前言


专业导论类课程是大学生接受大学教育的第一门专业基础课，能够使大学新生对本专业的内涵特点、知识能力和未来发展有一个初步的认知概念和宏观了解。计算机类专业作为一个专业大类，包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全、物联网工程、数字媒体技术等细分专业，这些专业都属于计算机学科，因而有很多共性的思维方式和知识体系。本书作为国家级精品课程和省级一流课程的配套教材，提出并实施了“专业视角，认知学科；计算思维，抽象分层；工程思维，道德指引；始于问题，应用驱动；领会思想，引发思考”的教学思想。
首先梳理好基本的知识架构，再去学习日新月异的计算机技术，会让本书的学习事半功倍。本书由3部分组成，分别是认识篇、系统篇和工程篇，如图0.1所示，该结构体现了如下教学思想。
（1） 专业视角，认知学科: 认识篇从专业的角度认知计算机和计算机学科，认知计算机的工作原理和计算机系统，认知计算机学科的根本问题和思维方式，了解计算机学科的知识体系和能力要求，为学习计算机学科提供正确的方法指导。
（2） 计算思维，抽象分层: 系统篇采用自底向上的方式讨论计算机可以做什么以及是如何做的，使学生了解学科富有智慧的核心思想，以及计算思维在每一个分层的运用，培养学生面向学科的思维能力。
（3） 工程思维，道德指引: 工程篇通过典型案例、工程伦理、法律法规，使学生了解工程与社会的关系，形成团队合作、终身学习等工程素养，明确计算机从业人员的行为规范和职业道德。
图0.1本书的组织结构
在教学设计上，始于问题，应用驱动: 每一章首先在一个较高的抽象层次上、从应用的角度提出本章要讨论的顶层问题，然后由情景问题引出具体内容，每一小节后面附有若干思考题，很多问题没有标准答案甚至没有答案；在教学效果上，领会思想，引发思考: 在认知计算机学科和计算机系统每一个分层的基础上，强调学科的本质与核心思想，启迪思维、引发思考，让学生了解计算机学科的各个主题，并对学科本身充满了兴趣和好奇，同时又产生了太多的不理解和疑问，非常渴望进一步探索其中的科学道理。
本书第1版和第2版在使用过程中得到国内许多高校教师和同学的肯定，也得到了一些很好的建议。本书第3版在保留前两版原有特色的基础上，进行了如下修订:
(1) 重新梳理了知识单元，对第二部分的章节进行了重新编排和修订，使得层次结构更加清晰，知识表述易于理解，更符合学生的认知规律和老师的教学要求；
(2) 增加了新技术专题，以通俗易懂的笔触介绍了人工智能、大数据、云计算、物联网等计算机领域的最新进展，体现教材内容的前沿性和时代性；
(3) 增加了工程思维和工程伦理相关内容，讨论了工程与文化、环境和可持续发展之间的关系，个人与团队、沟通与表达、工程创新和终身学习等工程素养，处理工程伦理问题的基本原则，以解决专业课程对工程认证非技术指标难以支撑的问题。
本书在编写过程中参考了大量的书籍和文章，并从互联网上参考了部分有价值的资料，在此一并表示感谢。由于作者的知识和写作水平有限，书稿虽几经修改，仍难免有缺点和错误。衷心希望能够得到同行专家和读者的批评和指正。作者的邮箱是wanghongmei@ccut.edu.cn。教师读者也可以关注作者的教学公众号“老竹园”与作者交流。

作者
2023年1月