一、 系列教材背景
人类已经进入智能时代,云计算、大数据、物联网、人工智能、机器人、量子计算等是这个时代最重要的技术热点。为了适应和满足时代发展对人才培养的需要,2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设,先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”,并发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》《教育部办公厅关于推荐新工科研究与实践项目的通知》,全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,助力高等教育强国建设。新工科有两个内涵: 一是新的工科专业;二是传统工科专业的新需求。新工科建设将促进一批新专业的发展,这批新专业有的是依托于现有计算机类专业派生、扩展而成的,有的是多个专业有机整合而成的。由计算机类专业派生、扩展形成的新工科专业有计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、信息管理与信息系统、数据科学与大数据技术等。由计算机类学科交叉融合形成的新工科专业有网络空间安全、人工智能、机器人工程、数字媒体技术、智能科学与技术等。
在新工科建设的“九个一批”中,明确提出“建设一批体现产业和技术最新发展的新课程”“建设一批产业急需的新兴工科专业”。新课程和新专业的持续建设,都需要以适应新工科教育的教材作为支撑。由于各个专业之间的课程相互交叉,但是又不能相互包含,所以在选题方向上,既考虑由计算机类专业派生、扩展形成的新工科专业的选题,又考虑由计算机类专业交叉融合形成的新工科专业的选题,特别是网络空间安全专业、智能科学与技术专业的选题。基于此,清华大学出版社计划出版“面向新工科专业建设计算机系列教材”。
二、 教材定位
教材使用对象为“211工程”高校或同等水平及以上高校计算机类专业及相关专业学生。
三、 教材编写原则
(1) 借鉴Computer Science Curricula 2013(以下简称CS2013)。CS2013的核心知识领域包括算法与复杂度、体系结构与组织、计算科学、离散结构、图形学与可视化、人机交互、信息保障与安全、信息管理、智能系统、网络与通信、操作系统、基于平台的开发、并行与分布式计算、程序设计语言、软件开发基础、软件工程、系统基础、社会问题与专业实践等内容。
(2) 处理好理论与技能培养的关系,注重理论与实践相结合,加强对学生思维方式的训练和计算思维的培养。计算机专业学生能力的培养特别强调理论学习、计算思维培养和实践训练。本系列教材以“重视理论,加强计算思维培养,突出案例和实践应用”为主要目标。
(3) 为便于教学,在纸质教材的基础上,融合多种形式的教学辅助材料。每本教材可以有主教材、教师用书、习题解答、实验指导等。特别是在数字资源建设方面,可以结合当前出版融合的趋势,做好立体化教材建设,可考虑加上微课、微视频、二维码、MOOC等扩展资源。
〖3〗智能系统开发实践教程——面向昇腾芯片出版说明〖3〗四、 教材特点〖*2〗1. 满足新工科专业建设的需要系列教材涵盖计算机科学与技术、软件工程、物联网工程、数据科学与大数据技术、网络空间安全、人工智能等专业的课程。
2. 案例体现传统工科专业的新需求
编写时,以案例驱动,任务引导,特别是有一些新应用场景的案例。
3. 循序渐进,内容全面
讲解基础知识和实用案例时,由简单到复杂,循序渐进,系统讲解。
4. 资源丰富,立体化建设
除了教学课件外,还可以提供教学大纲、教学计划、微视频等扩展资源,以方便教学。
五、 优先出版〖*2〗1. 精品课程配套教材主要包括国家级或省级的精品课程和精品资源共享课的配套教材。
2. 传统优秀改版教材
对于已经出版、得到市场认可的优秀教材,由于新技术的发展,计划给图书配上新的教学形式、教学资源的改版教材。
3. 前沿技术与热点教材
反映计算机前沿和当前热点的相关教材，例如云计算、大数据、人工智能、物联网、网络空间安全等方面的教材。
六、 联系方式
联系人: 白立军
联系电话: 01062771808
联系和投稿邮箱: bailj@tup.tsinghua.edu.cn
面向新工科专业建设计算机系列教材编委会
2019年6月
我们正处在一个由智能技术重塑世界的关键时期。从工厂中自主精准作业的工业机器人，到融入我们日常生活的智能终端；从赋能千行百业的边缘计算节点，到承载未来想象的具身智能体——智能系统，作为打通数字世界与物理实体的核心载体，已成为推动社会进步与国家科技竞争力的战略制高点。
然而，构建一个真正高效、可靠的智能系统，是一项极具挑战的复杂工程。它绝非简单的算法堆砌或硬件拼凑，而是“芯片、软件、算法、互联”四大核心要素的深度协同与有机融合。为了帮助读者系统地构建这一跨领域的知识体系，并掌握将先进人工智能算法落地于真实物理世界的工程能力，我们撰写了本书。
本书以“理论引领、实践驱动”为宗旨，旨在引导读者走完智能系统从设计到实现的完整路径。首先为读者建立智能系统的宏观架构与开发流程全景图，让读者对从芯片选型、底层驱动到算法部署、应用集成的全链路形成清晰认知。随后，本书将带读者深入技术细节，系统讲解智能硬件（尤其是以华为昇腾AI处理器为代表的异构计算架构）如何为复杂模型提供澎湃算力；智能操作系统与驱动如何高效调度和管理这些硬件资源；主流的深度学习模型如何设计与训练，并最终通过昇腾CANN异构计算架构等核心工具，完成模型的转换、优化与高效部署，在NPU上实现极致的推理性能。
尤为重要的是，本书绝非纸上谈兵。以华为昇腾软硬件生态为核心实践平台，将上述理论知识与工业界的主流开发流程紧密结合。通过智能视觉、智能语音、智能机器人等综合性实战案例，读者将亲身体验如何利用MindSpore、AscendCL、OpenCV、ROS2等框架与工具，从一幅图像、一段语音的采集处理开始，一步步构建起具备环境感知、智能决策与精准控制能力的完整智能系统，从而深刻理解软硬件协同设计的精髓。
本书旨在成为高等院校相关专业学生、广大工程师以及技术爱好者进入智能系统领域的全面指南。我们深信，读者无论是希望夯实理论基础，还是渴望提升工程实践能力，都能在本书的引领下，深入智能系统的核心，掌握构建未来智能世界的钥匙。
由于智能技术发展日新月异，书中疏漏之处在所难免，恳请各位专家和读者不吝指正。
编者2026年1月于广州
