20141215_大学计算机第1讲_计算机_计算_计算思维

浅/泛 示例不精
面窄/ 无体系
学生接受不了“深”吗? 怎样深入? 仅是程序设计吗?仅是算法解题吗?
陈旧
教学内容陈旧
概念 化
以概念讲概念，以概念讲原理
误“用”
怎样理解“用”?工具 vs. 思维?
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”?
战德臣 教授
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 5. 对学生的认识是这样的吗?
战德臣 教授
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
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
软件与操作
基本概念
流行软件产品的使用介绍
学校数 量示意
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
战德臣 教授
计算学科-
内容
第一门课 大学计算机
矛盾
学生基础
课程学时
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
计算 系统
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?
算法类问题求解框架 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
问题
战德臣 教授
难解问题
环境
算法 计算
算法
受限资源约束下的算法 降低计算量的算法
第一门课程
大学计算机
计算 与程序
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
战德臣 教授
大学计算机
计算思维
《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 基础
计算机
应用基础
应用与素养
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 系统
算法 思维
学生不会编程序，不一定是语言没学好，而可能是未理解为什么要研究算法
课程导引 (2)课程内容选择与划分?
战德臣 教授
数据化： 数据获取数据管理数据分析与运用 网络化：机器网络信息网络群体互动网络网络化社会
第一门课程
大学计算机
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
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?
课程导引 (2)课程内容选择与划分?
战德臣 教授
计算与计算思维 符号化计算化自动化 计算系统 与 程序构造 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(Abstraction)与自 动化(Automation)机制
OK Z hanDC
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,
Harbin Institute of Technology
课程导引 (1)课程内容组织的基本脉络?
战德臣 教授
Байду номын сангаас
本课程学什么? 课程内容组织的基本脉络?
第3讲-程序与递归-组合-抽象-构造 第4讲-冯-诺依曼计算机器-程序执行 第5讲-现代计算机-复杂环境下程序执行 第6讲-由机器语言到高级语言-程序编写编译 第7讲-算法-程序与计算系统之灵魂 第8讲-怎样研究算法-排序算法研究示例 第9讲-怎样研究算法-遗传算法研究示例 第10讲-怎样管理和利用数据I 第11讲-怎样管理和利用数据II 第12讲-怎样连接和利用网络I 第13讲-怎样连接和利用网络II
课程导引 (1)课程内容组织的基本脉络?
自然/社 会问题
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
战德臣 教授
自然/社会 问题的求
解结果
人-计算
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?
大学计算机-计算思维导论
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
OK Z hanDC
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,
Harbin Institute of Technology
第一门课程
大学计算机
计算 与程序
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?
程序是如何被执行的？ 如何编写让计算系统 执行的程序？
战德臣 教授
内存环境下程序的执行 复杂环境下程序的执行 由机器语言到高级语言及其编译
第一门课程
大学计算机
计算 与程序
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 3.《大学计算机》课程面临的严峻问题
战德臣 教授
目的 不清
为什么要讲?
内容不 明确
核心内容是什么?---无共识。后果是水平低
缺少思 维训练
更多的讲“事实”，很少讲思维
《大学计算 机》课程的 存废之争?
OK Z hanDC
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,
Harbin Institute of Technology
课程导引
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
(3)课程内容的章节安排?
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(数值性信息)与算术运算，符号计算 0和1与字母与符号----编码(非数值性信息)，符号计算 0和1与电子元件----基本硬件实现(开关和门电路)，计算自动化 0和1与电路----复杂部件的硬件实现(芯片、主板)，分层构造与构造集成