《计算机科学导论》课程教学大纲

《计算机科学导论》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程名称：计算机科学导论英文名称：TheIntroductiontoComputerScience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 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 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。Offersabroadoverviewofcomputersciencedesignedtoprovidestudentswithanappreciationforandanunderstandingofthemanydifferentaspectsofcomputingscience.Topicsincludebasicconceptsinhardware,operatingsystems,networks,graphics,andanoverviewofthesocialcontextofcomputing.Nobackgroundincomputerscienceisassumedorexpected.Thecourseisintendedforbothstudentswhoexpecttomajororminorincomputingscienceaswellasforthosenotplanningontakingadditionalcoursework.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。通过对本课程的学习，使学生对计算学科有较全面的理解，为今后的学习打下较为坚实的基础。帮助大学一年级新生正确认识就读的专业，在学生正确认知专业的前提下引导他们规划未来的职业。在讲解中引入思政案例，培养学生的爱国、敬业情操。四、教学内容及要求第一章计算机专业教育的历史、现状及发展方向目的与要求了解本专业的历史、现状及发展方向，体会它在我国现代化建设事业中的地位与作用。清楚计算机发展的来龙去脉。教学内容第一节第一台电子数字计算机的诞生主要内容=1\*GB2⑴概念提出=2\*GB2⑵早期的计算工具=3\*GB2⑶机械计算机=4\*GB2⑷机电计算机(5)电子计算机基本概念和知识点学科概念、工程、计算机问题与应用（能力要求）了解工程的含义第二节计算机学科概况主要内容=1\*GB2⑴计算机的发展第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机第五代计算机计算机的发展趋势计算机的分类计算机的特点计算机的应用领域=2\*GB2⑵中国计算机的发展基本概念和知识点电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路问题与应用（能力要求）要求学生了解计算机学科的展望第三节著名的计算机公司和著名的计算机科学家主要内容Intel公司、IBM公司、微软公司、联想集团公司计算机理论和结构的奠基人阿伦·图灵（A.M.Turing，1912-1954）冯·诺依曼（J.vonNeumann，1903-1957）中国国家最高科学技术奖获得者吴文俊（1919-）王选（1937-2006）金怡濂（1929-）基本概念和知识点微处理器、内存、高速缓存、字长、主频问题与应用（能力要求）要求学生逐渐了解各家计算机公司的和伟大科学家的对计算机发展做出卓越贡献。了解我国计算机发展的艰难历程，增强爱国精神。第四节计算机学术组织和计算机学科奖项主要内容=1\*GB2⑴电气和电子工程师学会计算机协会InstituteofElectricalandElectronicEngineers-ComputerSociety简记IEEE-CS=2\*GB2⑵美国计算机学会AssociationforComputingMachinery简记ACM=3\*GB2⑶中国计算机学会ChinaComputerFederation简记CCF(4)国际计算机学科奖项图灵奖（TuringAward）IEEE-CS计算机先驱奖（ComputerPioneerAward）(5)国内计算机学科奖项国家最高科学技术奖国家自然科学奖国家技术发明奖国家科技进步奖中国计算机学会的王选奖基本概念和知识点ACM、大学生程序设计大赛、图灵奖问题与应用（能力要求）要求学生逐渐掌握计算学科特有的组织和奖励思考与实践思考题1：计算学科方法论的主要内容是什么？思考题2:Internet和Web是当今最令人振奋的计算机网络技术的发展。如果已经使用过Internet和Web的话，请描述一下使用它们的方法，喜欢什么以及不喜欢什么。如果没有访问过Internet和Web，那么是否想过，如何生存于未来信息化的社会之中？ 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 将来如何使用它们？思考题3：敌对国家对我国高端技术的封锁，我国正在做哪些国产替代技术。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第二章计算机专业知识体系目的与要求本章主要介绍计算学科的定义；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。通过本章的学习，学生应了解计算学科的定义与学科基本问题。教学内容第一节引言主要内容=1\*GB2⑴计算学科命名的背景=2\*GB2⑵计算学科的定义=3\*GB2⑶计算学科的根本问题基本概念和知识点学科定义、学科根本问题问题与应用（能力要求）要求学生了解学科的根本问题。第二节学科专业名称的演变、学科描述及培养侧重点主要内容=1\*GB2⑴演变中的学科专业名称=2\*GB2⑵分支学科描述及培养侧重点基本概念和知识点计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统、信息技术。问题与应用（能力要求）要求学生完成本节学习后，了解各个分支的侧重点第三节学科知识体和核心课程主要内容=1\*GB2⑴计算机科学知识体及专业核心课程=2\*GB2⑵计算机工程知识体及专业核心课程=3\*GB2⑶软件工程知识体及专业核心课程 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 基本概念和知识点知识体和核心课程问题与应用（能力要求）要求学生主要了解软件工程专业的知识体及核心课程，能知道学院各个专业培养的侧重点。思考与实践思考题1：计算学科的定义及其根本问题是什么？思考题2:简述计算学科主要专业培养内容的不同。实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第三章计算机基础知识目的与要求熟练掌握二进制的概念及同十、八、十六进制数之间的转换。熟练掌握位、字节、字长、容量、内存空间、CPU、单片机、单板机、微型计算机等概念。熟练掌握信息与数据在计算机内存的表示。掌握各种数及字符的表示。掌握并理解字符数据在计算机内的表示，有符号数和无符号数、原码、补码和反码，定点数和浮点数。了解计算机硬件各部分的组成、基本原理和特点；重点掌握计算机的硬件知识中处理和内存、计算机如何存储数据和输入数据、输出数据。教学内容计算机的基本组成及工作原理主要内容=1\*GB2⑴计算机硬件子系统中央处理器、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备、主板、总线。=2\*GB2⑵计算机软件子系统系统软件：操作系统、语言翻译程序、数据库管理系统应用软件：软件开发环境、办公软件、辅助设计软件、多媒体制作软件、网页制作软件、网络通信软件、工具软件、实际应用软件基本概念和知识点中央处理器、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备问题与应用（能力要求）要求学生掌握计算机系统硬件子系统和软件子系统第二节数据表示和数据存储主要内容=1\*GB2⑴计算机中的数制=2\*GB2⑵数据的表示=3\*GB2⑶字符型数据的编码表示=4\*GB2⑷汉字的编码表示(5)数据存储基本概念和知识点二进制、BCD码、数据和数字、汉字编码、数据存储方式。问题与应用（能力要求）问题：冯诺曼思想的核心内容是什么？要求学生完成本节学习后，了解计算机的数制和编码技术。思考与实践思考题1：计算机是使用二进制，为什么？计算机能否使用其它的进制，有什么问题？思考题2:什么是基数？思考题3：请以一条机器指令为例，说明计算机自动工作的原理。实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第四章操作系统和网络知识目的与要求本章介绍了程序设计的一些基本术语和原理。讨论了计算机的程序设计基础、程序语言的数据类型、基本控制结构，算法与数据结构、程序设计语言与翻译系统、软件工程方法的概念。本章重点是算法与数据结构。学生在学习完本章后，应初步了解计算机程序设计的方法、技术。了解信息系统的基本概念和软件工程的基本技术。为今后学习相关技术和进行软件开发奠定基础。教学内容第一节操作系统的形成与发展主要内容=1\*GB2⑴操作系统概念=2\*GB2⑵操作系统的形成=3\*GB2⑶操作系统的发展=4\*GB2⑷操作系统的特征基本概念和知识点批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统问题与应用（能力要求）要求学生了解操作系统发展的历程。第二节操作系统功能主要内容=1\*GB2⑴处理器管理=2\*GB2⑵存储器管理=3\*GB2⑶设备管理=4\*GB2⑷文件管理(5)网络与通信管理(6)用户接口基本概念和知识点进程控制、进程同步、地址映射、内存扩充、缓冲管理、设备分配问题与应用（能力要求）要求学生了存储器和处理器的区别。第三节操作系统实例主要内容=1\*GB2⑴CP/M操作系统=2\*GB2⑵DOS操作系统=3\*GB2⑶Windows操作系统=4\*GB2⑷UNIX操作系统(5)Linux操作系统(6)VxWorks操作系统基本概念和知识点CP/M、DOS问题与应用（能力要求）要求了解各种不同的操作系统的适用范围。第四节计算机网络主要内容=1\*GB2⑴计算机网络发展历程=2\*GB2⑵计算机网络的定义(3)计算机网络的分类(4)计算机网络的拓扑结构(5)计算机网络的功能和应用(6)计算机网络的传输介质(7)网络计算模式基本概念和知识点拓扑结构、七层模型、TCP/IP、资源子网、通信子网、局域网、城域网、广域网、个人区域网、拓扑结构、双绞线、同轴电缆、光缆、无线传输介质、中继器、集线器、路由器、网关问题与应用（能力要求）要求了解七层模型的基本思想。思考与实践思考题1：对比说明网络操作系统，多处理器操作系统和分布式操作系统的区别？思考题2:操作系统分发展历程中，主要是在解决什么问题？是如何解决的？思考题3：下一代互联网研究主要解决什么问题？教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第五章计算机语言的发展目的与要求本章介绍了程序设计的一些基本术语和原理。讨论了计算机的程序设计基础、程序语言的数据类型、基本控制结构，算法与数据结构、程序设计语言与翻译系统、软件工程方法的概念。本章重点是算法与数据结构。学生在学习完本章后，应初步了解计算机程序设计的方法、技术。了解信息系统的基本概念和软件工程的基本技术。为今后学习相关技术和进行软件开发奠定基础。教学内容第一节程序设计语言的发展主要内容机器语言汇编语言高级语言结构化程序设计语言面向对象程序设计语言可视化程序设计语言人工智能程序设计语言基本概念和知识点机器语言、汇编语言、面向过程、面向对象问题与应用（能力要求）要求学生了解计算机语言发展的历程，了解计算机系统对语言的识别能力状况。第二节C语言程序设计主要内容=1\*GB2⑴C语言的基本要素=2\*GB2⑵C语言的数据类型(3)语言的运算符及表达式(4)C语言语句(5)C语言程序的三种基本结构及实现(6)程序设计风格(7)算法设计与分析基本概念和知识点程序设计语言、语言的编译与解释过程问题与应用（能力要求）要求学生了解语言编译和解释的区别。第三节数据结构主要内容=1\*GB2⑴算法概述(欧几里得算法、汉内塔问题)=2\*GB2⑵数据结构的基本概念(七桥问题、最小生成树)=3\*GB2⑶最简单的数据结构--线性表(4)线性结构(5)树形结构(6)图状结构基本概念和知识点数据、数据结构、算法、算法的特征问题与应用（能力要求）要求了解数据结构和算法对程序设计的重要性。第四节编译原理主要内容=1\*GB2⑴编译程序概述=2\*GB2⑵词法分析(3)语法分析(4)中间代码生成(5)中间代码优化(6)目标代码生成(7)编译程序的开发基本概念和知识点词法、语法、中间代码、目标代码问题与应用（能力要求）要求了解编译原理基本思想。思考与实践思考题1：计算机指令、语言和软件的区别是什么?思考题2:什么是算法？它有什么重要性质？思考题3：请叙述面向对象方法的具体含义。说出你所了解的3种面向对象的程序设计语言。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第六章软件开发知识目的与要求本章介绍了数据库的一些基本术语和原理。讨论了数据库设计和软件工程方法的概念。本章重点是软件工程的设计思想。学生在学习完本章后，应初步了解数据库系统的基本概念和软件工程的基本技术。为今后进一步学习数据库技术和进行软件开发奠定基础。教学内容第一节数据库的原理及应用主要内容(1)关系数据库(2)关系数据库语言(3)常用关系数据库管理系统(4)数据库应用系统开发工具(5)数据库设计(6)数据库的发展基本概念和知识点数据库、数据库管理系统、数据库系统、关系数据库、数据库的设计步骤、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、分布式数据库、XML数据库、数据仓库、数据挖掘问题与应用（能力要求）要求学生了解数据库发展的历程，了解数据库系统的开发工具。了解我国数据库技术目前的发展状况及国产替代情况，教育学生为国家和民族的发展努力学习。第二节软件工程方法主要内容软件开发的复杂性软件工程的基本原则软件开发方法系统分析系统设计系统实施系统运行与维护基本概念和知识点软件危机、软件工程的概念、三要素、生存周期、面向对象、系统分析、系统设计、系统实施步骤问题与应用（能力要求）要求了软件工程概念的来源以及软件工程的内涵。思考与实践思考题1:什么是软件工程，请叙述软件生命周期的各个阶段。实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第七章计算机领域的典型问题目的与要求本章主要介绍计算问题。试图通过一些实例让学生了解理论上可计算的问题涉及算法的空间和时间练方面的复杂问题。教学内容第一节图论问题主要内容问题抽象实例—哥尼斯堡七桥问题歌尼斯堡七桥问题哈密尔顿回路问题中国邮路问题基本概念和知识点科学始于问题问题与应用（能力要求）要求学生了解客观世界的认识过程。第二节算法复杂性问题主要内容=1\*GB2⑴梵天塔问题=2\*GB2⑵难解问题(3)旅行商问题(4)NP完全问题基本概念和知识点P类问题、NP难问题、贪婪算法。问题与应用（能力要求）要求学生完成本节学习后，了解理论上可行的，实际不可行。第三节并发控制问题主要内容=1\*GB2⑴生产者-消费者问题=2\*GB2⑵哲学家共餐问题基本概念和知识点计算机系统资源分配问题与应用（能力要求）要求学生主要了解操作系统负责计算机软硬件资源的管理。第四节“两军问题”与计算机网络主要内容=1\*GB2⑴两军问题=2\*GB2⑵互联网软件的分层结构基本概念和知识点网络 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，层次结构问题与应用（能力要求）要求学生主要了解网络协议设计的微妙性与复杂性第五节计算机智能问题主要内容=1\*GB2⑴图灵测试=2\*GB2⑵中文屋子=3\*GB2⑶计算机博弈基本概念和知识点人工智能问题与应用（能力要求）要求学生主要了解人工智能本质特性。第六节计算机科学各主要领域及其基本问题主要内容=1\*GB2⑴主要领域介绍=2\*GB2⑵主要领域的基本问题基本概念和知识点主要领域问题与应用（能力要求）要求学生主要了解主要领域的基本问题。思考与实践思考题1：为什么说科学研究是从问题开始？思考题2:简述计算学科各主领域的内容。实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。第八章职业道德与择业目的与要求本章讨论了信息产业的道德准则和法律法规、软件著作权保护、知识产权和计算机犯罪的问题，也对计算机学科毕业生将来的专业岗位与择业问题进行了探讨，希望计算机本科生加强自身的职业道德修养，为日后走上工作岗位打好基础。教学内容第一节信息产业的道德准则和法律法规主要内容=1\*GB2⑴信息产业的道德准则=2\*GB2⑵信息产业的法律法规=3\*GB2⑶软件著作权保护=4\*GB2⑷知识产权基本概念和知识点职业道德、知识产权、法律问题与应用（能力要求）要求学生了解信息产业的道德准则和法律法规。第二节计算机犯罪主要内容=1\*GB2⑴计算机犯罪的概念=2\*GB2⑵计算机犯罪的罪名=3\*GB2⑶计算机犯罪的量刑与处罚基本概念和知识点计算机犯罪问题与应用（能力要求）要求学生明确地知道何种行为是计算机犯罪。第三节专业岗位与择业主要内容=1\*GB2⑴计算机科学技术与信息化社会=2\*GB2⑵与计算机科学技术专业有关的职业=3\*GB2⑶软件工程师的专业技术要求=4\*GB2⑷对当代大学生素质和能力的基本要求=5\*GB2⑸计算机专业特有的要求思考与实践思考题1：信息化社会的主要特点是什么？思考题2:是否赞同”终身学习”？在今后几年的学习生活中准备如何实践这一理念？思考题3:为什么职业道德 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 对于计算机专业人员来说很重要？实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。教学方法与手段本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多媒体机房在课内和课外进行。引入案例，培养学生的爱国情操。五、各教学环节学时分配教学环节教学时数课程内容讲课习题课讨论课实验其他教学环节小计第一章22第二章123第三章325第四章325第五章224第六章325第七章325第八章123合计1812232六、课程考核（一）考核方式考查（二）成绩构成平时成绩所占比例：30　　期末成绩所占比例：70七、推荐教材和教学参考资源1.王玉龙.计算机导论――基于计算思维视角.北京：电子工业出版社，20172.张欣等（译）.计算机科学概论.北京：机械工业出版社，20063.董荣胜.计算机科学与技术方法论.作者.北京：高等教育出版社，2012八、其他说明课后实验学时：本课程实验占10学时，详见实验教学大纲；另外安排课后实验10学时。　　平时成绩所占比例：30%期末成绩所占比例：70%大纲修订人：胡建军修订日期：200年12月大纲审定人：审定日期：