黑龙江自考10740计算机系统导论课程考试大纲

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一、课程性质与设置目的

（一）课程性质、地位与任务

计算机系统导论是计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课程。随着计算机技术的迅猛发展，它的诞生为人类社会带来深远影响。时至今日，计算机已被广泛应用于科学技术、国防建设、工业生产以及人们的点点滴滴。越来越丰富的软硬件资源使用户也要求能更方便、更灵活地使用计算机，并对计算机系统的原理、工作模式产生好奇。因此本书全面的揭示了计算机学科领域的特色并介绍了该学科分支的专业知识，展示在该领域能够做什么，让学生对计算机学科框架有一个基本了解。

本课程围绕计算机科学与技术学科的定义、特点、基本问题、学科方法论、发展变化、学界人才培养与科学素养等内容进行系统而有深入浅出的论述，全面地阐述了计算机学科的基本概念和技术。教材内容从计算机系统概论出发，包括计算机运算基础及技术、计算机系统组成、计算机软件操作、计算机网络及应用、算法与数据结构、计算理论与人工智能、软件工程基础、信息安全与网络安全、计算机伦理与职业道德等。

（二）课程基本要求

掌握计算机系统应用的原理与理论，也能掌握应用开发基础流程及使用工具。学习计算机最终目的是为了应用，通过对系统导论的学习，它是通过应用展开，包括应用的理论支撑、应用的系统支撑以及应用开发的工程性内容与应用操作。通过本课程的学习，要求应考者：

1．掌握计算机系统的基本概念、基本功能与工作原理。

2．掌握计算机系统的组成，硬件系统和软件系统共同组成计算机系统。（三）本课程与有关课程的联系

计算原本属于数学的概念已经泛化到人类的整个知识领域，并上升为普适的科学概念和哲学概念。抽象地说，计算就是将一个符号串变换成另一个符号串。所以，在学习计算机系统导论之前应该先学习计算机组成原理、数据结构、高级语言程序设计、操作系统、离散数学等课程。在这些先修课的基础上再学习本课程，符合循序渐进的规律，不仅容易理解课程内容，而且能正确地把计算机系统导论的各部分有机地联系起来。

二、课程内容与考核目标

第1章计算机系统基本概述

（一）课程内容

1．计算机概述

2．计算机基本构成

3．计算机学科发展

（二）学习目的与要求

了解计算机的起源、发展和现状，对计算机基本概念有所了解；明确计算机的基本构成；了解计算机的知识体系，核心概念和典型应用方法。

重点：计算机的基本构成；学科核心概念；计算机典型方法。

（三）考核知识点与考核要求

1．计算机概述要求达到“识记”层次

1.1．计算机的起源

1.2．计算机的基本概念

2．计算机基本构成达到“识记”层次

2.1．计算机硬件系统

2.2．计算机软件系统

3．计算机学科发展达到“识记”层次

3.1．计算机学科的知识结构、学科形态

3.2．计算机学科核心概念和典型方法

3.3．计算机的发展趋势

第2章计算机运算基础技术

（一）课程内容

1．二进制数字的基本概念

2．二进制数字及其操作

（二）学习目的与要求

了解二进制的基本概念与二进制运算。

重点：二进制定点数运算与浮点数运算。

（三）考核知识点与考核要求

1．二进制数字的基本概念要求达到“领会”层次

2．二进制数字及其操作达到“简单应用”层次

第3章计算机系统组成

（一）课程内容

1．计算机硬件

2．计算机系统单元

3．输入、输出系统

（二）学习目的与要求

了解计算机的硬件结构，了解计算机指令与数据的运行原理；了解计算机系统单元，明确CPU和存储器的概念和作用；对计算机输入输出系统有所了解，掌握计算机输入输出设备。

重点：计算机的硬件结构；计算机指令与数据；CPU和存储器的结构与原理；外部设备输入输出原理和方法。

（三）考核知识点与考核要求

1．计算机硬件要求达到“领会”层次

1.1．计算机硬件结构

1.2．计算机指令系统与数据

2．计算机系统单元达到“领会”层次

2.1．CPU

2.2．存储器

3．输入、输出系统达到“领会”层次

3.1．输入设备

3.2．输出设备

第4章计算机软件操作

（一）课程内容

1．操作系统

2．程序设计语言

3．数据库原理

（二）学习目的与要求

了解操作系统结构、功能与设计；明确操作系统进程管理、调度与死锁原理；掌握存储管理I/O设备管理方法。了解程序设计语言概念，并掌握程序设计语言的基本构成和处理系统，并明确程序设计过程。掌握数据库系统关系数据库、数据库完整性；熟知数据恢复技术、数据库支撑与应用软件。

重点：操作系统功能与设计，死锁与设备管理；程序设计语言的基本构成和处理系统；关系数据库、数据库完整性。

（三）考核知识点与考核要求

1．操作系统要求达到“领会”层次

1.1．操作系统结构

1.2．操作系统功能与设计

1.3．操作系统进程管理

1.4．处理机调度与死锁

1.5．存储管理

1.6．I/O设备管理

2．程序设计语言达到“简单应用”层次

2.1．程序设计语言概述

2.2．程序设计语言的基本构成和处理系统

2.3．程序设计过程

3．数据库原理达到“领会”层次

3.1．数据库系统概述

3.2．关系数据库、数据库完整性

3.3．数据恢复技术

3.4．数据库支撑与应用软件

第5章计算机网络及应用

（一）课程内容

1．计算机网络

2．计算机网络应用

（二）学习目的与要求

了解计算机网络各层协议，掌握网络互联；了解计算机网络应用

重点：计算机网络协议。

（三）考核知识点与考核要求

1．计算机网络要求达到“领会”层次

1.1．计算机网络概述

1.2．物理层与数据链路层

1.3．网络互连

1.4．传输层与应用层协议

2．计算机网络应用达到“领会”层次

2.1．互联网通信

2.2．互联网应用新技术

2.3．互联网+

第6章算法与数据结构

（一）课程内容

1．算法的基本概念

2．算法的特征及分类

3．算法描述与设计

4．算法分析

5．数据结构

6．数据结构的基本概念和术语

7．线性表、栈和队列

8．数组、广义表和树结构

9．图结构、查找和内部排序

（二）学习目的与要求

知识方面：从数据结构及其实现这两个层次及其相互关系的角度,系统地学习和掌握常用基本数据构,及其不同的实现,了解并掌握分析、比较和选择不同数据结构及不同存储结构、不同运算实现的原则和方法,为后继课程的学习打好基础。

技能方面:系统学习和掌握在不同存储结构上实现不同算法及其设计思想,从中休会并掌握结构选择和算法设计的思维方式及技巧,提高分析问题和解决问题的能力。

（三）考核知识点与考核要求

1．算法的概念，要求达到领会层次

1.1算法在数学领域和计算机领域的区别

1.2算法的基本概念

2.算法的特征及分类，要求达到领会层次

2.1准确掌握算法的五个特征：可行性、确定性、有穷性、输入、输出

2.2了解算法的分类

3．算法描述与设计，要求达到领会层次

3.1利用自然语言、伪代码、程序流程图描述算法

3.2能够利用不同方法进行算法设计

4．算法分析，要求达到领会层次

4.1理解时间复杂度与空间复杂度含义

4.2独立测量估算运行算法

5．数据结构的基本概念和术语，要求达到简单应用层次

5.1什么是数据结构？算法实现的基础。

5.2掌握并理解数据结构相关术语

5.3确定数据结构研究方向及存储方式

6.线性表、栈和队列要求达到简单应用层次

6.1准确掌握线性表的定义及逻辑特征

6.2熟练掌握线性表上的运算在两种存储结构上的实现

6.3准确掌握栈和队列的特性，懂得什么问题应采用哪种结构

6.4熟练掌握在两种存储结构上实现栈和队列的基本运算

6.5会灵活应用栈和队列解决程序设计中的问题

7.数组、广义表和树结构，要求达到领会层次

7.1掌握数组定义与运算

7.2数组的顺序存储结构

7.3广义表的定义

7.4广义表的存储结构

7.5广义表递归算法

7.6熟练掌握遍历二叉树和线索二叉树的递归算法

8.图结构、查找和内部排序，要求达到领会层次

8.1掌握图的定义及相关的概念，掌握图的存储结构并弄清实际问题与采用的存储结构算法之间的联系

8.2掌握遍历图的算法

8.3了解图的应用的各种算法的思想，并会应用这种思想求解图的问题

8.4掌握顺序表上的三种查找方法(顺序、二分、索引)，并能灵活应用

8.5掌握二叉排序树的构造及查找方法

8.6深刻理解各种排序方法的特点，适用范围，并能灵活应用

第7章计算理论、人工智能

（一）课程内容

1．计算机的数学基础离散数学

2.图灵机、歌德尔数

3.停机问题、问题的复杂度

4.人工智能概述

5.知识表示、专家系统、

6.感知、

7.搜索、

8.神经网络

（二）学习目的与要求

要求学生了解人工智能的发展状况与研究内容，掌握基本概念、基本原理方法和重要算法，掌握人工智能的一些主要思想和方法，熟悉典型的人工智能系统——产生式系统和简单的模糊推理方法，学会用启发式搜索求解问题，学会基本的神经网络方法，学会简单的机器学习方法，初步具备用经典的人工智能方法解决一些简单实际问题的能力。

（三）考核知识点与考核要求

1.计算理论，要求达到识记层次

1.1掌握离散数学基础知识

1.2理解图灵机以及哥德尔数概念

1.3初步认识停机问题，学会分析问题复杂度

2.人工智能概述，要求达到领会层次

2.1了解人工智能的定义、起源与发展

2.2了解人工智能的研究与应用领域

2.3理解人工智能求解方法的特点

3.知识表示、专家系统，要求达到识记层次

3.1了解知识表示方法：认识状态空间法、理解问题归约法、认识谓词逻辑法、认识语义网络法、认识框架表示、认识剧本表示、理解过程表示

3.2了解不同模型的专家系统

3.3理解专家系统

3.4了解专家系统开发工具

4.感知智能，要求达到简单应用层次

4.1明确人工智能三个层次：运算智能、感知智能、认知智能

4.2了解机器在感知智能方面的应用

5搜索，要求达到领会层次

5.1理解什么是搜索问题

5.2区分几个典型的搜索问题

5.3掌握搜索问题的组成与求解

5.4了解无信息的搜索策略

5.5掌握盲目搜索和启发式搜索的基本原理和算法

6.神经网络，要求达到领会层次

6.1从数学以及物理方面理解神经网络层概念

6.2层行为如何完成识别任务

6.3神经网络在人工智能中的应用

第8章软件工程基础

（一）课程内容

1．软件的本质及软件工程

2．软件过程、软件工程实践

3．需求工程概述、需求的导出

4．软件工程中的设计及设计过程

5．软件测试与风险管理

（二）学习目的与要求

知识方面：软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。学习软件工程的目标与原则：在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可适用性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的产品。

技能方面:系统学习和掌握软件工程基本思想,从中学会并掌握软件工程设计的思维方式及技巧,软件工程是用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计算机软件的有关技术及管理方法。学会画数据流图，实体—关系图，状态转换图。

（三）考核知识点与考核要求

1．软件的本质及软件工程，要求达到综合应用层次

1.1软件的本质

1.2软件工程的基本概念

2.软件过程、软件工程实践，要求达到领会层次

2.1软件生命周期的基本阶段

2.2描述生命周期的常见软件模型

3．需求工程概述、需求的导出，要求达到领会层次

3.1需求分析阶段的三种模型的功能

3.2简述瀑布模型的应用范围

4．软件工程中的设计及设计过程，要求达到综合应用层次

4.1软件详细设计中常采用哪几种工具

4.2结构化程序设计方法的三种基本结构

5．软件测试与风险管理，要求达到领会层次

5.1什么是软件危机？

5.2可行性研究与计划阶段的基本任务

5.3什么是模块化？

第9章信息安全与网络安全

（一）课程内容

1.信息安全基础

2.密码学

3.信息系统安全

4.信息内容安全

5.网络安全的基本概念和术语

6.网络安全漏洞与恶意软件

7.入侵检测系统

8.无线网络安全、网络安全新技术

（二）学习目的与要求

使学生了解网络与信息安全的重要性，了解网络与信息系统所面临的安全威胁，提高安全意识，掌握网络安全的基本概念、原理和知识。了解网络的攻防技巧与技术原理，学会使用常用的攻防工具。通过本课程的学习使学生能具备在网络环境下实现信息安全的基本技能，为学生毕业后从事相应专业岗位工作和计算机网络安全维护打下必要的基础。

（三）考核知识点与考核要求

1．信息安全基础相关知识，要求达到简单应用层次

1.1理解信息安全、计算机安全以及网络安全相关概念

1.2了解OSI安全体系结构

1.3物理安全威胁、操作系统安全缺陷

2.密码学，要求达到领会层次

2.1了解密码学原理

2.2密码学与密码体制，对称加密和非对称加密

2.3传统密码技术主要包括：代换技术，置换技术，Caesar，单表代换密码，多表代换加密，一次一密

2.4掌握DES加密算法

2.5理解三重DES

3.信息系统安全，要求达到领会层次

3.1计算机系统安全包括哪些方面?

3.2信息系统的安全防范措施

4.网络安全的基本概念和术语，要求达到领会层次

4.1了解网络与信息安全的目的、基本概念

4.2了解网络安全威胁的内容

4.3掌握网络安全的层次结构

4.4了解网络与信息安全的意义

5.网络安全漏洞与恶意软件，要求达到领会层次

5.1掌握因特网安全与网络安全嗅探

5.2了解黑客攻击技术

5.3掌握网络安全漏洞的分类与诱因

6.入侵检测系统的学习，要求达到领会层次

6.1了解入侵检测系统基本概念

6.2异常检测方法

7.无线网络安全，要求达到简单应用层次

7.1了解无线技术的历史与现状

7.2配置安全功能

7.3掌握一些无线网络问题的解决方案

8.网络安全新技术，要求达到领会层次

8.1公钥密码学

8.2量子密码、生物特征识别、图像叠加、数字水印

第10章计算机伦理与职业道德

（一）课程内容

1．计算机伦理学的相关概念

2．计算机伦理学的主要内容

3．职业道德相关概念

4．计算机职业道德及相关的法律法规

（二）学习目的与要求

知识方面：在计算机技术的发展为人类的思想、经济、文化带来推进的同时，也带来了许多前所未有的问题和挑战，网络犯罪、网络抄袭、利用计算机侵犯他人隐私等事件日益增加。计算机职业道德显得越来越重要，发展计算机道德建设，建立良好的计算机、网络使用风气更有助于计算机产业的发展。计算机职业作为一种不同于其他职业的特殊职业，因而具有与众不同的职业道德，也是每一个计算机职业人员都要共同遵守的。

技能方面:计算机职业是一个特殊的职业，由于其在工作对象、工作内容方面具有的特殊性，这一职对于从业人员的工作条件有一定的要求，这一点与其它行业略有不同。计算机职业工作条件中的软件条件就是人员条件，人员条件中又分为素质条件和道德条件两个方面。

（三）考核知识点与考核要求

1．计算机伦理学的相关概念，要求达到领会层次

1.1计算机伦理学的本质

1.2计算机伦理学的基本概念

2.计算机伦理学的主要内容，要求达到领会层次

2.1什么是计算机伦理学？

2.2建设计算机伦理的重要性

3．职业道德相关概念，要求达到领会层次

3.1计算机职业道德基础规范

3.2计算机职业从业人员职业道德的核心原则

4．计算机职业道德及相关的法律法规，要求达到领会层次

4.1计算机职业从业人员职业道德的其它要求

4.2计算机职业从业人员应当遵守的职业道德规范

三、有关说明与实施要求

（一）关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明

在大纲“考核知识点与考核要求”中，提出了“识记”、“领会”、“简单应用”、“综合应用”四个能力层次。它们之间是递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上。它们的含义是：

1．识记：要求考生能够识别和记忆课程中规定的知识点的主要内容（如定义、公式、性质、原则、重要结论、方法、步骤及特征、特点等），并能做出正确的表述、选择和判断。

2．领会：要求考生能够对课程中知识点的概念、定理、公式等有一定的理解，熟悉其内容要点，清楚相关知识点之间的区别与联系，能做出正确的解释、说明和论述：

3．简单应用：要求考生能运用课程中各部分的少量知识点分析和解决简单的计算、证明或应用问题。

4．综合应用：要求考生在对课程中的概念、定理、公式熟悉和理解的基础上会运用多个知识点综合分析和解决较复杂的应用问题。

（二）关于自学教材

《计算机系统导论》，哈尔滨工程大学出版社，2018年7月1版。

（三）课程学分

本课程是计算机及其应用专业（专科）的专业课程，共4学分。自学时间估计需210小时（包括阅读教材、做习题），时间分配建议如下：

章课程内容自学时间

1计算机系统基本概述8

2计算机运算基础技术16

3计算机系统组成32

4计算机软件技术32

5计算机网络及应用16

6算法与数据结构32

7计算理论、人工智能16

8软件工程基础24

9信息安全与网络安全24

10计算机伦理与职业道德10

对于自学者来说，阅读一遍书是不够的，有时阅读两遍三遍也没完全弄明白。这不足为奇，更不要丧失信心。想想在校学生的学习过程，他们在课前预习，课堂听老师讲解，课后复习，再做习题等。所以，要真正学好一门课反复阅读是正常现象。

做习题是理解、消化和巩固所学知识的重要环节，也是培养分析问题和解决问题能力的重要环节。在做习题前应先认真仔细阅读教材，切忌根据习题选择教材内容，否则本末倒置，欲速则不达。

（六）关于命题和考试的若干规定

1．本大纲各章提到的“考核知识点与考核要求”中各条知识细目都是考核的内容。考试命题覆盖到章，并适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。

2．试卷中对不同能力层次要求的评分所占的比例大致是：“识记”为20%，“领会”为30%，“简单应用”为30%，“综合应用”为20%。

3．试题难易程度可分为四档：易、较易、较难、难。这四档在每份试卷中所占的比例大致依次为2:3:3：2，且各能力层次中都存在着不同难度的试题（即能力层次与难易程度不是等同关系）。

4．试题主要题型有单项选择题、多项选择题、填空题、计算题、简答题、应用题等。

5．考试方式为闭卷、笔试。考试时间为150分钟。评分采用百分制，60分为及格。考试时只允许带笔、橡皮、尺。答卷时必须用钢笔或圆珠笔书写，颜色为蓝色或黑色墨水，不允许用其他颜色。

附录题型举例

一、单项选择题

1．CPU中不包括（）

A．通用寄存器B．指令寄存器

C．地址译码器D．操作码译码器

2．下列数中最小的为（）

A．（101001）2 B．（2000）3

C．（52）7 D．（2E）16

二、多项选择题（选出两个以上的正确答案）

1.关于软件系统，下列哪种说法是正确的（）

A．系统软件的功能之一是支持软件的开发和运行

B．操作系统由一系列功能模块所组成

C．如不安装操作系统，仅安装应用软件，则计算机只能做一些简单的工作

D．应用软件处于软件系统最外层，直接面向用户，为用户服务

2.SQL Server的安全身份验证模式决定了什么样的账户可以连接到服务器中，SQL Server 2008提供的身份验证模式有（）

A.Windows身份验证模式

B.SQL Server和Windows身份验证模式

C.仅SQL身份验证模式

D.加密身份验证模式

三、填空题

1．统一资源定位器的英文缩写是___URL______。

2．关键字_______class________表示一个类的定义。

四、计算题

1．有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第四个月后每个月又生一对兔子，假如兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？

2．判断101-200之间有多少个素数，并输出所有素数。

五、简答题

1．什么是操作系统？操作系统的基本功能有哪些？

2．试比较顺序存储结构和链式存储结构的优缺点。在什么情况下用顺序表比链表好？

六、应用题

1．（1）什么是完全二叉树?(2)画出6个顶点的完全二叉树。(3)设二叉树以二又链表形式存放，用类C语言设计算法判断一棵二又树是否为完全二叉树。

2．已知关于x的一元二次方程ax2＋bx＋c＝0(a≠0)，设计一个算法，判断方程是否有实数根．写出算法步骤，并画出程序框图