计算思维和计算机基础.ppt

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1、计算思维和计算机基础程向前2010/12/13SolvingproblemsDesigningsystemsUnderstandinghumanbehavior“Toreading,writing,andarithmetic,weshouldaddcomputationalthinkingtoeverychild’sanalyticalability.”计算思维计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解，系统设计，以及人类行为理解的涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动。Whatiscomputationalthinking?计算机科学的基础概念哪些适用于现阶段的（非计算机专业）大

2、学本科新生？需要了解他们已经掌握的有关《信息技术》的概念，进行构建式的教学基本的计算机交互文字处理网络应用（信息查询和交流--QQ）游戏和娱乐一般的境况：存在经验和基本技能，但缺少比较系统的计算机科学基础和理论知识。计算机科学的基础概念（部分）非计算机专业学生首先需要掌握：软件与硬件分类计算机系统组织计算机系统结构测试基准计算机网络分布式计算网络安全计算机系统实现数据和信息系统数据结构数据存储表示数据加密数据压缩编码与信息论文件信息系统信息存储与检索数据库信息存储和数据存取信息交互与表达WhatisComputationalThinking?Whatisthepowerandlimit

3、ofhumanandcomputerintelligence?Howdifficultistheproblem?Howcanitbesolved?Howcantechnologybeappliedtotheproblem?Whatcomputationalstrategiesmightbeemployed?（1）人和计算机在智能上的能力和局限性？（2）问题到底有多复杂？也即，问题解决的时间复杂性？空间复杂性？（3）问题解决的判定条件是什么？（4）什么样的技术（包括建模技术）能被应用于当前的问题求解或讨论之中？（5）什么样的计算策略更有利于当前问题的解决？计算机基础教育的根本目的使得受教

4、育者了解“今天”计算机技术（或科学）发展的状况，去发展“明天”其从事的学科或社会工作激发学生对计算机科学和技术的好奇和爱好，成为信息社会的中坚而不是去让其了解计算机专业自身都不能解决或解决的不好的问题也不是要把其他专业的学生，吸引到计算机学科来CT扩展问题人和计算机在智能上的能力和局限性？能力的案例局限性的案例问题到底有多复杂？也就是所需要的条件，与计算机，网络与存储有关什么样的技术能被应用于当前的问题求解或讨论之中？建模，网络，并行，仿真Whatit’snot…It’snotjustmoretechnicaldetailsforusingsoftwareIt’snotthinking

5、likeacomputerIt’snotprogramming(necessarily)Itdoesn’talwaysrequireacomputerIt’snotyetonemorethingtoaddtoyourcurriculumCT扩展讨论操作指导式的教学可以休矣，但实验课，TA如何办理？（It’snotjustmoretechnicaldetailsforusingsoftware）计算机系统（软硬件）是否需要教（教冯.诺依曼或现代系统结构）？（It’snotthinkinglikeacomputer）有必要在“大计”中设定程序内容？It’snotprogramming(ne

6、cessarily)CT扩展内容如何利用“不插电”的内容，Itdoesn’talwaysrequireacomputer如何在大学计算机基础中体现“计算思维”的内涵，It’snotyetonemorethingtoaddtoyourcurriculumCharacteristics?Conceptualizing,notprogrammingFundamental,notroteskillAwaythathumans,notcomputers,thinkComplementsandcombinesmathematicalandengineeringthinkingIdeas,notar

7、tifactsForeveryone,everywhereConceptualizing,notprogramming哪些概念？信息vs.数据软件vs.硬件桌面vs.网络程序vs.算法建模vs.仿真信息论与压缩共享vs.安全Fundamental,notroteskill问题与需求vs.求解方案的选择和优化人体工学计算机交互计算机故障的应对策略GUIvsCLI计算机界面进化与适应思维工具的应用（思维导图，UML）Awaythathumans,n