第1讲 计算机、计算与计算思维

理解社会/自然问题利用计算手段进行求解的基本思维模式。

课时

• （1）人-计算与机器自动计算

• ,

• （2）自动计算的三个问题：表示、自动存储和自动执行

• ,

• （3）什么是计算思维

• ,

• （4）自动计算发展历程与发展趋势

第2讲 符号化、计算化与自动化

理解社会/自然问题利用计算手段进行求解的基本思维模式。

课时

• （1）符号化-计算化-自动化基本思维

• ,

• （2）数学与非数学的符号化

• ,

• （3）基本逻辑运算

• ,

• （4）用门电路符号表达的逻辑运算

• ,

• 
  

第3讲 程序与递归：组合、抽象与构造

理解社会/自然问题利用计算手段进行求解的基本思维模式。

课时

• （1）程序与计算系统

• ,

• （2）程序构造的基本手段：组合与抽象？

• ,

• （3）程序构造的基本手段：递归与迭代

• ,

• 
  

第4讲 冯.诺依曼计算机-机器级程序是如何被执行的？

理解高级语言/机器语言程序是如何被执行的,了解复杂系统化复杂为简单的基本思维。

课时

• （1）冯.诺依曼计算机的执行机构

• ,

• （2）机器级程序及其存储

• ,

• （3）机器级程序是怎样被执行的?

• ,

• 
  

• ,

• 
  

第5讲 现代计算机-复杂环境下程序是如何被执行的？

理解高级语言/机器语言程序是如何被执行的,了解复杂系统化复杂为简单的基本思维。

课时

• （1）存储体系：CPU-内存-外存

• ,

• （2）“分工-合作-协同”理解复杂系统

• ,

• （3）操作系统对计算环境的管理

• ,

• （4）现代计算机系统的演进

第6讲 由机器语言到高级语言-高级语言程序是如何被执行的？

理解高级语言/机器语言程序是如何被执行的,了解复杂系统化复杂为简单的基本思维。

课时

• （1）高级语言程序的构成要素

• ,

• （2）高级语言程序的编写与编译

• ,

• （3）高级语言程序的执行

• ,

• 
  

第7讲 算法：程序与计算系统之灵魂？

理解由问题、到算法、再到程序的问题求解思维模式，了解问题、算法与计算资源(环境)之间的关系，了解难解性问题求解的基本思路。

课时

• （1）算法类问题求解框架

• ,

• （2）数学建模和算法策略选择

• ,

• （3）算法表达

• ,

• （4）算法复杂性

• ,

• 
  

第8讲 问题、计算环境与算法的关系？

理解由问题、到算法、再到程序的问题求解思维模式，了解问题、算法与计算资源(环境)之间的关系，了解难解性问题求解的基本思路。

课时

• （1）无限资源约束下的算法

• ,

• （2）受限资源约束下的算法

• ,

• （3）运用算法求解社会/自然问题

• ,

• 
  

第9讲 难解性问题如何求解？

理解由问题、到算法、再到程序的问题求解思维模式，了解问题、算法与计算资源(环境)之间的关系，了解难解性问题求解的基本思路。

课时

• （1）可求解问题与难求解问题（P类、NP类和NPC类问题）

• ,

• （2）难解性（NPC类）问题求解思想

• ,

• （3）难解性问题求解算法

• ,

• 
  

第10讲 怎样管理和利用数据I-数据库与关系模型

理解数据管理的手段(数据库与数据挖掘)，理解数据库和大数据的社会影响。

课时

• （1）数据库系统的构成

• ,

• （2）关系模型

• ,

• （3）基本关系运算

• ,

• 
  

第11讲 怎样管理和利用数据II-数据库语言与数据挖掘

理解数据管理的手段(数据库与数据挖掘)，理解数据库和大数据的社会影响。

课时

• （1）数据库语言SQL

• ,

• （2）数据挖掘

• ,

• （3）大数据社会影响

• ,

• （4）数据抽象与设计

• ,

• 
  

第12讲 怎样连接和利用网络I-机器网络

理解机器网络、信息网络和网络化社会的形成机理，理解网络化的社会影响。

课时

• （1）互联互通基础

• ,

• （2）计算机网络组网

• ,

• （3）计算机网络运行

• ,

• 
  

第13讲 怎样连接和利用网络II-信息网络与网络化社会

理解机器网络、信息网络和网络化社会的形成机理，理解网络化的社会影响。

课时

• （1）信息网络

• ,

• （2）互联网+创新

• ,

• （3）网络化社会问题与挑战

• ,

• （4）网络科学计算

• ,

•