本書著重在新工科背景下為所有工科計算機及非計算機專業(yè)的本科新生提供完整的計算機科學思維框架，以Python高級程序設計語言作為線索，簡化計算機領域中的各個分支為模型，使用Python進行簡易實現(xiàn)。全書共分8章：第1章總括性地從計算思維的角度介紹計算機學科的整體脈絡；第2章著重介紹計算機中對于數(shù)據(jù)和信息的編碼原理；第3章對基礎的Python語法作出介紹；第4章主要描述使用計算機解決問題的各類經(jīng)典算法思想；第5章從底層出發(fā)介紹計算機的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；第6章介紹計算機網(wǎng)絡及網(wǎng)絡安全；第7章介紹數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；第8章對新時代下的計算機新技術(shù)——人工智能進行了發(fā)散式介紹。全書提供了大量應用實例，每章后均附有習題。