本课程作为计算机科学技术专业的编程进阶和过渡课程，采取迭代渐进的教学模式，从回顾C语言程序设计的基础知识开始，逐步深入程序在计算机存储系统和操作系统运行的基本原理，将算法和系统联系起来，阐述如何借助系统的特性和编程语言让算法更加正确、高效的实现。本课程从程序的运行时环境开始，依次介绍数据的存储和处理，包括最底层的位运算和指针的使用，从内存的视角检视各种数据类型的构造和使用。然后围绕程序开发与调试的全流程，依次介绍各种确保程序正确运行和方便调试的技巧。在此基础上，介绍程序性能优化的基本概念和测量分析方法，并介绍常用的程序优化技巧，为初学者建立起高效编程的初步认知。最后，还介绍了并发编程和网络编程，从编程实践的角度学习对多核计算资源的使用以及多计算机间相互通信的方法，为操作系统、计算机网络等后续课程的深入学习打下良好的基础。