本书以计算机科学导论课程为主要研究对象，从不同角度对该课程的教学进行了研究：从计算科学的学科特性出发，结合ACT-R、SOAR、ECIP、粒计算认知模型，突出了实践环节给出了相应的基于计算学科的认知模型，并以计算机科学导论为实例进行了内容重组，对计算机系列课程进行了组织与优化；通过给出开放学习的含义及原则，对本课程进行了研发；为更好地呈现本课程，详细地给出了本课程本体及可视化应用；给出了本课程的移动平台开发。为更好地研究学习过程，从BP神经网络、结构方程模型对学习过程及知识的考核策略分别进行了研究，给出了实证；然后进一步研究了精细化学习过程建模及PLS-SEM学习效果，给出了实证；最后，针对当前的热点，研究了本课程的知识图谱、及利用深度学习对学生学习过程的情感分析。