本书定位于计算机通识教育，以培养学生计算思维，提高学生科学修养、信息素养和计算机应用能力为教学目标，为各学科与计算学科的交叉融合提供计算学科基础知识。

本书以“领域问题+计算”计算思维培养模式为主线，共分为七章，分别是：绪论，介绍知识、学习、认知、素质、逻辑和思维等跨学科范畴的通识性知识，阐明计算科学在科学研究和知识创新中的重要性；计算与计算机，讲解现代电子计算机的发明、数据进制、字符编码、计算机硬件组成、计算机操作系统；问题求解与算法，从方法论的视角介绍问题及问题求解策略与基本过程，算法及复杂性，以及常见的问题求解算法；数据与数据结构，讲解数据结构的概念，数据结构在软件编程中的重要性，讲解线性表、树和图结构的逻辑结构、物理存储结构及常用操作算法；计算机程序，讲解计算机程序的概念，编程思想，以及软件开发的基本过程。以C/C++语言为例，讲解程序设计语言的基本构成及面向对象技术；计算机网络，介绍计算机网络的概念、起源和发展历程。讲解OSI网络分层思想，网络协议的智慧；讲解信息安全的概念、目标和主要安全威胁，讲解数据加密模型及密码体制；计算科学前沿，介绍计算领域的学术和技术前沿及发展趋势。

本书可作为普通高等学校非计算机专业“大学计算机”课程的教材，也可作为计算机爱好者的自学用书。

前辅文
第1章 绪论
  【本章导读】
  【知识要点】
  1.1 信息社会与信息素养
   1.1.1 计算机与信息社会
   1.1.2 信息社会的特征
   1.1.3 个人素质与信息素养
  1.2 人类思维与逻辑学
   1.2.1 知识与科学研究
   1.2.2 人类的思维活动
   1.2.3 逻辑学
  1.3 计算科学与计算思维
   1.3.1 计算与计算科学
   1.3.2 计算思维
  1.4 学科交叉与融合
   1.4.1 物联网与社会数字化
   1.4.2 无处不在的计算
   1.4.3 学习与知识创新
  1.5 思想的力量与启示
  本章小结
  思考题
第2章 计算与计算机
  【本章导读】
  【知识要点】
  2.1 数与计算问题
   2.1.1 数的起源
   2.1.2 计算工具
  2.2 计算机的产生和发展
   2.2.1 电子计算机诞生的前夜
   2.2.2 计算机的理论基础
   2.2.3 计算模型与图灵机
   2.2.4 电子计算机的诞生
   2.2.5 计算机的发展
  2.3 计算机系统结构
   2.3.1 计算机体系结构
   2.3.2 计算机系统组成
   2.3.3 微型计算机示例
  2.4 数值表示与字符编码
   2.4.1 数与进制
   2.4.2 数的原码、反码与补码
   2.4.3 数的定点存储和浮点存储
   2.4.4 字符数据与字符编码
   2.4.5 数据存储单位
  2.5 计算机系统管理
   2.5.1 计算机操作系统
   2.5.2 中央处理器管理
   2.5.3 内存储器管理
   2.5.4 文件与外存管理
   2.5.5 设备管理
   2.5.6 人机界面
   2.5.7 常见的操作系统
  2.6 计算机的运行
   2.6.1 计算机是如何启动的
   2.6.2 计算机运行时的内存视图
   2.6.3 计算机的关闭
  2.7 计算机应用
   2.7.1 数值计算
   2.7.2 数据处理
   2.7.3 计算机辅助
   2.7.4 过程控制
   2.7.5 人工智能
  本章小结
  思考题
第3章 问题求解与算法
  【本章导读】
  【知识要点】
  3.1 问题与问题求解
   3.1.1 领域问题及形式化描述
   3.1.2 问题抽象与数学建模
   3.1.3 计算机求解问题模型
  3.2 算法与算法分析
   3.2.1 算法及其描述
   3.2.2 算法复杂性分析
  3.3 算法设计及算法分类
   3.3.1 算法设计
   3.3.2 穷举法
   3.3.3 递推法
   3.3.4 递归法
   3.3.5 回溯法
   3.3.6 迭代法
   3.3.7 分治法
   3.3.8 贪心法
   3.3.9 动态规划法
   3.3.10 人工智能算法
   3.3.11 其他算法
  3.4 搜索问题与查找算法
   3.4.1 搜索问题
   3.4.2 顺序查找
   3.4.3 折半查找
  3.5 排序问题及排序算法
   3.5.1 排序问题
   3.5.2 选择排序
   3.5.3 交换排序
   3.5.4 插入排序
   3.5.5 归并排序
   3.5.6 基数排序
  3.6 网络搜索问题
   3.6.1 搜索引擎及其工作原理
   3.6.2 PageRank排序算法
   3.6.3 搜索引擎的启示
  本章小结
  思考题
第4章 数据与数据结构
  【本章导读】
  【知识要点】
  4.1 数、数据及数据结构
   4.1.1 数与数据的概念
   4.1.2 数据抽象与数据类型
   4.1.3 数据结构
  4.2 线性结构
   4.2.1 排队问题
   4.2.2 线性表
   4.2.3 堆栈与队列
  4.3 树形结构
   4.3.1 博弈与决策问题
   4.3.2 树形结构
   4.3.3 二叉树
   4.3.4 常用操作及应用
  4.4 图结构
   4.4.1 图的概念
   4.4.2 图的存储
   4.4.3 图的遍历
   4.4.4 生成树和最小生成树
  4.5 应用举例
   4.5.1 网络与最短通路问题
   4.5.2 工程拓扑排序问题
   4.5.3 工程关键路径问题
  本章小结
  思考题
第5章 计算机程序
  【本章导读】
  【知识要点】
  5.1 计算机程序概述
   5.1.1 自然语言与形式化语言
   5.1.2 抽象与程序设计语言
   5.1.3 计算机程序及其分类
   5.1.4 问题约简与结构化编程
   5.1.5 计算机软件系统开发
  5.2 C/C++程序设计语言
   5.2.1 C语言及C程序结构
   5.2.2 C语言基本符号
   5.2.3 数据与数据类型
   5.2.4 计算、运算符与表达式
   5.2.5 赋值语句和输入/输出
   5.2.6 分支语句
   5.2.7 循环控制语句
   5.2.8 函数
  5.3 面向对象的思维方式
   5.3.1 类与对象
   5.3.2 对象的创建及操作
   5.3.3 接口及其功能
  5.4 数据存储与管理
   5.4.1 数据文件及其操作
   5.4.2 数据库与数据库管理系统
   5.4.3 结构化查询语言SQL
  5.5 Web应用
   5.5.1 计算机应用模式的演变
   5.5.2 Web应用及其优势
  本章小结
  思考题
第6章 计算机网络
  【本章导读】
  【知识要点】
  6.1 计算机网络技术
   6.1.1 计算机网络的产生与发展
   6.1.2 计算机网络的功能和分类
   6.1.3 开放系统互联与OSI参考模型
   6.1.4 网络协议的智慧
   6.1.5 TCP/IP网络模型
   6.1.6 网络设备及其功能
  6.2 互联网
   6.2.1 ARPA计划
   6.2.2 互联网的诞生
   6.2.3 万维网
   6.2.4 连接到互联网
  6.3 网络服务
   6.3.1 计算机应用的客户/服务器模式
   6.3.2 域名与域名解析
   6.3.3 Web服务与浏览器/服务器模式
   6.3.4 电子邮件服务
   6.3.5 远程维护与远程控制
  6.4 网络与信息安全
   6.4.1 网络信息安全问题
   6.4.2 信息安全的主要威胁
   6.4.3 数据加密技术
   6.4.4 信息安全措施
   6.4.5 病毒、木马及其防范
  6.5 互联网社会效应
   6.5.1 新兴的传播媒介
   6.5.2 网络通信
   6.5.3 电子商务的兴起
   6.5.4 社交网络
   6.5.5 网络社会生态学
  本章小结
  思考题
第7章 计算科学前沿
  【本章导读】
  【知识要点】
  7.1 计算的新模式
   7.1.1 并行计算与超级计算机
   7.1.2 分布式计算
   7.1.3 网格计算
   7.1.4 云计算
   7.1.5 无处不在的计算
  7.2 数字化社会
   7.2.1 数字地球
   7.2.2 物联网
   7.2.3 智慧城市
   7.2.4 大数据技术
   7.2.5 区块链
   7.2.6 个人隐私
   7.2.7 元宇宙
  7.3 新型计算机
   7.3.1 超导计算机
   7.3.2 量子计算机
   7.3.3 光计算机
   7.3.4 神经网络计算机
   7.3.5 DNA生物计算机
  本章小结
  思考题
参考文献