大學(xué)信息技術(shù)課程解析()精選

1、1“大學(xué)計算機(jī)信息技術(shù)” 課程解析張福炎南京大學(xué) 計算機(jī)系(2014.06.14)2內(nèi) 容一、為何教？二、教什么？三、怎么教？3一、 為何教？計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的重要性4信息技術(shù)的屬性基礎(chǔ)性工具性普適性時效性變、變、變！計算機(jī)信息技術(shù)是一門影響每個領(lǐng)域/每個人/每個方面的學(xué)科！美國總統(tǒng)信息技術(shù)咨詢委員會報告：21 世紀(jì)科學(xué)上最重要的，經(jīng)濟(jì)上最有前途的研究問題都有可能通過熟練地掌握先進(jìn)的計算技術(shù)和運(yùn)用計算科學(xué)得到解決。例1：汽車電子使用控制器局域網(wǎng)CAN,連接18個微控制器和微計算機(jī)，價值已超過總價3050%。汽車已非傳統(tǒng)意義上的機(jī)械行業(yè)。VOLVO S80 單芯片微電腦控制系統(tǒng)：雨刷、車燈系統(tǒng)、儀

2、表盤、電動門窗等MCU系統(tǒng)：ABS系統(tǒng)、智慧安全氣囊、主動式懸吊系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)等SoC系統(tǒng)：混合動力總成、底盤綜合控制、汽車定位導(dǎo)航、車輛狀態(tài)記錄與監(jiān)控等汽車防盜門鎖(Immobllizer) “智能進(jìn)入(Smart Entry)”功能: 不插拔鑰匙也能開閉車門 “發(fā)動機(jī)停機(jī)防盜（Immobilizer）”功能: 鑰匙與車載設(shè)備之間進(jìn)行加密數(shù)據(jù)通信、如不匹配則不能起動發(fā)動機(jī)8信息技術(shù)太重要了！對經(jīng)濟(jì)發(fā)展：成為增長最快、最活躍的一個產(chǎn)業(yè)改造和帶動了幾乎所有其他產(chǎn)業(yè)對社會生活：社會管理和軍事國防的重要保障提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂效率和質(zhì)量對科技/教育/文化/醫(yī)衛(wèi)：影響了幾乎所有學(xué)科的研

3、究方法與手段；形成了大量的新興學(xué)科和交叉學(xué)科對個人發(fā)展：謀求個人發(fā)展的必要技能與手段必須具備的一種文化素養(yǎng)/生存能力美國炒作中國電磁脈沖武器 能夠使世界倒退200年!例：電磁脈沖炸彈10計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的定位涉及12個門類、71個一級學(xué)科、375個專業(yè)(二級學(xué)科)， 3000多萬在校大學(xué)生哲學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)法學(xué)文學(xué)教育學(xué)史學(xué)理學(xué)工學(xué)農(nóng)學(xué)醫(yī)學(xué)軍事學(xué)管理學(xué)掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要工具計算機(jī)基礎(chǔ)教育的作用進(jìn)入現(xiàn)代社會的必要手段與技能可持續(xù)發(fā)展(終身學(xué)習(xí))的必要保證11基礎(chǔ)理論知識：計算機(jī)軟硬件、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)與通信等方面的基礎(chǔ)概念與原理性內(nèi)容操作使用技能硬件配置、軟件安裝、網(wǎng)絡(luò)連接、信息獲取、信

4、息管理、信息表現(xiàn)、信息交流應(yīng)用開發(fā)能力（面向?qū)I(yè)的）問題建模、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計、網(wǎng)站建設(shè)、接口與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與管理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、平面設(shè)計與動畫、系統(tǒng)集成教育部： 計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)12教育部(2009)： 計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的框架設(shè)計3個層次， 4個領(lǐng)域知識結(jié)構(gòu)，“1+X”的課程設(shè)置計算機(jī)系統(tǒng)與平臺；程序設(shè)計基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)分析與信息處理；應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)程序設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用硬件技術(shù)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用 多媒體技術(shù)與應(yīng)用 第2層次計算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)第1層次面向?qū)I(yè)或(與專業(yè)相結(jié)合)的計算機(jī)課程第3層次13第1門課程 計算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)狀：1）信息技術(shù)應(yīng)用日益普及，學(xué)生在信息技

5、術(shù)知識和操作能力方面有一定基礎(chǔ) 2）備受爭議，削減課時甚至取消課程做法:課堂教學(xué)：比較系統(tǒng)、全面、深入地講解計算機(jī)硬件、軟件、通信、網(wǎng)絡(luò)和多媒體的基本概念和原理，使學(xué)生掌握100個左右最基本、最重要的概念、原理和知識實驗課程：通過助學(xué)軟件和自學(xué)的方式，完成79個單元的大約1520個實驗14 教學(xué)目標(biāo)：熟練掌握計算機(jī)及因特網(wǎng)的基本操作技能 文件管理/系統(tǒng)配置/軟件安裝 局域網(wǎng)構(gòu)建/因特網(wǎng)接入 制表/繪圖/圖像編輯/文檔制作 數(shù)據(jù)統(tǒng)計/分析/管理 信息檢索/因特網(wǎng)通信比特/比特的運(yùn)算/比特存儲指令/CPU信息獲取/編碼/展現(xiàn)算法/程序/軟件OS/用戶界面/文件數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)/協(xié)議/因特網(wǎng)/瀏覽器數(shù)據(jù)

6、庫/信息系統(tǒng)/信息安全系統(tǒng)了解計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件和多媒體的基礎(chǔ)知識和概念 初步培養(yǎng)“計算思維”的能力 ！ 運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動，其本質(zhì)是抽象和自動化 特征是能行性、構(gòu)造性和模擬性 著眼于問題求解和系統(tǒng)實現(xiàn)15二、教什么？ 關(guān)于課程內(nèi)容16課程內(nèi)容的組織計算機(jī)在不同學(xué)科中的應(yīng)用(結(jié)合專業(yè)課程)程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等 集成電路 數(shù)字技術(shù) 通信技術(shù) (基本知識)計算機(jī)軟件( OS,程序語言 ) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 計算機(jī)硬件(組成原理)(平臺層)數(shù)字媒體及應(yīng)用 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(應(yīng)用層)因特網(wǎng)應(yīng)用 課程內(nèi)容力求體現(xiàn)三性基礎(chǔ)

7、性(原理性)；解決“知其然而不知其所以然”應(yīng)用性；理論（概念）聯(lián)系實際、提高學(xué)習(xí)興趣時代性；緊跟技術(shù)發(fā)展，與時代同步18 課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性數(shù)字技術(shù)比特的表示、存儲與傳輸，比特的基本運(yùn)算，進(jìn)位制及其轉(zhuǎn)換，數(shù)值信息的表示，中西字符的編碼門電路及其應(yīng)用計算機(jī)組成CPU基本組成， 內(nèi)存，I/O指令及其執(zhí)行過程操作系統(tǒng)與軟件多任務(wù)處理，虛擬存儲器，文件管理，用戶界面操作系統(tǒng)內(nèi)核、中間件與服務(wù)算法與算法分析、程序設(shè)計1 通用性2 完整性3 穩(wěn)定性計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)調(diào)制/解調(diào)技術(shù)，復(fù)用技術(shù)，分組交換局域網(wǎng)原理，無線局域網(wǎng)TCP/IP協(xié)議、因特網(wǎng)的組成與接入Web技術(shù)：URL、HTTP、HTML、瀏覽器、搜索引擎信息

8、安全數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、身份認(rèn)證、訪問控制、病毒防范數(shù)字媒體&數(shù)據(jù)管理媒體(圖/文/聲/影)的獲取、表示（壓縮）、處理（編輯）與播放關(guān)系式DBMS與SQL、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)移動終端&智能手機(jī)例：iPhone 4的結(jié)構(gòu) 基帶信號處理器SoCAppleA4SoCWi-Fi和藍(lán)牙收發(fā)器射頻收發(fā)器功率放大功率放大功率放大功率放大電池電源管理USB接口30針插座耳機(jī)插口音頻編解碼GPS512MBDDR內(nèi)存磁性傳感器加速度計NAND閃存NOR閃存DDR內(nèi)存三軸陀螺儀系統(tǒng)級芯片 SoC CPU+總線+I/O接口電路 32位ARM處理器，800MHz 帶有圖形協(xié)處理器GPU 功耗僅為 1W左右基帶信號處理器SoCA

9、ppleA4SoCWi-Fi和藍(lán)牙收發(fā)器射頻收發(fā)器功率放大功率放大功率放大功率放大電池電源管理USB接口30針插座耳機(jī)插口音頻編解碼GPS512MBDDR內(nèi)存磁性傳感器加速度計NAND閃存NOR閃存DDR內(nèi)存三軸陀螺儀 內(nèi)存容量：512MB 內(nèi)存類型：LPDDR2 外存容量：8、16、32GB 外存儲器：Flash存儲器基帶信號處理器SoCAppleA4SoCWi-Fi和藍(lán)牙收發(fā)器射頻收發(fā)器功率放大功率放大功率放大功率放大電池電源管理USB接口30針插座耳機(jī)插口音頻編解碼GPS512MBDDR內(nèi)存磁性傳感器加速度計NAND閃存NOR閃存DDR內(nèi)存三軸陀螺儀 SoC： DSP+總線+I/O接口電

10、路 音頻信號的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，壓縮/解壓縮等 圖像/視頻信號的轉(zhuǎn)換、編解碼等 調(diào)制/解調(diào) 頻道復(fù)用 信號功率放大固件：音頻/視頻信號處理軟件 射頻信號處理軟件 工作存儲器 Wi-Fi網(wǎng)卡無線接入點(diǎn)WAP 藍(lán)牙通信 GPS導(dǎo)航 音頻控制 攝影/攝像控制 速度/姿態(tài)感知基帶信號處理器SoCAppleA4SoCWi-Fi和藍(lán)牙收發(fā)器射頻收發(fā)器功率放大功率放大功率放大功率放大電池電源管理USB接口30針插座耳機(jī)插口音頻編解碼GPS512MBDDR內(nèi)存磁性傳感器加速度計NAND閃存NOR閃存DDR內(nèi)存三軸陀螺儀內(nèi)核服務(wù)層操作系統(tǒng)內(nèi)核（Darwin）媒體層觸控界面層UIKitCore Graphics

11、Open GL ESCore AnimationCore DataFoundation24 課程內(nèi)容的應(yīng)用性微電子技術(shù)IC卡、SIM卡、RFID/NFC、二代身份證數(shù)字通信技術(shù)衛(wèi)星通信、GPS、數(shù)字電視、3G、4G計算機(jī)分類平板電腦、智能手機(jī)、嵌入式系統(tǒng)PC硬件組成（主板、芯片組、I/O接口、常用I/O設(shè)備）計算機(jī)設(shè)備（硬盤、液晶顯示器、）使用注意事項和保健知識Windows、iOS / Android系統(tǒng)、App商店局域網(wǎng)組網(wǎng)和因特網(wǎng)的接入技術(shù)、WLAN信息安全&上網(wǎng)注意事項數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名和網(wǎng)上銀行&防止金融詐騙數(shù)字媒體的產(chǎn)品及應(yīng)用（電子書、數(shù)碼相機(jī)、MP3、視頻網(wǎng)站）1 貼近實際2 有

12、實用意義3 感興趣25 課程內(nèi)容的時代性1 反映技術(shù)進(jìn)展2 緊跟發(fā)展趨勢3 把握社會熱點(diǎn)27 課程內(nèi)容的時代性數(shù)據(jù)更新IT企業(yè)15強(qiáng)；IC技術(shù)發(fā)展趨勢；常用I/O接口參數(shù)技術(shù)進(jìn)步SoC；A-GPS；4G；RFID/NFC；云計算；大數(shù)據(jù)產(chǎn)品演變平板電腦；智能手機(jī)；Android/iOS；Windows 8.1；應(yīng)用發(fā)展二維條碼；立體顯示器； 3D打印機(jī)；社交網(wǎng)絡(luò)/微信；互聯(lián)網(wǎng)金融1 反映技術(shù)進(jìn)展2 緊跟發(fā)展趨勢3 把握社會熱點(diǎn)課程即教材課程是向?qū)W生傳遞知識的，而知識傳遞的主要載體是教材。 “課程即教材”教材應(yīng)以知識體系為基點(diǎn)，其核心內(nèi)容應(yīng)具有基礎(chǔ)性(原理性)、系統(tǒng)性(完備性)、穩(wěn)定性，同時還要

13、兼顧應(yīng)用，并能及時反映本門學(xué)科的最新進(jìn)展。29大學(xué)計算機(jī)信息技術(shù)教程修訂動因：1 技術(shù)的發(fā)展與變化2 使用中的反饋意見3 精雕細(xì)刻、不斷更新2001 編寫教材2002 教材與實驗指導(dǎo) 試用本2003 教材與實驗指導(dǎo) 第1版2004 教材與實驗指導(dǎo) 第2版2005 教材與實驗指導(dǎo) 第3版2006 教材與實驗指導(dǎo) 第4版2007 教材與實驗指導(dǎo) 第4.1版2008 教材與實驗指導(dǎo) 第4.2版2009 教材與實驗指導(dǎo) 第4.3版2010 教材與實驗指導(dǎo) 第5版2011 教材與實驗指導(dǎo) 第5.1版2012 教材與實驗指導(dǎo) 第5.2版2013 教材第6版2014 教材第6.1版努力做到：知識新穎實用，

14、材料豐富可靠 概念清晰正確， 原理簡潔明白 文字通順流暢， 圖表實例豐富 適應(yīng)性好，力求滿足多院校、多學(xué)科的使用要求 第1層次：正文。教材的核心內(nèi)容，大多屬于基本概念和基礎(chǔ)知識，基本穩(wěn)定不變，希望教學(xué)中給予重點(diǎn)保證第2層次：正文中的“細(xì)枝末節(jié)”部分，教學(xué)中粗略提及即可第3層次：閱讀材料中正文內(nèi)容的“深入”，理工專業(yè)在課時富裕時可以選講第4層次：閱讀材料中的知識性、參考性材料，供課外閱讀教材內(nèi)容的 4 個層次31教材的可用性概念與知識的表述比較明白、易懂。復(fù)習(xí)題和自測題可用于檢查學(xué)習(xí)效果和啟發(fā)同學(xué)進(jìn)一步學(xué)習(xí)。 可選講的內(nèi)容（有難度的或者是擴(kuò)大知識面的內(nèi)容）作為閱讀材料?？偨Y(jié)了50個知識點(diǎn)，有利于

15、抓住教學(xué)重點(diǎn)書末常用英文縮略語的中英對照表配套了精心制作的教學(xué)投影片，幫助教師備課32三、 如何教？教學(xué)方法小議33關(guān)于課堂教學(xué)上課作為一種教學(xué)手段，具有強(qiáng)制性和不可替代性。上課是傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的最重要的教學(xué)手段，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本途徑上好每一堂課：把握教學(xué)內(nèi)容、苦練基本功全心投入，精心設(shè)計要邏輯嚴(yán)密，環(huán)環(huán)相扣，要引人入勝，有感染力教學(xué)內(nèi)容要視具體情況而主動變化課時分配建議建議課時分配第1章4第2章67第3章56第4章810第5章56第6章26合計303635關(guān)于教材與教學(xué)教材與教學(xué)不應(yīng)該完全等同，教材往往從概念和定義出發(fā)，講究系統(tǒng)完整；而教學(xué)最好從問題（實例）出發(fā)，層層解

16、剖，引人入勝。教材面向一般需求，教學(xué)應(yīng)針對特定需求課堂教學(xué)中內(nèi)容的組織不一定拘泥于教材中的順序安排，也不必要覆蓋教材的所有內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)盡量聯(lián)系實際 將教材中的“概念”聯(lián)系 “操作、經(jīng)驗、現(xiàn)象、問題”一瓢水與一桶水36關(guān)于教案與講稿教案是教學(xué)方案：內(nèi)容、重點(diǎn)（概念，方法）、如何切入主題、如何討論（交互）、使用哪些例子和圖表、布置哪些作業(yè)等講稿(PPT)是講課用的提綱，是電子板書，它是在教材基礎(chǔ)上提煉和加工而成的，不應(yīng)該是教材簡單的翻版或剪貼兩者在形式上的區(qū)別：教案以文字描述為主（.doc文檔）講稿以圖、表、例子為主（.ppt文檔）37關(guān)于PPT與多媒體教學(xué)運(yùn)用多媒體技術(shù)上課的目的：更好地表達(dá)講課內(nèi)容，改善教學(xué)效果，提高教學(xué)效率當(dāng)前存在的一些現(xiàn)象：沒勁坐而論道、照片宣科乏味一覽無余、毫無懸念太累激光亂晃、頭昏眼花浪費(fèi)媒體單一、形同虛設(shè)課程結(jié)束一無所有(參考馮博琴教授講稿)關(guān)于PPT講稿盡量做到：文字簡練圖表豐富 （IC制造） （比特） 圖像&圖