信息与计算科学专业导论
2024级《专业导论》课程教学大纲
《专业导论》课程教学大纲课程编码：12024008 开课部门：信息工程学院英文名称：Introduce to Computer 适用年级：2024适用专业：计算机科学与技术适用方向：无课程属性：专业基础课程学分学时：1学分，支配16学时编写人：李晓蕾审核人：何广军一、课程概述(一)课程的性质地位《专业导论》是计算机科学与技术专业的一门专业基础课。
本课程担负着引导学生进入计算机科学技术大门的重任，是引领计算机学生进入计算机科学与技术学科的“导游图”。
(二)课程的基本理念以学生学问、实力、素养协调发展为目标，突出学生为主体，重视实力培育和素养培育。
课程内容涉及计算机科学的方方面面，但着重讲解的是基本概念而不是数学模型和技术细微环节，要求做到“广度优先，广而不细＂。
课程侧重点在于勾画计算机科学体系的框架，奠定计算机科学学问的基础，为今后深化学习计算机科学与技术专业中各专业理论及实践课程做好铺垫。
(三)课程设计思路用严密性方式将学生引入计算机学科各个富有挑战性的领域。
CC2024 报告要求该课程应讲授那些富有才智的、核心的思想。
还要充分考虑现代教化思想（如CDIO）及其在本学科教化中的应用。
因此在构建课程内容的同时,还要充分留意对学生实力的培育,以及强化学生对学问的载体属性的相识和利用。
本次课程内容设计时,以CCC2024 中课程提纲为依据,采纳CCC2024 举荐的课程设计方法,结合长期的教学实践,探究性地提出以实践阅历为主要内容的课程提纲。
教学方法手段：本课程实行专题讲座的形式，由本专业高职称、高学历的老师进行主题演讲。
1.案例教学：本课程应以实物（典型成果）为引导，呈现主题特色，直观说明主题所阐述的技术解决哪些问题，对社会有什么影响，在那些岗位上应用，将来在哪些方面可以有所突破。
2.自主学习式教学：本课程各主题所涉及的核心技术不宜过多，以2-3点为宜。
一方面，在讲清概念、介绍方法的基础上，让学生了解计算机技术的现状和发展。
信息与计算科学专业导论
信息与计算科学专业导论信息与计算科学（Information and Computing Science）是一门综合性强、涵盖广泛的学科，它研究信息的表示、处理和传输，以及计算机系统的设计、开发和应用。
信息与计算科学专业导论旨在介绍信息与计算科学专业的基本概念、研究领域、发展历程以及就业前景等内容。
本文将通过对该专业的特点、学科发展方向以及相关工作领域的介绍，来帮助读者更好地了解和掌握这门专业。
一、信息与计算科学专业的特点信息与计算科学专业独具特色，其主要特点如下：1.1 跨学科性质信息与计算科学专业涉及多个学科领域，如计算机科学、电子工程、数学、统计学等。
通过综合运用这些学科的知识和方法，信息与计算科学专业能够解决现实生活中的复杂问题，并推动科学技术的发展。
1.2 理论与实践相结合信息与计算科学专业既注重理论知识的学习与掌握，也重视实践能力的培养。
学生通过实验操作、项目实践以及实习等形式，将所学的知识应用于实际问题解决，提高自己的动手操作能力和创新能力。
1.3 前沿性与创新性信息与计算科学专业处于科技发展的前沿领域，涉及到人工智能、大数据、云计算、物联网等热门技术。
学生在专业学习中将接触到最新的科研成果和技术应用，培养对新技术的研究和应用能力，具备在不断变革的科技领域中持续学习和创新的能力。
二、信息与计算科学专业的学科发展方向信息与计算科学专业涵盖多个研究方向，以下是其中几个主要的学科发展方向：2.1 计算机科学与技术计算机科学与技术是信息与计算科学专业最为核心的学科方向之一。
它主要研究计算机系统的设计、开发、应用和优化等问题。
在这个方向上，学生将学习计算机硬件、操作系统、算法设计与分析、软件工程等基础知识，并通过实践项目来提升编程能力和软件开发技巧。
2.2 数据科学与技术数据科学与技术是信息与计算科学专业的新兴学科方向。
它关注如何从大量的数据中提取有价值的信息，并利用这些信息来解决问题和做出决策。
计算学科导论-计算科学的基本概念和基本知识
论）中一类最一般的可计算函数（部分递归函数或部分可 计算函数）在计算表达能力上是等价的。然而，图灵机简 洁的构造和运行原理隐含了存储程序的原始思想，深刻地 揭示了现代通用电子数字计算机最核心的内容。 图灵奖
2.1.2 二进制 也许是图灵机读写带上只出现两个符号启发了研究者， 在当时的技术条件下，从便于元器件的设计和制造考虑， 计算机的研制很自然地选择了二进制。后来的实践也证明 了这种选择具有极大的优点。 十进制数的表示 例如，1997.630这个数可以写成： 1997.630＝1×103＋9×102＋9×101＋7×100
易被取代。因此，我们常说，从这个意义上讲，软件技术 比微电子技术对计算科学更重要一些。
2.4 机器指令与汇编语言 用计算机求解一个问题，必须事先编制好程序。程序 是由指令组成的。每一台计算机都设计规定了一组指令集 合，称为机器指令系统。 机器指令的格式一般分为两部分，如下所示： ┌───┬──────┐ 指令格式： │操作码│地址部分 │ └───┴──────┘ 其中，操作码指出运算的种类，如＋，－，×，÷，跳转 等，地址部分用来指示参与运算的数据保存在什么地方， 如存储器的某个地址或某个寄存器等。操作码和地址部分 都用二进制代码表示。
“与”、“或”、“非”三种门电路示意图
P P P ↑ ↑ ↑ ┌──┻───┓ ┌──┻──┓ ┌──┻──┓ │ · │ │ ＋ │ │ ～ │ └┳─┳─┳┛ └┳─┳─┳┛ └──┳──┛ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ A B C A B C A
（a） （ b） （c）
将布尔代数和前面谈到的二进制联系起来，我们可以看 出，“与”、“或”、“非”门电路的作用与集合运算 “交”、“并”、“补”是一致的。一旦门电路中仅使用两 个电平信号0和1，引入二进制及其运算规则，那么，用门电 路及其组
《计算机导论》课程标准
《计算机导论》课程标准一、课程概述《计算机导论》是计算机科学与技术专业的一门必修课程，旨在引导学生了解计算机科学的基本概念、原理和方法，掌握计算机科学的基本知识和核心思想，为后续课程的学习打下坚实的基础。
二、课程目标1、掌握计算机科学的基本概念、原理和方法，了解计算机系统的基本组成、工作原理和性能特点。
2、掌握计算机程序设计的基本思想、方法和技能，能够进行简单的程序设计。
3、掌握数据库系统的基本原理、设计和应用，能够进行简单的数据库应用开发。
4、掌握计算机网络的基本原理、协议和应用，能够进行简单的网络配置和维护。
5、了解计算机科学的发展历程、趋势和前沿技术，培养学生对计算机科学的兴趣和爱好。
三、课程内容1、计算机基础知识：包括计算机系统的基本组成、工作原理和性能特点，计算机数值表示和计算方法等。
2、程序设计基础：包括程序设计的基本思想、方法和技能，数据类型、控制结构、数组和函数等。
3、数据库系统基础：包括数据库系统的基本原理、设计和应用，关系数据库系统、SQL语言等。
4、计算机网络基础：包括计算机网络的基本原理、协议和应用，TCP/IP 协议、HTTP协议等。
5、计算机科学前沿技术：包括人工智能、大数据、云计算、区块链等新兴技术的发展历程、趋势和应用。
四、课程实施1、理论教学：采用多媒体课件、板书等多种教学手段，注重基本概念、原理和方法的讲解，帮助学生建立计算机科学的基本知识体系。
2、实验教学：设置多个实验项目，包括编程实验、数据库操作实验、网络配置实验等，帮助学生加深对理论知识的理解和掌握。
3、课程讨论：组织学生进行小组讨论和交流，鼓励学生提出问题和解决问题，培养学生的合作精神和沟通能力。
4、课外拓展：推荐优秀学生阅读计算机科学相关的经典著作和前沿文献，引导学生深入了解计算机科学的发展历程和趋势。
五、课程评价1、平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验操作等，占总评成绩的30%。
2、期末考试：采用闭卷考试形式，考核学生对课程基本概念、原理和方法的掌握程度，占总评成绩的70%。
计算机类专业导论 课程报告 - 正文
1学科方向认识1.1我看计算机科学与技术对于计算机科学与技术这个学科方向，我是有比较大的兴趣的，所以在老师教授的导论课上我听得格外仔细，在课后又在互联网上了解了一下相关知识。
而我对于计算机科学与技术的第一大印象是：这需要特别多的专业基础知识。
当然，因为自己也只是相当于刚刚对计算机大类有了解，应该说我的认识犹如在计算机大海中只摸清了表面一层，凡是计算机类上面的方向都应该不是能轻松学好的，所以哈工大开设的这三大计算机方向，无一不是需要我们努力学习，刻苦钻研的。
下面进入正题，通过网络认识，我了解到自上世纪90年代，万维网在世界范围的蓬勃兴起，使“计算”的概念发生了深刻的变化，社会对于计算机人才的需求急剧增长。
这使得计算机科学与技术专业的内涵和外延发生较大变化，计算机科学与技术专业的教育内容已不再局限于传统的计算理论、计算机组织与体系结构，而计算机软件、计算机网络、多媒体及其应用技术、网络与信息安全等教育内容得以强化。
在我眼中该专业旨在培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，而我们的目标就是能成为在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。
计算机科学与技术是一门理论与实践相结合的学科。
我们通过对核心课程的学习，掌握必备的专业基础知识，如学习高等数学、C语言、操作系统原理及应用、数据库原理及应用、Java应用开发技术、C程序设计、Internet、应用开发、计算机网络、软件工程、编译原理、网络协议分析等课程，为更为深入地学习计算机科学打下了基础。
如果说理论学习给我们提供了一个基础，那么实践课程就是要求我们将这种基础能力锻炼为实际操作能力。
而这种实践能力无论是对于以后继续学习，还是今后而临的就业问题，都有至关重要的意义。
计算机科学与技术同时也是一门不断发展的学科，这是因为随着社会发展的不断加快，计算机作为当今社会重要的工具已渗透到人类生活的各个领域，但其功能仍需要不断升级改造以满足人们的日益增长的需求。
计算机科学导论第第4章讲稿程序设计基础
第4章 程序设计基础
学习目标
了解程序设计的基础知识、程序设计风格的重要性、 基本的查找和排序方法。
掌握结构化程序设计方法和面向对象程序设计方法的 思想、几种基本的数据结构。
学习计算机首先要学习程序设计，良好的程序设计技 能和风格有助于加深对计算机的理解和进一步学习。
a
A Y S N
b
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计算机科学导论
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② do-while循环
先执行A框操作，然后判断给定 条件S是否成立，如果成立，再 次执行A操作；然后再对S进行 判断，如此反复，直到给定的S 条件不成立为止。此时不再执 行A框，从出口b脱离循环。
a
A
Y S
N b
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计算机科学导论
（2）封装性
类的封装性是指类的内部信息对用户是隐蔽的。如同一台
电视机的使用者只需了解其外部按钮（用户接口）的功能与
用法，而无需知道电视机的内部构造与工作原理一样。
（3）多态性
类的多态性是指一些相关联的类包括同名的方法程序，但
方法程序的内容不同。
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4.3 基本数据结构
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4.2.2 面向对象的程序设计方法
类
类是具有共同属性、共同操作性质的对象的集合在
例如：桥梁是抽象的概念,重庆长江大桥、西湖断桥就是
具体的。我们把抽象的“桥”看成类,而具体的一座桥，
如重庆长江大桥看成是对象。
类是对象的抽象描述，对象则是类的实例。类是抽象
的，对象是具体的。
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计算机科学与技术导论
04 数据结构与算法
数据结构概述
数据结构定义
数据结构是数据元素的集合以及定义在这些元素之间的相互关系。
数据结构分类
根据数据的组织方式，数据结构可分为线性结构、树形结构和图形 结构等。
数据结构应用
数据结构在计算机科学中广泛应用于解决各种问题，如排序、搜索、 图论等。
常见数据结构
线性数据结构：包括 数组、链表、队列、 栈等。
因特网与互联网技术
01
因特网概述
因特网是全球最大的、覆盖范围最广的计算机网络，由成千上万的局域
网和广域网互联而成。
02
互联网技术
互联网技术包括TCP/IP协议族、HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等，
这些技术使得不同计算机系统之间能够进行可靠的数据传输和信息交换。
03
互联网的应用
互联网的应用非常广泛，包括万维网、电子邮件、文件传输、远程登录
通过传感器和网络技术 实现物体与物体之间的 连接和信息交换，可应 用于智能家居、智能交 通等领域。
研究软件开发和维护的 方法和技术，提高软件 质量和开发效率，可应 用于企业级应用开发等 领域。
02 计算机硬件基础
计算机硬件概述
计算机硬件
是指计算机系统中由电子、机械和光 电元件等组成的物理装置的总称，是 计算机系统中实现计算、存储、输入 输出等功能的基础部件。
常见程序设计语言
常见的程序设计语言有C、Java、Python和JavaScript等。
应用软件
应用软件定义
应用软件是指专门用于完成特定任务或提供特定服务的计算机软 件。
应用软件分类
应用软件可分为办公软件、图像处理软件、浏览器等。
应用软件发展
随着互联网和移动互联网的发展，应用软件的功能越来越丰富， 用户体验也越来越重要。
信息与计算科学专业导论_教学大纲
信息与计算科学专业导论_教学大纲一、课程概述《信息与计算科学专业导论》是信息与计算科学专业的专业课程，是为了帮助学生全面了解这一学科领域的基本知识、专业性质、学科发展动态以及学习和就业方向等而开设的。
通过本课程的学习，旨在培养学生对信息与计算科学专业的兴趣和热情，为学生了解和适应信息与计算科学专业的学习和工作提供必要的知识基础和理论指导。
二、课程目标1.培养学生对信息与计算科学专业的兴趣和热情，提高学生对该专业的认知水平。
2.了解信息与计算科学专业的学科特点、学习内容、学科发展动态等，为学生后续的学习和研究奠定基础。
3.了解信息与计算科学专业的就业前景和技术要求，帮助学生明确自己的学习目标和未来职业发展方向。
三、教学内容1.信息与计算科学专业的基本概念和发展历程。
2.信息与计算科学专业的学科特点和研究领域。
3.信息与计算科学专业的学习内容和课程设置。
4.信息与计算科学专业的学习方法和学术规范。
5.信息与计算科学专业的就业前景和职业发展方向。
四、教学方法1.理论讲解：通过课堂讲解的方式，讲解信息与计算科学专业的基本概念、发展历程和学科特点等。
2.实践操作：通过实验、案例分析等方式，让学生亲身参与并实践信息与计算科学专业的相关内容。
3.学术报告：邀请相关领域的专家学者进行学术报告，介绍信息与计算科学专业的前沿研究和最新进展。
4.小组讨论：组织学生进行小组讨论，交流信息与计算科学专业的学习方法和职业发展规划等。
五、考核方式1.平时成绩：包括课堂参与、实验报告和小组讨论等。
2.期中考试：对学生对信息与计算科学专业基本知识和概念的理解和掌握进行考查。
3.期末考试：综合考察学生对信息与计算科学专业的整体理解和综合应用能力。
六、参考教材。
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选专业，填志愿的时候，以为信息与计算科学是信息学院的，但开学那天才晓得这是信息与网络工程学院的，从此对信息与计算科学这专业充满疑惑，作为大一的我，刚开始认为信息与计算科学是一门以计算机为中心的课程，心里想我的这个专业以后定是计算机方向，还好通过专业导论这课，让我对这专业有了进一步的了，原来信息与计算科学专业主要是以学习数学与计算机为主的一个专业,是在数学和电子科学基础上发展起来，以信息技术和计算技术的数学基础为研究对象的一门新兴学科。
它以培养学生具有良好的数学基础和数学思维能力，掌握信息与计算科学基础理论、方法与技能，受到科学研究的训练，能解决信息技术和科学与工程计算中的实际问题的高级专门人才为目的，既是一门理论性很强的学科，又是一门实践性很强的学科。
它以数学为基础，计算机为主体。
信息与计算科学是当今科学前沿领域，是除理论研究与实验以外的第三种科学研究手段，是我国科技发展规划中的重要学科，该专业以计算科学，信息科学，控制科学和运筹科学为培养方向，以科学与工程计算，计算机图形学与图形学与图像处理，多媒体技术与计算的可视化，大规模信息存储与处理，计算机辅助设计等为研究对象。
高等学校计算科学本科专业培养适应计算科学学科发展，国家社会发展与进步事业实际需要，德、智、体、美全面发展，具有良好的科学素养和文化修养，系统地、较好地掌握理工科公共基础知识，较好地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技术等基础（理论）知识；
数学分析：数学分析是综合性大学数学系和统计科学系的一门主干基础课和必修课，本课程的目的是为后继课程提供必要的知识，同时通过本课程的教学，锻炼和提高学生的思维能力，培养学生掌握分析问题和解决问题的思想方法。
本课程不仅对许多后继课程的学习有直接影响，而且对学生基本功的训练与良好素质的培养起着十分重要的作用。
高等代数：高等代数在初等代数的基础上研究对象进一步的扩充，引进了许多新的概念以及与通常很不相同的量，比如最基本的有集合、向量和向量空间。
这些量具有和数相类似的运算的特点，不过研究的方法和运算的方法都更加繁复。
该课程是信息与计算科学专业的专业基础课对学生数学思想的形成有着重要的意义是进一步学习常微分方程等后继课程的基础。
最近十几年，随着计算机技术日新月异地发展和计算机在社会中迅速普及，高等代数变得越来越重要，它的内容在实际中的应用越来越广泛。
通过导论老师的讲解和上网搜得的资料越发对本专业的兴趣油然而生，其考研方向计算机类，数学类，经济类，管理等领域都有一定的涉及，信息与计算科学就业趋势，毕业生在毕业以后，可以在信息与计算科学、计算机信息处理、经济、金融等部门从事研究、教学、应用软件开发或者是管理部门从事一些实际应用、开发研究或者管理工作。
或者在信息与计算机信息专业去读研究生。
作为一名大一的学生，经过一个多学期的学习，已经大概熟悉了高等代数、数学分析、大学物理，C语言等基础课程，深刻认识到数
学思维的逻辑性、严密性、灵活性，也见识到用数学建模解决实际问题的神奇之处，尤其是在老师的介绍下被数学建模所吸引。
我会珍惜接下来的几年大学学习的时光，尽我最大努力学好本专业。