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计算机导论课程教案2010～2011学年第一学期任课教师：黄永平，王智吉林大学软件学院课程名称：计算机导论学时：32学分：2授课对象：软件工程专业2010级1~10班教学目的：计算机导论是计算机科学与技术专业的学科基础课程，担负着系统而全面地介绍计算机科学技术的基础知识、引导学生进入计算机科学技术大门的重要任务。通过学习这门课程，使学生从广度上而不是从深度上来了解计算机科学体系结构，使学生掌握计算机科学的基本概念，奠定计算机科学的基础知识，并鸟瞰计算机科学的各个领域，力求使学生对所学专业有比较全面的了解，为以后从深度上学习其它相关计算机科学课程打下坚实的基础。本课程采用国外高校广泛采用的和中国教育部推荐的英文教材影印版，使学生在学习计算机知识的同时，提高学生的计算机英语水平。教学方式：板书多媒体投影教材：选用教材：《FoundationsofComputerScience:FromDataManipulationtoTheoryofComputation》（英文影印版）作者BehrouzA.Forouzan,高等教育出版社2004年8月教学参考书：1）.《ComputerScience---AnOverview》EighthEditionGlennBrookshear,人民邮电出版社,2006.72）中译本,《计算机科学导论FoundationsofComputerScience:FromDataManipulationtoTheoryofComputation》作者BehrouzA.Forouzan,译者刘艺段立钟维亚机械工业出版社出版日期:2004-1-1,书号7-111-13159-2.3).《ComputingEssentials》（影印版），[美]TimothyJ.O’Leary,LindaI.O’Leary,高等教育出版社，2004年7月第1版。4).《GreatIdeasinComputerSciencewithJava》（影印版）作者AlanW.Biermann，Dietolf,高等教育出版社,2002年07月,7040112582各章节内容及学时分配：本课程内容包括五部分：第一部分：计算机和数据(该部分包括4章：计算机科学简介，数据表示，数值表示，数据操作)。第二部分：计算机硬件(该部分包括2章：计算机组成，计算机网络)。第三部分：计算机软件(该部分包括4章：操作系统，算法，程序语言，软件工程)。第四部分：数据组织(该部分包括4章：数据结构，抽象数据类型，文件结构，数据库)。第五部分：高级话题(该部分包括3章：数据压缩，安全，计算理论)。下面以章节顺序列出相关内容：授课题目第一章计算机科学简介授课学时2授课时间教学重点、难点：主要内容：可编程数据处理器模型；冯.诺依曼模型；计算机发展历史。教学重点：可编程数据处理器模型；冯.诺依曼模型。教学要点：1.1计算机黑箱模型1.1.1数据处理器模型1.1.2可编程数据处理器模型1.2冯.诺依曼模型1.3计算机硬件、软件基本概念1.4.计算机发展历史授课题目第二章数据表示授课学时3授课时间教学重点、难点：主要内容：数据类型，位模式，数据表示，十六进制数据表示方式。教学重点：位模式，数据表示。教学要点：2.1数据类型2.2计算内部的数据形式---位模式2.3数据表示五种数据类型的表示，包括文本，数值(略，放到下一章中讲)，图形图像，音频，视频。2.4十六进制数据表示方式2.5八进制数据表示方式授课题目第三章数值表示授课学时4授课时间教学重点、难点：主要内容：不同数制之间的转换，无符号整数的表示，有符号整数的表示，浮点数的表示。教学重点：有符号整数的表示，浮点数的表示。教学要点：3.1十进制与二进制3.2转换3.2.1十进制到二进制的转换3.2.2二进制到十进制的转换3.3整数表示3.3.1无符号整数的表示3.3.2有符号整数的表示---原码，反码，补码3.4阶码3.5浮点数表示3.5.1浮点数到二进制的转换3.5.2规一化3.5.3IEEE标准化表示浮点数授课题目第四章数据操作授课学时2授课时间教学重点、难点：主要内容：算术操作，逻辑操作，移位操作。教学重点：逻辑操作。教学要点：4.1算术操作4.1.1整数的算术操作4.1.2浮点数的算术操作4.2逻辑操作4.2.1真值表4.2.2单目操作，双目操作4.2.3逻辑操作应用4.3移位操作授课题目第五章计算机组成授课学时3授课时间教学重点、难点：主要内容：计算机的三个子系统(中央处理器，主存储器，输入/输出)，三个子系统之间的互连，程序的执行过程，两种计算机体系结构。教学重点：三个子系统基本概念，三个子系统的互连，程序的执行过程。教学要点：5.1中央处理器结构5.2主存储器结构5.2.1寻址5.2.2存储器的类型5.2.3存储器的层次结构5.2.4主速缓冲存储器Cache5.3输入/输出系统结构5.4三个子系统之间的互连5.4.1中央处理器与主存储器的连接5.4.2输入/输出设备的连接5.4.3输入/输出设备的寻址方式5.5程序的执行过程5.5.1机器周期5.5.2机器周期实例5.5.3三种输入/输出操作方式5.6两中计算机体系结构授课题目第六章计算机网络授课学时3授课时间教学重点、难点：主要内容：网络概念，OSI七层模型，网络分类，网络连接设备，TCP/IP协议。教学重点：OSI七层模型，网络连接设备，TCP/IP协议。教学要点：6.1网络、模型和协议6.2OSI七层模型6.2.1OSI分层结构6.2.2OSI七层的功能6.3网络分类6.3.1局域网LAN6.3.2城域网MAN6.3.3广域网WAN6.4网络连接设备6.4.1中继器6.4.2网桥6.4.3路由器6.4.4网关6.5国际互联网与TCP/IP协议6.5.1物理层与数据链路层6.5.2网络层6.5.3传输层6.5.4应用层授课题目第七章操作系统授课学时4授课时间教学重点、难点：主要内容：操作系统的定义，操作系统发展过程，操作系统组成及基本原理，几中流行操作系统简介。教学重点：操作系统的基本原理及工作过程。教学要点：7.1操作系统的定义7.2操作系统的发展7.3操作系统的组成部分及基本原理7.3.1存储器管理7.3.2进程管理7.3.3设备管理7.3.4文件管理7.3.5用户接口7.4几种流行的操作系统简介授课题目第八章算法授课学时3授课时间教学重点、难点：主要内容：算法基本概念及定义，三种程序结构，算法的两种表示方法，基本算法介绍。教学重点：掌握基本算法操作。教学要点：8.1算法基本概念8.2三种程序结构8.3算法的两种表示方法8.4算法的定义8.5子算法8.6基本算法介绍8.6递归授课题目第九章计算机程序语言授课学时0.5授课时间教学重点、难点：主要内容：程序语言的进化，编程过程，程序语言分类，C语言简介。教学重点：编程过程，程序语言分类。教学要点：9.1程序语言的进化9.2编程过程9.3程序的执行过程9.4程序语言的分类9.5C语言简介授课题目第十章软件工程授课学时0.5授课时间教学重点、难点：主要内容：软件生命周期，两种传统软件开发模型，模块划分，软件质量，开发过程文档。教学重点：软件生命周期，两种传统软件开发模型。教学要点：10.1软件生命周期10.2开发过程模型9.2.1瀑布模型9.2.2增量模型10.3模块划分10.4软件质量10.5软件开发过程文档授课题目第十一章数据结构授课学时2授课时间教学重点、难点：主要内容：数组，记录，链表。教学重点：链表。教学要点：11.1数组11.1.1数组的结构11.1.2数组的应用11.1.3数组在存储器中的布局11.2记录11.2.1记录的结构11.2.1记录的操作11.3链表11.3.1链表的结构11.3.2节点，头指针11.3.3链表的操作授课题目第十二章抽象数据类型授课学时2授课时间教学重点、难点：主要内容：抽象数据类型概念、定义和操作，线性表，堆栈，队列，树，二叉树，图。教学重点：抽象数据类型概念、定义和操作。教学要点：12.1抽象数据类型概念12.1.1定义12.1.2抽象数据模型12.1.3抽象数据类型操作12.2线性表12.2.1线性表操作12.2.2一般线性表的实现12.2.3线性表的应用12.3堆栈12.3.1堆栈操作12.3.2堆栈的实现12.3.3堆栈的应用12.4队列12.4.1队列的操作12.4.2队列的实现12.4.3队列的应用12.5树12.5.1基本树的概念12.5.2树的操作12.6二叉树12.6.1二叉树的操作12.6.2二叉树的实现12.6.3二叉树的应用12.7图12.7.1图的操作12.7.2图的实现12.7.3图的应用授课题目第十三章文件结构授课学时0.5授课时间教学重点、难点：主要内容：文件存取方式，顺序文件，索引文件，Hash文件，文体与二进制文件。教学重点：文件存取方式，文件结构。教学要点：13.1文件存取方法13.2顺序文件13.3索引文件13.4Hash文件13.5文件与二进制文件授课题目第十四章数据库授课学时0.5授课时间教学重点、难点：主要内容：数据库管理系统简介，数据库架构，数据库模型，关系模型，关系模型操作，结构化搜索语言SQL，其它数据库模型。教学重点：数据库架构，关系模型，关系模型操作，SQL语言。教学要点：14.1数据库管理系统14.2数据库架构14.3数据库模型14.4关系模型14.5关系模型中的操作14.6SQL语言简介14.7其它数据库简介14.7.1分布式数据库14.7.2面向对象型数据库授课题目第十五章数据压缩授课学时0.5授课时间教学重点、难点：主要内容：无损压缩，有损压缩。教学重点：运行长度编码,霍夫曼编码。教学要点：15.1有损压缩15.1.1运行长度编码15.1.2霍夫曼编码15.1.3LempelZiv编码15.2无损压缩15.2.1图像压缩格式JPEG15.2.2视频压缩格式MPEG授课题目第十六章安全授课学时0.5授课时间教学重点、难点：主要内容：计算机安全基本概念，加密/解密，数字签名。教学重点：计算机安全基本概念。教学要点：16.1计算机安全基本概念16.2加密/解密16.3数字签名授课题目第十七章计算理论授课学时1授课时间教学重点、难点：主要内容：简单语言，图灵机，哥德尔数，停机问题。教学重点：简单语言,图灵机，停机问题。教学要点：17.1简单语言17.2图灵机17.3哥德尔数17.4停机问题17.5可解决和不可解决的问题考核方式：笔试（闭卷，英文）备注：1．答疑安排：现场答疑2．课外培养安排：1）提供多媒体课件、课后习题解答、历年试题。2）安排任课教师定时和学生进行交流。