计算机导论教学大纲.doc

计算机导论(Foundations of Computer Science)课程教学大纲一、课程代码：01084011 二、课程名称：计算机导论(Foundations of Computer Science)三、课程类型：必修课四、课程性质：学科基础课五、学分：4.5课时：72学时（其中理论42学时，实验12学时，实训18学时）六、考核方式：考试课七、先修课程：无八、课程教学目标：计算机导论课程是计算机信息专业的学科基础平台，是计算机信息各专业的一门必修专业基础课程。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。本课程是计算机科学基础理论课程。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，为今后深入学习计算机信息技术专业各专业理论课程做好铺垫；同时，通过本课程与计算机专业技能课平行开设，将使学生掌握一些基本的操作技术，提高感性认识，为今后在各自的专业中对计算机的使用打下厚实的基础。九、说明1、使用教材及参考资料余松森 计算机导论 中国铁道出版社 2009.02王玉龙 计算机导论 第二版 电子工业出版社 2005.01十、基本教学内容及课时分配（一）、理论部分教学内容第一章 计算机与计算机学科【教学目的与要求】通过本章学习，应该掌握计算机的发展史和计算机的应用领域；了解计算机科学与技术的方法论与知识体系；了解计算机和通信网络技术的广泛应用以及所带来的社会和职业问题。【教学重点】1. 电子计算机的发展历史、计算机发展阶段的划分2. 计算机的应用领域3. 计算机科学与技术学科的方法论【教学难点】计算机科学与技术学科的方法论【主要内容】1.1计算机的发展简史1.1.1人类计算工具的历史沿革1.1.2电子计算机的发展历史1.1.3计算机发展阶段的划分1.1.4计算机的应用领域1.2计算机科学与技术学科及其知识体系1.2.1计算机科学与技术学科的定义1.2.2计算机科学与技术学科的方法论1.2.3计算机科学与技术知识体系1.3计算机科学与技术学科的教育1.3.1理性化教育与创新能力的培养1.3.2学科的基本专业素养要求1.3.3社会对计算机学科专业的人才需求1.4社会与职业问题1.4.1信息技术的社会环境简述1.4.2职业责任和道德责任1.4.3计算机系统的风险和责任1.4.4知识产权1.4.5隐私和公民自由【思考题】1、以物理器件的变革作为标志划分计算机发展的几个阶段是什么？2、从计算机科学与技术学科方法论的角度，简述学科三个形态之间的关系。3、计算机科学与技术学科知识体系包括哪些主要知识领域？第二章 数据的表示、编码和运算【教学目的与要求】学习本章，应掌握计算机中数据的表示、计算机可实现的运算及实现这些运算所需要的基本逻辑电路及部件。以便于为我们今后学习计算机系统的构成及其工作原理奠定基础。 【教学重点】1、 不同进制之间的转换2、 二进制数据的运算以及计算机存储和运算的实现3、 有符号数的表示和编码：原码、反码、补码4、 以及实数的浮点表示和编码【教学难点】1、 各种进制之间相互转换2、 有符号数的编码与运算【主要内容】2.1数值/符号和计算工具的物理状态之间的关系2.1.1计算机计算的本质和数制2.1.2数制的转换2.1.3二进制数据的运算2.1.4计算机存储和运算的实现2.2数据的表示和编码2.2.1计算机数据的分类2.2.2有符号数的表示和编码2.2.3实数的浮点表示和编码2.2.4纯十进制运算和BCD编码2.2.5西文字符数据的编码2.2.6中文字符数据的编码2.3多媒体数据简介2.3.1信号的数字化2.3.2多媒体数据的格式【思考题】1.将下列十进制数转换成二进制、八进制和十六进制数32，1024，97，1463，127，0.5，0.0625，34.68，100.25，64.752.写出下列二进制数的原码、反码和补码 0，-0，111，-111，0.11011，0.0101，-0.10101，0.11011013.应用补码加减法规则，完成下列运算。已知 ， 求：第三章 计算机系统【教学目的与要求】通过本章学习掌握现代计算机基于“程序存储”和“采用二进制”的硬件设计基础，以及构成现代计算机的五大基本部分和它们各自的主要工作原理；充分了解计算机软件在计算机系统发展中的重要意义，掌握现代计算机系统中所需配备的系统软件和应用软件的基本概念。【教学重点】1、 冯诺依曼体系结构2、 计算机的基本的硬件构成3、 计算机软件的概念及分类4、 操作系统的概念以及基本功能【教学难点】1、 操作系统的基本功能 2、 计算机软件在系统中的分层【主要内容】3.1计算机硬件系统3.1.1冯诺依曼结构3.1.2计算机的基本组成3.1.3PC组成及配置3.2计算机软件系统3.2.1计算机软件的概念及分类3.2.2计算机软件在系统中的分层3.2.3操作系统3.2.4操作系统使用的常识和建议【思考题】 1. 冯诺依曼型计算机由 、 、 、 和 五大部分组成。2.什么是操作系统？简述操作系统的主要功能。3.什么是硬件和软件的等效原理？第四章 计算机软件程序实现【教学目的与要求】通过本章学习，了解程序设计语言的发展过程，在此基础上掌握算法和数据结构的相关概念以及几种典型的数据结构；通过QBASIC语言的学习，掌握QBASIC语言结构和应用 ；理解编译的概念以及编译过程和软件实现过程。【教学重点】1、 算法的概念和算法的结构与描述2、 数据结构的概念及典型数据结构3、 QBASIC的数据类型、运算符、表达式4、 QBASIC的各种语句形式：选择、循环5、 编译的概念以及编译过程【教学难点】1、 算法的结构与描述2、 QBASIC语言中循环语句的使用3、 3QBASIC的数组【主要内容】4.1程序设计语言4.1.1程序设计语言的目的及演化4.1.2常用的程序设计语言4.2算法与数据结构4.2.1算法的概念4.2.2算法的结构与描述4.2.3数据结构的概念4.2.4几种典型数据结构4.3QBASIC语言介绍4.3.1QBASIC的基本操作4.3.2QBASIC的数据类型、运算符、表达式4.3.3QBASIC的语句4.3.4QBASIC的数组4.4编译程序4.4.1编译的概念4.4.2编译过程4.5软件实现过程【思考题】 1. QBASIC的数据类型有哪几种？ 2.什么是数据结构？常用的典型数据结构有哪几种？ 3.有三个不相等的数，按从大到小的顺序把它们重新排列并打印出来。4.符号常量和变量有什么不同点？5.什么是算法？它有哪些特点？6.一般编译过程分为几个阶段？说明各个阶段的功能。第五章 软件项目工程化实施【教学目的与要求】通过本章学习，了解软件项目开发的过程，掌握软件生命周期和软件开发模型的基本概念和思想；理解软件项目管理，例如软件醒目计划、软件工程规范、软件开发成本估算、风险分析、软件项目进度安排等。【教学重点】1、 什么是软件工程化2、 软件生命周期3、 软件开发模型：瀑布模型、原型法模型、螺旋模型【教学难点】 软件开发模型：瀑布模型、原型法模型、螺旋模型【主要内容】5.1软件工程学科5.1.1软件的发展5.1.2软件工程化5.2软件生命周期5.2.1定义阶段5.2.2开发阶段5.2.3维护阶段5.3软件开发模型5.3.1瀑布模型5.3.2原型法模型5.3.3螺旋模型5.3.4构件组装模型5.3.5第四代技术模型5.4软件项目管理【思考题】 1.什么是软件工程？ 2.常用的软件开发模型有哪几种？ 3.什么是软件生存周期？简述该周期的组成及所要解决的问题。（二）实验部分1、实验教学目的和任务：本课程是配合“计算机导论”程序设计基础部分的实验课程，其任务是培养学生进行程序设计基本过程的感性认识和实践训练。通过本课程的学习，使学生了解程序开发环境的简单设置和基本使用方法，了解计算机求解问题的基本过程、结构化程序的基本结构、程序的模块结构，建立通过分工与协作实现程序功能的基本认识。本课程涉及计算机领域多个方面的内容，但实验不可能完全按照课程所讨论的内容进行实验。因此，按照课程教材和教学计划的要求，我们安排了9个专题实验，其中演示实验占4学时，占总实验数的比例为25%，设计性或综合性实验开出数占总实验数的比例为37.5%，其他为验证性和练习性实验。2、实验项目设置、实验类型与学时分配(含每组人数、必做或选做)具体课时及内容安排如下：序号实验名称内容提要学时每组人数类型开出要求1了解计算机及操作了解Windows XP计算机导论实验及学习指导书实验1、2 +键盘练习21演示练习必做2Windows XP基本操作，资源管理和控制面板的操作计算机导论实验及学习指导书实验3 + 键盘练习测试121验证必做3网络设置和用户管理,Word 2003操作计算机导论实验及学习指导书实验4，521验证必做4文档的基本操作和设置，图文混排计算机导论实验及学习指导书实验6，721综合必做5四则运算验证器的VB编程计算机导论实验及学习指导书实验821设计验证必做6个位数计算器的设计编程计算机导论实验及学习指导书实验921设计必做合 计12（三）课时分配：理论42学时，实验12学时教学形式项目名称学时理论部分第一章计算机与计算机学科2第二章数据的表示、编码和运算8第三章计算机系统6第四章