計算機科學導論是桂林電子科技大學建設的慕課、國家精品線上開放課程。
基本介紹
- 中文名：計算機科學導論
- 類別：慕課、國家精品線上開放課程
- 建設院校：桂林電子科技大學
- 授課平台：中國大學MOOC
課程大綱,參考資料,
課程大綱
第1章 緒論
【第1課時】計算機科學導論課程的構建問題
【第2課時】計算思維與計算機科學導論
【教學文檔】
【習題1】
【討論1-1】習慣與計算思維的培養
【討論1-0】控制和降低複雜工程問題的思想和方法
【第3課時】在廣西師大灕江學院作如何學習CS導論報告
【單元測驗1】
第2章 計算學科的基本問題
【第1課時】哥尼斯堡七橋問題
【第2課時】漢諾塔問題
【第3課時】證比求易算法和P=NP？
【第4課時】RSA公開密鑰密碼系統
【第5課時】旅行商問題與組合爆炸
【第6課時】GOTO與程式結構
【第7課時】哲學家共餐問題
【第8課時】兩軍問題
【第9課時】圖靈測試
【教學文檔】
【習題2】
【第10課時】停機問題
【第11課時】找零問題、背包問題與貪婪算法
【單元測驗2】
第3章 計算學科的3個學科形態
【第1課時】學生選課實例
【第2課時】自然語言與形式語言
【第3課時】自然語言形式化及實例
【第4課時】圖靈機的工作原理
【第5課時】VComputer軟體的演示、說明及下載使用
【教學文檔】
【習題3】
【討論3-3】虛擬機與分層抽象
【第6課時】虛擬機與分層抽象
【單元測驗3】
第4章 計算學科的核心概念
【第1課時】算法的基本知識
【第2課時】兩個常見的算法
【第3課時】數據結構
【第4課時】數據的存儲和表示
【教學文檔】
【習題4】
【第5課時】編碼
【第6課時】到廣西師大灕江學院作報告與學生互相-猜姓氏
【單元測驗4】
第5章 計算學科中的數學方法
【第1課時】遞歸與疊代
【教學文檔】
【習題5】
【第2課時】隨機數和蒙特卡羅方法
【第3課時】數學與計算機科學的不同
【第4課時】必要條件和充分條件
【第5課時】猜姓氏遊戲和猴子吃桃問題
【單元測驗5】
第6章 計算學科中的系統科學方法
【第1課時】系統同構
【教學文檔】
【習題6】
【第2課時】人固有能力的局限性及使用工具後產生的力量
【第3課時】軟體開發的系統化方法需要遵循的基本原則
【單元測驗6】
第7章 社會與職業問題
【第1課時】道德選擇
【第2課時】檢舉
【教學文檔】
【習題7】
【討論7-2】工程與社會——軟體風險案例的討論
【討論7-3】環境與可持續發展
【討論7-4】個人與團隊，溝通，項目管理
【第3課時】企業的可持續發展
【第4課時】敏捷開發方法
【單元測驗7】
實驗一 分支和循環結構的簡單程式設計
【視頻】Raptor使用介紹（註：如果無法播放視頻，請切換到兼容模式或者使用Chrome、IE、火狐瀏覽器）
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
選擇結構（熱身實驗）
循環結構（熱身實驗）
性能分析（熱身實驗）
求平方根的“亞歷山大的海倫算法”（進階實驗）
兩個正整數求和的算法（進階實驗）
兩個整數較大值的判定（進階實驗）
輸出1至10的累加和（進階實驗）
三個數最大值的判定（進階實驗）
兩個循環嵌套程式效率的比較（進階實驗）
分段函式求解（綜合實驗）
農場主問題（綜合實驗）
金字塔圖形的輸出（綜合實驗）
二分支函式（綜合實驗）
第8章 探討與展望
【第1課時】難度、複雜度與能力
【第2課時】SOLO分類法
【教學文檔】
【習題8】
【單元測驗8】
實驗二 RSA公開密鑰密碼系統
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
質數判定（熱身實驗）
輸出給定區間內質數（熱身實驗）
歐拉函式（熱身實驗）
RSA公開密鑰密碼系統的構建（進階實驗）
RSA公開密鑰密碼系統的加密和解密（進階實驗）
實驗三 存儲程式式計算機的簡單程式設計
【視頻】Vcomputer軟體演示
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
一個機器指令程式的執行過程（熱身實驗）
一個彙編指令程式的執行過程（熱身實驗）
一個機器指令程式的簡單修改（熱身實驗）
一個機器指令程式的簡單設計（熱身實驗）
分段函式的求解（進階實驗）
累加求和（進階實驗）
疊代求和（進階實驗）
實驗四 遞歸算法、疊代算法及其比較
【視頻】疊代與遞歸
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
斐波那契數列的疊代實現（熱身實驗）
斐波那契數列的遞歸實現（熱身實驗）
n！的疊代求解（進階實驗）
n！的遞歸求解（進階實驗）
漢諾塔問題的遞歸算法（進階實驗）
求f(a,b)=a^b（進階實驗）
猴子吃桃（綜合實驗）
判斷回文（綜合實驗）
遞歸畫二叉樹（擴展實驗）
實驗五 數組實驗
【視頻】一維數組熱身實驗
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
一維數組實驗（熱身實驗）
二維數組實驗（熱身實驗）
創建長度為100的數組（進階實驗）
創建長度為100的數組並對數組元素賦值（進階實驗）
存儲斐波那契數列的前20項（進階實驗）
二維數組（進階實驗）
字元數組中單空格替換為雙空格（綜合實驗）
二維數組中元素的查找（綜合實驗）
單重循環完成二分支函式（綜合實驗）
實驗六 棧的基本操作：push和pop
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
模擬棧操作（熱身實驗）
兩個棧用一個數組的表示（進階實驗）
兩個棧模擬一個佇列（進階實驗）
括弧匹配的檢驗（綜合實驗）
實驗七 歸併排序與折半查找
【視頻】歸併排序與折半查找
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
子數組的合併算法（熱身實驗）
二路歸併排序（熱身實驗）
折半查找（熱身實驗）
查找和為x的兩個元素（進階實驗）
背包問題（進階實驗）
輪轉數組內數值的查找（綜合實驗）
實驗八 蒙特卡洛方法套用
【視頻】蒙特卡洛方法求π的程式示例
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
基於蒙特卡洛方法對圓周率π的求解（熱身實驗）
基於蒙特卡洛方法對橢圓面積的求解（熱身實驗）
基於蒙特卡洛方法對簡單曲線下面積的求解（進階實驗）
基於蒙特卡洛方法對球體在第一卦限體積的求解（進階實驗）
基於蒙特卡洛方法對曲線下面積的求解（綜合實驗）
基於蒙特卡洛方法對橢球在第一卦限體積的求解（綜合實驗）
基於蒙特卡洛方法對拋物面相交部分體積的求解（綜合實驗）
實驗九 簡單的卡通與遊戲實驗
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
繪製一個Hello Kitty（熱身實驗）
繪製一朵花（進階實驗）
設計一個“找茬”遊戲（綜合實驗）
實驗十 基於Access的簡單資料庫設計
【視頻】建資料庫、建表及建立表間關係
【視頻】創建查詢
【視頻】創建窗體
【視頻】創建報表
【視頻】熱身實驗前兩問答案
【視頻】熱身實驗第三問答案
【視頻】進階實驗答案
【文檔】實驗內容
【程式及文檔】實驗答案
學生信息管理系統的查詢實驗（熱身實驗）
學生信息管理系統的“瘦身”（熱身實驗）
學生信息管理系統的“復原”（熱身實驗）
學生信息管理系統的擴展實驗（進階實驗）
學生信息管理擴展系統的綜合查詢實驗（進階實驗）
參考資料
推薦教材：
1.董榮勝.計算機科學導論—思想與方法（第3版）.高等教育出版社,2015.07
2.董榮勝.計算思維的結構. 人民郵電出版社, 2017.08
（下載“微信讀書”App，上面有供本課程參考的電子教材《計算思維的結構》）
參考教材：
1.董榮勝，古天龍.計算機科學與技術方法論.人民郵電出版社,2002
2.陳國良.大學計算機—計算思維視角（第2版）.高等教育出版社,2014
3.李廉.大學計算機教程—從計算到計算思維.高等教育出版社,2016
4.J.Glenn Brookshear著，劉藝等譯.計算機科學概論（第11版）,人民郵電出版社,2011
5.趙致琢.計算科學導論（第三版）.科學出版社,2004
