本书是国家精品在线开放课程“大学计算机——计算思维之路”配套的主要教学资源之一。面对互联网+时代，结合教育部对新工科人才培养的新思想、新要求、新标准，以及在四届教学实践中总结并提炼出本书内容。作者以计算文化、计算基础与信息安全为主线，从计算平台(硬件、软件与网络)、算法设计到问题求解与实现这样一条脉络，在课程内容与教学手段上都有所突破，以达到培养思维能力与学习能力的目的，让学习者学会像计算机科学家一样思考与解决问题。本教材重点突出了对问题求解的知识性、基本原理和应用方法的介绍，以及学生分析问题、解决问题和应用能力的训练。尤其是引入了算法与Python语言的内容，其目的是加强对问题求解算法的分析与实现，并通过一系列实验案例，使学生能在实践中理解和巩固所学知识，达到理论与实践的结合，不断提升计算思维能力和数据处理的综合能力。
本教材结构清晰，内容描述简洁、循序渐进、案例充实得当、易读易理解，适合作为高等院校大一新生的第一门计算机课程的教材，也可作为对计算机感兴趣的学习者的自学参考书。

文化篇
第1章 计算文化
1.1 信息与计算思维
1.1.1 认识信息
1.1.2 计算与计算思维
1.1.3 计算机文化
1.1.4 计算机文化教育
1.2 认识计算机
1.2.1 何谓计算机
1.2.2 计算机应用与特点
1.2.3 计算机工作基础
1.3 浏览计算机世界
1.3.1 计算机的诞生
1.3.2 计算机发展历程
1.3.3 计算机在中国
1.3.4 计算机新热点
1.3.5 人工智能
1.4 综合实验
实验 微机基本操作
思考与练习
第2章 计算基础
2.1 认识“0”和“1”
2.1.1 何谓数制
2.1.2 二进制数
2.1.3 数制间转换
2.2 数据存储的组织方式
2.2.1 数据单位
2.2.2 存储设备结构
2.2.3 编址与地址
2.3 数值在计算机中的表示
2.3.1 机器数与真值
2.3.2 数的原码、反码和补码
2.3.3 定点数与浮点数
2.4 信息编码
2.4.1 认识编码
2.4.2 二-十进制编码
2.4.3 字符编码
2.4.4 汉字编码
2.4.5 多媒体编码
2.5 综合实验
实验 补码运算
思考与练习
基础篇
第3章 计算机硬件
3.1 硬件基础
3.1.1 图灵机理论模型
3.1.2 冯·诺依曼计算机
3.1.3 计算机实现
3.2 计算机系统体系结构
3.2.1 计算机系统结构
……
应用篇
附录
参考文献