大学计算机课程基于MOOCSPOC的教学改革实践哈尔滨工业大学战德臣

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为什么要建设MOOC/SPOC?
战德臣 教授
经典的计算思维 与先进的计算技
术的结合
MOOC课程
学校-企 业合作
多校联 合共建 分享
MOOC/SPOC相 结合的共享-分
享资源库
SPOC课程
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内容提要
n为什么要建设MOOC/SPOC? nMOOC/SPOC实践及学员反馈? n再认识什么是MOOC/SPOC? n怎样建设MOOC/SPOC--思路与建议?
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MOOC/SPOC实践--MOOC学员评价
战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
教学资源
SPOC 专享
作业/测试
SPOC 专享
讨论区
SPOC 专享
MOOC 共享
中国大学M-O第O2C期《--大20学14计.0算9.1M机共0O--享O计-现C算在思维导论》
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MOOC/SPOC实践--MOOC学员评价
战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--MOOC学员评价
战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--MOOC学员评价
战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--MOOC学员评价
战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--MOOC学员评价
战德臣 教授
大多数的计算机通识课程只教学生怎么使用计算机，但却不教 授怎样设计计算机。学会计算思维(对)大多数的文科学生还是非 常有帮助的，因为他们所接触的非思维类计算机通识课程的样 子往往错误地引导他们以为计算机就是一种工具。而这样的课 程能够引导学生去思考计算思维，并对以后的学习生活产生一 个概念性的影响，我觉得这就是很好。
智能计算 神经计算 感知计算
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为什么要建设MOOC/SPOC?
破解“内容-基础-学时”的矛盾
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
战德臣 教授
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矛盾引发的问题?
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
计算思维
大学计算机 基础
计算机
应用基础
任务驱动 vs. 软件应用
是砍掉?
还是发展与 提高?
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大学计算思维教育空间--计算之树?
战德臣 教授
社会/自然
算法
计算/求解
的计算化
量子计算/
的自然化
生物计算
光子计算
移动计算
系统
计算物理学 计算化学
计算生物学
的表自达然与现推象演的计计算算语言学
计算经济学
抽象
云计算 环境
矛盾引发
浅/泛 示例不精
学生接受不了“深”吗? 怎样深入?
的问题
面窄/ 无体系
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?
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为什么要建设MOOC/SPOC?
破解“师资水平不高”的难题
战德臣 教授
教师的水平 vs. 学生的期望 vs. 管理者的期望 l 学生是否如此期望？--管理者 l 教师是否有此水平？--管理者 l 学生是否能够接受？--管理者 u 自身是否有此能力？--教师 u (面临各种评教)风险怎么办?--教师 u 工作量增加 vs. 费力不讨好？--教师
96个短视频 ( 平均10-12分钟)
l内容的划分：课程节( 约100分钟)--问题小节( 约10分钟) l问题小节独立问题小 节之间关联课程节间 形成体系
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MOOC/SPOC实践--第1期MOOC试点实践
战德臣 教授
中国大学MOOC-第1期--2014.05.20-2014.07.15 l本期开放九讲96段短视频; l开放九讲习题进行测验与考试; l每讲一次讨论--回复/浏览10%; 主要学员：社会化学员和一些高校教师, 覆盖理工、 医农、社科、人文等各学科学员，覆盖有中学生、 大学生、研究生、教师等； l有9000余人学习了本课程，约1500人参与考核， 约300人拿到了课程结业证书
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大学计算机课程基于MOOC/SPOC的教学改革实践
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
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,
Harbin Institute of Technology
MOOC 共享
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
n《大学计算机-计算思维导论》课程
l第1讲-计算机-计算-计算思维 l第2讲-符号化-计算化-自动化 l第3讲-程序与递归-组合-抽象-构造 l第4讲-冯-诺依曼计算机器-程序执行 l第5讲-现代计算机-复杂环境下程序执行 l第6讲-由机器语言到高级语言-程序编写编译 l第7讲-算法-程序与计算系统之灵魂 l第8讲-怎样研究算法-排序算法研究示例 l第9讲-怎样研究算法-遗传算法研究示例 l第10讲-怎样管理和利用数据I l第11讲-怎样管理和利用数据II l第12讲-怎样连接和利用网络I l第13讲-怎样连接和利用网络II
Ø哈尔滨商业大学 1门 Ø东北林业大学 1门 Ø齐齐哈尔大学 3门
算思维导论>MOOC课程 l约14,200人在学
Ø湖南师范大学 2门
Ø苏州科技学院 1门
Ø哈尔滨工业大学(威海) 2门
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
类问题有点生涩感，但还是觉得这门课很有价值。--hit1140700126--9月23日
老师讲课运用一些具体的实例引导我们认识有关计算机方面的知识,让我们可以更好地认识新概
念和理解一些基本关系.我以前以为学习计算机只要能练就操作和应用计算机就 可以了,现在终于懂了。--Hit1144420113--9月23日
觉得大学真的与中学区别很大，能学多少，学到什么都看个人的追求了。然 后觉得计算机看似神奇，其实也挺简单的，就那么几个主要部件，电子设备的更新
换代也不过是换汤不换药。--hit1140700220 --9月22日
我感觉与印象中拿着电脑边听边打代码的情景出入很大。应该说，现在所上 的课是宏观性的，不涉及实现的细节，将为后面的学习奠定思想基础。 --
计算机原来并不是我们想的那样简单，古板，并不是简单的程序的应用，而 是一种思维，一种新的思维。--hit1140420102 --9月22日
大学计算机第一课给人焕然一新的感觉，不同的教课方式，不同的思维方式 。今天的课程很有意义，学习计算机不只是要学习各种技术，更重要的是培养自己的一种学习
和思维的方式:计算思维。--hit1140410105 --9月22日
嵌入计算
企业计算
战德臣 教授
移动计算
服务计算
普适计算 社会计算
云计算
计算语言学
计算广告学 计算农林学
符号化-计算化自动化(0和1)
抽象
组合-抽象与 构造：程序
构造之基本 自动化手段：迭代
与系统
与递归
面向某类学科 /方向的计算 …计算或计算…
计算生物学 医药学计算
计算经济学 计算金融学 计算统计学
计算物理学 计算化学
机器-难于 计算
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?
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大学计算机应是一门什么样的课程?
战德臣 教授
符号化-计算化自动化(0和1)
抽象
组合-抽象与构造：程
构造之基本 自动化手段：迭代
序与系统
与递归
面向某类学科 /方向的计算 …计算或计算…
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大学计算机应是一门什么样的课程?
主要学员：哈尔滨工业大学、哈尔滨工业大学(威海)、西南科技大学
、南京航空航天大学的在校学生; 其他8所学校的部分学生
同步开设SPOC课程的学校有：
Ø哈尔滨工业大学 8门
Ø南京航空航天大学 1门
Ø合肥工业大学 2门
Ø西南科技大学 3门 Ø哈尔滨工程大学 1门 Ø西北工业大学 1门
十余所大学的学生同步 在学习<大学计算机-计
约127个短视频 (平均10-12分钟)
l内容的划分：课程节( 约100分钟)--问题小节( 约10分钟) l问题小节独立问题小 节之间关联课程节间 形成体系
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
中国大学MOOC-第2期--2014.09.10—现在 l本期开放13讲约127段视频； l开放13讲约13*40=520道习题进行测验与考试； l每讲4个讨论--回复/浏览20%-40%; l1份/讲-教学PPT ，1份/讲-模拟练习题，1份/讲-导学文档
hitdo --9月23日
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MOOC/SPOC实践—SPOC学员评价-哈工大
战德臣 教授
本以为会直接教如何编程之类的技术层面的东西，但没想到教的是更本质的东西， 很惊喜。hit114184011...9月25日
感觉这种授课形式非常的好，我觉得这也是高等教育和初等教育的不同之处 。hit114262011...9月28日
上了一节计算机课才知道原来并不是教我们怎么编程，怎么做程序员，而是 教给我们计算的思维。计算的思维可以应用到生活的方方面面，方便我们的 学习生活。大学计算机教给我们方法，我们不能只针对一些细节，更重要的是培养起计算思
维，学会怎样去学习。--hit1140410418 --9月23日
发现了大学和以前学习的不同之处，也理解了在大学里与其坐以待毙地等着 人家告诉你学什么，倒不如自己主动出击锻炼思维，进而找一些自己喜欢的 方向进行学习，希望在大学能为人先。 hit6142910604 --9月22日
网络
0和1
冯.诺 依曼机
程序
数据 事务管理 数据分析与 数据聚集 化
与数据库 数据仓库 与大数据
递归
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大学计算机应是一门什么样的课程?
战德臣 教授
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
自然/社会 问题的求 解结果
人-计算
机器-自动 计算
1、程序是如何被机器自动执行的：系统与程序 2、如何编写机器可以执行的程序：语言与编译 3、怎样用程序求解问题：问题算法程序?
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--第2期MOOC+SPOC试点实践 战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践—SPOC学员评价-哈工大
战德臣 教授
第一次知道原来计算机课不是单纯的学习电脑硬件软件的，而是重在计算思 维的培养。这完全颠覆了我的认知，一开始的第一反应是怎么可能，但听了 老师的讲解后我恍然大悟——原来计算思维是这么重要。虽然感觉第一次接触这
并行分 布环境
纳米自计动算化智能神计用经算社形计会式算/体自现然计所算接及受结的果服云企计务计业算计算计工算算程学
计算机计算机科学计算科学 计算统计学
计算金融学
个人计 算环境
社会计算 计算广告学 媒体计算
网络 化
物联网 ;知识 网;服 务网;
社会网
互联网： 局域网/广
信息网络/ 域网：机
广义资源 器网络
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MOOC/SPOC实践—SPOC学员评价-哈工大
Fra Baidu bibliotek
战德臣 教授
发现大学的计算思维的应用竟然是那样的广泛，我深刻的认识到任何学科的 学习在当今时代都不是孤立的。我们应该以计算思维的方式以这种全新的视 角来辅助其他学科的学习，从而做到融会贯通以点及面，使我大学阶段其他 学科的学习收益。--hit6141820708。--9月22日
战德臣 教授
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MOOC/SPOC实践--第1期MOOC试点实践
战德臣 教授
学生
教师
中国大学MOOC《大学计算机-计算思维导论》 -第1期--2014.05.20-2014.07.15
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MOOC/SPOC实践--第1期MOOC试点实践
战德臣 教授
n《大学计算机-计算思维导论》课程
l第1讲-计算机-计算-计算思维 l第2讲-符号化-计算化-自动化 l第3讲-程序与递归-组合-抽象-构造 l第4讲-冯-诺依曼计算机器-程序执行 l第5讲-现代计算机-复杂环境下程序执行 l第6讲-由机器语言到高级语言-程序编写编译 l第7讲-算法-程序与计算系统之灵魂 l第8讲-怎样研究算法-排序算法研究示例 l第9讲-怎样研究算法-遗传算法研究示例
2014.11.23
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内容提要
n为什么要建设MOOC/SPOC? nMOOC/SPOC实践及学员反馈? n再认识什么是MOOC/SPOC? n怎样建设MOOC/SPOC--思路与建议?
战德臣 教授
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为什么要建设MOOC/SPOC?
促进教学内容的改革与提升
战德臣 教授
计算机 文化基础
软件与操作
大学计算机