1、为什么要学习这门课？

计算机中数据是如何表示的？计算机在物理上采用什么器件实现数据的存储？计算机是怎样构造出来的？计算机为什么能够实现各种计算？为什么计算机能够自动、高速、精确地完成信息处理和其他工作？怎样让计算机帮我自动求解一个实际问题？——所有这些问题，在学习本课程之后，将得以解惑。

2、这门课的主题是关于什么？

课程以计算思维为主线，通过分析计算机解题的思路和方法，着重讲解如何运用知识将实际问题转化成机器语言的思考过程，如提炼问题、转换问题、构建模型、设计算法、用合适的程序语言描述以用计算机解决问题，以促进学生对计算思维抽象和自动化本质特征的理解，掌握计算思维面向典型问题的问题求解方法。通过系列案例教学，逐层递进，从案例的分析到具体实现，促进学生对计算思维概念的理解和程序设计能力的提升。

3、学习这门课你可以获得什么？

通过本课程的学习，你将能够：

（1）了解计算机基础知识，逐步理解计算思维含义和主要思维方法；

（2）掌握问题抽象与建模的基本方法，能够对待求解问题进行合理的抽象，建立合适的可计算模型；

（3）掌握程序设计的基本概念、设计思路和方法，能使用Python语言实现典型数据结构、进行基本的程序设计；

（4）理解算法的概念，掌握常用算法的设计思路和设计方法，能够使用经典算法或者自行设计算法解决实际问题；

（5）运用Python语言及其常用计算工具库进行基本的科学计算和数据处理；

（6）运用计算思维的一般方法分析问题和解决实际问题，为各专业的后续计算机能力和素养的需求提供必要的计算思维和能力储备，为专业领域的创新活动奠定坚实的基础。

4、课程特色与亮点

（1）以应用案例引导知识、技术和方法

将枯燥晦涩的原理性介绍改为以案例教学驱动，设计和开发了既联系课程内容又紧贴实际应用的案例，将抽象枯燥的理论讲解转化为一个个形象生动的案例分析，引导学生对问题的分析思路和解决方法进行思考，从而激发学生的学习兴趣和探究问题的求知欲，逐渐养成学生的计算思维能力。

（2）内容组织深入浅出、循序渐进

兼顾计算机基础理论的连贯性和计算机技术的实用性，课程在内容组织上注重深入浅出、循序渐进。例如在第1章介绍计算机基础知识，如图灵机模型、冯·诺依曼计算机的结构、信息在计算机中的表示时，尽量用通俗的语言讲清楚其原理，并通过一些小例子使学生加深理解。而在后面章节介绍一些专业性和实践性较强的知识，如数学建模、算法设计、程序设计、数据处理时，则结合大量贴切、生动的实例，来讲解思路、方法和技巧。

（3）以Python为载体，使计算思维培养落到实处

第2章~第5章的案例，均利用Python编程语言设计实现，使学生直观感受计算机的问题求解过程和结果。同时，课程团队参照MIT和加州大学伯克利分校教学内容，以Python为载体，围绕程序设计、数据结构、算法、数据处理、人机交互这几个课程核心内容，构建了一个层次化、循序渐进的实验体系。通过以问题求解为导向的Python编程实践，使学生更好地理解和运用计算思维求解问题的思想和方法，提高学生应用计算思维方法求解问题的兴趣。