《计算机科学与技术学科概论》课程教学大纲.docx

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1、学科概论课程教学大纲（IntroductiontoComputerScienceandTechno1ogy）学时数：32学时其中：实验学时：0学时课外学时：0学时学分数：2适用专业：计算机科学与技术执笔者：杨跃武审核人：王东编写日期：2010年9月一、课程的性质、目的和任务性质：本课程是高等院校计算机科学与技术类专业本科的一门学科基础课程,是必修课。目的：它担负着系统、全面地介绍计算机科学技术的基础知识、引导学生进入计算机科学技术大门的重任。它构建在计算学科认知模型的基础上，以计算思维能力的培养为核心，从学科思想与方法层面对计算学科进行导引。其教学目标是在介绍计算机基础知识的同时，从专业特点出

2、发引导学生通过程序设计活动理解计算机的工作原理,使本专业的新生初步建立起对计算学科的本质认识，激发学生的专业兴趣，同时为学习后续课程打基础。课程内容涉及计算机科学的方方面面，但着重讲解的是基本概念而不是数学模型和技术细节，要求做到“广度优先，广而不细”。课程侧重点在于勾画计算机科学体系的框架，奠定计算机科学知识的基础，为今后深入学习信息专业各专业理论课程做好铺垫；同时，通过介绍计算机科学与技术的一些前沿方向，提高学生感性认识和兴趣，为今后在各自的专业中对计算机的使用打下厚实的基础,任务：本门课程首先介绍了计算机科学与技术的发展，然后介绍计算机基础知识（计算的历史、计算机与计算机的类型），计算与

3、可计算、冯诺依曼计算机系统的基本构成和工作原理、数据在计算机中的表示方法，计算机网络与互联网与计算机安全基础；专业课程设置等等，在此基础上，介绍一些计算机科学与技术学科的一些前沿方向，包括云计算机、普适计算机、物联网、嵌入式系统等，最后讲述学校对此学科的相关文件及要求，帮助学生如何学习好本专业。二、课程教学的基本要求（一）介绍计算机科学与技术的发展（二）掌握计算机基础知识，包括计算的历史、计算机与计算机的类型等（H）掌握计算与可计算的基本思想（四）掌握冯诺依曼计算机系统的基本构成和工作原理、数据在计算机中的表示方法（五）掌握计算机网络与互联网与计算机安全基础（六）介绍专业课程设置等等（七）介绍

4、一些计算机科学与技术学科的一些前沿方向，包括云计算机、普适计算机、物联网、嵌入式系统等（八）介绍学校对此学科的相关文件及要求三、课程的教学内容、重点和难点第一章计算的历史、计算机与计算机的类型（2学时）一、基本内容（一）了解计算机发展史上图灵（A.M.TuMng）、冯诺依曼等人的关键工作（二）了解信息系统的基本要素由人、过程、软件、硬件、数据等构成，了解我国信息技术的发展（H）了解各种类型的计算机（四）了解普通用户和计算机专业技术人员在计算机应用领域中的区别二、基本要求（一）掌握计算机的基本概念。（二）了解信息化社会的挑战。（三）计算机科学技术的研究范畴。重点：计算机的发展历程及重要历史人物难

5、点：计算机的发展历程及重要历史人物第二章计算机科学的基础知识（6学时）一、基本内容（一）计算机的运算及命题逻辑与逻辑代数基础（二）计算机的基本结构与工作原理（H）程序设计基础（四）算法及数据结构基础二、基本要求（一）掌握数制、码制、数的定点表示和浮点表示（-）了解信息的编码方法、算法和数据结构及命题逻辑基础（三）了解计算机的基本结构与工作原理重点：计算机的基本组成及工作原理，进制及相互转换难点：命题逻辑基础及算法和数据结构第三章计算与可计算（2学时）一、基本内容（一）了解计算的实质是符号变换，即从一个符号序列A（输入）得出另一个符号序列B（输出）（二）了解图灵机模型的构成和计算过程；了解计算的

6、过程可以被分解成一系列非常简单的动作（三）掌握二进制及其运算特点二、基本要求（一）掌握计算的过程，计算过程可以被分解为一系列非常简单的动作。（二）掌握数据的二进制表示特点和运算规则。（三）掌握可计算的概念。（四）掌握程序的概念。重点：计算的实质是从一个符号序列A（输入）得出另一个符号序列B（输出）的过程，计算过程可以被分解为一系列非常简单的动作。数据的二进制表示特点和运算规则。难点：图灵机模型的认识，可计算概念，程序的概念第四章冯诺依曼计算机系统的基本构成和工作原理、数据在计算机中的表示方法（6学时）一、基本内容（一）计算机的基本组成（二）计算机的更新换代（H）存储程序、控制程序（四）数据的五

7、种类型介绍（五）原码、补码、反码等形式的机器编码（六）常用字符集二、基本要求（一）掌握计算机的基本组成：输入/输出设备、运算器、控制器、内存储器、外存储器，了解上述各组成部分之间的合作关系。（二）了解计算机的更新换代与关键元器件技术的发展。（H）了解冯诺依曼计算机的存储程序、程序控制概念；了解各种计算机外围设备和存储设备。（四）了解数值数据和非数值数据在计算机中都以二进制形式存储和处理。（五）了解原码、补码、反码等形式的机器编码，了解补码的作用；了解ASCI1码字符集合，了解汉字在计算机中有多种编码。重点：计算机各基本组成部分之间的合作关系，存储程序、程序控制概念。计算机的语言（机器语言）是二

8、进制，数值数据和非数值数据都需要进行编码才能在计算机中存储和处理，补码。难点：冯诺依曼计算机存储程序、程序控制的概念，原码、补码、反码等机器编码和补码的作用。第五章计算机网络与互联网与计算机安全基础（4学时）一、基本内容（-）计算机网络基础知识（二）网络通讯与网络互联（三）了解病毒、黑客、计算机犯罪等基本概念（四）了解计算机伦理、职业道德（五）计算机安全的重要性二、基本要求（一）了解计算机网络的起源和发展简史，了解互联网的成长、控制和访问。（二）了解信息技术及互联网的使用对社会的影响；了解病毒、黑客、计算机犯罪等基本概念，以及计算机伦理、职业道德。（三）了解保护信息系统中信息、硬件和软件的基本

9、方法及措施。（四）了解社会对计算机科学与技术专业人才的能力和知识结构要求；了解本专业的课程设置情况。重点：互联网的成长和信息技术及互联网的使用对社会的影响，专业课程设置情况。难点：病毒、黑客、计算机犯罪、计算机伦理第六章算法与问题求解、经典问题的算法描述（4学时）一、基本内容（一）介绍计算机求解问题过程（-）介绍算法及算法用于描述问题求解过程中的处理步骤（H）介绍自顶向下、逐步求精的问题求解方法（四）介绍迭代与分治（五）流程图二、基本要求（一）了解程序设计过程是用计算机求解问题的基本方法（二）了解算法用于描述问题求解过程中的处理步骤。（H）了解自顶向下、逐步求精的问题求解方法。（四）掌握迭代与

10、穷举思想，了解分治思想。（五）掌握简单算法的传统流程图表示方法。重点：自顶向下、逐步求精思想和方法，简单问题的迭代与穷举算法，算法的流程图表示难点：流程图第七章学科前沿方向介绍（6学时）一、基本内容（一）介绍普适计算及应用（二）介绍云计算及应用（三）物联网介绍及应用（四）介绍嵌入式系统及应用二、基本要求（一）介绍普适计算的概念及其一些重点应用。（二）介绍云计算的概念及其一些重点应用。（三）介绍物联网的概念及其一些重点应用。（四）介绍嵌入式系统的概念及其一些重点应用。重点：了解并掌握一些重点的前沿应用方向难点：理解四种前沿应用方向第八章学校规章制度介绍（2学时）一、基本内容（一）介绍学籍管理制度

11、（二）介绍如何学好专业课程二、基本要求（一）理解学校的学籍管理制度的重要性。（二）建立学习专业课程的思路与方法。重点：了解并掌握学籍管理制度难点：建立学习专业课程的思路与方法四、课程各教学环节要求本课程考核采用平时作业与笔试结合的方式，其中平时成绩占30%,笔试成绩占70%。五、学时分配（黑体四号）教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计第1章计算的历史、计算机与计算机的类型22第2章计算机科学的基础知识666第3章计算与可计算222第4章冯诺依曼计算机系统的基本构成和工作原理、数据在计算机中的表示方法664第5章计算机网络与互联网与计算机安全基础444第

12、6章算法与问题求解、经典问题的算法描述444第7章学科前沿方向介绍662第8章学校规章制度介绍22合计323222六、课程与其它课程的联系先修课：无七、教材与教学参考书（一）教材TimothyJ.O1eary,1inda1.01eary.ComputingEssentia1s（计算机科学引论）（影印版）.北京：高等教育出版社，2008年。（二）教学参考书1（美）BehroUZA.Forouzan著，刘艺，段立，钟维亚等译.计算机科学导论.北京：机械工业出版社，2004年。2赵致啄.计算科学导论（第三版）.北京：科学出版社，2004年。3美J.G1ennBroOkShear著,王保江等译.计算机科学概论（ComputerScience:anOVerVieW）（第七版）.北京：人民邮电出版社，2003年。4美TimothyJ.O,1eary,1indaI.O,1eary.ComputingEssentia1s（计算机科学引论）（2005影印版）（第1版）.北京：高等教育出版社，2004年。