本书基于新时代新工科教育教学改革精神，结合教育部对新工科人才培养的新理念、新要求、新标准，在多年教学实践研究成果的基础上，以全新视角编写而成。

面对“互联网+”时代，作者们采用新的视角，基于数字时代从信息文化、计算平台、算法设计到问题求解与实现这样一条脉络组织教学内容，在内容上有所突破。本书重点突出了新知识、新技术，引入的算法与Python语言程序设计内容，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力；引入的物联网、大数据和人工智能内容，有利于提高学生对新技术的认知与理解。尤其是作者为提高教材的易读、易用性，融入了一系列案例，这些案例就发生在人们生活中，很具有代表性和说服力，能够让读者直观感受到相应理论的具体内涵，在实践中理解所学知识，以达到培养思维能力与学习能力的目的，实现赋能教育。

本书结构清晰，内容丰富、循序渐进，案例选取得当、易于理解，配有立体化的数字资源，适合作为高等学校各专业大一新生的第一门计算机课程的教材，也可供计算机爱好者学习使用。

前辅文
第1章 漫游数字时代
  1.1 综述
   1.1.1 数字时代一览
   1.1.2 计算与赋能
   1.1.3 浏览计算机世界
   1.1.4 计算机文化
   1.1.5 计算机教育与思维能力培养
  1.2 信息素养与信息伦理
   1.2.1 理解信息素养
   1.2.2 认识信息伦理
  1.3 信息安全下的社会责任
   1.3.1 认识安全
   1.3.2 攻击手段
   1.3.3 防护措施
   1.3.4 大学生的自我防范意识
  1.4 思考与练习
第2章 理解计算机系统
  2.1 计算模型的演变
   2.1.1 图灵机模型
   2.1.2 冯·诺依曼体系
   2.1.3 量子计算体系
  2.2 理解信息世界:从数制开始
   2.2.1 计算机的数制
   2.2.2 数制间转换
   2.2.3 计算机编码
  2.3 方便机器运算:数的补码表示
   2.3.1 数据的机器码表示
   2.3.2 机器数的定点和浮点表示
   2.3.3 机器数的存储格式
  2.4 从逻辑门到处理器
   2.4.1 计算机的逻辑运算
   2.4.2 计算机的算术运算
   2.4.3 计算机的定点运算器
   2.4.4 双核与多核处理器
  2.5 计算机系统
   2.5.1 计算机硬件
   2.5.2 计算机软件
   2.5.3 操作系统
  2.6 新型计算系统
   2.6.1 并行计算系统
   2.6.2 分布式计算系统
   2.6.3 云计算
  2.7 思考与练习
第3章 浏览网络世界
  3.1 走进网络
   3.1.1 认识计算机网络
   3.1.2 理解网络协议
   3.1.3 网络硬件一览
   3.1.4 构建计算机网络
   3.1.5 初识移动网络
  3.2 物理层传输
   3.2.1 数据传输基础知识
   3.2.2 数据传输性能指标
   3.2.3 交换技术
  3.3 网络层互联
   3.3.1 认识Internet
   3.3.2 IP地址
   3.3.3 域名系统
   3.3.4 IPv6基础
  3.4 接入网络
   3.4.1 局域网接入
   3.4.2 无线局域网接入
   3.4.3 WiFi无线上网
  3.5 Internet典型应用
   3.5.1 基本概念
   3.5.2 搜索引擎
   3.5.3 网络传输
   3.5.4 电子邮件
  3.6 思考与练习
第4章 认识Python
  4.1 初识程序设计
   4.1.1 认识计算机语言
   4.1.2 高级语言分类
   4.1.3 高级语言程序的执行
   4.1.4 高级语言程序的构成
   4.1.5 程序设计方法
  4.2 Python 基础
   4.2.1 初识Python
   4.2.2 Python环境搭建
   4.2.3 Python程序调试运行方式
   4.2.4 Python第三方库的安装
   4.2.5 Python 编程思维
  4.3 Python基本语句语法元素解析
   4.3.1 理解赋值语句
   4.3.2 选择结构及语句
   4.3.3 循环结构及语句
   4.3.4 输入/输出控制
  4.4 函数式编程
   4.4.1 认识函数
   4.4.2 Python标准库函数
   4.4.3 自定义函数
   4.4.4 函数的调用
  4.5 Python 图形处理解析
   4.5.1 Turtle绘图库函数的应用
   4.5.2 Matplotlib绘图库入门
  4.6 思考与练习
第5章 体验算法之美
  5.1 计算思维概述
   5.1.1 科学思维
   5.1.2 计算思维
  5.2 计算机问题求解
   5.2.1 问题与应用实例
   5.2.2 计算机问题求解周期
  5.3 算法设计与描述
   5.3.1 概述
   5.3.2 算法描述工具
   5.3.3 算法评价
  5.4 问题求解综合应用
   5.4.1 排序算法
   5.4.2 枚举算法
   5.4.3 递归算法
   5.4.4 迭代算法
  5.5 思考与练习
第6章 初识物联网
  6.1 我们身边的物联网
   6.1.1 二维码支付
   6.1.2 校园一卡通
   6.1.3 刷身份证进站乘车
   6.1.4 电子不停车收费
   6.1.5 手机导航与计步
  6.2 物联网的核心技术
   6.2.1 条形码
   6.2.2 RFID技术
   6.2.3 传感器
  6.3 物联网的产生与发展
   6.3.1 物联网的概念与特征
   6.3.2 物联网的起源与发展
   6.3.3 物联网支撑第四次工业革命
   6.3.4 物联网支撑中国制造225
  6.4 物联网体系结构
   6.4.1 物联网体系结构的定义
   6.4.2 物联网四层体系结构
  6.5 物联网通信技术
   6.5.1 无线通信技术
   6.5.2 有线通信技术
   6.5.3 空间定位技术
  6.6 物联网典型应用
   6.6.1 智能交通与智慧物流
   6.6.2 环境监测与医疗健康
   6.6.3 智能家居与智能电网
  6.7 思考与练习
第7章 走近大数据
  7.1 数据､技术与思维
   7.1.1 什么是大数据
   7.1.2 大数据技术
   7.1.3 大数据应用与思维变革
  7.2 拥抱海量数据
   7.2.1 大数据预处理
   7.2.2 大数据生存环境
   7.2.3 数据存储与管理
  7.3 大数据的洞见
  7.4 可视化的数字社会
   7.4.1 可视化科学方法
   7.4.2 可视化工具
   7.4.3 一图抵千言
  7.5 思考与练习
第8章 探索人工智能
  8.1 人工智能简史与研究领域
   8.1.1 人工智能的诞生与发展
   8.1.2 知识表示与知识图谱
   8.1.3 机器感知与机器行为
   8.1.4 机器思维与机器学习
   8.1.5 专用人工智能和通用人工智能
  8.2 模拟人类专家的专家系统
   8.2.1 专家系统的定义
   8.2.2 专家系统的一般结构
   8.2.3 专家系统中的产生式知识表示
   8.2.4 动物识别专家系统
  8.3 模拟生物特性的智能计算
   8.3.1 生物进化的过程
   8.3.2 模拟生物进化的遗传算法
   8.3.3 模拟鸟群觅食行为的粒子群优化算法
   8.3.4 模拟蚁群觅食行为的蚁群算法
  8.4 模拟生物神经系统的人工神经网络与机器学习
   8.4.1 人工神经元与人工神经网络
   8.4.2 掀起人工智能第一次高潮的感知器
   8.4.3 掀起人工智能第二次高潮的BP学习算法
   8.4.4 掀起人工智能第三次高潮的深度学习
  8.5 模拟人看东西的计算机视觉
   8.5.1 计算机视觉的任务
   8.5.2 人脸识别
   8.5.3 虹膜识别
  8.6 模拟人看书听话的自然语言理解
   8.6.1 怎样才算理解了人的语言
   8.6.2 自然语言理解的发展
   8.6.3 基于循环神经网络的机器翻译
   8.6.4 让计算机听懂人说话的语音识别
  8.7 游戏中的人工智能技术
   8.7.1 人工智能游戏
   8.7.2 游戏人工智能
   8.7.3 史上最著名的两次人机大战
   8.7.4 人工智能研究中的“果蝇”
   8.7.5 扫雷机人工智能游戏开发
  8.8 思考与练习
附录 教学安排参照表
参考文献