spContent=人类一直在探索自动计算的奥秘，计算机自诞生以来一直深刻地改变着世界。未来不论是计算机科学家、专业人士、甚至每个普通人，都要学会运用计算思维和工具来解决工作和生活中遇到的问题。
国防科技大学的《大学计算机基础》国家精品课程全新改版，我们将引导你重新思考“什么是计算？”、“什么是信息？”这些耳熟能详的概念，它背后蕴藏的深刻内涵；我们将带领你进入“弹道绘制”、“笛卡尔的情书”、“凯撒密码”、“冯氏计算机模拟器”、“网络小爬虫”等一个个由简入繁的计算游戏，步步为营地去汲取知识、提升能力，直到打通最后一个关卡，问题才能完美解决。
我们的课程目标既不是灌输一堆枯燥的知识，也不是教会一门时髦的语言，而是帮助你在问题求解的过程中逐步去体会“到底什么是计算思维”，从而建立起利用计算机去独立完成更多、更复杂任务的意识和信心。
期待你的加入，与国防科技大学的同学们比肩，共同去体会计算世界的精彩与快乐！
人类一直在探索自动计算的奥秘，计算机自诞生以来一直深刻地改变着世界。未来不论是计算机科学家、专业人士、甚至每个普通人，都要学会运用计算思维和工具来解决工作和生活中遇到的问题。
国防科技大学的《大学计算机基础》国家精品课程全新改版，我们将引导你重新思考“什么是计算？”、“什么是信息？”这些耳熟能详的概念，它背后蕴藏的深刻内涵；我们将带领你进入“弹道绘制”、“笛卡尔的情书”、“凯撒密码”、“冯氏计算机模拟器”、“网络小爬虫”等一个个由简入繁的计算游戏，步步为营地去汲取知识、提升能力，直到打通最后一个关卡，问题才能完美解决。
我们的课程目标既不是灌输一堆枯燥的知识，也不是教会一门时髦的语言，而是帮助你在问题求解的过程中逐步去体会“到底什么是计算思维”，从而建立起利用计算机去独立完成更多、更复杂任务的意识和信心。
期待你的加入，与国防科技大学的同学们比肩，共同去体会计算世界的精彩与快乐！
—— 课程团队
课程概述
人要成功融入社会，其所必备的思维能力是由其所处时代能够获得的工具决定的。计算机是信息社会的必备工具之一。2006年，美国计算机科学家Jeannette M. Wing正式提出了计算思维的概念和体系，该理论被认为是近十年来产生的最具有基础性、长期性的学术思想。未来不论是计算机科学家、专业人士、甚至每个普通人，必须学会运用计算思维解决工作和生活遇到的问题。“大学计算机基础”，作为高等教育的第一门计算机公共基础课程，承载着培养计算思维“第一课”的重任，已从过去唯工具论的应用时代全面进入围绕问题求解的思维训练时代，从知识传递的科普时代逐步转为能力导向的实训时代。
国防科技大学的《大学计算机基础》课程，自2014年登陆中国大学MOOC以来，累计已受到超过20万人次的关注，并在2017年被首批认证为国家精品课程。2020年，本课程又重新起航全新改版，以前瞻的视角再次打造后信息时代的新“金课”。
你一定问过自己这样的问题：信息在计算机里是以什么形式存在的？计算机是怎么工作的？我能让计算机为我所用吗？本课程正是围绕这些问题，以计算思维为主线，串联编排相关知识和技能模块，采用“问题引导”、“知识植入”、“增量设计”的讲授思路，设计了环环相扣的实践环节，以通俗易懂的语言、 精心制作的教具、生动有趣的案例和充满挑战的实验，试图帮助你深刻地认识计算和信息的本质、计算机运行工作的原理，带领你体验现实世界问题映射到计算机世界求解的过程、方法和技术，为你揭开计算世界的神秘面纱，痛并快乐地体验计算之美，最终理解并初步掌握计算思维方法。
本课程将推出贯穿课程始终的基于python的闯关式能力实训路径，先以全国计算机实验案例竞赛获奖作品为基础带领大家快速入门，扫除编程障碍，接下来将信息表示与处理、计算机系统、网络、数据库、多媒体等传统的知识模块作为运用计算思维求解问题的研究对象加以实践，在问题求解的过程中凝练方法、内化知识。你在每一周跟随学习的过程中都会实际动手经历一些“实验关卡”，仿佛进入一个需要通关的游戏，直到打通最后一个关卡，问题才能完美解决。随着一个个任务关卡被攻克，你收获的将不仅仅是知识，更是意识的更新和思维的转变。因此，我们的课程不再以终结性的考核来衡量你的收获，过程比结果更重要，只要你敢于挑战，选取适合自己的通关难度，去夺取一个个课程徽章，就可以获得最终的考核认证。
这个过程虽然不可能覆盖所有技能点的训练，但我们希望你把学习的重点放在分析问题的思路、求解问题的方法、知识迁移的能力上。“授之于鱼不如授之于渔”，通过本课程的学习，我们相信你将会得到这样的体会：在课程的引导下通关了一个个由简入繁的计算任务，建立起未来利用计算机和计算思维去独立完成更多、更复杂任务的意识和信心。
授课目标
课程大纲
计算工具与计算思维
课时目标：本单元学习目标：能够描述计算思维的两个核心要素，并解释计算自动化的内涵是什么，抽象在理解计算本质的过程中发挥了什么样的作用；能够举例说明什么是计算、什么不是计算，复述计算的本质；能够根据某单一功能图灵机的规则表分析出该图灵机的功能。
1.2 计算思维概述
1.3 计算的自动化
1.4 计算的抽象
1.5 单元小结
开启python之旅
课时目标：本单元学习目标：能正确使用Python的基本语法，包括表达式/变量/赋值、if-else分支/while循环/for循环等控制结构、numpy等科学计算库的基本功能、列表等数据类型、内置函数和自定义函数等；能将“绘制炸弹轨迹”问题（以及同等难度的科学计算问题）的求解过程抽象成算法；能用流程图描述给定算法，并将流程图转换成程序；能利用报错信息、调试功能发现和改正程序中的错误。
2.1 环境准备
2.2 绘制炸弹轨迹 I——绘制一个坐标点
2.3 绘制炸弹轨迹 II——绘制n个坐标点
2.4 绘制炸弹轨迹 III——绘制一条轨迹
2.5 绘制炸弹轨迹 IV——更简单地绘制一条轨迹
2.6 绘制炸弹轨迹 V——绘制多条轨迹
2.7 单元小结
信息表示与编码：0与1的故事
课时目标：本单元学习目标：能解释进制的概念，说明计算机为什么采用二进制；能熟练地完成二进制运算，并进行不同进制之间数值的转换；能说明原码和补码两种数值编码规则，能判断补码运算是否发生了溢出，能说明浮点数在计算机内是怎么表示的；建立计算机无法精确表示所有信息和数据表示范围的意识；能用程序实现进制和码制转换；能描述声音和图像的数字化过程，并解释数字化过程中产生的相关参数。能用Python对字符、音频、图像信息进行基本处理。
3.1 什么是信息
3.2 为什么只有0和1？
3.3 算术运算与逻辑运算
3.4 进制转换
3.5 0/1表示的缺陷及计算机的局限
3.6 数值信息编码--计算机码制
3.7 字符信息的编码
3.8 数字音频及处理
3.9 数字图像及处理
3.10 单元小结
计算机系统的程序员视角
课时目标：本单元学习目标：能列举冯诺依曼体系结构的5个组成部分及其主要功能；能说明存储程序原理；能给出CPU主要组成部分，并用解释各部分在CPU执行一条或多条指令时的工作过程；能区分主存和辅存，并简要描述主存结构和存储特性；能读懂简单的汇编代码，并通过模拟指令执行过程解释计算自动化的基础。能列出操作系统的主要功能；能给出进程的定义及其特性，并简述进程管理的工作机理；能用Python编码实现简单的文件操作类应用。
4.0 引言
4.1 冯·诺依曼体系结构
4.2 冯氏结构的软件模拟——TOY计算机
4.3 操作系统漫谈
4.4 文件合并工具I
4.5 文件合并工具II
4.6 文件合并工具III
4.7 单元小结
网络知多少
课时目标：本单元学习目标：能够用类比的方式简单描述互联网的工作方式，能够说明双绞线、同轴电缆、光纤、交换机和路由器的基本特征和作用；能够描述因特网体系结构分层模型、各层功能和主要协议，能够解释数据在网络中传输封装和解封装的过程；能够识别IP地址的分类，并计算网络号和主机号；能够用层次结构解释域名的含义；能够用Python获取网络信息，并对信息进行整理和分析。
5.0 引言
5.1 互联网从何而来
5.2 互联网如何工作
5.3 互联网“吸粉”的奥秘
5.4“触摸”万维网——网络数据获取
5.5 单元小结
数据库探秘
课时目标：本单元学习目标：能够叙述为什么要使用数据库技术；能够解释关系模型中的基本概念并为关系挑选主关键字；能够使用SQL语句在MySQL命令行中进行增删改查等操作；能够参照样例编写用Python访问MySQL的程序。
6.1 引言
6.2 录取分数数据管理 I
6.3 录取分数数据管理 II
6.4 录取分数数据管理 III
6.5 单元小结
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项：
1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
书名：大学计算机基础实验教程（第2 版）
作者：周海芳、周竞文、谭春娇、陈立前、李暾、毛晓光
ISBN：978-7-302-50937-0
出版社：清华大学出版社
出版时间：2018 年9 月
浙公网安备 33010802012594号
