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| 編輯推薦： |
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本书针对普通院校非计算机专业学生的特点和定位，从培养学生建立计算思维理论体系、促进计算思维与各专业思维交叉融合的角度出发，阐述计算思维的本质，以知识引领、价值塑造、学科渗透、专业融入和思维拓展为目的，使学生具备扎实的计算机学科认知，能够高效地获取、管理和分析数据，形成计算思维与工程思维、数学思维、逻辑思维和人工智能思维融合的复合型思维，最终具备对专业问题和复杂问题进行综合分析、准确判断、科学决策、和主动创新的能力。本书编著团队教授的“计算思维导论”课程荣获北京高校课程思政示范课程、北京高校“优质本科课程”，编写的教材获得北京高校“优质本科教材”。为了便于教师使用本教材和方便学生学习，本书配有电子教案和实验指导书等教学资料，供师生使用。
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| 內容簡介： |
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本书不仅介绍了与“计算”相关的普适知识，同时深入讲解隐藏在知识和技术背后的计算思维相关的思想和方法。旨在为非计算机专业学生今后设计、构造和应用各种计算系统求解学科问题奠定思维基础，帮助学生提高解读真实世界系统并解决复杂问题的能力。
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| 目錄：
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目 录
前言
第1章 绪论 1
1.1 思维 1
1.1.1 思维的定义 1
1.1.2 科学和科学研究 2
1.1.3 从科学思维到计算思维 2
1.1.4 从计算机科学到计算思维 3
1.2 计算的概念 3
1.2.1 什么是计算 3
1.2.2 普适计算与计算无所不在 4
1.3 计算思维概述 4
1.3.1 计算思维的概念 4
1.3.2 计算思维的本质 5
1.3.3 计算思维的特征 7
1.3.4 身边的计算思维 7
1.4 计算工具与计算机 8
1.4.1 计算机的产生 8
1.4.2 计算机的分代与分类 12
1.4.3 计算机在中国的发展 14
1.4.4 计算机的局限性 16
1.4.5 计算机的应用 16
1.4.6 未来计算机的发展趋势 18
习题 20
第2章 计算基础 21
2.1 数据、信息与知识 21
2.1.1 数据 21
2.1.2 信息 22
2.1.3 知识 22
2.2 数制 23
2.2.1 数制的概念 23
2.2.2 二进制 24
2.2.3 数制的转换 25
2.3 数据的存储组织形式 26
2.3.1 数据的组织形式 26
2.3.2 计算机中的数据运算 27
2.4 数据在计算机中的表示形式 31
2.4.1 计算机中数值型数据的表示 31
2.4.2 西文字符在计算机中的表示 35
2.4.3 中文字符在计算机中的表示 36
2.4.4 声音信息和图像信息的表示 39
习题 43
第3章 计算平台 45
3.1 计算机硬件系统概述 45
3.1.1 计算机系统构成 45
3.1.2 冯·诺依曼计算机的基本组成 46
3.2 计算机基本工作原理 47
3.2.1 指令和指令系统 47
3.2.2 程序的执行过程 48
3.3 微型计算机硬件组成 49
3.3.1 微型计算机的主要性能指标 49
3.3.2 主板 49
3.3.3 中央处理器 54
3.3.4 存储器 56
3.3.5 输入/输出设备 64
3.4 计算机软件系统 68
3.4.1 系统软件和应用软件 68
3.4.2 本地软件和在线软件 68
3.4.3 商业软件、免费软件、自由
软件、开源软件 69
3.5 操作系统的功能和分类 70
3.5.1 操作系统的概念 70
3.5.2 操作系统的分类 70
3.5.3 操作系统的引导 72
3.5.4 操作系统的功能 72
习题 77
第4章 算法及程序设计 79
4.1 算法和算法描述 79
4.1.1 算法的概念 79
4.1.2 算法的特征 80
4.1.3 常量和变量 80
4.1.4 程序设计的三大结构 80
4.1.5 算法的描述 81
4.1.6 算法复杂度分析 90
4.2 经典算法 91
4.2.1 枚举法 91
4.2.2 递推法 92
4.2.3 递归法 94
4.2.4 迭代法 95
4.2.5 查找算法 96
4.2.6 排序算法 98
4.2.7 分治法 102
4.2.8 动态规划 103
4.2.9 贪心算法 104
4.2.10 回溯法 105
4.3 Raptor流程图 106
4.3.1 Raptor编程环境 106
4.3.2 Raptor功能介绍 107
4.3.3 Raptor算法描述示例 109
4.4 Python语言程序设计 111
4.4.1 Python编程环境 111
4.4.2 Python基本语法 112
4.4.3 Python基本数据结构 116
4.4.4 函数 128
4.4.5 模块 128
习题 139
第5章 计算机网络基础 141
5.1 计算机网络概述 141
5.1.1 计算机网络的定义和功能 141
5.1.2 计算机网络的形成和发展 142
5.1.3 计算机网络的组成 143
5.1.4 计算机网络的分类 144
5.2 计算机网络技术 149
5.2.1 计算机网络的体系结构 149
5.2.2 网络通信和互联设备 152
5.2.3 网络传输介质 155
5.2.4 网络地址和域名 157
5.3 计算机网络的基本服务和应用 159
5.3.1 WWW服务 159
5.3.2 电子邮件服务 160
5.3.3 DNS服务 161
5.3.4 DHCP服务 161
5.3.5 文件传输服务 161
5.3.6 远程登录服务 162
5.3.7 信息检索服务 162
5.3.8 社交平台 163
5.3.9 即时通信 164
5.3.10 视频会议 164
5.4 网络互联 164
5.4.1 因特网 164
5.4.2 计算机局域网 168
5.4.3 无线局域网 169
5.5 网络安全及防护 173
5.5.1 网络安全 173
5.5.2 网络安全面临的威胁 173
5.5.3 网络安全技术 177
5.6 常用网络组网实例 183
5.6.1 局域网组网实例 183
5.6.2 无线局域网组网实例 187
习题 190
第6章 数据库技术基础 192
6.1 数据管理技术的发展 192
6.1.1 人工管理阶段 192
6.1.2 文件系统阶段 193
6.1.3 数据库系统阶段 194
6.2 数据库系统的设计方法 194
6.2.1 基本概念 194
6.2.2 概念模型 195
6.2.3 关系模型 198
6.3 MySQL数据库管理系统 204
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| 內容試閱：
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前 言
社会信息化进程正以人们无法预测的速度向前推进。信息技术的发展和日益丰富的社会需求对高校的计算机教育提出了新的挑战，给当代大学生计算机能力的培养提出了更高的要求。为了适应当前社会对计算机人才的需求，大学计算机基础课程不应该只注重技能和操作能力的培养，更应该着眼于培养和提高学生的计算机科学素养。目前，以“增强计算思维能力培养，提高计算机科学素养”为目的的大学计算机基础教育成为改革方向。针对普通院校非计算机专业学生的特点和定位，从培养学生建立计算思维理论体系、促进学生的计算思维与各专业思维交叉融合的角度出发，编写适合非计算机专业学生特点的计算思维导论教材是非常必要和有意义的。
“计算思维导论”是高等学校非计算机专业的一门必修公共基础课。为了反映计算思维相关领域的最新进展，培养具有强学科认知、高创新能力、厚复合思维、大爱国情怀的高质量人才，作者对本教材第1版做了较大改动。新版内容更加新颖，介绍了当前主流的计算平台、Python程序设计语言、MySQL数据库、机器学习与深度学习、ChatGPT和元宇宙等新技术；知识点更加全面，涵盖了计算思维各个模块的主要知识点，如基于硬件、软件和数制系统的计算基石，基于计算机网络和数据存储的信息获取，以及基于算法思维、逻辑思维和数据思维的思维训练；实用性更强，利于读者计算思维综合能力的培养，如算法设计、数据库和数据挖掘的案例更加贴切，也更具可操作性，模块和知识点的设计利于读者理解并将所学知识快速地应用到专业中；适应性增强，内容设计由易到难，既有基础知识点又有高难度的知识点，既具有普适性又具有针对性，不同能力水平和需求的读者都可以从中受益。
本书共9章，分别是绪论、计算基础、计算平台、算法及程序设计、计算机网络基础、数据库技术基础、逻辑思维与逻辑推理、数据挖掘基础、计算机新技术。通过学习本书，学生将具备抽象复杂系统或复杂问题的基本思维能力，形成利用计算和算法思维进行分析和求解社会问题或自然问题的基本思维模式，理解网络的原理与构建，形成信息化、网络化的思维概念，学会运用基于数据管理和数据挖掘的数据思维分析现实问题，理解大数据、人工智能等技术的社会影响。
为了便于教学，本书配有电子教案和实验指导书等教学资料，其中，《计算思维导论实验与习题指导 第2版》提供了详尽的实验内容和大量的练习题。
本书源于大学计算机基础教育工作者的教学和实践，凝聚了一线任课教师的教学经验与科研成果。本书在编写过程中得到了机械工业出版社编辑的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。同时，对编写过程中参考的文献资料的作者表示感谢。由于时间仓促，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。
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