序

进入21世纪，社会信息化不断向纵深发展，各行各业的信息化进程不断加速。我国的高等教育也进入了一个新的历史发展时期，尤其是高校的计算机基础教育，正在步入更加科学，更加合理，更加符合21世纪高校人才培养目标的新阶段。

为了进一步推动高校计算机基础教育的发展，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会近期发布了《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》（以下简称《教学基本要求》）。《教学基本要求》针对计算机基础教学的现状与发展，提出了计算机基础教学改革的指导思想；按照分类、分层次组织教学的思路，《教学基本要求》提出了计算机基础课程教学内容的知识结构与课程设置。《教学基本要求》认为，计算机基础教学的典型核心课程包括大学计算机基础、计算机程序设计基础、计算机硬件技术基础（微机原理与接口、单片机原理与应用）、数据库技术及应用、多媒体技术及应用、计算机网络技术及应用。《教学基本要求》中介绍了上述六门核心课程的主要内容，这为今后的课程建设及教材编写提供了重要的依据。在下一步计算机课程规划工作中，建议各校采用“1+X”的方案，即“大学计算机基础”+ 若干必修或选修课程。

教材是实现教学要求的重要保证。为了更好地促进高校计算机基础教育的改革，我们组织了国内部分高校教师进行了深入的讨论和研究，根据《教学基本要求》中的相关课程教学基本要求组织编写了这套“大学计算机基础教育规划教材”。

本套教材的特点如下：

（1） 体系完整，内容先进，符合大学非计算机专业学生的特点，注重应用，强调实践。

（2） 教材的作者来自全国各个高校，都是教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会推荐的专家、教授和教学骨干。 

（3） 注重立体化教材的建设， 除主教材外，还配有多媒体电子教案、习题与实验指导，以及教学网站和教学资源库等。

（4） 注重案例教材和实验教材的建设，适应教师指导下的学生自主学习的教学模式。

（5） 及时更新版本，力图反映计算机技术的新发展。

本套教材将随着高校计算机基础教育的发展不断调整，希望各位专家、教师和读者不吝提出宝贵的意见和建议，我们将根据大家的意见不断改进本套教材的组织、编写工作，为我国的计算机基础教育的教材建设和人才培养做出更大的贡献。

“大学计算机基础教育规划教材”丛书主编

教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会副主任委员

前言

 本书第4版于2011年出版。当时计算思维正在引入教学，编写第4版的目标是基于计算机信息处理的基本技能，培养计算思维能力，应用6年，收到了较好的效果。从对“大学计算机基础”课程做的调查看，学完本课，95%的同学认为本课程的收获很大或较大， 90%以上的同学认为计算机科学是有趣的，80%的同学认为本课程对思考问题的能力有较大启发和很大启发，50%以上的同学认为对绑定、效率、记忆、递归、纠错、学习、按时间排序、计算、分解、冗余等计算思维的基本概念理解较好。本书第4版获2014年西安交通大学第十三届优秀教材一等奖暨全国高校出版社优秀畅销书奖，也是“国家精品课程”主讲教材。当然，本书也有很多不足，比如原来的组织结构不尽合理，内容偏多，部分内容讲得不够细致，例题、习题还不够丰富等。

    在多年教学实践基础上，参考教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》(2016版),本书主要作了如下修改： 

    (1) 调整了内容的顺序。将计算机系统的讲解放到了第1章，这样先让同学们了解计算机系统是什么样的；将数据的组织和数据管理分开，也调整了顺序，这样逻辑上更合理些。

    (2) 增加了部分内容。如Python语言编程基础，这样就容易实现以后的基于Python的编程实验；增加了加法器的介绍，便于理解庞大的计算机系统是由基本电路组成的。

    (3) 删除和精简了部分内容。如信息传输部分删除了同步技术、复用技术；信息表示部分删除了图像和音视频的压缩等。精简了算法策略和信息传输的大部分内容。

    (4) 增加了例题和习题。大部分要求掌握的内容，都增补了例题，同时增补了类型丰富的习题，这使学生更容易把握教学的目的和目标，便于练习掌握。

    (5) 增加了计算机科学家的简介。对本书中出现的计算机科学家，出于敬仰和敬意，大部分列出了简短介绍，同时也方便同学们了解知识、技术的背景，更好地掌握学习内容。

    (6) 增加了课堂提问。这样方便学生进行阶段性思考，而不总是低头学习。

    本书第5版组织更合理，内容更精练，讲解更细致，逻辑更紧密，习题更丰富，目标更明确，教学内容涵盖《大学计算机基础课程教学基本要求》列出的8类42个计算思维核心概念。

    本书第1～3章由赵英良编写和修订，第5章由仇国巍编写和修订，第1、7章由夏秦编写和修订，第4、6章由贾应智编写和修订，全书由赵英良统稿。本书获西安交通大学本科“十三五”规划教材建设项目支持。在修订过程中卫颜俊、乔亚男等老师也提出了许多宝贵意见，在此表示感谢。

    由于编者水平有限，书中难免有不足甚至是错误，恳请专家、同行和同学们批评指正，更希望提出意见和建议，谢谢。

编者2017年6月于西安