《大學計算機基礎與計算思維》（第二版） 教學大綱、授課計劃

-3-《大學計算機》課程教學大綱課程名稱：大學計算機（CollegeComputer）課程學時：40課程對象：本科一年級課程性質(zhì)：綜合素質(zhì)課，通識必修課一、課程的性質(zhì)和任務 《大學計算機》是面向全日制大學本科學生提供計算機知識、能力、素質(zhì)方面課程的綜合素養(yǎng)課，是培養(yǎng)大學生利用新一代信息技術解決本專業(yè)領域的應用問題提供基礎性支撐的通識必修課程。本課程以教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會印發(fā)的《新時代大學計算機基礎課程教學基本要求》為指引，主要任務是培養(yǎng)學生理解和掌握新一代信息技術驅(qū)動下的計算機科學基本知識和計算思維能力，并結合學校辦學定位、專業(yè)培養(yǎng)目標和高質(zhì)量發(fā)展需求，引導學生對計算機視覺、色彩和繪圖進行原理性認識，了解科技藝術與智能設計的前沿創(chuàng)作方法，掌握圖像、視頻編輯和交叉融合信息技能，強化計算機倫理、網(wǎng)絡道德規(guī)范和科學探索精神教育，培養(yǎng)學生科技自信和民族自豪感，提升學生的信息素養(yǎng)和新一代信息技術融合創(chuàng)新能力。二、教學目標大學計算機課程依托計算學科的知識體系和思想方法，為培養(yǎng)學生的計算思維能力、全新的信息素養(yǎng)和新一代信息技術融合應用能力提供全方位目標支撐，因此，本課程的教學目標以充分體現(xiàn)學生計算思維能力的培養(yǎng)和實現(xiàn)數(shù)字賦能為主。在新一代信息技術的驅(qū)動下，大學計算機教學目標主要有以下幾個方面。1.理解和掌握計算機科學基本知識和應用技能，熟悉計算機內(nèi)部的編碼機制和數(shù)制轉換，對計算機視覺、色彩和繪圖有原理性認識，了解科技藝術與智能設計的創(chuàng)作方法和前沿應用，具備初步的計算思維能力。2.熟悉常見的數(shù)字媒體技術，理解音頻、圖像和視頻數(shù)字化相關標準，能夠利用軟件平臺和數(shù)字媒體創(chuàng)作工具制作圖像和視頻作品。3.了解以計算機技術為核心的新一代信息技術對科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的推動作用，能夠掌握1~2項新一代信息技術賦能的交叉融合專業(yè)技能，對計算機新技術有初步的認識。4.掌握計算機與網(wǎng)絡高階應用和專業(yè)信息檢索技巧，能規(guī)范使用互聯(lián)網(wǎng)和防治計算機病毒，具備健康正確的計算機倫理學、網(wǎng)絡道德規(guī)范和科學探索精神意識。三、課程思政目標結合教學內(nèi)容，了解新一代信息技術特別是大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等新技術在推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革中的作用，理解國家創(chuàng)新驅(qū)動的意義，激發(fā)學生專業(yè)核心技能自主創(chuàng)新熱情，強化計算機倫理、網(wǎng)絡道德規(guī)范和科學探索精神教育，培養(yǎng)學生科技自信和民族自豪感。四、教學方法和要求大學計算機課程采取混合式教學法，主要的兩個教學環(huán)節(jié)是講授理論和上機實踐，二者交叉結合，教練相輔。此外，適當引入網(wǎng)絡在線學習資源為學生自主學習提供完備的數(shù)字化學習環(huán)境，促進學生自主學習習慣的養(yǎng)成。根據(jù)我校人才培養(yǎng)的定位和學生基礎，結合教學實際，我校大學計算機課程教學從“理論、技能、素質(zhì)”三個方面做了要求，并從“認知、設計、創(chuàng)新”三個層次構建能力遞進的實踐教學內(nèi)容。1.基本理論要求：理解信息和色彩在計算機中的表現(xiàn)形式，理解計算機分析問題、解決問題的基本方法，了解人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和可擴展現(xiàn)實等新一代信息技術及其典型應用場景，具備融合應用新一代信息技術的基本能力。2.基本技能要求：了解前沿科技藝術的技術原理，加強學生平面軟件和視頻剪輯的操作能力，熟悉數(shù)字圖像處理、視頻制作、AI技術和虛擬現(xiàn)實交互應用，掌握利用互聯(lián)網(wǎng)平臺學習新知識、新技能的能力，適應“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的職業(yè)發(fā)展模式。3.基本素質(zhì)要求：具備良好的思想政治素質(zhì)和完善的科學思維方法，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和團隊合作意識，具有信息安全和隱私保護意識，認識并遵循信息社會的行為與道德規(guī)范。五、課程學時安排 根據(jù)我?！笆奈濉北究迫瞬排囵B(yǎng)方案，面向全校開設計算機類必修課，32學時，2學分。據(jù)此文件精神，將《大學計算機》課程知識領域、教學內(nèi)容和理論、實踐學時安排如下。知識領域教學內(nèi)容理論學時實踐學時信息與社會第1部分計算思維與科技藝術22平臺與技術第2部分數(shù)字音頻、圖像處理44第3部分視頻剪輯與制作22交叉與融合第4部分交叉融合信息技術(AI與XR)44應用與發(fā)展第5部分計算機基礎應用44第6部分網(wǎng)絡應用與網(wǎng)絡倫理44總計40學時2020六、教學內(nèi)容1.理論部分大學計算機課程主要是包括計算思維與科技藝術、數(shù)字圖像處理、視頻剪輯與制作、交叉融合信息技術、計算機應用與網(wǎng)絡等知識模塊。各模塊具體包含的主要教學知識點如下：第1部分計算思維與科技藝術（理論學時2）主要知識點：科學思維、計算思維、科技藝術、數(shù)字社會、信息與數(shù)據(jù)、數(shù)制及轉換、圖像編碼、計算機視覺、計算機組成、馮洛伊曼結構、計算機工作原理、系統(tǒng)軟件和應用軟件。第2部分數(shù)字音頻、圖像處理（理論學時4）主要知識點：色彩原理、色彩模式、圖形與圖像、圖片文件格式、分辨率、繪圖與修飾工具、圖層、通道、路徑、文字、調(diào)色、濾鏡、動作、海報制作等。第3部分視頻剪輯與制作（理論學時2）主要知識點：分辨率、SD和HD、幀速率、碼率、視頻編碼和解碼、視頻格式、視頻合成、格式轉換、非線性編輯、蒙太奇概念、視頻轉場、視頻特效、視頻字幕、音頻處理、視頻導出。第4部分下一代信息技術(AI與XR)（理論學時4）主要知識點：科技藝術、數(shù)字藝術、數(shù)字影像、數(shù)字虛擬藝術、數(shù)字互動裝置藝術、人工智能藝術等交叉融合信息技術應用，AI繪畫應用與虛擬現(xiàn)實技術。第5部分計算機基礎應用（理論學時4）主要知識點：移動操作系統(tǒng)、文檔排版、郵件合并、電子表格、演示文稿。第6部分網(wǎng)絡應用與網(wǎng)絡倫理（理論學時4）主要知識點：網(wǎng)絡協(xié)議與域名系統(tǒng)、搜索引擎、文獻檢索、云平臺、網(wǎng)絡文明、個人隱私與信息安全、知識產(chǎn)權、數(shù)字鴻溝、人工智能與道德。2.實踐部分大學計算機課程實踐性較強，實踐部分以項目和案例為驅(qū)動，從“認知、設計、創(chuàng)新”三個層次構建能力遞進的大學計算機課程實踐內(nèi)容，采用多樣化的技術方法開展實踐教學。具體實驗類型、實踐學時和實驗要求如下：第1部分計算思維與科技藝術（認知型實驗，實踐學時2）實驗目標：對“互聯(lián)網(wǎng)+”有初步認識，能夠使用網(wǎng)絡公共平臺生成二維條形碼，開展調(diào)查問卷設計、發(fā)布和可視化分析，掌握基本搜索引擎平臺應用和信息檢索技巧。第2部分數(shù)字圖像處理（設計型實驗，實踐學時4）實驗目標：熟悉設計理念和軟件功能，能夠熟練使用行業(yè)通用軟件，全面提高圖形和圖像處理的基本方法和基本技能，能夠以海報等形式結合專業(yè)和主題開展創(chuàng)意設計實踐。第3部分視頻剪輯與制作（設計型實驗，實踐學時2）實驗目標：熟悉視頻制作的工作流程，以短視頻剪輯思維為切入點，能夠?qū)ε臄z視頻進行切割、組合等剪輯和音頻、文字、濾鏡、特效等后期制作，具備初步的視頻剪輯制作審美能力、協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。第4部分下一代信息技術(AI與XR)（創(chuàng)新型實驗，實踐學時2）實驗目標：對學科交叉和信息融合技術有初步認識，能夠借助AI完成特定類型或個人風格作品，熟悉AI繪畫提示詞類型和規(guī)范化操作，掌握畫面生成迭代流程和保存方案。部分專業(yè)要求能掌握基本的虛擬場景設計與漫游交互。第5部分計算機基礎應用（檢驗型實驗，實踐學時4）實驗目標：對職業(yè)辦公軟件和網(wǎng)絡應用進行高質(zhì)量提升，能夠熟練掌握檢測系統(tǒng)進行自我模擬測評和診斷分析。第6部分網(wǎng)絡應用與網(wǎng)絡檢索實驗目標：對網(wǎng)絡信息資源檢索渠道有初步認識，能根據(jù)自己所需檢索相應學術資源。七、課程考核和成績評定本課程的考核與評價要堅持總結性評價和過程性評價相結合。在考核與評價過程中，重點考核學生利用計算機解決問題和實踐動手能力，重點關注學生學習態(tài)度、學習效果、信息素養(yǎng)和科藝融合能力的提升。期末評分由平時成績和期末考試成績相結合給出。平時成績占50%，任課教師應認真記錄學生的考勤、課堂表現(xiàn)和實踐產(chǎn)出、實踐部分完成度以及在線學習情況等，根據(jù)學生考勤、課堂表現(xiàn)、實踐記錄和在線學習記錄給定平時成績。期末考試成績約占50%，根據(jù)學生機考成績給定。序號成績類別考核方式考核要素權重總成績1平時成績實踐記錄數(shù)量+質(zhì)量20%50%百分制，60分（含）以上及格考勤表現(xiàn)考勤+課程表現(xiàn)20%在線學習時長+分值10%2期末成績期末機考機考成績50%*缺勤學時達到授課總學時1/3以上時直接重修。八、推薦教材及參考書（一）教材趙鋒，《大學計算機基礎與計算思維》（第二版），清華大學出版社，2024年（二）參考書趙鋒，《大學計算機基礎與計算思維》（第一版），清華大學出版社，2016年九、教學設備及教具要求建議全過程計算機機房授課。計算機機房需安裝Windows操作系統(tǒng)，應用軟件包括Office（含Word、Excel、PowerPoint組件）、Photoshop、剪映以及相關AI和Unity軟件、多媒體網(wǎng)絡教學軟件等。十、其他說明由于計算機技術發(fā)展迅速，軟硬件版本更新較快，以上有關教學內(nèi)容和學時安排、教材及參考書、教學設備的要求僅針對目前課程教學需求按32學時制定。計算機教研室將緊跟技術發(fā)展的步伐，動態(tài)更新調(diào)整。如遇國家法定假日或其他不可抗因素，將有適當微調(diào)?！洞髮W計算機》課程教學進度表課程目標以教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會《新時代大學計算機基礎課程教學基本要求》為指引，培養(yǎng)學生理解和掌握新一代信息技術驅(qū)動下的計算機科學基本知識和計算思維能力，結合院校特色和高質(zhì)量發(fā)展要求，引導學生對計算機視覺、色彩和繪圖進行原理性認識，了解科技藝術與智能設計的前沿創(chuàng)作方法，掌握音頻、圖像、視頻編輯和下一代信息技能，強化計算機倫理、網(wǎng)絡道德規(guī)范和科學探索精神教育，培養(yǎng)學生科技自信和民族自豪感，提升學生信息素養(yǎng)。課程結構（教學內(nèi)容）學時內(nèi)容教學方式2計算思維與科技藝術概論講授為主、講練結合4搜索引擎與二維碼應用實踐教學6計算機基礎知識講授為主、講練結合8計算機系統(tǒng)操作實踐教學10數(shù)字圖像處理1講授為主、講練結合12Photoshop技能實踐實踐教學14數(shù)字圖像處理2講授為主、講練結合16Photoshop項目實踐實踐教學18視頻剪輯與制作講授為主、講練結合20視頻合成與剪輯實踐實踐教學22下一代信息技術之AI講授為主、講練結合24AIGC繪畫實踐（SD）實踐教學26下一代信息技術之XR講授為主、講練結合28虛擬現(xiàn)實操作實踐（Unity）實踐教學30計算機基礎應用1講授為主、講練結合32文檔排版實踐教學34計算機基礎應用2講授為主、講練結合36