計算思維基礎

本書的主要內容包括計算思維概述、計算思維之抽象、計算思維之自動化、人工智能、Google Blockly語言程序設計等。本書以培養學生的計算思維能力為目標，以提高學生的創新能力和抽象思維能力為重點，培養學生從計算思維的角度理解計算學科的基本知識和方法，並用Blockly語言進行程序設計，使計算思維融入學生分析問題和解決問題的實踐過程中。

臨沂大學信息科學與工程學院教師。
主講《VB程序設計》、《大學計算思維》、《網絡信息檢索》等課程；指導學生參加省級、***計算機大賽獲獎多人次，**獎項***一等獎；指導學生獲* **大學生創新創業訓練計劃項目一項。
主持校級網絡在線課程《大學計算思維》的建設。

第1章計算思維概述1
1．1計算工具與思維1
1．1．1手動式計算工具2
1．1．2機械式計算機4
1．1．3機電式計算機5
1．1．4電子計算機7
1．1．5思維與計算思維8
1．2計算思維的概念與特徵9
1．2．1計算思維的概念9
1．2．2計算思維的特徵10
1．3計算思維的發展與應用領域11
1．3．1計算思維的發展11
1．3．2計算思維的應用領域12
1．4計算思維的結構與本質13
1．4．1計算思維的結構13
1．4．2計算思維的本質13
1．5計算思維的基本內容14
1．5．1計算技術與計算系統的奠基性思維14
1．5．2通用計算環境的進化思維15
1．5．3問題求解思維16
1． 5．4計算與社會或自然環境的融合思維16
1．5．5網絡化思維與數據化思維16
1．6學習計算思維的必要性17
作業與實踐18

第2章計算思維之抽象19
2． 1信息符號化20
2．1．1一個猜數小遊戲20
2．1．2進位計數制22
2．1．3信息符號化31
2．2數學建模36
2．2．1計算機求解問題的過程36
2．2．2數學建模的基本過程37
2．2．3建模舉例38
作業與實踐44

第3章計算思維之自動化45
3．1二進制算術運算的自動化47
3．1．1邏輯運算的自動化47
3．1．2二進制加法運算的自動化52
3．2信息存取和指令執行的自動化53
3．2．1信息存取的自動化54
3．2．2指令執行的自動化56
3．3自動執行的基礎——程序57
3．3．1程序設計語言的發展57
3．3．2程序的基本構成58
3．3． 3 Python程序設計語言簡介61
3．3．4 Python程序實例62
3．4程序的靈魂——算法65
3．4．1幾個經典算法問題65
3．4．2算法評價與算法複雜性分析70
作業與實踐71

第4章人工智能73
4．1人工智能的概念73
4．2人工智能的發展歷史73
4．3圖靈測試75
4．4人工智能的應用領域77
4．4．1專家系統77
4．4．2自然語言理解79
4．4．3模式識別82
4．4．4機器學習85
4．4．5博弈85
4．5人工智能的相關技術88
4．5．1物聯網88
4．5．2雲計算89
4．5．3大數據89
4． 6智能機器人90
作業與實踐96

第5章Google Blockly語言程序設計97
5．1初識可視化編程語言Google Blockly 97
5．1．1 Google Blockly的特點97
5．1．2第一個Google Blockly程序97
5．1．3一個較複雜的Google Blockly程序100
5．1．4塊元素的基本操作101
5．2計算機語言的基本元素104
5．2．1常量104
5．2．2變量105
5．2 ．3運算符106
5．2．4表達式及語句106
5．3程序控制結構107
5．3．1順序結構107
5．3．2選擇結構108
5．3．3循環結構109
5．3． 4函數110
5．4列表113
5．4．1列表的基本操作114
5．4．2列表的應用116
5．5 Blockly開發118
5．5．1自定義塊元素118
5．5．2將塊嵌入網頁121
5．6 Blockly案例122
5．6．1 Google Blockly遊戲122
5．6．2遞歸與迭代128
作業與實踐137
參考文獻138