大学计算机：计算思维与信息素养：民族院校版

第一部分 计算机与计算

第1章 引论——走马观花看导论

1．1 为什么要学习本课程

1．1．1 计算与计算机无处不在

1．1．2 计算与社会、自然深度融合

1．1．3 计算创新与各民族融合发展

1．1．4 基于计算的创新层出不穷

1．1．5 【重点】非计算机专业学生为什么要学习计算机

1．2 本课程学习什么

1．2．1 【重点】计算与自动计算

1．2．2 自动计算的探索历程

1．2．3 什么是计算思维

1．2．4 大学计算思维教育空间——计算之树

1．2．5 【重点】课程内容组织脉络

1．3 本课程学习到什么程度

1．3．1 知识学习与思维学习

1．3．2 理解-区分-命名-表达

1．3．3 了解-理解-应用-分析-综合-评价-创新

思考题

第2章 初识计算思维——由小白鼠到计算思维

2．1 “小白鼠检验毒水瓶”问题及求解

2．2 “小白鼠检验毒水瓶”问题求解背后的思维

2．2．1 二分法——人类普遍应用的思维

2．2．2 【重点】由二分法到二进制思维

2．2．3 过程化与符号变换思维

2．3 【扩展】类比“小白鼠检验毒水瓶”问题求解做一个发明

2．3．1 数据通信领域需要解决的一个问题

2．3．2 偶校验——判断数据传输有无错误

2．3．3 类比小白鼠问题判断哪一位出错

2．4 进位制及其相互转换

2．5 本章小结

思考题

第3章 符号化、计算化与自动化——一看计算机的本质

3．1 万事万物符号化是计算与自动化的前提

3．2 符号化与计算化——基础是逻辑

3．2．1 【重点】逻辑与基本的逻辑运算

3．2．2 【重点】基于0和1的运算——逻辑运算及其组合

3．2．3 编码——非数值性信息的表达

3．2．4 编码——汉字的输入、存储与输出

3．2．5 编码——彝文的输入、存储与输出

3．2．6 编码——藏文的输入、存储与输出

3．2．7 【扩展】利用逻辑将信息隐藏于图像中

3．2．8 原码与补码——带正负号数值的表达

3．2．9 基于0和1的运算——减法由加法实现

……

第二部分 计算系统

第三部分 算法思维

第四部分 数据化思维、互联网+思维与智能+思维

参考文献

本书是计算机公共系列课第一层次课程大学计算机——计算思维通识教育类课程的最新教材，将蕴含在计算机学科中的经典计算思维和信息时代人们应具备的大数据、互联网+、人工智能+等新型计算思维相结合进行系统、全面地介绍。本书主要分为4部分计14章：第一部分计算机与计算，包括第1章引论——走马观花看导论；第2章初识计算思维——由小白鼠到计算思维；第3章符号化、计算化与自动化——看计算机的本质；第4章程序与递归——二看计算机的本质。第二部分计算系统，包括第5章机器是如何执行程序的——认识计算机；第6章复杂环境下程序是如何被执行的——理解现代计算机；第7章程序编写与计算机语言；第8章利用典型计算机语言——Raptor进行程序设计。第三部分算法思维，包括第9章算法——程序与计算系统的灵魂；第10章难解性问题求解——组合、随机与近似解。第四部分数据化思维、网络化思维、人工智能+思维和网络信息安全，包括第12章计算机网络、信息网络与互联网+；第13章机器学习、人工智能与智能+；第14章信息安全、网络安全与国家安全。本书对于计算机公共课的基本教学内容进行了面向计算思维培养的全新的、系统化的再组织再创造，形成了清晰的计算思维知识脉络，图文并茂，讲解清晰，层层递进，可读性好。