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前言

本書是《計算思維導論 第2版》的配套實驗和習題指導,包括實驗部分、習題部分和習題參考答案,可供學生進行練習,以便鞏固所學的知識。同時,本書也利于教師開展教學工作。

本書以價值引領、學科滲透、專業融入和思維拓展為目標,圍繞《計算思維導論 第2版》進行實驗和習題的設計。本書較上一版有較大的改動:內容增多,包含21個實驗,比上一版增加了8個,習題數量也大幅增加;與時俱進,根據當前計算思維相關技術和工具的發展,對實驗部分和習題部分的內容進行了更新,譬如經典算法和Python程序的設計、網絡服務和應用實驗、數據挖掘常用算法實驗以及計算機新技術實驗;側重兩性一度,將高階性、創新性和挑戰度融入本書的內容設計,譬如每種技術的實驗中增加一個開放式的綜合實驗,培養學生解決復雜問題的綜合能力和計算思維,鼓勵學生以創新性的方式解決問題,并通過不同難度的任務激發學生的挑戰欲;注重專業結合,譬如設計了水泵揚程、專業引航員數據庫、領域知識數據挖掘的實驗,激發學生對專業的探索熱情和熱愛;融入思政,譬如實驗設計中加入冬奧會背景、社區志愿者、信息安全、國家安全等,培養學生的社會主義核心價值觀。

本書實驗1-1介紹計算思維的概念,實驗1-2用于培養學生系統設計的思想。實驗2-1使學生了解進制轉換、字符編碼和中文編碼等相關知識,實驗2-2使學生了解十進制BCD碼的各種編碼方法并能應用到生活中。實驗3-1讓學生熟悉計算機的硬件系統,實驗3-2使學生了解計算機硬件并學會配置與組裝計算機。實驗4-1~實驗4-3設計了不同難度的算法實驗,實驗4-4利用情景式實驗使學生掌握Python程序設計和主要算法的應用。實驗5-1和實驗5-2分別設計了混合局域網和常用的網絡服務實驗,實驗5-3設計了網絡安全和攻防演練實驗,用于提高學生的網絡安全意識和防護能力。實驗6-1讓學生完成指定內容的MySQL數據庫的創建和使用,實驗6-2讓學生通過調研創建領域相關數據庫,提高學生使用數據庫的能力。實驗7-1使學生掌握命題符號化,以及基本的推理理論,并能利用真值表、等值演算等方法進行簡單的邏輯推理,實驗7-2讓學生通過邏輯推理題目設計、題目推理和推理評判流程牢固掌握邏輯推理相關知識。實驗8-1和實驗8-2使學生掌握數據的初步分析和預處理知識,并能使用數據挖掘模型解決問題,實驗8-3引入scikit-learn,使學生通過數據挖掘中所有環節的設計,形成對專業領域數據挖掘應用的初步認知。實驗9-1讓學生調研計算機新技術和專業的結合情況,培養學生在專業問題求解中應用計算機新技術的思維能力。

為便于教學,我們制作了教學幻燈片,以及實驗部分和習題部分所需的原始素材與試讀文檔。使用本教材的單位或個人如有需要,可與作者聯系,email地址為lvcheng@bucea.edu.cn。

由于時間倉促,加之作者水平有限,書中難免有不足之處,懇請讀者批評指正。

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