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1、计算机导论课程教学大纲英文名称：IntroductiontoComputer课程代码：一、课程基本情况1、学分：22、学时：24（其中：理论学时：24实验学时：0上机学时：0）3、课程类别：学科专业基础必修课4、适用专业：计算机科学与技术等专业5、支撑该专业毕业要求指标点：（1-2H,1-3M,1-4L）6、先修课程：无7、后续课程：数据结构与算法，计算机网络，计算机组成原理，操作系统8、开课单位：计算机与控制工程学院二、课程说明本课程是为大学一年级新生开设的专业基础课，是计算机硬件、软件知识的入门与向导，通过课程教学使学生从宏观上初步了解计算机硬件系统的结构与软件系统的结构及组成，可以拓展学
2、生的视野，为后续课程的学习做好必要的知识准备；其研究对象主要集中在计算机系统的基本概念和原理，以及计算机科学中新出现的一些理念、技术和方法。本门课是高等学校软件工程专业的一门计算机专业基础课程，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。本课程的任务是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、电子商务、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，使他们能对该学科有一个整体的认识，并了解该专业的学生应具有的基本
3、知识和技能。培养国家和社会所急需的能够创新性应用型人才，为美丽中国建设贡献力量。三、课程目标1、掌握计算机基本原理和软件开发的基本思想，以及计算机科学的其他基础知识。（支撑毕业要求：1-2）2、理解并掌握计算机发展历史和计算机的软硬件结构。（支撑毕业要求：卜2）3、理解数据、程序、软件的概念。（支撑毕业要求：1-3）4、理解操作系统的工作原理。（支撑毕业要求：1-3）5、理解计算机网络、数据库、软件开发的基本概念，为后续学习计算机专业课程打下良好的基础。（支撑毕业要求：1-4）四、课程的主要内容及基本要求第一章计算机概述（共2学时，支撑课程目标：1）（一）教学内容：第一节计算机的诞生与发展第二
4、节计算机的分类第三节计算机的特点第四节计算机的应用第五节计算机模式的发展第六节计算机的发展趋势第七节未来新型计算机第八节计算思维第九节计算机学科体系本章教学重点：计算机的应用与发展，计算思维的形成要求，计算机学科体系的构成本章教学难点：计算思维的形成，计算机学科体系及未来方向（一）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解计算机技术发展简史及发展趋势，了解计算机系统在各行各业的应用,了解计算机科学与技术学科的内涵和知识结构，理解计算思维，了解计算机学科布局及未来方向。2、能力、技能培养：掌握计算机的特点，培养计算思维。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：计算机的特点，中央处理器CPU
5、技术。2019年美国商务部发起禁令事件：禁止任何使用美国的软件和硬件设备工厂为华为生产芯片，禁止华为自主设计芯片时使用美国的EDA工具。2、教学方法和载体途径：通过播放相关短片，让学生了解中国在芯片生产领域的困境，国内芯片设计及EDA研发的人才缺口现状、国家鼓励EDA发展的政策等，组织学生讨论，激发学生爱国情怀和强烈的求知欲，树立学习目标。第二章数据表示与编码（共2学时，支撑课程目标：2）（一）教学内容：第一节数制第二节数据的存储第三节数值在计算机中的表示第四节信息编码本章教学重点：数制的基本概念，数值转换，信息在计算机中的表示。本章教学难点：数值转换，信息在计算机中的表示。（二）教学基本要求
6、：1、基本知识、基本理论：了解计算机内信息编码方式，掌握数值转换方法2、能力、技能培养：熟练掌握二进制。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：二进制。以扩展阅读一莱布尼茨与中国文化为例，解释二进制提出者与中国易经阴阳的关系。2、教学方法和载体途径：通过播放相关短片，让学生了解中国文化对计算机发展的影响，激发学生爱国情怀和强烈的求知欲，树立学习目标。第三章计算机系统组成（共2学时，支撑课程目标：2）（一）教学内容：第一节计算机系统第二节计算机硬件系统第三节计算机软件系统第四节计算机指令系统第五节微型计算机的体系结构本章教学重点：计算机硬件系统构成，计算机软件系统，计算机指令系统，微机体系
7、结构。本章教学难点：计算机硬件系统构成，计算机指令系统（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解计算机指令系统，掌握计算机硬件系统的组成及软件系统的概念2、能力、技能培养：了解计算机硬件的主要性能指标，掌握组装计算机必备的技术参数要求。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：计算机的特点及分类。介绍我国的天河系列超级计算机、神威太湖之光超级计算机，引导学生认识我国超级计算机的发展及成就，帮助学生树立文化自信。2、教学方法和载体途径：播放我国天河系列计算机、神威.太阳湖之光超级计算机相关视频，引导学生课下查找相关资料，准备开展分组讨论。第四章操作系统（共2学时，支撑课程目标：4）（一
8、）教学内容:第一节操作系统概述第二节操作系统分类第三节操作系统特征第四节操作系统功能第五节常用操作系统第六节WingdOWSlo操作系统本章教学重点：操作系统的概念，特征和功能，WindoWS资源管理器的使用方法。本章教学难点：操作系统工作原理。（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解操作系统的形成和发展，掌握操作系统的概念、特征及其基本功能。2、能力、技能培养：了解几种常见的操作系统特点，掌握其基本操作技术。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：操作系统的基本概念、特征及其基本功能。介绍我国研制的麒麟系列操作系统。2、教学方法和载体途径：介绍我国国防科技大学研制的开源服务器操
9、作系统T艮河麒麟（Kylin）以及Canonical公司与我国工信部开源创新联合实验室开发的中国定制版的操作系统一优麒麟系统（UbuntuKylin）O使学生明确认识到关键部件受制于人（特别是美国）将对我国IT产业造成的威胁以及自主研发的重要性，激发学生学习热情，树立远大的学习目标。第五章算法与数据结构（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节算法第二节数据结构的概念第三节几种常见的数据结构第四节查找和排序本章教学重点：算法与数据结构的概念你。本章教学难点：几种常见的查找和排序算法。（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解算法概念，以及算法与数据结构的关系。几种查找和排序的逻
10、辑2、能力、技能培养：掌握数据结构的逻辑结构和存储结构。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：算法的设计与实现。国际上广泛应用的两大密码算法MD5、SHA-1,被名中国密码学专家破解，这在当时的国际社会尤其是国际密码学领域引起了极大反响，也再次敲响/电子商务安全的警钟。引导学生树立文化自信与行业自信，让学生认识到我国大国崛起的艰辛历程，以及自主研发及知识产权的重要性。2、教学方法和载体途径：引导学生围绕扩展阅读进行讨论：王小云教授团队的贡献包括将比特分析法进一步应用于带密钥的密码算法，设计了中国哈希函数标准SM3,在金融、交通、国家电网等重要经济领域被广泛使用，并于2018年10月正式
11、成为ISO/IEC国际标准。突出责任感、使命感、国家安全第六章计算机程序设计基础（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节程序设计语言概述第二节高级程序设计语言的编译执行与解释执行第三节C语言第四节JaVa语言第五节Python语言第六节如何学习程序设计本章教学重点：了解高级语言与低级语言的特点和区别，PythOn语言快速安装与体验本章教学难点：如何形成编程思维（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解高级语言与低级语言概念，了解C语言、JaVa语言、PyIhOn语言的特点，能用简单语句解决小问题。2、能力、技能培养：理解算法、数据结构和高级语言的关系。（三）融入思政教学：1、
12、思想政治教育的融入点：传统计算机的程序与新型计算机的程序，引入量子计算机。量子信息技术。引导学生树立文化自信与行业自信，时代意识、科技创新。2、教学方法和载体途径：引导学生围绕扩展阅读进行讨论：中国科学技术大学的潘建伟团队一直在研究光量子信息处理，其研究处于国际领先水平。中国在很多方面达到了国际领先水平使学生认识到科技力量在国家发展中的重要作用，激发学生的民族自豪感和使命感。第七章数据库技术（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节数据库概述第二节数据模型第三节关系数据库第四节结构化查询语言第五节数据库设计第六节常用数据库管理系统第七节数据库技术的新发展第八节数据仓库与数据挖掘本章教
13、学重点：数据库基本概念，关系数据库与结构化查询语言，数据库设计的步骤。本章教学难点：数据库管理系统与操作系统及应用软件的关系。（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解数据库技术发展趋势，掌握关系数据库和结构化查询语言的要素。2、能力、技能培养：使用简单的数据库系统。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：数据库管理系统与应用软件的关系。自主研发的图书馆座位预约系统为例。2、教学方法和载体途径：引导学生围绕自主研发软件，讨论创新与知识产权、使命与责任、行业法规等。第八章软件工程与开发方法（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节软件危机第二节软件工程第三节软件生命周期及其
14、模型第四节分析阶段的开发方法第五节设计阶段的开发方法第六节实现阶段的开发方法第七节维护阶段的相关技术本章教学重点：软件工程的基本原理和方法。本章教学难点：软件生命周期各阶段的开发方法。（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解软件工程基本概念，了解基本开发流程及方法。2、能力、技能培养：工程化思想开发程序。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：科学化的方法开发软件，以老一辈计算机专家倪光南与汉字信息处理系统为例。2、教学方法和载体途径：播放短片，引导学生讨论：科学的方法论、实事求是的精神。第九章多媒体与数字媒体技术（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容:第一节媒体的技术知识
15、第二节多媒体技术第三节多媒体计算机系统第四节多媒体技术的研究内容第五节多媒体技术的应用领域本章教学重点：多媒体硬件与软件的概念，多媒体系统的组成。本章教学难点：多媒体技术的具体组成技术及原理。（一）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：了解多媒体技术的原理及应用。2、能力、技能培养：运用多媒体小工具完成视频制作。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：多媒体技术的发展。2、教学方法和载体途径：扩展阅读一-30年前，钱学森就给VR取了个名字！引导学生讨论：自主学习与终身学习、中国梦、奋斗精神。第十章数据通信与计算机网络（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节数据通信基础第二节计
16、算机网络概述第三节计算机网络体系结构第四节Internet及应用第五节下一代Internet及新技术本章教学重点：数据通信主要技术指标、网络体系结构、OSl模型、TCP/IP模型本章教学难点：网络体系结构、TCP/IP协议（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：理解数据通信基本原理，掌握计算机网络的基本概念，掌握计算机网络分类和TCP/IP协议。2、能力、技能培养：熟练掌握使用Intemet的各项服务功能。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：计算机网络的分类与使用方式。分析我国积极推进“互联网+”行动的重要性和必要性，培养学生的社会责任感。Internet的服务功能。结合华为5G
17、发展遭遇美国阻击系列事件，使学生认识到我国大国崛起的艰辛历程，以及自主研发及知识产权的重要性。2、教学方法和载体途径：引导学生围绕“互联网+”进行讨论：如何把互联网创新与经济社会各领域深度融合，进一步促进社会发展。通过播放短片与课堂讨论相结合，让学生了解5G相关技术，使学生认识到科技力量在国家发展中的重要作用，激发学生的民族自豪感和使命感。第十一章云计算与大数据（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节云计算基础第二节云计算的关键技术第三节云计算的应用第四节云计算与其他集群计算比较第五节大数据简介第六节云计算与大数据系统第七节大数据处理系统实例第八节大数据应用本章教学重点：云计算与大
18、数据的基本概念和技术，大数据的应用本章教学难点：云计算技术，大数据处理系统实现原理（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：掌握云计算与大数据的基本概念，了解基云计算与大数据的应用场景及支撑技术。2、能力、技能培养：了解国家推行的“互联网+”战略的重要性和必要性，掌握基本概念，能够独立阅读相关文献。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：大数据与智能化系统。联想集团自主研发的智能化信息技术运维案例研究。2、教学方法和载体途径：了解该技术当前发展现状，及我国在人工智能与大数据应用领域的优势及发展需求。通过课外材料延伸阅读，学生通过完成读后感或专业报告等形式，增强学生的专业认同感,帮助学生
19、树立正确的人生观。第十二章人工智能（共2学时，支撑课程目标：5）（一）教学内容：第一节人工智能的起源与发展第二节人工智能的定义与研究意义第三节人工智能的研究与应用领域本章教学重点：人工智能的发展，人工智能的应用领域与相关技术本章教学难点：人工智能涵盖的技术领域（二）教学基本要求：1、基本知识、基本理论：掌握人工智能的基本概念，了解人工智能的应用场景及支撑技术。2、能力、技能培养：了解国家推行的“互联网+”战略的重要性和必要性，掌握基本概念，能够独立阅读相关文献。（三）融入思政教学：1、思想政治教育的融入点：AI是什么。“人工智能”战略的重要性和必要性。依托互联网进入万物互联时代，我国的北斗系统
20、将在新一轮信息产业变革中将发挥重要作用。2、教学方法和载体途径：了解该技术当前发展现状，及我国在人工智能与大数据应用领域的优势及发展需求。通过播放短视频等形式，增强学生的专业认同感，帮助学生树立正确的人生观。五、课内实验（上机）环节及要求无o六、教学方法与手段课程教学过程中采用启发式和讲授式教学相结合，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力：引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，增加讨论课、以及答疑等教学环节，并充分运用多媒体、网络平台多种教学手段。对关键性概念、主要管理方法，辅以课堂讨论的形式，老师和学生之间的讨论，也可以是学生和学生之间的讨论。上课时，不仅通过多提问题，多做课堂作业的方
21、式来吸引学生的注意力，而且可以通过一些案例、故事等，使学生更好理解其中蕴含的道理。PPT也要做得形象生动，增加一定的趣味性。七、思想政治教育融入点的描述除了讲解知识本身，尽量讲解程序员职业道德、计算机从业人员的基本准则，把具体知识点和政治教育巧妙融合，学生们讨论和口头回答问题同时，从立身行事到程序设计都由教师言传身教。学生们既巩固了课堂所学，还涵盖家国情怀、个人品格、职业素养等方面，培养学生正确的科学观和人生观。1、计算机的特点及分类。介绍我国的天河系列超级计算机、神威太湖之光超级计算机，引导学生认识我国超级计算机的发展及成就，帮助学生树立文化自信。2、计算机硬件系统构成，中央处理器CPU技术
22、。2019年美国商务部发起禁令事件：禁止任何使用美国的软件和硬件设备工厂为华为生产芯片，禁止华为自主设计芯片时使用美国的EDA工具。3、软件的功能。使学生了解计算机软件在工业生产和生活中的重要性。在中美贸易战的大背景下.，大国博弈已经渗透到许多方面，结合美国禁止哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等高校使用具有美国知识产权的Matlab工业仿真软件为例，阐述软件知识产权的重要性，以及我国在软件开发方面存在的问题，激发学生为了国家崛起而努力学习编程。4、操作系统的基本概念、特征及其基本功能。介绍我国研制的触麟系列操作系统。使学生了解我国在打破国外操作系统垄断，开发自主知识产权的操作系统方面所做的努力及
23、取得的成绩。5、计算机网络的分类与使用方式。分析我国积极推进“互联网+”行动的重要性和必要性，培养学生的社会责任感。6、Al是什么。“人工智能”战略的重要性和必要性。依托互联网进入万物互联时代，我国的北斗系统将在新一轮信息产业变革中将发挥重要作用。八、考核方法1、考核方式：考查2、期末考核形式:3、成绩评价细则:评价项目构成分值(f-100分)各项目评价办法说明评价课程目标-时过呈.考核课堂讨论和提问15(1)主要考核学生对每章节知识点的理解和掌握程度。(2)每次课堂提问和讨论回答正确或积极参与计2分，课程结束时以学生最高分为15分，其他同学进行相应换算得到讨论和提问成绩。课程目标1课程目标2课程目标4课程目标5考勒15(1)主要考核学生的出勤率。(2)课程结束时以学生全勤分为15分，未全勤学生进行相应换算得到考勤成绩。期末考核70(1)卷面成绩100分。卷面成绩按比例计入课程总评成绩。(2)考核算法概念、算法效率分析以及各种算法设计思想的基础知识。(3)考试题型为填空题、选择题、简答题、判断题、论述题。课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4课程目标5
