大學(xué)計(jì)算機(jī)計(jì)算思維導(dǎo)論（第2版）當(dāng)前，世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正加速進(jìn)行。以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，迫切需要新型工科人才的支撐，以加快實(shí)現(xiàn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國的目標(biāo)。
工程師應(yīng)該具備工程思維、科學(xué)思維和系統(tǒng)思維三種思維模式。其中科學(xué)思維包括三種: 以觀察和歸納自然規(guī)律為特征的實(shí)證思維；以推理和演繹為特征的邏輯思維；以抽象化和自動(dòng)化為特征的計(jì)算思維。
計(jì)算思維的概念，早是2006年3月由美國卡內(nèi)基�裁仿〈髮W(xué)周以真（Jeannette M. Wing）教授在Communication of the ACM上發(fā)表并定義的。她指出，計(jì)算思維是每個(gè)人的基本技能，不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家。我們應(yīng)當(dāng)使每個(gè)孩子在培養(yǎng)解析能力時(shí)不僅要掌握閱讀、寫作和算術(shù)，還要學(xué)會(huì)計(jì)算思維。
以往的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程采用以操作和技能講解為主線的教學(xué)模式，淡化了計(jì)算機(jī)科學(xué)的精髓。信息素養(yǎng)的培養(yǎng)要求學(xué)生能夠?qū)τ讷@取的各種信息通過自己的思維進(jìn)行深層次的加工和處理，從而產(chǎn)生新的信息。
無論是計(jì)算機(jī)教育工作者，還是計(jì)算機(jī)普通用戶，在學(xué)習(xí)和使用計(jì)算機(jī)的過程中，應(yīng)該著眼于悟和融: 感悟和凝練計(jì)算機(jī)科學(xué)思維模式，并將其融入可持續(xù)發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，這是作為工程人才不可或缺的基于信息技術(shù)的行動(dòng)能力。大學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，不僅要了解計(jì)算機(jī)是什么、能夠做什么、如何做，更重要的是要了解這個(gè)學(xué)科領(lǐng)域解決問題的基本方法與特點(diǎn)。因此，在大學(xué)門計(jì)算機(jī)課程中引入計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，是提高大學(xué)生信息素養(yǎng)和工程能力的有效途徑。
計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)和軟件工程學(xué)科的靈魂，作為門大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，應(yīng)該把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維與信息素養(yǎng)能力上，讓學(xué)生了解和掌握如何充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的問題進(jìn)行抽象和形式化，達(dá)到求解問題的目的，應(yīng)注重可持續(xù)發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)在分析問題和解決問題當(dāng)中培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的能力，從而提高學(xué)生的思維能力，擴(kuò)展思維寬度，提高解決實(shí)際問題的能力。
本教材特色如下。
(1) 本教材的編寫宗旨是如何使非計(jì)算機(jī)學(xué)科的人理解計(jì)算學(xué)科的思維;如何使計(jì)算機(jī)學(xué)科的人理解跨學(xué)科的思維。本教材內(nèi)容不只是講授計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)，更注重展現(xiàn)計(jì)算機(jī)學(xué)科的思維方式以及讀者思維能力和工程能力的訓(xùn)練。
大學(xué)計(jì)算機(jī)計(jì)算思維導(dǎo)論（第2版）前言(2) 圍繞現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的素質(zhì)要求，多方位、多角度培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。
本教材利用知行合一角色模擬能力拓展與訓(xùn)練等欄目多方位、多角度來培養(yǎng)學(xué)生工程能力，包括終身學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)工作和交流能力、社會(huì)及企業(yè)環(huán)境下建造產(chǎn)品的系統(tǒng)能力、可持續(xù)發(fā)展的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等。
知行合一通過簡潔的語言對(duì)計(jì)算思維相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解析，旨在培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力和辯證思維、善于觀察、勤于思考、勤于探索的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和品質(zhì)。
角色模擬主要是通過模擬工程師與真實(shí)世界之間的互動(dòng)，通過項(xiàng)目分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，旨在培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中有效合作、有效溝通、有效管理的能力，提高學(xué)生應(yīng)用工程知識(shí)的能力和處理真實(shí)世界問題的能力。
能力拓展與訓(xùn)練 包括一些思維密度較大、思維要求較高和需要自主學(xué)習(xí)的問題和要求，旨在培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力、發(fā)散思維能力、創(chuàng)新思維能力、溝通能力、適應(yīng)變化的自信和能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作創(chuàng)新的工作理念，激發(fā)學(xué)生自主探究性，在拓展創(chuàng)作中實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值，并培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。
(3) 將課程思政潛移默化、潤物細(xì)無聲地融入教學(xué)內(nèi)容中。
本教材引領(lǐng)式隱性融入課程思政，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的三觀，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、辯證思維和工匠精神，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)融合。
總之，本教材的編寫，在適度的基礎(chǔ)知識(shí)與理論體系覆蓋下，突出回歸人本和回歸工程的教學(xué)方法論，既強(qiáng)調(diào)內(nèi)容寬度和知識(shí)深度的結(jié)合，又通過把科學(xué)思維的要素、方法融入問題和案例，從問題分析著手，強(qiáng)調(diào)面向計(jì)算思維和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，力求達(dá)到教師易教，學(xué)生樂學(xué)，技能實(shí)用的目標(biāo)。
本教材由薛紅梅、申艷光主編，楊麗等大學(xué)計(jì)算機(jī)課程組的老師們也為本書的編寫付出了辛勤的勞動(dòng)。本書的出版得到了國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61802107)、河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（ZD2016017）的資助。
限于編者的水平及時(shí)間倉促，書中難免存在不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)和指正！

編者2021年6月