作为通识类核心课程,课程的任务分成两个方面:一方面是要提高学生的科学修养和信息素养,第二个方面培养学生的计算机基础知识和培养学生的计算思维能力。
根据课程定位和课程教学两个方面的教学任务和目标,本课程的基本教学要求包括以下几个方面:
1.了解计算科学的发展历程,理解计算科学在科学研究和工作中的重要性、功能及作用。
2. 了解计算机系统的组成,包括计算机体系结构,操作系统等系通过知识,掌握微型计算机的基本构成,理解其工作原理。
3. 理解问题求解、算法及复杂性等计算机基础理论知识,掌握常用的算法分类及其思想。
4.理解计算机程序、数据结构等基本概念,掌握程序设计语言的基本构成,能够看懂简单的计算机程序。
5.理解计算机网络的概念,功能和分类,理解OSI模型的思想,TCP/IP及网络协议的思想。了解网卡、交换机等网络硬件的基本功能。
6. 理解计算科学的前沿发展,从思想上理解各项前沿技术发展的动因、目标和采用的策略。
7.掌握基本的计算机应用技能,包括文字处理、多媒体技术、数据库技术,互联网技术、网络服务及Web应用等。
大学计算机课程包括了理论教学和实验教学两个方面,课程考核分为上机实验、课堂表现和期末考试三个部分,课程成绩采用“523计分体系”,即:总成绩采用各成绩加权求和方法获得,加强过程管理,避免期末考试时死记硬背,全面考核学生的学习结果和综合应用能力。
(1)期末考试
期末考试采用全校统一笔试进行,分为理工科和大文科(含经济、管理及医学)两大类,卷面分数100分,该成绩占总成绩50%。
(2)课堂表现及MOOC学习
第一,考核学生的课堂参与情况,包括回答问题、提出问题、与同学和老师的交流情况;第二,在MOOC学习中的成绩,由任课教师通过SPOC导出。两者综合计算,任课教师给出一个成绩,该成绩占总成绩20%。
(3)上机实验
每次实验课安排一个或或几个实验项目,实验教师可以根据实验完成情况打分,最后累积实验总分,该成绩占总成绩30%。
通过对上述三个成绩的加权求和,得到课程总成绩:
课程总成绩S=期末考试成绩*50% +课堂表现成绩*20%+上机实验成绩*30%
对于期末考试,题目类别应尽量避免全部采用客观题的命题方法,增加主观题数量,更好的考查学生对问题的理解。题型应多样化,难易程度上,要有适量的创新性题目,切忌全部死记硬背,不能考查学生的真实能力。
(1)客观题
客观题可以分为以下几种题型:①选择题(单选,多选),②判断题
(2)主观题
主观题可以设计以下几种题型: ①填空题,②简单题, ③名词解释,④阅读题,如:给出一个C代码,写出在浏览器中的显示效果,⑤编程题。
知识单元及相关知识点:
1. 科学与科学研究(*)
科学的概念,科学分类,科学研究方法
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
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
4. 知识可视化与人类思维(*)
概念图,思维导图
5. 思想的力量与启示(*)
科学创新,理论创新,应用创新。
知识单元及相关知识点:
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。
3. 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)
4. 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。
5. 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(***)。
6. 计算机过程(*)
BIOS芯片,CMOS,加电自检(POST),硬盘主分区,逻辑分区
7. 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
知识单元及相关知识点:
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。
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. 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。
4. 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。
5. 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,基数排序,十进制基数分类。
6. 网络搜索问题(*)
搜索引擎,PageRank算法,网页重要性度量,正向链接,反向链接,PR值。
知识单元及相关知识点:
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。
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。
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),分支结点,树的度,孩子,双亲,兄弟,祖先,子孙,树的深度,二叉树,满二叉树,完全二叉树。
4. 图结构(**)
任意关系,图结构,无向图,有向图,边,弧,圈,网,邻接矩阵,邻接表,逆邻接表,图的遍历,深度优先搜索,广度优先搜索,生成树,最小生成树。
5. 应用举例(*)
最短路径,Dijkstra算法,AOV网络,拓扑有序,AOE网络,关键路经。
知识单元及相关知识点:
1. 计算机程序概述(*)
计算机程序,编译型程序,解释型程序,计算机程序设计语言,机器语言,汇编语言,高级语言,软件开发环境,程序编译,程序连接,函数库,动态连接库(DLL)。
2. C/C++程序设计语言(***)
c语言,c程序结构,c语言字符集,转义字符,关键字(保留字),标识符,数据类型,定点数,浮点数,运算符,表达式,赋值语句,输入/输出语句,分支语句,重复语句,构造类型,类型定义,结构化编程,函数,局部变量,全局变量。
3. 类与对象(选讲)
面向对象的思维方式,类,对象,成员变量(属性),成员函数(方法),构造函数,析构函数,基类,派生类,面向对象编程。
4. 数据存储与管理(选讲)
(1)数据文件及其操作(***):文件,文本文件,二进制文件,
(2)数据库与数据库管理系统(**):数据库,数据表,数据库管理系统(DBMS)
(3)结构化查询语言(SQL)(*):T-SQL,数据查询,聚合查询,分组查询,连接查询(多表查询),数据更新,插入数据记录,修改数据记录,删除数据记录。
5. Web应用(**)(选讲)
客户/服务器(C/S)计算模式,终端网络,浏览器/服务器(B/S)计算模式,Web应用,Web应用与传统程序的区别。
知识单元及相关知识点:
(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(*)
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。
3. 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。
4. 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)。
5. 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,网络社会生态学。
知识单元及相关知识点:
1. 计算的新模式(*)
计算机的弗林(Flynn)分类,并行计算,流水线技术,并行计算机,向量机,对称多处理(SMP),计算机集群(机群),分布式计算,网格计算,计算网格,数据网格,云计算,云安全,云存储,普适计算,社会计算,情感计算。
2. 数字化生存(*)
数字地球,3S技术,地理信息系统(GIS),遥感(RS),全球定位系统(GPS),智慧城市,生活实验室(Living Lab),微观装配实验室(Fab Lab),物联网,传感器技术,射频识别(RFID)技术,嵌入式技术,大数据,个人隐私。
3. 新型计算机(*)
摩尔定律,超导现象,超导体,约瑟夫逊效应,约瑟夫逊结,超导计算机,量子,量子力学,量子计算,光计算机,人工神经网络,神经网络计算机,DNA计算机,生物计算机。
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,由于不同学院对本课程的实验要求不尽相同,任课教师可根据教学需要和本校学时安排的实际情况对上机实验进行调整。
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。
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。
实验内容
1.Word 2000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。
实验内容
1.Excel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。
实验内容
1.PowerPoint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。
实验要求
熟悉PowerPoint 2000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。
实验内容
1. 图像处理:自己找一引图片、照片的素材,完成对这些素材的处理、拼接、增加艺术效果,完成一个平面设计作品。
2. 通过GoldWave完成一个Wav音乐文件的处理。
3. 自己准备或者由任课教师准备一些视频素材,完成对它们的编辑处理,再为之配上用GoldWave制作的音乐,完成一部小电影的全部制作过程。
4. 自己设计一个包含图形、文字的完整的Flash动画。
实验要求
在多媒体技术实验中,充分发挥自己的想像和艺术才能,综合利用多种不同的技术和技巧,制作出有自己特色的多媒体作品。
实验内容
1.熟悉程序开发环境及程序开发过程;
2. 编写简单的二进制、文本文件读写程序;
3. 完成查找、排序等算法。
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。
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。