第1章-计算机科学导论.ppt

* 计算机理论的研究包括离散数学、算法分析理论、形式语言与自动机理论、程序设计语言理论、程序设计方法学； 计算机硬件的研究包括元器件与存储介质、微电子技术、计算机组成原理、微型计算机技术、计算机体系结构； 计算机软件的研究包括程序设计语言的设计、数据结构与算法、程序设计语言翻译系统、操作系统、数据库系统、算法设计与分析、软件工程学、可视化技术； 计算机网络的研究包括网络结构、数据通信与网络协议、网络服务、网络安全； 计算机应用的研究及人—机工程包括计算机应用的研究、软件开发工具、完善既有的应用系统、开拓新的应用领域、人－机工程、研究人与计算机的交互和协同技术。 * 1.5.2 计算机科学课程体系的核心内容 计算学科课程体系的教学内容归结为14个知识体 1．离散结构(PS) 2．程序设计基础(PF) 3．算法与复杂性(AL) 4．组织与体系结构(AR) 5．操作系统(OS) 6．网络计算(NC) 7．程序设计语言(PL) 8．人-机交互(HL) 9．图形学和可视化计算(GV) 10．智能系统(IS) 11．信息管理(IM) 12．软件工程(SE) 13．数值计算科学(CN) 14．社会和职业问题(SP) * 计算机科学与技术学科的教育 计算机科学与技术学科的发展速度是非常快的，计算机软、硬件系统的不断更新，有限的在校时间与不断增长的知识的矛盾更为突出。 戈登·摩尔(Gordon Moore，Intel公司创建人之一)曾预言微处理器的处理能力每18个月到24个月将增加一倍，这个定律就是“摩尔定律(Moores Law)” 网络技术迅速发展给人们的工作和生活提供了新的方式。 计算机科学与技术的教育除了受到计算机技术发展的影响外，同时还受到文化与社会发展的影响。 * 教育的目的和基本要求 教育的目的是培养在计算机领域的工作能力，包括面向学科的思维能力和使用工具的能力。培养计算机能力的过程有五个步骤： (1) 激发学习计算机的激情； (2) 阐明计算机的应用领域； (3) 揭示计算机的特色； (4) 弄清计算机特色的历史根源； (5) 实践计算机的特色。 计算机科学与技术学科最初来源于数学学科和电子学科，学生除了要掌握本学科的各个知识领域的基本知识和技术外，还必须具有较扎实的数学功底，掌握科学的研究方法，熟悉计算机如何得以实际应用，并具有有效的沟通能力和良好的团队工作能力。 * 学习方法 学习方法主要有以下几个方面。 1．学习计划的制定 2．常规学习方法 (1) 课前预习 (2) 上课听讲 (3) 课后复习 (4) 作业与操作 (5) 小结 3．理论、抽象、设计三个过程的学习方法 (1) 第一个过程——理论 (2) 第二个过程——抽象 (3) 第三个过程——设计 4．确定有计划的学习方法，提高学习质量 * 本 章 小 结 计算机科学的研究范畴包括了计算机理论、硬件、软件、网络及应用等。 本章从计算机产生的历史背景开始，介绍了计算机的基本概念、类型、特点、计算机科学与技术学科的定义、计算机科学与技术学科的知识体系、计算机的应用、发展趋势、计算机科学与技术学科的教育等基本概念，阐述了Internet对信息化社会的影响以及信息化社会对计算机知识的需求。 通过本章的学习，读者应理解计算机的基本概念、信息化社会的特征以及信息化社会对计算机人才的需求，并初步了解计算机科学技术的研究范畴，明确今后学习的目标和内容。同时，读者应树立学好计算机课程的自信心和强烈的社会责任感，为计算机的发展和国家的繁荣贡献自己的力量。 * * * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 1.# * * 冯诺依曼模型要求程序必须存储在内存中. 与早期只有数据才存储在存储器中的计算机结构完全不同: 完成某一任务的程序是通过操作一系列的开关或改变其配线来实现的. 现代计算机的存储单元主要用来存储程序及其响应数据。 这意味着数据和程序应该具有相同的格式，这是因为它们都储存在存储器中. 实际上，它们都是以二进制模式存储在内存中的 （0和1序列） 存储的程序概念 The stored program concept * * 冯诺依曼模型中的一段程序是由一组数量有限的指令组成. 控制单元从内存中提取一条指令，解释指令，执行指令 . 换句话说，指令就一条接着一条按顺序执行. 一条指令可能会请求控制单元