工程等核心知识，最后聚焦人工智能技术。各单元紧密相连，层层递进，帮助学生构建坚实完整的理论基础，同时培养他们的实践能力和创新思维。
（2）在实践设计上。每个单元精心设计了项目实施环节，通过校企合作设计实际应用场景的实践项目，如集群服务器的硬件选择、虚拟机下部署操作系统、服务器集群网络配置与通信、缺陷检测算法流程图设计、招聘大数据数据库设计等，让学生在实践中巩固理论知识，锻炼分析和解决实际问题的能力，培养工程素养和创新精神。
（3）在资源配备上。配备在线开放课程，包括教学课件、教学视频、实训案例、习题库等教学资源，通过学银在线 https://www.xueyinonline.com 搜索主编姓名“鄢小虎”或者课程名称“计算机导论”，即可以学习该课程。