大学计算机-基于计算思维
0501战德臣《大学计算机-计算思维导论》大学计算机第1讲-计算机-计算-计算思维共71页
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,
Harbin Institute of Technology
为什么要学习和怎样学习大学计算机课程? (1) 计算学科的供需关系--需要大学计算机
计算辅助工具
计算与自动计算 (5) 小结
战德臣 教授
电子自动计算-元器件
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,
a1x2+a2x=c
机器-自动计算： 规则可能很简单, 但计算量却 很大 机器也可以采用人所使用的 计算规则 一般性的规则，可以求任意:
a1x1b1+a2x2b2+…+anxnbn=c
计算与自动计算 (3)自动计算需要解决什么问题?
自动计算要解决的几个问题: 表示-存储-执行 “数据”的表示 “计算规则”的表示：程序 数据与计算规则的“自动存储” 计算规则的“自动执行”
计算机是什么? (1) 计算机与各种设备中的计算机?
形形色色的计算机
战德臣 教授
பைடு நூலகம்
传统“计算机器” 多样化的“计算机器”，各种设备的“大脑”系统
计算机是什么? (2) 各种应用中的计算机?
形形色色的计算机
战德臣 教授
计算机是什么? (3)计算机除了硬件，还包括软件?
形形色色的计算机
马克.安德森 ---前Netscape公司创始人，现风险投资人
《大学计算机基础与计算思维》课后习题参考答案.doc
《大学计算机基础与计算思维》课后习题参考答案第1章计算、计算机与计算思维............................. 第2章数据的计算基础计算机硬件系统第4章操作系统基础 (11)第5章算法与数据结构 (13)第6章程序设计及软件工程基础 (17)第7章数据库技术 (19)第8章计算机网络 (22)第9章信息安全与职业道德 (24)第10章计算软件第11章办公软件Office 2010算机科学与技术学院计算机基础教学部28 292015年9月第1章计算、计算机与计算思维1.1举例说明可计算性和计算复杂性的概念。
答：对于给定的一个输入，如果计算机器能在有限的步骤内给出答案，这个问题就是可计算的。
数值计算、能够转化为数值计算的非数值问题（如语咅、图形、图像等）都是可计算的。
汁算复杂性从数学上提出计算问题难度大小的模型，判断哪些问题的讣算是简单的，哪些是困难的，研究计算过程屮时间和空间等资源的耗费情况，从而寻求更为优越的求解复杂问题的有效规则，例如著名的汉诺塔问题。
1.2列举3种电子计算机岀现之前的计算工具，并简述其主要特点。
答:（1）算盘通过算法口诀化，加快了计算速度。
（2）帕斯卡加法器通过齿轮旋转解决了自动进位的问题。
（3）机电式计算机Z・l,全部采用继电器，第一次实现了浮点记数法、二进制运算、带存储地址的指令等设计思想。
1.3简述电子计算机的发展历程及各时代的主要特征。
答：第一代一一电子管计算机（1946—1954年）。
这个时期的计算机主要釆用电子管作为运算和逻辑元件。
主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯，外存储器采用磁带。
在软件方面，用机器语言和汇编语言编写程序。
程序的编写与修改都非常繁琐。
计算机主要用于科学和工程计算。
第二代一一晶体管计算机（1954—1964年）。
计算机逻辑元件逐步由电子管改为晶体管, 体积与功耗都有所降低。
主存储器采用铁脸氧磁芯器，外存储器釆用先进的磁盘，汁算机的速度和可靠性有所提高。
大学计算机习题参考答案
《大学计算机基础与计算思维》习题参考答案第一章计算机引论一、简答题(1)什么是数据？什么是信息？二者有什么关系？答：数据是记录下来的可以鉴别的符号，它可以通过语言、文字、符号、图形、声音、光、电等来记录客观事物的状态。
数据是对客观事物的一种符号描述，而信息是经过加工后的数据，是可以用来通信的知识。
信息是用来消除随机不确定性的东西。
二者关系为：数据是信息的原材料，而信息则是数据加工后的产品。
(2)支撑人类社会文明的三要素是什么？如何理解三者在不同历史时期的地位和作用？答：三要素为：信息、物质、能源。
不同历史时期三种要素的利用比例不同。
(3)什么是数字化？在计算机领域内又如何理解？答：数字化分为广义和狭义二种，广义的数字化：指信息经过数字化处理的广泛应用。
狭义的数字化：是指由数字信号（数码）取代模拟信号来表征、处理、存储、传输各种信息的过程。
在计算机领域内，我们可以将数字化理解为将许多复杂的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变成一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理。
(4)简述计算机的发展阶段。
答：1932年英国数学家亚伦.图灵(Alan Turing)提出一人计算模型，称图灵机，现在的计算机在本质上与图灵机是一样的。
1936年，Konrad Zuse建造了一台可编程的数字化计算机，它引入了二进制系统和电子管的使用。
第一代计算机：1946至1956年，世界上第一台计算机ENIAC，电子管元件。
宾夕法尼亚大学的美籍匈牙利数学家冯.诺依曼改进了ENIAC研制出了世界上第二台计算机EDVAC，作了重要改进：一是采用了二进制，二是程序和数据存入计算机内部。
冯.诺依曼为现代计算机在体系结构和工作原理奠定了基础。
当今的计算机依然遵循的是冯.诺依曼提出的计算机体系结构。
第二代计算机：(5) 简述计算机的特点。
运算速度快、计算精度高、存储容量大、具有逻辑判断功能、可靠性高、自动化程度高、通用性强等。
大学计算机——计算思维的视角
大学计算机——计算思维的视角计算思维是指用计算机的思维方式解决问题的思维方式，也是将计算机思维方式用于解决现实生活中的问题的一种方法。
在现代社会中，计算机已经不再是某些专业人士的工具，而是广泛应用于社会的各个领域，包括物流、金融、医疗、教育等等。
因此，对于大学计算机专业的学生来说，培养计算思维至关重要。
计算思维的发展历程计算思维发展的历程可以概括为三个时期：机械计算时代、电子计算时代和智能计算时代。
在机械计算时代，人们通过手动操作机械装置进行计算，这时候除了技能之外并没有太多的思维过程。
随着电子计算机的发展，计算思维得以迅速发展，人们开始使用计算机作为工具进行各种计算和模拟，计算思维也随之得到了提升。
到了智能计算时代，人工智能技术的发展使得计算思维进一步拓展，很多人类无法处理的问题也被有效解决，人们的能力水平也得到了全面的提高。
那么，计算思维到底是什么呢？计算思维是一种分析和解决问题的方法，它可以帮助人们更加清晰地理解和处理问题。
它是一种通过图案识别、抽象、算法设计、模型建立等方式来处理问题的思维方式。
与传统的问题解决方法不同的是，计算思维不是依靠人的直觉或经验，而是通过计算机的求解程序来处理问题，从而得到更加符合实际的结果。
计算机不仅可以处理大量的数据，还可以对数据进行推理和决策。
计算思维与现实生活计算思维的应用已经渗透到我们生活的各个方面，包括社会、经济、商业、医学、教育等领域。
随着科技的不断进步，计算思维的应用也越来越深入，同时也在不断地变化和发展。
比如，在金融领域中，计算思维已经成为了不可或缺的工具。
基于复杂的市场分析和模型预测，金融业务员可以更好地进行风险控制和财富管理。
在物流行业中，计算思维同样也得到了广泛应用。
通过计算思维，物流公司可以对货物进行跟踪和追踪，使得物流运输更加准确和高效。
在医学领域，医生可以通过计算思维对疾病进行诊断和治疗，提高医疗水平。
在教育领域，计算思维可以帮助学生快速地理解数学和科学知识，促进学生的学习兴趣和能力。
基于计算思维的大学计算机基础课程教学初探
中图分类号 ： Ｇ ６ ４ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ４ ３ １ １ （ ２ ０ １ ４ ） Ｏ １ — ０ ２ ４ ８ — ０ ２
作技能训练两部分组成。 理论教学主要包括 ： 计算机软 、 硬 Ｏ 引言 “ 大学计算机基 础”是 目前国内高校 非计算机专业 的 件技术与网络技术 的基本概念、 计算机信息 系统安全、 数据 计 算机 教 育 公 共 基 础 课程 。 课 程 主 要 由理 论知 识 讲 授 和 操 库 技 术基 础 、 程序 设 计 与 算法 基 础 、 多媒体 技 术 基 础 等 方面
师， 从 事计 算 机 应 用基 础 、 计 算 机 组 装 与维 护 、 计 算 机 页制 作软 件 及 图像 处理 软件 等 。 ２ ０ １ ０年 １ ０月在 “ 第六届大学计 算机课程报告论坛 ” 硬 件 基 础 等教 学 研 究 。 资 源 。学 校 与 四家 企 业 合作 开发 人 才培 养 方案 ， 构 建 工 学 结合课程体 系， 建设与实施 “ 教学做 ” 一体化课 程 ， 充 分利 用学校“ 宽平 台 ” 教学环境与企业 “ 多通道 ” 实 践 条 件 实 施 工 学 交 替 的教 学组 织 ， 依 据 企 业 能力 需 求开 发 专 项 技 能培 养 项 目。如 与 宏达 机 械 根 据 其 岗位 能力 需 求开 发 “ 工程 机 所 需专 业 知 识 和 技 能 ， 把 自 己融入 到企 业 当 中。 第 六学 期 学 生 进 入 企 业 进 行 项 岗 实 习 ， 以 员 工 身 份 到 生 产 岗位 工 作， 适 应企 业 环 境 ， 增 强 岗位 意 识 ， 进 一步 强 化 专 业 技 能 培 养， 实 现 与企 业 的无 缝 对 接 。
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。
大学计算机—基于计算思维知识点
大学计算机基础知识点第一章计算思维与计算机1、三大科学思维——理论思维（以数学为基础的理论思维）、实验思维以物理为基础的实验思维、计算思维2、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.3、计算思维的本质：抽象+自动化4、计算机是一种能存储程序和数据，自动执行程序、快速而精确地完成对各种数字化信息处理的电子设备5、1946年(美)宾夕法尼亚大学第一台数字电子计算机 ENIAC诞生。
6、按照计算机所使用的逻辑部件将计算机的发展分为四代：第一代：(1946-1957) 电子管时代第二代：(1958-1964) 晶体管时代第三代：(1965-1970) 中小规模集成电路第四代：(1971－至今) 大规模、超大规模集成电路(出现网络，使用面日益广泛)7、存储程序的工作原理是：在计算机中设置存储器，将程序和数据存放到存储器中，计算机按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储器中的内容进行处理，直到得出结果。
计算机有两个基本能力：一是能够存储程序和数据二是能够自动地执行程序程序(Program) ：是指可以连续执行的一条条指令的集合指令(Instruction) ：是指计算机完成某一种操作的命令指令是一组二进制代码操作码：指出进行什么操作地址码：是规定操作数的值或地址、操作结果的地址及下一条指令的地址等计算机硬件系统第二章⏹数制（Numbering System）即表示数值的方法，有进位计数制和非进位计数制两种⏹进位计数制的基本特点如下:☐使用固定个数的数码表示数值的大小☐逢R进一☐采用位权表示法数制的转换二进制、八进制、十六进制和十进制之间的转换信息的存储单位（位、字节）除字节外，还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB)，拍字节(PB)。
它们的换算关系原码、反码、补码之间的转换ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。
基于计算思维的大学计算机基础课程改革研究与实践
59计算机教育Computer Education第 3 期2020 年 3 月 10 日基于计算思维的大学计算机基础课程改革研究与实践王梅娟，李 辉，韩敬利，郑长友，蒋园园（陆军工程大学 指挥控制工程学院，江苏 南京 210001）摘 要：针对军队院校大学计算机基础课程的实际情况，重新阐释计算思维的概念，并基于计算思维对课程大纲和教学理念进行分析，结合陆军工程大学的教学实际，从理论教学和实践教学两方面说明改革过程，为更好地培养本科各专业学员的信息素养和工程素养奠定基础。
关键词：计算思维；大学计算机基础；课程改革0 引 言现代教育对学生的培养强调“知行合一”的能力，以学生为主体的教学模式最终是思维能力的培养和实践能力的培养。
计算思维被提出后，逐渐被各学科吸收并不断深入本科生能力培养模式中。
在新的人才培养方案下，军队院校大学计算机基础课程是面向全校本科层次各专业开设的一门科学文化基础核心课程，随着社会高科技的发展和全国信息化教育的普及，课程建设经历了信息理论—技能操作—计算思维理论的不断变革，本科教育阶段加强学生计算思维能力培养的必要性和意义已经得到认可。
同时，计算机工具最终将面向学科交叉趋势，依据计算机应用能力基础，遵循学员“以计算思维方式分析解决问题能力培养”的理念，计算思维能力训练导向在新大纲中尤为凸显。
1 计算思维概述1.1 计算思维起源计算思维的概念形成很早，主要有算法思维和程序思维两大分支[1]。
最初计算机采用“计算”这一概念的时候，就出现过“计算思维”这一常用名词，同时也被称为“算法思维”，指将问题转换为从输入到输出的转换过程，此时，计算机作为工具更多应用在数值计算中。
另一角度，随着编程的普及和幼龄化，Papert 在使用LOGO 编程语言教授学生数学概念时发现，计算机编程可以影响学生的思维，于是很早将计算思维定义为“程序思维”[2]，强调解决问题时像“计算机一样思考”，主张从儿童时期就应该开始接触学习编程，从而将程序思维作为思维技能的基本组成部分，之后他又进一步基于程序思维界定了计算思维[3]，这一观点得到了计算机科学领域部分学者的认可。
基于计算思维的大学计算机教学研究
３ ． ３教 学方 法的设定
（ １ ） 重视 概念含义 。 思维的含义 内容中一个重要 的内容就是
一 些准 确科 学 的名词概 念对 于思 维的形成 是 至关 重要 学生对计算机课 的热情度就 自然会大打折扣， 这 样计算机课程 概 念 ， 因此教学 内容 中我们应该 引入详细正确 的概 念 。 然而有 的 目标 就会很难 达 到。 同时也是由于这种思想、 心理 的作用使得 的， 对有关概 念的含义 内容只是 一言带 学生将计 算机作为一个工具 ， 事 实上计 算机 的却是一个工具， 大学在讲述计算机课 程时， 从来不会深入 探讨研究 ， 这样对 于学生计算思维 的形成很 的却是方便 人们 生活 的工具， 但是在 中国人 的心理 ， 都不会将 过， 因此对于 学生计算 机学习成果 也有 较大 的影 响。 因此这 工具 当成特 别重要 的东西 ， 只是等到 要用 到的时候才会用。 在 不利，
教学工作又成为广大 教育工作者心头的难题。 下面做 出论述。
程 内容的开展。 除了上述 的内容之外 ， 还要 做到课 程门类 与课程数 目的科
１计算思维的具体含义与现实意义
计算机课程的安排应 该根 据专业每类加 设或者减 少课 我们 所处 的这个时代是信息的时代 ， 近 年来我们 正在 大步 学设定。 程 内容， 例如 电子类的专业 ， 就可 以加设编程课 程。 课 程的数量 迈 向云计算 的时代 ， 每天我们都会与计算 机接触 ， 每天 都会接
一
根深 蒂固到我们的生， 这些对计算机 学习效果都具有 不 良的影响 。 然而本 着计算 思维 ， 我 国计算机课 程 内容的设定
也要本着 计算 思维为原则 。 计算机 自诞生 以来 ， 其 中一个重 要
２ 大学计算机教学现状
大学《计算机基础与计算思维》第一章计算与计算思维题库及答案
第一章计算与计算思维题库其中1表示选择题的题干下的第一行为答案（多选类推），也表示判断题答案为正确。
其中2表示选择题的题干下的第二行为答案（多选类推），也表示判断题答案为错误。
一、判断题1巴贝奇制造的差分机是一种电动机械计算工具。
22人工智能可以完成普通的设计工作。
13计算机发展趋势的巨型化主要指超级计算机的体积越来越大。
24计算思维是实现人工智能的必备条件。
15现在我们普遍使用的计算机是第五代计算机。
26计算思维就是要像计算机一样思考问题。
27智能手机也是一种计算机。
18计算机产业的发展将在很长时间内仍遵循摩尔定律。
2二、选择题1第一台电子计算机是1946年在美国研制的，该机的英文缩写为（）。
3 EDVACEDSACENIACUNIVAC2电子计算机技术在半个世纪中虽有进步，遵循着一位科学家提出的基本原理，他就是（）2爱迪生冯•诺依曼布尔图灵3摩尔定律是指（）o 1芯片集成晶体管的能力每18个月增长一倍，其计算能力也增长一倍芯片集成晶体管的能力每年增长一倍，其计算能力也增长一倍芯片集成晶体管的能力每两年增长一倍，其计算能力也增长一倍芯片集成晶体管的能力每6个月增长一倍，其计算能力也增长一倍4为什么要学习计算思维？因为（）0 2如果理解了计算思维，则便具有了融会贯通、联想启发的能力，这样再看计算学科的知识便感觉他们似乎具有相同的道理或原理，只是术语不同而已不仅仅是上述的理由，有很多理由说明大思维比小技巧更重要，思维的学习比知识的学习更重要计算学科知识膨胀速度非常快，知识学习的速度跟不上知识膨胀的速度，因此要先从知识的学习转向思维的学习，在思维的指引下再去学习知识学习计算思维并不仅仅是学习计算机及相关软件的原理，因为社会/自然中的很多问题解决思路与计算学科中的方法和原理是一致的，计算思维的学习也可以提高解决社会/自然问题的能力5早期的计算机体积大、耗电多、速度慢，主要原因是（）o 4设计水平元材料工艺水平元器件6下列关于世界上第一台电子计算机ENIAC叙述错误的是（）2 它主要采用电子管作为电子器件使用高级语言进行程序设讣世界上第一台电子计算机是1946年在美国诞生的它主要用于军事目的和科学计算7本课程中拟学习的计算思维是指（）。
大学计算机基础课程中的计算思维教学实践
大学计算机基础课程中的计算思维教学实践随着计算机技术的不断发展，计算机基础课程在大学教育中扮演着越来越重要的角色。
而计算思维作为计算机基础课程中的一项重要教学内容，对学生的思维能力和创新能力有着重要的影响。
本文将围绕大学计算机基础课程中的计算思维教学实践展开探讨。
一、计算思维的重要性计算思维是指通过对问题建模、模拟和分析，运用计算机科学的基本原则和方法来解决问题的一种思维方式。
计算思维能够帮助学生在解决问题时更加清晰、准确地表达问题，更加有条理地思考问题，并且能够利用计算机科学的方法和技术去解决问题。
在当今信息化的社会中，计算思维已经成为一种重要的思维方式，它不仅仅是计算机科学专业学生的必备素质，也是所有学生必须具备的基本能力。
二、教学内容的精心设计在大学计算机基础课程中，教学内容的设计应当围绕计算思维展开。
教师应该根据学生的实际情况和基础知识，合理地安排教学内容。
通过让学生了解计算思维的基本概念和意义，引导学生分析问题、设计算法，并且利用计算机解决实际问题。
教师应该引导学生学会用计算思维和计算机技术去解决实际问题。
教学内容可以包括程序设计基础、算法设计、数据结构和数据库等方面的内容。
教学内容的设计还应该贴合计算思维的培养要求，能够培养学生的分析问题、解决问题和创新思维能力。
三、教学方式的灵活运用在大学计算机基础课程中，教学方式的灵活运用是很重要的。
在教学过程中，教师可以采用多种教学方法，如案例教学法、问题导向教学法、项目驱动教学法等，这些教学方法都有助于培养学生的计算思维。
通过设计一些具有现实意义的案例，引导学生思考和分析问题，激发学生的求知欲和创造力。
通过问题驱动的教学方式，引导学生主动探索问题的解决方法，并且鼓励学生在解决问题过程中发扬创新精神。
通过项目驱动的教学方式，让学生在实际项目中应用计算思维和计算机技术去解决问题，培养学生的实践能力和创新能力。
四、实践教学的重要性在大学计算机基础课程中，实践教学的重要性不言而喻。
基于计算思维的大学计算机教学研究
热衷于计算思维 的学习和使用。
（ ２）无论 计 算 过程是 由人完 成 的还 是 由机器
在人类使用石块儿计数的时候 ，计算就 已经 存在了。而且 ，从那个 时候起计算就不 曾离开过 人类 的生活 。当然 ，从一开始 ，计算思维的萌芽 就应该孕育在计算 中，但是在计算规模 、计算 能 力乃至计算的重要性没有达到今天这种程度 的时
教 学方法等方 面做 了具体 阐述 。在 “ 计算无 处不在 、无人 不计算 ”的时代 ，大学计算机教 学应该像 大学数 学 那样 ， 在 课程定位 和学 时方 面给予重视和相 应的制度保证 。本 文提 出的方案符合 当前 大学计 算机 （ 基础 ） 课
程的 实际情 况和 未来要 求，可用于指 导未来一个阶段 的课程教 学 实践。
【 摘要 】 近年来 ，面向非计算机 专业开设 的大学计算机 （ 基础 ） 课程 受到诸 多非议 ，主要 问题体 现在课程 内容和教 学 方式 两个方面 ，究其原 因在 于课程 定位存在偏 差。本 文简要 分析 了计 算思维的含 义和意义 ，分析 了大 学计 算
机 （ 基础 ） 课 程存在 的 问题及其 原 因，提 出 了以计算 思维为核心 的课程 改革方案 ，在课 程定位 、课程设 置、
（ １ ） ２ ０ ０ ５ 年６ 月 ，美 国总统信息技术咨询委
员会 （ Ｐ Ｉ Ｔ ＡＣ）向美 国总 统 提 交 了题 为 “ 计 算 科
学 ：确保美 国竞争力 ”的报告 ，将计算科学提升
【 关键词 】计算思维；大学计算机教学；课程定位 ； 课程设置； 教学方法
【 中图分类号 】 Ｇ ６ ４ ２
【 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号 】 ２ ０ ９ ５ ． ５ ０ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ ． ０ ０ ０ ７ ． ０ ４
大学计算机基础教学中的计算思维培养
大学计算机基础教学中的计算思维培养随着信息技术的发展和应用范围的不断扩大，计算机已经成为了现代社会不可或缺的一部分。
大学计算机基础教学中的计算思维培养显得尤为重要。
计算思维是指一种通过计算机来解决问题的思维方式，它包括了分解问题、模式识别、抽象化、算法设计等一系列与计算相关的思考方式。
在大学计算机基础教学中，培养学生的计算思维能力已经成为教育的重要目标之一。
本文将从计算思维的重要性、培养计算思维的方法以及大学计算机基础教学中的实践经验等方面进行探讨。
一、计算思维的重要性计算思维不仅仅是计算机科学专业学生的专属能力，也是所有学生都应该具备的重要思维方式。
计算思维能够帮助人们更好地理解和分析问题。
现代社会充斥着各种各样的复杂问题，而计算思维能够帮助人们将问题分解成更小的部分进行分析，从而更好地理解问题的本质。
计算思维还能够帮助人们更好地应对现实生活中的各种问题。
在日常生活中，我们经常需要解决一些复杂的时间安排、空间规划等问题，而计算思维可以帮助人们更好地应对这些问题。
计算思维还可以培养人们的创造力和创新能力。
计算思维强调问题的抽象化和模式识别，这些能力对于人们的创造力和创新能力有着重要的促进作用。
二、培养计算思维的方法1. 实践性教学实践性教学是培养学生计算思维的重要手段之一。
在大学计算机基础教学中，学生需要通过大量的实践操作来掌握计算机的基本原理和技能。
在实践操作的过程中，学生需要自己分析问题、设计算法、编写程序、进行调试等一系列操作，这些操作都是培养计算思维的很好的机会。
在实践操作的过程中，教师可以给予学生适当的指导和鼓励，帮助他们更好地理解和掌握计算思维。
2. 多学科交叉计算思维是一种跨学科的思维方式，它不仅仅是计算机科学的专属能力，还可以在其他学科中得到应用。
在大学计算机基础教学中，可以通过多学科交叉的方式培养学生的计算思维。
可以将计算思维与数学、物理、生物、经济等其他学科相结合，通过学科间的相互渗透来培养学生的计算思维。
大学计算机基础教学中的计算思维培养
大学计算机基础教学中的计算思维培养随着信息时代的发展，计算机的应用越来越广泛，计算机科学作为一门基础学科，已经成为现代大学教育的基石之一。
大学计算机基础教学中，计算思维的培养至关重要。
计算思维是指通过计算机科学的方法和原理对问题进行分析、解决和表达的思维方式。
本文将从何谓计算思维、计算思维在大学计算机基础教学中的作用、计算思维的培养策略以及未来计算思维的发展趋势等方面进行探讨。
一、何谓计算思维？计算思维指的是以计算机科学的思维方式和方法解决问题的一种思维方式。
计算思维并不仅仅指的是计算机程序设计或算法设计，更是一种深入思考问题，通过分析、抽象、说明和自动化问题解决过程的思考方式。
计算思维非常重要，因为它能够启发我们更加深入地理解复杂问题的本质，并对我们的思维和行动模式产生积极的影响。
二、计算思维在大学计算机基础教学中的作用计算思维是计算机基础教学中的一个关键的教学目标。
它能够激发学生的创造力和问题解决能力，并且也能够加强他们在计算机领域的自信心。
计算思维能够为学生提供如下的好处：1．问题解决能力的提升计算思维侧重于分析、抽象和创新性的理解，这种思维方式有助于学生更清楚地看到问题的本质以及问题的解决方法。
学生可以通过计算思维认识到问题的不同层次，从而开创新的创意解决方案。
2．培养计算机相关技能计算思维是计算机科学领域的基础，因此它是许多计算机相关技能的基础。
学生可以通过这种思维方式获得计算机组成原理、网络通信、编程以及算法等方面的技能，进而在未来求职和实践中更加出色。
3．提高逻辑思考水平计算思维是一种抽象思维，这种思维可以帮助学生开发更深刻的认识方法，培养学生的逻辑思考和表达能力，提高学生思考问题的层次和质量，积极影响学生在不同领域中的表现。
三、计算思维的培养策略在大学计算机基础教学中，培养计算思维的策略是多种多样的，但下面这些策略是比较重要的。
1．教学目标明确针对计算思维的培养，教师需要明确有关计算思维与课程内容之间的相关性。
基于计算思维的应用型大学计算机通识课程教学改革策略探索
第 22卷第 6期2023年 6月Vol.22 No.6Jun.2023软件导刊Software Guide基于计算思维的应用型大学计算机通识课程教学改革策略探索刘井莲，李鑫，司亚利，赵卫绩（常熟理工学院计算机科学与工程学院，江苏苏州 215500）摘要：结合应用型大学特点，针对各专业对计算机知识和能力的需求，分析当前计算机通识课程面临的形势，探索应用型大学计算机通识课程教学改革策略，提出一些教学改革思路。
包括：开展融合思政元素的德育教育，承担起对大学生价值引领、精神塑造的任务；开发学生计算思维与逻辑思维，实现学生从拥有知识到具备能力的转变；采用因材施教的分层次教学，弥补学生在计算机基础知识之间的差异，促进有潜力学生深度学习；融入创新意识，引入竞赛和项目驱动机制，培养创新拔尖的复合型人才；集中优质师资的模块化教学，充分发挥教师在各个领域的专长。
以计算思维能力为核心培养学生的计算机实践动手能力，有助于推进计算机通识课程的教学质量和育人效果。
关键词：应用型高校；计算机通识课程；计算思维；创新思维DOI：10.11907/rjdk.221715开放科学（资源服务）标识码（OSID）：中图分类号：G642 文献标识码：A文章编号：1672-7800（2023）006-0101-04Exploration on Teaching Reform Strategies of Computer General Coursein Application-oriented University Based on Computational ThinkingLIU Jing-lian， LI Xin， SI Ya-li， ZHAO Wei-ji（School of Computer Science and Engineering， Changshu Institute of Technology， Suzhou 215500， China）Abstract：Based on the characteristics of application-oriented universities and the current demand for computer knowledge and abilities in various majors， this paper analyzes the new situation faced by computer general education courses， explores teaching reform strategies for com‐puter general education courses in application-oriented universities，and proposes some new teaching reform ideas，including carrying out moral education that integrates ideological and political elements， and taking on the task of leading the value and shaping the spirit of college students； Developing students′ computational and logical thinking to achieve a transformation from possessing knowledge to possessing abili‐ties； Adopting differentiated teaching based on students′ aptitude to compensate for the differences in computer basic knowledge and promote deep learning for potential students； Integrate innovation awareness， introduce competition and project driven mechanisms， and cultivate inno‐vative and top-notch composite talents； Modular teaching with centralized high-quality teachers， fully leveraging their expertise in various fields. Cultivating students′ practical computer skills with computational thinking as the core helps to improve the teaching quality and educa‐tional effectiveness of our computer general education course.Key Words：application-oriented university； computer general course； computational thinking； innovative thinking0 引言近些年，大学生就业竞争激烈，岗位之间的竞争在一定情况下是以专业能力为基础的综合能力和素质的全方位竞争，利用计算技术解决复杂专业问题的综合能力是学生就业的砝码之一［1］。
大学计算机—基于计算思维知识点
大学计算机基础知识点第一章计算思维与计算机1、三大科学思维——理论思维（以数学为基础的理论思维）、实验思维以物理为基础的实验思维、计算思维2、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.3、计算思维的本质：抽象+自动化4、计算机是一种能存储程序和数据，自动执行程序、快速而精确地完成对各种数字化信息处理的电子设备5、1946年(美)宾夕法尼亚大学第一台数字电子计算机 ENIAC诞生。
6、按照计算机所使用的逻辑部件将计算机的发展分为四代：第一代：(1946-1957) 电子管时代第二代：(1958-1964) 晶体管时代第三代：(1965-1970) 中小规模集成电路第四代：(1971－至今) 大规模、超大规模集成电路(出现网络，使用面日益广泛)7、存储程序的工作原理是：在计算机中设置存储器，将程序和数据存放到存储器中，计算机按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储器中的内容进行处理，直到得出结果。
计算机有两个基本能力：一是能够存储程序和数据二是能够自动地执行程序程序(Program) ：是指可以连续执行的一条条指令的集合指令(Instruction) ：是指计算机完成某一种操作的命令指令是一组二进制代码操作码：指出进行什么操作地址码：是规定操作数的值或地址、操作结果的地址及下一条指令的地址等计算机硬件系统第二章⏹数制（Numbering System）即表示数值的方法，有进位计数制和非进位计数制两种⏹进位计数制的基本特点如下:☐使用固定个数的数码表示数值的大小☐逢R进一☐采用位权表示法数制的转换二进制、八进制、十六进制和十进制之间的转换信息的存储单位（位、字节）除字节外，还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB)，拍字节(PB)。
它们的换算关系原码、反码、补码之间的转换ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。
大学计算机基础课程中的计算思维教学实践
大学计算机基础课程中的计算思维教学实践随着计算机技术的迅速发展，计算机基础课程在大学教育中变得越来越重要。
学生需要掌握计算机基础知识，了解计算机的基本原理和运作方式，才能更好地适应未来的工作和生活。
而在计算机基础课程中，计算思维的教学也显得尤为重要。
计算思维是一种基本的思维方式，可以帮助学生解决问题和理解复杂的计算机系统。
本文将围绕大学计算机基础课程中的计算思维教学实践展开讨论。
一、计算思维的重要性计算思维是一种基本的思维方式，它通过抽象、分解、模式识别等方法，帮助人们更好地理解和解决问题。
在计算机基础课程中，教授计算思维可以帮助学生建立对计算机系统的深刻理解，提高他们的问题解决能力和创新能力。
计算思维还可以帮助学生培养逻辑思维、系统思维和抽象思维能力，对他们的学习和职业发展都有着重要的促进作用。
二、计算思维教学的方法1. 引导学生学会问题分解在计算机基础课程中，教授计算思维的一个重要方法是引导学生学会问题分解。
通过将复杂的问题分解成更小的、更容易理解的子问题，学生可以更好地理解问题的本质，从而更好地解决问题。
这种问题分解的方法不仅可以帮助学生在学术研究中更好地进行问题分析和解决，还可以帮助他们在实际工作中更好地应对复杂的问题。
2. 教授学生抽象思维和模式识别3. 利用实例和案例教学在计算机基础课程中，利用实例和案例来教授计算思维也是一种非常重要的教学方法。
通过现实生活中的实例和案例，可以帮助学生更好地理解计算思维的概念和方法。
教师可以通过解决现实生活中的问题，引导学生学会如何运用计算思维来解决问题。
三、实例分析下面以实际的教学实践为例，来具体分析一下在大学计算机基础课程中如何教授计算思维。
在某大学的计算机基础课程中，教师在教学中采用了多种教学方法，来教授计算思维。
教师通过引导学生学会问题分解的方式，让学生在课堂上通过小组合作的方式，从一个大的实际问题出发，逐步分解成更小的、更容易解决的子问题。
基于计算思维的“大学计算机基础”课程教学内容设计
基于计算思维的“大学计算机基础”课程教学内容设计摘要：如何将计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务，已经引起了计算机基础教育界的广泛关注和讨论。
作为高校计算机基础教学的入门课程，“大学计算机基础”迫切需要进行基于计算思维的教学内容改革。
本文在分析计算思维核心方法和思想的基础上，围绕抽象级、指令级、语言级以及系统级的典型计算环境设计课程教学内容的思想，提出了一个课程教学内容的组织架构，并以“计算机网络”为例分析了以问题为引导的具体教学单元实施方法。
关键词：计算思维；大学计算机基础；课程教学；计算机网络自从2010年8月中国9所高校联盟在西安会议上发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》以来[1]，国内高校对运用计算思维作为新一轮计算机基础教学改革的指导思想已形成了广泛的共识。
2011年11月在杭州召开的大学计算机课程报告论坛上，许多院校对围绕计算思维的计算机基础教学改革进行了不同的解读。
笔者认为，目前对计算机基础教学进行新一轮改革的认识是充分的，但如何以计算思维去指导计算机基础教学的具体改革实践，尤其是在“大学计算机基础”课程教学内容的重新梳理和组织方面，仍然有许多值得探讨的问题。
一、“大学计算机基础”课程教学内容改革的需求教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会制定的《计算机基础课程教学基本要求》所提出的4×3知识体系结构和1+X课程体系[2]，不但回答了上什么课的问题，也科学地阐述了为什么要上这些课的问题。
尤其是“大学计算机基础”课程（即1+X中的“1”），在计算机基础教学中占有极其重要的地位。
这是我们进行计算机基础课程建设的基石，也是教指委和广大从事计算机基础教学工作的教师们多年辛勤工作的结晶。
由于计算机基础课程所依赖的计算机科学、技术、工程等发展极为迅速，知识更新周期越来越短，使得传统的以技能为主的应用型课程远远滞后于学科发展。
尤其是传统的应用技术课程下移到中小学阶段，使得许多高校的大学计算机基础教学入门课程“大学计算机基础”的内容不能满足大学新生的学习要求。
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电子管
晶体管
集成电 路
计算机的特点
运算速度快、精确度高 可靠性好、存储容量大 具有记忆和逻辑判断能力 计算机内部自动化操作
计算机发展趋势——巨型化
1975年世界上第一台超级计算机“CrayI”，主频80Mhz
中国超级计算机：
中国超级计算机“天河二号”
2013年由国防科技大学研制； 峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度33.86Petaflops，位居世界第一； 占地面积720平方米，内存总容量1400万亿字节，存储总容量12400万亿字节， 最大运行功耗17.8兆瓦； 2015年5月，“天河二号”上成功进行了3万亿粒子数中微子和暗物质的宇宙学 数值模拟，揭示了宇宙大爆炸1600万年之后至今约137亿年的漫长演化进程
理论
科学 方法
计算 实验
1.1 计算思维概论
三大科学思维——理论思维、实验思维、计算思维
以数学为基础的理论思维
计算已和理论、实验 缺点：实际问题是复杂的，精确解很难得到 一起，被公认为科学 以物理为基础的实验思维 的三大支柱
优点：直接观察研究获取的科学事实 缺点：不是所有的都可以做出实验
优点：问题的解是精确的
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第 2章
计算机中的信息表示
2.1 信息与信息技术 2.2 信息在计算机中的表示
2.3 数值信息的编码 2.4 文本信息的编码
27
信息与信息技术
28
2.1 信息与信息技术
信息(Information)：
是人们用于表示具有一定意 义的符号集合，这些符号可以是 文字、数字、图形、图像、动画、 声音、光等。
运算器 控制器 存储器
内存储器
输入设备
输出设备
CPU
外存储器
主 机
外部设备
计算机的工作原理
运算命令 运算器 程序和数据
存数 输入设备
取数
结果
内存储器 取指令 存取命令
输出设备
控制器 输入命令
输出命令
小结
需掌握知识点：
计算思维的本质 计算机的概念和特点 第一台计算机和计算机发展的四个阶段 计算机的存储程序工作原理和程序、指令的概念
1.1 计算思维概论
计算思维对各学科的影响
利用计算手段进行
思维是创 新的源头； 知识与技 术是创新 的支撑
各学科的研究和创
新
支持各学科研究创新的新 型计算手段
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计算机是一种能存储 程序和数据，自动执 行程序、快速而精确 地完成对各种数字化 信息处理的电子设备。
除了我们熟悉的 这几种计算机之 外，还有哪些计 算机呢？
自动 化
1.1 计算思维概论
抽象
自动化
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1.1 计算思维概论
计算思维的特性
计算思维是概念化的，而不是程序化的； 计算思维是每个人需掌握的根本技能，而不是刻板的重复性工作 ； 计算思维不是计算机的思维方式，而是人类解决问题的一种思维方式 ； 计算思维是数学和工程思维的互补与融合； 计算思维是思想，不是人造物产品； 计算思维面向所有的人，所有的地方
第二代：(1958-1964) 晶体管时代(高级编程语言)
第三代：(1965-1970) 中小规模集成电路 (操作系统成熟) 第四代：(1971－至今) 大规模、超大规模集成电路(出现网络，使用面日 益广泛) 摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登· 摩尔(Gordon Moore)提
出来的。其内容为:当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目， 约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍
第一章
计算思维与计算机
1.1 计算思维概论
1.2 计算机概述
1.3 计算机的存储程序工作原理
第一节 计算思维概论
一、科学研究的三大方法
二、什么是计算思维
三、计算思维对各学科的影响
1.1 计算思维概论
科学研究的三大方法—理论、实验和计算
科学的概念：从广义上讲，科学是指人们对客观世界的规律性认识， 并利用客观规律造福人类，完善自我。 科学方法：人们在科学研究过程中采取的各种手段和途径。
存储程序的工作原理是：在计算机中设置存储器，将程序 和数据存放到存储器中，计算机按照程序指定的逻辑顺序 依次取出存储器中的内容进行处理，直到得出结果。 计算机有两个基本能力：一是能够存储程序和数据 二是能够自动地执行程序。
程序(Program) ：是指可以连续执行的一条条指令的集合。
计算机的工作原理
1.1 计算思维概论
什么是计算思维
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、 以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维是以计算 作为基础的问题求 解方法
1.1 计算思维概论
计算思维的本质
抽象
任何自然系统和社会系统都可视为一个动态 演化系统，演化伴随着物质、能量和信息的 交换，这种交换可转换为（也就是抽象）符 号变换，使他可以用计算机进行处理。
巨型化 可嵌入、可携 带 微型化
计算机 智能化
的发展
趋势
可感知、可记忆、 可思维
网络化
机机相联、物物相 联、人人相联、人 物相联
非计算机专业需要了解计算机的工作原理吗？ 计算机的工作原理很难吗？
理论计算机的奠基人
--冯· 诺依曼
“计算机之父”，数学家 冯· 诺依曼（J.Von Neumann）， 因为冯· 诺依曼提出了现代电脑的 体系结构。人们后来把这种“存储程序”体系 结构的机器统称为“冯· 诺依曼机”。
现代计算机的诞生
1946年(美)宾夕法尼亚大学第一台数字电子计算机 ENIAC诞生。它使用了 18000多只电子管、占地160平方米、重30余吨、耗电150kw、运算速度为 5000次/秒。 目前通用计算机的运算速度：2.5G～3.5G 相当于2亿5千万次到3亿5千万次
现代计算机的发展
按照计算机所使用的逻辑部件将计算机) 电子管时代(机器和汇编语言)
数据(Data)：
数据是信息的具体 表现形式，是各种各 样的物理符号及其组
指令(Instruction) ：是指计算机完成某一种操作的命令。 指令的组成格式： 操 作 码 地 址 码
指令是一组二进制代码 操作码：指出进行什么操作 地址码：是规定操作数的值或地址、操作结果的地址及下一条指令的地 址等
开 始
程 序 的 执 行 过 程
从存储器取一条指令
分析指令？
执行指令
结束
计算机硬件系统 硬 件