导语

  

内容提要

  

    申艳光、王彬丽、宁振刚主编的《大学计算机——计算文化与计算思维基础（高等学校计算机基础教育教材精选）》的编写按照教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会2016年编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》，特别关注学生信息素养和计算思维能力的培养，将课程内容中的相关知识进行提炼，建立从知识认识到计算思维意识构建的桥梁，既强调教材的基础性和系统性，又注重内容宽度和知识深度的结合，并通过把科学思维的要素、方法融入问题和案例，从问题分析着手，强调面向计算思维和信息素养的培养，从而提高学生主动使用计算机解决问题的意识和计算思维的能力。
    本教材共8章，主要介绍计算文化与计算思维、0和1的思维、系统思维、算法思维、程序思维、数据思维、网络化思维、伦理思维，围绕现代工程师应具备的素质要求，每章后还有基本知识练习和能力拓展与训练题，从多方位、多角度培养学生的工程能力。附录给出了《弟子规》原文，旨在使读者感悟中华传统文化的真谛。
    此外，为便于读者学习，对于一些重点、难点和抽象的知识点，提供了动画短片，可以通过二维码进行在线学习；编写并出版了与本教材配套的教辅《大学计算机——计算文化与计算思维基础实验实训》；配备了相应的教学课件。而且，访问中国大学视频公开课官方网站“爱课程”网的河北工程大学“心连‘芯’的思维之旅”课程，也可以在线学习本教材的相关视频。
    本教材既可作为大院校和相关计算机技术培训的教材，也可作为办公自动化从业人员的参考用书。

第1章  认识计算文化与计算思维
  1.1  计算与计算机科学
    1.1.1  计算工具的发展史
    1.1.2  计算文化和计算机科学
  1.2  计算思维
    1.2.1  计算
    1.2.2  计算思维的概念
    1.2.3  计算思维中的思维方式
    1.2.4  计算思维的本质
  1.3  计算模型与计算机
    1.3.1  图灵机
    1.3.2  冯·诺依曼机
    1.3.3  计算机的发展
    1.3.4  计算机的特点
    1.3.5  计算机的分类
  1.4  新的计算模式
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第2章  0和1的思维——信息在计算机内的表示
  2.1  信息与信息技术
    2.1.1  信息的概念
    2.1.2  信息技术
  2.2  数值的表示
  2.3  字符编码
  2.4  汉字编码
  2.5  多媒体信息的表示
    2.5.1  多媒体技术的基本概念
    2.5.2  多媒体处理的关键技术
    2.5.3  多媒体应用中的媒体元素
    2.5.4  多媒体计算机的组成与应用
    2.5.5  移动多媒体终端
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第3章  系统思维——计算机系统基础
  3.1  计算机系统
    3.1.1  计算机硬件系统
    3.1.2  问题求解与计算机软件系统
    3.1.3  计算机的基本工作原理
  3.2  微型计算机的硬件系统
    3.2.1  总线
    3.2.2  中央处理器（CPU）
    3.2.3  内存储器
    3.2.4  系统主板
    3.2.5  外存储器
    3.2.6  输入设备
    3.2.7  输出设备
    3.2.8  微型计算机的主要性能指标和分类
  3.3  计算机的启动过程
  3.4  操作系统
    3.4.1  操作系统概述
    3.4.2  常用的操作系统
    3.4.3  操作系统的管理功能
    3.4.4  文件系统
    3.4.5  操作系统中的计算思维
  3.5  软件系统中的交互方式
    3.5.1  操作系统中的交互方式
    3.5.2  应用软件中的交互方式
  3.6  软件工程
    3.6.1  软件工程概念
    3.6.2  软件生命周期
    3.6.3  软件工程方法
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第4章  算法思维
  4.1  算法的概念
    4.1.1  什么是算法
    4.1.2  算法的分类
    4.1.3  算法应具备的特征
  4.2  算法的设计与分析
    4.2.1  问题求解的步骤
    4.2.2  数学建模
    4.2.3  算法的描述
    4.2.4  常用的算法设计策略
    4.2.5  算法分析
  4.3  算法的实现——程序设计语言
    4.3.1  程序设计语言的分类
    4.3.2  语言处理程序
    4.3.3  常用的高级语言
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第5章  程序思维——程序设计基础（Python）
  5.1  Python起步
    5.1.1  Python的版本与环境搭建
    5.1.2  Python的开发环境
    5.1.3  使用pip管理Python扩展库
  5.2  Python编程基础
    5.2.1  标识符和关键字
    5.2.2  程序的书写规则
    5.2.3  基本的输入和输出
    5.2.4  常量、变量和对象
  5.3  常用数据类型：数字、字符串和布尔型
    5.3.1  数字类型
    5.3.2  数字类型的运算
    5.3.3  字符串类型
    5.3.4  字符串类型的运算
    5.3.5  布尔类型
  5.4  数据类型：列表
    5.4.1  列表
    5.4.2  列表基本操作
  5.5  数据类型：元组
    5.5.1  元组
    5.5.2  元组基本操作
  5.6  数据类型：字典
    5.6.1  字典
    5.6.2  字典基本操作
  5.7  数据类型：集合
    5.7.1  集合
    5.7.2  集合基本操作
  5.8  运算符和表达式
    5.8.1  运算符
    5.8.2  表达式
  5.9  程序设计语言的基本控制结构
    5.9.1  顺序结构
    5.9.2  选择结构
    5.9.3  循环结构
    5.9.4  异常处理语句
  5.10  函数与模块
    5.10.1  函数的定义
    5.10.2  函数的调用
    5.10.3  变量的作用域
    5.10.4  导入模块
    5.10.5  Python标准库中的常用模块
    5.10.6  查看Python模块和函数帮助文档的方法
  5.11  常用算法策略的Python实现
  5.12  图形界面与图形绘制
    5.12.1  常用Python GUI库
    5.12.2  tkinter入门
    5.12.3  绘图模块turtle的使用
  5.13  文件
    5.13.1  打开和关闭文件
    5.13.2  读写文本文件
    5.13.3  读写二进制文件
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第6章  数据思维——数据的组织、管理与挖掘
  6.1  数据的组织和管理
    6.1.1  数据结构
    6.1.2  文件系统和数据库
  6.2  挖掘数据的潜在价值——数据仓库与数据挖掘
    6.2.1  大数据
    6.2.2  数据挖掘
    6.2.3  数据仓库
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第7章  网络化思维
  7.1  计算机网络的基本知识
    7.1.1  计算机网络的基本概念
    7.1.2  计算机网络的传输介质
    7.1.3  计算机网络的拓扑结构
    7.1.4  计算机网络协议
    7.1.5  计算机网络设备
    7.1.6  局域网
  7.2  Internet概述
    7.2.1  Internet的形成与发展
    7.2.2  Internet在中国的发展
    7.2.3  Internet提供的主要服务
    7.2.4  Internet基本技术
    7.2.5  物联网
  基础知识练习
  能力拓展与训练
第8章  伦理思维——信息安全与信息伦理
  8.1  信息安全
    8.1.1  信息安全的概念
    8.1.2  计算机病毒及其防范
    8.1.3  网络安全
    8.1.4  数据加密
  8.2  信息伦理
    8.2.1  信息伦理的产生
    8.2.2  信息伦理准则与规范
    8.2.3  计算机伦理、网络伦理与信息产业人员道德规范
    8.2.4  知识产权
  基础知识练习
  能力拓展与训练
附录
参考文献