大学计算机“课程思政”示范课
大学计算机“课程思政”示范课
1万+ 人选课
更新日期:2025/05/13
开课时间2024/10/14 - 2025/01/05
课程周期12 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

一、课程内容

       “大学计算机”是部分专业进一步学习计算机高级语言程序设计、软件技术基础、硬件技术基础、多媒体技术、网络技术等课程的前导课程。本课程严格按照教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会最新编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》和中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组编写的《中国高等院校计算机基础教育课程体系》的指示精神,对以前“大学计算机基础"课程的内容进行了全面的调整和革新,弱化了学生在中小学阶段就已经具备的一些计算机基础知识和简单操作,强化了最新的计算思维和课程思政的内容,加深了计算机硬件系统和软件系统的内容,扩充了国产自主可控替代的最新内容,新增了计算理论与计算机算法的介绍,并在实验中提高了对办公自动化软件高级应用的要求,照顾了不同专业不同层次学生的需求。

       本课程具体内容如下。

       第1章 计算机概述:了解计算机的发展史和计算机的应用领域;掌握计算机的分类及发展趋势;理解计算机新技术、计算与计算模型的基本概念;领悟计算思维的概念、内涵与运用;理解冯.诺依曼型计算机、计算机指令、程序等基本概念。

       第2章 信息在计算机中的表示:这是利用计算机实现计算的一个前提条件。本章要求掌握数制、进位计数制的基本概念,能够熟练地运行几种常用的进位计数制进行计算;掌握信息与数据的基本概念以及数据的常用单位;理解数值、字符、声音、图像、视频等各类信息在计算机中的表示;了解二进制到高低电平的演变。

       第3章 计算机硬件系统:这是实现计算的硬件平台。本章要求掌握计算机系统、计算机硬件系统的基本概念和组成;理解中央处理单元的概念与组成,以及主要的性能指标,了解国产自主可控替代的龙芯和申威CPU;理解总线的概念与分类;理解主存储器的概念与分类,以及主要的性能指标;理解辅助存储器的概念与分类;理解输入/输出接口的概念与常见的几种输入/输出接口;理解输入/输出设备的概念与常见的几种输入/输出设备。

       第4章 计算机软件系统:这是实现计算的软件平台。本章要求掌握计算机软件系统的基本概念和组成;理解操作系统的概念、分类和基本功能,了解几种常见的操作系统;掌握数据库系统的基本概念,了解数据库系统的产生阶段和数据库系统的基本特点,理解数据库系统的模式结构,了解几种常见的数据库管理系统;掌握计算机语言、机器语言、汇编语言和高级语言的概念,掌握语言处理程序、汇编程序、编译程序、解释程序的概念和功能,了解混合型方式和方舟编译器;掌握办公自动化软件的概念,熟悉MS Office和WPS Office的功能。

       第5章 计算机网络:这是实现计算的网络平台。本章要求掌握计算机网络的基本概念、分类和拓扑结构;理解计算机网络体系结构;了解计算机网络系统的软硬件组成;了解局域网的优点和种类;了解Internet的诞生和在中国的普及情况,了解Internet的接入方式,掌握Ipv4地址的表示方法和域名系统的概念,熟悉Internet提供的几种服务功能和几种常用的信息工具。

       第6章 计算理论与计算机算法:这是实现计算的理论基础和方法。本章要求理解可计算性理论、计算复杂性理论和问题求解过程;掌握计算机算法的一些基本概念;理解计算机算法的求解策略和几种常见的计算机算法。本章将为学习后续的“高级语言程序设计”课程做好铺垫。

       第7章 实验:要求掌握文字处理及其高级应用、电子表格及其高级应用、演示文稿及其高级应用,以及对GDP、EOQ和酿酒数据的处理与分析。这是利用现成的工具软件实现计算的简单操作。

二、课程创新

       根据《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高[2019]8号)、《教育部关于印发<高等学校课程思政建设指导纲要>的通知》(教高[2020]3号)和《四川轻化工大学关于2020年金课建设项目立项名单的通知》(川轻化[2020]30号)的文件精神,计算机科学与工程学院计算机基础教育中心积极响应上级部门的号召,已经在教材建设、教学内容和教学方法等方面进行了大量的探索和总结。从2020级新生开始,对“大学计算机”这门课程进行了全面的革新:

       1、教学内容以计算思维课程思政为两条主线,努力培养当代大学生的基本信息素养和爱国主义精神。教学团队广泛、深入地挖掘了“大学计算机”课程中蕴含的大量思想政治教育资源,将传统文化、古典数学、华人科学家、民族企业、国产自主可控替代的软硬件产品和网络安全等内容,以潜移默化、润物无声的方式巧妙地、自然地融入到了新编《大学计算机》教材和实际的课堂教学活动当中,使学生在学习丰富多彩的计算机知识的同时,还能深刻领悟到民族企业在IT行业自强不息的奋斗精神和华人科学家在计算机领域大公无私的奉献精神,向学生大力宣传和推广国产自主可控替代的计算机软硬件产品,增强民族自信心,弘扬爱国主义精神,实现了课程思政在大学计算机教学中的一次突破

       2、教学方式,校内学生采用线上线下混合式教学方式。理论课线上教学10个学时,占理论课总学时的40%;理论课线下教学14个学时,占理论课总学时的60%;实验课共计16个学时,全部采用线下教学方式。校外学生可以按照本课程的要求采用纯线上教学方式理论课和实验课都使用由蓝集明、吴亚东教学团队编写的“新形态”教材(“教育部大学计算机课程改革项目规划教材”,由高等教育出版社出版),学生可以扫描理论教材上面每章每节所附的二维码观看教学微视频和阅读教学辅导资料,进行课前预习或课后复习,所有实验步骤均有视频讲解。

       3、将理论课与实验课进行明确地分工。理论课侧重于计算机理论知识的讲解,培养基本的理论素养;实验课则侧重于实际的动手操作,培养基本的操作技能。

三、课程教材

       使用教材:

       [1] 蓝集明,吴亚东等. 大学计算机[M]. 北京:高等教育出版社,2020. 

       [2] 蓝集明,吴亚东等. 大学计算机实验[M] . 北京:高等教育出版社,2020.

       [3] 蓝集明,吴亚东,刘锴等. 大学计算机实验(第2版)——基于国产软件UOS+WPS Office[M] . 北京:高等教育出版社,2024.

       参考教材:

       [1] 陈国良. 大学计算机:计算思维视角[M]. 第2版. 北京:高等教育出版社,2014.

       [2] 王移芝,鲁凌云等. 大学计算机[M]. 第6版. 北京:高等教育出版社,2019.

       [3] 郝兴伟. 大学计算机:计算思维的视角[M]. 第3版. 北京:高等教育出版社,2014. 

       [4] June Jamrich Parsons. New Perspectives on Computer Concepts 2018: Comprehensive[M]. 20th Edition, China Student Edition. Singapore: Cengage Learning Asia Pte. Ltd, 2019.

       [5] 战德臣,张丽杰. 大学计算机:计算机思维与信息素养[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2019.

       [6] 李廉,王士弘. 大学计算机教程:从计算到计算思维[M]. 北京:高等教育出版社,2016.

       [7] 龚沛曾,杨志强. 大学计算机[M]. 7版. 北京:高等教育出版社,2017.

       [8] J. Glenn Brookshear,Dennis. Brylow. 计算机科学概论 第13版 英文版[M].人民邮电出版社,2020.

       [9] 李凤霞. 大学计算机(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2020.

      [10] 桂小林.大学计算机——计算思维与新一代信息技术[M].北京:人民邮电出版社,2022.

       [11] 王移芝,桂小林等编著.大学计算机(第7版)[M].北京:高等教育出版社,2022.

       [12] 战德臣 聂兰顺 张丽杰 编著. 大学计算机——计算思维与信息素养(第4版).北京:高等教育出版社,2024.

       [13] 刘卫国.大学计算机——面向新一代信息技术[M].北京:高等教育出版社,2024.

       [14] 严晖 刘卫国.大学计算机实践指导——面向新一代信息技术[M].北京:高等教育出版社,2024.


四、课程认定

       四川轻化工大学“大学计算机”课程已被四川省教育厅认定为首批2020年高等学校省级“课程思政”示范课程和2022年省级一流本科课程,并已申报第三批国家级一流本科课程(正在评审中)。   

课程大纲

计算机概述

  • 1.1 课程介绍
  • 1.2 计算机发展史
  • 1.3 计算机的分类
  • 1.4 讨论:什么是计算机?
  • 1.5 计算机新技术-大数据
  • 1.6 计算机新技术-云计算
  • 1.7 计算机新技术-物联网
  • 1.8 计算机新技术-人工智能
  • 1.9 计算机新技术-大语言模型
  • 1.10 计算与计算模型-计算
  • 1.11 讨论:梅森素数
  • 1.12 计算与计算模型-计算模型
  • 1.13 讨论:图灵奖
  • 1.14 计算思维
  • 1.15 讨论:调查所学专业领域的计算机应用
  • 1.16 讨论:关于新工科或新文科与计算思维
  • 1.17 讨论:计算思维对你所学习、从事的学科、专业有价值吗?
  • 1.18 课程思政专题1 量子计算机
  • 1.19 课程思政专题2 国产cpu
  • 1.20 课程思政专题3 国产操作系统
  • 1.21 第1章课件:计算机概述
  • 1.22 第1章 章节测验

信息在计算机中的表示

  • 2.1 进位计数制
  • 2.2 讨论:二进制
  • 2.3 讨论:生日蜡烛怎么算?
  • 2.4 基于二进制独特性质辨别毒药问题(面试题)
  • 2.5 不同进制之间的转换
  • 2.6 讨论:关于十六进制数的作用
  • 2.7 讨论:关于小数转换的误差问题
  • 2.8 数值在计算机中的表示-上
  • 2.9 讨论:为什么不能将十进制数256存储在8位存储单元中?
  • 2.10 讨论:何谓补码
  • 2.11 讨论:关于求补码方法的问题
  • 2.12 浮点数的课程思政案例之一
  • 2.13 数值在计算机中的表示-下
  • 2.14 西文字符在计算机中的表示
  • 2.15 汉字字符在计算机的表示
  • 2.16 虚拟仿真实验——字符编码与信息交换
  • 2.17 讨论:字符的机器识别
  • 2.18 讨论:何谓字形码
  • 2.19 讨论:乱码问题
  • 2.20 讨论:万国码
  • 2.21 讨论:扫一扫支付
  • 2.22 讨论:声音采集
  • 2.23 虚拟实验:动画的基本原理
  • 2.24 二进制的电路实现-上
  • 2.25 二进制的电路实现-下
  • 2.26 第2章课件:信息在计算机中的表示
  • 2.27 第2章 章节测验

计算机硬件系统

  • 3.1 中央处理单元
  • 3.2 虚拟仿真实验——一条指令的执行
  • 3.3 讨论:华为鲲鹏芯片
  • 3.4 讨论:洗衣机上的芯片
  • 3.5 讨论:协处理器
  • 3.6 讨论:微信运动计步
  • 3.7 总线
  • 3.8 存储器
  • 3.9 虚拟仿真实验——文件管理与磁盘恢复
  • 3.10 IO接口及输入输出设备
  • 3.11 讨论:驱动程序
  • 3.12 讨论:兼容机
  • 3.13 第3章课件:计算机硬件系统
  • 3.14 第3章 章节测验

计算机软件系统

  • 4.1 计算机操作系统
  • 4.2 数据库管理系统
  • 4.3 计算机语言和语言处理程序
  • 4.4 办公自动化软件
  • 4.5 第4章课件:计算机软件系统
  • 4.6 第4章 章节测验

计算机网络

  • 5.1 网络概述
  • 5.2 网络传输介质
  • 5.3 计算机网络设备
  • 5.4 局域网
  • 5.5 Internet概述
  • 5.6 子网划分和无分类网
  • 5.7 DNS--域名系统
  • 5.8 第5章课件:计算机网络
  • 5.9 第5章 章节测验

计算理论与计算机算法

  • 6.1 可计算性理论简介
  • 6.2 图灵机的工作原理
  • 6.3 判定问题和停机问题
  • 6.4 计算复杂性理论-上
  • 6.5 计算复杂性理论-下
  • 6.6 计算机算法的基本概念
  • 6.7 算法的表示-上
  • 6.8 算法的表示-下
  • 6.9 穷举法
  • 6.10 迭代法
  • 6.11 递归法
  • 6.12 分治法
  • 6.13 回溯法
  • 6.14 贪心法
  • 6.15 查找问题
  • 6.16 顺序查找
  • 6.17 二分查找
  • 6.18 排序的基本概念
  • 6.19 冒泡排序
  • 6.20 快速排序
  • 6.21 插入排序
  • 6.22 选择排序
  • 6.23 归并排序
  • 6.24 第6章课件:计算理论与计算机算法
  • 6.25 第6章 章节测验

实验(WPS Office高级应用)

  • 7.1 准备工作
  • 7.2 WPS文字
  • 7.3 WPS表格
  • 7.4 WPS演示

实验(MS Office高级应用)

  • 8.1 邀请函的制作
  • 8.2 毕业论文的排版
  • 8.3 电子表格及其基本应用
  • 8.4 电子表格及其高级应用
  • 8.5 演示文稿及其高级应用
  • 8.6 GDP和EOQ数据处理与分析
  • 8.7 第7章 章节测验

"课程思政"扩展阅读

  • 9.1 课程思政1:中国计算机的发展史
  • 9.2 课程思政2:量子计算科学家——潘建伟
  • 9.3 课程思政3: ACM图灵奖获得者——姚期智
  • 9.4 课程思政4:中国超级计算机行业
  • 9.5 课程思政5:中国巨型机之父——慈云桂
  • 9.6 课程思政6:中国超级计算机血泪史
  • 9.7 课程思政7:禁运逼出中国超算世界第一
  • 9.8 课程思政8:我国计算机技术在封锁下自强不息
  • 9.9 课程思政9:祖冲之与圆周率
  • 9.10 课程思政10:《九章算术》对世界的贡献
  • 9.11 课程思政11:二进制是源于《易经》吗?
  • 9.12 课程思政12:中国芯的介绍
  • 9.13 课程思政13:原来U盘是中国人发明的!
  • 9.14 课程思政14:OLED之父——华裔科学家
  • 9.15 课程思政15: Win10不安全,中国必须用自主操作系统
  • 9.16 课程思政16: 华为5G订单被反超,芯片断供,任正非:只有一条路可走!
  • 9.17 课程思政17: 任正非最新访谈——关于各种热点问题的回答
  • 9.18 课程思政18:快速排序算法的发明者霍尔
  • 9.19 课程思政19:发明汉字激光照排技术,改变中国印刷业的巨匠
  • 9.20 课程思政20:2023年大国工匠年度人物丨彭菲:为了极致的便捷 向算法极限不断发起挑战

课外阅读资源

  • 10.1 专业学术著作
  • 10.2 专业刊物
  • 10.3 电子资源

申报书与支撑材料

  • 11.1 “课程思政”示范课程申报书(提交版)
  • 11.2 四川省教育厅2020年高等学校省级“课程思政”示范课认定通知
  • 11.3 支撑材料1:课程教学大纲
  • 11.4 支撑材料2:教材中涉及“课程思政”的内容
  • 11.5 支撑材料3:2020年校级教改项目
  • 11.6 支撑材料4:2020年金课建设项目
  • 11.7 支撑材料5:2020年CMOOC联盟建设课程
  • 11.8 支撑材料6: 2020年线上教学示范课程
  • 11.9 支撑材料7:负责人个人部分荣誉