1、大學計算機教學大綱Introduction toComputer Science課程編碼 ： 27A31105學分 ：2.0課程類別 ： 通識必修課計劃學時 ：40其中講課 ：24上機 ：16適用專業(yè) ：制藥、藥學、生物技術 推薦教材 ：1.郝興偉等，大學計算機 計算思維的視角 （第 3 版），高等教育出版社， 2014 年 4 月第三版2.李英奎 高仲合主編， 大學計算機實驗指導 ，高等教育出版社， 2015 年 8 月第一版 參考書目：2.龔沛曾、楊志強等， 大學計算機基礎 （第五版），高等教育出版社， 2009 年 4 月3.我要自學網網站，課程的教學目的與任務大學計算機基礎是學院學生的

2、核心通識課程，屬于計算機基礎教學第一層次的課程， 是教育部高等學 校大學計算機課程教學指導委員會制定的核心課程。 其教學目標是全面培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)， 提高學生的 計算機應用水平，培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的計算思維能力。作為通識類核心課程，課程的任務分成兩個方面：一方面是要提高學生的科學修養(yǎng)和信息素養(yǎng)，第二 個方面培養(yǎng)學生的計算機基礎知識和培養(yǎng)學生的計算思維能力。為此，在本輪的教學內容改革上，淡化各 種工具軟件操作的講解，糾正“狹隘的工具論”認識，更加重視方法論層面的講解，從泛學科的廣度介紹 問題求解，計算科學的發(fā)展，計算機技術，算法及復雜性，網絡技術以及計算科學前沿。通過內容改革， 來展示計算科學的

3、美好和力量，傳達計算思維的思想和光輝。課程的基本要求根據課程定位和課程教學兩個方面的教學任務和目標， 本課程的基本教學要求包括： 了解計算機和信 息技術的基本知識和主要應用；理解計算機的基本工作原理，掌握常用的數制轉換等；理解微型計算機的 硬件組成部件； 了解常用操作系統和系統軟件， 并能熟練掌握一些常用的系統軟件； 了解常用的應用軟件， 并要求能重點掌握一些常用辦公軟件；了解網絡和數據通信的相關知識，初步掌握局域網的互聯技術；了 解 Internet 和 Intranet 的相關知識，了解 HTML 語言；了解數據結構的概念，掌握常用的三種數據結構的 物理結構和邏輯結構；理解算法及復雜性的概

4、念，掌握常用的算法，掌握兩大基元問題的算法；了解信息 系統安全方面的相關概念，增強學生的網絡道德意識。教學手段：根據所面向學生的不同特點和專業(yè)要求，針對不同的教學內容采用不同的組織方式。對理 論性較強的內容以課堂教學為主；對應用性強的部分精講多練，加強課內實驗和課外自主練習；對比較復 雜的操作性內容采用任務驅動的案例教學； 對知識性方面的內容以學生自學為主， 同時讓學生充分利用網 絡資源、教育平臺進行啟發(fā)式、討論式、研究式的自主學習，在教學中給學生提供多樣化的探索空間，鼓 勵他們進行個性化發(fā)展。1. 課堂講授：在多功能教室中采用電子教案授課，授課時以基本知識點為主結合計算機的特點，邊 講、邊演

5、示，注意引入學科新知識、新動態(tài)，提高授課質量，加大課堂信息量。注意：授課內容的先后順 序不要受教材章節(jié)的限制，教師可根據具體情況安排教學內容的先后順序。2. 實驗：在網絡環(huán)境下以 Windows 7 為平臺，配備課程的教學大綱、電子教案、網絡教學輔助平臺 等實驗環(huán)境進行教學實踐，加強課程的綜合應用，以案例驅動為主進行實驗設計，并要求提交實驗結果， 突出能力培養(yǎng)。3. 作業(yè)：由于本門課程涉及較多的理論知識，在加強實驗環(huán)節(jié)的同時，可以適當布置作業(yè)。4. 能力培養(yǎng)要求：注重培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力與解決實際問題的計算機綜合應用能力。 考核方法：學生成績由平時成績和考試成績兩部分組成。考試成績即期

6、末統一考試成績占60%，平時成績占 40% ，平時成績包括理論課出勤率和平時理論課作業(yè)，課堂表現和演講，上機課出勤率和作業(yè)三個部分。各章節(jié)授課內容、教學方法及學時分配建議（含課內實驗）第一章： 緒論 建議學時： 2 教學目的與要求 介紹科學、科學方法、素質、思維、邏輯等跨學科范疇的通識性知識，這也是每個 學科的導論性課程的基本教學方法。 闡明了計算科學在科學研究和知識創(chuàng)新中的重要性， 講解了計算機技 術在問題求解中的重要性，介紹了計算思維的概念及主要方法。 教學重點與難點 信息社會和信息素養(yǎng)，掌握計算機求解問題的步驟，計算思維的概念和主要方法授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為

7、輔。授 課 內 容 1.1 科學與科學研究科學的概念，科學分類，科學研究方法1.2 信息社會與知識社會 信息社會，信息社會的特征，信息素養(yǎng)1.3 計算科學與計算思維 計算，思維，邏輯思維，形象思維，計算思維1.4 知識可視化與人類思維概念圖，思維導圖1.5. 思想的力量與啟示 科學創(chuàng)新，理論創(chuàng)新，應用創(chuàng)新。第二章： 計算與計算機 建議學時： 8 教學目的與要求 從人類的記數講起， 簡要介紹了計算工具的演化過程。講解現代電子計算機的發(fā)明， 數據及其編碼，電子計算機的基本組成及其工作原理，計算機操作系統的組成及功能，對計算機的應用進 行分類介紹。 教學重點與難點 進制之間的轉換，數的定點表示和浮點

8、表示，字符編碼的過程，計算機的基本組 成及其工作原理，計算機操作系統的組成及功能，計算機的應用。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內 容 2.1 數與計算問題1. 數與計算問題 數的記法，數的符號，阿拉伯數字，算籌，算盤，納皮爾籌，計算尺，計算器。2. 計算的自動化 差分機，分析機，機電式計算機，圖靈機， ENIAC 計算機， UNIV AC 計算機，計算機的發(fā)展。2.2 數據與數據編碼1 數的進制及轉換；原碼、反碼和補碼；2 數的定點表示和浮點表示；3 數據存儲單位；4 字符編碼（ ASCII 碼和漢字編碼）2.3 計算機系統結構1 計算機體系結構 : 馮 ?諾

9、依曼計算機體系結構，基于總線的微型計算機結構，多處理器計算機結 構，中央處理器，多核處理器， CPU 指令集，運算速度，存儲器，內存儲器，外存儲器，機械硬盤，固態(tài) 硬盤，硬盤分區(qū)， I/O系統，接口，指令系統；2 微型計算機：微機，主機，主板，接口。2.4 計算機系統結構1. 計算機系統管理 操作系統，操作系統的分類，進程，處理器管理，內存儲器管理，外存儲器管理，設備管理。磁盤硬件結構、 數據存儲原理、 磁道、 扇區(qū)的柱面的概念、 磁盤的分區(qū)和格式化、 文件和目錄 （文 件夾）的概念、文件的絕對路徑和相對路徑。2. 計算機過程BIOS 芯片,CMOS，加電自檢（POST）,硬盤主分區(qū)，邏輯分區(qū)

10、3. 計算機應用 數值計算、事務處理、計算機輔助、自動控制,人工智能第三章： 問題求解與算法 建議學時： 8 教學目的與要求 從心理學、 方法論的視角介紹了人類問題求解的思想, 介紹了數學建模、 計算機問 題求解模型的概念。講解了算法及復雜性問題,總結并介紹了問題求解的主要方法,并給出了相應的典型 例子。較詳細的講解了復雜問題求解中的兩類常見基元問題,即查找和排序算法,并對算法的復雜性進行 了分析。 教學重點與難點 計算機問題求解模型,算法概念及復雜性問題,問題求解的主要算法,兩大基元 問題查找和排序的概念和算法,并對算法的復雜性進行分析。授 課 方 法 以課堂講授為主,課堂討論和課下自學為輔

11、。授 課 內 容 3.1 問題與問題求解 問題,問題求解,問題歸約,基元問題,問題求解系統,問題求解策略,算法式,啟發(fā)式,計算 機求解問題概念模型。3.2 算法與算法分析算法，算法描述，流程圖，偽代碼，算法分析，算法復雜性，P 問題，NP 問題，NP 完全問題，NP 難度問題，時間復雜性。3.3 算法設計及算法分類 算法設計，窮舉法，遞推法，遞歸法，回溯法，迭代法，分治法，貪心法。3.4 搜索問題與查找算法1. 搜索問題與查找算法 搜索，關鍵字，主關鍵字，次關鍵字，順序查找，折半查找，平均查找長度。2. 排序問題及排序算法 排序，穩(wěn)定排序，內部排序，外部排序，選擇排序，交換排序，插入排序，歸并

12、排序，基數排序，十進制基數分類。3. 網絡搜索問題搜索引擎， PageRank 算法，網頁重要性度量。第四章： 數據與數據結構 建議學時： 2 教學目的與要求 數據和程序是計算機應用的兩個方面，講解數據結構的概念， 數據結構在軟件編程中的重要性。對三種主要的數據結構，線性表、樹和圖進行了較詳細的講解，講解了他們的邏輯結構、物 理存儲結構及常用操作算法。教學重點與難點 數據結構的概念，三種主要的數據結構，線性表，數和圖的概念，邏輯結構，物 理存儲結構及常用操作算法。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內 容 4.1 數據及其關系 數據，數據類型，簡單數據類型，構造數據

13、類型，數據結構，抽象數據類型，邏輯結構，物理結 構（存儲結構） ，順序存儲結構，鏈式存儲結構。4.2 線性結構 先后關系，線性結構，線性表，線性表基本操作，堆棧，隊列。4.3 樹形結構 層次關系，樹形結構，樹，樹根，子樹，結點的度，葉子（終端結點）4.4 圖結構任意關系，圖結構，第六章： 計算機網絡建議學時： 4 教學目的與要求 介紹了計算機網絡的概念， 網絡的起源和發(fā)展歷程。 對計算機網絡技術進行了總結， 講解了OSI 網絡分層的思想，網絡協議的智慧，介紹了 TCP/IP 網絡模型。介紹了互聯網的發(fā)展歷史，講 解了互聯網中主要服務及其思想。 教學重點與難點 網絡的概念，起源和發(fā)展過程， OS

14、I 網絡分層的思想，網絡協議的智慧， TCP/IP 網絡模型，網絡的發(fā)展歷史。授 課 方 法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學為輔。授 課 內 容 6.1 計算機網絡技術1. 計算機網絡技術(1)網絡的概念及基礎理論：網絡，計算機網絡，局域網(LAN )，廣域網(WAN )，城域網(MAN ), OSI 參考模型，網絡協議， TCP/IP 網絡模型， IP 地址，子網掩碼(2)網絡硬件：網卡，中繼器，網橋，交換機，路由器，網絡地址轉換(NAT),寬帶路由器。2. 互聯網社會效應電子商務, 電子商務模式, 網絡社交工具, 電子公告板( BBS ) ,論壇,即時通信( IM ) ,博客( Blo

15、g ) , 微博,社交網站,六度分隔理論,主我與客我理論,網絡社會生態(tài)學。6.2 互聯網1. 互聯網ARPA 計劃,阿帕網( ARPAnet) ,網絡控制協議( NCP), TCP/IP 協議,互聯網( Internet) ,萬 維網( WWW ) ,連接到互聯網。2. 網絡服務客戶/服務器(C/S)模式，域名，域名解析(DNS )，DNS 服務器，域名解析過程，萬維網(WWW)， HTTP 協議，瀏覽器/服務器(B/S)模式，統一資源定位符URL (網頁地址，網址)，電子郵件，遠程維護,終端服務,遠程桌面,遠程控制。3. 網絡與信息安全( 1 )網絡信息安全：信息泄露,信息竊取,竊聽、流量分

16、析,冒名頂替,信息篡改,行為否認, 授權侵犯,惡意攻擊( 2)數據加密技術：數據加密標準(DES) ,常規(guī)密鑰密碼體制(對稱密碼體制) ,公開密鑰密碼體制(非對稱密碼體制) , RSA 公鑰加密算法,數字簽名；( 3)信息安全設置：防火墻( Firewall ),計算機病毒,木馬( Trojan )。實驗教學安排大學計算機課程實驗和理論課教學時相對獨立的課程。理論課程主要講解計算學科的基本知識, 計算的思想和方法,培養(yǎng)計算思維。實驗課則是對所學理論內容的驗證、思考和探索。課程實驗內容和要求以 及學時的分配建議如下。一微型計算機組成和基本 Windows 操作練習建議學時： 1實驗內容 ：1 結

17、合實驗機型,了解微型計算機的硬件組成；2計算機及 Windows 系統的啟動與關閉,熟悉 Windows 的基本界面,掌握鍵盤、鼠標器、窗口、圖 標、菜單、對話框、剪貼板、快捷方式的操作,掌握“資源管理器” 、“我的電腦” 、“回收站”、“控制面板” 的操作,基本掌握畫圖、記事本、寫字板的基本操作方法。3熟悉中文輸入法的操作,打開記事本進行中文輸入練習。實驗要求：了解微型計算機的硬件組成，掌握 Windows 操作系統的基本操作，熟悉中文輸入和簡單的文字編輯。二 Windows 操作系統下的應用程序的運行和文件操作 建議學時： 1 實驗內容1. 試驗啟動一個應用程序，看它的運行情況，有條件的情

18、況下，實驗一個應用程序的安裝和卸載過 程。2. 試驗文件的操作過程（選定文件、文件的新建、復制、剪切、移動、刪除、建立快捷方式等） 。 實驗要求 掌握應用程序的概念，了解應用程序和操作系統的關系，熟悉它的界面，了解如何安裝和卸載應用程 序。熟練掌握文件的操作。三 Word 2010 字處理軟件的高級應用 建議學時： 4 1Word 2010 的啟動和退出；2建立、編輯和保存文檔；3文檔版面設計；4圖形的操作；5表格的操作；6文件格式的轉換和輸出預覽。實驗要求熟悉 Word 的基本界面；掌握建立和編輯文檔、文檔版面設計、圖形操作、表格操作的方法和文件格 式的一般轉換方法。自動更正和自動圖文集、項目符號和編號、題注、注釋和書簽、分欄、樣式和模板等 的使用。四. Excel 2010 電子表格軟件的高級應用建議學時：4實驗內容1. Excel 的啟動