清华大学出版社

本书以计算思维教育为核心,以数据为主线,串联数据概念、数据采集与表示、数据计算平台、数据计算理论与方法、数据呈现、数据安全等内容。本书除最后一章外都有习题,还专门设计了实验与实训项目作为最后一章,希望通过问题求解实践,培养读者在理解计算学科基础概念的基础上,主动利用计算思维对专业问题进行求解的习惯和能力。 本书适合普通高等学校作为大学计算机通识教育教材使用,也适合对计算思维感兴趣的读者阅读。

高等院校计算机应用技术规划教材 主任谭浩强 副主任焦金生陈明丁桂芝 委员（按姓氏笔画排序） 王智广孔令德刘星刘荫铭 安志远安淑芝孙慧李文英 李叶紫李琳李雁翎宋红 陈强邵丽萍尚晓航张玲 侯冬梅郝玲赵丰年秦建中 莫治雄袁玫訾秀玲薛淑斌 谢树煜谢琛 高等院校计算机应用技术规划教材 进入21世纪，计算机成为人类常用的现代工具，每一个有文化的人都应当了解计算机，学会使用计算机来处理各种事务。 学习计算机知识有两种不同的方法：一种是侧重理论知识的学习，从原理入手，注重理论和概念；另一种是侧重于应用的学习，从实际入手，注重掌握其应用的方法和技能。不同的人应根据其具体情况选择不同的学习方法。对多数人来说，计算机是作为一种工具来使用的，应当以应用为目的、以应用为出发点。对于应用型人才来说，显然应当采用后一种学习方法，根据当前和今后的需要，选择学习的内容，围绕应用进行学习。 学习计算机应用知识，并不排斥学习必要的基础理论知识，要处理好这两者的关系。在学习过程中，有两种不同的学习模式：一种是金字塔模型，亦称为建筑模型，强调基础宽厚，先系统学习理论知识，打好基础以后再联系实际应用；另一种是生物模型，植物并不是先长好树根再长树干，长好树干才长树冠，而是树根、树干和树冠同步生长的。对计算机应用型人才教育来说，应该采用生物模型，随着应用的发展，不断学习和扩展有关的理论知识，而不是孤立地、无目的地学习理论知识。 传统的理论课程采用以下的三部曲：提出概念—解释概念—举例说明，这适合前面第一种侧重知识的学习方法。对于侧重应用的学习者，我们提倡新的三部曲：提出问题—解决问题—归纳分析。传统的方法是：先理论后实际，先抽象后具体，先一般后个别。我们采用的方法是：从实际到理论，从具体到抽象，从个别到一般，从零散到系统。实践证明这种方法是行之有效的，减少了初学者在学习上的困难。这种教学方法更适合于应用型人才。 检查学习好坏的标准，不是“知道不知道”，而是“会用不会用”，学习的目的主要在于应用。因此希望读者一定要重视实践环节，多上机练习，千万不要满足于“上课能听懂、教材能看懂”。有些问题，别人讲半天也不明白，自己一上机就清楚了。教材中有些实践性比较强的内容，不一定在课堂上由老师讲授，而可以指定学生通过上机掌握这些内容。这样做可以培养学生的自学能力，启发学生的求知欲望。 全国高等院校计算机基础教育研究会历来倡导计算机基础教育必须坚持面向应用的正确方向，要求构建以应用为中心的课程体系，大力推广新的教学三部曲，这是十分重要的指导思想，这些思想在“中国高等院校计算机基础课程”中做了充分的说明。本丛书完全符合并积极贯彻全国高等院校计算机基础教育研究会的指导思想，按照“中国高等院校计算机基础教育课程体系”组织编写。 这套“高等院校计算机应用技术规划教材”是根据广大应用型本科和高职高专院校的迫切需要而精心组织的，其中包括4个系列： （1） 基础教材系列。该系列主要涵盖了计算机公共基础课程的教材。 （2） 应用型教材系列。适合作为培养应用型人才的本科院校和基础较好、要求较高的高职高专学校的主干教材。 （3） 实用技术教材系列。针对应用型院校和高职高专院校所需要掌握的技能技术编写的教材。 （4） 实训教材系列。应用型本科院校和高职高专院校都可以选用这类实训教材。其特点是侧重实践环节，通过实践（而不是通过理论讲授）去获取知识，掌握应用。这是教学改革的一个重要方面。 本套教材是从1999年开始出版的，根据教学的需要和读者的意见，几年来多次修改完善，选题不断扩展，内容日益丰富，先后出版了60多种教材和参考书，范围包括计算机专业和非计算机专业的教材和参考书；必修课教材、选修课教材和自学参考的教材。不同专业可以从中选择所需要的部分。 为了保证教材的质量，我们遴选了有丰富教学经验的高校优秀教师分别作为本丛书各教材的作者，这些老师长期从事计算机的教学工作，对应用型的教学特点有较多的研究和实践经验。由于指导思想明确，作者水平较高，教材针对性强，质量较高，本丛书问世7年来，愈来愈得到各校师生的欢迎和好评，至今已发行了240多万册，是国内应用型高校的主流教材之一。2006年被教育部评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，向全国推荐。 由于我国的计算机应用技术教育正在蓬勃发展，许多问题有待深入讨论，新的经验也会层出不穷，我们会根据需要不断丰富本丛书的内容，扩充丛书的选题，以满足各校教学的需要。 本丛书肯定会有不足之处，请专家和读者不吝指正。 全国高等院校计算机基础教育研究会会长 “高等院校计算机应用技术规划教材”主编谭浩强2008年5月1日于北京清华园 今天,云计算、大数据、移动互联网、人工智能等技术的发展与应用强烈冲击人类社会。联合国教科文组织在《反思教育: 向“全球共同利益”的理念转变》中提出了这样的问题: 21世纪需要怎样的教育？在当前社会变革的背景下,教育的宗旨是什么？同时，联合国教科文组织对此做出回答: 应提倡人文主义的教育观,实现可持续发展的未来。并在此基础上提出,批判性思维、独立判断、解决问题以及信息和媒体素养是培养变革态度的关键。2018年4月中华人民共和国教育部印发的《高等学校人工智能创新行动计划》中明确指出: “随着互联网、大数据、云计算和物联网等技术不断发展,人工智能正引发可产生链式反应的科学突破，催生一批颠覆性技术,加速培育经济发展新动能,塑造新型产业体系,引领新一轮科技革命和产业变革。” 并明确要求将人工智能纳入大学计算机基础教学中。 教育部对中国高等教育未来的战略思考是“创新决胜未来,改革关乎国运”,为主动迎接新科技革命和产业变革的机遇与挑战,提出发展“四新”: 新工科、新医科、新农科、新文科。新工科与新医科、新农科交织交融、相互支撑,新文科为新工科、新医科、新农科注入新元素。新工科的内容一定是“计算机+各学科”,精髓是各学科与计算机深度融合,新工科思维的核心是计算思维,新工科能力的关键是系统能力、计算思维能力,而不仅是计算机的使用。 为满足时代的要求,大学计算机基础课程必须改革。我们认为，大学计算机教育的目标应该是培养学生的数据素养、计算思维能力以及人工智能应用意识,可以阅读、使用数据并通过数据分析进行交流与解释,使学生成为具备数据素养并适应人工智能时代的人才。 本书以数据为主线,包括认识、系统平台、理论与方法3个模块,而计算思维贯穿其中。本书框架如下图所示。 本书由孙新德、白首华、刘国梅、刘华共同编写,具体分工是白首华执笔第1～5章,刘华执笔第6～9章和第18章,刘国梅执笔第10章、第11章、第15章和第16章,孙新德执笔第12～14章和第17章,并统稿全书。 本书在编写和出版过程中得到作者所在学校的大力支持和帮助,在此表示衷心感谢，同时对在本书编写过程中参考的大量文献资料的作者表示衷心感谢！由于时间仓促且水平有限,书中定有不妥之处,敬请广大读者批评指正。 编者 2019年11月于郑州

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