计算机导论教学大纲.doc

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1、计算机导论教学大纲计算机导论教学大纲课程编号：09004 课程名称：计算机导论 英文名称：Introduction to Computer Science 学分：3 总学时：60（其中，授课 30 学时，实验 30 学时） 适用年级专业：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、应用技术、信息管理等专业） 一年级 一、课程说明一、课程说明 （一）编写本大纲的指导思想 计算机导论是学习计算机知识的入门课程，是计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业（统称计算机专业）的专业基础课，是计算机专业完整知识体系的绪论。通过本课程的学习，可以使学生对计算机的发展历史、计算机专业的知识体系、计算机学科方法论及

2、计算机专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握，这对于计算机专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。 （二）课程目的和要求 计算机导论课程的课堂讲授主要应用包括：计算机发展简史、计算机专业知识体系、 计算机基础知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全与 职业道德、计算机领域的典型问题、计算机学科方法论等内容。常用软件的介绍和练习主要 放在实验环节。 通过本课程的学习，使学生了解计算机的发展简史，激发学习兴趣；掌握计算机的基本 知识，建立专业知识体系框架；熟练掌握常用的计算机

3、软件的使用，提高操作技能；了解计 算机科学技术的最新发展，促进研究性学习；掌握计算机学科的思维方法，培养综合素质与 创新能力。这对于计算机专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、 技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。 本课程定位在对计算机专业做一个绪论性的介绍，不求深度优先，但求广度优先，主要 目的在于让学生对计算机的历史发展、知识体系及学习（研究）方法有一个总体性的了解，激发学生的学习兴趣和学习主动性。 （三）教学的重点、难点 本课程教学的重点是计算机发展简史、计算机基础知识、操作系统与网络知识、程序设 计知识、软件开发知识、计算机系统安全与职业道德

4、、计算机学科方法论等内容。教学的难 点是操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机领域的典型问题、计算机 学科方法论等内容。 （四）知识范围及与相关课程的关系 本课程是计算机专业的入门课程，是学习其他专业基础课和专业课的基础。为了后续 课程教学及学生综合素质培养的需要，主要讲授计算机学科的基本概念和基本知识，并积 累基本的英文专业词汇。熟练掌握常用软件的操作。 （五）教材及教学参考书的选用 袁方, 王兵, 李继民编著. 计算机导论（第 2 版）. 北京: 清华大学出版社, 2009 李宁, 张国春, 王亮, 袁方编著. 计算机导论实验指导. 北京: 清华大学出版社, 2009 陈意

5、云, 王行刚等编著. 计算机发展简史. 北京: 科学出版社, 1985 赵奂辉著. 激动人心电脑史话. 杭州: 浙江文艺出版社, 1999 李彦编著. IT 通史: 计算机技术发展与计算机企业商战风云. 北京: 清华大学出版社 , 2005 吴鹤龄, 崔林. ACM 图灵奖计算机发展史的缩影(第三版). 北京: 高等教育出版社 , 2000 崔林, 吴鹤龄. IEEE 计算机先驱奖计算机科学与技术中的发展史. 北京: 高等教育出版社, 2002 中国计算机学会编. 中国计算机事业创建 50 周年大事. 中国计算机学会文集, 2007 董荣胜. 计算机科学导论思想与方法. 北京: 高等教育出版社

6、, 2007 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制. 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）. 北京: 高等教育出版社, 2006 (美) Nell Dale, John Lewis 著, 张欣等译. 计算机科学概论. 北京: 机械工业出版社 , 2005 (美) J. Glenn Brookshear 著, 俞嘉惠, 方存正译. 计算机科学概论(第 8 版), 北京:清华大学出版社, 2005 二、课程内容二、课程内容 第一章 计算机发展简史 教学目的和要求： 本章简要介绍计算机的发展历史，使学生对计算机的发展历程有一个基本的了解。通过 对一些典型机型、事

7、件、人物（国外的图灵奖获得者、中国的国家最高科技奖获得者等）的介绍和分析，使学生在能力提高、素质培养、积极创业等方面得到启示，激发从事计算机事业的兴趣。 主要内容： 1.1 第一台电子数字计算机的诞生 1.1.1 早期的计算工具 1.1.2 机械计算机 1.1.3 机电计算机 1.1.4 电子计算机 1.2 计算机的发展 1.2.1 第一代计算机 1.2.2 第二代计算机 1.2.3 第三代计算机 1.2.4 第四代计算机 1.2.5 第五代计算机 1.2.6 计算机的发展趋势 1.2.7 计算机的分类 1.2.8 计算机的特点 1.2.9 计算机的应用领域 1.3 中国计算机发展简史 1.4

8、 著名的计算机公司 1.4.1 Intel 公司 1.4.2 IBM 公司 1.4.3 Microsoft（微软）公司 1.4.4 联想集团 1.5 著名的计算机科学家 1.5.1 图灵 1.5.2 冯诺依漫 1.5.3 吴文俊 1.5.4 王选 1.5.5 金怡濂 1.6 计算机学术组织 1.6.1 IEEE-CS（美国电气和电子工程师学会计算机协会） 1.6.2 ACM（美国计算机学会） 1.6.3 中国计算机学会 1.7 计算机奖项 1.7.1 ACM 图灵奖 1.7.2 IEEE-CS 计算机先驱奖 学时：2 主要教学环节的组织： 主要通过课堂教学和课后阅读参考文献及网络浏览。 第二章

9、 计算机专业知识体系 教学目的和要求： 本章主要介绍计算机专业的大学毕业生应具备的知识结构、能力和综合素质，同时提供 一个参考书目。使学生在大学生活的开始就知道构建一个什么样的知识体系及如何构建这个 知识体系。 主要内容： 2.1 计算机专业学生应具备的能力和素质 2.2 计算机专业知识体系 2.3 计算机专业实践教学体系 学时：2 主要教学环节的组织： 主要通过课堂讲授以及课后学生和老师之间、学生相互之间的讨论交流。 第三章 计算机基础知识 教学目的和要求： 本章较为系统地介绍计算机系统的组成和工作原理，使学生不仅会操作使用计算机，还 应该对所使用的计算机系统有较深入的理解。 主要内容： 3

10、.1 计算机系统的基本组成及工作原理 3.2 计算机硬件子系统 3.2.1 中央处理器 3.2.2 内存储器 3.2.3 外存储器 3.2.4 输入设备 3.2.5 输出设备 3.2.6 主板 3.2.7 总线 3.3 计算机软件子系统 3.3.1 系统软件 3.3.2 应用软件 3.4 数据表示 3.4.1 计算机中的数制 3.4.2 数值型数据的表示 3.4.3 字符型数据的编码表示 3.4.4 汉字的编码表示 3.5 数据存储 3.5.1 文件命名 3.5.2 按层次组织文件 3.6 多媒体技术基础 3.6.1 多媒体概述 3.6.2 多媒体领域的关键技术 3.6.3 多媒体技术的应用

11、学时：4 主要教学环节的组织： 课堂讲授计算机的基本组成和工作原理，通过实验环节的观察和动手组装计算机，加深 对计算机的基本组成和工作原理的理解。 第四章 操作系统与网络知识 教学目的和要求： 操作使用计算机的最基本软件是操作系统，目前人们最常用的操作是网络应用，本章主 要介绍操作系统和计算机网络的基本知识。 主要内容： 4.1 操作系统的形成与发展 4.1.1 操作系统概念 4.1.2 操作系统的形成 4.1.3 操作系统的发展 4.1.4 操作系统的特征 4.2 操作系统的功能 4.2.1 处理器管理功能 4.2.2 存储器管理功能 4.2.3 设备管理功能 4.2.4 文件管理功能 4.

12、2.5 网络与通信管理功能 4.2.6 用户接口 4.3 操作系统实例 4.3.1 CP/M 操作系统 4.3.2 DOS 操作系统 4.3.3 Windows 操作系统 4.3.4 UNIX 操作系统 4.3.5 Linux 操作系统 4.3.6 VxWorks 操作系统 4.4 计算机网络概述 4.4.1 计算机网络的发展历程 4.4.2 计算机网络的定义 4.4.3 计算机网络的分类 4.4.4 计算机网络的拓扑结构 4.4.5 计算机网络的功能和应用 4.4.6 计算机网络的传输介质 4.4.7 网络计算模式 4.5 计算机网络体系结构 4.5.1 开放系统互连参考模型 4.5.2 T

13、CP/IP 参考模型 4.5.3 常用的网络连接设备 4.6 因特网技术 4.6.1 因特网的发展 4.6.2 IP 地址和域名 4.6.3 因特网接入方式 4.6.4 因特网服务 学时：4 主要教学环节的组织： 主要通过课堂讲授以及上机实验。 第五章 程序设计知识 教学目的和要求： 程序设计能力是计算机专业学生必备的基本能力之一，提高程序设计能力主要涉及到 3 个方面的知识：一是语言知识，至少熟悉一种语言的语法格式，能够根据算法思路熟练的编 写出程序；二是数据结构知识，能够为要解决的目标问题设计出高效的数据逻辑结构和存储 结构，保证算法和程序的效率；三是编译知识，深入理解高级语言程序的执行过

14、程，有助于 编写出高质量的中大规模程序。为此，本章对高级语言程序设计、数据结构、编译原理等内 容作简要介绍。 主要内容： 5.1 程序设计语言 5.1.1 机器语言 5.1.2 汇编语言 5.1.3 高级语言 5.1.4 结构化程序设计语言 5.1.5 面向对象程序设计语言 5.1.6 可视化程序设计语言 5.1.7 人工智能程序设计语言 5.2 C 语言程序设计 5.2.1 C 语言的基本要素 5.2.2 C 语言的数据类型 5.2.3 C 语言的运算符及表达式 5.2.4 C 语言语句 5.2.5 C 语言程序的三种基本结构 5.2.6 程序设计风格 5.2.7 算法设计与分析 5.3 数

15、据结构 5.3.1 概念和术语 5.3.2 线性结构 5.3.3 树形结构 5.3.4 图状结构 5.4 编译原理 5.4.1 编译程序概述 5.4.2 词法分析 5.4.3 语法分析 5.4.4 语义分析 5.4.5 中间代码生成 5.4.6 中间代码优化 5.4.7 目标代码生成 5.4.8 编译程序的开发 学时：4 主要教学环节的组织： 主要通过课堂讲授以及上机实验。 第六章 软件开发知识 教学目的和要求： 计算机专业人员的一项重要工作就是开发软件，开发软件（特别是中大规模软件）需要 以程序设计能力为基础，以软件工程理论知识作指导，而目前应用软件大都和数据库有关。本章主要介绍数据库原理和

16、软件工程的基本知识。 主要内容： 6.1 数据库原理及应用 6.1.1 关系数据库 6.1.2 关系数据库语言 6.1.3 常用关系数据库管理系统 6.1.4 数据库应用系统开发工具 6.1.5 数据库设计 6.1.6 数据库的发展 6.2 软件工程 6.2.1 软件开发的复杂性 6.2.2 软件开发方法 6.2.3 系统分析 6.2.4 系统设计 6.2.5 系统实施 6.2.6 系统运行与维护 学时：4 主要教学环节的组织： 主要通过课堂讲授以及上机实验。 第七章 计算机系统安全知识与职业道德 教学目的和要求： 计算机技术的广泛应用，为社会带来了巨大的经济效益，也对人类社会的发展产生了深

17、远的影响，但同时也带来了一些负面影响。作为未来的计算机专业人员的学生，应具备社会 责任感，对计算机系统安全知识有一定的了解。 主要内容： 7.1 计算机系统安全威胁 7.2 计算机系统安全概念 7.3 反病毒技术 7.3.1 计算机病毒的发展 7.3.2 计算机病毒的特征 7.3.3 计算机病毒的危害 7.3.4 计算机病毒的防治 7.4 反黑客技术 7.4.1 黑客概念 7.4.2 黑客攻击方式 7.4.3 黑客的防范 7.5 防火墙技术 7.5.1 防火墙概念 7.5.2 防火墙的功能 7.5.3 防火墙的结构 7.6 入侵检测技术 7.6.1 入侵检测系统的功能 7.6.2 入侵检测系统

18、的分类 7.6.3 入侵检测技术 7.7 数据加密技术 7.7.1 数据加密概述 7.7.2 古典加密方法 7.7.3 现代加密方法 7.8 安全认证技术 7.8.1 消息认证 7.8.2 数字签名 7.8.3 PKI 7.9 计算机系统安全法律规章与职业道德 学时：4 主要教学环节的组织： 主要通过授课和查阅资料理解掌握。 第八章 计算机办公应用 教学目的和要求： 本章主要介绍计算机在无纸化办公领域的应用，这部分知识以实践操作为主，对学生在以后学习过程中活学活用计算机，以及培养运用计算机解决常见问题的能力有很重要的意义，不仅有助于深刻地理解计算机学科，而且还对学科的应用有着十分重要的推动作用

19、。通过这些典型实例的介绍、分析，能够使学生清楚所学课程的重要作用，激发其主动学习、研究性学习的潜力。 主要内容： 8.1 WORD 的操作 8.2 EXCEL 的 8.3 POWERPOINT 的操作学时：6 主要教学环节的组织： 主要通过讲课和练习理解掌握。第九章 计算机学科方法论 教学目的和要求： 科学的方法论对研究与认识客观世界是非常重要的，就哲学方法论而言，学科方法论是 认知学科的方法和工具，有助于人们对学科认识的逻辑化、程序化、理性化和具体化。 熟悉和掌握科学的计算机科学与技术学科方法论（简称计算机学科方法论），对于促进 计算机学科的科学研究、技术开发和培养高素质人才都是非常重要的，

20、通过本章内容的介绍， 使学生更好地掌握计算机学科的本质和方法论，既有利于大学阶段的学习，也有利于日后的 科学研究和技术开发工作。 主要内容： 9.1 计算机学科方法论简介 9.1.1 计算机学科的发展 9.1.2 计算机专业教学背景 9.2 计算机学科的定义 9.2.1 计算的本质 9.2.2 计算机学科的根本问题 9.3 计算机学科方法论 9.3.1 计算机学科方法论的定义 9.3.2 计算机学科方法论的主要内容 9.3.3 计算机学科的方法论研究的意义 9.4 计算机学科的三个过程 9.5 计算机学科中的核心概念 9.6 计算机学科中的数学方法 9.6.1 数学的基本特征 9.6.2 数学方法的作用 9.6.3 数学中的证明方法 9.6.4 递归方法与迭代方法 9.6.5 公理化方法 9.6.6 形式化方法 9.7 计算机学科中的系统科学方法 9.7.1 系统科学的基本思想 9.7.2 系统科学的基本概念 9.7.3 系统科学遵循的一般原则 学时：2 主要教学环节的组织： 主要通过课堂讲解和阅读课本和课外资料。