黨的二十大報告指出，教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐，同時對教育提出了更高的要求。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，原有的大學(xué)計算機基礎(chǔ)類課程的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容顯得過于陳舊，特別是隨著計算思維概念的不斷發(fā)展和運用，計算機基礎(chǔ)教育改革被越來越多的計算機教育者所關(guān)注和研究。大學(xué)計算機基礎(chǔ)類課程主要包括計算機基礎(chǔ)和計算機程序設(shè)計兩大類，因此，在傳統(tǒng)的計算機基礎(chǔ)教材中，《計算機基礎(chǔ)》和《計算機程序設(shè)計》是分開編寫的。《計算機基礎(chǔ)》大部分只講述一些最基礎(chǔ)的應(yīng)用，內(nèi)容廣而雜，部分教材涉及計算思維，但也只是一些膚淺的計算思維，并沒有深入到計算思維能力的重要內(nèi)容。在計算機基礎(chǔ)和計算機程序設(shè)計課程獨立教學(xué)的模式下，理解計算問題、設(shè)計問題求解方法和解決問題的實現(xiàn)方法被分割開，成為計算思維全過程培養(yǎng)的一個巨大的障礙。
在大學(xué)計算機教育過程中，雖然有部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生反映計算機基礎(chǔ)知識面廣，無法理解相關(guān)的概念，但是大部分學(xué)生覺得學(xué)習(xí)內(nèi)容太簡單，課堂中沒有學(xué)到多少新的知識，學(xué)習(xí)積極性不高，也沒有培養(yǎng)創(chuàng)新的能力。計算機程序設(shè)計課程則表現(xiàn)為內(nèi)容比較難，學(xué)習(xí)效果不明顯，而且與計算機綜合能力的培養(yǎng)關(guān)系不夠密切。因此，從高校本科計算機教育教學(xué)的實際需求出發(fā)，以全過程培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為目的，景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)信息工程學(xué)院的教師結(jié)合多年教學(xué)和項目開發(fā)實踐經(jīng)驗，精簡計算機基礎(chǔ)知識，選取簡單易學(xué)的Python語言作為程序設(shè)計語言，編寫了本書，希望能夠為高校理工科學(xué)生提供一本理論和實踐兼?zhèn)涞挠嬎闼季S能力培養(yǎng)的教材。
本書內(nèi)容包含計算機基礎(chǔ)知識和程序設(shè)計兩部分。計算機基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生理解和掌握計算機的基本概念、編碼方式、常用操作等，簡化辦公自動化、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容。程序設(shè)計的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生初步了解計算機的學(xué)科體系，培養(yǎng)抽象和建模的基本思想和方法，基本掌握自頂向下逐步分解的程序設(shè)計思想和方法，掌握一門程序設(shè)計語言，培養(yǎng)良好的程序書寫風(fēng)格，掌握基本的上機操作，學(xué)會書寫簡單的軟件代碼。在學(xué)習(xí)任何編程語言時，都一定要多思考、多分析、多動手實踐。計算思維的培養(yǎng)首先是分析問題，設(shè)計求解問題的算法，然后通過程序設(shè)計語言去實現(xiàn)，最終解決問題。
本書的特色如下：
（1）體現(xiàn)創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式。黨的二十大報告中提出創(chuàng)新是第一動力，本書是配套我校理工科專業(yè)培養(yǎng)方案實施的一本重要教材，也是人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的具體實現(xiàn)。我校理工科專業(yè)在制定人才培養(yǎng)方案時，將計算機基礎(chǔ)和程序設(shè)計設(shè)置為一門課程，減少了計算機基礎(chǔ)部分的學(xué)時，但強化了對計算思維能力的培養(yǎng)。
（2）知識框架合理。本書沒有簡單地將兩本教材合二為一，而是在計算機基礎(chǔ)部分簡化關(guān)于辦公自動化、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全等與程序設(shè)計關(guān)聯(lián)度不高的內(nèi)容，從計算思維學(xué)習(xí)中自然過渡到程序設(shè)計，程序設(shè)計內(nèi)容貫穿計算思維，體現(xiàn)二者之間的聯(lián)系。程序設(shè)計部分的內(nèi)容考慮理工科專業(yè)教學(xué)需求，內(nèi)容深入翔實。本書合理設(shè)計知識框架結(jié)構(gòu)，使學(xué)生全面了解計算機技術(shù)和應(yīng)用的同時，培養(yǎng)學(xué)生形成計算思維，并借助計算思維應(yīng)用Python編程語言實現(xiàn)程序設(shè)計。
（3）案例豐富實用，代碼注釋全面。本書編者均有著豐富的計算機基礎(chǔ)和計算機程序設(shè)計一線教學(xué)經(jīng)驗，并編寫過大量的應(yīng)用程序，在教材中糅合了多年積累的教學(xué)案例。
本書共分為12章，各章主要內(nèi)容如下：
第1章介紹計算機發(fā)展歷史、計算機的特點與分類以及發(fā)展趨勢，計算機科學(xué)領(lǐng)域的前沿技術(shù)以及計算機系統(tǒng)的組成。
第2章介紹操作系統(tǒng)的概念及其功能、操作系統(tǒng)的主要任務(wù)，以及Windows的基本操作和常用的系統(tǒng)工具。
第3章對Python進行簡單介紹，講解如何在Windows操作系統(tǒng)中下載和安裝Python及開發(fā)環(huán)境PyCharm，詳細說明了Python程序的不同運行方式以及Python的語法基礎(chǔ)和編程規(guī)范。
第4章介紹Python基本數(shù)據(jù)類型的定義及常用操作、運算符的使用方法和優(yōu)先級。
第5 章介紹程序的基本結(jié)構(gòu)、程序流程圖及程序的三種控制結(jié)構(gòu)，最后對程序的常見錯誤和異常處理進行了介紹。
第6 章介紹函數(shù)的基本使用，包括函數(shù)的參數(shù)傳遞過程以及遞歸、高階函數(shù)、lambda 函數(shù)、裝飾器的高階應(yīng)用。
第7章介紹序列、元組、集合、字典等組合數(shù)據(jù)類型的創(chuàng)建與使用及其常用方法和函數(shù)，以及組合數(shù)據(jù)類型的高級應(yīng)用。
第8章介紹字符串創(chuàng)建、字符串比較等常用字符串操作方法以及占位符和format() 方法的使用。
第9章介紹類與對象，具體包括類的屬性、方法的定義和使用；成員方法，對常用內(nèi)置方法進行了重點介紹；封裝、繼承和多態(tài)這三大面向?qū)ο蟮奶卣鳌?br />第10章介紹文件的使用、分類、基本操作方法、數(shù)據(jù)格式化和處理方法以及通過OS模塊進行目錄相關(guān)操作的方法。
第11章介紹數(shù)據(jù)庫的相關(guān)基本概念和Python 數(shù)據(jù)庫訪問模塊。通過簡單實例介紹了操作MySQL 數(shù)據(jù)庫的基本步驟及其常見對象和方法，并結(jié)合較為詳細的實例講解了Python通過sqlite3 模塊操作SQlite 數(shù)據(jù)庫的過程。
第12章對常用的Python 標(biāo)準庫和Python 第三方庫進行了簡單的羅列介紹，以期能讓讀者深入體會并了解強大的Python 計算生態(tài)。
本書由景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)信息工程學(xué)院的教師編寫，李步升、胡子慧任主編，賈建華、
何福保、趙妍和陳虹任副主編。具體編寫分工如下：陳虹編寫第1~2章；胡子慧編寫第3~5章；趙妍編寫第6~8章；李步升編寫第9章；賈建華編寫第10章；何福保編寫第11~12章；李步升負責(zé)全書的統(tǒng)稿和定稿。研究生李思琪和谷曉梅參與了本書的校訂工作。本書在編寫過程中，借鑒了很多 Python 語言方面的網(wǎng)絡(luò)資源和書籍，在此向相關(guān)作者一并致謝。
由于編者水平有限，書中難免有疏漏之處，懇請各位讀者和專家批評指正。
編者
2023 年7 月于景德鎮(zhèn)