《计算文化与计算思维基础》重点内容教学文案

《计算文化与计算思维基础》重点内容

《计算文化与计算思维基础》

--- 赵国栋

第一章认识计算文化与计算思维

1什么是计算？什么是计算科学？

计算是依据一定的法则对有关符号串进行变换的过程。

计算机科学既是构造计算机器的学科，而是基于自动计算进行问题求解的学科。

2、计算思维主要包括哪些内容？

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计

算机科学领域的一系列思维活动；

计算思维综合了数学思维(求解问题的方法)、工程思维(设计、评价大型复杂系统)和科学思维

(理解可计算性、智能、心理和人类行为)。

3、计算思维与数学思维有什么区别和联系？

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计

算机科学之广度的一系列思维活动。

数学思维就是数学地思考问题和解决问题的思维活动形式，也就是人们通常所指的数学思维能

力，即能够用数学的观点去思考问题和解决问题的能力。比如转化与划归，从一般到特殊、特

殊到一般，函数/映射的思想，等等。

计算思维吸取了问题解决所采用的一般数学思维方法，现实世界中巨大复杂系统的设计与评估

的一般工程思维方法，以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。

4、简述图灵机模型

图灵机模型是指给出固定的程序，模型能够按照程序和输入完全确定性地运行。

5、冯•诺依曼提出的程序存储计算机方案的要点有哪些？

“存储程序”的计算机方案包含以下三个要点：

(1)采用二进制的形式表示数据和指令。

(2)将指令和数据存放在存储器中。

(3)由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成计算机。

6、计算机的发展经历了几代？

1) 第一代(1946-1958)――电子管计算机时代

2) 第二代(1959-1964) ——晶体管计算机时代

3) 第三代(1965-1970)――中小规模集成电路时代

4) 第四代(1971年至今)一一大规模和超大规模集成电路时代

书上黑色字体：

1、在计算机科学中，当一个问题的描述及其求解方法或求解过程可以用构造性数学形式来描述，而且该

问题所涉及的论域为有穷或虽为无穷但存在有穷表示时，则该问题就一定能用计算机来求解，所以计算机科学研究和解决的是什么能计算且被有效地自动计算的问题。

2、计算思维是人类除了理论思维、实验思维以外，应具备的第三种思维方式。

3、计算机是一种用严密的数学语言来描述的计算机器。

4、1946年2月，世界上第一台电子数字计算机“埃尼阿克” （ENIAC ）在美国宾夕法尼亚大学诞生。

第二章信息在计算机内的表示

1、什么是信息和信息技术？各自的主要特征有哪些？信息：

（1）信息是不确定性内容的减少或消除。

（2）信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容。

（3）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。

（4）信息是经过加工、能够对接受者的行为和决策产生影响的数据。

特征：信息是人们对客观存在的一切实物的反映，是通过载体所发出的消息、指令、数据、信号中所包含的一切可传递和交换的知识内容。

信息技术：

广义而言，信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。

中义而言，信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。

狭义而言，信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，对图文声像等各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和、该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。

特征：信息技术的特征应从如下两方面来理解：

1）信息技术具有技术的一般特征一一技术性。具体表现为：方法的科学性，工具设备的先进性，技能的熟练性，经验的丰富性，作用过程的快捷性，功能的高效性等。

2）信息技术具有区别于其它技术的特征一一信息性。具体表现为：信息技术的服务主体是信息，核心功能是提高信息处理与利用的效率、效益。由信息的秉性决定信息技术还具有普遍性、客观性、相对性、动态性、共享性、可变换性等特性。

4、什么是ASC n码？BCD码的作用及其编码的方法是什么？

美国标准信息交换码（America n Sta ndard Code for In formation In tercha nge ），简称ASCII 码。

用二进制数码来表示十进制数，称为"二一十进制编码”，简称BCD （Bin ary —Coded Decimal ）码。因为十进制数有0~9这10个数码，显然需要4位二进制数码以不同的状态

分别表示它们。而4位二进制数码可编码组合成16种不同的状态，因此，选择其中的10种状态作为BCD码的方案有很多种，而常用的为8421码。

5、汉字编码有哪几类？各有什么作用？

可分为4类，即汉字输入码、汉字交换码、汉字内码和汉字字形码。

汉字输入码：汉字输入码是为从计算机外部输入汉字而编制的汉字编码，也称汉字外部

码，简称外码。

汉字交换码：汉字交换码是指在不同汉字信息系统之间进行汉字交换时所使用的编码。

汉字内码：汉字内码是汉字在信息处理系统内部最基础的表现形成，是信息处理系统内部存储、处理、传输汉字而使用的编码，简称内码。

汉字字形码：汉字字形码是表示汉字字形信息的编码，在显示或打印时使用。

6、对于16 16的汉字点阵，一个汉字的存储需要多少字节？

32B

1B （byte）=8bit （点）

1KB（Kibibyte）=210B

7、多媒体的概念及其特征是什么？常用的媒体元素有哪些？

多媒体是一种以交互的方式将文字、声音、图形、视频等多种媒体信息和计算机技术集成到一个数字环境中，并能扩展利用这种组合技术的新应用。

特征：

（1）多样化;

（2）数字化;

（3）集成化;

（4）交互化;

（5）实时性。

常用媒体元素：

1•文本；

2. 图形和图像；

3. 音频；

4. 流媒体。

8、MPC的主要硬件有哪些？简述这些硬件的作用。一台MPC的硬件系统主要包括以下几部分：

1）多媒体主机

主机是电脑信息的处理中心多媒体输入设备。

2）多媒体输入设备

向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。

3）多媒体输出设备

输出设备是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。

4）外存储器

外存储器主要指那些容量比主存大、读取速度较慢、通常用来存放需要永久保存的或相对来说暂时不用的各种程序和数据的存储器。

5）操纵控制设备

管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操纵控制设备身负诸如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。

6）多媒体接口卡

（1）声卡又称为声效卡或声霸卡，它是MPC接收、处理、播放各类音频信息的重要部