丛书序

随着数字社会加快到来，全民数字素养与技能水平日益成为国家综合竞争力和软实力的关键指标。2021年11月，中央网络安全和信息化委员会印发《提升全民数字素养与技能行动纲要》，对提升全民数字素养与技能作出安排部署。2023年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，提出到2025年，数字基础设施高效联通，数据资源规模和质量加快提升。

快速发展的数字技术和人工智能，使传统的教育体系无法及时解决各种数字鸿沟问题，包括但不限于：

◆ 新技术、新工具越来越快地渗透到学习、工作和生活的方方面面，全年龄层的所有人都时常面对新的问题，需要不断学习新的工具。

◆ 现实世界与数字世界的融合，带来大量信息与事实查核的负担。普通人面对超载的信息流，难以辨别社交媒体中涌现的各种错误信息（misinformation）和虚假信息（disinformation），大大增加了认知偏差甚至族群分裂的风险。

◆ 理解计算机科学原理、掌握计算思维和数据思维、正确运用各种数据工具，已经成为一种不分专业领域的通识能力，但大部分人缺乏获取这种能力的渠道。

◆ 人工智能技术加速演进，很可能催生新的产业革命和工作岗位重构，所有产业领域都需要进行深入的数字化、智能化创新思考及尝试，但大部分人缺乏获取相关必要能力的渠道。

◆ 数字化进程中潜在的安全风险正在增加，相关的道德伦理与法律建设相对滞后，迫切需要人文领域与数字科技领域的从业人员相向而行，并与政府监管者、立法者进行积极有效和制度化的互动。

所有这些问题需要教育界的重视，需要我们通过深刻的改革和创新，建立一个面向全民的数字素养与技能提升体系，一个数字化赋能的终身学习体系。

学习本来辛苦，终身学习则更加不易，但上述问题是全人类都将面临的挑战。只有那些能够克服挑战、不断提升自己的人，才能够建立显著的竞争优势，对国家与民族也同样如此。我们作为教育界的一份子，力求为全民提供数字化赋能的、高效的、可持续改进的终身学习服务，包括：

◆ 以数字素养与技能提升为抓手，从理念、方法、工具等各层面促进更多人加入终身学习的行列中。

◆ 通过数字能力标准测评了解全民数字素养与技能水平现状，有针对性地研发高品质、易推广的数字素养与技能提升课程产品；并进一步面向不同人群、针对不同的提升目标，提供丰富的数字素养与技能提升路线图及解决方案。

◆ 建立数字能力测评与提升的标准体系，充分结合体制内外的教育产业链，共同为全民提供数字素养与技能提升服务。

2023年初，华东师范大学依托国家级全民数字素养与技能培训基地，发布了中国版《数字素养框架》，并以此作为上述服务的基础。该框架描述了面向全民的数字素养与技能包含的领域，以及在各个领域中具体素养的不同成熟度水平。该框架参考了欧盟的《公民数字竞争力框架》（The Digital Competence Framework for Citizens）和联合国教科文组织的《全球数字素养框架》（Digital Literacy Global Framework），结合中国自身特点，从通用数字设备和应用软件、信息与数据、沟通与协作、创建数字内容、构建数字工具、数字安全、数字思维与问题解决，以及特定职业相关等8大领域，构建了包含30种具体素养、5种成熟度水平的数字素养框架。

教育数字化转型的核心是提升学生的数字素养，培养数字化人才，而数字化人才培养的重要抓手是数字素养框架。只有明确了数字素养框架，才能确定要培养哪些数字素养，并基于数字素养开发课程和选择教学模式与方法，最后对学生的数字素养进行评价，确保数字化人才培养的成效。本丛书正是在这样一个大框架下，试图系统地梳理上述内容，为广大读者提供一系列精品课程和教学内容，全面落实“数字素养与技能提升”的目标。

希望本丛书的出版能够为我国的网络强国、数字中国、智慧社会的建设作出一份贡献。

全民数字素养与技能提升丛书编写组

2023年5月

前言

2021年11月，中央网络安全和信息化委员会印发《提升全民数字素养与技能行动纲要》，明确提升全民数字素养与技能是顺应数字时代要求，提升国民素质、促进人的全面发展的战略任务，是实现从网络大国迈向网络强国的必由之路，也是弥合数字鸿沟、促进共同富裕的关键举措。以“数字素养与技能提升”为目标的高校计算机通识教育的改革，既是全民数字素养与技能提升的必要路径之一，也是提高高等教育教学质量的一项创新改革举措。

在高校现阶段的计算机通识教育中，新生的计算机水平参差不齐，既有基础扎实、数字素养较好的学生，也有基础薄弱的学生。若给新生讲授相同的教学内容，必然导致有些学生“吃不饱”，有些学生“吃不了”。尽管很多高校会按学生的专业将计算机公共课分成几个不同的教学大类，便于教师开展分层教学，但同一大类上千名学生的计算机水平差异仍然不容忽视。因此，有必要在新生入学时，借助教材、教学平台和个性化学习系统，帮助学生补短板，让学生的计算机基础水平得到迅速提升，为后续课程的学习打下坚实的基础。这正是本系列教材编写的初衷，也是提升全民数字素养与技能的重要一环。

本系列教材既可作为高校计算机通识课程的入门教材或高校新生学习计算机基础核心知识的参考教材，也可供高中生根据自身能力、兴趣或需要进行自主选学。教材具有零起点、知识覆盖面宽、知识点讲解浅显易懂、基础知识和应用紧密结合等特点。

《数据与编程》是本系列教材的第一册，为大学新生介绍数据、数据处理和编程的知识，发展学生基本的数据素养及编程能力，为后续的学习打基础。

本书共分4个单元，第1单元数据与数字化，主要介绍数据和大数据的基本概念，以及不同数据的数字化与编码方法；第2单元数据处理与应用，通过实例详细介绍数据的采集与预处理、数据处理、数据分析与可视化；第3单元算法与数据类型，主要介绍算法的概念与特征，用恰当的控制结构表示简单算法的方法，以及各种数据类型；第4单元基于Python的程序设计基础，通过丰富的实例介绍Python的基础编程，包括输入输出、变量与运算、控制结构等。

本书配有多媒体课件、在线练习、在线实训等丰富多样的学习资源，读者可通过“水杉在线”网站（https://www.shuishan.net.cn/education/）获取。本书及线上资源的疏漏及不妥之处，恳请读者批评指正。如有任何意见和建议，请致信dl4all@126.com。