大学计算机教学大纲.DOC

1、大学计算机教学大纲Introduction to Computer Science 课程编码：27A31105 学分：2.0 课程类别： 通识必修课计划学时：40 其中讲课：24 上机：16适用专业：制药、药学、生物技术推荐教材：1. 郝兴伟等， 大学计算机计算思维的视角 （第 3 版） ，高等教育出版社，2014 年 4 月第三版2. 李英奎 高仲合主编， 大学计算机实验指导 ，高等教育出版社，2015 年 8 月第一版参考书目：2.龚沛曾、杨志强等， 大学计算机基础 （第五版） ，高等教育出版社，2009 年 4 月3.我要自学网网站，http:/ Internet 和 Intranet

2、的相关知识，了解 HTML 语言；了解数据结构的概念，掌握常用的三种数据结构的物理结构和逻辑结构；理解算法及复杂性的概念，掌握常用的算法，掌握两大基元问题的算法；了解信息系统安全方面的相关概念，增强学生的网络道德意识。教学手段：根据所面向学生的不同特点和专业要求，针对不同的教学内容采用不同的组织方式。对理论性较强的内容以课堂教学为主；对应用性强的部分精讲多练，加强课内实验和课外自主练习；对比较复杂的操作性内容采用任务驱动的案例教学；对知识性方面的内容以学生自学为主，同时让学生充分利用网络资源、教育平台进行启发式、讨论式、研究式的自主学习，在教学中给学生提供多样化的探索空间，鼓励他们进行个性化发

3、展。1. 课堂讲授：在多功能教室中采用电子教案授课，授课时以基本知识点为主结合计算机的特点，边讲、边演示，注意引入学科新知识、新动态，提高授课质量，加大课堂信息量。注意：授课内容的先后顺序不要受教材章节的限制，教师可根据具体情况安排教学内容的先后顺序。2. 实验：在网络环境下以 Windows 7 为平台，配备课程的教学大纲、电子教案、网络教学辅助平台等实验环境进行教学实践，加强课程的综合应用，以案例驱动为主进行实验设计，并要求提交实验结果，突出能力培养。3. 作业：由于本门课程涉及较多的理论知识，在加强实验环节的同时，可以适当布置作业。4. 能力培养要求：注重培养学生的自学能力、动手能力与解

4、决实际问题的计算机综合应用能力。考核方法：学生成绩由平时成绩和考试成绩两部分组成。考试成绩即期末统一考试成绩占 60%，平时成绩占 40%，平时成绩包括理论课出勤率和平时理论课作业，课堂表现和演讲，上机课出勤率和作业三个部分。各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）第一章： 绪论 建议学时：2教学目的与要求 介绍科学、科学方法、素质、思维、逻辑等跨学科范畴的通识性知识，这也是每个学科的导论性课程的基本教学方法。阐明了计算科学在科学研究和知识创新中的重要性，讲解了计算机技术在问题求解中的重要性，介绍了计算思维的概念及主要方法。教学重点与难点 信息社会和信息素养，掌握计算机求解问题的步

5、骤，计算思维的概念和主要方法授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容1.1 科学与科学研究科学的概念，科学分类，科学研究方法1.2 信息社会与知识社会信息社会，信息社会的特征，信息素养1.3 计算科学与计算思维计算，思维，逻辑思维，形象思维，计算思维1.4 知识可视化与人类思维概念图，思维导图1.5. 思想的力量与启示科学创新，理论创新，应用创新。第二章： 计算与计算机 建议学时：8教学目的与要求 从人类的记数讲起，简要介绍了计算工具的演化过程。讲解现代电子计算机的发明，数据及其编码，电子计算机的基本组成及其工作原理，计算机操作系统的组成及功能，对计算机的应用进行

6、分类介绍。教学重点与难点 进制之间的转换，数的定点表示和浮点表示，字符编码的过程，计算机的基本组成及其工作原理，计算机操作系统的组成及功能，计算机的应用。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容 2.1 数与计算问题1. 数与计算问题数的记法，数的符号，阿拉伯数字，算筹，算盘，纳皮尔筹，计算尺，计算器。2. 计算的自动化差分机，分析机，机电式计算机，图灵机，ENIAC 计算机， UNIVAC 计算机，计算机的发展。2.2 数据与数据编码1 数的进制及转换；原码、反码和补码；2 数的定点表示和浮点表示；3 数据存储单位；4 字符编码（ASCII 码和汉字编码）2.3

7、 计算机系统结构1 计算机体系结构: 冯诺依曼计算机体系结构，基于总线的微型计算机结构，多处理器计算机结构，中央处理器，多核处理器，CPU 指令集，运算速度，存储器，内存储器，外存储器，机械硬盘，固态硬盘，硬盘分区，I/O 系统，接口，指令系统；2 微型计算机：微机，主机，主板，接口。2.4 计算机系统结构1. 计算机系统管理操作系统，操作系统的分类，进程，处理器管理，内存储器管理，外存储器管理，设备管理。 磁盘硬件结构、数据存储原理、磁道、扇区的柱面的概念、磁盘的分区和格式化、文件和目录（文件夹）的概念、文件的绝对路径和相对路径。2. 计算机过程BIOS 芯片，CMOS，加电自检（ POST

8、） ，硬盘主分区，逻辑分区3. 计算机应用数值计算、事务处理、计算机辅助、自动控制，人工智能第三章： 问题求解与算法 建议学时：8教学目的与要求 从心理学、方法论的视角介绍了人类问题求解的思想，介绍了数学建模、计算机问题求解模型的概念。讲解了算法及复杂性问题，总结并介绍了问题求解的主要方法，并给出了相应的典型例子。较详细的讲解了复杂问题求解中的两类常见基元问题，即查找和排序算法，并对算法的复杂性进行了分析。教学重点与难点 计算机问题求解模型，算法概念及复杂性问题，问题求解的主要算法，两大基元问题查找和排序的概念和算法，并对算法的复杂性进行分析。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学

9、为辅。授 课 内 容 3.1 问题与问题求解问题，问题求解，问题归约，基元问题，问题求解系统，问题求解策略，算法式，启发式，计算机求解问题概念模型。3.2 算法与算法分析算法，算法描述，流程图，伪代码，算法分析，算法复杂性，P 问题，NP 问题，NP 完全问题，NP 难度问题，时间复杂性。3.3 算法设计及算法分类算法设计，穷举法，递推法，递归法，回溯法，迭代法，分治法，贪心法。3.4 搜索问题与查找算法1. 搜索问题与查找算法搜索，关键字，主关键字，次关键字，顺序查找，折半查找，平均查找长度。2. 排序问题及排序算法排序，稳定排序，内部排序，外部排序，选择排序，交换排序，插入排序，归并排序，

10、基数排序，十进制基数分类。3. 网络搜索问题搜索引擎，PageRank 算法，网页重要性度量。第四章： 数据与数据结构 建议学时：2教学目的与要求 数据和程序是计算机应用的两个方面，讲解数据结构的概念，数据结构在软件编程中的重要性。对三种主要的数据结构，线性表、树和图进行了较详细的讲解，讲解了他们的逻辑结构、物理存储结构及常用操作算法。教学重点与难点 数据结构的概念，三种主要的数据结构，线性表，数和图的概念，逻辑结构，物理存储结构及常用操作算法。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容 4.1 数据及其关系数据，数据类型，简单数据类型，构造数据类型，数据结构，抽象

11、数据类型，逻辑结构，物理结构（存储结构） ，顺序存储结构，链式存储结构。4.2 线性结构先后关系，线性结构，线性表，线性表基本操作，堆栈，队列。4.3 树形结构层次关系，树形结构，树，树根，子树，结点的度，叶子（终端结点）4.4 图结构任意关系，图结构，第六章： 计算机网络 建议学时：4教学目的与要求 介绍了计算机网络的概念，网络的起源和发展历程。对计算机网络技术进行了总结，讲解了 OSI 网络分层的思想，网络协议的智慧，介绍了 TCP/IP 网络模型。介绍了互联网的发展历史，讲解了互联网中主要服务及其思想。教学重点与难点 网络的概念，起源和发展过程，OSI 网络分层的思想，网络协议的智慧，T

12、CP/IP网络模型，网络的发展历史。授 课 方 法 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。授 课 内 容 6.1 计算机网络技术1. 计算机网络技术（1）网络的概念及基础理论：网络，计算机网络，局域网（LAN） ，广域网（WAN） ，城域网（MAN ） ，OSI 参考模型，网络协议， TCP/IP 网络模型，IP 地址，子网掩码（2）网络硬件：网卡，中继器，网桥，交换机，路由器，网络地址转换（NAT） ，宽带路由器。2. 互联网社会效应电子商务，电子商务模式，网络社交工具，电子公告板（BBS） ，论坛，即时通信（IM ） ，博客（Blog） ，微博，社交网站，六度分隔理论，主我与客我理论，网

13、络社会生态学。6.2 互联网1. 互联网ARPA 计划，阿帕网（ARPAnet） ，网络控制协议（NCP） ，TCP/IP 协议，互联网（Internet ） ，万维网（WWW ） ，连接到互联网。2. 网络服务客户/服务器（C/S）模式，域名，域名解析（DNS） ，DNS 服务器，域名解析过程，万维网（WWW ） ，HTTP 协议，浏览器/ 服务器（B/S ）模式，统一资源定位符 URL（网页地址，网址） ，电子邮件，远程维护，终端服务，远程桌面，远程控制。3. 网络与信息安全（1）网络信息安全：信息泄露，信息窃取，窃听、流量分析，冒名顶替，信息篡改，行为否认，授权侵犯，恶意攻击（2）数据加

14、密技术：数据加密标准（DES） ，常规密钥密码体制（对称密码体制） ，公开密钥密码体制（非对称密码体制） ，RSA 公钥加密算法，数字签名；（3）信息安全设置：防火墙（Firewall） ，计算机病毒，木马（Trojan） 。实验教学安排大学计算机课程实验和理论课教学时相对独立的课程。理论课程主要讲解计算学科的基本知识，计算的思想和方法，培养计算思维。实验课则是对所学理论内容的验证、思考和探索。课程实验内容和要求以及学时的分配建议如下。一微型计算机组成和基本 Windows 操作练习 建议学时：1实验内容 ： 1结合实验机型，了解微型计算机的硬件组成； 2计算机及 Windows 系统的启动与

15、关闭，熟悉 Windows 的基本界面，掌握键盘、鼠标器、窗口、图标、菜单、对话框、剪贴板、快捷方式的操作，掌握“资源管理器” 、 “我的电脑” 、 “回收站” 、 “控制面板”的操作，基本掌握画图、记事本、写字板的基本操作方法。 3熟悉中文输入法的操作，打开记事本进行中文输入练习。 实验要求： 了解微型计算机的硬件组成，掌握 Windows 操作系统的基本操作，熟悉中文输入和简单的文字编辑。二Windows 操作系统下的应用程序的运行和文件操作 建议学时：1 实验内容 1. 试验启动一个应用程序，看它的运行情况，有条件的情况下，实验一个应用程序的安装和卸载过程。 2. 试验文件的操作过程（选

16、定文件、文件的新建、复制、剪切、移动、删除、建立快捷方式等） 。 实验要求 掌握应用程序的概念，了解应用程序和操作系统的关系，熟悉它的界面，了解如何安装和卸载应用程序。熟练掌握文件的操作。 三Word 2010 字处理软件的高级应用 建议学时：4 1Word 2010 的启动和退出； 2建立、编辑和保存文档； 3文档版面设计； 4图形的操作； 5表格的操作； 6文件格式的转换和输出预览。 实验要求 熟悉 Word 的基本界面；掌握建立和编辑文档、文档版面设计、图形操作、表格操作的方法和文件格式的一般转换方法。自动更正和自动图文集、项目符号和编号、题注、注释和书签、分栏、样式和模板等的使用。 四

17、Excel 2010 电子表格软件的高级应用 建议学时：4 实验内容 1Excel 的启动和退出； 2工作表输入和编辑； 3工作表的数据处理； 4工作表的格式化； 5图表的建立和格式化。 实验要求 熟悉 Excel 的基本界面；掌握 Excel 的文件的操作，掌握工作表的输入和编辑、数据格式的设置、公式和函数的使用。工作表与工作簿的管理，图表的建立和编辑；掌握数据清单的排序、筛选、分类汇总和数据透视表的创建和编辑等操作。五PowerPoint 2010 文稿演示软件应用 建议学时：4实验内容 1PowerPoint 的启动和退出； 2演示文稿的建立和编辑； 3幻灯片的美化； 4幻灯片放映技术。

18、 实验要求 熟悉 PowerPoint 2010 的基本界面；掌握演示文稿的创建和各种编辑方法，如幻灯片的美化方法，幻灯片的多媒体设置，特殊效果的制作等；熟悉幻灯片的放映设计和幻灯片的放映。六、计算机网络实验 建议学时：2实验内容 1熟悉浏览器，以及使用浏览器访问网络的操作。 2. 向某个站点申请一个免费的电子邮箱，试验收发电子邮件的过程。 3. 熟悉目前常用的搜索引擎，通过搜索引擎完成某一类信息的搜索。 4. 进行网页设计与制作。实验要求 了解网络的硬件结构和软件设置；了解电子邮件的收发操作了解 Internet 网的入网过程，掌握浏览器的基本操作，熟练浏览 Web 网页和收发电子邮件及帐号的创建和管理。掌握搜索引擎的使用，能快速地从网上搜索信息。撰稿人： 岳媛 审核人：甄天民