《大学计算机A》课程教学大纲 | ||||||||||||||||||||||
课程编号 | DB0802021 | 课程名称 | 大学计算机A | |||||||||||||||||||
课程性质 | 通识教育必修课 | 英文名称 | University Computer A | |||||||||||||||||||
开课单位 | 计算机学院 | 面向专业 | 材料类 | |||||||||||||||||||
授课语种 | 汉语 | 学分 | 3 | |||||||||||||||||||
总学时 | 45 | 理论学时 | 35 | 实验学时 | 讨论学时 | 上机学时 | 10 | 其他学时 | ||||||||||||||
开课学期 | 第 1 学期 | 先修课程 | 贺卡的制作方法 步骤无 | |||||||||||||||||||
一、课程简介 | ||||||||||||||||||||||
《大学计算机A》是材料类专业的一门通识教育必修课，是学生学习的第一门计算机基础课程。本课程围绕大学计算思维教育空间—计算之树进行内容的组织和讲解，主要讲授计算与程序、计算系统、算法思维、信息素养4部分内容。通过本课程教学，使学生掌握计算机的基本操作、基本知识和基本原理，培养学生运用计算思维进行专业问题的模拟和求解；并利用信息资源、检索工具获取信息，选择与使用办公软件和绘图工具进行数据计算、图形设计。 | ||||||||||||||||||||||
二、课程目标和基本要求 | ||||||||||||||||||||||
通过本课程的学习，使学生能够明确计算机的使用原理和方法，能够选择与使用恰当的信息资源和软件进行对复杂工程问题进行分析。具体目标如下： 1、能够明确利用计算手段进行求解的基本思维模式，阐述计算机的使用原理和方法，明确算法类问题的求解框架，阐述利用计算系统进行复杂工程问题求解的算法设计方法，并解释其局限性； 2、能够选择与使用Word、Excel、Rapto、Access软件进行文档编辑、数据计算、程序设计、数据库和数据表创建。 | ||||||||||||||||||||||
三、课程目标对毕业要求的支撑情况 | ||||||||||||||||||||||
课程目标 | 所支撑的毕业要求 | 所支撑的毕业要求指标点 | 支撑权重 | |||||||||||||||||||
1 | 5使用现代工具 | 5-1：能够明确材料专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。 | 0.3 | |||||||||||||||||||
2 | 5使用现代工具 | 5-2：能够开发、选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具、绘图工具、办公软件和专业模拟软件，对材料相关复杂工程问题进行分析、计算与设计。 | 0.3 | |||||||||||||||||||
四、教学内容及学时分配 | ||||||||||||||||||||||
教学内容 | 教学要求 | 教学 方法 | 对应课程目标 | 学时分配 | 布置任务 | |||||||||||||||||
第1单元引论 1.1为什么要学习本课程 1.2为什么要学习和怎样学习计算思维 | 能够阐述计算思维的精髓和本质，明确学习计算思维的动力，激发学生的学习兴趣。 | PPT讲授线上线下混合式教学 | 1 | 授课（1） | 作业1 | |||||||||||||||||
第2单元初识计算思维-由小白鼠到计算思维 2.1 “小白鼠检验毒水瓶”问题及求解 2.2 “小白鼠检验毒水瓶”问题求解背后的思维 2.3 类比“小白鼠检验毒水瓶”问题求解做一个发明 2.4 进位制及其相互转换 | 能够明晰0和1是计算思维的基础，进行进位制及其相互转换，阐述计算思维的价值。 | 好听帮派名字PPT讲授线上线下混合式教学 | 1 | 授课（3） | 作业2 | |||||||||||||||||
第3单元符号化、计算化与自动化：一看计算机的本质 3.1万事万物符号化是计算与自动化的前提 3.2符号化与计算化：基础是逻辑 3.3计算化与自动化：根本还是逻辑 3.4符号化-计算化-自动化：计算机最基本的思维模式 | 能够明确信息如何用0和1表示，如何用0和1进行计算，如何将减法变为加法，以及逻辑的不同应用方法；能够阐述计算机的本质：符号化-计算化-自动化，并解释其局限性；能够运用逻辑运算表达复杂计算关系。 | PPT讲授线上线下混合式教学 | 1 | 授课（4） | 作业3 | |||||||||||||||||
第4单元程序与递归：二看计算机的本质 4.1 计算系统与程序 4.2 程序：组合、抽象与构造 4.3大规模重复执行规则的程序构造：递归与迭代 | 能够明确程序构造是一种计算思维，阐述程序的作用和本质，复杂功能的程序构造和形成方法，解释程序构造的重要手段：递归与迭代。 | PPT讲授线上线下混合式教学 | 1 | 授课（3） | 作业4 | |||||||||||||||||
第5单元机器是如何执行程序的：认识计算机 5.1通用计算机器的核心：指令、程序及其执行 5.2冯.诺依曼计算机--存储程序与自动执行 5.3存储器---怎样存取程序和数据 5.4机器指令与机器级算法与程序 5.5运算器和控制器暨 CPU：可自动执行机器指令和程序的部件 5.6机器程序的存储与执行 5.7电子计算系统的发展脉络 5.8图灵机模型：以状态变换表达程序及其执行 | 能够明确通用计算机系统的核心是指令、程序及其自动执行；阐述冯•诺依曼的结构组成；阐述存储器的构成；明确存储器对程序和数据的自动读取；明晰机器级程序的执行过程。 | PPT讲授线上线下混合式教学 翻转课堂 | 1 | 授课（4） | 作业5 | |||||||||||||||||
第6单元复杂环境下程序是如何被执行的：理解现代计算机 6.1计算机系统是复杂的系统6.2分工-合作与协同：理解复杂计算环境 6.3计算环境的演进与发展：理解现代计算系统 6.4 win 10基本操作 | 能够明确现代计算机系统的基本组成；阐述存储体系及现代计算机分工、合作与协同解决复杂环境下程序执行的基本思想；阐述操作系统对硬件功能扩充的基本思想。 | PPT讲授线上线下混合式教学 翻转课堂 | 1 | 授课（4） | 作业6 | |||||||||||||||||
第7单元程序编写与计算机语言 7.1由机器语言到高级语言 7.2计算机语言(程序)的基本构成要素 7.3用Raptor进行简单编程 7.4关于常量和变量的进一步说明 7.5高级语言程序编写示例 | 能够明确不同层次计算机语言的执行机制；阐述高级语言的基本构成要素；能够运用Raptor进行基本控制结构编程。 | PPT讲授线上线下混合式教学 | 1 | 授课（4） | 作业7 | |||||||||||||||||
第8单元算法—程序与计算系统的灵魂 8.1算法的基本概念 8.2建立问题的数学模型---数学建模 8.3算法策略选择---算法思想 8.4算法设计---算法思想的精确表达 8.5算法的实现--算法的程序设计 8.6算法的模拟与分析 | 能够阐述算法类问题的求解框架、算法的实现、算法的复杂性，对专业工程问题进行模拟和分析，并解释其局限性。 | PPT讲授线上线下混合式教学 翻转课堂 | 1 | 授课（4） | 作业8 | |||||||||||||||||
第9单元受限资源约束下的算法—排序问题求解示例 9.1为什么要研究排序问题--待求解问题的理解？ 9.2基本排序算法 9.3PAGERANK 排序--排序问题的不同思考方法 | 能够阐述基本排序方法的排序过程和实现算法，明确基本排序方法的特点，明确各种不同排序方法之间的区别和各自的适用情况。 | PPT讲授线上线下混合式教学 翻转课堂 | 如何培养孩子的学习习惯与方法1 | 授课（4） | 作业9 | |||||||||||||||||
第10单元数据库与大数据 10.1数据库与数据库管理系统 10.2结构化数据库的基础：关系模型 10.3结构化数据库语言：SQL 10.4大数据 | 能够阐述为什么要建立数据库，明确数据库系统的基本概念、数据库对社会和个人的深远影响，能够进行数据化管理。 | PPT讲授 | 法国葡萄酒品牌2 | 授课（3） | 作业10 | |||||||||||||||||
第11单元计算机网络、信息网络与互联网 11.1网络基础与网络问题抽象 11.2计算机网络：互联互通之基础 11.3信息网络：技术与内容之融合 11.4互联网与互联网+：层出不穷之创新 | 能够明晰计算机网络的构建、网络信息传输的实现，能够连接和利用网络。 | PPT讲授 | 2 | 授课（2） | 作业11 | |||||||||||||||||
上机实习1 信息素养测试 1.Word2010测试 2.Excel2010测试 | 能够选择与使用Word进行文档的排版（字体及段落设置、项目符号和编号、分页、分栏等）、页面布局等功能进行文档的图文混排；明确表格的相关操作。能够灵活运用Excel 的基本数据类型和输入方法；明确 Excel 工作表的格式化操作；选择与使用Excel 表格进行公式运算、图表的设计、数据的管理和分析：包括数据排序、数据筛选和分类汇总等。 | 随堂测试 | 2 | 上机（2） | ||||||||||||||||||
上机实习2 Rapto程序设计练习（一） | 能够明确Rapto的编程环境、变量、表达式、基本语句的使用。能够选择与使用 RAPTOR 的图形符号进行算法流程图的设计。能够进行顺序结构、选择结构程序设计。 | 任务驱动 案例讲解 | 2 | 上机（2） | ||||||||||||||||||
上机实习3 Rapto程序结构练习（二） 1.循环结构程序设计 2.数组的创建与应用 | 能够明晰循环结构程序设计的典型案例；能够选择与使用 RAPTOR进行数组的创建和简单应用。 | 任务驱动 案例讲解 | 2 | 上机（2） | ||||||||||||||||||
上机实习4 算法思维练习 用Rapto进行排序算法模拟。 | 能够阐述三种（比较、选择、冒泡）排序算法的基本思想， 能够选择与使用 RAPTOR进行排序算法模拟，并解决实际应用问题。 | 任务驱动 案例讲解 | 2 | 上机（2） | ||||||||||||||||||
上机实习5 数据库基本操作 1.Access2010用户界面 2.数据库的创建、数据表的创建、数据表的基本操作 3.用向导创建查询 4.基本的SQL语句 | 能够明晰Access 2010用户界面；能够选择与使用Access 2010创建数据库、数据表，运用向导创建查询，运用SQL语句创建查询。 | 任务驱动案例讲解 | 2 | 上机（2） | ||||||||||||||||||
序号 | 思想政治教育元素 | |||||||||||||||||||||
1 | 讲解电子计算机发展脉络时，介绍我国研制的首台千万亿次超级计算机系统"天河一号"雄居世界第一的举世瞩目成就，以此激发学生的爱国热情，培养民族自豪感。 | |||||||||||||||||||||
2 | 讲解图灵机模型时，介绍世界著名计算机科学家，2000年图灵奖得主姚期智为发展祖国的计算机科学事业，放弃美国国籍，回国创办清华“姚班”、“智班的事迹，培养学生报效祖国的情怀，激励学生奋发向上、追求真理，弘扬勇于探究与实践的科学精神。 | |||||||||||||||||||||
五、课程考核方式 | ||||||||||||||||||||||
考核方式 | 考核内容 | 对应课程目标 | 评分标准 | 考核占比 | ||||||||||||||||||
平时作业 | 能够进行进位制及其相互转换；明确存储器对程序和数据的自动读取，明晰机器级程序的执行过程；运用算法类问题的求解框架，进行常用算法问题的设计。（6～8分） | 1 | 作业成绩算分法 依据标准答案评分 | 10% 四大文明有哪些 | ||||||||||||||||||
能够选择与使用Rapto、Access 2010进行程序设计、数据库和数据表创建。（2～4分） | 2 | |||||||||||||||||||||
| 司法考试报名费 | ||||||||||||||||||||||
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