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学者技能书单 | 数字时代的科研和教学方法：从计算思维到实操指南
Editor's Note
进入数字时代，新技术的发展重塑了日常生活，也改变了科学研究的方式：一方面，海量数据变得更加易得，极大丰富了研究的可能性，另一方面，计算机技术的发展也赋予各个学科更多研究工具，不断开拓着新的研究领域。
那么，如何在研究中应用最新的数据收集、分析、建模和展示工具？如何有效掌握相关的计算机编程技术？本期书单针对以上问题，整理了数字时代的科研和教学方法系列丛书。书单涵盖了数据分析的底层逻辑和计算思维逻辑，并针对不同学科的研究需求，推出了使用友好度极高的应用指南教程。不论是理工科领域的学者，还是希望掌握数据分析和建模编程技术的人文社科研究者，都可以在这些书中获得灵感。
计算思维
点击下图直达本书购买页原价：500元 到手价：329元Mathematics and Computation
本书为高效计算的数学研究——计算复杂性理论提供了全面介绍。随着计算复杂性理论在计算机科学和工业领域的实践应用愈发重要，其已发展成为一个高度跨学科的领域。Avi Wigderson 对复杂性理论进行了全面考察，解释了关键模型和概念，并着重介绍了这些理论带来的洞察和挑战。本书对于数学、计算机科学及相关领域的本科生和研究生、这些领域的研究人员和教师都很帮助。书中许多部分阅读起来不需要什么背景知识，因此对寻求计算理论的入门级读者很友好。作者 Avi Wigderson 是新泽西州普林斯顿高等研究院数学学院的教授，曾获阿贝尔奖。
点击下图直达本书购买页原价：149元 到手价：108元Alan Turing's Systems of Logic这本书呈现了图灵1938年普林斯顿博士论文的原始打字稿的传真，这是数学和计算机科学历史上的关键文件之一。图灵的论文设想了一个目标——构建一个形式化数学证明的逻辑系统，以便它们可以被机器验证和检查。如果定理的每一步都可以被验证，那么就可以减少证明时对于直觉的依赖。图灵的“实用的建设性逻辑系统”的愿景已经成为现实：在二十一世纪，自动化的“形式方法”已经成为常规。
点击下图直达本书购买页原价：300元 到手价：195元Dark Data
本书探索了对数据缺失视而不见的危险后果——从挑战者号航天飞机爆炸到复杂的金融欺诈，英国帝国理工学院数学系荣誉教授David J. Hand通过研究大量现实生活中的例子，对存在的暗数据类型和可能出现的情况进行了实用的分类，以便我们能够学会识别和控制它们。本书不仅教导我们警惕“未知”所带来的问题，而且还告诉我们如何利用暗数据丰富对世界的理解，以便做出更好的决策。
点击下图直达本书购买页原价：500元 到手价：299元Social and Economic Networks
“网络研究是当代经济理论中最生动、最有趣的话题之一，（作者）Matthew O· Jackson 作为网络理论的主要理论家和先驱，清晰地阐述了该理论的要素以及一些前沿研究。”（评价来自Eric S· Maskin，2007年诺贝尔经济学奖得主）作者在书中利用经济学、社会学、计算机科学、物理学和数学的最新研究成果，对社会与经济网络进行了全面介绍。他帮助读者理解网络社会中的行为，并详细分析了社会网络中的学习和扩散、受他人影响的个人决策、网上博弈和在线市场等一系列相关主题，适合经济学、数学、物理学、社会学和商科学生及研究人员。本书荣获2008年度美国专业与学术杰出出版奖（the PROSE award）
STEM学科
点击下图直达本书购买页原价：249元 到手价：174元A Student's Guide to Python for Physical Modeling
Python 是一门计算机编程语言，已经在整个科学领域得到了普及。这本全面更新的A Student’s Guide to Python for Physical Modeling: Second Edition 旨在帮助学生自学 Python 编程语言，以开始物理建模。本书能够让学生学会如何安装开源的 Python 编程环境，并使用它来完成许多常见的科学计算任务：导入、导出和可视化数据；数值分析；以及模拟。本书附有大量代码、练习和在线资源，包括代码示例、数据集、教程等，适合物理学系本科生和对物理学及编程感兴趣的一般读者。
点击下图直达本书购买页原价：450元 到手价：337元Computing Skills for Biologists
虽然生物学数据的规模和质量持续呈指数级增长，但现在的许多生物学家并没有接受过计算技能培训以充分利用这些泛滥的信息。在本书中，Stefano Allesina 和 Madlen Wilmes 为有效分析生物数据提供了一个有价值的工具箱。基于作者在芝加哥大学教授科学计算的经验，这本教科书强调重复性任务的自动化以及数据的组织、分析、可视化和发布渠道的构建。本书使用可以在任何平台上运行的免费软件和代码，书中的例子和练习取材于实际的生物数据，初学者将从循序渐进的许多示例中受益，而经验丰富的研究人员将学习如何组合工具使生物数据分析变得稳健且可重复。
点击下图直达本书购买页原价：750元 到手价：526元Data Analysis for Scientists and Engineers
本书作为一部数据分析课程教材，适合物理学、工程学专业学生以及在职科学家和工程师群体阅读。本书揭示了各种技术背后的原则，有助于从业者根据自身问题改进技术并开发新技术。本书阐释了概率和统计学的基本概念，创造了拟合数据与模型的工具，演示了数据序列的分析方法。本书虽包含统计数据专业模块，但行文清晰，语言流畅，任何专业背景下的读者皆可阅读。
社会科学
点击下图直达本书购买页Bit by Bit：Social Research in the Digital Age
在数字奇观快速普及的时代，本书解锁了如何利用这些新方法搜集和处理关于人类行为的数据。普林斯顿大学社会学教授Matthew Salganik在书中解释了数字化革命如何变革社会科学家观察行为、询问问题、操作实验和团队协作的方式，列举大量例子并为处理棘手的伦理问题提供了宝贵的建议，使本书成为飞速发展的数字时代下做社会研究的必读之作。本书荣获PROSE教科书类奖
* 暂不参加本次优惠活动
点击下图直达本书购买页原价：299元 到手价：214元Thinking Clearly with Data
与许多强调复杂定理、含有大量晦涩的术语公式的定量教科书不同，本书首先关注批判性思维和概念性理解，以便帮助学生更好地处理数据和信息，并帮助他们应对复杂的现实世界。除此之外，这本书讲述了如何用数据中观察到的信息来反映世界上的真实关系：如何推断因果，怎样辨别信息，数据是否应该以及应如何影响决策，如何利用道德价值和数据做出更好的决定。这本书充满了来自现实世界的例子，展示了数据思维可以如何应用于各种主题：包括选举、国内冲突、犯罪、恐怖主义、金融危机、医疗保健、体育、音乐和太空旅行等。本书适合数据科学，统计学，政治学，经济学，心理学，社会学，公共政策等多个学科的研究者。
点击下图直达本书购买页原价：400元 到手价：264元Data Visualization
图形对于思想交流和更好地理解数据是必不可少的。这本书为学生和相关从业者提供了数据可视化的诸多实用技能。作者介绍了如何使用强大和可重复的方法从数据中制作高质量的图形，以及如何思考数据可视化。Data Visualization为读者提供了有关R语言中ggplot2通用可视化库的专业知识。通过一系列实例，这本通俗易懂的初级读本展示了从单个变量开始，如何一步步创建图形。本书涵盖的主题包括：绘制连续变量和分类变量，处理图形上的分层信息；创建有效的小倍数图；数据的分组、汇总和转换；创建地图；处理统计模型的输入；数据精简等。
点击下图直达本书购买页原价：550元 到手价：359元Introduction to Mathematical Sociology
复杂社会系统的数学模型和计算机模拟已经成为社会学的日常工具。然而，直到现在，学生还没有最新的教科书来学习这些前沿技术。本书填补了这一空白，为本科生提供了一本全面、独立的入门书，配合大量练习，介绍社会学家用来理解社会行为的数学工具和应用。Phillip Bonacich 和 Philip Lu 涵盖了所有的基本数学知识，包括线性代数、图论、集合、博弈论和概率论，以及如何将这些数学工具应用于人口学、社会网络、人类群体中合作的演变和稳定性、混沌和复杂系统等传统和新兴领域。
人文学科
点击下图直达本书购买页原价：450元 到手价：305元Humanities Data Analysis
本书为使用Python编程语言的人文学科研究者提供了一本定量分析指南。在这本实用的教科书中，作者介绍了Python的基础知识：包括数据收集、清理、展示、转换文本和表格技术；以及数据科学在人文学科中的地位。本书也为读者提供了详细且深入的案例研究。以文本数据分析为重点，作者探讨了网络分析、体裁理论、专有名词学、作者归属、计量文体学、主题建模和时间序列分析等不同的主题。每章末尾都提供了进一步阅读资料和练习资源。本书适用于许多人文社科研究。
点击下图直达本书购买页原价：200元 到手价：153元The Pocket Instructor: Literature
这是第一本专门为大学文学课堂设计的、全面而实用的教学和练习指导手册，包含101个文学教学的创意课堂练习、相关作者和文学作品的主题索引等，可以为新教师和资深教师的教研工作提供灵感。无论教授流派或时期、规范或非规范文学、中世纪诗句还是平面小说，本书都为创造难忘的学习体验提供了实用和灵活的练习。这些用户友好的练习具有清晰简洁的分步说明，每个练习之后都有有用的教学技巧和练习描述。本书还收集了教授小说、诗歌和戏剧的成功方法及其历史、文化和文学背景。本书编辑Diana Fuss和William A. Gleason均为普林斯顿大学资深英语文学教授，具有丰富的研究生seminar教学经验，并且获得了普林斯顿大学杰出教学奖。
点击下图直达本书购买页原价：280元 到手价：195元The Princeton Guide to Historical Research
本书为学生、学者和专业人士提供了他们在数字时代研究历史学所需的技能，同时也没有忽略几个世纪以来历史学术的基本价值和技术。乔治梅森大学历史学教授 Zachary Schrag 首先解释了如何提出好的问题，然后引导读者逐步完成历史研究的所有阶段，从缩小主题和查找资料来源到做笔记、制作叙述文本，以及将自己的工作与现有的学术研究联系起来。他展示了研究人员如何从最广泛的来源中提取知识，包括政府文件、报纸、未出版的手稿、图像、采访和数据集等。他也演示了如何利用档案馆和图书馆，批判性地阅读资料，提出有证据支持的主张，讲述令人信服的故事。
在线教学指南
点击下图直达本书购买页原价：200元 到手价：144元The Craft of College Teaching: A Practical Guide
大学课堂是学生们有机会通过学习得到激励和转变的地方，而大学教师则需要了解学生们实际上是如何学习的。本书由纽约大学两位专攻课程教学和教师生涯发展的资深顾问 Robert DiYanni 和 Anton Borst 写作，从“教什么”、“怎么教”入手，对教学中如何激励学生、如何进行富有成效的讨论以及如何有效地运用科技等问题进行了解答。书中还设计了大量的问题和活动，帮助教师更好地完善教学的细节。本书对于新手教师和经验丰富的专业教师而言都是值得一读的参考书目。
点击下图直达本书购买页原价：249元 到手价：194元Super Courses
资深教育专家和畅销书作者 Ken Bain基于对美国、中国、新加坡学校课程的实地考察，探索了激发学生潜能的最佳课程设计，并展望了教学的未来。在弗吉尼亚大学，本科生通过在戒备森严的教养所与青少年们一起工作，思考驱动托尔斯泰的哲学问题；通过共同阅读等社交化的教学活动，哈佛大学物理系的学生从他们的同学那里了解宇宙，而非通过枯燥的讲座课程；达拉斯一所高中的学生用舞蹈来培养成长型思维……贝恩将这些课程定义为“超级课程（Super Courses）”——它们经过科学的研究设计建立了一个 “自然的批判性学习环境”，以培养强大的内驱力和自我反思能力。本书还附有教学大纲样例，向教师展示如何建立自己的超级课程。
开学季系列
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在2022年3月9日-4月9日“普林斯顿学者进阶指南”系列专题活动期间。PUP将联合中国进口图书旗舰店为读者们提供有吸引力的折扣购书价，部分低至7折。购书金额满350元还将获得PUP原创设计、限量版二十四节气书封明信片（价值49元），共100套，赠完为止。
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