內容簡介
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、人工智慧、Google Blockly語言程式設計等。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語言進行程式設計,使計算思維融入學生分析問題和解決問題的實踐過程中。
圖書目錄
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計算思維的發展與套用領域 11
1.3.1計算思維的發展 11
1.3.2計算思維的套用領域 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網路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——程式 57
3.3.1程式設計語言的發展 57
3.3.2程式的基本構成 58
3.3.3 Python程式設計語言簡介 61
3.3.4 Python程式實例 62
3.4程式的靈魂——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 人工智慧 73
4.1人工智慧的概念 73
4.2人工智慧的發展歷史 73
4.3圖靈測試 75
4.4人工智慧的套用領域 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人工智慧的相關技術 88
4.5.1物聯網 88
4.5.2雲計算 89
4.5.3大數據 89
4.6智慧型機器人 90
作業與實踐 96
第5章 Google Blockly語言程式設計 97
5.1初識可視化程式語言Google Blockly 97
5.1.1 Google Blockly的特點 97
5.1.2第 一個Google Blockly程式 97
5.1.3一個較複雜的Google Blockly程式 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變數 105
5.2.3運算符 106
5.2.4表達式及語句 106
5.3程式控制結構 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函式 110
5.4列表 113
5.4.1列表的基本操作 114
5.4.2列表的套用 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遞歸與疊代 128
作業與實踐 137
參考文獻 138
作者簡介
臨沂大學信息科學與工程學院教師。主講《VB程式設計》、《大學計算思維》、《網路信息檢索》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畫項目一項。主持校級網路線上課程《大學計算思維》的建設。