北京大学计算概论课件01-01 课程介绍

《计

算

概

论》北京大学

信息科学技术学院2013年9月公共必修课祝贺同学们成为北京大学的一员！一

塔

湖

图用功读书，努力玩乐---小布什大学中的学习课程多类别多进度快自主学习当家作主自我学习讲座作息规律《计

算

概

论》《计算概论》课程介绍内容概要课程目标教材及参考书教学方式考核方式教学辅导教学要求课程进度上机进度内容概要1、计算机和信息技术的基本概念和基础知识计算机硬件系统的组成：输入设备、输出设备、处理器计算机软件系统的组成：系统软件、应用软件计算机内信息的表示与处理、信息的输入输出、信息的存储计算机网络与互联网2、程序设计初步程序设计语言及环境（C语言，VisualC编程环境）程序设计方法3、上机操作WindowsXP操作系统及其附属软件InternetExplorer，FTP，搜索引擎，E-mail办公软件：MicrosoftWord/PowerPoint/ExcelVisualC编程环境课程目标在理论方面初步掌握计算思维了解个人计算机的基本组成及各部件的功能了解操作系统及其主要功能了解信息的表示、处理、存储的基本原理了解互联网的基本功能和原理了解计算机程序的工作原理及开发过程在实践方面熟练使用Windows操作系统熟练使用一些常用软件电子邮件、搜索引擎、办公软件、…熟练使用VC编程环境进行C语言编程教材及参考书教材《计算概论（第二版）》

许卓群、李文新、罗英伟、汪小林，清华大学出版社，2009年.参考书《计算概论-程序设计阅读题解》汪小林，罗英伟，李文新，清华大学出版社，2011年.《程序设计导引及在线实践》

李文新、郭炜、余华山，清华大学出版社，2007年.以

课件

为

提纲，以

教材

和

参考书

为主，

充分利用各种图书馆、在线资源和帮助系统10/17教材及参考书教材参考书之一课堂讲授，每周2学时医学部2班：周一下午5～6节，二教307上机实习，每周2学时（从第3周开始）医学部4班：周五上午3～4节，计算中心机房课堂讲授：2013年9月－2013年12月，共15次课。上机实习：9月23日起，计算中心机房，共14次，有助教参加。教学方式考核方式考核方式分值比例

平时：随堂小测验、每周一牛（New）上机作业和书面作业（助教判分）、点名40%

期中考试（11月中旬，23日）

（闭卷笔试：基本概念和基础知识）20%

期末考试

（上机考试：程序设计）40%考核方式平时分值每周一牛（new）1、准备内容2、发送ppt到邮箱wxl@3、审核、选择、指定讲演日期4、课堂上讲述5、同学们提问、老师打分每次3分大约5分钟日常交流：大家可以利用教学网课程网站进行交流、讨论，或向助教发送E-mail询问问题。有关课程的讲义、作业、通知等都将在网上发布。教学网：http:///程序设计上机实习：程序设计作业需要通过在线编程系统（http:///）来提交，期终考试也是通过它来进行（考前会安排模拟考试）。教学辅导我的信息15/20姓名：汪小林职称：副教授单位：北大信息学院网络所Email：wxl@办公室：理科一号楼1335W电话：62767883学要求及时复习认真阅读教材以

课堂讲稿

为

复习提纲上机准备明确上机的目的和内容，并做好相关的准备上机练习大胆试验，善于总结经验可以讨论，但不要抄袭把手机调成静音！！！课程进度（1/4）共15讲第一讲引言课程介绍、计算机与医学第二讲计算机应用如何购买计算机Windows操作系统的使用设备与互联；网上服务与交流浏览器、搜索引擎、ftp、E-mail第三讲计算机系统计算机的硬件组成及性能指标计算机软件系统组成、操作系统课程进度（2/4）第四讲信息的编码、存储与管理数字化原理：二进制及信息编码存储设备及计算机的分层存储结构文件系统与数据库第五讲计算机的内部存储与处理图灵机；CPU及存储程序原理指令系统第六讲HTML与网页设计HTML；静态网页设计；动态网页初步课程进度（3/4）第七讲问题求解与算法问题求解、算法设计编程语言、VisualC++编程环境第八讲程序设计导引（I）：程序基本框架；变量、常量、数据类型；输入和输出第九讲程序设计导引（II）表达式、语句、控制流、程序风格第十讲高级程序设计（I）：数组与结构一维数组、结构、数据库初步课程进度（4/4）第十一讲高级程序设计（II）：二维数组二维数组、图像处理第十二讲高级程序设计（III）：函数函数、参数、全局变量、局部变量、递归方法调用第十三讲高级程序设计（IV）：字符数组与字符串字符数组、字符串、字符串的应用第十四讲习题课数组、结构、函数、字符串第十五讲课程总结及复习习题讲解、编程问题分析上机进度第1次-第4次WindowsXP及互联网的使用办公软件(Word、PowerPoint、Excel)的使用第5次-第6次HTML设计第7次-第14次C程序设计（包括2次模拟考试）22/20计算概论计算导论、计算机基础、计算机导论简单：操作、培训班VS困难：编程、用不着导什么？技术：后期计算机专业课程的引导背景文化：发展历史、现代技术思想：计算思维23/20提到这些学科,你会想到谁?数学物理学天文学生物学化学计算机科学比尔.盖茨?乔布斯?你当然耳熟能详:Windows,Office,Microsoft,WWW,3D,3G,Google,iPad,Apple,Facebook,eBay,PS,Oracle,…其实,这些大多数是商标名称,这些成功的商标背后往往有着“伟大的”思想。你听说过这些人吗？AlanTuringJohnvonNeumannHammingMcCarthyDijstraKnuthCoddLitchieBrooks姚期智他们，创造思想！1930年，一位英国的天才开创了计算机科学这个领域，并证明有些问题是任何计算机都不可能解的。1948年，一位在电话公司工作的科学家发表的成果，使得计算机即使在受干扰的信道中也能正确传输数据。1956年，一群学者开创了人工智能的研究工作，迄今为止，尽管取得了显著成就，我们仍然在期待“真正”的智能系统出现。1959年，在IBM工作的一群科学家提出一种方法将数据组成特殊的结构，成为我们今天事务处理的基础。1974年，为英国政府通信实验室工作的一群科学家发明了一种非常聪明的方法，成为我们今天保密通信的基础。1996年，斯坦福大学的两个博士生设计了一个网络搜索引擎。几年后在此基础上成立了Google公司，今天它是互联网领域的巨人。计算机科学历史上一些伟大的时刻为什么要学习计算机相关的知识？计算机模拟人进行工作，它的构造和运行都吸取（利用）了人类思想的精华学习人类智慧的机会大学生计算机基础教育课程枪杆里出政权VS标准之争。经济增长速度、效益、和谐VS计算机发展：运行速度、成本、可靠性。计算机是一个基础工具，要学会使用---初级阶段为什么要学习计算机相关的知识？学习计算机相关的知识，掌握一种新的思维方式-——计算思维，能够让人变得更加聪明新时期的要求---基础操作已熟悉教育部大学生计算机基础教育改革试点计算思维是什么？三大科学思维：实证、逻辑、计算以观察和总结（归纳的方式，不是数学归纳）自然规律（包括人类社会活动）为特征的实证思维，以物理学科为代表，思维结论要符合三点：可以解释以往的实验现象逻辑上自洽是能够预见新的现象以推理和演绎为特征的逻辑思维，以数学学科为代表，思维结论要符合以下原则：有作为推理基础的公理集合有一个可靠和协调的推演系统（推演规则）结论只能从公理集合出发，经过推演系统的合法推理，达到结论计算思维是什么？以设计和构造为特征的一种思维方式：计算思维是运用计算机科学的基础概念，进行问题求解、系统设计以及人类行为理解[JeannetteM.Wing(周以真、2006]像计算机科学家一样思考、表达中国人的朴素表达算计、合计大象装进冰箱计算思维具体形式：计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个困难的问题阐释成如何求解它的思维方法。计算思维是一种递归思维，是一种并行处理，是一种把代码译成数据又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查方法。计算思维是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计，是基于关注点分离的方法。计算思维是一种选择合适的方式陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模，使其易于处理的思维方法。认识计算思维计算思维的具体形式：计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法。计算思维是利用启发式推理寻求解答，即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法。计算思维是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间等方面进行折衷的思维方法认识计算思维认识计算思维计算机出现强化了计算思维的意义和作用理论可以实现的过程变成了实际可以实现的过程实现了从想法到产品整个过程的自动化、精确化和可控化实现了自然现象与人类社会行为模拟实现了海量信息处理分析，复杂装置与系统设计，大型工程组织等认识计算思维1984年，邓小平指出“计算机的普及要从娃娃做起”。

美国卡内基-梅隆大学（CMU1）周以真（JeannetteM.Wing）教授在所撰写的《计算思维（ComputationalThinking）》一文中说道：一个人可以主修计算机科学，接着从事医学、法律、商业和政治，以及任何类型的科学和工程，甚至是艺术工作。计算思维是人类求解问题的一