计算思维和计算机基础
计算思维与大学计算机基础教育
计算思维与大学计算机基础教育一、本文概述随着信息技术的飞速发展，计算机基础教育已经成为高等教育不可或缺的一部分。
特别是在当前数字化、智能化的时代背景下，培养学生的计算思维能力，已经成为大学计算机基础教育的核心目标。
本文旨在探讨计算思维的概念内涵，分析其在大学计算机基础教育中的重要性，以及如何在教学中有效地培养学生的计算思维能力。
通过深入研究和实践，本文旨在为大学计算机基础教育的改革与发展提供新的思路和方法，以适应时代的发展和社会的需求。
二、计算思维概述计算思维，作为一种独特的思维方式，正在逐渐改变我们对问题的认知和解决方式。
这种思维方式的核心在于运用计算机科学的基础概念和方法进行问题求解、系统设计和人类行为理解。
计算思维并不仅仅局限于计算机专业人士，它已经成为一种普遍适用的思维方式，对于提升个人的综合素质和创新能力具有重要意义。
计算思维强调抽象和自动化的概念。
通过将复杂问题分解为可管理的部分，并设计出解决方案，我们可以更有效地应对各种挑战。
这种思维方式的核心在于对数据和信息的有效处理，以及通过算法和程序实现自动化和智能化。
计算思维还具有普适性，可以应用于各种领域。
无论是在科学研究、工程设计、商业决策还是日常生活中，我们都可以运用计算思维来解决问题。
例如，在商业领域，通过数据分析和预测，企业可以制定更精确的市场策略；在医疗领域，通过算法和模型，医生可以更准确地诊断疾病和制定治疗方案。
计算思维还强调创新思维和协作精神。
在解决问题的过程中，我们需要不断探索新的方法和思路，并与其他领域的人进行跨学科合作。
这种思维方式有助于培养我们的创新意识和团队协作能力，为未来的社会发展和科技进步做出贡献。
因此，将计算思维融入大学计算机基础教育具有重要意义。
通过培养学生的计算思维能力，我们可以帮助他们更好地适应未来社会的发展需求，提升他们的综合素质和创新能力。
这也将为培养更多具有计算机科学素养的人才打下坚实基础，推动我国的科技进步和社会发展。
计算机基础与计算思维知识点
计算机基础与计算思维知识点
计算机技术正快速发展，不仅对于我们的日常应用而言重要，也正在成为当今社会的重要组成部分。
随着技术的发展，我们对计算机的基础知识和计算思维也变得越来越重要。
首先，我们需要了解计算机基础知识，这也是计算机技术学习的基础。
当我们开始学习计算机技术时，应该要了解什么是计算机、计算机的结构、如何构建和运行程序、计算机网络技术等等。
另外，还需了解计算机的常用操作系统以及如何使用常用软件。
这些知识可以帮助我们更加深入的理解计算机技术，并有效地应用它们。
接下来，计算思维也是一个重要知识点。
计算思维具有构建和解决问题的能力，也可以被用来理解、分析、提出、解决问题和设计系统的能力。
它是人们表达、传达、理解和利用计算机技术的方式。
在现代社会中，计算思维的重要性日益凸显，因为它可以帮助我们更好的利用计算机技术解决问题。
计算机思维也可以帮助我们更好的理解计算机语言，如C/C++、Java/Python/PHP等，以及扩展其他计算机相关知识，如数据库技术、Web开发等。
正确的学习方法包括观察、模拟、演示、试验、调试、推理等步骤。
在学习计算机有关知识时，可以使用这些方法获得更多的收获。
最后，计算机技术以及计算思维都是当今社会发展的基础，它们的重要性可以说是无可替代的。
因此，我们应该充分珍惜这些有趣的技术内容，并努力深入学习，以进一步提升自己的计算机技术水平。
计算思维能力在计算机基础教学中的培养
计算思维能力在计算机基础教学中的培养1. 引言1.1 引言在当今信息化社会，计算机已经成为人们生活和工作中不可或缺的工具。
计算机基础教学作为培养学生计算思维能力的重要途径，其重要性不言而喻。
计算思维是指一种独特的思维方式，是在处理问题时运用计算机科学的基本概念和思维模式，通过对问题进行分析、抽象、建模和计算等活动来解决问题的能力。
计算思维在计算机基础教学中的重要性体现在许多方面。
计算思维能力可以培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力，帮助他们更好地理解计算机基础知识。
计算思维能力的培养可以提高学生的抽象思维能力和创新能力，帮助他们更好地应对未来的挑战。
计算思维能力的培养还可以促进学生的团队合作能力和实践能力，使他们在未来的工作中更加胜任。
计算思维能力的培养是计算机基础教学不可或缺的一部分。
只有通过有效的教学方法和实践活动，结合实际案例和项目实践，才能更好地培养学生的计算思维能力，为他们未来的发展打下坚实的基础。
【引言】部分到此结束。
2. 正文2.1 计算思维在计算机基础教学中的重要性在计算机基础教学中，计算思维的重要性不言而喻。
计算思维是一种通过计算和逻辑推理解决问题的能力，是现代社会不可或缺的重要技能之一。
在计算机基础教学中，培养学生的计算思维能力能够帮助他们更好地理解计算机相关的知识，并且更加熟练地运用这些知识解决实际问题。
计算思维能力可以帮助学生更深入地理解计算机基础知识。
通过培养学生的计算思维，他们能够更好地理解计算机的工作原理、数据结构、算法等基础知识。
这些知识是计算机科学的核心，只有深入理解了这些知识，学生才能在日后的学习和工作中游刃有余。
2.2 计算思维能力的培养方法计算思维能力的培养方法有多种途径，可以通过以下几种方法来提升学生的计算思维能力：1. 逻辑思维训练：逻辑思维是计算思维的基础，学生可以通过解决逻辑题、推理题等方式进行逻辑思维的训练。
逻辑思维训练可以培养学生的推理分析能力，提高其问题解决能力。
大学计算机基础-01-计算机与计算思维
大学计算机基础-01-计算机与计算思维在当今的数字化时代，计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是工作、学习还是娱乐，我们几乎每天都会与计算机打交道。
而要真正理解计算机的运行原理和应用，就必须掌握计算思维。
接下来，让我们一起走进计算机与计算思维的奇妙世界。
计算机，这个看似复杂的设备，实际上是由一系列硬件和软件组成的。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘等组件，它们协同工作，使得计算机能够执行各种任务。
软件则是指安装在计算机上的程序和操作系统，如 Windows、Mac OS、Linux 等。
这些软件为我们提供了与计算机交互的界面和工具，让我们能够轻松地完成文档编辑、图像处理、游戏娱乐等各种活动。
计算机的发展经历了几个重要的阶段。
从最初的大型机到个人电脑的普及，再到如今的智能手机和平板电脑，计算机的体积越来越小，性能却越来越强大。
早期的计算机主要用于科学计算和军事领域，而随着技术的进步，计算机逐渐走进了千家万户，成为了人们日常生活和工作的得力助手。
那么，什么是计算思维呢？简单来说，计算思维是一种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等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
它不仅仅是关于编程和算法，更是一种解决问题的方式和思维模式。
计算思维具有几个重要的特点。
首先是抽象。
在面对复杂的问题时，我们需要将其抽象为简单的模型，以便更好地理解和解决。
例如，在设计一个在线购物系统时，我们可以将用户、商品、订单等元素抽象为数据结构，并通过算法来处理这些数据。
其次是逻辑。
计算思维要求我们遵循严格的逻辑规则，确保我们的解决方案是正确和有效的。
无论是编写程序还是设计系统，逻辑的严密性都是至关重要的。
此外，计算思维还强调分解和组合。
我们可以将一个大问题分解成若干个小问题，分别解决后再将它们组合起来，形成最终的解决方案。
计算思维在各个领域都有着广泛的应用。
在科学研究中，科学家们利用计算思维来模拟自然现象、分析实验数据，从而推动科学的进步。
计算机基础与计算思维知识点
计算机基础与计算思维知识点计算机科学与技术作为一门专业，涉及的知识点广泛而且日新月异。
其中最重要而又基础的内容之一就是计算机基础与计算思维。
本文将为大家介绍计算机基础与计算思维的相关知识点。
一、计算机基础知识1. 计算机硬件与软件计算机硬件包括中央处理器（CPU）、内存（RAM）、硬盘、显卡等组成部分，而软件则是指计算机的操作系统、应用程序等。
硬件是计算机的基础，而软件则是实现硬件功能的关键。
2. 二进制与十进制计算机使用的是二进制，即由0和1组成的数字系统。
而人类通常使用的是十进制，即由0到9组成的数字系统。
转换二进制与十进制可以加深对计算机数字表示的理解。
3. 计算机网络计算机网络包括局域网（LAN）、广域网（WAN）等，通过各种设备连接起来，实现信息的传输与共享。
了解计算机网络的基本概念与工作原理对于网络通信有着重要的意义。
4. 数据结构与算法数据结构是组织和存储数据的方式，而算法是解决问题的一系列步骤。
了解不同的数据结构和算法有助于学习编程和解决实际问题。
5. 操作系统操作系统是计算机的核心软件，负责管理计算机的硬件和软件资源，并提供给用户一个友好的界面。
掌握操作系统的基本功能和原理有助于更好地使用计算机。
二、计算思维知识点1. 抽象与模型抽象是将复杂的问题简化为一系列可处理的概念和模型。
模型是对真实世界的一种简化和抽象，通过模型可以更好地理解问题的本质。
2. 分解与组合将一个问题分解为更小的子问题，通过解决各个子问题最终解决整个问题。
同时，将多个简单的问题组合起来也可以解决复杂的问题。
3. 模式识别与建模通过观察和分析，寻找问题的规律和模式，并将其抽象为合适的模型，以便于问题的解决和优化。
4. 自动化与智能化计算机的最大特点就是可以执行自动化任务。
计算思维要求我们将复杂的问题进行自动化处理，同时，利用人工智能等技术实现智能化任务。
5. 算法设计与优化设计高效的算法是解决问题的关键，同时也需要不断地考虑算法的优化和改进，以提升计算效率和解决问题的质量。
计算机技术与计算思维基础
一.一一.二计算机技术计算思维基础学目地•了解计算机地发展,分类及应用•掌握计算机地特点•了解计算思维基本概念一.一计算机技术计算机(电脑)是一种能够接收信息,并按照存储在其内部地程序对输入信息行处理,并产生输出结果地高度自动化地数字电子设备。
计算机地诞生(一) ENIAC （埃尼阿克）世界上第一台电子计算机诞生于一九四六年,美宾夕法尼亚大学;(二)规模 一八零零零多个电子管,一七零方米,三零吨,功率一四零千瓦;(三)速度 五零零零次/秒。
一.一 计算机技术一.一.一 计算机地发展•七零多年来发展速度之快大大超出们地预料:•能,体积,价格,···•应用领域•软件技术与软件产品一.一 计算机技术一.一.一 计算机地发展问题:七零多年来没变地是什么？基本工作原理按照采用地物理元器件,分为四代:（一）第一代（二零世纪四零年代-五零年代末）CPU:电子管机器语言与汇编语言程序速度几千次到几万次/秒应用范围:科学计算一.一 计算机技术一.一.一 计算机地发展计算机地分代一.一计算机技术一.一.一 计算机地发展计算机地分代（二）第二代（二零世纪五零年代,后期-六零年代）• CPU:晶体管•高级语言（Fortran）•体积小•速度几十万次/ 秒•应用范围扩大:科学计算,数据处理一.一计算机技术一.一.一 计算机地发展计算机地分代（三）第三代（二零世纪六零年代-七零年代初）• CPU:SSI,MSI（小,规模集成电路）•体积更小•速度几十万次/ 秒~几百万次/秒•出现了操作系统与数据库管理系统•应用范围扩大:科学计算,数据处理, 辅助设计,工业控制等（四）第四代 （七零年代期至今）• CPU:LSI,VLSI （大规模,超大规模集成电路）• 体积更小• 速度上千万次/ 秒~数十万亿次/秒• 软件丰富• 应用范围扩大:各个领域一.一 计算机技术一.一.一 计算机地发展计算机地分代一.一计算机技术一.一.二 计算机地特点一. 处理速度快二. 具有庞大地信息存储能力三. 自动处理例如:求一~一零零地与四. 具有逻辑判断能力例如:判断二<三地对错五. 计算精度高能行天文数据地计算等六. 通用强（数值型数据与非数值型数据）一.巨型机即超级计算机,采用并行处理地体系结构,数以万计地CPU组成,处理速度达到每秒亿亿次以上。
《计算机基础与计算思维》(王泽贤)253-0课件 项目六 计算思维与程序设计
根据任一年的公元年号，判断该年是否是闰年。请为其设计算法并用流程图表示。
➢ 步骤1 分析问题。若公元年号满足下面两个条件中的任意一个，则该年为闰年。若 两个条件都不满足，则该年不是闰年。
闰年的条件是： ① 能被4整除，但不能被100整除，如1996年、2004年、2008年等都是闰年。 ② 能被400整除，如1600年、2000年、2400年等都是闰年。 不符合上述这两个条件的年份就不是闰年，如1900年、1997年、2009年都不是闰年。
— 22 —
任务二 认识计算机编程语言
三、主流计算机编程语言→2．C++语言
C++语言是当今最受欢迎的面向对象的程序设计语言之一。 它既具有面向对象的特征，又与C语言兼容，保留了C语言的许多重要特性， 这样使C语言程序员不必放弃自己已经十分熟悉的C语言，而只需要补充学 习C++语言提供的那些面向对象的概念。
1．机器语言
机器语言是计算机硬件系统能够识别、执行的一组指令，指令的集合 称为计算机的指令系统。指令通常分为操作码和操作数两大部分。操 作码表示计算机执行什么操作（如加、减、乘、除、数据传送等）， 操作数表示参加操作的数本身或数所在的地址。机器语言的缺点是指 令难以记忆，且编制的程序也不易理解。此外，用机器语言编写的程 序对不同种类的计算机没有通用性，难以交流和移植。
何条件下，算法只有唯一的一条执行路径，即对于相同的输入只能得到相同的输出。 ③ 可行性：算法中的每一步都应当可以有效执行，并得到确切结果。 ④ 输入：一个算法应该有零个或多个输入。 ⑤ 输出：一个算法应该有一个或多个输出。
— 6—
任务一 计算思维基础
三、算法的表示→1．自然语言
大学计算机基础与计算思维客观题及答案(1)
b.主键约束
c. Check约束
d.实体完整性
Question 53
多媒体技术未来发展的方向是?（1）高分辨率，提高显示质量；（2）高速度化，缩短处理时间；（3）简单化，便于操作；（4）智能化，提高信息识别能力
选择一个答案
a.（1）（3）（4）
b.全部
c.（1）（2）（4）
d.（1）（2）（3）
b.全部
c.仅（1）
d.（1）（2）（3）
答案:
对 错误
Question 48
一下IP地址书写正确的是
选择一个答案
a. 192.168.1
b. 325.255.231.0
c. 168*192*0*1
d. 202.203.132.5
Question 49
幻灯片放映时不显示备注页下添加的备注内容。
答案:
对 错误
Question 50
在幻灯片视图方式中，如幻灯片没有插入页码，仍可从（）中知道当前的幻灯片的页码。
c.背景
d.幻灯片配色方案
11
如果想将幻灯片的方向更改为纵向，可通过选择 命令来实现。
选择一个答案
a. “文件”→“打印”
b. “格式”→“应用设计母版”
c. “文件”→“页面设置”
d. “格式”→“幻灯片版式”
Question 12
以下函数能够实现求和功能的是（）
选择一个答案
a. Count
b. Sum
Question 20
以下计算机语言中，______不是高级语言。
选择一个答案
a.汇编语言
b. JAVA语言
c. C语言
d. BASIC语言
Question 21
大学计算机基础教案计算机与计算思维教案(二)
第2讲计算机与计算思维（二）课时内容计算机与计算思维（二）授课时间课时 2教学目标☑掌握二进制数与其他进制之间的数值转换☑了解计算机中信息的表示和存储☑了解计算思维教学重点☑计算机中的数据及其单位、计算机中字符的编码规则☑计算思维的概念和计算思维的本质教学难点☑数制及其转换的方法☑二进制数的运算方法☑计算机中字符的编码规则教学设计1、教学思路：（1）讲解计算机中信息的表示和存储，包括认识计算机中的数据及其单位，以及计算机中常用的进位数制的表示方法；（2）讲解计算机信息处理的表示，非数值数据的编码。
（3）讲解计算思维的概念。
2、教学手段：（1）通过演示讲解基础知识，以及常见的二进制数的运算例题，讲解结束后通过课后练习巩固所学知识；（2）对于重点内容着重讲解。
3、教学资料及要求：除教材中的实例外，可以补充讲解思维，逻辑思维，实验思维，计算思维的的特征和代表学科，以及计算思维的应用领域，加深学员的知识面。
教学内容讨论问题：1、什么是信息？2、怎么将二进制数转换成八进制、十六进制数？3、什么是计算思维？内容大纲：具体可结合本章的PPT课件进行配合讲解。
任务一数值及不同进制之间数值的转换任务要求：掌握进位计数制的基本概念；掌握不同进制数之间的互相转换。
相关知识：计算机表示数值的方法。
按进位的方法进行计数。
任务实现：（一）进位计数制按进位的方法进行计数，称为进位计数制。
为了电路设计的方便，计算机内部使用的是二进制计数制，即“逢二进一”的计数制，简称二进制（Binary）。
但人们最熟悉的是十进制（Decimal），所以计算机的输入/输出也要使用十进制数据。
此外，为了编写程序的方便，还常常会用到八进制（Octal）和十六进制（Hexadecimal）。
下面介绍这几种进位计数制和它们之间的转换。
1．十进制任意一个十进制数都可以表示为一个按位权展开的多项式之和，如十进制数5678.4可表示为：5678.4=5 ⨯103+ 6 ⨯102+ 7 ⨯101+8 ⨯100+ 4 ⨯10−1其中，103、102、101、100、10−1分别是千位、百位、十位、个位和十分位的位权。
计算机与计算思维
VS
物联网应用
物联网是指通过网络连接物理设备、车辆 、建筑物等，实现设备之间的互联互通和 智能化控制，提高效率、降低成本。
06
计算思维在创新领域的作 用
创新能力的培养与计算思维的关系
计算思维能够培养人的分析、 抽象、概括能力，以及在问题 解决过程中的创新能力。
通过将问题转化为可计算的问 题，计算思维能够激发新的创 新思路和方法。
抽象化
计算思维通过将问题抽象为更简单 的形式来简化问题，例如将复杂的 问题分解为更小的子问题或模块。
模型化
计算思维通过建立数学模型或仿真 模型来描述和解决实际问题，这些 模型可以预测和模拟系统的行为。
算法化
计算思维利用算法来解决问题，算 法是一系列解决问题的步骤或指令 ，它可以自动化执行。
自动化
计算思维利用计算机技术来自动化 执行一些任务，例如计算、数据处 理和分析等。
常见算法类型与实例
排序算法
冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排 序等。
图算法
Dijkstra算法、Prim算法等。
搜索算法
线性搜索、二分搜索等。
分治算法
归并排序、快速排序等。
程序设计语言与编程思想
高级语言
Python、Java、C等。
低级语言
Assembly等。
编程思想
面向过程、面向对象、函数式编程等。
提供更多的人才支持。
感谢您的观看
THANKS
02
计算思维基础
计算思维的概念与特点
概念
计算思维是一种解决问题的思考方式，它涉及对问题的建模 、分析、优化和评估。它利用计算机科学的基本原理和概念 ，帮助人们解决实际问题。
特点
计算思维具有抽象化、模型化、算法化、自动化等特点，它 强调对问题的分解和分析，以及利用计算机技术来优化解决 方案。
计算思维与大学计算机基础教育
计算思维与大学计算机基础教育摘要：文章首先介绍了大学计算机基础课程的重要性，分析了教学中存在的问题，指出了“狭R，r-具论”的危害。
然后从推动人类文明进步、科技发展三大科学思维之一的“计算思维”入手，阐述了计算思维对培养学生创新能力的重要性。
最后按计算思维主要内容，即问题求解、系统设计和人类行为理解，探讨了大学计算机基础课程设置，强调了课程结构设计的重要性，给出了一种以“计算思维”为核心的大学计算机基础课程教学的最小集，为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式。
关键词：计算思维；大学计算机基础教育；计算思维导论一、大学计算机基础课程的重要性对于计算科学的重要性，在美国总统信息技术咨询委员会(PITAC)2005年6月给美国总统提交的报告《计算科学：确保美国竞争力》(Computational Science：Ensuring America’s Competitiveness)有明确的阐述。
报告认为，虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用。
报告认为，21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学而得到解决。
尽管报告用的是“都有可能”，但是对于我们学科来说，这个论述已相当到位。
那么，为其他学科培养掌握先进计算技术的大学计算机基础课程就显得非常重要。
从国家层面，对这门课程的定位就是基础课程，也就是与数学、物理相同地位的基础课程。
既然是基础课程，课程的教学方法就应该像数学与物理一样，讲授学科的基础概念。
二、大学计算机基础课程教学存在的问题目前，在大学计算机基础课程的教学中出现了一些问题，主要是“狭义工具论”的问题。
”狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用。
应该说这种认识对计算机的教育非常有害，这样会使学生对计算学科的认识淡化，无助于计算技术中最重要的核心思想与方法的掌握。
作为“狭义工具论”显然不好，但在过去一段时间里，在高校中的确某种程度上存在这种倾向。
计算思维与大学计算机基础
计算思维与大学计算机基础摘要：计算机基础教学是培养大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节。
本文分析了当前计算机基础教学的新形势以及计算思维的重要性，重点讨论计算思维的培养和“大学计算机基础”课程相结合，提出了以培养学生计算思维能力为核心的“大学计算机基础”课程模型。
关键词：计算思维；大学计算机基础；课程模型计算机基础教学是培养大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节。
在新形势下，计算机基础教学的内涵在快速提升和不断丰富，进一步推进计算机基础教学改革、适应计算机科学技术发展的新趋势，是国家创新战略对计算机教学提出的重大要求。
九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会上达成共识：要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[1]。
一、计算思维、计算透镜、计算社会科学2006年3月，美国卡内基?梅隆大学计算机科学系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授提出了“计算思维”（Computational Thinking）[2，3]，认为：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思维活动。
她在2010年给出了计算思维的正式定义[4]：计算思维是与形式化问题及其解决方案相关的一个思维过程，其解决问题的表示形式应该能有效地被信息处理代理执行。
李廉教授指出：计算思维是人类科学思维固有的组成部分，以可行和构造为特征。
计算思维表达构造和操作，因为对于人的集体行为，需要一个群体的共同理解，因此要具有以下的特征，有限性（可表述性）、确定性（无歧义性）、机械性（不因人而异）[5]。
Richard M. Karp教授提出的“计算透镜”（Computational Lens）理念也提出要将计算作为一种通用的思维方式[6]，通过这种广义的计算（涉及信息处理、执行算法、关注复杂度）来描述各类自然过程和社会过程，从而解决各个学科的问题。
这一理念试图将计算机科学由最初的数值计算工具、仿真与可视化技术以及后来基于网络、面向多学科的e-Science平台，变成普遍适用于自然和社会领域的通用思维模式。
计算思维能力在计算机基础教学中的培养
计算思维能力在计算机基础教学中的培养计算思维能力是指通过计算，将问题分解为更小的、可操作的部分，并利用适当的算法、数据结构和程序来解决问题的能力。
计算思维能力的培养是计算机基础教学中的一个重要目标。
计算机基础教学是指从计算机硬件、操作系统、编程语言、数据结构、算法等方面介绍计算机的基本知识和技能的教学过程。
在这个过程中，计算思维能力的培养至关重要。
计算思维能力的培养可以从以下几个方面进行：一、问题解决能力。
计算机基础教学应该注重培养学生的问题解决能力。
为了解决问题，学生需要能够将问题分解为更小的、可操作的部分。
这要求学生具备分析问题的能力，能够利用适当的算法、数据结构和程序解决问题。
问题解决能力的培养需要教师注重教学实践，引导学生运用计算思维的方法分析和解决实际问题。
二、模式识别能力。
计算思维能力的一个重要方面是模式识别能力。
学生需要能够识别不同问题的共性和差异性，并能找出问题的模式。
在计算机基础教学中，教师可以通过提供不同的样例和练习，帮助学生提高模式识别能力。
通过模拟真实场景的情况，提高学生调试和解决实际问题的能力。
三、算法思维能力。
算法思维能力是计算思维能力的核心。
学生需要能够理解和分析不同算法的时间和空间复杂度，并选择合适的算法来解决问题。
在计算机基础教学中，可以通过选择不同算法的实践操作，来帮助学生提高算法思维能力。
四、逻辑思维能力。
逻辑思维能力是计算思维能力的基础。
学生需要能够遵循严谨的逻辑思维模式，将问题表达清晰，将解决过程描述准确，充分考虑边界条件和异常情况。
教师可以通过提供不同的练习和案例，培养学生逻辑思维能力。
总之，计算思维能力的培养是计算机基础教学中不可或缺的内容。
通过系统化的计算思维能力培养，可以提高学生的问题解决能力、模式识别能力、算法思维能力和逻辑思维能力，从而全面提高学生的计算机素养和实际应用能力。
计算思维与大学计算机基础教学设计
计算思维与大学计算机基础教学设计背景计算机科学作为一门日益重要的学科，越来越受到社会的关注和重视。
计算机基础是计算机科学的基础，是学习计算机科学的第一步。
大学计算机基础教学是计算机科学专业的入门课程，也是计算机素养培养的重要组成部分，对学生的专业能力和未来职业发展都具有重要的意义。
计算思维是计算机科学的核心思维，是一种适用于计算机科学领域的思维方式和思考方法。
计算思维不仅仅是为了编写代码，更是为了解决实际问题和提高思维能力。
因此，将计算思维引入到大学计算机基础教学中，可以提高学生的计算思维能力，促进学生对计算机科学的理解和掌握。
教学设计思路引入计算思维在大学计算机基础教学中，引入计算思维可以通过以下方式实现：1.从实际问题入手，引导学生分析问题、描述问题、制定解决问题的算法和程序。
2.引导学生学习程序设计，通过具体的程序设计案例，引导学生运用计算思维分析问题、设计方案，并通过编程实现。
3.引导学生使用计算工具，如Python、Java等，通过编写程序解决实际问题，进一步提高学生的计算思维能力。
理解计算思维在大学计算机基础教学中，理解计算思维可以通过以下方式实现：1.讲解计算思维的基本概念和原理，如分治思想、递归思想等。
2.引导学生探究计算思维与工程实践之间的关系，例如数据结构与算法、软件设计与开发等领域。
3.引导学生思考计算思维与创新教育之间的联系，尤其是在计算机科学领域中的应用和发展。
应用计算思维在大学计算机基础教学中，应用计算思维可以通过以下方式实现：1.引导学生从实际应用中发现计算思维的特点与优势，并逐渐理解计算思维在现代社会中的广泛应用。
2.帮助学生理解计算思维与创新之间的联系，培养学生创新思维，并引导学生在实际应用中通过创新发挥计算思维的作用。
3.引导学生通过编程实现计算思维的应用，如数据可视化、大数据分析、机器学习等。
教学方法在大学计算机基础教学中，引入计算思维可以采用以下教学方法：1.讲授课堂理论知识，采用互动式教学方法，通过简单的案例引导学生理解计算思维的基本概念和应用。
计算思维与大学计算机基础教育
中国大学教学 2011年第1期7陈国良，中国科学技术大学、深圳大学教授，中国科学院院士，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会主任委员，第一届高等学校教学名师奖获得者；董荣胜，桂林电子科技大学教授。
计算思维与大学计算机基础教育陈国良 董荣胜摘 要：文章首先介绍了大学计算机基础课程的重要性，分析了教学中存在的问题，指出了“狭义工具论”的危害。
然后从推动人类文明进步、科技发展三大科学思维之一的“计算思维”入手，阐述了计算思维对培养学生创新能力的重要性。
最后按计算思维主要内容，即问题求解、系统设计和人类行为理解，探讨了大学计算机基础课程设置，强调了课程结构设计的重要性，给出了一种以“计算思维”为核心的大学计算机基础课程教学的最小集，为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式。
关键词：计算思维；大学计算机基础教育；计算思维导论一、大学计算机基础课程的重要性对于计算科学的重要性，在美国总统信息技术咨询委员会（PITAC ）2005年6月给美国总统提交的报告《计算科学：确保美国竞争力》（Computational Science: Ensuring America’s Competitiveness ）有明确的阐述。
报告认为，虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用[1]。
报告认为，21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学而得到解决。
尽管报告用的是“都有可能”，但是对于我们学科来说，这个论述已相当到位。
那么，为其他学科培养掌握先进计算技术的大学计算机基础课程就显得非常重要。
从国家层面，对这门课程的定位就是基础课程，也就是与数学、物理相同地位的基础课程。
既然是基础课程，课程的教学方法就应该像数学与物理一样，讲授学科的基础概念。
二、大学计算机基础课程教学存在的问题目前，在大学计算机基础课程的教学中出现了一些问题，主要是“狭义工具论”的问题。
计算思维与大学计算机基础课程教学改革
计算思维与大学计算机基础课程教学改革摘要：计算思维是目前大学计算机基础教学研究的热点，计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养。
本文结合本校实际，对“大学计算机基础”课程教学改革提出了一些建议，以提高大学生计算思维能力。
关键词：大学计算机基础；计算思维；教学改革中图分类号：tp3-41 《大学计算机基础》课程面临的问题大学计算机基础是高校非计算机专业本科生的第一门计算机课程，在高校基础教育特别是计算机教育方面的重要性不言而喻。
但长久以来，该门课程侧重于教学生怎么去做，而不是教学生为什么要这样做，学生只会机械地使用计算机，根本谈不上具备应用开发能力和创新能力。
由于信息化教育的普及，传统的计算机应用技术课程在中小学普及率越来越高，许多高校新生已经具备一定的计算机操作技能。
另外，《大学计算机基础》这门课程涉及的知识内容庞杂，知识更新也很快，产生了“计算机就是一个工具”，”计算机会用就行”等片面认识。
导致大学计算机基础课程得不到学校的重视，学时被压缩，面临着严重的信任危机，普遍质疑此课程是否还有存在的必要？计算机基础教学面临着巨大的挑战和机遇。
在新的发展阶段，信息技术和信息社会迅速发展，社会对大学生信息能力要求越来越高，计算机基础教学必须有效提高学生信息技术应用能力和研究思考能力，计算机基础教学内容和教学方法的改革势在必行。
2 计算思维与《大学计算机基础》教学什么是计算思维？2006年3月，美国卡内基梅.隆大学计算机系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《communicationoftheacm》杂志上给出并定义了计算思维（computationalthinking）：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等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
周教授认为：计算思维是人类求解问题的一条有效途径，是人人必须具备的一种基本能力，其本质是抽象和自动化。
研究这些内涵对于教师尽快将计算思维融入到计算机基础教学中，培养学生计算思维意识、掌握处理问题的方法以及提升运用计算机基本思想处理实际问题的能力都有十分重要的意义。
计算思维与计算机基础教学
ｕｄ ． ｒ．） Ｓ 、耿 志 强 系 统 分 析 与 设 计 【 徐 立 中， １ 】 马小平 多媒 体监视监控技 术与 系统 国 防工 （０ ９ ０ ２ ０ — ４出版、
业 出版社 ２ ０ ０４
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机 械 工 业 出 版 社
ｆ 接 第 １３页 １ 上 ４
之问 的差 异 。如果 ｓ ｉ ｏ ｓ （ 上一 次 的值 ） ｇ与 ｌ ｉ 其 ｄｇ 不 种 标 识使 得类 中 的每一 项 都 具 有 相 同 的标 识 ， 同 ．那么 就打 印换 行 符 （ 文件 中 的第 一条 记 录除 而该 类 以外的其他 项则 没有 该 标识 ，这 是很 有用 的。做程 序遇过 复杂 的问题 不 要 急于使 用最 开 始 外 ） 最后 一个 ｐｉｔ输 出最后 一个 换行 符 。 ｒ ｆ ｎ
２１ ０ ２年 第 ５期
福 建 电
脑
１３ ９
计算 思维与计算机基础教学
胡 平 霞 ｆ湖南环境 生物 职 业技 术 学 院公共 基础课 部 湖南 衡 阳 ４ １０ ２ ０ ５）
【 摘 要 】 ：提 出计 算思 维 ， 出计算 思 维能力 的培养 在计 算机 基础教 学的重要 性 ， 讨如 何 指 探 在 非计 算机 专 业计算机 基础教 学 中加 强计 算 思维 能力 的培养 。 【 键词 】 关 ：计 算 ， 算思 维 ， 算机 基 础教 学 ， 计 计 计算 环境
计算思维与大学计算机基础教育课件精品教育文档
① 国家明确定位计算机基础课程是和数学、物理等同地位的基础课程。 ② 计算机不仅为不同专业提供了解决专业问题的有效方法和手段，而且提供了
一种独特的处理问题的思维方式。 ③ 熟悉使用计算机及互联网，为人们终生学习提供了广阔的空间以及良好的学
习工具与环境。
4. 2019年美国NSF的CDI计划
① CDI（Cyber-Enabled Discovery and Innovation，计算使能的科学发现和技 术创新）是美国国家科学基金会的一个革命性的、富有独创精神的五年计划， 该计划旨在通过“计算思维”领域的创新和进步来促进自然科学和工程技术 领域产生革命性的成果。
学习过程中，有35-50%的学生中途放弃。另外，不少的学生还通过抄袭或者 是作弊的方式来完成课程。
5
二、大学计算机基础课程教学存在的问题(2)
2. 美国的情况(2)
② 毕业生的工资情况： 2019年11月，美国《Computing Research News》刊登的一篇名为《科学与工程专业
毕业生的工资》的报告： 2019年，在美国科学领域各学科中，计算机与信息科学专业毕业生的平均年工资最高，
11
五、计算思维(1)
1. 计算思维的定义： 计算思维（Computational Thinking，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。CT的本质是抽象和自动化。 它是如同所有人都具备“读、写、算”（简称3R）能力一样，都必须 具备的思维能力。 2. 计算思维的例子： ① 计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个困难的问题 阐释成如何求解它的思维方法。 ② 计算思维是一种递归思维，是一种并行处理，是一种把代码译成数据 又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查方法。 ③ 计算思维是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型 复杂系统的设计，是基于关注点分离的方法（SoC方法）。 ④ 计算思维是一种选择合适的方式陈述一个问题，或对一个问题的相关 方面建模使其易于处理的思维方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Complements and combines mathematical and engineering thinking
工程工具的案例式应用： SPSS MatLab 亿图（矢量绘图工具）
Conceptualizing, not programming
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, not rote skill
问题与需求 vs. 求解方案的选择和优化
能力的案例 局限性的案例 也就是所需要的条件，与计算机，网络与存储 有关
问题到底有多复杂？
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
What it’s not…
It’s not just more technical details for using software It’s not thinking like a computer It’s not programming (necessarily) It doesn’t always require a computer It’s not yet one more thing to add to your curricuizing, not programming Fundamental, not rote skill A way that humans, not computers, think Complements and combines mathematical and engineering thinking Ideas, not artifacts For everyone, everywhere
人体工学 计算机交互
计算机故障的应对策略 GUI vs CLI 计算机界面进化与适应
思维工具的应用（思维导图，UML）
A way that humans, not computers, think
思维工具的应用 思维导图（Mind Map） UML（统一建模语言） ERWIN（数据库建模）
一般的境况：
•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 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
“To reading, writing, and arithmetic, we should add computational thinking to every child’s analytical ability.”
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
（ 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？
CT扩展内容
如何利用“不插电”的内容，It doesn’t always require a computer
如何在大学计算机基础中体现“计算思维” 的内涵，It’s not yet one more thing to add to your curriculum
Characteristics?
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
What is Computational Thinking?
What is the power and limit of human and computer intelligence? How difficult is the problem? How can it be solved? How can technology be applied to the problem? What computational strategies might be employed?
CT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’s not just more technical details for using software） 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’s not thinking like a computer） 有必要在“大计”中设定程序内容？It’s not programming (necessarily)
2010/12/13
计算思维和计算机基础
程向前
What is computational thinking?
Solving problems Designing systems Understanding human behavior
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。