前言

近年来，以物联网、大数据、云计算、人工智能和区块链为代表的新一代信息技术在人文社科、经济金融、工商管理、自然科学、工程技术等许多领域引发了一系列的革命性突破，并不断与各类专业交叉融合，涌现了新工科、新文科、新医科和新农科 “四新”专业体系。这些专业对新一代信息技术的需求有增无减，“课程体系如何契合专业需求、课程内容如何融合新兴技术”面临巨大挑战，迫切需要将新一代信息技术融入大学计算机课程体系和内容之中，在强化大学生的计算思维能力培养的同时，进一步实现对大学生的新一代信息技术赋能。

本书共8章，遵循教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会（简称教指委）研发的《新时代大学计算机基础课程教学基本要求》，从信息与社会、平台与计算、程序与算法、数据与智能四个维度布局教材内容，将物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术融入教材之中，目的是朝着以计算思维培养和新一代信息技术赋能为目标的大学计算机课程改革方向迈进。教材内容涵盖了计算系统基本原理、Python程序设计、计算思维与问题求解、计算机网络与物联网、数据分析与可视化、人工智能与大模型、信息安全与隐私保护等知识单元。

本书可作为高等学校“大学计算机基础”“计算机文化基础”“信息技术基础”“Python大数据分析”等大一公共基础课程和专业通识类课程的教材。具体教学内容及最低教学和实验学时可以根据不同专业进行弹性调整。

本书的主要特色: 一是与时俱进，从新一代信息技术的原理和应用视角，构建教材内容；二是守正创新，在强化学生计算思维能力培养的同时，增强学生利用互联网技术解决实际问题的能力；三是强化实践，将Python编程贯穿教材始终，通过大量编程实例增强学生对互联网、物联网和大数据的理解能力；四是紧扣课程思政主题，多方位凝练思政要素，聚焦创新素养、工匠精神与家国情怀的养成。

在本书的编写过程中使用了教指委的部分研究成果、互联网素材，以及西安交通大学计算机教学实验中心、物联网与信息安全研究所的部分材料，在此深表谢意。

由于编者的技术、文字表达水平有限，书中难免存在疏漏或不妥之处，敬请读者指出。为方便教学，本书还配有课程大纲、电子教案、习题解答、实验案例等教学资源，读者可以在清华大学出版社网站（http://www.tup.tsinghua.edu.cn/）下载。

编者于西安交通大学2024年10月