《计算机科学导论》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码.16178003 课程名称：计算机科学导论 英文名称：The Introduction to Computer Science 课程类别：学科基础课 学时：32（实验学时10学时） 学 分：2 适用对象：软件工程专业本科 考核方式：考查 先修课程：无 二、课程简介 本课程是为刚刚进入大学的计算机科学技术和软件工程专业新生特别开设的专 业基础课。通过本课程的教学，引导新生一开始就具有计算学科全局观，为学生在后续 专业课的学习做到心中有数，是一门引导性课程。本课程主要讲述计算科学的学科特 点，历史渊源，发展变化，知识组织结构和分类体系。给学生提供一个对计算学科全 局性的理解，其内容涵盖计算学科的各个领域，包括计算学科各本科专业的课程设置 培养目标、各专业发展的态势以及关于学生的基本要求等，使学生对信息学院各个专 业发展的历史与现状有一个大致的了解。做到广而不细，重要的知识不遗漏。充分体 现了“导引”的作用。通过学习使该专业的学生对本专业学什么？如何学？毕业后干 什么等有一个较全面的了解。 Offers a broad overview of computer science designed to provide students with an appreciation for and an understanding of the many different aspects of computing science. Topics include basic concepts in hardware,operating systems,networks,graphics,and an overview of the social context of computing.No background in computer science is assumed or expected.The course is intended for both students who expect to major or minor in computing science as well as for those not planning on taking additional course work 三、课程性质与教学目的 作为专业全程教学内容的导引课程，《计算机科学导论》课程构建的实质是寻求 一种统一的思想来认知计算学科，并对计算学科进行系统化和科学化的描述。通过对 本课程的学习，使学生对计算学科有较全面的理解，为今后的学习打下较为坚实的基
1 《计算机科学导论》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： 16178003 课程名称：计算机科学导论 英文名称：The Introduction to Computer Science 课程类别：学科基础课 学 时：32(实验学时 10 学时) 学 分：2 适用对象:软件工程专业本科 考核方式：考查 先修课程：无 二、课程简介 本课程是为刚刚进入大学的计算机科学技术和软件工程专业新生特别开设的专 业基础课。通过本课程的教学,引导新生一开始就具有计算学科全局观，为学生在后续 专业课的学习做到心中有数，是一门引导性课程。本课程主要讲述计算科学的学科特 点，历史渊源，发展变化，知识组织结构和分类体系。给学生提供一个对计算学科全 局性的理解，其内容涵盖计算学科的各个领域，包括计算学科各本科专业的课程设置、 培养目标、各专业发展的态势以及关于学生的基本要求等，使学生对信息学院各个专 业发展的历史与现状有一个大致的了解。做到广而不细，重要的知识不遗漏。充分体 现了“导引”的作用。通过学习使该专业的学生对本专业学什么？如何学？毕业后干 什么等有一个较全面的了解。 Offers a broad overview of computer science designed to provide students with an appreciation for and an understanding of the many different aspects of computing science. Topics include basic concepts in hardware, operating systems, networks, graphics, and an overview of the social context of computing. No background in computer science is assumed or expected. The course is intended for both students who expect to major or minor in computing science as well as for those not planning on taking additional course work. 三、课程性质与教学目的 作为专业全程教学内容的导引课程，《计算机科学导论》课程构建的实质是寻求 一种统一的思想来认知计算学科，并对计算学科进行系统化和科学化的描述。通过对 本课程的学习，使学生对计算学科有较全面的理解，为今后的学习打下较为坚实的基
础。帮助大学一年级新生正确认识就读的专业，在学生正确认知专业的前提下引导他 们规划未来的职业。在讲解中引入思政案例，培养学生的爱国、敬业情操 四、教学内容及要求 第一章计算机专业教育的历史、现状及发展方向 (一)目的与要求 1,了解本专业的历史、现状及发展方向，体会它在我国现代化建设事业 中的地位与作用。 2.清楚计算机发展的来龙去脉。 (二)教学内容 第一节第一台电子数字计算机的诞生 1.主要内容 ()概念提出 (②)早期的计算工具 (3)机械计算机 (④)机电计算机 (⑤)电子计算机 2.基本概念和知识点 学科概念、工程、计算机 3.问题与应用（能力要求） 了解工程的含义 第二节计算机学科概况 1.主要内容 (1)计算机的发展 第一代计算机 第二代计算机 第三代计算机 第四代计算机 第五代计算机 计算机的发展趋势 计算机的分类 计算机的特点 计算机的应用领域 (2)中国计算机的发展 2.基本概念和知识点 电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路
2 础。帮助大学一年级新生正确认识就读的专业，在学生正确认知专业的前提下引导他 们规划未来的职业。在讲解中引入思政案例，培养学生的爱国、敬业情操。 四、教学内容及要求 第一章 计算机专业教育的历史、现状及发展方向 （一）目的与要求 1．了解本专业的历史、现状及发展方向，体会它在我国现代化建设事业 中的地位与作用。 2．清楚计算机发展的来龙去脉。 （二）教学内容 第一节 第一台电子数字计算机的诞生 1．主要内容 ⑴ 概念提出 ⑵ 早期的计算工具 ⑶ 机械计算机 ⑷ 机电计算机 (5) 电子计算机 2．基本概念和知识点 学科概念、工程、计算机 3．问题与应用（能力要求） 了解工程的含义 第二节 计算机学科概况 1．主要内容 ⑴ 计算机的发展 第一代计算机 第二代计算机 第三代计算机 第四代计算机 第五代计算机 计算机的发展趋势 计算机的分类 计算机的特点 计算机的应用领域 ⑵ 中国计算机的发展 2．基本概念和知识点 电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路
3.问题与应用（能力要求） 要求学生了解计算机学科的展望 第三节著名的计算机公司和著名的计算机科学家 1.主要内容 Intel公司、IBW公司、微软公司、联想集团公司 计算机理论和结构的奠基人 阿伦·图灵(A.M.Turing,1912-1954) 冯·诺依曼(J.von Neumann,1903-1957) 中国国家最高科学技术奖获得者 吴文俊(1919-) 王选(1937-2006) 金怡度(1929-) 2.基本概念和知识点 微处理器、内存、高速缓存、字长、主频 3.问题与应用（能力要求） 要求学生深断了解各家计算机公司的和伟大科学家的对计算机发展做 出卓越贡献。了解我国计算机发展的艰难历程，增强爱国精神。 第四节计算机学术组织和计算机学科奖项 1. 主要内容 ()电气和电子工程师学会计算机协会 Institute of Electrical and Electronic Engineers-Computer Society 简记1 EEE-CS (2)美国计算机学会 ion for omputing Machinery简i记ACM (③)中国计算机 China Computer Federation简记CCF (④)国际计算机学科奖项 图灵奖(Turing Award) IEEE-CS计算机先驱奖(Computer Pioneer Award) (⑤)国内计算机学科奖项 国家最 学技术类 围家自然科学奖 困家技术发明奖 国家科技进步奖 中国计算机学会的王选奖 2.基本概念和知识点 ACM、大学生程序设计大赛、图灵奖 3
3 3．问题与应用（能力要求） 要求学生了解计算机学科的展望 第三节 著名的计算机公司和著名的计算机科学家 1．主要内容 Intel 公司、IBM 公司、微软公司、联想集团公司 计算机理论和结构的奠基人 阿伦·图灵（A. M. Turing，1912-1954） 冯·诺依曼（J. von Neumann，1903-1957） 中国国家最高科学技术奖获得者 吴文俊（1919-） 王 选（1937-2006） 金怡濂（1929-） 2．基本概念和知识点 微处理器、内存、高速缓存、字长、主频 3．问题与应用（能力要求） 要求学生逐渐了解各家计算机公司的和伟大科学家的对计算机发展做 出卓越贡献。了解我国计算机发展的艰难历程，增强爱国精神。 第四节 计算机学术组织和计算机学科奖项 1．主要内容 ⑴ 电气和电子工程师学会计算机协会 Institute of Electrical and Electronic Engineers-Computer Society 简记 IEEE-CS ⑵ 美国计算机学会 Association for Computing Machinery 简记 ACM ⑶ 中国计算机学会 China Computer Federation 简记 CCF (4) 国际计算机学科奖项 图灵奖（Turing Award） IEEE-CS 计算机先驱奖（Computer Pioneer Award） (5) 国内计算机学科奖项 国家最高科学技术奖 国家自然科学奖 国家技术发明奖 国家科技进步奖 中国计算机学会的王选奖 2．基本概念和知识点 ACM、大学生程序设计大赛、图灵奖
3.问题与应用（能力要求） 要求学生逐渐掌握计算学科特有的组织和奖励 (三)思考与实践 思考题1：计算学科方法论的主要内容是什么？ 思考题2：Internet和Web是当今最令人振奋的计算机网络技术的发展。如 果己经使用过Internet和Web的话，请描述一下使用它们的方法，喜欢什 么以及不喜欢什么。如果没有访问过Internet和Web,那么是否想过，如 何生存于未来信息化的社会之中？计划将来如何使用它们？ 思考题3：敌对国家对我国高端技术的封锁，我国正在做哪些国产替代技 术。 (四)教学方法与手段 本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多 媒体机房在课内和课外进行。 第二章计算机专业知识体系 (一)目的与要求 本章主要介绍计算学科的定义：计算学科的根本问题：计算学科专业 名称的演变：分支学科及其培养侧重点：计算机科学、计算机工程、软件 工程和信息技术等4个主要分支学科的知识体和核心课程。通过本章的学 习，学生应了解计算学科的定义与学科基本问题。 (二)教学内容 第一节引言 1.主要内容 (①)计算学科命名的背景 (2)计算学科的定义 ③)计算学科的根本问题 2.基本概念和知识点 学科定义、学科根本问题 3.问题与应用（能力要求） 要求学生了解学科的根本问题。 第二节学科专业名称的演变、学科描述及培养侧重点 1.主要内容 (①)演变中的学科专业名称 (②)分支学科描述及培养侧重点 2,基本概念和知识点 计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统、信息技术
4 3．问题与应用（能力要求） 要求学生逐渐掌握计算学科特有的组织和奖励 （三）思考与实践 思考题 1：计算学科方法论的主要内容是什么？ 思考题 2: Internet 和 Web 是当今最令人振奋的计算机网络技术的发展。如 果已经使用过 Internet 和 Web 的话，请描述一下使用它们的方法，喜欢什 么以及不喜欢什么。如果没有访问过 Internet 和 Web，那么是否想过，如 何生存于未来信息化的社会之中？计划将来如何使用它们？ 思考题 3：敌对国家对我国高端技术的封锁，我国正在做哪些国产替代技 术。 （四）教学方法与手段 本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多 媒体机房在课内和课外进行。 第二章 计算机专业知识体系 （一）目的与要求 本章主要介绍计算学科的定义；计算学科的根本问题；计算学科专业 名称的演变；分支学科及其培养侧重点；计算机科学、计算机工程、软件 工程和信息技术等 4 个主要分支学科的知识体和核心课程。通过本章的学 习，学生应了解计算学科的定义与学科基本问题。 （二）教学内容 第一节 引言 1．主要内容 ⑴ 计算学科命名的背景 ⑵ 计算学科的定义 ⑶ 计算学科的根本问题 2．基本概念和知识点 学科定义、学科根本问题 3．问题与应用（能力要求） 要求学生了解学科的根本问题。 第二节 学科专业名称的演变、学科描述及培养侧重点 1．主要内容 ⑴ 演变中的学科专业名称 ⑵ 分支学科描述及培养侧重点 2．基本概念和知识点 计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统、信息技术
3.问题与应用（能力要求） 要求学生完成本节学习后，了解各个分支的侧重点 第三节学科知识体和核心课程 1.主要内容 ()计算机科学知识体及专业核心课程 (2)计算机工程知识体及专业核心课程 (3)软件工程知识体及专业核心课程表 2.基本概念和知识点 知识体和核心课程 3.问题与应用（能力要求） 要求学生主要了解软件工程专业的知识体及核心课程，能知道学院各 个专业培养的侧重点。 (三)思考与实践 思考题1：计算学科的定义及其根本问题是什么？ 思考题2：简述计算学科主要专业培养内容的不同 实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本 操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。 (四)教学方法与手段 本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多 媒体机房在课内和课外进行。 第三章计算机基础知识 (一)目的与要求 1.熟练掌握二进制的概念及同十、八、十六进制数之间的转换 2.熟练掌握位、字节、字长、容量、内存空间、CPU、单片机、单板机、 微型计算机等概念 3.熟练掌握信息与数据在计算机内存的表示。学握各种数及字符的表示。 掌握并理解字符数据在计算机内的表示，有符号数和无符号数、原码、 补码和反码，定点数和浮点数。 4.了解计算机硬件各部分的组成、基本原理和特点：重点掌握计算机的 硬件知识中处理和内存、计算机如何存储数据和输入数据、输出数据。 (二)教学内容 第一节计算机的基本组成及工作原珥 1.主要内容 (1)计算机硬件子系结 中央处理器、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备、主板
5 3．问题与应用（能力要求） 要求学生完成本节学习后，了解各个分支的侧重点 第三节 学科知识体和核心课程 1．主要内容 ⑴ 计算机科学知识体及专业核心课程 ⑵ 计算机工程知识体及专业核心课程 ⑶ 软件工程知识体及专业核心课程表 2．基本概念和知识点 知识体和核心课程 3．问题与应用（能力要求） 要求学生主要了解软件工程专业的知识体及核心课程，能知道学院各 个专业培养的侧重点。 （三）思考与实践 思考题 1：计算学科的定义及其根本问题是什么？ 思考题 2:简述计算学科主要专业培养内容的不同。 实践环节要求学生根据自身的情况，在课内及课外上机学习计算机的基本 操作技能。为大学阶段专业课的学习奠定基础。 （四）教学方法与手段 本章理论教学部分借助多媒体课件集中面授的方式进行，实践环节利用多 媒体机房在课内和课外进行。 第三章 计算机基础知识 （一）目的与要求 1．熟练掌握二进制的概念及同十、八、十六进制数之间的转换。 2．熟练掌握位、字节、字长、容量、内存空间、CPU、单片机、单板机、 微型计算机等概念。 3．熟练掌握信息与数据在计算机内存的表示。掌握各种数及字符的表示。 掌握并理解字符数据在计算机内的表示，有符号数和无符号数、原码、 补码和反码，定点数和浮点数。 4．了解计算机硬件各部分的组成、基本原理和特点；重点掌握计算机的 硬件知识中处理和内存、计算机如何存储数据和输入数据、输出数据。 （二）教学内容 第一节 计算机的基本组成及工作原理 1．主要内容 ⑴ 计算机硬件子系统 中央处理器、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备、主板