《高等學(xué)校“十二五”公共課計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材：計(jì)算思維基礎(chǔ)》從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中如何培養(yǎng)大學(xué)生計(jì)算思維能力出發(fā)，對(duì)“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革進(jìn)行了一些探討和研究，將思維訓(xùn)練融入教學(xué)的各環(huán)節(jié)中，以期進(jìn)一步提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，挖掘大學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。全書共7章，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維、信息技術(shù)基礎(chǔ)、問(wèn)題求解、數(shù)據(jù)的組織與管理、算法設(shè)計(jì)、算法分析與問(wèn)題優(yōu)化、綜合案例等。書中引入了國(guó)外先進(jìn)教學(xué)理念，貫徹了啟發(fā)思辨原則。
《高等學(xué)校“十二五”公共課計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材：計(jì)算思維基礎(chǔ)》可作為高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)各專業(yè)、計(jì)算機(jī)成人教育各類進(jìn)修班與培訓(xùn)班學(xué)習(xí)計(jì)算思維基礎(chǔ)知識(shí)的教材，也可供廣大工程技術(shù)人員和管理人員。
隨著信息科學(xué)在電子商務(wù)、虛擬制造、高精尖數(shù)字設(shè)備、信息化醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，本科生信息基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)要求越來(lái)越高——要求從單純知識(shí)和技能的培養(yǎng)層面，提高到意識(shí)和思維的培養(yǎng)層面。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)計(jì)算思維課程的討論如火如荼，在高校設(shè)置計(jì)算思維課程體系的理論探究與實(shí)踐也陸續(xù)出現(xiàn)。例如，由李國(guó)杰院士任組長(zhǎng)的中國(guó)科學(xué)院信息領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組撰寫的《中國(guó)至2050年信息科技發(fā)展路線圖》中，對(duì)“計(jì)算思維”給予了足夠的重視，認(rèn)為計(jì)算思維的培育是克服“狹義工具論”的有效途徑，是解決其他信息科技難題的基礎(chǔ)。又如，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)信息科學(xué)部二處處長(zhǎng)劉克教授，強(qiáng)調(diào)了在大學(xué)中推進(jìn)“計(jì)算思維”這一基本理念的必要性。
計(jì)算思維課程應(yīng)并非僅面向計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)，而是面向所有專業(yè)。例如，主修英語(yǔ)或數(shù)學(xué)等，可從事于各行各業(yè)；計(jì)算機(jī)科學(xué)也一樣，主修計(jì)算機(jī)科學(xué)，也可以從事任何類型的工作。我們應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的興趣，讓學(xué)生熱愛(ài)計(jì)算機(jī)科學(xué)并積極探索，傳播計(jì)算機(jī)科學(xué)的快樂(lè)和力量，致力于使計(jì)算思維成為公眾的常識(shí)，真正融入人類的一切活動(dòng)中。
本書認(rèn)為，計(jì)算主義創(chuàng)造自動(dòng)模型，建立捕獲處理的模型，處理依次可自動(dòng)化并可操作，不需要人完成每一步，但需要有使每一步成為可用和可能的計(jì)劃。
本書還認(rèn)為，思維是人腦對(duì)客觀事物本質(zhì)屬性和內(nèi)部規(guī)律的間接（在已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)推理來(lái)認(rèn)識(shí)事物）或概括（對(duì)一類事物共同本質(zhì)特征和規(guī)律性聯(lián)系的歸納）反映過(guò)程。
本書共包含7章。第1章計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維由夏耘老師編寫，第2章信息技術(shù)基礎(chǔ)由黃春梅老師和程國(guó)曙老師編寫，第3章問(wèn)題求解由黃小瑜老師編寫，第4章數(shù)據(jù)的組織與管理由劉麗霞老師編寫，第5章算法設(shè)計(jì)由臧勁松老師編寫，第6章算法分析與問(wèn)題優(yōu)化由楊贊老師編寫，第7章綜合案例由馬立新老師編寫。夏耘、黃小瑜老師負(fù)責(zé)全書的總體策劃與統(tǒng)稿、定稿工作。
在本書的編寫過(guò)程中，得到了其他高等學(xué)校（復(fù)旦大學(xué)、西安交通大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)）的關(guān)心、支持和幫助，他們?cè)跁宓膶忛喼刑岢隽藢氋F的意見(jiàn)與建議，在此對(duì)于各位老師的幫助，以及有關(guān)專家、教師長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)我們工作的支持和關(guān)心，表示衷心感謝。
由于作者本身的水平有限，再加上寫作時(shí)間倉(cāng)促，不當(dāng)之處在所難免，衷心希望讀者給予批評(píng)指正。
編者
2012年6月
第1章 計(jì)算機(jī)與計(jì)算思維
1.1 計(jì)算機(jī)
1.1.1 什么是計(jì)算
1.1.2 計(jì)算工具
1.1.3 計(jì)算機(jī)的工作原理和用途
1.2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的計(jì)算模式
1.2.1 單主機(jī)計(jì)算模式
1.2.2 分布式客戶/服務(wù)器計(jì)算模式
1.2.3 瀏覽器/服務(wù)器計(jì)算模式
1.3 新的計(jì)算模式
1.3.1 普適計(jì)算
1.3.2 網(wǎng)格計(jì)算
1.3.3 云計(jì)算
1.3.4 人工智能
1.3.5 物聯(lián)網(wǎng)
思考題
第2章 信息技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 信息的編碼與解碼
2.1.1 數(shù)制與運(yùn)算
2.1.2 信息的編碼
2.2 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)
2.2.1 布爾邏輯與門電路
2.2.2 計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理
2.2.3 指令與指令系統(tǒng)
2.2.4 信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示
思考題
第3章 問(wèn)題求解
3.1 問(wèn)題求解概念
3.1.1 一般問(wèn)題解決過(guò)程
3.1.2 計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的過(guò)程
3.1.3 編程思想
3.2 計(jì)算機(jī)編程的基本概念
3.2.1 常量和變量
3.2.2 數(shù)據(jù)類型
3.2.3 函數(shù)與表達(dá)式
3.2.4 繪圖工具Visio介紹
3.3 程序結(jié)構(gòu)
3.3.1 順序結(jié)構(gòu)
3.3.2 條件結(jié)構(gòu)
3.3.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)
思考題
第4章 數(shù)據(jù)的組織與管理
4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.1.1 線性表
4.1.2 樹(shù)形結(jié)構(gòu)
4.1.3 圖結(jié)構(gòu)
4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)
4.2.1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)
4.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)
4.2.3 查詢語(yǔ)言SQL
4.2.4 設(shè)計(jì)和創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)
4.2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)案例分析
思考題
第5章 算法設(shè)計(jì)
5.1 算法的基本概念
5.1.1 算法定義與性質(zhì)
5.1.2 設(shè)計(jì)算法原則和過(guò)程
5.1.3 算法的基本表達(dá)
5.2 算法策略
5.2.1 枚舉法
5.2.2 遞歸法
5.2.3 分治法
5.2.4 回溯法
5.3 基本算法
5.3.1 基礎(chǔ)知識(shí)
5.3.2 排序
5.3.3 查找
思考題
第6章 算法分析與問(wèn)題優(yōu)化
6.1 算法分析
6.1.1 算法時(shí)間復(fù)雜度分析
6.1.2 算法空間復(fù)雜度分析
6.2 問(wèn)題優(yōu)化
6.2.1 貪心法
6.2.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃
思考題
第7章 綜合案例
7.1 案例1 五子棋游戲開(kāi)發(fā)
7.2 案例2 車牌競(jìng)拍系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
思考題
附錄A JDK與Eclipse的安裝設(shè)置
附錄B Visual C++中編寫C代碼
參考文獻(xiàn)
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