前辅文
 第一部分 计算机与计算
  第1章 引论——走马观花看导论
   1.1 为什么要学习本课程
    1.1.1 计算与计算机无处不在
    1.1.2 计算与社会、自然深度融合
    1.1.3 计算创新与各民族融合发展
    1.1.4 基于计算的创新层出不穷
    1.1.5 【重点】非计算机专业学生为什么要学习计算机
   1.2 本课程学习什么
    1.2.1 【重点】计算与自动计算
    1.2.2 自动计算的探索历程
    1.2.3 什么是计算思维
    1.2.4 大学计算思维教育空间——计算之树
    1.2.5 【重点】课程内容组织脉络
   1.3 本课程学习到什么程度
    1.3.1 知识学习与思维学习
    1.3.2 理解—区分—命名—表达
    1.3.3 了解—理解—应用—分析—综合—评价—创新
   思考题
  第2章 初识计算思维——由小白鼠到计算思维
   2.1 “小白鼠检验毒水瓶”问题及求解
   2.2 “小白鼠检验毒水瓶”问题求解背后的思维
    2.2.1 二分法——人类普遍应用的思维
    2.2.2 【重点】由二分法到二进制思维
    2.2.3 过程化与符号变换思维
   2.3 【扩展】类比“小白鼠检验毒水瓶”问题求解做一个发明
    2.3.1 数据通信领域需要解决的一个问题
    2.3.2 偶校验——判断数据传输有无错误
    2.3.3 类比小白鼠问题判断哪一位出错
   2.4 进位制及其相互转换
   2.5 本章小结
   思考题
  第3章 符号化、计算化与自动化—— 一看计算机的本质
   3.1 万事万物符号化是计算与自动化的前提
   3.2 符号化与计算化——基础是逻辑
    3.2.1 【重点】逻辑与基本的逻辑运算
    3.2.2 【重点】基于0和1的运算——逻辑运算及其组合
    3.2.3 编码——非数值性信息的表达
    3.2.4 编码——汉字的输入、存储与输出
    3.2.5 编码——彝文的输入、存储与输出
    3.2.6 编码——藏文的输入、存储与输出
    3.2.7 【扩展】利用逻辑将信息隐藏于图像中
    3.2.8 原码与补码——带正负号数值的表达
    3.2.9 基于0和1的运算——减法由加法实现
   3.3 计算化与自动化——根本还是逻辑
    3.3.1 用开关性元件实现基本逻辑运算
    3.3.2 【重点】再用符号化——基本逻辑运算电路的符号表达
    3.3.3 用硬件逻辑实现加法器
    3.3.4 基于二进制的电子元件的发展
   3.4 【重点】符号化—计算化—自动化——计算机最基本的思维模式
   3.5 本章小结
   思考题
  第4章 程序与递归——二看计算机的本质
   4.1 计算系统与程序
   4.2 程序——组合、抽象与构造
    4.2.1 一种简单的语言—运算组合式
    4.2.2 【重点】组合—构造与执行
    4.2.3 【重点】第1种形式的抽象—构造与替换—执行
    4.2.4 【重点】第2种形式的抽象—构造与替换—执行
    4.2.5 【扩展】带条件的计算规则及其构造
   4.3 大规模重复执行规则的程序构造——递归与迭代
    4.3.1 递归的感性认识——具有自相似性重复的事物
    4.3.2 数学中的递推式与数学归纳法
    4.3.3 【扩展与难点】计算中的递归及递归函数——构造
    4.3.4 【重点】两个不同的递归函数
    4.3.5 【重点】递归的运用——用有限的语句定义对象的无限集合
    4.3.6 【难点】程序的递归构造——自身调用自身、高阶调用低阶
    4.3.7 递归与迭代/循环的关系
   4.4 本章小结
   思考题
 第二部分 计算系统
  第5章 机器是如何执行程序的——认识计算机
   5.1 通用计算机器的核心——指令、程序及其执行
   5.2 【重点】冯·诺依曼计算机——存储程序与自动执行
   5.3 存储器——怎样存取程序和数据
    5.3.1 存储器的基本概念
    5.3.2 【难点】存储器的内部构成
   5.4 机器指令与机器级算法与程序
    5.4.1 问题求解与机器级算法
    5.4.2 机器指令
    5.4.3 【重点】用机器指令将机器级算法转换为机器程序
    5.4.4 将机器程序及数据以同等地位存于存储器中
   5.5 运算器和控制器（CPU）——可自动执行机器指令和程序的部件
   5.6 【重点与难点】机器程序的存储与执行
   5.7 【扩展】电子计算系统的发展脉络
   5.8 【扩展与难点】图灵机模型——以状态变换表达程序及其执行
   5.9 本章小结
   思考题
  第6章 复杂环境下程序是如何被执行的——理解现代计算机
   6.1 计算机系统是复杂的系统
    6.1.1 计算机系统是硬件、软件、网络和数据的集成系统
    6.1.2 【重点】存储体系——不同性能资源的组合优化
    6.1.3 存储体系环境下程序执行的复杂性
    6.1.4 【重点】复杂计算环境的管理者——操作系统
    6.1.5 现代计算机系统的工作过程
   6.2 分工—合作—协同——理解复杂计算环境
    6.2.1 【重点】分工—合作与协同的基本思维
    6.2.2 【重点】从分工角度理解“外存管理”
    6.2.3 从分工角度理解“内存管理”
    6.2.4 从分工角度理解“处理机管理”
    6.2.5 【重点与难点】从合作与协同角度理解计算环境——执行程序
   6.3 【扩展】计算环境的演进与发展——理解现代计算系统
    6.3.1 操作系统对计算资源的高效协同利用——从分时到并行、分布
    6.3.2 现代计算机的演进与发展
   6.4 本章小结
   思考题
  第7章 程序编写与计算机语言
   7.1 由机器语言到高级语言
    7.1.1 机器语言、汇编语言与汇编程序（编译器）
    7.1.2 【难点】高级语言与编译器
    7.1.3 不同层级语言与编译器/虚拟机器
   7.2 【重点】计算机语言（程序）的基本构成要素
    7.2.1 常量、变量与表达式
    7.2.2 语句与程序控制
    7.2.3 【难点】函数结构语句
    7.2.4 系统函数及其调用
   7.3 【扩展】关于常量和变量的进一步说明
   7.4 高级语言程序编写示例
    7.4.1 几种计算机语言的程序基本要素书写规范比较
    7.4.2 用不同的计算机语言编写程序示例
   7.5 本章小结
   思考题
  第8章 利用典型计算机语言进行程序设计
   8.1 典型编程环境简介
    8.1.1 Raptor编程环境简介
    8.1.2 熟悉Raptor编程环境
    8.1.3 Raptor子图和子程序（过程）的定义及调用
   8.2 编制天天向上的力量程序
   8.3 编制简单计算器程序
   8.4 编制猜数游戏程序
    8.4.1 简单的猜数游戏
    8.4.2 系统随机产生数并显示试猜次数的猜数游戏
    8.4.3 【难点】多人猜数游戏
   8.5 【重点】编制分形树的绘制程序
    8.5.1 绘制“Y”形图形
    8.5.2 “Y”形分支结点与角度的计算
    8.5.3 分形树的绘制
   8.6 编制可视化汉诺塔移动程序
    8.6.1 汉诺塔问题及其求解
    8.6.2 汉诺塔问题的可视化移动
   8.7 本章小结
   思考题
 第三部分 算法思维
  第9章 算法——程序与计算系统的灵魂
   9.1 算法的基本概念
   9.2 建立问题的数学模型——数学建模
   9.3 算法策略选择——算法思想
   9.4 算法设计——算法思想的精确表达
    9.4.1 算法的数据结构设计
    9.4.2 算法的控制结构——算法的步骤设计
   9.5 算法的实现——算法的程序设计
   9.6 算法的模拟与分析
    9.6.1 算法的正确性分析
    9.6.2 算法的复杂性分析
   9.7 本章小结
   思考题
  第10章 【拓展】难解性问题求解——组合、随机与近似解
   10.1 可求解与难求解问题
    10.1.1 P类问题和NP类问题
    10.1.2 NP类问题的一种典型求解思想——求近似解
    10.1.3 仿生学算法——理解自然界中生物的问题求解思维，设计NP问题的求解算法
   10.2 从社会、自然中寻求问题求解的思想——生物学中的遗传与进化
    10.2.1 生物领域的遗传
    10.2.2 生物领域基本的遗传方式——基因重组
    10.2.3 生物界的进化——优胜劣汰，适者生存
   10.3 将社会、自然思想应用于计算——遗传算法的简单示例
   10.4 【重点】探讨算法的本质——遗传算法为什么可以求解NP问题
   10.5 【难点】算法研究的根本是问题求解——组合优化问题及遗传算法求解
    10.5.1 几个典型组合优化问题的抽象
    10.5.2 可能解的染色体编码问题
    10.5.3 交叉、变异与随机处理——遗传规则问题
    10.5.4 遗传算法设计的其他问题
    10.5.5 遗传算法的进一步思考
   10.6 本章小结
   思考题
 第四部分 数据化思维、互联网+思维与智能+思维
  第11章 数据库与大数据
   11.1 数据库与数据库管理系统
    11.1.1 数据库、数据库管理系统与数据库系统
    11.1.2 数据库管理系统的基本功能——从用户角度看
    11.1.3 数据库管理系统的基本功能——从系统角度看
   11.2 结构化数据库的基础——关系模型
    11.2.1 【重点】二维数据表——关系的通俗解释
    11.2.2 【扩展】二维数据表——关系的数学定义
    11.2.3 【重点】关系操作——关系代数
   11.3 结构化数据库语言——SQL
    11.3.1 结构化数据库语言概述
    11.3.2 数据库内容的基本查询
    11.3.3 【难点】数据库内容的嵌套查询
    11.3.4 数据库统计操作
   11.4 大数据
    11.4.1 【难点】大数据管理——NoSQL
    11.4.2 【扩展】大数据挖掘——“啤酒与尿布的故事”
    11.4.3 大数据思维——全集与不精确，不求因果只看关系
   11.5 本章小结
   思考题
  第12章 计算机网络、信息网络与互联网+
   12.1 网络基础与网络问题抽象
    12.1.1 形形色色的网络改变着社会与生活
    12.1.2 网络通信基础
    12.1.3 网络抽象与基本网络计算问题
   12.2 计算机网络——互联互通之基础
    12.2.1 计算机组网与连接
    12.2.2 因特网与TCP/IP协议
    12.2.3 理解网络传输过程
   12.3 信息网络——技术与内容之融合
    12.3.1 万维网的基本思维
    12.3.2 支撑内容与技术相互融合的语言——标记语言
    12.3.3 搜索引擎及其智能化
   12.4 【重点】互联网与互联网+  ——层出不穷之创新
    12.4.1 互联网创新思维
    12.4.2 “互联网+”创新思维
    12.4.3 智慧地球与国家人工智能规划
   12.5 本章小结
   思考题
  第13章 机器学习、人工智能+与智能+
   13.1 什么是机器学习
    13.1.1 从AlphaGo看人工智能
    13.1.2 机器怎样通过学习具有智能
    13.1.3 机器怎样学习——有监督学习（分类）与无监督学习（聚类）
   13.2 神经网络与深度学习
    13.2.1 神经网络
    13.2.2 卷积
    13.2.3 利用卷积进行图像处理
    13.2.4 利用卷积进行特征提取
    13.2.5 通过机器学习自动产生卷积核
    13.2.6 由机器学习到深度学习
    13.2.7 人工智能、机器学习与深度学习
   13.3 人工智能研究范畴
    13.3.1 自然语言处理
    13.3.2 图像识别
    13.3.3 语音识别
    13.3.4 视频识别与视频理解
    13.3.5 其他——脑科学、脑机接口
   13.4 人工智能应用领域——智能+X
    13.4.1 智能交通
    13.4.2 智能建筑
    13.4.3 智能机械
    13.4.4 智能电器
    13.4.5 智能医疗
    13.4.6 智能机器人
    13.4.7 智能+X
   13.5 本章小结
   思考题
  第14章 信息安全、网络安全与国家安全
   14.1 信息安全概述
    14.1.1 信息安全与网络安全
    14.1.2 信息安全的内涵、外延及发展
   14.2 信息安全基础——加密与解密
    14.2.1 密码学、加密与解密
    14.2.2 典型的加密/解密方法
    14.2.3 公开密钥密码与数字签名
    14.2.4 散列函数与消息认证
   14.3 信息安全与网络安全
    14.3.1 网络威胁
    14.3.2 计算机病毒
    14.3.3 网络入侵
    14.3.4 网络安全防御
   14.4 网络安全与国家安全
    14.4.1 网络安全与国家安全概述
    14.4.2 网络空间主权
    14.4.3 网络安全法
   14.5 本章小结
   思考题
  参考文献