一、 目的与任务
本课程是面向非计算机专业的公共基础课,以计算思维为导向的新一轮改革为课程教学研究注入了新的生命力,一批学者和教师为此积极探索实践。新一轮的教学改革已经走过了三个年头,从教学理念的讨论已经转入具体方案的落实,目前急需能够在计算机科学与技术的内容中承载着计算思维的概念、知识、方法的教材。
由北京理工大学“计算机基础课国家级教学团队”的老师们编著的《大学计算机》正是符合以上要求的教材。本书从一个新的视角重组了大学计算机课程的教学内容,既阐述了计算科学的基础理论,又讲解了计算机科学与技术的多种应用;既贯彻了计算思维的培养目标,又展示了计算机学科的前沿技术,在“润物细无声”中将计算机思维的理论和方法渗透到知识点的教学中。
本书从开篇第1章就打破了常规的绪论方式,而是把视角放在“基于计算机的问题求解”上。因为计算思维强调的是“运用计算机科学的基础概念去进行问题求解”,首先要了解 “计算机科学”,其次才是运用这个科学方法去“求解问题”。读者借此可以对整个学科有个基本了解。
第2章从计算机信息数字化的角度认识“数”和“码”,以此表达计算机的形式化方法,并映射出硬件控制原理和软件需要解决的问题。第3、4、5章从硬件平台、软件平台和网络平台的角度展现了计算机科学的基本原理和方法,说明了三大平台对计算所能提供的支持和系统局限,将“自动化”和“形式化”这两个计算思维最重要的方法体现在计算机科学的基本原理中。
在建立了对计算机科学的整体认识和理解的基础上,本书第7、8章介绍了关于计算的理论、计算科学对计算机科学的支持以及基于计算机平台的计算实现问题——算法与程序设计,过渡流畅。
本书的写作格局,从写作框架上采取问题导向方式,先讲一个与内容相关的故事作为[问题导入],再展开诸多[情景问题],并给出[练习与思考],这对教师而言是教学过程中的抓手,对读者而言是引导自主学习的路径。
计算思维既不同于数学的逻辑思维,又不同于物理学的实证思维,对于这种文化的全新认识随着大数据时代的到来才刚刚开始,相应的课程教学改革与教材建设工作也都在起步和探索阶段。希望本书能为高校大学计算机课程打造一本优秀教材,为落实教指委关于大学计算机课程的改革工作作出更多的贡献,。
二、 虚拟实验目录
实验一:计算机硬件系统虚拟拆装
实验二:数据表示与计算
实验三:字符编码转换过程模拟
实验四:磁盘文件管理
实验五:网络通信过程仿真
实验六:计算机病毒攻击过程模拟
实验七:多媒体信息处理
实验八:文字处理与编排
实验九:电子表格处理
实验十:幻灯片制作
实验十一:虚拟数据库操作
三、 教学内容及学时分配
第一章 基于计算机的问题求解
第二章 计算机信息数字化基础
第三章 计算机的工作原理与硬件体系结构
第四章 计算机软件平台
第五章 计算机网络平台
第六章 数据处理与数据库
第七章 关于计算
第八章 算法与程序设计
第九章 实用软件
第十章 计算机科学前沿技术