(完整版)中国海洋大学计算机科学与技术导论课程大纲(理论课程)

中国海洋大学计算机科学与技术导论课程大纲（理论课程）

英文名称Introduction to Computer Science and Technology

【开课单位】信息学院【课程模块】学科基础教育层面

【课程编号】【课程类别】必修

【学时数】32 （理论32 实践）【学分数】 2

一、课程描述

本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。

（一）教学对象计算机科学与技术专业1年级

（二）教学目标及修读要求

1、教学目标

通过本课程的学习，使学生了解和掌握计算机科学的内涵、知识体系、各领域的基本问题和研究方法，形成关于本学科的全局图景，使学习者从学科的高度以整体的观念去认识本专业各门课程，对本专业的学习起指导作用，从而树立正确的专业思想、把握今后学习的侧重点。该课程内容重在了解，不要求深入研究和探讨相关问题。经过本课程学习和严格训练后，学生应达到如下要求：

(1) 掌握计算机软、硬件的基本知识；

(2) 理解计算机学科的基本问题、学科的三种形态及其内在联系；

(3) 掌握学科中的核心概念

(4) 熟识学科中的数学方法和系统科学方法

(5) 熟识学科相关的社会与职业问题

2、修读要求（简要说明课程的性质，与其他专业课程群的关系，学生应具备的基本专业素质和技能等）

“计算机科学与技术导论”是计算机科学与技术专业全程教学内容的引导课程，是计算机科学与技术专业完整知识体系的绪论，其内容广泛而浅显。通过对计算机基本理论和基础知识的介绍，使学生掌握关于计算机的基本常识；通过讲述计算机科学的学科特点，知识组织结构和分类体系，各领域发展的基本规律和它们之间的内在联系，使学生建立起本专业学科知识体系的基本架构，了解主要课程在学科知识体系中的地位和作用。同时，“计算机科学与技术导论”课程还将介绍专业的培养目标、课程体系、学科发展前景和最新科技动态等，以激励学生努力学习，积极创新，掌握计算机科学与技术专业的部分核心技能，引导学生进入计算机科学与技术领域的“大门”，为后续课程打下坚实的基础。

（三）先修课程（参照2011版人才培养方案中的课程名称，课程名称要准确）无

二、教学内容

（一）第一章……绪论

1、主要内容：介绍计算学科命名的背景、计算学科的定义以及计算学科的根本问题，并阐述计算学科专业名称的演变、分支学科及其培养侧重点。自此基础上，介绍计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等4个主要分支学科的知识体系和核心课程。

2、教学要求：（按照掌握、理解、了解三个层次对学生学习提出要求）

计算学科命名的背景、计算学科的定义以及计算学科的根本问题，并阐述计算学科专业名称的演变、分支学科及其培养侧重点。自此基础上，介绍计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等4个主要分支学科的知识体系和核心课程。

3、重点、难点：

重点是计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术等4个主要分支学科的知识体系和核

心课程。

4、其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：无

（二）第二章……学科的基本问题

1、主要内容：问题建模、可计算问题和不可计算问题、算法复杂性、P类问题和NP类问题、组合爆炸问题及NPC问题、经典的算法设计技术、人工智能中的若干哲学问题。

2、教学要求：了解问题建模的目的及常用数学方法，理解算法复杂性、P类问题和NP类问题的概念、组合爆炸问题及NPC问题、经典的算法设计技术，理解生产者-消费者问题、哲学家共餐问题、两军问题在计算学科中的理论内涵，理解人工智能中的若干哲学问题。

3、重点、难点：算法复杂性、P类问题和NP类问题的概念、经典的算法设计技术、人工智能中的若干哲学问题是本章的重点。

4、其它教学环节：（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：

（三）第三章……3个学科形态

1、主要内容：论述抽象、理论和设计3个学科形态、并以“学生选课”为例，按“3个学科形态”对相关概念进行了划分。介绍自然语言与形式化语言、图灵机、计算机的层次结构、高级语言、自然语言的形式化等。

2、教学要求：了解3个学科形态的内涵、从计算机语言发展的角度掌握3个学科形态的内在联系。

3、重点、难点：图灵机和计算机的层次结构是本章的重点和难点。

4、其它教学环节：（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

（四）第四章……学科中的核心概念

1、主要内容：介绍算法的历史、定义、表示方法以及算法的分析，介绍数据结构、程序、软件、硬件、数据与编码、字符串和汉字、多媒体数据的表示等。

2、教学要求：掌握算法历史、定义及表示方法、结合对主要数据结构的理解、理解计算机程序开发中的关键内容；掌握原码、反码、补码的特点、用途及其相互转换；理解解汉字、图像、声音等在计算机中的表示方法。

3、重点、难点：算法历史、定义及表示方法、结合对主要数据结构的理解、理解计算机程序开发中的关键内容是重点之一；进位制数及其相互转换，原码、反码、补码的特点、用途及其相互转换是另外一个重点，也是本章的难点。

4、其它教学环节：（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

（五）第五章……学科中的数学方法

1、主要内容：计算学科中常用的数学概念和术语、证明方法、递归和迭代、公理化方法、形式化方法等。

2、教学要求：掌握计算学科中常用的数学概念和术语，包括集合、函数和关系；理解递归和迭代的概念，并能够解决简单的递归问题。

3、重点、难点：集合、函数和关系是本章的重点，其中等价关系难点；递归和迭代是本章的另一重点，也是难点之一。

4、其它教学环节：（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

（六）第六章……学科中的系统科学方法

1、主要内容：介绍系统科学方法的基本概念和应遵循的基本原则等内容；然后针对软件的复杂性以及人所固有的局限性，介绍在软件开发中为什么要引入系统科学方法；最后介绍计算学科中两种最常用的系统科学方法，即结构化方法和面向对象方法。

2、教学要求：了解系统科学的基本概念和常用的系统科学方法，了解软件的复杂性以及人的局限性；掌握结构化方法的基本原则和核心问题、掌握面向对象方法的基本思想和核心问题。

3、重点、难点：结构化方法的基本原则和核心问题、面向对象方法的基本思想和核心问题是本章的重点，也是难点。

4、其它教学环节：（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

（七）第七章……社会与职业问题

1、主要内容：介绍计算的社会背景、道德分析的方法和工具、职业和道德责任、基于计算机系统的风险与责任、团队工作、知识产权、隐私和公民的自由、计算机犯罪等。

2、教学要求：了解计算的历史和社会背景、计算机网络的历史和我国计算机事业发展的历程，了解计算机系统的风险和责任、理解团队工作的重要性，了解知识产权相关的法律法规，理解基于Web的隐私保护技术，了解计算机犯罪及相关立法。

3、重点、难点：知识产权、隐私保护和计算机犯罪等相关内容是本章的重点。

4、其它教学环节：（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）

三、教学环节及学时分配

本课程总学时32 学时（如有实践环节根据课程的实际情况填写，如实验、上机、案例讨论和角色扮演等），其学时分配见下表。

计算机科学与技术导论课程教学学时分配表

四、考核方式及评价体系（考核方式及成绩评价体系由老师根据课程自己设定）

1、考核方式：提交论文

2、评价体系：课程考核成绩由平时成绩和期末考试成绩构成，平时成绩根据出勤、课堂讨论、课后作业、期中检查等评定，所占比重一般不超过50%。考核各部分的比重由老师结合课程内容给定：平时成绩：30 % 期末考试：70 %

五、选用教材及必读参考书（注明作者、出版社、出版时间及版次）

1、选用教材

董荣胜，《计算机科学导论—思想与方法》，高等教育出版社，2007年9月第1版

2、主要参考书

[1]龚鸣敏，陈君.《计算机导论》，武汉大学出版社，2007.

[2]王玉龙主编.《计算机导论(第2版)》，电子工业出版社，2005.

[3]柳青,杨丽娟主编.《计算机导论》,机械工业出版社，2004.

[4]袁方等编著,《计算机导论》，清华大学出版社，2005.

[5][美]R.L. Shackelford 著，章小莉等译.《计算与算法导论》，电子工业出版社，2003.

六、近两年开设情况

开设次数：2