《計算之美:計算思維實訓(xùn)教程》立足通識教育,按照“通俗易懂、趣味性強、可操作”的思路組織實驗教學(xué)內(nèi)容,旨在向?qū)W生展示計算機領(lǐng)域的豐富和華美,以提高學(xué)生的計算機實踐能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機、投身計算機領(lǐng)域的熱情和動力。
《計算之美:計算思維實訓(xùn)教程》全書共11個實驗,分4個專題。Python專題實驗:旨在深化學(xué)生對Python的認識,通過搭建Python環(huán)境運行程序使學(xué)生對Python的基本語法和運行過程加深了解,為后續(xù)的人工智能專題實驗打下編程基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)專題實驗:旨在深化學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)的認識,通過具體物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用感知物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的潮流和方向,加深學(xué)生對硬件和軟件之間的聯(lián)系的理解,熟悉解決問題的思想,為實際工作打下良好基礎(chǔ)。人工智能與大數(shù)據(jù)專題實驗:利用阿里云天池AI實訓(xùn)平臺讓學(xué)生體驗人工智能和大數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容,旨在讓學(xué)生進一步體會人工智能的內(nèi)涵,為后續(xù)進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。擴展提升實驗:旨在讓學(xué)生了解RPA的基本原理,并嘗試學(xué)會使用UiBot進行簡單的機器人流程自動化設(shè)計,并通過演示如何利用以太坊來實現(xiàn)一個去中心化金融系統(tǒng)DeFi,讓學(xué)生直觀地感受到區(qū)塊鏈的魅力。
《計算之美:計算思維實訓(xùn)教程》是《計算之美——計算思維啟迪教程》的配套實訓(xùn)教程,也適合其他計算機基礎(chǔ)類教材配套使用,還可作為計算機愛好者的參考用書。
進入21世紀以來,社會信息化不斷向縱深發(fā)展,各行各業(yè)的信息化進程不斷加速,我國的高等教育進入了一個新的歷史發(fā)展時期。從2006年提出“計算思維”,到2017年“新工科”建設(shè)的推進,都對高校的計算機基礎(chǔ)教育提出了新的挑戰(zhàn)。
近兩年來,以“云物移大智”(即云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市)為代表的應(yīng)用席卷全球,滲透到了人類生活的每一個角落,越來越多的學(xué)生對計算機知識產(chǎn)生了濃厚的興趣。但是,大學(xué)的教學(xué)不能局限于基本知識傳授,更要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、鍥而不舍的科研精神及高尚的道德品格。很高興見到由西安交通大學(xué)計算機教學(xué)實驗中心(國家級實驗教學(xué)示范中心)的老師們編寫的這本書稿,我對他們在教學(xué)研究上的不懈努力和開拓精神感到非常欣慰。
這本書立足通識教育,以培養(yǎng)學(xué)生的計算思維,幫助學(xué)生認知計算學(xué)科為目的,內(nèi)容分為信息與社會、計算機基礎(chǔ)、虛擬現(xiàn)實、云計算與物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能和大數(shù)據(jù)等多個專題,并配有相應(yīng)的實訓(xùn)教材,試圖通過對計算機領(lǐng)域中基礎(chǔ)知識和前沿技術(shù)通俗易懂并富有趣味性的講授,向?qū)W生展示計算機領(lǐng)域的豐富和華美,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機、投身計算機領(lǐng)域的熱情和動力,提高學(xué)生的計算科學(xué)素養(yǎng)和計算機應(yīng)用能力。
我感到欣慰的是,本書作者是一支以青年教師為主的教學(xué)團隊,他們對教學(xué)充滿了熱情,一直在大學(xué)計算機課程改革的道路上不斷探索、創(chuàng)新,致力于提供更完美的教學(xué)模式和內(nèi)容。
我樂意把本書推薦給對計算機科學(xué)有興趣的大學(xué)生,它也可作為計算機愛好者的參考書。希望讀者能夠把握學(xué)科發(fā)展趨勢,培養(yǎng)計算思維,像計算機科學(xué)家一樣思考,走進計算機的世界,享受計算之美。
序(馮博琴國家級教學(xué)名師)
前言
Python專題實驗
實驗1 Python環(huán)境搭建
1.1 實驗?zāi)康?br>1.2 實驗設(shè)備
1.3 實驗原理
1.4 實驗步驟
實驗2 Python語言基礎(chǔ)
2.1 實驗?zāi)康?br>2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗原理
2.4 實驗內(nèi)容
實驗3 Python綜合實踐
3.1 實驗?zāi)康?br>3.2 實驗設(shè)備
3.3 實驗原理
3.4 實驗內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng)專題實驗
實驗4 認識Arduino
4.1 實驗?zāi)康?br>4.2 實驗設(shè)備
4.3 實驗原理
4.4 實驗步驟
實驗5 LED燈實驗
5.1 實驗?zāi)康?br>5.2 實驗設(shè)備
5.3 實驗原理
5.4 實驗步驟
實驗6 物聯(lián)網(wǎng)感知實驗
6.1 實驗?zāi)康?br>6.2 實驗設(shè)備
6.3 實驗原理
6.4 實驗步驟
人工智能與大數(shù)據(jù)專題實驗
實驗7 認識阿里云天池AI實訓(xùn)平臺
7.1 實驗?zāi)康?br>7.2 實驗設(shè)備
7.3 實驗原理
7.4 實驗步驟
實驗8 手寫數(shù)字識別
8.1 實驗?zāi)康?br>8.2 實驗設(shè)備
8.3 實驗原理
8.4 實驗步驟
實驗9 購物籃實驗
9.1 實驗?zāi)康?br>9.2 實驗設(shè)備
9.3 實驗原理
9.4 實驗步驟
擴展提升實驗
實驗10 機器人流程自動化
10.1 實驗?zāi)康?br>10.2 實驗設(shè)備
10.3 實驗原理
10.4 實驗步驟
實驗11 區(qū)塊鏈演示實驗
11.1 實驗?zāi)康?br>11.2 實驗設(shè)備
11.3 實驗步驟
參考文獻