大學計算機—計算思維導論

《大學計算機—計算思維導論》是哈爾濱工業大學提供的慕課課程，授課老師是戰德臣、張麗傑、聶蘭順等。

基本介紹

• 中文名：大學計算機—計算思維導論
• 提供院校：哈爾濱工業大學
• 類別：慕課
• 授課老師：戰德臣、張麗傑、聶蘭順等

課程大綱

第1講 計算機、計算與計算思維

1.1 計算機是什麼？

1.2 為什麼要學習和怎樣學習大學計算機課程？

1.3 計算與自動計算

1.4 電子自動計算——元器件

1.5 電子自動計算——計算機系統

1.6 計算系統之發展趨勢

1.7 什麼是計算思維？

1.8 大學計算思維教育空間計算之樹

第1講之導學文檔

第1講之模擬練習題及習題視頻解析

第1講之教學課件

【討論1-1】計算思維的價值

第1講測驗

第2講 符號化、計算化與自動化

2.1 符號化計算化示例-易經

2.2 符號化計算化示例-邏輯

2.3 計算0和1化示例-數值性信息

2.4 計算0和1化示例-非數值性信息

2.5 自動化0和1示例-電子技術實現

第2講之導學文檔

第2講之模擬練習題及習題視頻解析

第2講之教學課件

【討論2-1】學完“0和1”的思維，有收穫嗎？

【補充學習資料】進位制與小數點--計算機專業學生才應該深入學習的

第2講測驗

特別章節-課程解疑釋惑-哈爾濱工業大學聶蘭順副教授視頻答疑

第一講內容之視頻答疑

第二講內容之視頻答疑

第三講內容之視頻答疑

特別章節-OFFICE軟體套用專區-天水師範學院劉雲芳副教授講授

套用Word軟體進行文字編排

套用PowerPoint軟體進行演示文稿/幻燈膠片的製作

套用Excel軟體進行表格數據的處理

特別章節-周以真教授親自講授計算思維--視頻經微軟亞洲研究院授權

周以真教授講授計算思維(注意1個帶有中英文字幕版本，1個無字幕版本)

第3講 程式與遞歸：組合、抽象與構造

3.1 計算系統與程式-程式的作用和本質

3.2 程式構造示例I-計算對象的定義-構造與計算

3.3 程式構造示例II-運算符的定義-構造與計算

3.4 程式構造示例III-條件組合式的構造與總結

3.5 遞歸的概念

3.6 原始遞歸函式-複合與遞歸

3.7 兩種不同的遞歸函式-遞歸與疊代

3.8 運用遞歸與疊代

3.9 遞歸與疊代程式的執行

第3講之導學文檔

第3講之模擬練習題及習題視頻解析

第3講之教學課件

【討論3-1】學習“計算思維”不如學習“計算機語言”有用嗎？

第3講測驗

第4講 馮.諾依曼計算機—機器級程式及其執行

4.1 圖靈機的思想與模型簡介

4.2 馮諾依曼計算機思想與構成

4.3 自動存取存儲器的工作原理

4.4 機器指令與機器級程式

4.5 機器級程式的執行機制

4.6 機器級程式的執行過程模擬

第4講之導學文檔

第4講之模擬練習題及視頻習題解析

第4講之教學課件

【討論4-1】理解機器級程式是如何被執行的有必要嗎？

第4講測驗

特別章節-隴東學院教師為你講授計算機軟硬體及其套用

計算機常見外圍設備--杜俊老師主講

計算機軟體系統--門瑞老師主講

一片假樹葉-散文編排技巧--門瑞老師主講

數學公式編排技巧--李娜老師主講

准考證製作-郵件合併編排技巧--門瑞老師主講

轉動的鐘-演示文稿製作技巧--李芳芳老師主講

表格型數據處理技巧--郭俊俊老師主講

電腦程式算法實例--呂浩音老師主講

結構化查詢語言SQL套用實例--段紅英老師主講

計算機信息系統安全--趙滿來老師主講

第5講 現代計算機—複雜環境下程式執行

5.1 現代計算機系統的構成

5.2 現代計算機的存儲體系

5.3 作業系統對計算機資源的分工-合作與協同管理思想

5.4 作業系統對幾種資源的分工管理

5.5 作業系統對資源的合作與協同管理

5.6 計算機系統的工作過程

5.7 現代計算機的演進

第5講之導學文檔

第5講之模擬練習題

第5講之教學課件

【討論5-1】複雜系統--你真的理解不了嗎？

第5講測驗

實踐章節-基於Raptor的算法實踐第一部份-南京航空航天大學潘梅園副教授講授

P000-實踐章節介紹

P001-Raptor集成環境和基本元素

P002-Raptor數組及其套用

第6講 由機器語言到高級語言---程式編寫編譯

6.1 由機器語言到高級語言

6.2 高級語言程式的基本構成要素

6.3 用高級語言構造程式

6.4 計算機語言的發展

6.5 不同抽象層級計算機-虛擬機器

*6.6 計算機語言與編譯器-一種抽象與自動化機制示意(選學內容--了解即可）

*6.7 協定與編解碼器-另一種抽象-自動化機制示意(選學內容--了解即可）

*6.8 分層次抽象-自動化機制示意-作業系統對設備的分層次管理(選學內容--了解即可）

第6講之導學文檔

第6講之模擬練習題

第6講之教學課件

【討論6-1】各種高級語言是如何表達程式基本要素的？

第6講測驗

實踐章節-基於Raptor的算法實踐第二部分-南京航空航天大學潘梅園副教授講授

P004-利用Raptor讀寫檔案

P005-利用Raptor建立圖形界面

P003-利用Raptor建立子圖和過程

第7講 算法-程式與計算系統之靈魂

7.1 算法與算法類問題求解概述

7.2 數學建模與算法策略設計-算法思想

7.3 算法思想的精確表達-算法的數據結構設計

7.4算法思想的精確表達-算法的控制結構設計

7.5 算法的實現-程式設計

7.6 算法分析與計算複雜性

第7講之導學文檔

第7講之模擬練習題

第7講之教學課件

【討論7-1】為什麼說算法是程式與計算系統的靈魂？

[評論*]這兩道題目，哪一個代表的是計算思維呢？

第7講測驗

同學作品-特別優秀成果欣賞專區

背包問題及其動態規划算法求解-HIT1150310515孫慧東

第8講 問題-算法與環境：排序算法研究示例

8.1 為什麼要研究排序算法-結構化數據表查找問題

8.2 為什麼要研究排序算法-非結構化數據文檔查找問題

8.3 基本排序算法-內排序

8.4 受限資源約束下的算法-內排序與外排序問題

8.5 基本排序算法-外排序

8.6 PageRank網頁排序算法

第8講之導學文檔

第8講之模擬練習題

第8講之教學課件

【討論8-1】排序算法是構造其他算法的基礎算法，你同意嗎？

第8講測驗

實踐章節-基於Raptor的算法實踐第三部分-南京航空航天大學潘梅園副教授講授

P006-利用Raptor操控鍵盤和滑鼠

P007-利用Raptor實現簡單動畫程式

第9講 難解性問題求解：遺傳算法研究示例

9.1 可求解與難求解問題

9.2 遺傳算法的崛起-生物學中的遺傳與進化

9.3 計算學科的遺傳算法

9.4 遺傳算法為什麼可以求解NPC問題

*9.5 怎樣用遺傳算法求解套用問題I-問題及其建模（選學內容--了解即可）

*9.6 怎樣用遺傳算法求解套用問題II-算法設計要點及解的編碼（選學內容--了解即可）

*9.7 怎樣用遺傳算法求解套用問題III-策略選擇的多樣性（選學內容--了解即可）

*9.8 怎樣用遺傳算法求解套用問題IV-策略選擇的隨機性（選學內容--了解即可）

*9.9 怎樣用遺傳算法求解套用問題V-其他方面（選學內容--了解即可）

9.10 怎樣研究算法-遺傳算法總結

第9講之導學文檔

第9講之模擬練習題

第9講之教學課件

【討論9-1】遺傳算法為什麼能求解NPC問題，關鍵點在哪裡？

第9講測驗

第10講 怎樣管理和利用數據I

10.1 數據為什麼要管理-數據自有黃金屋

10.2 什麼是資料庫與資料庫系統

10.3 基本數據模型-關係模型I之什麼是關係

10.4 基本數據模型-關係模型II關係運算之並-差-交-積

10.5 基本數據模型-關係模型III關係運算之選擇-投影-連線

10.6 套用關係運算進行資料庫查詢

第10講之導學文檔

第10講之模擬練習題

第10講之教學課件

【討論10-1】有的稱“關係”有的稱“表”，二者有什麼差異嗎？

第10講測驗

第11講 怎樣管理和利用數據II

11.1 由關係模型到結構化資料庫語言SQL

11.2 SQL-SELECT之簡單使用

11.3 SQL-SELECT之多表聯合操作

11.4 SQL-SELECT之分組聚集操作

11.5 由資料庫到數據挖掘I-數據挖掘示例之背景與概念

11.6 由資料庫到數據挖掘II-數據挖掘示例之計算過程

*11.7 數據抽象與設計-怎樣抽象與抽象的層次(選學內容)

*11.8 數據抽象與設計-怎樣進行設計與怎樣研究理論(選學內容)

第11講之導學文檔

第11講之模擬練習題

第11講之教學課件

【討論11-1】什麼是大數據？大數據從哪些方面能改變人的觀念？

第11講測驗

第12講 怎樣連線和利用網路I

12.1 為什麼要連線和利用網路

12.2 機器網路之網路通信基礎

12.3 機器網路之計算機組網與連線I-區域網路與廣域網

12.4 機器網路之計算機組網與連線II-網際網路與國際網際網路

12.5 TCPIP協定之概述

12.6 TCPIP協定之IP層協定

12.7 TCPIP協定之套用層協定

12.8 TCPIP協定之其他層協定兼總結

第12講之導學文檔

第12講之模擬練習題

第12講之教學課件

【討論12-1】若要機器網路能夠通訊，需要解決什麼問題呢？

第12講測驗

第13講 怎樣連線和利用網路II

13.1 由機器網路到信息網路

13.2 標記語言-HTML

13.3 標記語言-由HTML到XML

13.4 網際網路的創新思維

13.5 形形色色的網路與網路計算

13.6 網路計算的一個示例

第13講之導學文檔

第13講之模擬練習題

第13講之教學課件

【討論13-1】你知道哪些網際網路創新思維模式？

第13講測驗

參考教材

教材：大學計算機-計算思維與信息素養（第3版）, 戰德臣,張麗傑編著 高等教育出版社, 2019版。

教材：大學計算機-計算思維導論, 戰德臣, 聶蘭順等著, 電子工業出版社,2013版。