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本書是李暾等編寫的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)（第3版）》一書的配套實驗教材，以“問題引導(dǎo)”“知識植入”“增量設(shè)計”的思路，設(shè)計了一系列闖關(guān)式的主題實驗任務(wù)，以游戲通關(guān)的方式完成實際問題的求解，由淺入深地將計算思維培養(yǎng)落到實處。每章既相對獨立又有內(nèi)在關(guān)聯(lián)，主題任務(wù)都有明確的知識目標(biāo)和能力考查點，通過大量程序的視角輔助學(xué)生深入理解信息表示、計算機軟硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)值與非數(shù)值計算等計算機應(yīng)用知識，并穿插了主流軟件工具的應(yīng)用以兼顧傳統(tǒng)的軟件技能訓(xùn)練。

除作為配套實驗教材外，本書也可單獨作為各類高校不同層次、不同專業(yè)計算機基礎(chǔ)類實驗課程的教材，更是計算機初學(xué)者自學(xué)的理想?yún)⒖紩?/p>

前言

大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教程（第2版）人成功融入社會所必備的思維能力與其所處時代能夠獲得的工具有關(guān)。計算機是信息社會的必備工具之一。2006年，美國計算機科學(xué)家Jeannette M. Wing正式提出計算思維的概念和體系，該理論被認(rèn)為是近十幾年來產(chǎn)生的最具有基礎(chǔ)性、長期性的學(xué)術(shù)思想。計算思維是指自覺運用計算科學(xué)的基本概念和計算技術(shù)解決實際問題的思維，包括一系列廣泛的計算機科學(xué)的思維工具。未來不論是計算機科學(xué)家、專業(yè)人士，還是每個普通人，必須學(xué)會運用計算思維解決工作和生活中遇到的問題。因此，信息社會的發(fā)展和人類對計算思維的呼喚對計算機基礎(chǔ)教育提出新的要求。

“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”作為本科教育的第一門計算機公共基礎(chǔ)課程，為了更好地完成培養(yǎng)計算思維“第一課”的重任，必須對教學(xué)定位、內(nèi)容、方法、資源等進行全面的改革。這種改革不應(yīng)滿足于對原有體系的補充和完善，而應(yīng)通過系統(tǒng)規(guī)劃課程目標(biāo)、凝練教學(xué)內(nèi)容、探索新型教學(xué)方法和手段來實現(xiàn)從傳統(tǒng)的“知識輸出”到“能力導(dǎo)向”的課程轉(zhuǎn)型。教育部高等學(xué)校計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會于2016年出臺了《大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，指出了繼續(xù)深化改革的必要性，進一步強調(diào)了能力建設(shè)，全國高校都應(yīng)以此為風(fēng)向標(biāo)調(diào)整改進本校的計算機基礎(chǔ)教育策略。

本書正是在這樣的號召下全新改版，是與李暾等編寫的《大學(xué)計算機基礎(chǔ)（第3版）》相配套的實驗指導(dǎo)教材。《大學(xué)計算機基礎(chǔ)（第3版）》以計算思維為主線，串聯(lián)編排相關(guān)知識模塊，針對計算機科學(xué)等領(lǐng)域的實際問題，來培養(yǎng)學(xué)生掌握利用計算思維解決具有一定規(guī)模問題的能力。本書緊扣“問題求解”的目標(biāo)，與主教材的各知識模塊密切配合，設(shè)計了環(huán)環(huán)相扣的實驗環(huán)節(jié)，由淺入深地將計算思維培養(yǎng)落到實處，既注重方法、意識和能力的養(yǎng)成指導(dǎo)，又兼顧工具、語言和環(huán)境等實際動手技能的基礎(chǔ)訓(xùn)練。同時，本書在內(nèi)容編排上特色鮮明、自成體系、零門檻要求。因此，除了與主教材配套使用外，也可單獨作為各類高校不同層次、不同專業(yè)計算機基礎(chǔ)類實驗課程的教材，更是計算機初學(xué)者自學(xué)的理想?yún)⒖紩?/p>

“授之以魚不如授之以漁”，這是本書改版的初衷。盡管目的仍然是為選用教材的學(xué)生和教師更好地服務(wù)，但應(yīng)用目標(biāo)已從過去面面俱到地傳授技能，轉(zhuǎn)型為步步為營地引導(dǎo)學(xué)生建立基本的信息意識和素養(yǎng)，掌握一些利用計算機解決實際問題的方法，并能據(jù)此舉一反三、拓展思路，逐步構(gòu)建起敢于面對新問題的信心。本書采取“問題引導(dǎo)”“知識植入”“增量設(shè)計”的寫作思路，將求解一個實際應(yīng)用問題的過程拆解為多個進階的步驟，在一步步接近任務(wù)目標(biāo)的進程中，適時植入需要了解的技術(shù)背景、工具軟件、運用技巧等實驗得以展開的、必備的基礎(chǔ)知識和軟件技能。學(xué)生在跟隨閱讀這些解題步驟的過程中會實際動手經(jīng)歷一些“實驗關(guān)卡”，仿佛進入一個需要通關(guān)的游戲，打通最后一個關(guān)卡，問題才能完美解決。這樣的設(shè)計十分契合現(xiàn)代大學(xué)生接觸計算機的成長經(jīng)歷，能有效激發(fā)學(xué)生的興趣和斗志。這個過程雖然不可能覆蓋所有技能點的訓(xùn)練，但重點放在了分析問題的思路、求解問題的方法、知識遷移的能力上。作者試圖引導(dǎo)學(xué)生得到這樣的體會：在本書的引導(dǎo)下完成了一個個設(shè)定的計算機應(yīng)用任務(wù)，建立未來利用計算機和計算思維去獨立完成更多、更復(fù)雜任務(wù)的意識和信心。

本書共分11章，每章既相對獨立又有內(nèi)在關(guān)聯(lián)，主題任務(wù)都有明確的知識目標(biāo)和能力考查點，大量通過程序的視角輔助學(xué)生深入理解信息表示、計算機軟硬件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)值與非數(shù)值計算等計算機應(yīng)用知識，并穿插了主流軟件工具的應(yīng)用以兼顧傳統(tǒng)的軟件技能訓(xùn)練。這樣編排不僅可以大大提高實驗教學(xué)輔導(dǎo)的效率，而且便于教師根據(jù)實際教學(xué)需要進行靈活的實驗組合或裁剪，也便于學(xué)生根據(jù)自己的計算機應(yīng)用水平選擇學(xué)習(xí)起點和重點。

實驗實施依賴的軟件工具覆蓋Windows操作系統(tǒng)、搜索工具、Office辦公軟件、多媒體編輯軟件、開源數(shù)據(jù)庫和Python編程環(huán)境。軟件和語言的選擇考慮了主流、開源、上手快等因素。因此，只要按圖索驥地完成本書設(shè)定的任務(wù)，并通過綜合實驗進行適當(dāng)?shù)耐卣褂?xùn)練，就能滿足日常基本的計算機應(yīng)用能力需求。

本書在編寫過程中力求內(nèi)容精練、系統(tǒng)、循序漸進；語言清新活潑、互動性好，更貼近現(xiàn)代學(xué)生思路。每章開頭分別針對學(xué)生和教師給出了實驗?zāi)繕?biāo)和建議，并分別配套了電子實驗素材（學(xué)生版和教師版的電子實驗素材可通過下面提供的二維碼掃描下載，教師版的密碼通過1685601418@qq.com獲取），十分方便教學(xué)和自學(xué)。另外，在涉及Python編程的部分，本書在創(chuàng)新實訓(xùn)平臺(www.educoder.net)上提供了配合本書實驗的闖關(guān)式實訓(xùn)路徑“大學(xué)計算機基礎(chǔ)——基于Python”，該實訓(xùn)自上線發(fā)布以來，已有上萬學(xué)習(xí)者使用，是該平臺的明星實訓(xùn)路徑。

學(xué)生版

教師版

本書由周海芳負(fù)責(zé)總體設(shè)計和組稿，第1章、第3章、第9章由周海芳編寫，第5章由譚春嬌編寫，第6章由陳立前編寫，第2章、第4章、第7章、第8章、第10章、第11章由周競文編寫，李暾完成了配套實訓(xùn)項目的開發(fā)、發(fā)布和維護，毛曉光提供了部分實驗思路和實驗程序。此外，本書還參考了很多文獻資料和網(wǎng)絡(luò)素材，在此向有關(guān)作者一并表示衷心的感謝！

由于計算機技術(shù)日新月異，加上編者水平有限，書中難免有疏漏、錯誤之處，懇請廣大讀者批評指正。

作者

2018年7月大學(xué)計算機基礎(chǔ)實驗教程（第2版）前言

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