計算機(jī)導(dǎo)論教與學(xué)(以數(shù)據(jù)和案例為牽引) 教學(xué)大綱

計算機(jī)導(dǎo)論教與學(xué)(以數(shù)據(jù)和案例為牽引)教學(xué)大綱課程名稱：計算機(jī)導(dǎo)論——以數(shù)據(jù)和案例為牽引（微課視頻版）英文名稱：IntroductiontoComputerThreadedonData&Cases總學(xué)時數(shù)：36學(xué)時使用教材：計算機(jī)導(dǎo)論——以數(shù)據(jù)和案例為牽引（微課視頻版）ISBN：9787302661757，清華大學(xué)出版社，2024年5月出版教材特色：多位專家推薦,面向新工科,融合課程思政,雙色印刷|14個算法實例|4個系統(tǒng)案例|12個思政案例。配套資源：微課視頻，程序代碼，教學(xué)課件，教學(xué)大綱，電子教案，思政元素。01課程性質(zhì)和內(nèi)容本課程是計算機(jī)專業(yè)的入門課程，可作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的本?？粕谋匦拚n，也可作為其它專業(yè)本專科生及低年級研究生的選修課。本課程以數(shù)據(jù)為行文線索，從數(shù)據(jù)處理的環(huán)境、數(shù)據(jù)處理的硬件、數(shù)據(jù)處理的軟件、數(shù)據(jù)表示方式及分析處理方法、數(shù)據(jù)處理的思想和實現(xiàn)、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)流動以及數(shù)據(jù)處理的案例的角度，分別介紹了計算機(jī)系統(tǒng)概況、計算機(jī)硬件、計算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)表示及分析處理、算法和編程、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及計算機(jī)最新研究方向相關(guān)應(yīng)用案例等內(nèi)容。02教學(xué)目的本課程旨在使學(xué)生掌握計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識，初步建立計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的知識圖譜，為其進(jìn)行后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)及專業(yè)技能訓(xùn)練奠定扎實的基礎(chǔ)。具體而言，課程的培養(yǎng)目標(biāo)包括兩方面：知識傳授方面，通過本課程的教學(xué)，要求學(xué)生熟練掌握計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)概念和基礎(chǔ)理論，建立計算思維的基本思考路徑使學(xué)生把握計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的知識脈絡(luò)，形成良好的專業(yè)背景素養(yǎng)?；诖耍瑸楹罄m(xù)課程的學(xué)習(xí)（如操作系統(tǒng)、編譯原理和數(shù)據(jù)庫等）提供必要的專業(yè)基礎(chǔ)知識，為更深入地研究解決計算機(jī)問題打下堅實的基礎(chǔ)。素質(zhì)培養(yǎng)方面，通過實現(xiàn)經(jīng)典算法，以及模仿成熟案例，逐步培養(yǎng)學(xué)生從計算機(jī)角度分析問題和解決問題的能力，基于此，進(jìn)一步促其提高對問題的抽象思維能力、實踐動手能力和自我探索能力。03課程基本要求理論方面：要求學(xué)生掌握計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本知識。應(yīng)用方面：要求學(xué)生能夠掌握并綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識。04畢業(yè)要求達(dá)成方式05專業(yè)能力培養(yǎng)及思政教育1.課程教學(xué)過程中，將計算機(jī)科學(xué)經(jīng)典理論知識與具體應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程能夠腳踏實地，并通過理論和實際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，以及利用計算機(jī)求解問題的能力。2.鼓勵學(xué)生在課后通過收集并閱讀各種輔助資源，學(xué)習(xí)和了解本專業(yè)前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢，并通過口頭報告、課堂討論和撰寫文獻(xiàn)綜述等方式，增強(qiáng)自學(xué)能力及交流表達(dá)能力。3.建議學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，結(jié)合教材所給的案例的討論和實現(xiàn)，在實踐中深刻理解算法、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)知識。在小組工作中，強(qiáng)調(diào)共同參與,分工協(xié)作，幫助學(xué)生形成合作意識，培養(yǎng)其協(xié)作能力。4.結(jié)合教材中給出的思政素材，促進(jìn)良好學(xué)風(fēng)的形成，幫助學(xué)生擁有積極陽光正向的心理力量。5.鼓勵學(xué)生閱讀與撰寫相關(guān)的文獻(xiàn)，自主學(xué)習(xí)算法設(shè)計的相關(guān)知識，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。06教學(xué)方法07教學(xué)內(nèi)容及建議課時本課程內(nèi)容共分為七章，各章的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)重點及難點如下。（一）信息系統(tǒng)——數(shù)據(jù)處理的環(huán)境（2學(xué)時）【內(nèi)容】信息系統(tǒng)的概況，計算機(jī)發(fā)展歷史，計算思維及實例【重點】計算思維

（二）計算機(jī)硬件組成及工作原理——數(shù)據(jù)處理的硬件（4學(xué)時）【內(nèi)容】計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)概況，中央處理單元（CPU），存儲器，內(nèi)存，外部存儲器，輸入輸出子系統(tǒng)【重點】CPU構(gòu)造及工作原理，內(nèi)存的分類【難點】CPU工作周期，內(nèi)存地址

（三）計算機(jī)軟件——數(shù)據(jù)處理的軟件（6學(xué)時）【內(nèi)容】軟件的分類，操作系統(tǒng)的角色，操作系統(tǒng)的功能，軟件工程的含義及軟件開發(fā)基本過程【重點】操作系統(tǒng)的功能，軟件工程的含義【難點】操作系統(tǒng)CPU調(diào)度算法，存儲管理

（四）數(shù)據(jù)的表示及處理——數(shù)據(jù)處理的方法（6學(xué)時）【內(nèi)容】數(shù)制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與抽象數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)庫及文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)預(yù)處理，數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)方法，數(shù)據(jù)可視化【重點】二進(jìn)制的意義，經(jīng)典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)處理基本環(huán)節(jié)，經(jīng)典分類算法、經(jīng)典聚類算法【難點】二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，分類的意義，聚類的意義，回歸的意義

（五）算法和編程——數(shù)據(jù)處理的思想及實現(xiàn)（4學(xué)時）【內(nèi)容】算法的意義，算法設(shè)計的思維角度，編程語言，編程實例【重點】算法的意義，計算思維的基本環(huán)節(jié)，程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)【難點】設(shè)計算法的習(xí)慣性思維的建立，使用流程圖描述算法

（六）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)流動（8學(xué)時）【內(nèi)容】計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)地址，Internet與WWW，網(wǎng)絡(luò)安全【重點】網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)地址，Internet與WWW的意義。

（七）計算機(jī)科學(xué)新技術(shù)及應(yīng)用（6學(xué)時）【內(nèi)容】AI及應(yīng)用，文本處理及應(yīng)用案例，圖形圖像處理及應(yīng)用案例，機(jī)器人初步，區(qū)塊鏈技術(shù)案例，大數(shù)據(jù)案例08考核本課程的成績的組成：平時成績（包括作業(yè)和課堂表現(xiàn)）占20％；大作業(yè)（數(shù)據(jù)分析及處理算法的改進(jìn)及實現(xiàn)）占30%；期末考試（閉卷筆試）占50％。其中，平時成績基于作業(yè)、實踐教學(xué)、課堂表現(xiàn)等進(jìn)行評定，該項滿分為100分，占綜合考核成績的20%。大作業(yè)旨在訓(xùn)練學(xué)生動手實踐能力，要求其深入思考數(shù)據(jù)處理的某種算法，或教材提供的數(shù)據(jù)處理案例，對其進(jìn)行改進(jìn)并實現(xiàn)。該項滿分為100分，占綜合考核成績的20%。期末考試成績的考核方式：閉卷考試，滿分為100分，占綜合考核成績的50