《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》教案

計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教案～年第一學(xué)期任課教師：黃永平，王智吉林大學(xué)軟件學(xué)院

課程名稱：計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課時(shí)：32學(xué)分：2講課對(duì)象：軟件工程專業(yè)級(jí)1~10班教學(xué)目的：計(jì)算機(jī)導(dǎo)論是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，肩負(fù)著系統(tǒng)而全面地簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)大門的重要任務(wù)。通過學(xué)習(xí)這門課程，使學(xué)生從廣度上而不是從深度上來理解計(jì)算機(jī)科學(xué)體系構(gòu)造，使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念，奠定計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，并鳥瞰計(jì)算機(jī)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，力爭(zhēng)使學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)有比較全面的理解，為后來從深度上學(xué)習(xí)其他有關(guān)計(jì)算機(jī)科學(xué)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程采用國(guó)外高校廣泛采用的和中國(guó)教育部推薦的英文教材影印版，使學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的同步，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)英語水平。教學(xué)方式：板書多媒體投影教材：選用教材：《FoundationsofComputerScience:FromDataManipulationtoTheoryofComputation》（英文影印版）作者BehrouzA.Forouzan,高等教育出版社8月教學(xué)參照書：1）.《ComputerScience---AnOverview》EighthEditionGlennBrookshear,人民郵電出版社,.72）中譯本,《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論FoundationsofComputerScience:FromDataManipulationtoTheoryofComputation》作者BehrouzA.Forouzan,譯者劉藝段立鐘維亞

機(jī)械工業(yè)出版社出版日期:-1-1,書號(hào)7-111-13159-2.3).《ComputingEssentials》（影印版），[美]TimothyJ.O’Leary,LindaI.O’Leary,高等教育出版社，7月第1版。4).《GreatIdeasinComputerSciencewithJava》（影印版）作者AlanW.Biermann，Dietolf,高等教育出版社,07月,各章節(jié)內(nèi)容及課時(shí)分派：本課程內(nèi)容包括五部分：第一部分：計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)(該部分包括4章：計(jì)算機(jī)科學(xué)簡(jiǎn)介，數(shù)據(jù)表達(dá)，數(shù)值表達(dá)，數(shù)據(jù)操作)。第二部分：計(jì)算機(jī)硬件(該部分包括2章：計(jì)算機(jī)構(gòu)成，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))。第三部分：計(jì)算機(jī)軟件(該部分包括4章：操作系統(tǒng)，算法，程序語言，軟件工程)。第四部分：數(shù)據(jù)組織(該部分包括4章：數(shù)據(jù)構(gòu)造，抽象數(shù)據(jù)類型，文獻(xiàn)構(gòu)造，數(shù)據(jù)庫)。第五部分：高級(jí)話題(該部分包括3章：數(shù)據(jù)壓縮，安全，計(jì)算理論)。下面以章節(jié)次序列出有關(guān)內(nèi)容：講課題目第一章計(jì)算機(jī)科學(xué)簡(jiǎn)介講課課時(shí)2講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：可編程數(shù)據(jù)處理器模型；馮.諾依曼模型；計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史。教學(xué)重點(diǎn)：可編程數(shù)據(jù)處理器模型；馮.諾依曼模型。教學(xué)要點(diǎn)：1.1計(jì)算機(jī)黑箱模型 1.1.1數(shù)據(jù)處理器模型 1.1.2可編程數(shù)據(jù)處理器模型1.2馮.諾依曼模型1.3計(jì)算機(jī)硬件、軟件基本概念1.4.計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史講課題目第二章數(shù)據(jù)表達(dá)講課課時(shí)3講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：數(shù)據(jù)類型，位模式，數(shù)據(jù)表達(dá)，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)表達(dá)方式。教學(xué)重點(diǎn)：位模式，數(shù)據(jù)表達(dá)。教學(xué)要點(diǎn)：2.1數(shù)據(jù)類型2.2計(jì)算內(nèi)部的數(shù)據(jù)形式---位模式2.3數(shù)據(jù)表達(dá)五種數(shù)據(jù)類型的表達(dá)，包括文本，數(shù)值(略，放到下一章中講)，圖形圖像，音頻，視頻。2.4十六進(jìn)制數(shù)據(jù)表達(dá)方式2.5八進(jìn)制數(shù)據(jù)表達(dá)方式講課題目第三章數(shù)值表達(dá)講課課時(shí)4講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：不一樣數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換，無符號(hào)整數(shù)的表達(dá)，有符號(hào)整數(shù)的表達(dá)，浮點(diǎn)數(shù)的表達(dá)。教學(xué)重點(diǎn)：有符號(hào)整數(shù)的表達(dá)，浮點(diǎn)數(shù)的表達(dá)。教學(xué)要點(diǎn)：3.1十進(jìn)制與二進(jìn)制3.2轉(zhuǎn)換3.2.1十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換3.2.2二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換3.3整數(shù)表達(dá)3.3.1無符號(hào)整數(shù)的表達(dá)3.3.2有符號(hào)整數(shù)的表達(dá)---原碼，反碼，補(bǔ)碼3.4階碼3.5浮點(diǎn)數(shù)表達(dá) 3.5.1浮點(diǎn)數(shù)到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 3.5.2規(guī)一化 3.5.3IEEE原則化表達(dá)浮點(diǎn)數(shù)講課題目第四章數(shù)據(jù)操作講課課時(shí)2講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：算術(shù)操作，邏輯操作，移位操作。教學(xué)重點(diǎn)：邏輯操作。教學(xué)要點(diǎn)：4.1算術(shù)操作 4.1.1整數(shù)的算術(shù)操作 4.1.2浮點(diǎn)數(shù)的算術(shù)操作4.2邏輯操作 4.2.1真值表 4.2.2單目操作，雙目操作 4.2.3邏輯操作應(yīng)用4.3移位操作講課題目第五章計(jì)算機(jī)構(gòu)成講課課時(shí)3講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)的三個(gè)子系統(tǒng)(中央處理器，主存儲(chǔ)器，輸入/輸出)，三個(gè)子系統(tǒng)之間的互連，程序的執(zhí)行過程，兩種計(jì)算機(jī)體系構(gòu)造。教學(xué)重點(diǎn)：三個(gè)子系統(tǒng)基本概念，三個(gè)子系統(tǒng)的互連，程序的執(zhí)行過程。教學(xué)要點(diǎn)：5.1中央處理器構(gòu)造5.2主存儲(chǔ)器構(gòu)造 5.2.1尋址 5.2.2存儲(chǔ)器的類型 5.2.3存儲(chǔ)器的層次構(gòu)造 5.2.4主速緩沖存儲(chǔ)器Cache5.3輸入/輸出系統(tǒng)構(gòu)造5.4三個(gè)子系統(tǒng)之間的互連 5.4.1中央處理器與主存儲(chǔ)器的連接 5.4.2輸入/輸出設(shè)備的連接 5.4.3輸入/輸出設(shè)備的尋址方式5.5程序的執(zhí)行過程 5.5.1機(jī)器周期 5.5.2機(jī)器周期實(shí)例 5.5.3三種輸入/輸出操作方式5.6兩中計(jì)算機(jī)體系構(gòu)造講課題目第六章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)講課課時(shí)3講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)概念，OSI七層模型，網(wǎng)絡(luò)分類，網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，TCP/IP協(xié)議。教學(xué)重點(diǎn)：OSI七層模型，網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，TCP/IP協(xié)議。教學(xué)要點(diǎn)：6.1網(wǎng)絡(luò)、模型和協(xié)議6.2OSI七層模型 6.2.1OSI分層構(gòu)造 6.2.2OSI七層的功能6.3網(wǎng)絡(luò)分類 6.3.1局域網(wǎng)LAN 6.3.2城域網(wǎng)MAN 6.3.3廣域網(wǎng)WAN6.4網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 6.4.1中繼器 6.4.2網(wǎng)橋 6.4.3路由器 6.4.4網(wǎng)關(guān)6.5國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)與TCP/IP協(xié)議 6.5.1物理層與數(shù)據(jù)鏈路層 6.5.2網(wǎng)絡(luò)層 6.5.3傳播層 6.5.4應(yīng)用層講課題目第七章操作系統(tǒng)講課課時(shí)4講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：操作系統(tǒng)的定義，操作系統(tǒng)發(fā)展過程，操作系統(tǒng)構(gòu)成及基本原理，幾中流行操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介。教學(xué)重點(diǎn)：操作系統(tǒng)的基本原理及工作過程。教學(xué)要點(diǎn)：7.1操作系統(tǒng)的定義7.2操作系統(tǒng)的發(fā)展7.3操作系統(tǒng)的構(gòu)成部分及基本原理 7.3.1存儲(chǔ)器管理 7.3.2進(jìn)程管理 7.3.3設(shè)備管理 7.3.4文獻(xiàn)管理 7.3.5顧客接口7.4幾種流行的操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介講課題目第八章算法講課課時(shí)3講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：算法基本概念及定義，三種程序構(gòu)造，算法的兩種表達(dá)措施，基本算法簡(jiǎn)介。教學(xué)重點(diǎn)：掌握基本算法操作。教學(xué)要點(diǎn)：8.1算法基本概念8.2三種程序構(gòu)造8.3算法的兩種表達(dá)措施8.4算法的定義8.5子算法8.6基本算法簡(jiǎn)介8.6遞歸講課題目第九章計(jì)算機(jī)程序語言講課課時(shí)0.5講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：程序語言的進(jìn)化，編程過程，程序語言分類，C語言簡(jiǎn)介。教學(xué)重點(diǎn)：編程過程，程序語言分類。教學(xué)要點(diǎn)：9.1程序語言的進(jìn)化9.2編程過程9.3程序的執(zhí)行過程9.4程序語言的分類9.5C語言簡(jiǎn)介講課題目第十章軟件工程講課課時(shí)0.5講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：軟件生命周期，兩種老式軟件開發(fā)模型，模塊劃分，軟件質(zhì)量，開發(fā)過程文檔。教學(xué)重點(diǎn)：軟件生命周期，兩種老式軟件開發(fā)模型。教學(xué)要點(diǎn)：10.1軟件生命周期10.2開發(fā)過程模型 9.2.1瀑布模型 9.2.2增量模型10.3模塊劃分10.4軟件質(zhì)量10.5軟件開發(fā)過程文檔講課題目第十一章數(shù)據(jù)構(gòu)造講課課時(shí)2講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：數(shù)組，記錄，鏈表。教學(xué)重點(diǎn)：鏈表。教學(xué)要點(diǎn)：11.1數(shù)組 11.1.1數(shù)組的構(gòu)造 11.1.2數(shù)組的應(yīng)用 11.1.3數(shù)組在存儲(chǔ)器中的布局11.2記錄 11.2.1記錄的構(gòu)造 11.2.1記錄的操作11.3鏈表 11.3.1鏈表的構(gòu)造 11.3.2節(jié)點(diǎn)，頭指針 11.3.3鏈表的操作講課題目第十二章抽象數(shù)據(jù)類型講課課時(shí)2講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：抽象數(shù)據(jù)類型概念、定義和操作，線性表，堆棧，隊(duì)列，樹，二叉樹，圖。教學(xué)重點(diǎn)：抽象數(shù)據(jù)類型概念、定義和操作。教學(xué)要點(diǎn)：12.1抽象數(shù)據(jù)類型概念 12.1.1定義 12.1.2抽象數(shù)據(jù)模型 12.1.3抽象數(shù)據(jù)類型操作12.2線性表 12.2.1線性表操作 12.2.2一般線性表的實(shí)現(xiàn) 12.2.3線性表的應(yīng)用12.3堆棧 12.3.1堆棧操作 12.3.2堆棧的實(shí)現(xiàn) 12.3.3堆棧的應(yīng)用12.4隊(duì)列 12.4.1隊(duì)列的操作 12.4.2隊(duì)列的實(shí)現(xiàn) 12.4.3隊(duì)列的應(yīng)用12.5樹 12.5.1基本樹的概念 12.5.2樹的操作12.6二叉樹 12.6.1二叉樹的操作 12.6.2二叉樹的實(shí)現(xiàn) 12.6.3二叉樹的應(yīng)用12.7圖 12.7.1圖的操作 12.7.2圖的實(shí)現(xiàn) 12.7.3圖的應(yīng)用講課題目第十三章文獻(xiàn)構(gòu)造講課課時(shí)0.5講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：文獻(xiàn)存取方式，次序文獻(xiàn)，索引文獻(xiàn)，Hash文獻(xiàn)，文體與二進(jìn)制文獻(xiàn)。教學(xué)重點(diǎn)：文獻(xiàn)存取方式，文獻(xiàn)構(gòu)造。教學(xué)要點(diǎn)：13.1文獻(xiàn)存取措施13.2次序文獻(xiàn)13.3索引文獻(xiàn)13.4Hash文獻(xiàn)13.5文獻(xiàn)與二進(jìn)制文獻(xiàn)講課題目第十四章數(shù)據(jù)庫講課課時(shí)0.5講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介，數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫模型，關(guān)系模型，關(guān)系模型操作，構(gòu)造化搜索語言SQL，其他數(shù)據(jù)庫模型。教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，關(guān)系模型，關(guān)系模型操作，SQL語言。教學(xué)要點(diǎn)：14.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)14.2數(shù)據(jù)庫架構(gòu)14.3數(shù)據(jù)庫模型14.4關(guān)系模型14.5關(guān)系模型中的操作14.6SQL語言簡(jiǎn)介14.7其他數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)介 14.7.1分布式數(shù)據(jù)庫 14.7.2面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)庫講課題目第十五章數(shù)據(jù)壓縮講課課時(shí)0.5講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：無損壓縮，有損壓縮。教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)行長(zhǎng)度編碼,霍夫曼編碼。教學(xué)要點(diǎn)：15.1有損壓縮 15.1.1運(yùn)行長(zhǎng)度編碼 15.1.2霍夫曼編碼 15.1.3LempelZiv編碼15.2無損壓縮 15.2.1圖像壓縮格式JPEG 15.2.2視頻壓縮格式MPEG講課題目第十六章安全講課課時(shí)0.5講課時(shí)間教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)安全基本概念，加密/解密，數(shù)字簽名。教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)安全基本概念。教學(xué)要點(diǎn)：1