《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》教學(xué)大綱
課程名稱：
| 計(jì)算機(jī)科學(xué)概論
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課程編號：
| 408002
| 420002
| 436002
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適用專業(yè)：
| 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)
| 網(wǎng)絡(luò)工程
| 軟件工程
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課程類別：
| 專業(yè)必修課
| 專業(yè)必修課
| 專業(yè)必修課
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課程學(xué)分：
| 2.5
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總學(xué)時(shí)：
| 45
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其中：理論學(xué)時(shí)
| 30
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實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)
| 15
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先修課程：
| 無
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一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)
《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》是計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用操作相結(jié)合的課程，擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)、全面地介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)知識、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)大門的重任。
《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》課程是計(jì)算機(jī)各本科專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)的各個(gè)方面，要求做到“廣度優(yōu)先”，主要內(nèi)容包括：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢，信息編碼及計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本原理，操作系統(tǒng)和組網(wǎng)技術(shù)，算法、程序設(shè)計(jì)語言及軟件工程，數(shù)據(jù)抽象及數(shù)據(jù)庫，圖形學(xué)應(yīng)用，涉及人工智能、計(jì)算理論等的介紹。
通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生達(dá)到:
1．了解計(jì)算機(jī)科學(xué)體系的框架。
2．熟練掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)中的中、英文專業(yè)術(shù)語。
3．掌握計(jì)算機(jī)基本的操作技術(shù)，包括軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用知識，為今后深入學(xué)習(xí)各專業(yè)理論課程打下厚實(shí)的基礎(chǔ)。
二、課程教學(xué)基本內(nèi)容與要求
第〇章 緒論
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
0.1 算法的作用
0.2 計(jì)算機(jī)器的由來
0.3 算法的科學(xué)
0.4 抽象
0.5 學(xué)習(xí)大綱
0.6 社會影響
0.7 社會問題
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)課程的知識結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)的由來、計(jì)算機(jī)的社會影響和社會問題；初識算法的作用；理解算法的抽象和科學(xué)。
教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展；計(jì)算機(jī)功能和分類；軟件和硬件的組成。
教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)功能和分類；算法的作用和科學(xué)。
第一章 數(shù)據(jù)存儲
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
1.1 位和位存儲
1.2 主存儲器
1.3 海量存儲器
1.4 用位模式表示信息
1.5 二進(jìn)制系統(tǒng)
1.6 整數(shù)存儲
1.7 小數(shù)的存儲
1.8 數(shù)據(jù)壓縮
1.9 通信差錯(cuò)
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解存儲器的基本結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)壓縮的基本技術(shù)；理解二進(jìn)制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲的方法、通信差錯(cuò)的原理。
教學(xué)重點(diǎn)：存儲器的基本結(jié)構(gòu)；二進(jìn)制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)存儲的方法。
教學(xué)難點(diǎn)：二進(jìn)制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)存儲的方法。
第二章 數(shù)據(jù)操控
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
2.1 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)
2.2 機(jī)器語言
2.3 程序執(zhí)行
2.4 算術(shù)/邏輯指令
2.5 與其他設(shè)備的通信
2.6 其他體系結(jié)構(gòu)
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的概念、算術(shù)/邏輯指令、多處理器計(jì)算機(jī)；理解機(jī)器語言和指令系統(tǒng)、程序執(zhí)行的方式、計(jì)算機(jī)與其他設(shè)備的通信。
教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)器語言和指令系統(tǒng)；算術(shù)/邏輯指令；程序執(zhí)行的方式。
教學(xué)難點(diǎn)：指令系統(tǒng)；算術(shù)/邏輯指令；計(jì)算機(jī)與其他設(shè)備的通信。
第三章 操作系統(tǒng)
（一） 基本教學(xué)內(nèi)容
3.1 操作系統(tǒng)的歷史
3.2 操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
3.3 協(xié)調(diào)機(jī)器的活動
3.4 處理進(jìn)程間的競爭
3.5 安全性
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解操作系統(tǒng)的歷史、操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)的安全性；理解進(jìn)程管理、處理進(jìn)程間的競爭原理。
教學(xué)重點(diǎn)：操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)；進(jìn)程管理；操作系統(tǒng)安全性。
教學(xué)難點(diǎn)：進(jìn)程管理；處理進(jìn)程間的競爭。
第四章 組網(wǎng)及因特網(wǎng)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
4.1 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
4.2 因特網(wǎng)
4.3 萬維網(wǎng)
4.4 因特網(wǎng)協(xié)議
4.5 安全性
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、了解因特網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、編址及應(yīng)用、HTML,XML；理解廣域網(wǎng)的基本概念、提供的服務(wù)和分組轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制、客戶端和服務(wù)器端的活動工作原理、網(wǎng)絡(luò)安全性。
教學(xué)重點(diǎn)：因特網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、編址及應(yīng)用；客戶端和服務(wù)器端的活動工作原理；因特網(wǎng)入侵的形式、防護(hù)和對策。
教學(xué)難點(diǎn)：因特網(wǎng)的編址及應(yīng)用；HTML,XML；網(wǎng)絡(luò)安全性。
第五章 算法
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
5.1 算法的概念
5.2 算法的表示
5.3 算法的發(fā)現(xiàn)
5.4 迭代結(jié)構(gòu)
5.5 遞歸結(jié)構(gòu)
5.6 有效性和正確性
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解算法的概念、算法求解的藝術(shù)；理解迭代結(jié)構(gòu)、遞歸結(jié)構(gòu)、算法的有效性。
教學(xué)重點(diǎn)：算法的概念；迭代結(jié)構(gòu)；遞歸結(jié)構(gòu)。
教學(xué)難點(diǎn)：迭代結(jié)構(gòu)；遞歸結(jié)構(gòu)。
第六章 程序設(shè)計(jì)語言
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
6.1 歷史回顧
6.2 傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)概念
6.3 過程單元
6.4 語言實(shí)現(xiàn)
6.5 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)
6.6 程序設(shè)計(jì)中的并發(fā)活動
6.7 說明性程序設(shè)計(jì)
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解程序設(shè)計(jì)語言發(fā)展歷史、傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)概念、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)；理解程序設(shè)計(jì)過程單元、理解程序設(shè)計(jì)語言實(shí)現(xiàn)、程序設(shè)計(jì)中的并發(fā)活動。
教學(xué)重點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)語言發(fā)展歷史；傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。
教學(xué)難點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)過程單元；面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。
第七章 軟件工程
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
7.1 軟件工程學(xué)科
7.2 軟件生命周期
7.3 軟件工程方法
7.4 模塊化
7.5 行業(yè)工具
7.6 質(zhì)量保證
7.7 文檔編制
7.8 人機(jī)界面
7.9 軟件所有權(quán)和責(zé)任
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解軟件工程學(xué)科的應(yīng)用、軟件生命周期、行業(yè)工具、軟件測試、軟件文檔編制、軟件所有權(quán)和責(zé)任；理解軟件工程方法、軟件模塊化。
教學(xué)重點(diǎn)：軟件工程學(xué)科的應(yīng)用；軟件生命周期；軟件測試。
教學(xué)難點(diǎn)：軟件工程方法；軟件模塊化。
第八章 數(shù)據(jù)抽象
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
8.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
8.2 相關(guān)概念
8.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)
8.4 一個(gè)簡短案例的研究
8.5 定制的數(shù)據(jù)類型
8.6 類和對象
8.7 機(jī)器語言中的指針
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)、定制的數(shù)據(jù)類型；理解一個(gè)簡短的案例、類和對象、機(jī)器語言中的指針。
教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)；一個(gè)簡短的案例；類和對象。
教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)；類和對象；機(jī)器語言中的指針。
第九章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
9.1 數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)
9.2 關(guān)系模型
9.3 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫
9.4 維護(hù)數(shù)據(jù)庫的完整性
9.5 傳統(tǒng)的文件結(jié)構(gòu)
9.6 數(shù)據(jù)挖掘
9.7 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的社會影響
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)、關(guān)系模型、傳統(tǒng)的文件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的社會影響；理解面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫的完整性維護(hù)、數(shù)據(jù)挖掘。
教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)；關(guān)系模型；數(shù)據(jù)庫的完整性維護(hù)；傳統(tǒng)的文件結(jié)構(gòu)。
教學(xué)難點(diǎn)：關(guān)系模型；傳統(tǒng)的文件結(jié)構(gòu)。
第十章 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
10.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的范圍
10.2 3D圖形概述
10.3 建模
10.4 渲染
10.5 處理全局照明
10.6 動畫
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的歷史與應(yīng)用、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科趨勢；理解一個(gè)應(yīng)用案例。
教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的歷史與應(yīng)用；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容；圖形學(xué)應(yīng)用案例。
教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究內(nèi)容；圖形學(xué)應(yīng)用案例。
第十一章 人工智能
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
11.1 智能與機(jī)器
11.2 感知
11.3 推理
11.4 其他研究領(lǐng)域
11.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
11.6 機(jī)器人學(xué)
11.7 后果的思考
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解人工智能的基礎(chǔ)、人工智能的實(shí)現(xiàn)、機(jī)器人學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；理解感知與推理。
教學(xué)重點(diǎn)：智能與機(jī)器；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；機(jī)器人學(xué)。
教學(xué)難點(diǎn)：感知與推理；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
第十二章 計(jì)算理論
（一）基本教學(xué)內(nèi)容
12.1 函數(shù)及其計(jì)算
12.2 圖靈機(jī)
12.3 通用程序設(shè)計(jì)語言
12.4 一個(gè)不可計(jì)算的函數(shù)
12.5 問題復(fù)雜性
12.6 公鑰密碼學(xué)
（二）基本要求
教學(xué)目的：了解計(jì)算理論的概念、圖靈機(jī)、通用程序設(shè)計(jì)語言、公鑰密碼學(xué)；理解一個(gè)不可計(jì)算的函數(shù)。
教學(xué)重點(diǎn)：函數(shù)及其計(jì)算；圖靈機(jī)；公鑰密碼學(xué)。
教學(xué)難點(diǎn)：函數(shù)及其計(jì)算；一個(gè)不可計(jì)算的函數(shù)。
三、課程各章節(jié)學(xué)時(shí)分配
序號
| 內(nèi)容
| 理論學(xué)時(shí)
| 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)
|
計(jì)科
| 網(wǎng)工
| 軟工
| 計(jì)科
| 網(wǎng)工
| 軟工
|
0
| 緒論
| 2
| 2
| 2
|
|
|
|
1
| 數(shù)據(jù)存儲
| 2
| 2
| 2
|
2
| 數(shù)據(jù)操控
| 2
| 2
| 2
|
3
| 操作系統(tǒng)
| 2
| 2
| 2
| 實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配詳見實(shí)驗(yàn)大綱
| 實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配詳見實(shí)驗(yàn)大綱
| 實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配詳見實(shí)驗(yàn)大綱
|
4
| 組網(wǎng)及因特網(wǎng)
| 2
| 2
| 2
|
5
| 算法
| 2
| 2
| 2
|
6
| 程序設(shè)計(jì)語言
| 4
| 4
| 4
|
7
| 軟件工程
| 2
| 2
| 2
|
8
| 數(shù)據(jù)抽象
| 2
| 2
| 2
|
9
| 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
| 2
| 2
| 2
|
10
| 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)
| 2
| 2
| 2
|
11
| 人工智能
| 2
| 2
| 2
|
12
| 計(jì)算理論
| 2
| 2
| 2
|
|
| 全書綜合講解
| 2
| 2
| 2
|
合計(jì)
| 30
| 30
| 30
| 15
| 15
| 15
|
四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)
由于該課程涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)的各個(gè)方面，內(nèi)容復(fù)雜，與后續(xù)專業(yè)課如程序設(shè)計(jì)語言、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、算法分析、軟件工程、數(shù)據(jù)抽象及數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)應(yīng)用、人工智能、計(jì)算理論等課程有較大的關(guān)聯(lián)，因此有一定的難度。要學(xué)好本課程，必須做到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，才能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。在本課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中須完成15個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)踐性的訓(xùn)練使學(xué)生能夠具備應(yīng)用計(jì)算機(jī)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的操作與設(shè)計(jì)能力。
本課程的課堂教學(xué)采用雙語教學(xué)，所以要求學(xué)生多參閱相關(guān)書籍，對課外練習(xí)的要求如下：
（1）該課程采用全英文教材，雙語授課，因此要求學(xué)生課外加強(qiáng)英文基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，并多做練習(xí)，理解基本概念的原理；
（2）該課程的講授重在知識的廣度，為了能更好地理解計(jì)算機(jī)相關(guān)的基本知識，要求學(xué)生多閱讀計(jì)算機(jī)科學(xué)引論等相關(guān)書籍，拓展知識面；
（3）為了提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作技術(shù)，要求學(xué)生自學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程。
五、本課程考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)
考核方式：閉卷考試
成績評定方法：本課程的考核是平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)成績和期終考試成績相結(jié)合。具體比例為：上課出勤、作業(yè)占20%，實(shí)驗(yàn)占20%，期末考試成績占60%。
其中期未考試總分100分，基礎(chǔ)題占50%，中等難度題占40%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、簡答題、計(jì)算題、算法題、分析題、綜合應(yīng)用題等。
六、教材及參考書
教材：Computer Science:an overview（《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》第十版），（美）J.Glenn Brookshear著，人民郵電出版社，2010年
主要參考書：
[1] Computing Essentials(《計(jì)算機(jī)科學(xué)引論》2009影印版)，（美）Timothy J.O’Leary , Linda I.O’Leary著,高等教育出版社，2009年
[2] 《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論（第10版）（Computer Science:An Overview）》，（美）J.Glenn Brookshear著，劉藝等譯，人民郵電出版社，2009年
[3] 《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》，戴經(jīng)國 羊四清著，科學(xué)出版社，2010年
大綱撰寫人：李曾妍
大綱審閱人：袁輝勇
教學(xué)副主任：易葉青
編寫日期：2012年6月
