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计算思维与Python编程基础

学习计算思维和Python编程的入门指导教材

作者:黄晓平、方翠、王亿首、吴呈瑜
定价:59.80
印次:1-1
ISBN:9787302586531
出版日期:2021.09.01
印刷日期:2021.08.17

本书是高等学校非计算机专业的计算机基础课程的理论教材,根据教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会提出的“以计算思维为切入点的计算机基础教学改革”的思路编写而成,以培养学生计算思维能力为目标。 全书分上下两篇,共11章。上篇为计算思维,有5章,主要内容为计算思维的理论基础,包括计算思维与计算机、计算机的信息表示、计算机系统、计算机网络、计算思维与算法。下篇为Python编程基础,有6章,主要内容为Python 编程基础,包括Python绘图、选择结构、循环结构、函数、算法实现、综合实例。全书提供了大量应用实例,每章后均附有习题。 本书可作为高等院校非计算机专业的大学计算机基础课教材,也可作为计算机入门学习的参考书。

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前言 计算思维与Python编程基础(微课版)近年来,以高速互联、天地一体、智能便捷、综合集成为特征的新一代信息基础设施正在加速形成并不断完善,以大数据、云计算、人工智能为代表的新一轮信息技术创新浪潮席卷全球,技术创新强力推进着人类社会由工业社会向信息化社会转型。在信息化社会,计算机无处不在,智能化、海量数据与人类生活密切相关。对人类而言,计算机绝不仅仅是运行应用软件的工具,而且蕴涵着一种科学的方法论。那么,提高自身的计算机技术水平,更好地利用计算机自动化地解决问题,更大程度地进行创业创新,就需要全面培养计算思维能力。计算思维能力就是像计算机科学家一样去思考问题,解决问题,已被明确倡导为是与读、写、算并列的第四种基本技能。计算思维的内涵并不仅仅停留在计算机科学的基础上,它是一系列运用计算机科学的基础概念进行求解问题、设计系统和理解人类行为的思维活动。计算思维被认定为每个学生都应掌握的能力,计算思维的培养成为贯穿各个学段的核心思想。教育部也要求大学计算机教学的总体建设目标定位在“普及计算机文化,培养专业应用能力,训练计算思维”上。 “计算思维”是非计算机专业学生进入大学的第一门计算机基础课程,将计算思维与计算机基础教育相结合,根据学生专业类别和知识能力水平精准定位计算思维的学习,已经得到了计算机基础教育工作者的认可。本书作者团队长年扎根计算机基础教学第一线,清楚分析了学生的实际需求,希望能探索出最适合、最有针对性的计算机基础教育新模式。 计算机科学教育是计算思维培养中不可或缺的一部分,不仅包括计算机系统理论知识,还包括计算思维活动的实践。计算思维实践的核心精神在于以问题求解为牵引,以程序设计为载体。如何选择称手的编程语言来进行设计程序呢?大数据时代的市场帮我们选择了Python。Python语言简洁易学、功能强大,跨越各种平台,很适合非计算机专业的学生快速入门。以本书为例,不同于其他Python语言书籍,本书直接利用Python语言第三方库(turtle库)进行编程实践,让学生结合特定编程模式不断拓展思路,层层递进式地更改参数,得到越来越丰富的输出效果,也让学生改变了编程抽象、枯燥的固有观念,对思维实践产生了兴趣,也让其切身体会利用计算工具解决问题的过程。 全书一共分上下两篇。上篇主要介绍了计算思维和计算机相关的知识概念,其中包含了计算思维的概念、经典的计算机科学知识、最新的计算机科技的发展以及计算机求解问题的基本方法。下篇主要通过Python语言程序的实例分析和语法结构介绍,切实解决了计算思维“落地”问题,还涵盖了Python跨学科应用——第三方库的使用。全书主要特色如下。计算思维与Python编程基础(微课版)前言(1) 内容全面。全书力求涵盖计算机、计算思维、Python 语言等主要知识点,并且与时俱进地融入了现在主流的计算机科学技术的介绍,如人工智能、云计算、物联网等等,确保知识体系的完整性、实用性。 (2) 理论与实践结合。上下两篇的侧重点虽各有不同,但是联系紧密。上篇理论部分通俗易懂,简洁朴素;下篇程序语言实践案例简单,极易上手,并在程序解决过程中全程融入“计算思维”理念。 (3) 结构清晰。每一章最后都给出本章知识结构的思维导图,图文并茂地帮助读者理清章节脉络,掌握基础知识架构,少走弯路。 (4) 每章都配有习题和微课视频,教材提供配套的课件、例题案例的源代码和习题答案。 本书由黄晓平、方翠、王亿首和吴呈瑜共同编写。其中,黄晓平编写了第2、8、9和11章并统稿,方翠编写了第1、3和6章,王亿首编写了第4章和第7章,吴呈瑜编写了第5章和第10章。本书在出版过程中,还得到了清华大学出版社的大力支持,在此表示诚挚的感谢。 由于作者水平有限,书中难免有不妥和疏漏之处,恳请各位专家、同仁和读者不吝赐教和批评指正,并与笔者讨论。 作者2021年5月

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  • 黄晓平,讲师,浙江理工大学信息学院计算机系,一直从事计算机基础教学工作,讲授过“大学计算机基础”“计算机与计算思维”“C语言程序设计”等课程。
  • 本书以计算思维为切入点,详细讲解了计算机基础、计算机信息表示、计算机系统、计算网络和计算思维的算法。根据非计算机专业的教学需求,详细讲解了Python编程基础,绘图,选择、循环语句,函数,算法实现和综合实例等,并配有大量应用实例。

    配套资源包括教学课件、教学视频和习题答案等,是学习计算机及Python编程入门的好教材。
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    上篇计 算 思 维

    第1章计算思维与计算机31.1计算思维概述3

    1.1.1计算思维的定义3

    1.1.2计算思维的过程4

    1.1.3计算思维的特征4

    1.2计算思维的应用5

    1.2.1计算思维在生活中的应用5

    1.2.2计算思维在其他学科上的应用6

    1.3计算机概述8

    1.3.1计算工具的发展8

    1.3.2现代计算机的理论基础10

    1.3.3现代计算机的基本框架和特点10

    1.3.4现代计算机的发展11

    1.3.5计算机的发展趋势13

    1.3.6计算机的应用15

    1.4人工智能时代下的计算思维17

    1.4.1人工智能简介17

    1.4.2人工智能的应用领域17

    1.4.3人工智能时代的挑战22

    1.4.4人工智能与计算思维22

    1.5本章小结23

    1.6习题24

    第2章计算机的信息表示25

    2.1进位记数制25

    2.1.1数制的基本概念25

    2.1.2基数25

    2.1.3位权25

    2.2常见的各种数制及转换26

    2.2.1十进制26

    2.2.2二进制26

    2.2.3八进制和十六进制27

    2.2.4不同进制数的转换27

    2.3二进制及其运算29

    2.3.1计算机中的数据单位30

    2.3.2二进制的算术运算30

    2.3.3二进制的逻辑运算31

    2.4数值在计算机中的表示31

    2.4.1整数在计算机中的表示31

    2.4.2实数在计算机中的表示32

    2.5文本在计算机中的表示33

    2.5.1键盘上的符号34

    2.5.2中文字符35

    2.5.3扩展符号——Unicode编码37

    2.6图像...

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