计算机科学作为一门科学学科，继承和发展着科学的研究方法与思维模式。其蓬勃发展和日新月异的知识，正在加速各学科的变革，推动学科交叉与融合，也已成为其他许多领域进步的必要动力。能够理解、领会和综合应用计算机技术也已是新时代人才必备的基础素质与能力。 本书立足于全面培养学生的计算思维和信息素养，贯彻国家立德树人的教育方针，从科学、技术、交叉、素养4方面组织内容和编写，实现知识、能力、素质的有机融合。在计算思维核心知识的学习中，融入科学素养、信息素养和创新交叉能力的培养，体现课程的高阶性和育人特点；开展思维训练、强调“抽象”理论的背景和应用，不仅介绍知识，也介绍知识的“来龙”和“去脉”，重视培养学习者的自主知识建构能力，让学生在学习技术知识的同时增强人文关怀，培养具有科学精神和社会责任感的新一代人才。 书中采用简洁明了的语言，使用大量示例与图解，内容切合实际，既适用于课堂教学，也适用于自学。全书共分为4篇11章，系统地介绍计算机科学中的基础知识和原理、前沿技术和交叉知识、信息素养等。以本书为基础，可以帮助大学生打下扎实的计算机基础，为进一步学习计算机后续课程和应用计算机相关技术奠定基础。

詹涛，从事计算机基础教学19年，博士、副教授。主讲计算机基础、程序设计、大学生信息素养等理论和实验课程，2021年获评校级最满意教师。主持省级一流本科在线课程1门、校级线上线下混合式一流本科课程1门；主持和参与省级教学改革研究项目1项、校级教育教学改革研究重点项目1项，获校级教学成果奖1项；指导学生参加竞赛获得国家级一等奖12项，国家级二等奖11项。

前言 本书是国家级线上一流本科课程“计算机科学基础”的主讲教材。 人类社会发展的历程是不断探索自然和改造自然的过程。计算机科学属于科学范畴，是一门系统的学科，它继承了科学的研究方法和逻辑思维，内容涵盖各种计算和信息处理的主题，从抽象的算法分析、形式化语法到更具体的编程语言、程序设计、软件和硬件等。 近年来，计算机科学发展极为迅速，知识日新月异，促使人类社会进入网络化与智能化时代，计算机技术正在加速人类社会的变革与发展。计算机科学的发展使得新的研究方法和手段层出不穷，极大地促进和拓展了其他学科的发展，日益成为其他学科研究的必要工具，尤其是在高科技领域，如航空航天等国民基础领域，这一趋势尤其明显。计算机知识和技能的掌握，不再仅仅是信息类专业学生的需求，而是新一代人才必备的基本能力和素质。 教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会于2015年制定了《大学计算机基础课程教学基本要求》，提出以计算思维为导向的改革方向。近年全国高校的大学计算机基础课程教学内容改革主要方向从以往的计算机应用技术为主，转为以培养计算思维为核心，提升课程的内涵。为了适应我国的发展现状，国家和教育部对高校育人提出了新的要求。2018年教育部发布的《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》中指出要落实立德树人根本目标，提升课程高阶性、突出创新性原则等。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会和教育部的文件为本书的编写提供了理论基础和指导方向。 本书的特色在于，立足于计算思维培养，从科学、技术、交叉和素养4方面组织和编写内容，介绍计算机科学的核心知识和技术，帮助学习者实现将信息技术与学习者原有的知...