本书是面向大学低年级学生和中学高年级学生的大学计算机/计算思维通识教育类课程的新教材。计算思维被认为是与理论思维、实验思维并列的第三种思维模式，是信息化智能化时代所有人都应拥有的一类思维模式,它包括计算+思维，互联网+思维、大数据思维和人工智能思维。全书以精炼的语言讲述计算思维，以丰富的示例和演练帮助读者在学习的过程中理解和运用计算思维，以问题引导、深入浅出、案例分析、多视角讨论、图示化手段等，引
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内容简介
本书采用对比联想式、场景理解与模拟、习练式的方式，旨在提高学生理解程序执行、理解复杂系统计算思想的能力。全书分为15章，内容包括什么是计算思维，计算思维基础：0 和1 与 逻辑，计算思维基础：0 和1 与机器程序，机器程序的执行，程序构造是一种计算思维，程序的基本构造手段：递归与迭代，程序编写：计算思维与计算机语言，理解复杂计算环境：计算思维与管理维等。
章节目录
- 第1章 什么是计算思维
- 1.1 趣味故事：用小白鼠检验毒水瓶
- 1.2 什么是计算思维
- 1.2.1 二进制思维
- 1.2.2 二分法——人类普遍应用的思维
- 1.2.3 过程化与符号变换思维
- 1.2.4 计算思维的概念
- 1.3 扩展学习：计算思维的价值在哪里
- 1.3.1 0 和1 及其特性
- 1.3.2 偶校验：判断数据传输有无错误
- 1.3.3 类比小白鼠问题判断哪一位出错
- 1.4 基础知识：进位制及其相互转换
- 1.4.1 二进制、十进制与r 进制
- 1.4.2 进位制之间的相互转换
- 1.5 计算之树——大学计算思维教育空间
- 1.6 为什么要学习和怎样学习计算思维
- 1.6.1 为什么：设计、构造和应用典型的计算工具需要计算思维
- 1.6.2 怎样学：了解认知学习的不同深度
- 1.6.3 怎样学：对比—联想式学习方法
- 第2章 计算思维基础：0和1与逻辑
- 2.1 用0 和1 表示万事万物
- 2.1.1 用0 和1 进行编码
- 2.1.2 用0 和1 编码表示英文字母与符号
- 2.1.3 用0 和1 表示中文文字
- 2.1.4 用0 和1 表示图像
- 2.1.5 习与练：识别0/1 串表示的语义
- 2.1.6 扩展学习：用0 和1 表示万事万物
- 2.2 用0 和1 与逻辑表达计算
- 2.2.1 基本逻辑运算：与、或、非、异或
- 2.2.2 基于0 和1 表达的逻辑运算
- 2.2.3 习与练：应用逻辑运算表达复杂计算关系
- 2.3 用0 和1 与逻辑实现自动化
- 2.3.1 用开关性元件实现基本逻辑运算
- 2.3.2 用另一种符号表达逻辑运算
- 2.3.3 习与练：应用逻辑运算认识电子电路
- 2.4 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 2.4.1 为什么：符号化—计算化—自动化思维是计算机最本质的思维模式
- 2.4.2 怎样学：习练式学习方法
- 第3章 计算思维基础：0和1与机器程序
- 3.1 如何让机器自动计算一个多项式
- 3.2 用0 和1 表达机器中的数据：机器数
- 3.2.1 机器存储数据的一些限制
- 3.2.2 有符号数及符号的表达
- 3.2.3 扩展学习：小数点的表达
- 3.2.4 扩展学习：减法是可以用加法实现的
- 3.3 用0 和1 表达机器能够完成的动作（指令）：一种形式的编码
- 3.4 用0 和1 表达机器程序
- 3.4.1 习与练：读一读机器程序
- 3.4.2 习与练：改一改机器程序
- 3.5 基础知识：机器语言、汇编语言与高级语言
- 3.5.1 计算机语言
- 3.5.2 机器语言及微程序语言
- 3.5.3 汇编语言
- 3.5.4 高级语言
- 3.6 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 3.6.1 为什么：数据、指令和程序是计算思维最基本的内容
- 3.6.2 怎样学：体验式学习方法
- 第4章 机器程序的执行
- 4.1 机器数据和机器程序的保存与读写：存储器
- 4.1.1 存储单元：存储地址与存储内容的区别
- 4.1.2 习与练：读一读存储器中的程序与数据
- 4.2 从概念层面理解机器程序的执行
- 4.3 从内部结构层面理解机器程序的执行
- 4.3.1 运算器：实现基本运算的部件
- 4.3.2 控制器：机器程序的解读与执行部件
- 4.3.3 一台完整的计算机
- 4.3.4 扩展学习：信号传递次序的控制机制——时钟与节拍
- 4.4 从动态执行过程层面理解机器程序的执行
- 4.4.1 机器指令的执行：取指令与执行指令
- 4.4.2 习与练：场景中模拟机器程序的执行
- 4.5 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 4.5.1 为什么：学习计算机，首先要理解机器程序是如何被执行的
- 4.5.2 怎样学：场景理解式学习方法
- 第5章 程序构造是一种计算思维
- 5.1 表达程序的一种简单方法：数值与运算组合式
- 5.1.1 一种简单的语言：运算组合式
- 5.1.2 习与练：用运算组合式进行组合构造训练
- 5.2 程序构造基本——命名计算对象
- 5.2.1 计算对象的命名、再构造与计算执行
- 5.2.2 习与练：计算对象的命名、再构造与计算执行
- 5.3 程序构造基本：定义新运算/新过程
- 5.3.1 定义新运算符，即新的运算（或新的过程）
- 5.3.2 习与练：新运算符的定义、使用与计算执行
- 5.3.3 运算组合式的两种计算模式
- 5.4 扩展学习：复杂程序的构造
- 5.4.1 运算组合式中条件的表达方法
- 5.4.2 习与练：用条件运算组合式构造复杂的程序
- 5.5 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 5.5.1 为什么：程序是体现计算系统千变万化功能的表达手段
- 5.5.2 怎样学：练中学与学中练
- 第6章 程序的基本构造手段：递归与迭代
- 6.1 一些需要递归表达的示例
- 6.2 计算中的递推式与递归函数
- 6.2.1 递推式与递归函数的概念
- 6.2.2 习与练：体验递归函数的构造魅力
- 6.3 体验两种不同递归函数的魅力
- 6.3.1 习与练：体验两种递归函数的计算过程
- 6.3.2 两种递归函数的计算过程分析
- 6.4 习与练：递归与迭代的运用
- 6.4.1 语言语法要素的递归定义及运用
- 6.4.2 汉诺塔——一种似乎只能用递归求解的问题
- 6.5 扩展学习：递归程序的执行过程
- 6.5.1 实现阶乘运算的递归程序和迭代程序执行过程比较
- 6.5.2 实现斐波那契数列的递归程序和迭代程序执行过程比较
- 6.6 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 6.6.1 为什么：递归和迭代是表达机器重复执行动作的基本方法
- 6.6.2 怎样学：模拟式学习方法
- 第7章 计算机语言与程序编写
- 7.1 一个高级语言程序设计的示例及分析
- 7.2 高级语言程序的基本要素
- 7.2.1 常量、变量与赋值语句
- 7.2.2 算术表达式、比较表达式与逻辑表达式
- 7.2.3 分支结构控制语句If
- 7.2.4 有界循环结构控制语句For
- 7.2.5 条件循环结构控制语句Do While
- 7.2.6 函数结构语句
- 7.2.7 系统函数及其调用
- 7.2.8 几种计算机语言的程序基本要素书写规范比较
- 7.3 习与练：用高级语言编写程序
- 7.3.1 基本表达式及赋值语句的书写练习
- 7.3.2 基本程序控制语句的书写练习
- 7.3.3 啤酒瓶问题求解的程序设计
- 7.3.4 利用差分法求解多项式的程序设计：迭代法
- 7.3.5 阅读并模拟执行高级语言程序
- 7.4 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 7.4.1 为什么：计算机语言是人与机器交流的工具
- 7.4.2 怎样学：写程序与读程序
- 第8章 理解复杂计算环境：计算思维与管理
- 8.1 基本的计算环境：存储体系
- 8.1.1 不同类型的存储器
- 8.1.2 不同类型的存储器需组合使用，实现性能—价格的优化
- 8.1.3 现代计算机的基本计算环境
- 8.2 计算环境的管理者：操作系统
- 8.2.1 操作系统的作用
- 8.2.2 “分工—合作—协同”思维理解操作系统
- 8.3 习与练：存储资源的化整为零与还零为整
- 8.3.1 一个化整为零的示例
- 8.3.2 磁盘与文件管理
- 8.3.3 进一步理解化整为零与还零为整
- 8.4 现代计算机的演进与发展
- 8.4.1 了解操作系统管理CPU 的方式
- 8.4.2 现代计算机的演进与发展
- 8.5 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 8.5.1 为什么：由理解“计算资源的管理”到理解“社会资源的管理”
- 8.5.2 怎样学：化复杂为简单
- 第9章 问题求解策略与算法表达
- 9.1 问题求解与算法：两个问题的提出
- 9.2 算法及其基本表达方法
- 9.2.1 一种问题求解思维及算法的概念
- 9.2.2 算法的3 种基本表达方法
- 9.2.3 习与练：基本算法的表达
- 9.3 习与练：用遍历策略与贪心策略进行问题求解
- 9.3.1 用遍历策略求解TSP 问题与背包问题
- 9.3.2 遍历策略求解存在什么问题
- 9.3.3 用贪心策略求解TSP 问题与背包问题
- *9.4 习与练：算法表达
- 9.4.1 TSP 问题求解的算法表达
- 9.4.2 背包问题求解的算法表达
- 9.5 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 9.5.1 为什么：所有的计算问题都体现为算法
- 9.5.2 怎样学：阅读算法、表达算法与构造算法
- 第10章 数据管理思维也是一种计算思维
- 10.1 数据与数据管理
- 10.2 数据的基本形态：表与关系
- 10.2.1 熟悉表及其相关的术语
- 10.2.2 习与练：深入理解“表/关系”的特性
- 10.3 数据表的基本操作：关系操作
- 10.3.1 熟悉表的基本操作：关系操作
- 10.3.2 习与练：用关系操作及其组合操纵数据
- 10.4 扩展学习：关系及关系代数
- 10.4.1 关系：“表”的数学定义
- 10.4.2 关系代数：“表”操作的数学定义
- 10.5 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 10.5.1 为什么：数据管理需要抽象、理论和设计
- 10.5.2 怎样学：理解—区分—命名—表达
- 第11章 数据库系统与数据库语言
- 11.1 数据库系统与数据库管理系统
- 11.1.1 数据库系统
- 11.1.2 关系数据库管理系统的基本思维模式
- 11.2 关系数据库语言SQL
- 11.2.1 由关系模型初步认识SQL
- 11.2.2 SQL 语言总体概览
- 11.2.3 熟悉建立数据库的SQL 语句
- 11.2.4 习与练：利用SQL 语言建立数据库
- 11.3 习与练：用SQL 语言进行数据查询
- 11.3.1 熟悉SELECT-FROM-WHERE-ORDER BY 语句
- 11.3.2 习与练：用SELECT-FROM-WHERE-ORDERBY 语句进行数据查询
- 11.4 习与练：用SQL 语言进行数据统计计算
- 11.4.1 熟悉SELECT-FROM-WHERE-GROUP BY 语句
- 11.4.2 习与练：用SELECT-FROM-WHERE-GROUP BY 语句进行统计计算
- *11.5 扩展学习：用SQL 语言进行复杂查询
- 11.5.1 熟悉子查询
- 11.5.2 利用子查询进行复杂查询
- *11.6 扩展学习：数据库管理系统的功能
- 11.7 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 11.7.1 为什么：数据管理也是计算思维
- 11.7.2 怎样学：案例式对比式学习
- 第12章 数据与社会：数据也是生产力
- 12.1 什么是大数据
- 12.2 数据分析示例：多维数据分析
- 12.2.1 一个例子：超市数据库
- 12.2.2 熟悉最基本的数据分析方法——二维交叉表
- 12.2.3 由二维数据分析发展为多维数据分析
- 12.3 数据挖掘示例：炒股不看股盘看微博
- 12.3.1 啤酒与尿布的故事
- 12.3.2 理解一些基本概念
- 12.3.3 由事务数据库挖掘关联规则——数据挖掘示例
- 12.3.4 还能挖掘什么样的规则
- 12.3.5 还能从哪些形式数据中挖掘
- 12.4 大数据与社会
- 12.4.1 大数据运用的一个例子
- 12.4.2 大数据价值发现：不一样的思维
- 12.4.3 大数据的隐私问题
- *12.5 扩展学习：大数据的管理
- 12.5.1 大数据管理：由结构化到非结构化
- 12.5.2 各种资源聚集成库
- 12.6 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 12.6.1 为什么：大数据改变了人的观念，不可能的也许就是可能
- 12.6.2 怎样学习：思维上要浮想联翩，技术上要不求甚解
- 第13章 网络化社会基础：计算机网络
- 13.1 计算机网络——社会互联的基础
- 13.1.1 通信基础
- 13.1.2 协议、分层与不同的编解码器
- 13.1.3 计算机网络的分类
- 13.2 对比邮政网络，理解计算机网络
- 13.2.1 解剖邮政网络
- 13.2.2 对比邮政网络，理解计算机网络中的有关层次及概念
- 13.3 扩展学习：TCP/IP 不同层次协议的简要解析
- 13.3.1 网络层（IP 层）——对应收发邮局层
- 13.3.2 应用层协议——对应发件人/收件人层
- 13.3.3 传输层协议——对应聚集点/分送点层
- 13.3.4 数据链路层——对应发送站点/接收站点层
- 13.3.5 物理层——对应运输层
- 13.4 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 13.4.1 为什么：互联互通是信息社会的高级阶段
- 13.4.2 怎样学习：类比分析式学习法
- 第14章 信息网络：信息组织与信息传播的基本思维
- 14.1 机器成为信息的新载体，互联网成为信息传播的新手段
- 14.2 标记语言：信息网络构建的基础
- 14.2.1 熟悉信息网络中一种广泛应用的语言：标记语言
- 14.2.2 万维网的基本思维
- 14.3 无限资源库的发掘和利用
- 14.3.1 网络自动搜索——搜索引擎
- 14.3.2 互联网半/非结构化数据管理：XML
- *14.3.3 扩展学习：半/非结构化数据（文档）的查找与搜索
- 14.3.4 扩展学习：互联网网页排序的基本思维
- 14.4 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 14.4.1 为什么：互联网的智能化基础
- 14.4.2 怎样学习：内容驱动技术的学习方法
- 第15章 网络与社会：互联的世界
- 15.1 互联网的创新思维
- 15.1.1 大众产生内容，大众创造价值
- 15.1.2 大众开发软件，大众消费软件，大众创造价值
- 15.1.3 由购买转为租用，由销售转为出租：云计算/云服务
- 15.2 “互联网+”的创新思维
- 15.2.1 什么是“互联网+”
- 15.2.2 基于物联网的产品全生命期服务：不卖产品卖服务
- 15.2.3 万般皆服务与共享经济
- 15.2.4 智慧地球与国家人工智能规划
- 15.3 网络化与社会：问题与挑战
- 15.4 为什么要学习和怎样学习本章内容
- 15.4.1 为什么：自动化—网络化—智能化是发展趋势
- 15.4.2 怎样学习：不怕做不到，只怕想不到
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大学计算机——理解和运用计算思维是2018年由人民邮电出版社出版,作者战德臣。
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