本书是教育部计算机领域本科教育教学改革试点工作（“101计划”）核心课程“计算概论（计算机科学导论）”之配套教材，也是面向所有大学生的第一门计算机课程的配套教材，由哈尔滨工业大学牵头，东南大学、南京航空航天大学、湖南大学、北京大学等五所高校的优秀教师组成的课程建设组编写。
大学生的第一门计算机类专业核心课程，应是计算机类专业的一门纲领性课程，也是所有专业学生必修的计算思维教育课程，旨在培养学生的科学与工程思维——计算思维，为学生今后深入学习设计、构造和应用各种计算系统求解学科问题奠定思维基础。关于如何培养计算思维，本书试图通过进阶化的程序实践项目，为读者提供可研读、可体验、可实践的实现计算思维的程序，使其能够构建关于计算系统/工具的思维体系，是通过程序实践培养计算思维的一种新探索。
本书由16章内容构成：第1章介绍计算思维教育教学内容体系以及进阶化程序实践项目的总体设计方法；第2章简要介绍程序设计语言Python及其编程实践环境；第3~16章，每章介绍一个程序实践项目，包括项目涉及的典型计算思维、项目总体设计方案、编程任务分解及其说明、关键编程任务的源代码等。本书的实践项目包括函数曲线绘制、曲线拟合、扫雷、CPU仿真、文件存储仿真、分形图案绘制、二十四点计算、数独、旅行商问题求解、五子棋、网络构建、网络数据传输、应用数据库、神经网络建模与训练。本教材中所有项目的编程任务源代码以开源的形式供读者索取和研究。
本书可作为不同类型高校计算机类专业第一门计算机教育课程的教材，也可作为各层次高校所有专业学生第一门计算机教育课程的教材。对于各类计算机教育工作者、从事计算机各领域工作的人员，本书也是一本极具价值的参考书。
