前言
计算机及相关技术的发展与应用在当今社会生活中发挥着前所未有且越来越重要的作用,计算机与人类的生活息息相关,是不可或缺的工作工具和生活工具。因此,计算机教育应面向社会,与时代同行。为进一步推动高等学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(试行)》(简称白皮书)。白皮书建议各高等学校在课程设置中采用“1+X”方案,即大学计算机基础课程+若干必修或选修课程。
目前,大学计算机基础课程主要由理论部分和实践部分构成,本书是为大学计算机基础课程的理论部分编写的。全书内容共分6章。第1章是计算机组成及工作原理; 第2章是计算机软件与信息表示; 第3章是计算机网络与信息安全; 第4章是计算机新技术; 第5章是大数据应用技术; 第6章是计算思维与程序设计。其中,第1~3章重点对计算机信息技术相关的基础知识做了全景式介绍,属于基本原理性内容,力求讲解简洁与说理透彻。第4章属于技术性内容,做了粗线条的介绍,读者在将来学习和工作中还可以进一步学习和加深理解。随着大数据技术的迅猛发展,数据科学与大数据技术越来越重要,已被列为国家重大发展战略。越来越多的专业领域都需要和大数据技术结合,因此第5章着重介绍大数据应用技术。同时,计算思维的培养是由九校联盟(C9)率先从美国常春藤名校引入国内的计算机基础类课程,经过几年的实践在国内已经取得了较好的效果,教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会建议有条件的高校开设相关内容的教学,因此第6章重点介绍计算思维和程序设计基础。
本书在精心编排课程内容的同时,结合相关章节的知识点,引入思政教育的内容。例如,第1章的计算机组成及工作原理,介绍光刻机,让学生了解计算机硬件的核心——芯片的制作过程,以及在这个制作过程中,美国是如何对我们设置重重障碍的,激发同学们的爱国热情,理解落后就要挨打的道理; 第2章的计算机软件与信息表示,介绍华为的鸿蒙操作系统,让学生理解操作系统的重要性以及华为科学家们多年潜心钻研,打破美国对于操作系统的垄断,提升学生们的自信心,同时教育学生们要能沉下心来,把冷板凳坐热才能取得重大的研究成果; 第3章的计算机网络与信息安全,介绍我国发起的“雪人计划”,让学生充分认识到,虽然我们是网络大国,但还不是网络强国,要想变成网络强国就需要把网络安全的控制权牢牢掌控在自己手上,还需要我们大学生努力学习,把祖国建设为网络强国; 第4章的计算机新技术,介绍我国自主研发的北斗卫星导航系统,中国科学家们凭着一股不服输的韧劲,在重重困难下,一次次地进行突破,攻克了一道又一道的技术难题,让同学们理解,大国重器必须掌握在自己手里,培养学生的责任感、自豪感和荣誉感。
参与本书编写的有熊福松、黄蔚、张志强、李小航、凌云、沈玮,全书由熊福松统稿,朱锋和金海东老师对本书的编写给予了很多指导性意见。本书是集体智慧的结晶,在编写过程中得到苏州大学东吴学院大学计算机系全体老师的大力支持,在此谨向付出辛勤劳动的各位老师表示感谢! 同时,本书的出版得到了全国高等院校计算机基础教育研究会研究项目“计算机基础课‘课程思政’教学研究与探索”(项目号: 2021AFCEC400)、2021年苏州大学课程思政示范项目“计算机信息技术(计算思维)”的资助,在此一并表示衷心的感谢!
本书的编写力求做到由浅入深、层次分明、概念清晰,在选取案例时追求生动、通俗易懂,同时涉及的知识点尽量全面、实用且新颖。由于编者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请广大读者和同行不吝指正。
编者

2021年4月