2014~2015年第一学期 《计算机科学导论》课程教学实施方案 网络工程系 蔡碧野 一、课程概况 【课程名称】计算机科学导论 【课程性质】公共基础课 【教学对象】专业： 水利、环建 【层　　次】四年制大一本科生　　人数：约200人 【教学总学时】 32学时 【前修课程】 无 【后修课程】多媒体技术 二、教学地位与作用及主要教学目的 《计算机科学导论》课程是新生入校的第一门计算机课程，也是大学本科各学科专业学生必修的公共基础课程。它是改革《计算机文化基础》、《大学计算机基础》课程而产生的一门新课,目前《计算机科学导论》课程的教学内容是根据教育部对高等院校计算机基础教育教学的基本要求而确定的。 《计算机科学导论》的主要教学目的是使学生了解计算机的发展史和计算机科学的概貌，初步掌握计算机数制、数据存储、数据运算、计算机组成、网络、操作系统、算法、程序设计语言、软件工程、数据结构、数据库技术、网络安全等方面的基础概念，掌握Windows 7、Office 2010办公软件、Internet应用等基本操作，为今后的专业课程学习打下良好的基础。拓展学生的视野，为后续计算机课程学习做好必要的知识准备，使他们在各自的专业中能够有意识地借鉴、引入计算机科学中的一些理念、技术和方法，期望他们能在一个较高的层次上利用计算机、认识并处理计算机应用中可能出现的问题。 三、课程选用教材 【使用教材】《计算机科学导论（第1版）》、《计算机科学导论实验指导（第1版）》 作者：蒋加伏.北京邮电大学出版社. 2013年8月 　 【选用依据】该教材是根据教育部非计算机专业计算机基础课程教学指导分委员会提出的《关于进一步加强高校计算机基础教学的几点意见》（简称白皮书）的文件精神及相应教学大纲编写。根据白皮书对计算机基础教学的目标与定位、组成与分工，以及计算机基础教学的基本要求和计算机基础知识的结构，教材主要内容包括：计算与计算思维基本知识，信息的表示与处理，计算机系统，算法与数据结构，程序设计和软件工程基础，信息传输基础，数据库技术基础。本书内容丰富、层次清晰、图文并茂、通俗易懂，根据高等学校理工科专业计算机基础教学的要求，从新的视角提出了大学计算机教育的基本教学要求并进行了教学设计。本书注重基础知识、基本原理和方法的介绍，注重培养学生的计算思维能力，在配套的实验指导书中重点加强计算机应用能力的培养，以便于在教学中达到理论与实践的紧密结合。 【参考教材】《计算机科学导论》9版 作者：BROOKAHEAE J. 人民邮电出版社. 2007年.刘艺等译 四、教学手段和方法 1．本课程以计算机投影教学为主，配以适量的理论课堂教学，并以大量的上机实验课来培养学生的动手能力。其中投影和理论教学为2/3，实验课为1/3（不含课外上机）。在讲授过程中，考虑到该课程注重动手、注重应用的特点，遵循深入浅出的原则，结合教材及教学大纲制作合适课堂教学的CAI课件，以灵活生动的方式讲述计算机科学导论基础课程的全部内容。对概念、原理的解释和描述尽可能地以日常生活所接触到的实际例子和图示加以对比说明，引导学生建立概念之间、原理之间以及应用之间的联系。在上机过程中，以任务驱动方式要求学生完成上机作业；及时找出学生上机时遇到的问题，并归纳总结，提高学生调试程序的能力。 2．网络辅助教学：由于是面向全校的公共课，学生人数较多，为加强教学效果，在课堂讲授的同时，充分利用网上教学互动平台。 3．教考分离，机考机改。自主开发了上机考系统，可实现自动成卷、机器阅卷。布置创新实践大作业，用来检测学生的应用能力。 五、教学特点 1. 课程特点：其特点是内容多、概念多、实践性强、应用面广。 2. 教学特点：由于学生入校时的计算机知识水平存在较大差异，教学时宜采用“自主学习”、“精讲多练”、“详细讲授 ”等多种多样的教学形式。 六、各章节教学重点与难点 【各章节教学重点与难点】（重点用★表示，难点用☆表示） （一）计算与计算思维（课堂教学2学时） 计算工具的发展：手工计算工具；机械式计算机；电子计算机（★）。 计算模型：图灵机；冯•诺依曼计算机（★） 计算科学与计算思维。 （二）信息的表示与处理（课堂教学3学时） 信息和信息的表示方法：信息、信息量和信息的表示；进位计数制和数的表示（★）；数字数据的表示与运算（☆）；非数值信息的表示（☆）。 布尔代数、门电路、触发器与全加器。 数据的存储与操作：数据的存储（★）；中央处理单元；机器指令（☆）；程序运行。 （三）计算机系统（课堂教学4学时，实践教学10学时） 计算机硬件系统（★）：系统组成（☆）、主机系统、存储系统、输入/输出系统、性能指标。 计算机软件系统：操作系统；应用软件（Word、Excel、PowerPoint）（★）（☆） （四）算法与数据结构（课堂教学4学时） 算法的基本概念 数据结构：数据结构的基本概念及术语；线性表； 栈；队列；树与二叉树；查找；排序（★）（☆） （五）程序设计与软件工程基础（课堂教学1学时） 程序设计基础：程序设计语言发展；程序设计方法与风格；结构化程序设计；面向对象的程序设计。 软件工程基础：软件工程的概念，软件的生命周期：分析、设计、实现、测试，软件开发过程模型，面向过程和面向对象的软件开发过程，文档。 （六）信息传输(课堂教学3学时，实践教学2学时) 网络的发展 数据通信（☆） 网络结构（☆） 网络组成（★）（☆） 网络服务（★）（☆） 网络安全（★） （七）数据库技术基础(课堂教学3学时) 1.　数据库基本知识： 2.　数据库管理技术发展的三个阶段 3.　数据库管理系统：主要功能；基本特点（★） 4.　关系数据库：关系数据结构；关系操作（★）（☆） 5.　结构化查询语言（☆） 【难点及解决办法】 在教学方法上我们采用启发式、讲解式、引导式、讨论式、提问式及采用多媒体教学中计算机的演示等方式，讲授课程的重点和难点。对于计算机操作系统中抽象的概念，采用动画技术，制作动画，形象的描述计算机工作的流程图，帮助学生理解课程重点及难点内容。 课下我们将《计算机科学导论》课件在网上共享、开通网络答疑室、课外定期辅导答疑等多种形式相结合的方法，使学生掌握计算机科学导论基础的重点内容，突破难点。学生可以利用课余时间浏览教材及多媒体课件内容，可以复习巩固所学的知识，加深对重点和难点的理解及掌握。 七、教学进度 该课程教学总学时为32学时（含实验12学时），2学分。教学安排按照一学期11周进行，平均每周3学时。其中实验共安排6次，每次2学时，共12学时。 具体学时分配如表1所示。 表1 计算机科学导论课程教学学时分配 教学内容 总 学 时 其 中 课外辅导/课外实践 备注 讲课 实 验 上 机 其 他 第一章 2 2 第二章 3 3 第三章 14 4 10 第四章 4 4 第五章 1 1 第六章 5 3 2 第七章 3 3 总计 32 20 12 八、教学辅导与测试 关于答疑：每周安排一次集中答疑，答疑地点云塘校区理科楼b-215，其它时间网上答疑。 关于作业：每周布置一次作业，作业内容与形式及测评方式根据教学大纲及教材内容确定。作业成绩和实验占学期总成绩的40%。 关于测试 ：本课程为考试（考查）课程，成绩考核方法： 1、平时成绩（上课、上机与作业）考试占总成绩20%（考查占总成绩40%） 2、闭卷机试，考试成绩占总成绩80%（考查占总成绩60%） 九、教学意见反馈 1．学生可通过网络教学平台浏览下载相关教学资料：http://pt.csust.edu.cn 2．任课教师联系方式： Tel: 13617311658 Email: cpp_2005@163.com QQ: 512932680 2014年9月