計算機與計算思維導論

第一講 認識計算機與計算
主題一 計算機知多少
一、圖靈機——計算機的理想模型
二、馮·諾依曼機——現(xiàn)代計算機的結構框架
三、盤點計算機的功能特點
四、歸類計算機的家族組員
主題二 計算機能做什么
一、計算機在現(xiàn)代社會中的應用
二、信息處理與信息技術
三、人與計算機的智能較量
四、計算機的局限性
主題三 回眸計算機的發(fā)展歷程
一、計算工具的發(fā)展
二、計算機的發(fā)展
三、微型計算機的發(fā)展
四、我國計算機的發(fā)展
五、計算機的發(fā)展趨勢
主題四 無處不在的計算
一、關于計算的理解
二、普適計算
三、基礎學科計算
四、高精學科計算
五、機構群體計算
六、智能科技計算
主題五 關于計算思維的理解
一、什么是計算思維
二、計算思維能做什么
三、為什么要倡導計算思維
四、如何培養(yǎng)和訓練計算思維
思考題
第二講 0與1的信息世界
主題一 為什么是0與1
一、0與1的歷史追溯
二、計算機選擇了0與1
三、0與1的基本運算
主題二 進制之間的關聯(lián)和轉(zhuǎn)換
一、計數(shù)制的概念
二、常用計數(shù)制
三、進制轉(zhuǎn)換
主題三 0與1呈現(xiàn)的數(shù)值世界
一、整數(shù)的呈現(xiàn)
二、實數(shù)的呈現(xiàn)
主題四 0與1呈現(xiàn)的文字世界
一、西文與符號——ASCⅡ
二、中文與符號——漢字編碼
三、擴展符號——Unicodc編碼
主題五 0與1呈現(xiàn)的聲色世界
一、音頻的數(shù)字化
二、圖形圖像的數(shù)字化
三、視頻的數(shù)字化
思考題
第三講 宏觀與微觀的計算機系統(tǒng)
主題一 看得見的計算機軀體——硬件系統(tǒng)
一、四個子系統(tǒng)構成硬件總系統(tǒng)
二、處理器系統(tǒng)
三、存儲器系統(tǒng)
四、輸入／輸出系統(tǒng)
五、總線系統(tǒng)
主題二 看不見的計算機靈魂——軟件系統(tǒng)
一、指令、程序和軟件
二、計算機語言
三、語言處理程序
主題三 計算機系統(tǒng)的大管家——操作系統(tǒng)
一、什么是操作系統(tǒng)
二、操作系統(tǒng)的組成
三、操作系統(tǒng)的載入
四、常見的操作系統(tǒng)
主題四 計算機軟件應用與服務
一、軟件與信息處理
二、軟件開發(fā)與常用軟件開發(fā)技術
三、常用應用軟件
主題五 個人計算機——微型計算機系統(tǒng)
一、主機
二、外部設備
思考題
第四講 信息存儲面面觀
主題一 存儲器概述
一、存儲器的組成
二、存儲器分類
三、存儲設備的性能指標
主題二 層次化的信息存儲體系
一、讀寫速度、容量和價格的對比
二、分級存儲體系
主題三 信息的舞臺——內(nèi)存儲系統(tǒng)
一、CPU與內(nèi)存
二、ROM和RAM
三、緩存
四、虛擬內(nèi)存
主題四 信息的永久駐扎地——外存儲系統(tǒng)
一、文件與外存
二、硬盤
三、軟盤、光盤和U盤
四、云存儲
主題五 高效的信息倉儲中心——數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
一、數(shù)據(jù)管理技術
二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
三、關系數(shù)據(jù)庫
四、數(shù)據(jù)庫技術應用的新趨勢
思考題
第五講 網(wǎng)絡世界之信息共享和計算
主題一 信息傳輸平臺——網(wǎng)絡
一、什么是網(wǎng)絡
二、網(wǎng)絡介質(zhì)
三、網(wǎng)絡設備
四、網(wǎng)絡協(xié)議與體系結構
主題二 天涯若比鄰——互聯(lián)網(wǎng)
一、什么是互聯(lián)網(wǎng)
二、網(wǎng)絡協(xié)議TCP／IP
三、如何接入互聯(lián)網(wǎng)
四、互聯(lián)網(wǎng)的應用
主題三 網(wǎng)絡有風險——網(wǎng)絡安全
一、什么是網(wǎng)絡安全
二、網(wǎng)絡安全技術
主題四 物聯(lián)世界、感知天下——物聯(lián)網(wǎng)
一、什么是物聯(lián)網(wǎng)
二、無線傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)
三、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
四、物聯(lián)網(wǎng)的典型應用
主題五 風起云涌的網(wǎng)絡計算——云計算
一、什么是云計算
二、云計算的關鍵技術
三、云計算的應用
思考題
第六講 計算思維之問題求解思想
主題一 探討問題求解過程
一、問題求解案例
二、問題求解框架
主題二 相關知識的認識與了解
一、數(shù)學建模
二、數(shù)據(jù)結構
三、程序設計
主題三 關于算法的理解
一、什么是算法
二、如何發(fā)現(xiàn)算法
三、怎樣描述算法
四、如何評價算法
主題四 算法策略大搜羅
一、枚舉算法
二、遞推算法
三、遞歸算法
四、迭代算法
五、分治算法
六、貪心算法
七、回溯算法
主題五 幾個經(jīng)典案例的算法實現(xiàn)
一、背包問題
二、旅行商問題
三、漢諾塔問題
思考題