计算思维与计算机导论（第2版）（微课版）-教案全套 宁爱军

附件本科课程教案（2024—2025学年第一学期）课程名称课程性质开课学院（部）系/教研室主讲教师课程号课程学时课程学分2

课次第1课次，总16课次章节名称04计算思维和计算授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标了解课程的目标、教学安排、要求、考核方式等;能综述计算思维概念，计算思维与各学科的关系;能综述计算与自动计算，计算工具发展史。明确《人工智能与创新》上教学安排和操作流程。教学基本内容1．课程的目标、教学安排、要求、考核方式等。2．计算思维概念，计算思维与各学科的关系。3．计算与自动计算：计算的定义，解决计算问题办法。4．计算工具的发展史。（1）解决自动计算的4个基本问题（2）计算工具的发展。5．课程思政要点：集成电路的基本思想；芯片的发展之路，国家对核心技术的掌握的重要性。教学重点难点重点：课程目标、教学安排要求、考核方式；计算思维概念。难点：计算思维教学过程设计1．讲解：课程介绍，课程的目标、教学安排、要求、考核方式等。（20’）2．讲解：计算思维概念，计算思维与各学科的关系。（15’）3．讲解：计算与自动计算（10’）4．讲解：计算工具的发展史。（20’）★5．布置线上学习：《人工智能与创新》01人工智能基础篇。（25’）课后作业完成雨课堂作业04参考资料教材,雨课堂资源课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第2课次，总16课次章节名称05计算机系统授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标能进行进位计数制计算及其转换，能综述数据编码。教学基本内容1．二进制：（1）进位计数制：十、二、八、十六进制；（2）不同进制数的转换：十、二、八、十六进制相互转换；（3）二进制与易经，二进制与逻辑运算，二进制与元器件；计算机中采用二进制数的优点。存储单位关系。2．数据编码（1）二进制与数字的表示：机器数，原码，反码，补码；（2）字符编码：ASCII码；（3）汉字编码：国标码，机内码，输入码，输出码。3．图像的数字化编码，点阵图像容量；声音的数字化编码：音频的容量；数据压缩技术，压缩的指标。4．课程思政要点：中国周易学说对计算机发展的贡献。教学重点难点重点：进位计数制，二进制与数据编码；冯诺依曼计算机。难点：二进制与数据编码。教学过程设计★1．研讨：1．人工智能概览：什么是AI，计算技术的发展概况，AI的技术领域、应用领域和发展方向。（20’）2．讲解：二进制及其转换（1）进位计数制：十、二、八、十六进制；（2）不同进制数的转换：十、二、八、十六进制相互转换；（3）二进制与易经，二进制与逻辑运算，二进制与元器件；计算机中采用二进制数的优点。存储单位关系。（25’）3．讲解：二进制与数据编码（1）二进制与数字的表示（15’）（2）字符编码（10’）（3）汉字编码（10’）4．讲解：图像、声音的数字化编码；数据压缩技术，压缩的指标。（10’）课后作业雨课堂，作业05。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第3课次，总16课次章节名称05计算机系统06计算机硬件授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标能综述图灵机、图灵测试；能综述冯诺依曼计算机，存储程序控制原理。理解我国高性能计算的发展，理解我国在高科技领域的创新。能综述计算机体系结构。能综述现代计算机的结构。能正确认识微型计算机的性能指标。教学基本内容1．图灵机：图灵机的基本思想，图灵测试。2．冯.诺依曼计算机：冯·诺依曼计算机，五个部件功能，存储器工作原理。3．存储程序控制原理：指令、指令系统和程序，指令执行过程。4．现代计算机的结构：总线。5．主板。6．微处理器CPU：主要性能指标：主频、字长、内核数、高速缓存7．计算机的存储体系。8．输入设备和输出设备。接口：接口的基本思维，了解硬盘接口，USB接口和PCI和PCI-E接口，图形显示接口。9．课程思政要点：图灵机的基本思想加强学生对计算机系统的而理解；冯诺依曼体系结构对计算机发展的影响，计算机系统各部件分工协作与社会集体的分工协作的关系。我国高性能计算的发展，天河一号、二号、太湖之光等；芯片、光刻机自主研发与发展。教学重点难点重点：冯.诺依曼计算机；现代计算机的结构。微型计算机体系结构。难点：微型计算机体系结构。教学过程设计☆1．测试2-计算思维与计算机系统（10’）★2．研讨：AI的风险与挑战，中国AI发展的困境与道路选择，对未来社会的预测，AI对教育的挑战与应对。（15’）3．讲解：图灵机、图灵测试（10’）4．讲解：冯.诺依曼计算机（10’）5．讲解：现代计算机的结构（5’）6．讲解：主板（5’）7．讲解：微处理器CPU（10’）8．讲解：计算机的存储体系。（10’）9．讲解：输入设备和输出设备。接口。（10’）10．布置线上学习：雨课堂“14-WPS文字-高级应用”内容。（5’）课后作业雨课堂，作业05，作业06。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第4课次，总16课次章节名称实验5-WPS文字高级应用授课方式课堂讲授（）；实验（）；研讨（）；上机（√）教学时数2授课方法手段学生课前线上观看雨课堂视频，使用WPS练习系统，边讲边练教学目标掌握WPS文字高级排版技巧，能高效快速完成排版工作。教学基本内容1．文字处理操作。2．样式。3．页眉页脚。4．其他文档排版方法。5．审阅文档。6．实验：WPS练习系统，综合练习。7．课程思政要点：灵活使用高级排版技术，快速、高效、准确地完成工作。教学重点难点重点：文档排版中能够提高效率和准确性的各项高级工具。通过实验练习上述高级工具。难点：分节的方法，文档中设置不同页眉页脚。教学过程设计1．学生提前预习“雨课堂14-WPS文字-高级应用”视频内容。2．教师讲解WPS练习系统的注册和使用。3．学生使用WPS练习系统练习WPS文字的综合内容。3．教师通过巡视，及时发现支持学生完成练习。课后作业雨课堂，作业14。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第5课次，总16课次章节名称06计算机硬件07计算机软件授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标能正确选择适合的计算机配置；了解操作系统、数据库系统等产业发展状况，了解国产麒麟操作系统、华为鸿蒙操作系统发展状况。能正确综述软件，软件与硬件的关系。能综述操作系统的基本功能，操作系统的功能。教学基本内容1．选购计算机策略。2．单片机，高性能计算与分布式计算。3．软件系统概述：软件与硬件的关系，系统软件、应用软件。4．操作系统的主要功能：进程管理、存储管理、磁盘和文件管理、设备管理、虚拟机、虚拟主机、备份和还原操作系统5．课程思政要点：操作系统、数据库系统等产业发展状况；国产麒麟操作系统；华为鸿蒙操作系统。6．线上学习：雨课堂“15-WPS表格-高级应用”内容。教学重点难点重点：操作系统的主要功能，分时调度策略，多处理机调度策略，分层的思维方法难点：分时调度策略，多处理机调度策略，分层的思维方法教学过程设计★1．研讨：《人工智能与创新》1分工智能基础篇：人工智能的相关技术：算法、大数据和算力，机器学习，神经网络结构与深度学习，LM、Transformer和LLM。（20’）2．讲解：选购计算机策略；（20’）3．单片机，高性能计算与分布式计算。（5’）2．讲解：软件系统概述（10’）3．讲解：操作系统的主要功能。（30’）4．布置线上学习：雨课堂“15-WPS表格-高级应用”内容。（5’）课后作业雨课堂，作业06，作业07。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第6课次，总16课次章节名称实验6-WPS表格高级应用授课方式课堂讲授（）；实验（）；研讨（）；上机（√）教学时数2授课方法手段学生课前线上观看雨课堂视频，使用WPS练习系统，边讲边练教学目标理解人工完成数据处理和分析容易出错、效率低，具备利用计算机技术高效准确地解决问题的理念。能使用WPS表格高效、准确地完成数据处理与分析，解决问题的理念和能力。教学基本内容1．表格编辑：WPS表格基本操作、输入数据、填充、复制与选择性粘贴、条件格式。2．公式与计算：运算符与表达式、输入公式、函数。3．单元格引用：相对地址引用、绝对地址引用、混合地址引用、外部引用。4．常用函数：MAX函数与MIN函数、IF函数、SUMIF函数与SUMIFS函数、AVERAGEIF函数、COUNT函数与COUNTA函数、COUNTIF函数与COUNTIFS函数、VLOOKUP函数与HLOOKUP函数。5．数据处理与分析：数据有效性、数据排序、数据筛选、删除重复项、分类汇总、数据透视表。6．图表：创建图表、编辑图表。7．实验：WPS练习系统，综合练习。8．课程思政要点：通过公式、函数等方法，使用计算机技术解决学习工作生活的实际问题。教学重点难点重点：数据处理与分析中能够提高效率和准确性。公式函数，数据处理与分析。难点：公式函数，数据处理与分析。教学过程设计1．学生提前预习“雨课堂15-WPS表格-高级应用”视频内容。2．学生使用WPS练习系统练习WPS表格的综合内容。3．教师通过巡视，及时发现支持学生完成练习。课后作业雨课堂，作业15。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第7课次，总16课次章节名称8计算机网络技术授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标能分析网络的分类；能综述网络体系结构与分层的思想，各层的技术要点，能应用网络技术解决问题。理解国家网络发展情况、5G的发展，能够开展互联网+创新创业。教学基本内容1．网络概述。网络定义、主要功能。2．网络的分类。按地理范围分类、使用范围分类、网络拓扑结构分类。3．网络体系结构与协议。4．TCP/IP的网络访问层：网络传输介质、数据传输与控制、硬件设备。5．TCP/IP的网络层：IP地址、IP地址分层结构、特殊IP地址、Ping命令、路由器。6．课程思政要点：国家网络发展情况；5G的发展；IPV6发展；互联网+创新创业；网络协议的分层结构思想。教学重点难点重点：网络，网络协议；IP地址、端口号与域名；局域网接入Internet。难点：IP地址、端口号与域名。教学过程设计☆1．测试3-计算机硬件与软件（10’）。★2．研讨：人工智能与创新》1分工智能基础篇：人工智能的相关技术：基座模型与垂直领域模型，AI与大数据，AI芯片层算力，并行计算架构层算力，哲学视角下的AI。（15’）★3．布置线上学习：尔雅通识课《人工智能与创新》02-人工智能能力篇。（10’）★4．布置线上学习：雨课堂“16-WPS演示-高级应用”内容。（5’）5．讲解：网络概述。网络定义、主要功能。（5’）6．讲解：网络的分类。按地理范围分类、使用范围分类、网络拓扑结构分类。（10’）7．讲解：网络体系结构与协议。（5分）8．讲解：TCP/IP的网络访问层。（15’）9．讲解：TCP/IP的网络层。（15’）课后作业雨课堂，作业8。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第8课次，总16课次章节名称实验7-WPS演示高级应用授课方式课堂讲授（）；实验（）；研讨（）；上机（√）教学时数2授课方法手段学生课前线上观看雨课堂视频，使用WPS练习系统，边讲边练教学目标能使用WPS快速完成演示文稿设计，结构合理，美观，整体效果好。教学基本内容1．演示文稿的设计理念：演示文稿的内容设计、演示文稿设计的原则。2．创建演示文稿：新建演示文稿、幻灯片版式、新建幻灯片、添加元素。3．演示文稿设计：概述、母版、幻灯片切换、幻灯片动画。4．演示文稿交互：超链接、动作按钮、幻灯片放映。教学重点难点重点：快速高效设计演示文稿。演示文稿的设计理念难点：幻灯片动画设计。教学过程设计1．学生提前预习“雨课堂16-WPS演示-高级应用”视频内容。2．教师讲解WPS练习系统的注册和使用。3．学生使用WPS练习系统练习WPS演示的综合内容。4．教师通过巡视，及时发现支持学生完成练习。☆5．测试7-WPS高级应用（15’）课后作业雨课堂，作业16。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第9课次，总16课次章节名称8计算机网络技术授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标能设计小型局域网接入Internet；能分析网络中出现的故障原因。理解国家网络发展情况、5G的发展，能够开展互联网+创新创业。教学基本内容6．TCP/IP传输层。7．TCP/IP应用层：客户机/服务器模式，端口号，DNS，WWW服务，电子邮件，FTP，远程登录与远程桌面。8．局域网接入Internet。9．信息检索：国际三大检索、国内文献检索系统、搜索引擎。10．课程思政要点：国家网络发展情况；5G的发展；IPV6发展；互联网+创新创业；网络协议的分层结构思想。教学重点难点重点：网络，网络协议；IP地址、端口号与域名；局域网接入Internet。难点：IP地址、端口号与域名。教学过程设计★1研讨：1.让AI更好地理解我。2.“现场招生咨询”的必要性研究——AI辅助确认研究主题和研究方案。3.短期租赁房屋受欢迎程度的影响因素分析——AI辅助论文综述撰写。4.撰写社会实践报告。（20’）★2．布置线上学习：尔雅通识课《人工智能与创新》02-人工智能能力篇。（15’）3．讲解：TCP/IP传输层。（10’）4．讲解：TCP/IP应用层。（25’）5．局域网接入Internet；6．信息检索。（10’）7．布置线上学习：雨课堂：03-人工智能与创新实践-EasyDL；分组综合设计实验：实验2-EasyDL模型训练实践。（10’）课后作业雨课堂，作业8。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第10课次，总16课次章节名称实验1-百度人工智能体验授课方式课堂讲授（）；实验（）；研讨（）；上机（√）教学时数2授课方法手段学生课前线上观看雨课堂视频，完成百度人工智能体验，边讲边练教学目标能使用人工智能技术，并分析人工智能技术的应用场景。教学基本内容百度人工智能体验：图像识别，图像增强与特效，人脸与人体识别；语音技术，语言理解，语言生成，通用文字识别，卡证文字识别，交通文字识别，票据文字识别，其他文字识别。教学重点难点重点：人工智能体验难点：人工智能体验教学过程设计1．学生提前学习雨课堂-03-人工智能与创新实践-百度人工智能体验。2．准备素材。3．注册百度智能云账号，登录。4．完成各项人工智能的功能测试，并提交雨课堂报告。课后作业雨课堂，提交实验结果。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第11课次，总16课次章节名称9信息安全技术授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标理解信息安全的含义，具备较强的信息安全意识和能力；形成正确的国家安全观。能综述信息安全的含义，能使用各种信息防范措施解决信息安全问题；能分析信息安全事件中的安全问题。教学基本内容1．信息安全概述：信息安全的含义，信息安全的风险来源。2．信息安全防范措施：数据备份，双机热备份，数据加密，数字签名，身份认证，防火墙，漏洞、后门、补丁程序和安全卫士，提高物理安全。3．课程思政要点：信息安全的含义，棱镜门事件与信息安全；AFgl病毒与伊拉克战争；信息安全与国家安全。来历可疑的U盘等存储介质的处理和对策。个人信息保护法，国家安全保护法。教学重点难点重点：信息安全的含义，信息安全的防范措施。难点：信息安全的防范措施教学过程设计☆1．测试4-计算机网络技术（15’）。★2．研讨：人工智能能力篇。5口述历史访谈提纲的编写、6短视频对青少年的健康影响分析、7中国新能源汽车主要品牌销量分析、8构建人物关系图谱。（20’）3．讲解：信息安全概述。（10’）4．讲解：信息安全防范措施。（35’）5．布置线上学习：雨课堂-03-人工智能与创新实践-WPSAI内容（10’）课后作业雨课堂，作业9。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第12课次，总16课次章节名称实验3-EasyDL-模型训练实践授课方式课堂讲授（）；实验（）；研讨（）；上机（√）教学时数2授课方法手段学生课前线上观看雨课堂视频，完成模型训练，边讲边练教学目标能提出问题、分析问题、进行人工智能模型的训练和部署。教学基本内容实验3-EasyDL-模型训练实践，人工智能产品开发流程：（1）分析业务需求（2）采集/收集数据（3）标注数据（4）训练模型（5）评估模型效果（6）部署模型。教学重点难点重点：模型训练。人工智能与创新实验，AI同行创新性求解问题综合能力训练。难点：数据收集和标注。教学过程设计1．学生提前学习观看雨课堂，03-人工智能与创新实践-EasyDL。2．提前准备训练数据，标注。3．按照雨课堂“EasyDL零门槛AI模型训练实践”，实验说明，完成实验。4．撰写并提交“实验2-EasyDL-模型训练实践实验报告”。课后作业雨课堂，提交实验报告。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。课次第13课次，总16课次章节名称9信息安全技术210物联网授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上机（）教学时数2授课方法手段教师使用PPT结合板书，讲述本章各个知识点，结合案例加强学生的理解，并引导学生参与部分问题的讨论；课上答题。布置线上学习内容，使用雨课堂完成学习，尔雅通识课完成线上学习和答题。教学目标能综述、分析计算机病毒与木马的原理。理解物联网的基本原理和技术要点，掌握物联网的应用场景。教学基本内容3．计算机病毒和木马：病毒概述，病毒的传播途径，病毒防治，木马。4．信息社会的道德规范。5．知识产权保护。6．课程思政要点：病毒与木马；信息社会的道德规范，知识产权保护；信息安全与国家安全。1．物联网概述。2．感知层：无线射频识别，二维条形码，传感器，定位技术。3．网络层：移动通信系统，ZigBee等。4．应用层。5．物联网与人工智能。6．课程思政要点：物联网在我国的应用情况，物联网与人工智能的关系。教学重点难点重点：信息安全的含义，信息安全的防范措施。计算机病毒与木马。难点：信息安全的防范措施，病毒与木马教学过程设计★1．研讨：人工智能能力篇。9.制作AI编程助手。10.心理咨询机器人的设计与制作。11.矩阵乘法微信小程序开发。（15’）☆2．测试1，尔雅线上《人工智能与创新》。（20’）3．计算机病毒和木马；信息社会的道德规范；知识产权保护。(10’)4．讲解：物联网概述。(15’)5．讲解：感知层。（15’）6．网络层，应用层，物联网与人工智能。（15’）课后作业雨课堂，作业9。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第14课次，总16课次章节名称实验3-WPSAI实践授课方式课堂讲授（）；实验（）；研讨（）；上机（√）教学时数2授课方法手段学生课前线上观看雨课堂视频，使用WPSAI，边讲边练教学目标能使用WPSAI快速完成文字处理、数据处理和演示文稿设计。教学基本内容（1）WPSAI文字：AI生成通知申请证明，灵感市集，AI排版，AI伴写，AI全文总结。（2）WPSAI表格：AI写公式：成绩判断，提取身份证信息，提取文本，文本处理，AI条件格式。（3）WPSAI演示：AI生成PPT、文档生成PPT、生成单页PPT。教学重点难点重点：WPSAI文字、表格、演示实践难点：WPSAI写公式。教学过程设计1．学生提前学习雨课堂-03-人工智能与创新实践-WPSAI视频内容。2．学生提前完成，WPSAI练习系统中，AI的使用。3．学生按照实验报告要求，完成WPSAI各项内容，完成实验报告。4．教师通过巡视，及时发现支持学生完成练习。5．☆测试5信息安全技术。课后作业雨课堂，提交实验结果。参考资料教材，雨课堂。课后小结注：教案按课次填写，每课次原则上均应填写一份，全部课次构成完整的教案。

课次第15课次，总16课次章节名称11云计算12大数据授课方式课堂讲授（√）；实验（）；研讨（√）；上