基于计算思维的课程教学改革与创新.ppt

基于计算思维的课程教学改革与创新汇报提纲计算思维概念的引入计算机基础课程：不断改革，与时俱进
众多教师写教材：计算机文化基础
计算机应用基础
大学计算机基础
计算机科学导论，等等周以真定义：计算思维(ComputationalThinking，CT)是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维的核心概念和方法
约简、嵌入、转化、仿真
递归、并行
抽象、分解
建模
预防、保护、冗余、容错、纠错、恢复
启发式推理、规划、学习、调度
海量数据、计算、折中Denning认为：计算原理可以总结为7类。计算---Computation通信---Communication协作---Coordination记忆---Recollection自动化-Automation评估---Evaluation设计---Design计算思维概念的引入教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会发布“计算思维教学改革白皮书(征求意见稿)”2013.7哈尔滨第二届计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会
白皮书的主要内容：一、科学思维以及逻辑思维、实证思维与计算思维的关系二、计算思维的表达体系三、大学计算机课程知识体系与核心概念的关系
表1计算思维表达体系框架表2理工类大学计算机课程知识体系与计算思维核心概念的对应关系计算思维概念的引入表2理工类大学计算机课程知识体系
与计算思维核心概念的对应关系教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会副主任：蒋宗礼教授“计算思维与人才培养”
教育部高等学校文科计算机基础教学指导分委员会主任：杜小勇教授“计算思维是大学计算机作为基础课、通识课的理论基础”
全国高等院校计算机基础教育研究会副会长：吴功宜教授“新版蓝皮书----指导思想”已出版的相关教材
陈国良、王志强、毛睿、张艳等计算思维导论，高等教育出版社，2012.10
唐培和、徐奕奕、王日凤计算思维导论，广西师范大学出版社，2012.10
战德臣、聂兰顺等大学计算机-计算思维导论，电子工业出版社，2013.7
李波、赵英良、程向前、乔亚男等大学计算机-信息、计算与智能，高等教育出版社，2013.8
……等等汇报提纲计算思维导论教学内容教材序言提到
我们要提倡计算思维在教育和科研中的作用，要将计算思维引入到大学计算机课程中，通过它来改变大学计算机教育沿袭了几十年的传统教学模式，从而振兴大学的计算教育。
我们要改变过去计算机基础课程只讲工具对学生所造成的枯燥、乏味之感，要激发学生对计算机科学的兴趣和热爱，要传承计算文化和体现计算之美以及展示学科魅力。
我们要致力于使计算思维成为公众的常识和人们普遍的思考方式，将计算思维真正融入到人类的一切活动之中。科学→计算科学，思维→计算思维
计算思维的定义、特征和本质
计算思维与计算机的关系
计算思维的应用领域生物学、脑科学、化学、地质学、天文学、数学、工程(电气、土木、机械、航天航空等)、经济学、社会科学、医学、法律、娱乐、艺术、体育、教育学等
周以真讲义：计算机科学中的深层次问题主要内容：P=NP？什么是可计算的？复杂性是什么？
计算科学的典型问题排序问题、国王的婚姻、汉诺塔问题、旅行商问题TSP第二章计算理论与计算模型第三章算法基础第七章计算文化与计算机职业道德教育教材内容（广西科技大学唐培和）
计算思维概论
计算思维之计算(理论)基础
计算思维之逻辑基础
计算思维之方法学
计算思维之算法基础
程序设计中的特定思维
其他学科中的计算思维计算思维：广义计算思维、狭义计算思维。
广义计算思维，在吸收计算学科丰硕成果的基础上，更侧重于哲学的角度，从辩证法、认识论、逻辑学的角度去理解，在更广泛的领域去应用，从而在体系、内容和研究方法等方面更具实践性、科学性和时代性。
狭义计算思维，从计算学科的方法论出发，讨论借助于计算机这一特定的工具如何求解客观世界的实际问题。这里涉及特定的思想、方法、理论和技术。
本书以狭义计算思维为主，广义计算思维为辅。毕竟学习计算思维导论的首要目的是利用计算及计算机技术更好地解决将来所面临的各种实际专业问题。教材内容（哈尔滨工业大学战德臣）
引论(计算、计算科学)
计算系统的基本思维
问题求解框架
算法与复杂性
数据抽象、设计与挖掘
计算机网络、信息网络与网络化社会教材内容（西安交通大学李波）
符号模型的数学描述
什么是信息
什么是计算
什么是智能
问题求解
算法及数据结构
计算思维2008年周以真教授在CommunicationofACM上发表Fivedeepquestionsincomputing，提出计算机学科的五个基本问题：DoesPequalNP?Whatiscomputable?Whatisintelligence?Whatisinformat