在本书第1版的使用过程中，课程组不断总结经验，从教学思想、课程结构、教材内容、教材体例、表述方式等方面进一步探索和实践，从大一学生的认知规律出发进一步研究如何实现课程的教学目标，形成了本书第2版。

第2版采用模块化结构，如图0.1所示，理清了教学主线，合理规划课程结构。模块一从专业的角度认知计算机和计算机学科，为学习计算机学科提供正确的方法指导；模块二以自底向上的方式介绍计算机系统，由内到外地讨论计算机可以做什么以及是如何做的，使学生了解学科富有智慧的核心思想；模块三通过典型案例、道德选择、法律法规使学生了解计算机专业人员的行为规范和道德指引。

       图0.1 本书的组织结构  提出并实施了“专业视角，认知学科；计算思维，抽象分层；始于问题，应用驱动；领会思想，引发思考”的教学思想。

 专业视角，认知学科: 认识篇从专业的角度认知计算机和计算机学科，认知计算机的工作原理和计算机系统，认知计算机学科的根本问题和思维方式，了解计算机学科的基本知识框架和基本能力要求，为如何学习计算机学科提供正确的方法指导。

 计算思维，抽象分层: 梳理好基本的知识架构，再去学习日新月异的计算机技术，就会事半功倍，最终做到融会贯通。系统篇采用自底向上的方式带领读者游历计算机世界，由内到外地讨论计算机可以做什么以及如何去做，在每一部分的首页都会提醒读者现在处于计算机系统的哪一层。抽象分层是计算思维的直接运用，在计算机系统的每一个分层都渗透了计算思维在解决科学问题中的运用，培养学生面向学科的思维能力。

 始于问题，应用驱动: 人类对客观世界的认识过程是一个不断提出问题和解决问题的过程，知识不是一摊泥，而是由问题串起来的一串糖葫芦。本书的每一章首先在一个较高的抽象层次上、从应用的角度提出本专题要讨论的顶层问题，然后由情景问题引出本专题的具体内容，每一小节后面附有若干思考题，思考题旨在启迪思维、引发思考，很多问题没有标准答案甚至没有答案。

 领会思想，引发思考: 在认知计算机学科的基础上，通过介绍计算机系统的每一个分层领会解决科学问题的智慧思想，了解学科的本质和思维方式，热爱计算机专业，尊重计算机专业。学完本书，学生可以“知其然，但不知其所以然”，学生应该了解计算机学科的各个主题并充满了兴趣和好奇，同时又产生了太多的不理解和疑问，非常渴望探索其中的科学道理。

本书由胡明和王红梅共同执笔，参加本书编写的还有许建潮、王涛、逄焕利、刘钢、陈志雨、党源源、谷钰等老师。本书的编写参考了大量的书籍和文章，并从互联网上参考了部分有价值的资料，在此一并表示感谢。

由于作者的知识和写作水平有限，书稿虽几经修改，仍难免有缺点和错误。衷心希望能够得到同行和读者的批评和指正。