大學(xué)計算機---計算思維與信息技術(shù)教學(xué)大綱課程名稱：大學(xué)計算機---計算思維與信息技術(shù)英文名稱：UniversityComputer---ComputationalThinkingandInformationTechnology課程編號：F904042051學(xué)

分：1.5總學(xué)時/課內(nèi)實踐學(xué)時：32/14課程性質(zhì)：必修課程開課單位：信息與電氣工程學(xué)院適應(yīng)對象：計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)1課程簡介“大學(xué)計算機---計算思維與信息技術(shù)”課程是高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)核心課程，是大學(xué)通識教育的重要組成部分，通過理論學(xué)習(xí)和實驗環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠以典型的計算思維分析實際問題，進一步掌握運用計算機技術(shù)解決科學(xué)問題的思維和方法，使學(xué)生在各自的專業(yè)中能夠有意識地借鑒、引入計算機科學(xué)中的一些理念、技術(shù)和方法，利用計算機、認識并處理可能出現(xiàn)的問題，為各專業(yè)的后續(xù)計算機能力和素養(yǎng)的需求提供必要的思維和能力儲備。本課程引領(lǐng)式隱性引入課程思政，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的“三觀”，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、辯證思維和工匠精神，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)的有機融合。2課程目標思政目標：注重科學(xué)思維方法訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的“三觀”，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、辯證思維和工匠精神，實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)的有機融合。知識目標：理解信息在計算機內(nèi)的表示、計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)的組織、管理與挖掘、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、信息安全與信息倫理方面的基本知識和技術(shù)。理解和掌握算法基礎(chǔ)、程序設(shè)計基礎(chǔ)。掌握WPSOffice辦公軟件中文字、表格、演示的常用操作。能力目標：培養(yǎng)學(xué)生的計算機科學(xué)素養(yǎng)、計算思維能力，提高學(xué)生的計算機問題求解能力和計算機應(yīng)用能力。3課程教學(xué)安排課程共有9項教學(xué)內(nèi)容，共32學(xué)時（理論授課18學(xué)時+上機實驗14學(xué)時），具體安排如下。1．計算與計算思維（1）計算工具的演變（2）計算模型與計算機（3）計算思維（4）新的計算模式了解計算機的發(fā)展史、計算機的特點、應(yīng)用和分類；了解計算與計算思維的概念及其重要性。理解計算與計算思維的內(nèi)涵及其重要性。掌握圖靈機、馮·諾依曼機兩種計算模型。重點：圖靈機、馮·諾依曼機兩種計算模型。難點：計算思維的內(nèi)涵。思政元素：通過我國計算機的發(fā)展史，讓學(xué)生逐步認識我國當前計算機領(lǐng)域面臨的“卡脖子”難題，引導(dǎo)學(xué)生將自我價值實現(xiàn)與服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求、建設(shè)世界科技強國的時代使命結(jié)合，為民族復(fù)興貢獻力量。2.0和1和思維——信息在計算機內(nèi)的表示（1）數(shù)值編碼表示（2）字符編碼表示（3）漢字編碼表示（4）多媒體編碼表示理解信息在計算機內(nèi)表達方式，理解0和1的思維。掌握各種數(shù)據(jù)在計算機中的基本表示和存儲，包括數(shù)制（進制）、數(shù)值、字符、漢字和多媒體信息。重點：數(shù)據(jù)在計算機中的基本表示和存儲。難點：理解0和1的思維。思政元素：在講解計算機各類編碼知識時，培養(yǎng)學(xué)生準確的表達能力、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和精益求精的工匠精神。3.系統(tǒng)思維——計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)（1）計算機系統(tǒng)的基本概念（2）計算機操作系統(tǒng)（3）處理器系統(tǒng)（4）存儲器系統(tǒng)（5）總線、主板和輸入/輸出系統(tǒng)（6）文件管理系統(tǒng)了解微型計算機的結(jié)構(gòu)。理解指令和指令系統(tǒng)的概念、計算機的工作原理和體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)的管理功能、方法和思想。掌握計算機系統(tǒng)的基本組成、計算機的硬件系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)的基本知識。重點：微機的硬件系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)的基本知識。難點：操作系統(tǒng)的管理功能。思政元素：通過計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)這個有機整體，培養(yǎng)學(xué)生大局意識、核心意識。計算機系統(tǒng)這個整體，可以看著計算機的大局，在計算機各局部的配置決定著計算機的整體—大局的性能。要從計算機整體性能-大局出發(fā)-做頂層設(shè)計，局部要為大局著想，要克服自身短板，為大局做貢獻，要有大局意識。4.算法思維——問題求解的核心（1）算法的概念（2）算法的設(shè)計與分析（3）算法的實現(xiàn)——程序設(shè)計語言了解算法的概念、分類、應(yīng)具備的特征，了解程序設(shè)計語言的分類、語言處理程序的作用以及常用的高級語言。了解分治法、貪心法和動態(tài)規(guī)劃法；了解算法的復(fù)雜度。理解計算機問題求解中的數(shù)學(xué)建模，初步理解計算機解決問題的自動實現(xiàn)過程。理解和掌握常用的算法設(shè)計策略的窮舉法、回溯法和遞歸法以及算法的描述方法；重點：常用的算法設(shè)計策略——算法思想。難點：計算機問題求解中的數(shù)學(xué)建模思想。思政元素：通過算法設(shè)計方法的講解，讓學(xué)生感悟換位思考、慈悲待人的美德，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識。

5.數(shù)據(jù)思維——數(shù)據(jù)的組織、管理與挖掘（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本知識（2）文件系統(tǒng)基本知識（3）數(shù)據(jù)庫基本知識（4）數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘基本知識了解集合、線性結(jié)構(gòu)、樹和圖四類基本結(jié)構(gòu)，文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘的初步知識。理解和掌握計算機中數(shù)據(jù)的組織與管理方式和思想。重點：理解計算機中數(shù)據(jù)的組織與管理框架。難點：大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘的內(nèi)涵。思政元素：通過大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用案例，告誡學(xué)生將來的工作崗位中一定要遵守相應(yīng)的制度與規(guī)定，約束和指導(dǎo)自己的行為，嚴守道德底線，培養(yǎng)學(xué)生樹立高尚的職業(yè)道德。6.網(wǎng)絡(luò)化思維——信息的開放、協(xié)作與分享（1）網(wǎng)絡(luò)的基本知識（2）Internet基本知識（3）物聯(lián)網(wǎng)了解計算機網(wǎng)絡(luò)的定義、分類、組成與功能、局域網(wǎng)的特點和組成、局域網(wǎng)組網(wǎng)的常用技術(shù)、Internet提供的主要服務(wù)，了解物聯(lián)網(wǎng)的基本應(yīng)用。理解網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的基本概念、OSI/RM模型及各層的主要功能和基于網(wǎng)絡(luò)的思維。掌握網(wǎng)絡(luò)的主要拓撲結(jié)構(gòu)。萬維網(wǎng)與瀏覽器的使用、電子郵件與OutlookExpress的使用。重點：網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的基本概念、網(wǎng)絡(luò)的主要拓撲結(jié)構(gòu)和基于網(wǎng)絡(luò)的思維。難點：因特網(wǎng)的通信協(xié)議、地址概念的理解。思政元素：在網(wǎng)絡(luò)知識講解過程中可以將團隊協(xié)作，合作過共贏的理念作為德育培養(yǎng)目標，引導(dǎo)學(xué)生如何在軟件開發(fā)中進行團隊協(xié)作攻關(guān)、合作共贏，這也是將來每個學(xué)生進入職場后要必須學(xué)會處理的問題。7.倫理思維——信息安全與信息倫理（1）信息安全（2）信息倫理了解信息安全的概念、計算機病毒防范、網(wǎng)絡(luò)安全措施、數(shù)據(jù)加密技術(shù)；信息倫理的產(chǎn)生、信息倫理準則與規(guī)范、計算機倫理、網(wǎng)絡(luò)倫理與信息產(chǎn)業(yè)人員道德規(guī)范、知識產(chǎn)權(quán)初步知識。理解信息倫理準則與規(guī)范、病毒傳播機理、黑客攻擊策略。掌握常用的計算機病毒防范和網(wǎng)絡(luò)安全措施。重點：常用的計算機病毒防范和網(wǎng)絡(luò)安全措施。難點：病毒傳播機理、黑客攻擊策略、數(shù)據(jù)加密技術(shù)。思政元素：通過讓學(xué)生搜索關(guān)鍵字：軟件著作權(quán)、計算機軟件保護條例、中華人民共和國著作權(quán)法、軟件知識產(chǎn)權(quán)案例、百度敗訴MP3，愛國者訴東芝專利侵權(quán)案等等，介紹1—2個與軟件知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的案例，談?wù)剬Υ说恼J識和看法，讓學(xué)生深入到真實發(fā)生的侵權(quán)案件中，一是提醒學(xué)生對法律應(yīng)存敬畏之心，二是可以提升學(xué)生自我知識財產(chǎn)保護意識，三是讓學(xué)生明晰他人知識產(chǎn)權(quán)不可侵犯。再從互聯(lián)網(wǎng)法律、二進制中0和1的含義，引申到學(xué)生在做人做事中，對善惡、非黑即白的看法，觸發(fā)學(xué)生的思考，提醒學(xué)生要辨清黑白、明晰善惡，做一名知法、懂法、守法的合格公民。8.WPS文字處理（1）文檔的編輯與排版（2）表格操作（3）圖文混排（4）項目實例——求職檔案重點：掌握WPS文字的編輯排版、表格處理和圖文混排。難點：目錄的制作。9.WPS表格處理（1）信息的編輯與排版（2）圖表應(yīng)用·創(chuàng)建圖表：嵌入式圖表和圖表工作表。·圖表編輯：編輯圖表對象、改變圖表類型和數(shù)據(jù)系列、圖表的移動和縮放。（3）數(shù)據(jù)庫應(yīng)用·數(shù)據(jù)排序操作：簡單排序和復(fù)雜排序?！?shù)據(jù)篩選操作：自動篩選和高級篩選。·數(shù)據(jù)分類匯總和建立數(shù)據(jù)透視表操作。理解WPS表格的基本概念。掌握工作簿的編輯、圖表和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。了解WPS表格操作環(huán)境的設(shè)置及其高級技巧。重點：掌握工作簿編輯排版、工作表的格式化、圖表和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。難點：高級篩選的使用。10.WPS演示文稿制作（1）演示文稿編輯：插入對象、外觀修飾（2）設(shè)置動畫與超級鏈接（3）放映、打包與打印掌握演示文稿的建立和編輯、設(shè)置動畫與超級鏈接及外觀修飾。重點：設(shè)置動畫與超級鏈接。難點：演示文稿多種放映方式和動畫效果的綜合使用。4課內(nèi)實踐教學(xué)內(nèi)容及要求“大學(xué)計算機（1）”課內(nèi)實踐教學(xué)共14學(xué)時。5課程考核與評價課程總成績＝平時成績×24%+期末卷面成績×56%+實驗成績×20%6課程學(xué)習(xí)資源[1]薛紅梅，申艷光.大學(xué)計算機——計算思維與信息技術(shù),清華大學(xué)出版社,2023.09[2]申艷光等.中國大學(xué)視頻公開課官方網(wǎng)站“愛課程”網(wǎng)（）“心連‘芯’的思維之旅”7說明本課程大綱自2023級開始執(zhí)行，生效之日原先版本均不再使用。?參考書籍?

書名：大學(xué)計算機——計算思維與信息技術(shù)ISBN：9787302641469作者：薛紅梅、申艷光定價：39元以計算思維為主線，融入課程思政，培養(yǎng)工程能力，配套清覽云題庫，實驗實訓(xùn)素材，電子課件

內(nèi)容簡介本書按照教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機課程教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的2022版《新時代大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》編寫，特別關(guān)注學(xué)生計算思維能力的培養(yǎng)，將課程內(nèi)容中的相關(guān)知識進行提煉，構(gòu)建從知識到計算思維意識的橋梁，既強調(diào)教材的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，又注重內(nèi)容寬度和知識深度相結(jié)合，通過把科學(xué)思維的要素、方法融入問題和案例，從問題分析著手，強調(diào)面向計算思維的培養(yǎng)，從而提升學(xué)生主動使用計算機解決問題的意識和計算思維的能力。本書分理論篇和實驗實訓(xùn)篇，其中理論篇包括7章，主要介紹計算與計算思維、0和1的思維、系統(tǒng)思維、算法思維、數(shù)據(jù)思維、網(wǎng)絡(luò)思維、倫理思維，圍繞現(xiàn)代工程師應(yīng)具備的素質(zhì)要求，每章后還有基礎(chǔ)知識練習(xí)和能力拓展與訓(xùn)練，從多方位、多角度培養(yǎng)學(xué)生的工程能力；實驗實訓(xùn)篇包括4章，精心設(shè)計了典型案例，講解WPSOffice辦公軟件的文字處理、表格處理、演示文稿制作的各項功能，并配有相應(yīng)的實驗實訓(xùn)和講解視頻。此外，為便于讀者學(xué)習(xí)，對于一些重點、難點和抽象的知識點，本書提供了動畫短片，可以通過二維碼進行在線學(xué)習(xí)，并配備了豐富的教學(xué)課件。本書既可作為高等學(xué)校和相關(guān)計算機技術(shù)培訓(xùn)的教材，也可供辦公自動化從業(yè)人員參考之用。理論篇第1章計算與計算思維31.1計算工具的演變31.1.1手工時代31.1.2機械時代41.1.3機電時代41.1.4電子時代51.2計算模型與計算機81.2.1圖靈機81.2.2馮·諾依曼機101.2.3計算機的主要特點101.2.4計算機的主要應(yīng)用111.3計算思維121.3.1計算思維的概念121.3.2計算思維的本質(zhì)121.3.3計算思維的特征131.3.4計算思維中的思維方式141.4新的計算模式16基礎(chǔ)知識練習(xí)18能力拓展與訓(xùn)練19第2章0和1的思維——信息在計算機內(nèi)的表示202.1數(shù)值的編碼表示202.1.1數(shù)制的概念202.1.2常用計數(shù)制的表示方法212.1.3不同進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換222.1.4進制數(shù)在計算機中的表示242.1.5計算機的邏輯運算262.1.6十進制數(shù)的二進制編碼272.2字符編碼表示282.3漢字編碼表示292.4多媒體編碼表示312.4.1多媒體的基本概念312.4.2多媒體處理的關(guān)鍵技術(shù)322.4.3音頻數(shù)字化的編碼表示332.4.4圖像數(shù)字化的編碼表示342.4.5視頻數(shù)字化的編碼表示35基礎(chǔ)知識練習(xí)36能力拓展與訓(xùn)練37第3章系統(tǒng)思維——計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)383.1計算機系統(tǒng)的基本概念383.1.1計算機硬件系統(tǒng)393.1.2計算機軟件系統(tǒng)393.2計算機操作系統(tǒng)443.2.1操作系統(tǒng)的基本概念與作用453.2.2操作系統(tǒng)用戶接口463.2.3常用的操作系統(tǒng)463.2.4操作系統(tǒng)的管理功能473.2.5操作系統(tǒng)中的計算思維503.2.6我國操作系統(tǒng)的發(fā)展513.3處理器系統(tǒng)513.3.1處理器的結(jié)構(gòu)組成523.3.2CPU的主要性能指標533.3.3計算機的基本工作原理533.4存儲器系統(tǒng)543.4.1存儲單位553.4.2內(nèi)存儲器553.4.3外存儲器563.4.4存儲體系583.5總線、主板和輸入/輸出系統(tǒng)593.5.1總線系統(tǒng)593.5.2系統(tǒng)主板603.5.3輸入/輸出設(shè)備613.5.4計算機的啟動過程633.6文件管理系統(tǒng)653.6.1文件與文件系統(tǒng)653.6.2文件的命名663.6.3文件目錄與目錄結(jié)構(gòu)67基礎(chǔ)知識練習(xí)69能力拓展與訓(xùn)練69第4章算法思維——問題求解的核心724.1算法的概念724.1.1什么是算法724.1.2算法的分類734.1.3算法應(yīng)具備的特征744.2算法的設(shè)計與分析744.2.1問題求解的步驟744.2.2數(shù)學(xué)建模754.2.3算法的描述774.2.4常用的算法設(shè)計策略794.2.5算法分析924.3算法的實現(xiàn)——程序設(shè)計語言944.3.1程序設(shè)計語言的分類954.3.2語言處理程序964.3.3常用的高級語言97基礎(chǔ)知識練習(xí)99能力拓展與訓(xùn)練100第5章數(shù)據(jù)思維——數(shù)據(jù)的組織、管理與挖掘1035.1數(shù)據(jù)的組織和管理1035.1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1035.1.2文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫1095.2挖掘數(shù)據(jù)的潛在價值——數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘1115.2.1大數(shù)據(jù)1125.2.2數(shù)據(jù)挖掘1135.2.3數(shù)據(jù)倉庫115基礎(chǔ)知識練習(xí)116能力拓展與訓(xùn)練116第6章網(wǎng)絡(luò)思維——信息的開放、協(xié)作與分享1186.1計算機網(wǎng)絡(luò)的基本知識1186.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念1186.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)1196.2計算機網(wǎng)絡(luò)硬件1226.3計算機網(wǎng)絡(luò)軟件1266.3.1計算機網(wǎng)絡(luò)軟件的組成1266.3.2計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念1266.3.3OSI/RM參考模型1276.3.4TCP/IP1286.4Internet概述1306.4.1Internet在中國的發(fā)展1316.4.2Internet的IP地址1316.4.3Internet的域名系統(tǒng)1326.4.4Internet提供的主要服務(wù)1346.5物聯(lián)網(wǎng)概述136基礎(chǔ)知識練習(xí)137能力拓展與訓(xùn)練137第7章倫理思維——信息安全與信息倫理1417.1信息安全1417.1.1信息安全的概念1417.1.2計算機病毒及其防范1417.1.3網(wǎng)絡(luò)安全1447.1.4數(shù)據(jù)加密1467.2信息倫理1477.2.1信息倫理的產(chǎn)生1487.2.2信息倫理準則與規(guī)范1487.2.3計算機倫理、網(wǎng)