2013计算机科学导论课程教学大纲[20130916].解答
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《计算机导论》教学大纲1.课程简介1.1课程名称:计算机导论1.2课程编号:XXXXX1.3学时数:XX学时1.4学分数:X学分1.5先修课程:无2.课程目标2.1理论目标:-理解计算机的基本原理和工作原理;-掌握计算机硬件和软件方面的基本知识;-理解计算机发展的历史和趋势;-培养学生的计算思维和解决问题的能力。
2.2实践目标:-通过实验和实例,帮助学生理解和应用计算机的基本概念和原理;-培养学生的计算机操作技能;-培养学生的团队合作和沟通能力。
3.课程内容3.1计算机基础知识3.1.1计算机的起源和发展历史3.1.2计算机的基本组成和工作原理3.1.3计算机硬件和软件的基本概念和分类3.1.4计算机的性能指标和评价方法3.1.5计算机网络和互联网的基本知识3.2计算机操作系统3.2.1操作系统的基本概念和功能3.2.2常见操作系统的特点和使用方法3.2.3操作系统的安装和配置3.2.4文件管理和安全性3.3计算机编程语言3.3.1计算机编程基础3.3.2常见编程语言的特点和应用领域3.3.3编程语言的语法和规范3.3.4编程环境的搭建和使用3.4数据库和数据处理3.4.1数据库的基本概念和结构3.4.2数据库的设计和管理3.4.3数据处理和数据挖掘的基本方法3.4.4数据安全和隐私保护3.5计算机图形学3.5.1图形学的基本概念和原理3.5.2图形学的应用和发展趋势3.5.3图形处理和图像识别的基本算法3.5.4图形用户界面的设计和实现3.6计算机与社会3.6.1计算机伦理和法律3.6.2计算机与人类的关系3.6.3计算机对社会和经济的影响3.6.4计算机行业的发展趋势和就业前景4.评价方式4.1平时成绩:20%-参与课堂讨论和练习-完成作业和实验4.2期中考试:30%-笔试形式4.3期末考试:50%-笔试形式5.参考教材5.2参考教材:-《计算机科学导论》-《计算机操作系统导论》-《计算机编程语言导论》-《数据库原理与应用》-《计算机图形学导论》-《计算机伦理与法律》以上是《计算机导论》课程的教学大纲,旨在为学生提供计算机基础知识和操作技能,培养他们的计算思维和解决问题的能力,并对计算机的发展历史和未来趋势有所了解。
计算机科学导论教学大纲
一、课程简介
本课程是研究生计算机科学课程,旨在提供学习计算机科学原理、方法、技术和实践知识的机会,让学生能够理解计算机系统中的各种技术,有助于他们掌握现代计算机科学技术。
二、课程内容
1.计算机历史:介绍计算机科学发展的历史以及当前的发展趋势。
2.操作系统:介绍什么是操作系统,以及它的主要功能。
3.算法分析:介绍算法分析的基本概念和方法,包括时间和空间复杂度,递归,对数复杂度,和排序算法。
4.编程范式:介绍程序设计的基本范式,包括函数式编程,面向对象编程,过程式编程,以及联合编程。
5.数据结构:介绍常见的数据结构及其应用,包括数组,链表,树,图,堆,哈希表等。
6.软件工程:介绍软件工程的基本原则,包括软件开发过程,软件工程流程,软件需求分析和设计,软件实施和评价,软件测试,软件项目管理等。
7.编译原理:介绍编译原理的基本概念,包括词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,目标代码生成等。
8.计算机网络:介绍网络的基本概念,包括物理层,数据链路层。
《计算机导论》课程教学大纲(Foundations of Computer Science)课程编号:031001学分: 3.5学时:70 (其中:讲课学时:42 上机学时:28)先修课程:无后续课程:数据库软件,程序设计语言适用专业:计算机科学与技术,网络工程,软件工程,物联网工程开课部门:计算机科学与信息工程学院一、课程的性质与目标《计算机导论》是学习计算机知识的入门课程,是计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业的专业基础必修课,是计算机专业完整知识体系的绪论。
通过本课程的学习,可以使学生对计算机的发展历史、计算机专业的知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握,这对于计算机专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。
《计算机导论》课程的课堂讲授主要应用包括:计算机发展简史、计算机专业知识体系、计算机基础知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全与职业道德、计算机学科方法论等内容。
常用软件的介绍和练习主要放在实验环节。
通过本课程的学习,使学生了解计算机的发展简史,激发学习兴趣;掌握计算机的基本知识,建立专业知识体系框架;熟练掌握常用的计算机软件的使用,提高操作技能;了解计算机科学技术的最新发展,促进研究性学习;掌握计算机学科的思维方法,培养综合素质与创新能力。
本课程定位在对计算机专业做一个绪论性的介绍,不求深度优先,但求广度优先,主要目的在于让学生对计算机的历史发展、知识体系及学习(研究)方法有一个总体性的了解,激发学生的学习兴趣和学习主动性。
二、课程的主要内容及基本要求第1章绪论( 3 学时理论)[知识点]计算机的产生与发展、计算机的分类与特点、计算机的硬件和软件、计算机的应用及研究领域、计算机学科的方法论、计算机学科的知识体系[重点]计算机学科的知识体系、计算机的硬件和软件[基本要求]了解计算机的发展史、计算机分类特点等,熟悉计算机的硬件和软件、计算机学科的知识体系[实践与练习]课后实践练习第2章计算机基础知识( 5 学时理论+上机)[知识点]数制及其转换、数的定点与浮点表示、数值数据的编码、字符信息的编码、多媒体信息的表示、数据压缩与检错纠错[重点]计算机数据表示[难点]数据编码、数据压缩与检错纠错[基本要求]要求学生会操作使用计算机,掌握数制及其转换,了解数据编码知识等课后实践练习第3章计算机硬件( 5学时理论+上机)[知识点]计算机硬件体系结构、存储器、输入/输出系统、系统总线[重点]计算机硬件体系结构[难点]输入/输出系统、系统总线[基本要求]要求学生会学习掌握计算机硬件体系结构,了解输入/输出系统、系统总线知识等[实践与练习]课后实践练习第4章计算机软件( 3 学时理论)[知识点]程序设计语言及其翻译系统、程序设计语言及其翻译系统、数据结构与算法、操作系统、软件工程基础[重点]操作系统的功能[难点]数据结构与算法[基本要求]掌握操作系统、程序设计、软件工程和数据结构的基本知识,学会使用计算机的操作系统课后实践练习第5章计算机网络( 8学时理论+上机)[知识点]计算机网络的基本概念、计算机网络的类型和应用、Internet基础、Web 服务器构建与HTML语言[重点]计算机网络的基本概念[基本要求]掌握计算机网络基本知识[实践与练习]课后实践练习第6章多媒体技术( 11学时理论+上机)[知识点]多媒体技术基本知识、多媒体技术、多媒体制作工具[重点]多媒体技术基本知识、多媒体制作工具[难点]多媒体制作工具[基本要求]掌握多媒体技术基本知识,学会使用常用多媒体制作工具[实践与练习]课后实践练习第7章数据库系统( 5 学时理论+上机)[知识点]数据库系统的基本概念、数据库语言、关系数据库Access管理系统、数据库技术的研究领域及发展[重点]数据库系统的基本概念、Access管理系统[难点]数据库语言[基本要求]掌握多数据库系统基本知识,学会使用Access管理系统[实践与练习]课后实践练习第8章信息安全与社会责任( 3 学时理论)[知识点]信息安全概述、信息安全技术、计算机病毒及其防治、社会责任与职业道德规范[重点]计算机系统安全概念、计算机病毒及其防治[难点]信息安全技术[基本要求]对计算机系统安全知识有一定的了解[实践与练习]课后实践练习第9章 Windows操作系统( 7学时理论+上机)[知识点]Windows XP基础、文件管理、控制面板、Windows 7介绍[重点]Windows XP基本操作[难点]文件管理[基本要求]掌握Windows XP基本操作和相关知识[实践与练习]课后实践练习第10章常用办公软件( 9 学时理论+上机)[知识点]应用软件概述、文字处理软件、电子表格软件、演示文稿软件[重点]应用软件基本操作[难点]电子表格软件[基本要求]掌握应用软件基本操作[实践与练习]课后实践练习第11章程序设计基础( 3 学时理论+上机)[知识点]Java语言简介、Java语言基础、Java程序设计基础[重点]Java程序设计基础[难点]Java程序设计[基本要求]熟悉Java程序设计基础知识[实践与练习]课后实践练习。
计算机科学导论教学大纲计算机科学导论主要就计算机学科的学科特点、科学形态、历史渊源、发展变化、典型方法、学科知识组织结构和分类体系等介绍计算机科学的基本概念、基本原理和总体框架,并为后续课程的衔接提供科学论证。
课程概述《计算机科学导论》是计算机科学与技术专业学生的第一门与所学专业有关的入门课程,通过本课程的学习,使学生初步掌握计算机软、硬件基础知识和基础理论;了解程序设计语言、数据结构、多媒体技术、计算机网络等专业知识的知识点以及与信息技术有关的社会人文等知识,同时了解IT行业发展动态。
为学习计算机专业的后继基础课打好基础。
课程性质、目的和任务性质:《计算机科学导论》是计算机和信息管理等专业的重要基础课。
学习本课程所讨论的知识内容和提倡的技术方法和思路,对进一步学习计算机领域的其他课程都有着不可替代的作用。
目的:开设本课程的目的是使计算机专业的学生刚进入大学就能全面了解计算机领域的专业知识、最新发展及应用。
通过本课程的学习,使学生对今后要学习的主要知识、专业方向有一个基本了解,为后续课程构建一个基本知识框架,为以后学习和掌握专业知识,进行科学研究奠定基础。
任务:通过学习计算机基础知识、计算机硬件技术、软件技术、数据库技术、多媒体技术、网络技术、信息安全技术、软件工程、计算机硬件和软件的发展趋势等,为学生以后的专业学习作一个良好的铺垫。
教学基本要求1.理解和掌握计算机导论中各部分的基本概念,原理,方法和实际生活中的运用;2.每章教学内容之后给出了解和掌握的内容,重点以及难点分析;3. 正确理解概念,能够理解和分析所学知识,并运用现有的知识来解决实际问题;4. 让学生深入的实践中去,了解软件和硬件市场,提交市场调查报告。
课程大纲01绪论主要介绍计算机的基础知识,通过学习本章知识,掌握计算机的诞生及发展历史,了解现代计算机的发展和应用领域, 计算机分类和组成,掌握计算机的特点。
课时1.1 计算机的产生1.2 计算机的发展1.3 计算机的分类1.4 计算机的应用领域1.5 计算机的特点1.6 著名的计算机组织团体和计算机科学家1.7 计算机科学及研究的领域02计算机科学基础理解数据的表示形式,掌握计算机中常用的数制,掌握数值型数据在计算机中的表示,理解非数值型数据在计算机中的表示,掌握不同进制数的定义及特点,熟练掌握不同数制之间的转换,了解信息与数据在计算机中的表示。
《计算机导论》课程教学大纲适用于计算机科学与技术(普本、应本)专业教学学时:50~60学时一、课程概况《计算机导论》是计算机科学与技术专业本科生的一门先导基础课程。
主要讲述计算机科学的特点,历史渊源,发展变化,知识组织结构和分类体系。
通过对本课程的学习,使学生了解计算机科学与技术领域的基本知识、基本理论和基本技术方法,为将后学习《操作系统》、《程序设计》、《数据结构》等课程打下基础。
二、教学基本要求1、了解计算机科学的基本概念和基本知识2、了解计算机的基本结构与工作原理3、了解高级语言与程序设计技术4、了解计算机系统软件与应用软件5、了解计算机网络与通信6、了解新一代计算机体系结构与软件方法学7、了解数据管理的进展三、教学内容及要求(一)、计算机系统的基础知识主要内容:计算机的发展历史,计算机的基本组成及工作原理,理解数制与编码,数制运算,逻辑代数及逻辑电路;重点:数制与编码;难点:计算机的基本组成及工作原理;基本要求:了解计算机的发展历史,了解计算机的基本组成及工作原理,理解数制与编码,掌握数制运算,了解逻辑代数及逻辑电路;(二)、计算机系统的硬件主要内容:中央处理器(CPU)及结构,半导体储器的工作原理及结构,辅助存储器的种类,输入/输出系统,计算机的整机结构,计算机的系统结构。
重点:中央处理器、存储器、计算机的系统结构难点:计算机的系统结构、存储器基本要求:了解中央处理器(CPU)及结构,了解半导体储器的工作原理及结构,了解辅助存储器的种类,了解输入/输出系统,了解计算机的整机结构,了解计算机的系统结构。
(三)计算机系统的软件主要内容:计算机软件的功能、分类,程序设计语言的分类和功能,数据结构的基本概念,程序编译的基本原理,操作系统的功能,软件开发的基本流程重点:程序设计语言分类、操作系统的功能难点:操作系统的功能基本要求:了解计算机软件的功能、分类,了解程序设计语言的分类和功能,了解数据结构的基本概念,了解程序编译的基本原理,理解操作系统的功能,了解软件开发的基本流程(四)计算机系统的应用主要内容:计算机网络的功能及应用,数据库系统的应用,虚拟现实的原理,人工智能与专家系统的基本原理及应用,计算机控制系统与管控一体化系统的工作原理及应用,计算机信息安全的重要性。
(含答案)《计算机科学导论》课程复习大纲一、名词解释1、位置计数法:讲义第2章ppt第5页一种表达数字的系统,数位按顺序排列,每个数位有一个位值,数字的值是每个数位和位值的乘积之和2、模拟数据:讲义第2章ppt 第15页是一种连续表示法,模拟它表示的真实信息3、数字数据:讲义第2章ppt第15页是一种离散表示法,把信息分割成了独立的元素4、原码:课本P37,讲义第2章ppt第28页将数的符号数码化,即用一个二进制位表示符号:对整数,该位取0,对负数,该位取1。
而数值部分保持数的原由形式(有时需要在高位部分添几个0)。
这样所得结果为该数的原码表示。
5、补码:课本P37 ,讲义第2章ppt第32页,一个负数加模的结果即是该数的补码,它与该负数等价,或者说是一对一的,一个正数的补码就是它本身6、反码:课本P37,讲义第2章ppt第37页正数的反码与其原码、补码相同;负数的反码等于原码除符号位外,按位求反;[X]补= [X]反+17、溢出:讲义第2章ppt第38页当运算的结果超出某种数据类型所表示的数的范围时,机器不能正确表示,这时要产生溢出;在溢出的情况下,机器将产生错误的结果8、字符集:讲义第2章ppt第53页字符集:字符和表示它们的代码的清单;常用字符集:ASCII、Unicode9、RGB表示法:讲义第2章ppt第85页在计算机中,颜色通常用RGB(red-green-blue)值表示,其中的三个数字说明了每种基色的份额如果用0~255之间的数字表示一种元素的份额,0:该颜色没有参与;255:该颜色完全参与其中10、布尔代数:讲义第3章ppt第22页–提供的是集合{0,1}上的运算和规则–这个集合及布尔代数的规则被用来研究电子和光学开关主要代数运算:补、和、积11、布尔函数:讲义第3章ppt第29页设B={0,1},则Bn={(x1,x2,……,xn)|xi∈B,1≤i ≤n}是由0和1所能构成的所有n元有序列的集合从Bn到B的函数称为n度布尔函数x称为布尔变元12、文字:讲义第3章ppt第47页–布尔变元或其补14、小项:讲义第3章ppt第47页–布尔变元x1,x2,……,xn的小项是一个布尔积y1y2……yn,其中yi=xi,或–小项是n个文字的积,每个文字对应于一个变元–一个小项对一个且只对一个变元值的组合取值115、积之和展开式:讲义第3章ppt第48页–给定一个布尔函数,可以构造小项的布尔和使得:当此布尔函数具有值1时它的值为1,当此布尔函数具有值0时它的值为0 –此布尔和中的小项与使得此函数值为1的值的组合对应–表示布尔函数的小项的和称为此函数的积之和展开式或析取范式16、门:讲义第3章ppt第53页–对电信号执行基础运算的设备,接受一个或者多个输入信号,生成一个输出信号–门是构成数字逻辑电路的基元,基本的门电路包括与、或、非、异或、与非、或非17、电路:讲义第3章ppt第53页–相互关联的门的组合,用于实现特定的逻辑函数–计算机的所有硬件都是使用不同的电路复合而成–电路主要分为组合电路和时序电路逻辑框图与真值表:讲义第3章ppt第53页–逻辑框图:电路的图形化表示,不同类型的门有专用符号–真值表:列出了所有可能的输入值和相关输出值的表,用于分析电路的输入输出规律18、无需在意条件:讲义第3章ppt第96页–在某些电路中,由于输入值的一些组合从未出现过,所以对其输出值可以任意选择,函数对于这种组合的值称为无需在意条件–在卡诺图中,用d作其记号19、指令:讲义第3章ppt第131页将计算机看成是一台信息处理机处理只能一步一步地进行,一次进行一项基本操作指令:人给机器下达的完成一项基本操作的命令指令只能由1和0来编写20、程序:讲义第3章ppt第132页完成一项任务需要将其分解成一系列能由指令实现的基本操作,即一系列指令程序:完成一项任务所需的并且按照一定顺序排列起来的一系列指令21、驱动程序:讲义第3章ppt第198页是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序,可以说相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬件设备的工作底层硬件是设备管理和操作的最终执行者,驱动程序则体现系统的设备控制能力,也是硬件设备存在的基本条件越高级的操作系统需要安装的驱动程序越少22、算法:讲义第4章ppt第8页–在有限的时间内用有限的数据解决问题或子问题的明确指令集合23、编译器:讲义第4章ppt第55页编译器:把用高级语言编写的程序翻译成机器码的程序24、基本操作:讲义第4章ppt第76页指算法运行中起主要作用且花费最多时间的操作–两个实数矩阵的乘法问题中,矩阵的实数元素之间的数乘–对N个整数进行排序的算法中,整数间的比较和交换25、T(n):讲义第4章ppt第77页–算法的时间复杂度,用问题实例长度的函数表示–也就是用该算法用于问题长度为n的实例所需要的基本操作次数来刻画26、排序问题:讲义第4章ppt第95页–是人们对数据集合最常用的基本操作之一–通讯录或电话本中记录一般按照人名的字典顺序排列–打牌时按牌色和点数排列–体育比赛的获奖情况按实际成绩排序–所有计算机工作中,排序占25%以上27、稳定排序算法:讲义第4章ppt第96页–相同大小的元素不被交换的算法28、原址排序算法:讲义第4章ppt第96页–占用有限额外空间或者说额外空间与n无关29、计算机网络:讲义第5章ppt第7页计算机网络是为了通信和共享资源而以各种方式连在一起的一组计算设备。
《计算机导论》教学大纲一、课程概述1. 课程研究对象和研究内容计算机导论对计算机科学的核心内容作概括介绍;使学生深刻理解计算机系统的信息处理功能本质;掌握数据表达和数据加工表达的层次方法;了解计算机系统的功能组成;认识计算机科学对人类社会的重要推动作用。
2. 课程在整个课程体系中的地位《计算机导论》为计算机科学系一年级学生开设,是学生首门认识计算机科学的概念性课程。
这门课程帮助学生认识在本科阶段的学习性质和任务,开始接触常用的一般专业术语(中/英文),了解常用的计算机系统环境配置。
一、课程目标1.知道《计算机导论》在学科中的性质、地位和作用。
2.理解计算机学科的一些主要概念。
3.初步掌握计算机整个体系结构的有关知识。
二、课程内容和要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下:知道———是指对这门学科和教学现象的认知。
理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释,能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
掌握———是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。
学会———是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务,或能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
本标准中打“*”号的内容可作为自学,教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。
教学内容及教学要求表计算机导论是计算机类必修课,属基础课程。
一般情况下,每周安排3-4课,共54-72课时。
具体课时安排如下:课时安排及教学方法表四、教材和参考书目1、计算机导论,黄国兴,清华大学出版社,20052、计算机导论,王玉龙,电子工业出版社,1997五、课程评价1.这门学科的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。
该门课程采用平时考核(10%)、课程上机考核(20%)和集中考试(70%)相结合的形式进行。
《计算机科学导论》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:16178003课程名称:计算机科学导论英文名称:The Introduction to Computer Science课程类别:学科基础课学时:32(实验学时10学时)学分:2适用对象:软件工程专业本科考核方式:考查先修课程:无二、课程简介本课程是为刚刚进入大学的计算机科学技术和软件工程专业新生特别开设的专业基础课。
通过本课程的教学,引导新生一开始就具有计算学科全局观,为学生在后续专业课的学习做到心中有数,是一门引导性课程。
本课程主要讲述计算科学的学科特点,历史渊源,发展变化,知识组织结构和分类体系。
给学生提供一个对计算学科全局性的理解,其内容涵盖计算学科的各个领域,包括计算学科各本科专业的课程设置、培养目标、各专业发展的态势以及关于学生的基本要求等,使学生对信息学院各个专业发展的历史与现状有一个大致的了解。
做到广而不细,重要的知识不遗漏。
充分体现了“导引”的作用。
通过学习使该专业的学生对本专业学什么?如何学?毕业后干什么等有一个较全面的了解。
Offers a broad overview of computer science designed to provide students with an appreciation for and an understanding of the many different aspects of computing science. Topics include basic concepts in hardware, operating systems, networks, graphics, and an overview of the social context of computing. No background in computer science is assumed or expected. The course is intended for both students who expect to major or minor in computing science as well as for those not planning on taking additional course work.三、课程性质与教学目的作为专业全程教学内容的导引课程,《计算机科学导论》课程构建的实质是寻求一种统一的思想来认知计算学科,并对计算学科进行系统化和科学化的描述。
课程名称:大学计算机信息技术英文名称:Information Technology课程编号:000311/000312周课时数:3学时/4学时学分数:2课程简介:本课程是非计算机专业文理本科学生的第一门计算机公共基础课,主要讲授计算机信息处理方面的基本概念、原理和技术。
目的与要求:通过本课程的学习,学生应能掌握关于微电子技术、通信系统、计算机软硬件、计算机网络以及多媒体等领域中最基本最重要的概念(知识点标记为A),熟悉和了解一些相关技术的原理及应用(知识点标记为B),扩展知识内容可以由教师根据情况决定是否讲授(知识点标记为C,考试不作要求),为后继课程的学习打下坚实的基础,成为适应信息社会发展需要的合格人才。
课程内容与学时分配:第1章信息技术概述(8学时,知识点52个)1.1 信息与信息技术(知识点13个)1.1.1 信息与信息处理1.A信息的含义2. B 数据的含义、信息与数据的关系3.C知识的含义、信息与知识的关系(补充)4.C信息的属性(补充)5.C信息的分类(补充)6. A 信息处理的含义7. C 人的信息器官及在信息处理过程中的功能1.1.2 信息技术和信息产业1. B 信息技术的含义2. C 信息技术的基本类型3. B 现代信息技术的特点和主要领域4. C 信息产业的含义1.1.3 信息化与信息社会1. C 信息化的概念2. C 信息化发展的总目标1.2 数字技术基础(知识点26个)1.2.1 信息的基本单位——比特1. A 比特的含义与特点2. A 比特的逻辑运算3. C 比特的存储4. B 存储器容量计量单位及含义5. A 比特传输速率计量单位及含义1.2.2 比特与二进制数1. A 二进制数的表示、含义及标识2. A 数的二进制表示与十进制表示的相互转换方法3. A 二进制数的算术运算4. A 八进制数、十六进制数的表示及标识符号5. A 数的八进制表示、十六进制表示与二进制表示的相互转换方法1.2.3 信息在计算机中的表示1. A 无符号整数的表示对象、编码长度与可表示数值范围的关系2. A 带符号整数的编码方法、编码长度与可表示数值范围的关系3. B 补码表示的优点4. C Pentium中的整数类型及编码表示方法5. A 实数的浮点表示法及阶码尾数的含义6. B 浮点表示法中阶码位数与可表示数值大小的关系7. B 浮点表示法中尾数位数与可表示数值精度的关系8. C 规格化浮点数的含义9. C IEEE754浮点数表示法10. A字符编码及码长的含义11. B编码字符集的两个属性(收录字汇,编码规则)12. A ASCII编码字符集的内容(字汇个数、编码规则、存储方法)及在计算机内表示13. A图像在计算机中的表示方式14. A灰度图像和黑白图像的表示1.2.4 比特的运算1. A 基本的逻辑运算2. C 逻辑运算的实现1.3 微电子技术(知识点13个)1.3.1 微电子技术与集成电路1. C 电子电路使用的基础元件的演变2. B 微电子技术的含义3. A 集成电路的含义4. B 集成电路的制造材料5. B 集成电路集成度的含义6. B 集成电路的分类(按集成度,按晶体管,按信号类型,按用途)1.3.2 集成电路制造(选讲)1.3.3 集成电路的发展趋势1. C 集成电路速度与晶体管尺寸及线宽的关系2. B Moore定律3. C 当前晶圆尺寸与线宽工艺水平及发展趋势1.3.4 IC卡1. C IC卡的含义2. B IC卡的功能3. B IC卡的分类4. C 接触式IC卡与非接触式IC卡的特点第2章计算机组成原理(12学时,知识点100个)2.1 计算机组成与分类(知识点18个)2.1.1 计算机发展与作用1.C第1~ 4代计算机的特点及划分标志2.C新一代计算机的目标3.C计算机信息处理特点(运算速度与精度,存储容量,自动执行,逻辑判断能力)4.C计算机的三种应用模式5.C计算机对人类社会发展的作用2.1.2 计算机的组成1. A 计算机系统的组成2.A计算机硬件逻辑结构及主要部件的功能(输入设备,处理器与中央处理器,内存储器及与CPU的关系,外存储器,输出设备,系统总线,I /O接口)3.C并行处理与多处理器系统4.C计算机软件的含义(程序、数据、文档)2.1.3 计算机的分类1. B 计算机的分类方法2.C巨型计算机的特点3. C 大型计算机的特点4.C小型计算机的特点5. B 个人计算机的特点及分类6.C工作站、服务器的概念2.1.4 微处理器和嵌入式计算机1.B微处理器的含义2. C 嵌入式计算机的含义3.C Pentium微处理器的发展2.2 CPU的结构与原理(知识点11个)2.2.1 CPU的结构1. A 计算机的基本工作原理2.A CPU的作用及组成部件的功能(运算器、控制器、寄存器、指令译码器)3. B 高速缓冲存储器(Cache)的作用及简单原理(速度、大小、位置、设置原因、命中率、存取特点)2.2.2 指令与指令系统1. A 指令的含义2. A 指令的格式及各组成部分的作用3. B 指令的执行过程4.C指令的类型5.B指令系统的含义6.B指令系统兼容性的含义2.2.3 CPU的性能指标1.B影响CPU运行程序速度的主要因素2. B 度量CPU速度的单位(MIPS、MFLOPS)2.3 PC机的主机(知识点22个)2.3.1 主板、芯片组与BIOS1.A主板上内置的主要部件2. C 扩充卡与主板的连接方式3.A芯片组的作用及主要集成块的功能4.B BIOS ROM芯片中存储的内容、作用、存储特性、与操作系统的关系5. B PC机的启动过程及POST、BOOT的作用6.C设备驱动程序的作用及加载的含义7. B CMOS芯片中存储的内容、作用、存储特性、与操作系统的关系8. C CMOS设置程序的启动方法及启动时机2.3.2 内存储器1.A计算机存储器层次结构中各种存储器的性能(容量、速度、成本、作用、存取限制)2.B半导体存储器芯片的主要类别与存储特性(DRAM、SRAM)(PROM、EPROM、EEPROM、Flash ROM)3.B PC机主内存储器逻辑结构和有关概念(存储单元的大小、存储单元的地址码长度与存储容量的关系、存取时间的单位,主存储器与CPU的速度匹配)4.C常用内存条(SIMM、DIMM、RIMM)的规格及使用特点2.3.3 I/O总线与I/O接口1. A I/O操作的任务、I /O设备的作用2.CI/O操作的过程3.CI/O操作的任务及特点4.CI/O控制器的作用及I/O操作的过程5.BI/O总线的作用、包含的信号线类型与总线带宽的计算6.CPCI-E总线的性能7. A I/O接口的作用、类型及特点(按传输方式,按传输速率,按连接设备数量,按标准化)8.CPC机常用各类I/O接口的特性(串行口、并行口、视频接口、IDE、PS/2接口,IEEE1394)9.BUSB的作用、特性、传输速率及应用10.C1394的作用、特性、传输速率及应用2.4 常用输入设备(知识点16个)2.4.1 键盘1. A 键盘的作用、类型2. C 键盘上键的分布3. B 键盘常用控制键和功能键4.B键盘接口种类(PS/2、USB、无线)5. C 键盘工作原理(机械式,电容式,光投影式)2.4.2 鼠标器1.A鼠标器的作用、类型2.B鼠标器性能指标(分辨率,轨迹速度)及接口类型3.C windows中鼠标器的常见操作及功能4.C鼠标器工作原理(机械式,光学机械式,光电式)5.C触摸屏的作用2.4.3 笔输入设备2.4.4 扫描仪1.A扫描仪的作用、类型2. B 扫描仪性能指标(分辨率、色彩、幅面)与接口类型3.C扫描仪工作原理2.4.5 数码相机1.B数码相机的作用、特性及与传统相机的区别2.B数码相机工作原理3.B数码相机性能指标(像素数目、存储器类型与容量、其它性能指标)与接口类型2.5 常用输出设备(知识点11个)2.5.1 显示器1.A显示器的作用与组成2.A显示器的类型与主要性能指标(显示屏大小、点距、刷新速度、颜色数、辐射、节能)3.C色彩基本知识4.C CRT显示器与液晶显示器的成像原理5.B显示卡的逻辑结构及各组成部件的功能(VRAM、接口电路、显示控制电路、绘图处理器)6.B显示卡、显示器与CPU、主存的关系7.C显示卡主要性能指标(AGP、VRAM,真彩色)2.5.2 打印机1A打印机的作用2B针式打印机、激光打印机、喷墨打印机的特性3B打印机的主要性能指标(精度、速度、色彩、噪音、耗材、幅面)4C针式打印机、激光打印机、喷墨打印机工作原理2.6 外存储器(知识点22个)2.6.1 硬盘存储器1.A硬盘存储器的组成2.C硬盘存储器基本原理3.B硬盘的存储特性、信息存储格式与存储容量计算4.B硬盘读写数据过程(寻道,定位,读写)5.C磁盘存储器高速缓冲区的作用6.C硬盘存储器主要性能指标(平均等待时间,平均寻道时间,平均访问时间,硬盘吞吐率<外部传输率、内部传输率>)7.B Windows系统中硬盘操作(分区、建立逻辑盘,格式化)的作用及操作方法8.C使用磁盘注意事项9.B优盘的基本原理、存储介质、性能、接口与使用10.C移动硬盘的容量、接口、速度、优点2.6.2 U盘、存储卡和固态硬盘1. A 优盘的存储介质、性能、接口类型2. B 存储卡的形式和优点3. C 固态硬盘的介质和性能2.6.3 光盘存储器1.B光盘存储器的组成、类型2.C光盘存储器基本原理3.B DVD-ROM光盘片的信息记录轨道(光道),信息存储原理与读出原理、存储容量4.C DVD-R光盘片的特性及信息存储原理5.C DVD-RW光盘片的特性、信息存储原理及读出原理和擦除原理6.B DVD-ROM驱动器的功能、组成、主要性能指标(数据传输速率单位、接口)7.C DVD-RAM驱动器的功能与主要性能指标8.B DVD光盘片的类型与存储容量9.B DVD与CD的异同第3章计算机软件(8学时,知识点44个)3.1 概述(知识点10个)3.1.1什么是计算机软件1. A 程序的含义2. A 软件的含义3. C 软件的知识产权保护(版权、许可证)3.1.2 计算机软件的特性1. C 软件的特征2. C 软件的作用3.1.2 计算机软件的分类1. A 软件的分类2. B 系统软件的含义、类别、功能及主要特征3. B 应用软件的含义、类别、功能及主要特征4. B 系统软件与应用软件特性比较5. B 商品软件、共享软件及自由软件的概念3.2 操作系统(知识点21个)3.2.1 概述1. B 操作系统的主要作用2. B 系统资源的类型与资源管理的含义3. B 图形用户界面的特点4. B 裸机与虚计算机的含义5. B 启动操作系统的含义,WINDOWS系统启动过程3.2.2 多任务处理与处理器管理1. B 任务与多任务处理的含义2. C Window实现多任务处理的技术(任务与窗口,前台任务与活动窗口、后台任务与非活动窗口,并发多任务方式)3. B 处理器管理的含义(时间片轮转调度策略,任务优先级)3.2.3 存储管理1. A 存储管理的含义与功能2. C 虚拟存储技术的基本思想3.2.4 文件管理1. A 文件的概念2. A 文件的组成(文件正文,文件说明信息)3. A Windows系统中目录的作用、特性及多级树形目录结构的特点4. C Windows系统中软盘/硬盘分区内的引导区、文件分配表、根目录区、数据区的作用及相互关系,文件存储方式与簇的含义5. C 文件管理的主要职责3.2.5设备管理1. C 设备管理的含义与任务2. C 设备管理的基本技术3. C “即插即用”的含义3.2.6常用操作系统介绍1. C 网络操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统的特点2. C Windows的主要特点(多任务、图形界面、32位)3. C UNIX与Linux的特色3.3 算法与程序设计语言(知识点13个)3.3.1 算法1. B 算法的含义与算法的性质2. C 算法设计举例3. C 算法表示与算法分析3.3.2 程序设计语言1. A 程序设计语言的含义2. A 机器语言与机器语言程序的特点3. B 汇编语言与汇编语言源程序的特点4. C 高级语言与高级语言源程序的特点3.3.2 程序设计语言的数据成分和控制成分1. B 高级语言的四种基本成分及功能2. B 数据成分及其描述、数据类型的含义3. B 控制成分中包含的三种基本结构4. C FORTRAN语言特点5. C Java语言特点6. C C语言与C++语言特点第4章计算机网络与因特网(12学时,知识点127个)4.1 数字通信入门(知识点42个)4.1.1 通信的基本原理1. A 通信与现代通信的含义2. C 通信的发展历史3. A 通信系统模型及信源、信宿、信道的含义4. B 模拟信号和数字信号的含义5. C 信道的组成及类型(有线信道,无线信道,模拟信道,数字信道)6. B 通信系统中的物理设备7.A传输介质种类(金属导体、光纤、空间)及信号载体种类(电波、光波、电磁波)8.B金属导体的种类(双绞线,同轴电缆)、传输特性和应用9. B 光纤的结构、传输原理及特性10. B 光纤通信基本原理及特点11. C 光纤通信系统模型12. C 波分多路复用基本原理13. B 无线通信的特点14.C 各类无线电波的特点(中波、短波,超短波,微波)15. B 微波通信的三种方式16. C 卫星通信系统基本原理17. C 同步轨道卫星通信和中低轨道卫星通信的特点(阅读材料)18. C 模拟通信技术的含义19. C 模拟通信技术的应用(有线载波电话、无线电广播<阅读材料>)20. B 数字通信技术的含义21.B数字通信技术的优点22. C 模拟信号编码/解码的含义23. C 数字通信技术的应用(长途电话系统,卫星电视,数字有线电视)24. B 数字通信系统性能指标(信道带宽,数据传输速率及计量单位)25. B 移动通信的含义26. C 移动通信的发展历史27. B 蜂窝移动通信系统的组成,移动台、基站、移动电话交换中心的功能28. C 蜂窝移动通信系统基本工作原理29. C 漫游的含义(补充)30. C 第三代/第四代个人移动通信系统的主要目标31. B 信号调制/解调的含义32. C 模拟信号调制方法(调幅、调频、调相)33. C 数字信号调制方法(调幅、调频、调相)34. B 多路复用技术的含义35. B 频分多路复用和时分多路复用的基本原理4.1.2 交换技术1. C 电路交换与分组交换的区别2. B 采用分组交换网构建公用数据网的含义3. B 分组交换技术基本原理,存储转发模式的优点4. B 分组交换机的作用与基本工作原理5. C 分组交换网中计算机的物理编址6. B 分组交换网中数据包传送的策略7. C 路由表的含义与作用4.2 计算机网络基础(知识点24个)4.2.1 计算机网络的组成与分类1. A 计算机网络含义2. B 网络通信协议的含义3. A 计算机组网的主要目的4. B 计算机网络的分类5. A 计算机网络的组成6. A 数据传输速率与带宽7. B 网络的对等工作模式和客户/服务器工作模式的含义(客户机、服务器的含义)8. B 网络服务的主要内容及含义(文件服务,打印服务,消息服务,应用服务)9. B 网络操作系统的含义及功能4.2.2 局域网的基本原理1. A 局域网的特点2. A 局域网的逻辑组成3. B 局域网中节点的含义、局域网中计算机的物理编址(MAC地址)、网卡的功能4. C 数据帧的含义及数据帧一般格式4.2.3 常用局域网1. B 常见的局域网拓扑结构2. B 常用的局域网传输介质3. C 常见的局域网共享传输介质访问控制方法4. C 总线式集线器的功能5. C 总线式以太网的拓扑结构、物理结构、传输介质6. A 交换式集线器的功能7. B 交换式以太网的拓扑结构、物理结构、传输介质8. C 交换式局域网与总线式局域网的区别9. B 以太网卡的传输速率10. B 无线局域网的组成及与有线局域网的关系11. C 无线局域网的传输介质及常用物理层协议(802.11,蓝牙802.15)4.3 因特网的组成(知识点27个)4.3.1 网络分层结构与TCP/IP协议1. A 网络互连的含义,网络互连需要解决的问题2. B 采用TCP/IP协议的网络结构结构及各层的基本功能3. C TCP/IP协议的主要特点4.3.2 IP协议与路由器1. A IP地址的作用2. A IP地址的结构与格式3. B IP地址的格式与表示形式(二进制表示,点分十进制表示)4. B IP地址的类型及特点5. C 特殊的IP地址(不分配的IP地址)6. B Windows中主机IP地址的设置方法7. C IP数据报的含义8. C IP数据报的格式及传输处理过程9. B 路由器的功能4.3.3 因特网的发展及结构1. B 因特网的组成与发展2. B 因特网的工作模式及采用的协议3. B 因特网中主机域名的含义、域名结构、域名命名规则4. A 因特网中主机域名与IP地址的关系5. B 域名系统与域名服务器的功能6. C 域名解析过程4.3.4 因特网的接入1. B 计算机接入因特网2. C 电话拨号接入因特网的方式、特点及使用的设备3. C 电话MODEM的功能、特点、传输速率、安装方式4. B 不对称用户数字线(ADSL)接入因特网的方式、特点及使用的设备5. B ADSL MODEM的功能、特点、传输速率、安装方式6. C ADSL采用的信道复用技术及占用电话线频带的情况7. B 电缆调制解调(Cable MODEM)接入因特网的方式、特点及使用的设备8. C Cable MODEM的功能、特点、传输速率、安装方式9. B 光纤接入因特网的方式、特点4.4 因特网提供的服务(知识点19个)4.4.1 电子邮件1. A 电子邮件服务的含义2. B 电子邮件的组成3. A 电子邮箱地址的格式4. C 电子邮件系统组成、使用的协议、电子邮件传送原理(邮件服务器功能)5. A 即时通信的含义和特点6. B 即时通信的工作过程7. C 即时通信的发展4.4.2 文件传输服务FTP1. A 远程文件传输的含义2. C 文件传输系统的组成、使用的协议、基本工作原理3. C 登录FTP服务器的条件及匿名账户的作用4. C 远程文件传输系统常用的文件操作及权限的含义4.4.3 WWW信息服务1. A WWW的含义、WWW系统的组成、Web服务器的功能、浏览器的功能2. B WWW的工作模式3. B 网页(HTML文档,Web文档)的含义、一般格式与制作4. A URL的含义与表示形式5. C 网页中超级链接的含义与表示(锚,书签)6. B Web信息检索工具的分类7. B WWW使用的协议与提供的服务8. C 静态Web文档、动态Web文档、主动Web文档的含义4.5 网络信息安全(知识点15个)4.5.1概述1. A 网络信息安全的含义2. C 数据完整性、可用性、机密性、真实性的含义3. B 实现网络信息安全安全措施4. C 计算机与网络系统的安全级别4.5.2数据加密1. B 数据加密的含义与作用4.5.3数字签名1. B 数字签名的含义与作用4.5.4身份鉴别与访问控制1. C 身份鉴别的含义与作用2. C 常用身份鉴别的手段3. C 访问控制的含义与作用4.5.5 防火墙1. B 防火墙的含义与作用2. C 防火墙的主要类型3. C 入侵检测的含义与作用4.5.6计算机病毒防范1. A 计算机病毒的含义2. B 计算机病毒的特点与危害3. B 计算机病毒的传染途径与防范措施第5章数字媒体及应用(8学时,知识点66个)5.1 文本及文本处理(知识点21个)5.1.1字符的编码1.A GB2312-80编码字符集的内容(字汇个数,排列顺序,编码范围,区位码、国标码、机内码)及在计算机内表示2.B GBK 和GB18030编码字符集的内容(字汇个数,编码范围)、GBK子集的含义GBK1,GBK2,GBK3,GBK4,GBK5)3.B UCS/Unicode 通用编码字符集的目的及与汉字编码字符集的关系5.1.2 文本准备1.B字符输入的方法和种类2.C汉字键盘输入编码的种类、各种方法的优缺点3.C联机手写汉字识别输入、汉语语音识别输入、印刷体汉字识别输入等方法的优缺点5.1.3 文本的分类1. A 计算机文本的类型、特点、用途及它们在Windows中的文件扩展名2.A简单文本(纯文本)的含义、特点、使用限制3.A丰富格式文本的含义、特点、丰富格式文本文件的种类(RTF、DOC、PDF、HTML等)4. C 文本标记信息的内容、标记语言的含义和作用5.A线性文本与超文本的含义(文本组织结构,阅读特点)、超文本文件的应用(网页,联机帮助)6.A超链接、链源和链宿的含义7. C Windows中制作各类文本的常用软件及应用5.1.4 文本的编辑、排版与处理1.C文本编辑、排版的含义及主要功能2.C文本处理的含义及主要功能3. C 文本检索的含义4. C 文本检索系统的组成(索引数据库)、类型、文本检索过程5. C Web搜索引擎的功能与操作6.C常用文本处理软件(面向通信,面向办公,面向出版,面向网络信息发布和电子出版)5.1.5 文本的展现1.C文本展现的大致过程2.C常用的文本阅读器软件5.2 图像与图形(知识点17个)5.2.1 数字图像的获取1. A 数字图像获取的原理与主要步骤2.B常用数字图像获取设备(扫描仪、数码相机)的原理与性能参数3. C 数字图像的再现(显示与绘图)5.2.2 图像的表示与压缩编码1.A彩色图像在计算机中的表示方法及区别2. A 数字图像主要性能指标(分辨率,颜色模型,像素深度)及与图像大小、颜色树木、图像数据量的关系3. B 数字图像数据量计算方法4.C数字图像压缩的意义和基本压缩原理5.C数字图像压缩编码标准(JPEG)6.B数字图像文件的种类、格式、特点及用途(BMP,TIF,GIF, JPEG,JP2)5.2.3 数字图像处理及应用1.C数字图像处理的主要内容和目的2.B一种常用图像处理软件的主要功能3. C 数字图像的应用5.2.4 计算机图形1. C 计算机合成图像与图像的区别和联系2.C计算机合成图像的过程(建模,绘制)3.B景物建模方法(几何模型,过程模型)4.C一种常用矢量绘图软件的主要功能5.C计算机合成图像的应用5.3 数字声音及应用(知识点17个)5.3.1 波形声音的获取与播放1.A波形声音获取(模拟声音信号数字化)的原理与主要步骤2.C采样频率、量化精度、编码方法与数字声音质量的关系3.C波形声音获取设备(麦克风,声卡)的功能与组成4.C计算机输出(播放)波形声音的过程与相关设备5.3.2 波形声音的表示与应用1.B波形声音主要性能指标(采样频率、量化精度、声道数)的含义及与数码率、数字声音数据量的关系2.C两种波形声音(全频带数字声音和数字语音)的特性和编码参数3.B全频带波形声音数据量计算方法4.C波形声音压缩的意义、波形声音压缩编码标准(MPEG-1,MPEG-2)及应用5.C数字语音压缩编码标准及应用6.C波形声音文件的种类(W A V、MP3、WMA等)7. C 流媒体的含义、主要流媒体产品与播放器软件5.3.3 波形声音的编辑与播放1.C常用声音编辑软件的功能5.3.4 计算机合成声音1.C计算机合成语音(文语转换)的含义及应用2.B计算机合成音乐的含义及应用3.C计算机合成音乐表示的国际标准(MIDI、MIDI消息、MIDI文件)4. C 计算机合成音乐演奏的相关设备(声卡上的音乐合成器)和软件(媒体播放器)5.C MIDI音乐与高保真波形声音的比较5.4 数字视频及应用(知识点11个)5.4.1 数字视频基础1.C PAL制式彩色电视信号的组成和特性2.B数字视频获取设备(视频卡,数字摄像头,数码摄像机)的功能3.C数字视频主要性能指标(分辨率、像素深度、颜色空间、帧频)的含义及与数码率和数字视频数据量的关系5.4.2 数字视频的压缩编码和文件格式1.C数字视频压缩的意义2.A数字视频压缩编码标准及应用5.4.3 数字视频的编辑5.4.4计算机动画1.B计算机动画的含义和基础2.C制作GIF动画和Flash动画的有关软件5.4.5 数字视频的应用1.C VCD和DVD的含义、特点和应用2.C可视电话与视频会议的含义、基本原理和应用3.C数字电视的含义、优点、传输途径4.C点播电视(VOD)的含义、系统组成与工作过程第6章计算机信息系统与数据库(2学时,知识点7个)6.1 计算机信息系统(知识点5个)1. B 计算机信息系统的含义2. A 数据库的含义和功能3. C 数据模型的含义4. B 关系数据库的组织结构5. B 数据库管理系统的含义和功能补充(知识点2个)1. C 大数据的含义2. C 数据挖掘技术教科书:《大学计算机信息技术教程》张福炎,孙志辉著,南京大学出版社授课手段:多媒体课堂讲解,课程作业,各项课程有关的讲座和活动成绩考核方式:闭卷笔试,平时占20%,期末笔试占80%。
《计算机科学导论》教学大纲
一、课程概述
课程名称(中文:计算机科学导论
(英文:Introduction to Computer Science
课程性质:基础必修课,专业任选课
课程代码:
总学时:48学时(其中,理论课40学时,实验课8学时
学分:3学分
适用专业:计算机科学与技术、软件工程、网络工程、数字媒体技术、信息安全、物联网先修课程:无
二、课程的性质和目的
本课程是计算机科学与技术专业学生入学学习的第一门专业必修课,它构建在计算学科认知模型的基础上,并以计算机科学的内容为背景,从学科思想与方法层面对计算学科进行导引,着力提高学生的计算思维能力。
本课程来源于ACM教育委员会对“整个计算学科综述性导引”(计算机导论课程构建的要求,即用严密的方式将学生引入计算学科各个富有挑战性的领域之中。
本课程为学生正确认知计算学科提供方法,为今后深入学习计算机课程作铺垫。
三、课程教学的基本要求
本课程要求学生了解计算学科专业名称的演变,学科的描述、培养侧重点,学科各专业方向的知识体与核心课程,“计算机导论”课程的构建,计算思维与计算机导论,了解计算学科的历史,计算学科的基本问题;计算学科中的抽象、理论和设计三个过
程及其内在联系;了解计算学科各主领域的基本内容及其相应的课程设置、计算学科中的核心概念、数学方法、系统科学方法、社会和职业问题等内容。
四、理论教学内容与学时分配
1.绪论(3学时
计算学科的定义;计算学科的根本问题;计算学科专业名称的演变;分支学科及其培养侧重点;计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等4个主要分支学科的知识体和核心课程;最后,“计算机导论”课程的构建问题;计算思维与计算机导论;计算学科认知模型——计算学科二维定义矩阵;计算学科若干问题的介绍,教学问题的探讨(含难度、复杂度与能力的理解。
2.计算学科的基本问题(8学时
计算的历史;对问题进行抽象的典型实例——哥尼斯堡七桥问题;“梵天塔”问题;“停机问题”;算法复杂性中的难解性问题、P类问题和NP类问题;证比求易算法;P=NP是否成立的问题;RSA公开密钥密码系统;旅行商问题与组合爆炸问题;找零问题、背包问题与贪婪算法;“GOTO 语句”与程序设计中的结构问题;“哲学家共餐”问题与计算机系统中的软硬件资源的管理;“两军问题”与计算机网络;“图灵测试”;“中文屋子”;计算机中的博弈问题。
3.计算学科中的3个学科形态(6学时
一个关于“学生选课”的例子;抽象形态;理论形态;设计形态;3个学科形态的内在联系;计算机语言的发展及其3个学科形态的内在联系。
4.计算学科中的核心概念(12学时
算法(含搜索和排序等常用算法;数据结构;程序;软件;硬件;计算机中的数据(含进位制数及其相互转换,原码、反码和补码及其转换,字符、字符串和汉字,图像数据的表示,声音数据的表示等;伟大的计算原理(讲座;CC1991报告提取的核心概念。
5.计算学科中的数学方法(6学时
数学的基本特征;数学方法的作用;集合,函数和关系,代数系统(含群、环、格、布尔代数,布尔代数与数字逻辑电路;定义、定理和证明,必要条件和充分条件;证明方法;递归和迭代;公理化方法;形式化方法。
6.计算学科中的系统科学方法(3学时
系统科学的基本思想;在软件开发中为什么要引入系统科学方法;结构化方法;面向对象方法。
7.社会和职业的问题(2学时
计算的社会背景;道德分析的方法;职业和道德责任;基于计算机系统的风险和责任;团队工作;知识产权;隐私和公民自由;计算机犯罪。
五、实验教学内容与要求
1.简单结构的程序设计(2学时
掌握可视化计算工具RAPTOR的使用方法;基于可视化计算工具RAPTOR,编写具有选择、循环语句的简单程序,熟悉“子过程(子函数”的使用。
2.简单数据库的设计(2学时
掌握数据库管理系统ACCESS软件的使用方法,以及数据库、数据表、关系与查询对象的创建,能够根据课程要求,对创建的数据库进行简单查询。
3.数据操作(2学时
熟悉Vcomputer存储程序式计算机的虚拟机环境,通过将相应的机器码输入Vcomputer虚拟机,观察相应值的变化过程,理解指令系统的组成;掌握机器指令的格式;理解程序的执行过程。
4.递归与迭代(2学时
掌握使用可视化计算工具RAPTOR编写递归及迭代程序的基本方法;了解递归与迭代算法的区别,能够使用RAPTOR工具对算法的复杂性进行简单的分析。
六、教学方法的原则建议
以学科基本问题的讲授优先,以学科经典案例的讲授为基础,以课堂作业、测试,以及习题课的方式加深学生对学科基础概念的理解,着力提高学生采用计算机科学的基础概念解决问题的能力。
七、考核方式及成绩评定
成绩评定:课堂作业及测试占25%,实验成绩占15%,理论考试(开卷成绩占60%。
八、教材与主要参考资料
教材:董荣胜.计算机科学导论——思想与方法(第2版.高等教育出版社.2013
主要参考资料:
1.陈国良.计算思维导论.高等教育出版社.201
2.10
2.董荣胜,古天龙.计算机科学与技术方法论.人民邮电出版社.2002
3.J.Glenn Brookshear著,刘艺等译.计算机科学概论(第11版.人民邮电出版
社.2011
4.赵致琢.计算科学导论(第三版.科学出版社.2004
九、说明
本大纲根据美国计算机协会(ACM教育委员会对“整个计算学科综述性导引课程”课程的要求,以及教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制的高等学校计算机科学与技术专业规范和IEEE/ACM制定的CC2001-CC2013有关教程编写。
执笔人:董荣胜
审核人:徐周波。