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出版者:上海科学普及出版社

作者:袁福庆 编

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2006-9

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787542735225

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
• 计算机应用
• 基础教程
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• 办公软件
• 信息技术
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《数字时代下的思维革新——现代计算思维导论》 在信息爆炸、技术飞速迭代的今天，我们正身处一个前所未有的数字时代。计算思维，作为一种能够有效分析问题、设计解决方案的思维模式，已不再是专业技术人员的专属技能，而是每个人在这个时代安身立命、迎接挑战的必备素养。本书并非旨在教授具体的软件操作或硬件知识，而是致力于为你打开一扇通往计算思维世界的大门，助你掌握一套解决复杂问题的普适性工具。 第一章：打破思维壁垒——认识计算思维的本质 本章我们将首先厘清“计算思维”的真正内涵。它不是指拥有超凡的计算机编程能力，也不是让你成为一个“码农”。相反，计算思维是一种抽象、逻辑、分解和模式识别的能力，是一种看待和解决问题的全新视角。我们将通过生动有趣的生活化案例，比如组织一次家庭聚会、规划一次长途旅行，或者解决一个棘手的团队协作难题，来揭示计算思维在其中扮演的关键角色。你将了解到，无论是制定一份详细的行动计划，还是分析问题的根本原因，亦或是寻找重复出现的规律，这些都是计算思维在实际生活中的体现。我们将剥离掉技术上的神秘感，聚焦于其核心思想——如何将现实世界的问题转化为计算机可以理解和执行的逻辑步骤。 计算思维的核心组成部分： 分解（Decomposition）： 如何将一个宏大、复杂的问题拆解成一系列更小、更易于管理和解决的子问题。我们将学习如何识别问题的关键组成部分，并为每个子问题设定清晰的目标和边界。 模式识别（Pattern Recognition）： 如何在看似杂乱的信息中发现规律、相似性和趋势。我们将探讨如何通过观察和分析，找出解决不同问题之间的共同点，从而复用已有的解决方案，提高效率。 抽象（Abstraction）： 如何忽略不重要的细节，专注于问题的核心要素，提炼出最本质的特征。我们将学习如何构建模型，用更简洁的方式来表示复杂系统，从而更好地理解和操作。 算法设计（Algorithm Design）： 如何设计一套清晰、有序的步骤来解决特定的问题。我们将强调算法的逻辑性和有效性，以及如何用一种可以被执行的方式来表达解决问题的过程。 计算思维与传统思维的差异： 我们将对比计算思维与日常的、直觉性的思维方式，强调计算思维的严谨性、系统性和逻辑性。 理解计算思维如何在面对不确定性时，提供一种结构化的思考框架。 第二章：从宏观到微观——分解问题的艺术 在这一章，我们将深入探讨“分解”这一计算思维的核心要素。任何复杂的问题，如果直接着手解决，往往会让人无从下手。计算思维教会我们的第一课，便是“化繁为简”。我们将通过一系列实际场景，如“策划一场户外音乐节”或“优化一次配送物流系统”，来演示如何将一个看似庞大、令人生畏的任务，层层分解为可执行的小单元。你会学习到如何识别问题的关键节点，如何为每个子问题定义清晰的输入、输出和处理逻辑，以及如何保证这些子问题之间的接口清晰、无缝衔接。这不仅仅是关于任务分配，更是关于理解问题的结构，找到突破口。 分解的层次与粒度： 学习如何根据问题的规模和复杂性，选择合适的分解层次。 理解分解粒度过细或过粗可能带来的问题，并学会如何把握平衡。 识别子问题的关键： 通过案例分析，学习如何识别问题的关键组成部分及其相互关系。 掌握寻找依赖关系和独立性的技巧。 自顶向下与自底向上： 介绍两种主要的分解策略，并探讨它们在不同场景下的适用性。 鼓励读者根据实际情况灵活运用。 第三章：洞察规律——模式识别的力量 “模式识别”是计算思维的另一块基石。生活中充斥着各种各样的模式，无论是重复出现的事件、相似的现象，还是固定的流程。学会识别这些模式，能让我们事半功倍。本章将引导你运用计算思维的视角，去发现隐藏在日常现象背后的规律。例如，在分析客户反馈数据时，如何快速找出用户抱怨最多的问题；在管理库存时，如何识别季节性销售的周期性变化；或者在学习新技能时，如何发现不同知识点之间的联系，从而加速学习过程。我们将通过案例，让你体会到从重复中学习、从相似中借鉴的智慧，以及这种能力如何帮助我们预测未来、优化决策。 从数据中发现模式： 通过对不同类型数据的分析，学习识别数据中的趋势、异常和周期。 理解可视化在模式识别中的作用。 识别流程与行为模式： 分析人们在完成特定任务时的行为模式，找出效率瓶颈。 学习如何将重复性的操作流程标准化。 模式复用与泛化： 探讨如何将已识别的模式应用于新的、相似的问题。 理解模式的泛化能力，以及如何避免过度依赖特定模式。 第四章：聚焦本质——抽象的智慧 在信息爆炸的时代，我们每天都在被海量的信息所包围。如何从中提取真正重要的信息，屏蔽掉无关紧扰的噪音，是解决问题的关键。这就是“抽象”的力量。本章将深入探讨抽象在计算思维中的应用。我们将通过一系列的例子，例如如何用一个简单的图表来概括一个复杂的交通系统，如何用一个模型来描述一个生态系统，或者如何用一个流程图来表示一个服务流程。你会学习到如何剥离事物的具体细节，提炼出其核心属性和关键功能，从而构建出能够有效表示和操作复杂事物的模型。这种能力将帮助你更清晰地思考，更精准地表达，也更能抓住问题的本质。 建立模型： 学习如何根据问题的需求，构建不同类型的模型，如概念模型、物理模型、数学模型等。 理解模型是现实世界的简化，其目的是为了更好地理解和解决问题。 提取关键特征： 学习如何识别事物的关键属性，并忽略不相关的细节。 理解“抽象层次”的概念，以及如何根据需求选择合适的抽象层次。 接口与协议： 探讨在抽象模型中，如何定义清晰的接口，使得不同的模块或系统能够相互通信和协作。 理解“协议”在标准化交互中的重要性。 第五章：步步为营——算法设计的艺术 “算法设计”是计算思维的终极实践。在分解问题、识别模式、进行抽象之后，我们需要一套清晰、可执行的步骤来解决问题。本章将引领你进入算法设计的世界。这并非指编写复杂的计算机代码，而是指用一种逻辑严谨、顺序清晰的方式，描述解决问题的过程。我们将通过一些基础的例子，如“如何制作一杯咖啡”、“如何从A点到达B点”，来演示算法的逻辑结构。你将学习到如何定义算法的输入、输出，如何使用流程控制语句（如顺序、选择、循环）来组织步骤，以及如何评估算法的效率和正确性。掌握算法设计，意味着你能够系统性地思考，为任何问题设计出最优化的解决方案。 算法的构成要素： 理解算法的输入、输出、指令和终止条件。 学习如何用自然语言、流程图或伪代码来描述算法。 基本控制结构： 顺序结构： 按照既定的顺序执行指令。 选择结构（条件判断）： 根据条件做出不同的决策。 循环结构（重复执行）： 重复执行一系列指令，直到满足特定条件。 算法的评价标准： 正确性： 算法能否在所有有效输入下都得出正确的结果。 效率： 算法在执行过程中所消耗的时间和空间资源。 可读性与可维护性： 算法是否易于理解和修改。 第六章：融会贯通——计算思维的实际应用 在掌握了计算思维的四大核心要素后，本章将带领你将这些理论知识转化为实际行动。我们将探讨计算思维在各行各业、各个领域的广泛应用。无论是科学研究、工程设计，还是商业决策、艺术创作，甚至是个人生活管理，计算思维都能提供强大的支持。你将看到，如何运用计算思维来优化项目管理流程，如何利用算法思想来提升学习效率，如何通过模型构建来解决复杂的社会问题。本章将通过案例研究，展示计算思维如何成为驱动创新、解决难题的强大引擎，并鼓励读者在自己的工作和生活中积极践行计算思维，从而更好地适应和塑造这个日新月异的数字时代。 计算思维在不同领域的应用： 科学研究： 数据分析、模型构建、实验设计。 工程设计： 系统优化、故障排查、流程自动化。 商业管理： 市场分析、决策支持、供应链优化。 教育与学习： 高效学习方法、知识体系构建。 日常生活： 时间管理、问题解决、生活规划。 计算思维与创造力： 探讨计算思维如何激发新的想法和解决方案。 鼓励读者将计算思维作为一种创造工具。 拥抱未来——计算思维的学习之路： 为读者提供进一步学习和实践计算思维的建议。 强调计算思维是一种持续学习和发展的能力。 本书并非一本填鸭式的教程，而是一次思维的启迪之旅。我们希望通过深入浅出的讲解和引人入胜的案例，让你深刻理解并掌握计算思维的核心理念。它将赋能你以更清晰、更系统、更高效的方式去认识世界、分析问题，并创造价值。在这个快速发展的时代，拥有计算思维，你将不仅能更好地应对挑战，更能把握机遇，成为数字浪潮中的弄潮儿。

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这本书的结构简直是为我这种初学者量身定制的，内容编排得非常合理，从最基本的概念开始，逐步深入到实际应用。我记得刚接触计算机的时候，面对那些复杂的术语和原理图，简直是一头雾水，但这本书用非常通俗易懂的语言，把抽象的概念具象化了，就像一个耐心的老师在你身边手把手地教导。特别是关于操作系统和网络基础的那几个章节，作者似乎深谙读者的困惑点，总能在关键时刻给出恰到好处的比喻和图解，让我茅塞顿开。我尤其欣赏它在软件应用方面的讲解，并非简单罗列功能，而是结合实际工作场景，演示如何利用这些工具提高效率，这让学习的动力一下子就强了很多。读完这部分内容，我感觉自己不再是那个面对电脑手足无措的新人，而是有了一套清晰的操作框架，对现代信息处理有了一个初步但扎实的认知，为后续深入学习打下了坚实的基础。

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这本书在深度和广度上都拿捏得非常到位，它没有止步于停留在表面的介绍，而是尝试触及到一些更深层次的技术原理，但处理得非常巧妙，没有让初学者望而却步。我特别留意了其中关于数据表示和存储原理的章节，作者没有直接抛出复杂的二进制转换公式，而是通过一个生动的故事场景，逐步引导我们理解信息是如何在计算机内部被编码和处理的，这种叙事性的讲解方式，极大地增强了我的理解和记忆。而且，书中对于新兴技术的引入也非常及时，比如对云计算和大数据的一些基础性介绍，虽然篇幅不长，但足以勾勒出行业发展的大致轮廓，让人对未来的技术趋势有所预判。这本书的价值在于，它不仅教会了你“怎么做”，更重要的是让你理解了“为什么这么做”，这种思维层面的提升，比单纯的技能学习要宝贵得多。

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坦白说，我过去买过几本号称是“全能”的计算机入门书，结果发现它们要么是过于学术化，要么就是内容陈旧不堪，真正能拿起并且读完的没几本。但这一本的排版设计和视觉体验简直是一股清流。字体大小、行间距的设置都非常舒适，大量的彩色插图和流程图不仅清晰美观，而且起到了关键的辅助解释作用，很多原本需要反复阅读才能理解的步骤，在图文并茂的展示下瞬间明了。它有一种鼓励你“动手试试”的魔力，不像有些教材那样严肃刻板，它更像是一本可以随时翻阅、随时对照操作的实用手册。我甚至把这本书带到了办公室，遇到软件操作上的小问题时，能快速定位到相关章节，找到对应的截图和说明，极大地减少了搜索和试错的时间，可以说，它已经成为了我日常工作中的一个重要参考工具。

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从一个注重学习效率的角度来看，这本书的自我测试和复习环节设计得极其巧妙。它不是那种简单地在每章末尾列出几个背诵式的问题，而是设置了大量的“实践操作检验”环节。这些检验环节往往要求你综合运用前面学到的好几项技能去解决一个小型综合任务，这种沉浸式的学习方法，远比死记硬背来得有效得多。每次完成一个检验任务，都给我带来一种实实在在的成就感，那种“我确实学会了”的感觉非常明确。此外，书中附带的资源链接和推荐阅读材料也很有价值，它们为那些希望在特定领域（比如编程入门或者图形设计基础）进一步深造的读者，指明了清晰的下一步方向，充分体现了作者对读者学习路径的深切关怀，使得这本书的价值远超出了其本身的页码范围。

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我曾以为“基础应用”的教材难免枯燥乏味，充斥着大量过时的例子，但这本教程彻底颠覆了我的看法。它对当前主流软件和工具的介绍，展现出极强的时效性和实用性。比如，在介绍文档处理时，它不仅涵盖了基础的文字排版，还深入探讨了如何利用高级功能进行高效的表格管理和报告制作，这些都是我在日常工作中迫切需要提升的技能。最让我惊喜的是，它并没有回避网络安全这一重要议题，用非常警醒的语言介绍了常见的网络威胁和个人信息保护常识，这对于任何一个身处数字时代的人来说，都是不可或缺的“数字公民素养”。这本书成功地在“基础知识普及”和“前沿应用指导”之间架起了一座坚固的桥梁，让读者在打好地基的同时，也能看到未来建筑的蓝图。

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