【8A文】大学计算机-计算思维.ppt

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1、大学计算机-计算思维导论ResearchCenteronIntelligentComputingforEnterprises&Services,HarbinInstituteofTechnology战德臣哈尔滨工业大学教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员计算机文化基础基本概念流行软件产品的使用介绍《大学计算机》是大学教育中“不可缺少”的独立课程。讲授计算思维----大学生创造性思维培养的重要组成知识传授与素养培养贯穿于思维教学当中大学计算机学校数量示意软件与操作计算思维课堂教学(任务驱动的共性知识讲授)与实验教学(流行软件产品应用技能训练)的分工计算机

2、应用基础应用与素养大学计算机基础引子—致大学计算机(基础)课程的所有教师1.《大学计算机》课程的发展历程第一门课大学计算机学生基础课程学时计算学科-内容矛盾课程应该是：与《大学数学》、《大学英语》一样地位?举足轻重、不可或缺水平很高vs.课程现状却是：没有地位无足轻重、可有可无水平不高引子—致大学计算机(基础)课程的所有教师2.《大学计算机》课程的矛盾与人们观念上的偏差目的不清为什么要讲?浅/泛示例不精学生接受不了“深”吗?怎样深入?面窄/无体系仅是程序设计吗?仅是算法解题吗?误“用”怎样理解“用”?工具vs.思维?缺少思维训练更多的讲“事实”，很少讲思维内容不明确核心

3、内容是什么?---无共识。后果是水平低陈旧教学内容陈旧概念化以概念讲概念，以概念讲原理《大学计算机》课程的存废之争?引子—致大学计算机(基础)课程的所有教师3.《大学计算机》课程面临的严峻问题计算机就是用电脑、用软件吗?计算机就是编程序吗?编程序就是计算机语言(C语言、Java语言等等)吗?什么是真正的会“编程序”呢?引子—致大学计算机(基础)课程的所有教师4.学习计算机只是学习“使用吗”?引子—致大学计算机(基础)课程的所有教师5.对学生的认识是这样的吗?二本/三本的学生是否不需要计算思维?二本/三本的学生是否理解不了计算思维?第1讲计算机、计算与计算思维Resear

4、chCenteronIntelligentComputingforEnterprises&Services,HarbinInstituteofTechnology战德臣哈尔滨工业大学教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员课程导引ResearchCenteronIntelligentComputingforEnterprises&Services,HarbinInstituteofTechnology战德臣哈尔滨工业大学教授.博士生导师教育部大学计算机课程教学指导委员会委员本课程学什么?课程内容组织的基本脉络?课程导引(1)课程内容组织的基本脉络?人-计算

5、机器-自动计算机器-难于计算1、程序是如何被机器自动执行的：程序vs.系统?2、如何编写机器可以执行的程序：语言vs.编译?3、怎样构造求解问题的算法：问题算法程序?自然/社会问题计算自然/社会问题的求解结果数学计算科学4、可求解vs.难求解?5、如何降低计算量：计算vs.算法?6、怎样研究算法?7、针对具体的自然/社会问题如何计算?8、计算如何与社会/自然进行融合?计算机科学课程导引(1)课程内容组织的基本脉络?第一门课程大学计算机计算与程序符号化计算化自动化计算系统与程序构造计算与计算思维程序构造方法：递归与迭代由社会/自然到计算的、最基本的抽象(Abstr

6、action)与自动化(Automation)机制学生不会编程序，不一定是语言没学好，而可能是没有理解程序的真谛课程导引(2)课程内容选择与划分?第一门课程大学计算机如何编写让计算系统执行的程序？程序是如何被执行的？内存环境下程序的执行复杂环境下程序的执行计算与程序计算系统由机器语言到高级语言及其编译学生不会编程序，不一定是语言没学好，而可能是不理解执行程序的环境课程导引(2)课程内容选择与划分?第一门课程大学计算机问题算法环境难解问题算法计算问题与数学建模算法策略设计数据结构与控制结构复杂性与正确性算法类问题求解框架计算与程序计算系统算法思维学生不会编程序，不一定是语

7、言没学好，而可能是未理解为什么要研究算法受限资源约束下的算法降低计算量的算法课程导引(2)课程内容选择与划分?第一门课程大学计算机网络化：机器网络信息网络群体互动网络网络化社会数据化：数据获取数据管理数据分析与运用计算与程序计算系统算法思维信息素养学生不会编程序，不一定是语言没学好，而可能是未理解计算与社会/自然的融合课程导引(2)课程内容选择与划分?第1讲-计算机-计算-计算思维第2讲-符号化-计算化-自动化0和1与易经----语义符号化表达与计算0和1与逻辑----思维方式与逻辑运算，符号表达与计算0和1与数值----二进制