前言



数字化时代，计算机技术已成为推动社会发展的关键力量。无论是在科学研究、工程设计、商业管理中，还是在日常生活中，计算机的应用都无处不在。随着人工智能技术的飞速发展，计算思维作为一种解决问题的思维模式，正变得越来越重要。它不仅为计算机科学家和工程师提供了解决问题的框架，还广泛应用于科学、工程、经济学等多个学科。计算思维的核心在于培养严密的逻辑推理能力，鼓励创新思维，并善于应用计算机，通过自动化解决方案提高效率。计算思维的教育价值已被全球教育体系认可，成为21世纪的关键技能之一。计算思维在我国也备受重视，信息技术与学科融合正在进一步深入，计算思维已成为各专业学生都应掌握的思维方式。
本教材旨在为非计算机专业学生提供一个全面的计算思维实践平台，结合学生自身的计算机基础能力，尊重学生计算机能力和专业的差异性，着力培养学生的计算思维能力。本书上篇为计算机基础，涵盖了计算机相关知识概念、人工智能大模型浅应用、计算机基础实践操作等，帮助学生更进一步具象化地理解计算机科学的基础概念，提高信息素养。下篇通过Python编程解决问题，结合《西游记》的文化元素设计案例，以进一步提高编程教学的趣味性，帮助学生巩固提高计算思维能力。每一章实验从基础到进阶，兼顾普适性和个性化。每一章的实验目的给出了该实验要达到的目标，方便学生对标各类计算机教学大纲。相关知识点言简意赅地概述了实验项目相关内容，方便学生查阅。实验范例从简单到复杂，给出详细操作步骤和参考程序，通过典型范例帮助学生尽快掌握计算机相关理论知识和计算思维方法，选择合适的实践操作。下篇的“实验习题”用于Python编程实践的巩固练习，培养学生的动手能力。“实验思考”通过问题导向鼓励学生进行深入思考、发散创新和团队合作，答案不唯一。
本书的主要特色如下:
(1) 知识全面。
全书涵盖了计算机科学基础知识实践和Python编程基础应用实践，并且加入了最新的“人工智能大模型”的使用案例，确保知识体系的完整性和实时性。
(2) 实用性强。
每个实验都紧密结合实际应用，如学习大模型指令技巧、模拟计算机硬件组装、操作系统安装、网络配置、办公软件应用等，有对应的视频示范，多方位提高学生的动手能力。
(3) 结构清晰。
教材结构合理，每一章节按照由浅入深的原则组织内容，教师可以根据学生能力灵活安排实验内容，使学习者逐步建立知识体系，逐步提高利用计算思维分析和解决问题的能力。
(4) 配套资源丰富。
本书包括配套的素材、代码、微课视频以及更充分的题库资源。
本书由方翠、黄晓平、王亿首、吴呈瑜、程宏伟共同编写，编者所在的计算机基础教研团队对本书提出了许多宝贵建议，在此表示感谢。在本书的出版过程中，作者团队还得到了清华大学出版社的大力支持，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在不妥和疏漏之处，敬请读者批评指正。

编者2024年12月