理论教育 计算机导论:主要课程内容简介

计算机导论:主要课程内容简介

时间:2023-11-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:本课程主要包括随机事件与概率、随机变量的分布及其数字特征、随机向量、抽样分布、统计估计、假设检验和回归分析等内容。计算机类专业类硕士研究生招生考试(初试)中,全国统考课程的数学(一)试卷包括高等数学、线性代数和概率统计的内容,可见这三门课程在计算机类专业知识体系中的重要地位。

计算机导论:主要课程内容简介

(1)高等数学(Advanced Mathematics)

通过本课程的学习,使学生掌握高等数学的基本概念、基本理论和基本运算技能,具备学习其他后续课程所需的高等数学知识,培养学生综合运用数学方法分析问题、解决问题的能力,培养学生的抽象概括能力、逻辑推理能力和空间想象能力。本课程主要包括函数与极限、导数微分、微分中值定理、定积分、定积分、空间解析几何与向量代数多元函数微积分、重积分、曲线积分与曲面积分、无穷级数和微分方程等内容。

(2)线性代数(Linear Algebra)

通过本课程的学习,使学生掌握必要的代数基础及代数的逻辑推理思维方法,培养学生运用线性代数的知识解决实际问题的能力,培养学生逻辑思维能力和推理能力,为后续相关课程的学习打下良好的代数基础。本课程主要包括行列式矩阵的基本运算、线性方程组、向量空间与线性变换、特征值与特征向量和二次型等内容。

(3)概率统计(Probability Theory and Mathematical Statistics)

通过本课程的学习,使学生掌握概率论数理统计的基本概念和方法,学会处理随机现象的基本思想和方法,培养学生用概率统计知识解决实际问题的能力,培养学生的抽象思维和逻辑推理能力,为后续课程的学习打下必要的概率统计基础。本课程主要包括随机事件与概率、随机变量的分布及其数字特征、随机向量、抽样分布、统计估计、假设检验和回归分析等内容。

计算机类专业类硕士研究生招生考试(初试)中,全国统考课程的数学(一)试卷包括高等数学、线性代数和概率统计的内容,可见这三门课程在计算机类专业知识体系中的重要地位。

(4)离散数学(Discrete Mathematics)

离散数学是以离散结构为主要研究对象且与计算机科学技术密切相关的一些现代数学分支的总称。本课程主要包括命题逻辑、谓词逻辑、集合与关系、函数、代数结构、格与布尔代数和图论等内容,形式化的数学证明贯穿全课程。该课程是后续若干门专业(基础)课程的先修课程。图论的概念用于计算机网络操作系统和编译原理等课程,集合论用于软件工程和数据库原理及应用等课程,命题逻辑和谓词逻辑用于人工智能等课程。

(5)普通物理学(Common Physics)

普通物理学是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。通过本课程的学习,使学生系统地掌握物理学的基本原理和基本知识,培养学生利用物理学知识分析问题、解决问题的能力,也为电路分析、数字电路、模拟电路等后续课程的学习打下物理学知识基础。本课程主要包括力和运动、运动的守恒量和守恒定律、刚体和流体的运动、相对论基础、气体动理论、热力学基础、静止电荷的电场、恒定电流的磁场、电磁感应与电磁场理论、机械振动电磁振荡、机械波和电磁波、光学量子论和量子力学基础、激光固体的量子理论、原子核物理和粒子物理等内容。

(6)电路分析(Circuit Analysis)

通过本课程的学习,使学生掌握电路分析的基本概念、基本理论和基本方法,具有初步分析、解决电路问题的能力,并为学习数字电路和模拟电路等课程打下基础。本课程主要包括电路模型及电路定律、电阻电路的等效变换、电阻电路的一般分析、电路定理、含有运算放大器的电阻电路、一阶电路和二阶电路、相量法、正弦稳态电路的分析和含有耦合电感的电路等内容。

(7)模拟电路(Analog Circuit)

通过本课程的学习,使学生掌握主要半导体器件的原理、特性及参数,基本放大电路的工作原理及分析方法,负反馈放大电路的原理及分析方法,集成运算放大器的原理及应用,低频半导体模拟电子线路的基本概念、基本原理和基本分析方法。具有初步分析、设计实际电子线路的能力,并为学习计算机组成原理等课程打下基础。本课程主要包括半导体器件、放大电路的基本原理、集成运算放大电路、放大电路中的反馈、模拟信号运算电路与信号处理电路、波形发生电路与功率放大电路和直流电源等内容。

(8)数字电路(Digital Circuit)

通过本课程的学习,使学生掌握数字电路的基础理论知识,理解基本数字逻辑电路的工作原理,掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法,具有应用数字逻辑电路知识初步解决数字逻辑问题的能力,为学习计算机组成原理、微机原理及应用、单片机原理等后续课程以及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的基础。本课程主要包括代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生与整形电路和数模与模数转换电路等内容。

(9)计算机导论(Introduction to Computer Science)

计算机导论是学习计算机知识的入门课程,是计算机类专业完整知识体系的绪论。通过本课程的学习,使学生对计算机的发展历史、计算机类专业的知识体系、计算机学科方法论及计算机类专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握,这对于计算机类专业学生四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的学术研究、技术开发、经营管理等工作具有十分重要的基础性和引导性作用。本课程主要包括计算机发展简史、计算机基础知识、计算机类专业知识体系、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全知识与职业道德、人工智能知识和计算机领域的典型问题等内容。

(10)高级语言程序设计(High Level Language Programming)

计算机类专业学生应具备的重要能力之一就是程序设计能力,通过本课程的学习,使学生在掌握一种高级语言(C或C﹢﹢)的基本语法规则和基本程序设计方法的基础上,提高编写和调试程序的能力,培养程序设计思维。本课程主要包括概述、运算符与表达式、变量的数据类型与存储类别、程序的基本结构、函数的定义和调用、数组指针、用户建立的数据类型和文件操作等内容。

(11)计算机组成原理(Computer Organization and Architecture)

作为计算机类专业的学生,不仅要熟练使用计算机,还要较深入地理解计算机的基本组成和工作原理,这既是设计开发高质量计算机软硬件系统的需要,也是学习操作系统、计算机网络、计算机体系结构等后续课程的基础。通过本课程的学习,使学生掌握计算机系统的基本组成和结构的基础知识,尤其是各基本组成部件有机连接构成整机系统的方法,建立完整清晰的整机概念,培养学生对计算机硬件系统的分析、设计、开发、使用和维护的能力。本课程主要包括计算机系统的硬件结构、系统总线存储器、输入输出系统、计算机的运算方法、指令系统、CPU的功能与结构、控制单元的功能等内容。(www.daowen.com)

(12)数据结构(Data Structure)

本课程主要介绍如何合理地组织和表示数据,如何有效地存储和处理数据,如何设计出高质量的算法以及如何对算法的优劣作出分析和评价,这些都是设计高质量程序必须要考虑的。通过本课程的学习,使学生深入理解各种常用数据结构的逻辑结构、存储结构及相关算法;全面掌握处理数据的理论和方法,培养学生选用合适的数据结构,设计高质量算法的能力;提高学生运用数据结构知识编写高质量程序的能力。本课程主要包括线性表、栈、队列、串、数组、树与二叉树、图与图的应用、查找与排序等内容。

(13)操作系统(Operating System)

操作系统是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、方便用户使用计算机的一种系统软件,为应用软件的开发与运行提供支持。由于有了高性能的操作系统,才使人们对计算机的使用和操作变得简单而方便。通过本课程的学习,使学生掌握操作系统的功能和实现这些功能的基本原理、设计方法和实现技术,具有分析实际操作系统的能力。本课程主要包括操作系统概论、进程管理、线程机制、CPU调度与死锁、存储管理、I/O设备管理、文件系统、操作系统实例等内容。

(14)数据库原理及应用(Principle and Application of Database)

对信息进行有效管理的信息系统(数据库应用系统)在政府部门及企事业单位中发挥着重要作用,而设计开发信息系统的核心和基础就是数据库的建立。通过本课程的学习,使学生掌握建立数据库及开发数据库应用系统的基本原理和基本方法,具备建立数据库及开发数据库应用系统的能力。本课程主要包括数据模型、数据库系统结构、关系数据库、关系数据库标准语言SQL、数据库安全性、数据库完整性、关系数据理论、数据库设计、数据库编程、关系查询处理和查询优化、数据库恢复技术、并发控制、数据库管理系统、数据库技术新发展等内容。

(15)软件工程(Software Engineering)

软件工程的含义就是用工程化方法来开发大型软件,以保证软件开发的效率和软件的质量。通过本课程的学习,使学生掌握软件工程的基本概念、基本原理和常用的软件开发方法,掌握软件开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范,了解软件工程的发展趋势。本课程主要包括软件工程概述、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、系统实现、软件测试、系统维护、面向对象软件工程、软件项目管理等内容。

(16)编译原理(Principle of Compiler)

相对于机器语言汇编语言,用高级语言编写程序简单方便,编写出的程序易于阅读、理解和修改,但高级语言源程序并不能直接在计算机上执行,需要将其翻译成等价的机器语言程序才能在计算机上执行,完成这种翻译工作的程序就是编译程序。通过本课程的学习,使学生掌握设计开发编译程序的基本原理、基本方法和主要技术。本课程主要包括文法和语言、词法分析、语法分析、语法制导翻译和中间代码生成、代码优化、课程符号表、目标程序运行时的存储组织、代码生成、编译程序的构造等内容。

(17)计算机网络(Computer Network)

微型机的出现和计算机网络技术的快速发展促进了计算机应用的广泛普及,网络已成为人们工作、学习、娱乐和日常生活的重要组成部分。构建网络环境、编写网络软件、维护网络安全是计算机类专业毕业生的重要就业领域。通过本课程的学习,使学生对计算机网络的现状和发展趋势有一个全面的了解,深入理解和掌握计算机网络的体系结构、核心概念、基本原理、相关协议和关键技术。本课程主要包括数据通信基础、广域网、局域网、网络互联和IP协议、IP路由、网络应用、网络安全等内容。

(18)计算机体系结构(Computer Architecture)

计算机体系结构培养学生从总体结构、系统分析这一角度来研究和分析计算机系统的能力,帮助学生从功能的层次上建立整机的概念。通过本课程的学习,使学生掌握有关计算机体系结构的基本概念、基本原理、设计原则和量化分析方法,了解当前技术的最新进展和发展趋势。本课程主要包括计算机系统设计技术、指令系统、存储系统、输入输出系统、标量处理机、向量处理机、网络互联与消息传递机制、SIMD计算机、多处理机、多处理机算法、计算机体系结构的新发展等内容。

(19)人工智能(Artificial Intelligence)

本课程介绍如何用计算机来模拟人类智能,即如何用计算机完成诸如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计、思考、规划、学习和问题求解等智能性工作。通过本课程的学习,使学生掌握人工智能的基本概念、基本原理和基本方法,激发学生对人工智能的兴趣,掌握人工智能求解方法的特点,会用知识表示方法、推理方法和机器学习等方法求解简单问题。本课程主要包括知识表示方法、搜索推理技术、神经计算、模糊计算、进化计算、专家系统、机器学习、自动规划、自然语言理解、智能机器人等内容。

(20)计算机图形学(Computer Graphics)

计算机图形学的主要研究内容就是如何在计算机中表示图形以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。本课程主要包括图形学概述、计算机图形学的构成、三维形体的创建、自由曲面的表示、三维形体在二维平面上的投影、三维形体的变形与移动及隐藏面的消去方法、计算机动画、科学计算可视化虚拟现实简介等内容。

(21)数据仓库与数据挖掘(DataWarehouse and Data Mining)

通过本课程的学习,学生应能理解数据库技术的发展为何导致需要数据挖掘,以及数据挖掘潜在应用中的重要性;掌握数据仓库和多维数据结构、OLAP(联机分析处理)的实现以及数据仓库与数据挖掘的关系;熟悉数据挖掘之前的数据预处理技术;了解定义数据挖掘任务说明的数据挖掘原语;掌握数据挖掘技术的基本算法,为将来从事数据仓库的规划和实施以及数据挖掘技术的研究工作打下一定的基础。本课程主要内容包括数据仓库和数据挖掘的基本知识;数据清理、数据集成和变换、数据归约以及离散化和概念分层等数据预处理技术;DMQL数据挖掘查询语言;用于挖掘特征化和比较知识的面向属性的概化技术,用于挖掘关联规则知识的基本Apriori算法和它的变形,用于挖掘分类和预测知识的判定树分类算法和贝叶斯分类算法以及基于划分的聚类分析算法等;了解先进的数据库系统中的数据挖掘方法,以及对数据挖掘和数据仓库的实际应用问题展开讨论。

(22)大数据分析(Data Analysis)

本课程主要介绍数据分析的基本方法、工具和知识。本课程主要内容包括数据分析工具,数据预处理、试探性数据分析、预测模型的建立,时间序列数据分析预测,数据分类方法、异常值发现、数据聚类方法、半监督预测模型、数据降维及维度选择方法等,以及MapReduce、Hadoop等大规模数据处理模型和系统的应用。

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