谷歌计算思维课程(中文版)Final
将计算思维融入大学生“卓越计划”的人才培养研究
将计算思维融入大学生“卓越计划”的人才培养研究陈娜，胡畅霞，王学军（石家庄铁道大学，河北石家庄050043）摘要：思维能力的提高对于一个人的成长有着至关重要的作用。
随着计算机技术的发展，计算机的功能越来越强大，计算机技术正逐步延伸到科学研究和人才培养的各个领域，与之而来的计算思维也逐步走入人们的视野当中。
在结合我校申请“2011计划”的过程和实际实施“卓越计划”的情况，重点阐述我校在卓越工程师培养过程中，计算思维培养的重要性以及计算思维在教育教学应用实例对培，养出符合《国家中长期教育改革和发展纲要》所要求的创新型工程技术人才，有着积极的影响。
关键词：计算思维；卓越工程师培养；2011计划；教学改革中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)07-0085-02开放科学（资源服务）标识码（OSID）：1引言“卓越工程师教育培养计划”是高等教育机构在贯彻落实我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》与《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020）》时的重大改革项目，是推进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重要举措和必经之路。
“卓越计划”的目标是：打造具备较强创新能力，并且能够良好地适应经济社会发展需求的”高质量、高水平和高适应能力”的各类工程技术人才，这对我国走新型工业化发展道路和实现创新型国家、人才强国战略都具有重要的示范与引导作用。
除此之外，在继国家“985工程”和“211工程”的高等学校建设之后，2011年我国又提出了在高校开展“高等学校创新能力提升计划”，即“2011计划”，这依然是意在提升我国创新意识。
“2011计划”的核心思想是以高校和企业的协同创新为载体，面向科学研究前沿、面向传统文化的传承与创新、面向实际行业和产业和面向区域的协同发展。
由此可以清晰地知道，卓越工程师和“2011计划”是一脉相承，息息相关的，对高校的人才培养提出了基本的规格和目标。
计算思维培养在K-12阶段的应用研究
计算思维培养在K-12阶段的应用研究牟亚周雄俊摘要为了全面地了解计算思维在基础教育阶段的应用情况，阅读与分析相关文献，研究可知，当前国内计算思维培养研究正逐渐将关注的重心从大学转向K-12阶段，主要讨论计算思维的内涵与应用方面;国外计算思维培养的研究主要关注K-12阶段，侧重于计算思维培养实践和评估。
在对计算思维培养在中小学阶段的应用情况进行分析的基础上，结合思维培养提出计算思维培养的教学策略，以期为教师进行计算思维培养提供借鉴与参考。
关键词计算思维;K-12;信息技术;核心素养;Scratch;AppInventor中圖分类号：G652 ：B：1671-489X（2019）13-0077-031 引言计算思维不是一个新的概念，从早期的计算到现代的算法思维、程序思维，都蕴含计算思维的概念。
1980年，麻省理工学院的西摩派伯特·帕尔特教授在《头脑风暴：儿童、计算机及充满活力的创意》中首次提出计算思维一词。
1996年，派伯特首次对计算思维进行了简单的定义，认为计算思维是使用计算的特点来清晰地表达观点和想法的过程。
在此之前，计算思维不被研究者关注与重视，直到2006年，周以真教授在计算机权威期刊《美国计算机协会通讯》中第一次明确定义了计算思维，认为计算思维是使用计算机科学领域的思想和方法思考问题、解决问题等一系列的思维过程[1]。
自此之后，计算思维受到国际计算机界和教育界的广泛关注。
在中国知网搜索题名为“计算思维”的核心期刊文献和博士、硕士学位论文，检索截至2018年12月31日，共检索出150篇核心文献，59篇博士、硕士学位论文。
经过整理去除无关文献后，将剩余的203篇作为本研究的有效期刊文献样本。
国外文献的收集，通过挖掘文献的参考文献的方式获得。
分析得知，国内计算思维培养的研究还较浅显，理论方面，主要探讨了计算思维的理解、特点与应用价值等;实践方面，是在高校中以编程类课程为主进行教学实践，中小学涉及相对较少。
冀教版信息技术七年级上册教学设计：第五课访问因特网—搜索并保存网上信息
3.点击搜索按钮，等待搜索结果出现。
4.从搜索结果中选择一篇相章。
例题2：将一篇网络新闻保存为网页文件。
解题步骤：
1.打开网络新闻的网页。
2.点击浏览器的“文件”菜单。
核心素养目标
本节课的核心素养目标是培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新以及信息社会责任。通过学习搜索引擎的使用，学生能够培养信息意识，学会从海量信息中筛选出有用信息，提高信息素养。同时，通过保存网上信息的实践，学生能够锻炼计算思维，运用所学技术解决实际问题。此外，本节课还旨在培养学生的数字化学习与创新意识，鼓励学生运用信息技术进行创新学习。最后，通过网络安全意识的培养，学生能够增强信息社会责任感，学会保护个人隐私，提高网络安全意识。
②网络信息的保存：保存网上信息是指将网页内容保存在本地电脑或移动设备上，以便随时查阅。
③网络安全：网络安全是指保护个人信息和设备免受网络威胁和攻击的能力。
3.板书设计：
①搜索引擎的使用方法
-基本概念
-工作原理
-使用技巧
②网络信息的保存方法
-复制粘贴
-保存为网页文件
-其他保存方法
③网ห้องสมุดไป่ตู้安全意识
-网络安全的重要性
-网络信息的保存方法：建议学生尝试使用不同的保存方法，比较它们的优缺点，并选择适合自己的保存方式。鼓励学生分享自己的保存技巧和经验。
-网络安全知识：建议学生深入了解网络安全的重要性，学习如何保护个人信息和防范网络风险。鼓励学生参与网络安全知识竞赛或活动，提高安全意识。章。
-网络信息的保存方法：介绍常用的保存网上信息的方法，如复制粘贴、保存为网页文件、使用截图工具等。提供一些实用的保存技巧和工具推荐。
google云计算系列课程第一讲：介绍PPT课件
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Parallel vs. Distributed
Parallel computing can mean:
Vector processing of data Multiple CPUs in a single computer
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Computer Speedup
Moonsistors on a chip doubles every 18 months, for the same cost” (1965)
Image: Tom’s Hardware and not subject to the Creative 4 Commons license applicable to the rest of this work.
applicable to the rest of this work.
10
A Brief History… 1985-95
“Massively parallel architectures” start rising in prominence
Distributed computing is multiple CPUs across many computers over the network
9
A Brief History… 1975-85
Parallel computing was favored in the early years
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Course Overview
5 lectures
1 Introduction 2 Technical Side: MapReduce & GFS 2 Theoretical: Algorithms for distributed
App Inventor-零基础Android移动应用开发教学大纲
App Inventor-零基础Android移动应用开发教学大纲以Android 的图形化积木式编程软件App Inventor 2 中文版为载体，从零起点开始，以10个精心设计的趣味案列为主线进行项目驱动的教学，培养学生的计算思维，并具备基本的Android应用开发能力。
课程概述移动互联网技术和智能手机发展迅猛，移动应用Apps的开发备受关注。
本课程以Android 的图形化积木式编程软件App Inventor 2 中文版为载体，无需任何编程基础，从零起点开始，通过案例引导和项目驱动的教学方式，培养学生的计算思维能力，并具备基本的Android应用开发能力。
本课程为国家精品在线开放课程、Google精品课程。
授课目标移动互联网技术和智能手机发展迅猛，移动应用Apps的开发备受关注。
本课程以Android 的图形化积木式编程软件App Inventor 2 中文版为载体，无需任何编程基础，从零起点开始，通过案例引导和项目驱动的教学方式，培养学生的计算思维能力，并具备基本的Android应用开发能力。
课程大纲第一讲很高兴遇见你，App Inventor，梦想启程给移动互联网时代的你，来了解一下这有趣的课程吧Android和App Inventor简介动手啦，见证奇迹的时刻作业1：Hello, 小猫第二讲小机器人安安诞生记安安诞生记案例演示安安诞生记界面和组件设计安安诞生记行为逻辑设计App Inventor开发体系结构（选读）作业2：我的漫画书第三讲安安猜价格安安猜价格案例演示安安猜价格界面和组件设计安安猜价格基本行为逻辑设计数据表达和运算语句和程序结构加强版：机器人猜价格模式作业3：简单计算器第四讲安安爱画画安安爱画画案例演示安安爱画画界面和组件设计安安爱画画基本行为逻辑设计安安爱画画多个屏幕的切换作业4：小画板第五讲安安抓蝴蝶安安抓蝴蝶案例演示安安抓蝴蝶界面和组件设计安安抓蝴蝶基础行为逻辑设计安安抓蝴蝶游戏结果处理和改善作业5：打地鼠第六讲安安历险记安安历险记案例演示安安历险记界面和组件设计安安历险记老虎追安安安安历险记小球参战安安历险记过程-软件开发的核心要素作业6：打飞机第七讲安安爱弹琴安安爱弹琴案例演示安安爱弹琴界面和组件设计安安爱弹琴行为逻辑设计安安爱弹琴有关递归作业7：跟我学弹琴第八讲安安的通讯助手安安的通讯助手案例展示安安的通讯助手界面和组件设计安安的通讯助手自动收发短信安安的通讯助手持久化存储信息课程小测验（作业8）第九讲安安爱成语安安爱成语案例展示安安爱成语单机版的界面和组件设计安安爱成语单机版的逻辑和行为实现安安爱成语开启蓝牙双机对战模式作业9 单机版成语接龙App第十讲安安爱旅游安安爱旅游案例展示安安爱旅游界面和组件设计安安爱旅游指南针的实现安安爱旅游地图安安爱旅游日记簿的设计与实现安安爱旅游拍照作业10 我的足迹App第十一讲安安的股市安安的股市案例展示安安的股市界面和组件设计安安的股市基于Web服务的行为实现安安的股市同时查询多支股票增强版的设计与实现作业11 天气预报App第十二讲安安要毕业安安要毕业课程大作业要求安安要毕业App Inventor挑战赛及获奖作品介绍安安要毕业学生历年优秀作品介绍作业Final 课程大作业预备知识零起点，无需编程基础，会上网，会敲键盘就行。
计算机计算与计算思维ppt课件
训练与实践
不断训练，不断理解，才能 找出本质，才能创新
浮想联翩，由此 “看山还是山，看水还是水” 概念与知识
贯通，看得远， “看山不是山，看水不是水” 才能认识准确 “衣带渐宽终不悔，为伊销得人憔悴”
… …(请同学课后补充)
巴贝奇差分机与分析机
机械计算的简要发展历程是怎样的？ 从表示-自动存储-自动执行的角度
现代计算机：一般程序
Babbage机械计算机: (特定)程序 Pascal机械计算机: 自动计算
计算辅助工具
计算机、计算与计算思维 4. 电子自动计算-元器件?
电子自动计算-元器件
4.1 电子自动计算的突破在哪里？
4.3 什么是集成电路，其价值又在哪里呢？
集成电路时代的计算机器
集成电路的发明,1959
封装后的集成电路芯片
J.Kilby，集成电路发明者
第三代计算机IBM360,1964
能否将复杂的电路封装后作为新电路设计的元件呢？
复杂的电路 集成 封装 应用？
超大规模集成电路(VLSI)时代的计算机器
计算机、计算与计算思维 3. 计算与自动计算?
计算与自动计算
3.1 什么是计算？
计算学科的计算 vs. 数学学科的计算
简单计算I：数据计算，计算规则，应用计算规则进行计算并获得计算结果
复杂计算II：f(x)，函数，计算规则及其简化计算方法，便于人应用规则进行计算，获得计算结果
复杂计算III：如丢番图方程，判定，计算规则，人可能无法完成但却可由机器自动完成，借助于机
纳米存储/量子存储
感知输入
USB
固态硬盘 Removable
计算思维导论
图模型：顶点表示“原岸的状态”，两点之间有边当且仅当一次合理的渡河 “操作”能够实现该状态的转变。 起始状态是“人狼羊菜”，结束状态是“空”。“允许状态”只有10个。 问题的解：找到一条从起始状态到结束状态的尽可能短的通路。
人羊狼菜 人狼菜 人羊狼 人羊菜 人羊
狼菜
狼
菜
羊
空 (成功 )
问题编码
上述关系可以用一个布尔矩阵表示： 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
我只想证明你想过了。
根据教务管理部 门要求： 第一堂课上提醒 同学两周之内可 以决定是否选本 课程。 以上三张ppt试图 帮组你做决定。 下面言归正传。
竞争优势的软件基础
技能 知识
能力
意识
为什么要提出这个概念?
However, despite the dizzying speed with which some of the technological innovations become obsolete and are replaced by new ones, the fundamentals of the science of computation, and hence many of the basic concepts that are considered important in a computer science 本课程教学参考书 : curriculum, change slowly, at all. David Harel: Algorithmics - the if Spirit of
人工智能素养教育课程
人工智能素养教育课程【中英文版】Title: Artificial Intelligence Literacy Education CurriculumTitle: 人工智能素养教育课程Section 1: IntroductionSection 1: 引言In today"s world, artificial intelligence (AI) has become an integral part of our daily lives.It is, therefore, crucial to equip the younger generation with the necessary skills and knowledge to understand and navigate this rapidly evolving technology landscape.The Artificial Intelligence Literacy Education Curriculum aims to provide students with a solid foundation in AI, helping them to develop critical thinking skills and fostering an appreciation for the ethical, social, and cultural implications of AI.在当今世界，人工智能（AI）已成为我们日常生活的不可或缺的一部分。
因此，为年轻一代提供必要的技能和知识，以理解和掌握这一快速发展的技术领域至关重要。
人工智能素养教育课程旨在为学生提供坚实的AI基础，帮助他们发展批判性思维技能，培养对AI的伦理、社会和文化影响的欣赏。
Section 2: Course ObjectivesSection 2: 课程目标The curriculum is designed to achieve the following objectives:- To provide a basic understanding of AI concepts, principles, andtechnologies.- To develop students" ability to analyze, design, and implement AI solutions to real-world problems.- To promote critical thinking, problem-solving, and computational thinking skills.- To raise awareness of the ethical, social, and cultural implications of AI and its impact on society.该课程旨在实现以下目标：- 提供对AI概念、原则和技术的基本理解。
第十五届国际计算思维主题活动介绍V2.0版(ZS20181009)中英文
第十五届百博思国际计算思维主题活动The 15th Bebras International Informatics and Computational Thinking Activity一、活动介绍国际计算思维主题活动（International Challenge on Informatics and Computational Thinking）于2004年由国际计算思维联盟（以下简称Bebras）发起举办，旨在提升青少年和教师的计算思维能力，至今已成功举办十四届，被世界各国公认为是提高青少年综合思维能力最好的主题式活动。
Bebras是信息学领域加速计算思维发展的最大的非盈利组织，其每年的主题活动也成为促进全世界青少年计算思维能力提升最具权威性的平台，对于推动世界各国关注、研究并积极参与计算思维教育，发挥着至关重要的作用。
我国于2017年加入Bebras并作为成员国正式启动将该项活动（中文简称“百博思”）在国内的推广，主题活动官网。
二、主办及支持单位（一）主办单位:百博思国际计算思维主题活动组委会国内外专家成员包括：Valentina Dagienė国际计算思维挑战活动发起人国际计算思维联盟主席立陶宛维尔纽斯大学数学与信息学研究所教授Wolfgang Pohl 德国国家科学竞赛（BWINF）主席Andrej Brodnik 卢布尔雅那大学教授斯洛文尼亚Violetta Lonati 米兰大学教授意大利Panicos Masouras 塞浦路斯计算机学会塞浦路斯Sarah Hobson 联邦科学与工业研究组织（CSIRO）澳大利亚张进宝博士北京师范大学计算思维教育研究中心主任郑勤华博士互联网教育智能技术及应用国家工程实验室副主任孙洪涛博士北京师范大学数据智能与计算思维发展中心主任（二）支持单位：中国科学院、中央电化教育馆、互联网教育智能技术及应用国家工程实验室、北京师范大学、北京航空航天大学、北京工业大学、博鳌教育创新论坛、卡西欧（中国）贸易有限公司、淏祺教育科技（北京）有限公司三、活动项目设置（一）在线主题活动：以学习、生活情境性任务，利用浅显易懂的方式呈现，让学生通过日常积累的综合知识、运用计算思维方式完成挑战。
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。
2024版《信息技术基础》(浙教版)全套教案
图像处理软件
如Adobe Photoshop、GIMP等，用于图像编辑、美化、 合成等任务。使用技巧包括图层管理、滤镜应用和色彩调整 等。
视频编辑软件
互联网发展阶段 经历了从军事应用到科研应用，再到商业应用的 转变过程。
互联网现状
3
已成为全球范围内最大的信息交流平台，涵盖了 各种应用和服务，如电子邮件、万维网、社交媒 体、电子商务等。
2024/1/24
24
网络安全与防范策略
01 02
网络安全定义
网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因 偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，确保系统连续可靠正 常地运行，网络服务不中断。
01
创建、打开、保存和关闭工作簿；
工作表的基本操作
02
选择、重命名、复制和删除工作表；
数据的输入与编辑
03
输入数据、修改数据、删除数据等；
18
Excel电子表格处理软件应用
格式化工作表
设置单元格格式、调整行高和列 宽等；
公式与函数的应用
使用公式计算数据、使用函数处 理数据等； 2024/1/24
数据排序与筛选
窗体设计
通过Access的窗体设计功能，创 建用户友好的数据输入和输出界 面。
Access简介
Access是Microsoft Office系列 软件中的一个数据库管理系统， 具有界面友好、易学易用、功能 强大等特点。
2024/1/24
报表设计
使用Access的报表设计功能，创 建各种统计报表，对数据进行汇 总和分析。
计算思维(201201)
的处理包括分析、抽象、综合、概括等。
科学的重要性在于，它是真理，推动着人类文明进步和科技的发展。
科学思维是什么呢？它一般包括理论思维、实验思维和计算思维。
理论思维又称推理思维，以推理和演绎为特征，以数学学科为代表。
实验思维又称实证思维，以观察和总结自然规律为特征，以物理学科为代表。
计算思维又称构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。
国科发财〔2008〕197号文《关于创新方法工作的若干意见》认为“科学思维不仅是一切科学研究和技术发展的起点，而且始终贯穿于科学研究和技术发展的全过程，是创新的灵魂”。
科学思维的含义和重要性在于它反映的是事物的本质和规律。
计算思维计算思维的定义：它是运用计算的基础概念（Fundamental Concept ）去求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法（Approach ），是一类今天我主要谈谈计算思维。
我报告的题目是：“计算思维：大学计算教育的振兴，科学工程研究的创新”。
为什么讲这个题目，因为是计算机大会，在座的都是搞计算机的。
那么我们的计算机科学与计算机学科的现状是什么样的？计算思维将如何成为振兴大学计算教育的途径？计算思维与技术创新又是什么关系？计算科学是很伟大的，理论科学、实验科学、计算科学被称为推动人类文明进步和科技发展的三大科学，或者叫三大支柱。
但是我们的现状是什么呢？计算机学科，计算机教育，尤其计算机的基础教育是有问题的，甚至计算机基础教育存在着危机。
作为计算机教育者和改革者，我们应该积极地改变这种局面，纠正社会上对计算机科学的片面理解。
要改变计算机学科不需要什么理论的错误观点，要扭转“计算机只是工具”的社会不良形象，要消除计算机学科特别是计算机基础教育“可有可无”的影响，要积极传播计算机科学的魅力、愉悦和力量。
要改变现在的情况，就要提倡计算思维，宣扬计算思维在教育和科研中的作用，并把这种思维普适化、大众化，真正融入到人类的一切活动中。
科学与思维什么是科学？达尔文曾经给科学下过一个定义：“科学就是整理事实，从中发现规律，做出结论”。
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。
1.3我的小视频(教案)-五年级上册信息技术川教版1
其次，在教学活动设计方面，虽然学生们在小组讨论和展示过程中表现出较高的合作能力和解决问题的能力，但部分学生在讨论中发言较少，显示出一定的依赖性。针对这一问题，我计划在未来的教学中增加个体任务和互动环节，鼓励每个学生都能积极参与讨论和表达自己的观点，提高他们的自主学习能力和团队协作能力。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
5.课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对视频制作的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。
3.音频的处理与剪辑
例题：请使用音频编辑软件，将以下音频文件中的前5秒和后10秒删除，并保留中间的部分。
答案：
步骤1：打开音频编辑软件，导入需要剪辑的音频文件。
步骤2：在时间轴上找到音频的开始位置，点击“剪辑”按钮，选择“剪辑开始”选项。
步骤3：在时间轴上找到音频的结束位置，点击“剪辑”按钮，选择“剪辑结束”选项。
在素质方面，学生具备较好的学习态度，但对信息技术的学习热情参差不齐。部分学生对技术类课程较为感兴趣，愿意主动探索和学习，而部分学生可能对技术类课程存在恐惧心理，学习积极性不高。此外，学生的行为习惯对课程学习有一定影响。部分学生课堂纪律较差，容易分心，这将直接影响他们的学习效果。
针对以上学情分析，教师在教学过程中应关注学生的个体差异，因材施教。对于基础较好、兴趣浓厚的学生，可以适当提高教学难度，引导他们深入探究和发挥创造力。对于基础薄弱、学习兴趣不高的学生，教师应注重激发他们的学习兴趣，从简单易懂的知识入手，逐步提高他们的学习积极性。同时，教师应加强课堂管理，培养学生的自律意识，营造良好的学习氛围。
1 计算思维概述
国内计算思维的研究
2010年，成立了九校联盟，发表了C9联盟声明
召开各种规模的、各种形式的论坛、报告会 院士、专家挂帅进行研讨，请来了周以真做报告
2012年教育部设立了以计算思维为切入点的“大学计算机课程改革项 目”
2013.7第二届计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会
哈尔滨会议，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)”
1.1 科学与科学思维
2）科学思维的分类 对应的三大科学研究的思维是理论思维、实验思维和计算思维。 理论思维： 又称推理思维，以推理和演绎为特征，以数学学科为代表。 实验思维： 又称实证思维，以观察和总结自然规律为特征，以物理学科 为代表。 计算思维： 又称构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。
例4 装箱问题模拟
问题：用尽可能少的箱子装下若干物体
#include <stdio.h> main() { int i, j, Cur, N, Max=0; static int S[1001]; scanf("%d", &N); for(i=1; i<=N; i++) { scanf("%d", &Cur); for(j=1; j<=N; j++) if (S[j]+Cur <=100) break; S[j] += Cur; if (j>Max) Max=j; printf("%d %d\n", Cur, j); } printf("%d\n", Max); }
名 人 名 言 马克思：一门学科，只有运用了数学才算是成熟了的学科。 H.Davy：没有什么比应用新工具更有助于知识的发现。在 不同的时期，人们的业绩不同，与其说是他们天赋智能所 致，倒不如说是他们所拥有的工具和软资源不同所致。
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。
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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，
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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。
《计算思维与人工智能基础》课程标准
《计算思维与人工智能基础》课程标准“计算思维与人工智能基础”是高校计算机基础教育的第一门公共基础必修课，在培养学生的计算思维水平以及人工智能基础理论方面具有基础性和先导性的重要作用，适用于非计算机专业学生。
该课程主要讲述计算机与计算思维、互联网与物联网、计算机求解问题基础、人工智能基础和计算问题案例。
通过该课程的学习，使学生对计算思维和人工智能学科有一个整体的认识，掌握计算机软硬件的基础知识，计算机求解问题的基本方法以及人工智能的基本知识，以培养学生的信息素养和计算思维能力，运用计算机解决实际问题的能力，进一步提高学生对人工智能的整体认知和应用水平。
一、课程目标通过本课程学习，使学生了解计算机发展趋势，认识计算机在现代社会中的地位和作用，理解计算思维的概念、本质及应用，掌握计算机的基本工作原理，掌握人工智能学科的基本知识，熟悉计算机求解问题的基本方法，熟悉典型的计算机操作环境及工作平台，具备使用常用软件工具处理日常事务的能力。
该课程应培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力，并为学生学习计算机的后续课程打下坚实的基础。
二、课程内容、要求及学时分配三、师资队伍课程负责人：具有计算机专业相关的硕士学位或副教授以上职称的教师。
主讲教师配置要求：具有计算机相关专业硕士学位或受聘计算机相关学科中级及以上职称。
四、教材及教学参考1. 建议教材2.参考书五、教学组织1．教学构思、教学设计、教学手段针对本课程的特点和教学目标，进行合理的教学设计，结合计算思维能力培养，优化教学内容，改革教学方法，体现以学生为主体、以教师为主导的教育理念。
采用启发式教学、案例式教学、研讨式教学等多种教学方法，调动学生学习积极性，提高课程教学质量。
课程采用线上线下结合的授课模式。
2．课程服务授课教师除了组织课堂研讨外，周末为学生提供答疑服务。
按照教学进度布置课外作业，教师对每次作业批改量达到1/3，并及时对作业进行讲评。
六、课程考核本课程考核分为过程考核和期末考试相结合的考核方式。
何为计算思维举例讨论计算思维应用成功的案例
何为计算思维举例讨论计算思维应用成功的案例
计算思维是指通过将计算机科学的思维方式与实践应用于各种领域中解决问题的能力。
具有计算思维的人能够将问题分解为较小、更易于管理和理解的部分，然后使用计算机科学的方法来解决这些问题。
以下是一些计算思维应用成功的案例：
1. 谷歌搜索引擎：谷歌搜索引擎是一个计算思维的杰出例子。
谷歌的搜索算法非常复杂，通过计算目标网页中关键字的出现次数和连接到该网页的其他页面的数量，以此确定其排名和相关性。
2. Netflix的个性化影片推荐：Netflix 使用机器学习算法和大数据技术来推荐电影和电视节目给用户。
Netflix会分析用户的观看历史、评分、收藏和喜好来个性化推荐影片。
3. 瑞典的城市规划：瑞典的城市规划师使用计算思维来解决城市规划中的问题。
他们利用大量数据来分析城市交通流、人口密度和公共设施的分布，从而更好地规划城市。
4. 艺术作品生成：艺术家和设计师使用计算思维来生成独特的艺术作品。
他们利用计算机程序和算法来生成抽象画作、音乐、动画等。
5. 医学诊断和治疗：医学界也积极运用计算思维。
医生可以利用计算机技术来分析医疗图像、诊断病症，同时计算机还能帮助医生优化医疗方案，提高治疗成功率。
这些都是计算思维成功应用的案例，这种方法可以应用于几乎任何领域，帮助我们更好地理解和解决问题。
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Google面向教育者的计算思维课程
课程目录
目录
一、计算思维简介 (4)
1-1什么是计算思维？ (4)
1-1-1计算思维（CT：Computational Thinking） (5)
1-1-2计算思维要素 (6)
1-1-3将计算思维应用在未来课堂中 (6)
1-2课程如何运作 (8)
1-2-1课程结构 (8)
1-2-2 其他内容 (9)
二、算法探究 (10)
2-1 概述 (10)
2-1-1 计算机科学：旅行 (11)
2-1-2 人文学科：与时俱进的字词 (14)
2-1-3 数学：元胞自动机 (17)
2-1-4 科学：基因组学 (21)
2-2 课程反思 (24)
三、模式发掘 (26)
3-1概述 (26)
3-1-1 计算机科学：数据压缩 (27)
3-1-2 人文学科：音乐 (32)
3-1-3 数学：小海龟几何 (35)
3-1-4 科学：分类 (40)
3-2 课程反思 (44)
四、算法开发 (46)
4-1概述 (46)
4-1-1计算机科学：汉诺塔 (47)
4-1-2人文学科：聊天机器人 (51)
4-1-3数学：计算器 (54)
4-1-4科学：弹力球 (60)
4-2课程反思 (63)
五、应用计算思维 (66)
5-1项目概要 (66)
5-2 反馈、评估、评分 (66)
5-2-1项目，第一部分 (66)
5-2-2项目，第二部分 (66)
5-3样例项目 (67)
5-4 总结 (68)
课程简介
本课程的目标是帮助教育工作者学习计算思维（CT：Computational Thinking），了解它与计算机科学的区别，以及理解如何将其整合到不同的学科中。
在课程学习过程中，你将深化对于计算思维的认知，探究计算思维与特定学科相结合的案例，参与将计算思维应用到特定学科领域的综合实践活动，制定一个计划将计算思维整合到你自己的课程中。
本课程分为五个单元，每个单元的要点如下：
● 计算思维简介：什么是计算思维，它出现在哪里？它为何需要你的关注？以及它是被
如何应用的？
● 算法探究：课程带你亲历学科领域中的算法实例。
认识到算法是一种可以提高学习者
做事能力的强大工具，同时认识到技术对于实现算法和完成算法的自动化是非常有用
的。
● 模式发掘：探索学科案例中蕴含的模式例子，通过模式识别形成一套自己独有的、探
究问题的流程。
● 算法开发：增强你在解决问题过程中应用算法过程的信心，并了解算法是如何清晰地
表达一个过程或规则。
● 课程项目：应用计算思维。
撰写一份如何将计算思维应用到你的学科中的计划，陈述
如何将计算思维整合到你的日常工作和课堂教学中。
一、计算思维简介
1-1什么是计算思维？
这部分是5分38秒的视频，译文如下：
如何绘制人类的完整DNA序列？威廉莎士比亚的著作是否全部亲笔所著？是否能编写出可自主作曲的智能电脑程序？以上这三个现实问题有什么共性吗？要想回答这些问题，需要使用所谓的计算思维。
每天都有越来越多的人正在使用这种思维方式解决各式各样的问题。
因此，无论教授数学、科学、计算机或者人文学科，计算思维都能为你的课堂活动添砖加瓦。
那么，什么是计算思维呢？
计算思维是一种问题解决的方式。
这种思维将问题分解，并且利用所掌握的计算知识找出解决问题的办法。
计算思维可以划分为四个主要组成部分：其一，所谓“解构或分解”，即把问题进行拆分，同时厘清各个部分的属性，明晰如何拆解一个任务；其二，所谓“模式识别”，即找出拆分后问题各部分之间的异同，为后续的预测提供依据；其三，所谓“模式归纳”，或“抽象化”，即探寻形成这些模式背后的一般规律；其四，所谓“算法开发”，即针对相似的问题提供逐步的解决办法。
如今人们尝试在许多学科领域中应用计算思维解决问题。
当人们提出易被计算机解决或者通过大数据分析探寻内部规律的难题的时候，表明他们正在运用计算思维进行思考。
计算思维带动了计算生物学、计算化学等领域的发展，同时也带来了能够运用在文学、社会研究和艺术方面的全新技术。
计算思维早已来到我们身边，存在于我们生活各处，所以我们没必要对其感到恐惧。
有些人将计算思维和计算机科学混为一谈，但事实上这二者泾渭分明。
计算机科学是一门学术性学科，包括了可计算性的研究及其借助计算机的应用。
相比之下，计算思维则是我们攻克难题的一种方式。
即是一种直观与抽象的思维方式。
无论你是否是计算机科学家，还是其他什么人，你都会用到计算思维。
这是一种让人获益匪浅的普适思维技能。
计算思维还能增加学生面对模糊的、复杂的或开放性的问题时候的自信心。
因此，任何学科背景或年龄段的学生都应该学习计算思维。
将问题分解成大小不同的部分，并逐一处理解决，最终进行总结归纳以解决整体问题，这是一种让人受益的技能。
假设你现在是一名记者，想要了解人们对待即将到来的大选所持的各种观点。
一种方法是在大街上询问他们的想法，另一种方法是使用一种能够在几秒之内分析数以万计的社交媒体网站内容的计算机程序。
这是一个能够体现基于计算思维解决问题优势的例子。
因此，过去的学生如果想要寻找和理解数据，需要人工收集数据，而现在的学生可以通过改进算法迅速地获得结果，将更多的注意力放在对数据进行深入研究上，而不是放在收集与计算数据上面。
通过运用科技的力量，我们能够会聚精力，增强洞察力，分析具体情况，并且得出结论。
学生们不应该只是简单地使用教给他们的模型，而应该能够创建出来自己的模型。
为了做到这点，学生们必须借助计算思维，发现或者洞察出隐藏在事物背后的联系。
计算思维不是额外的负担或需要单独教授的内容，而是对现有课程的优化。
因此，早期我多以日常生活的案例来说明计算思维，帮助学生理解计算思维是一种与其自身息息相关的事物，他们就会明白计算思维确实存在于生活的各个方面。
如果我们的学生掌握了计算思维技能，成为技术创新者，那么，他们不仅能够在国际专业领域找到立足之地，还可以通过创造性地解决重要问题而造福社会。
那么如何绘制人类基因序列呢？答案是借助算法与电脑程序给DNA中数以百万计的碱基对进行排序。
如何破解莎士比亚著作之谜呢？答案是通过计算机分析莎翁作品的词汇、主题和风格，能够确认莎士比亚确实编著了自己名下所有的作品，实至名归。
至于那个如何实现智能作曲的问题，则可以通过计算思维发现已有音乐作品中的存在方式与规律，编写程序，生成全新的音乐作品。
今天的人类所面临的全球重大问题，都需要跨学科来解决。
通过将计算思维的技能整合进入所有学科之中，所培养出来的学生能够对过去看似无解的问题，提出全新的解决方案。
当然今天或许还无法解决很多大自然的谜题，诸如重力如何产生，能否治愈癌症，等等，但是在不久的将来，我们的学生或许能够借助计算思维的技巧回答这些问题。
1-1-1计算思维（CT：Computational Thinking）
计算思维是一个有着诸多特点和要求的问题解决过程。
计算思维不但对于计算机应用的发展非
常重要，而且它也可以用于所有学科的问题解决，包括人文学科、数学和科学等。
学生在完成计算思维的课程后，不但能了解各学科之间的关联，同时也能够体会到课外生活与课堂内知识之间的联系。
1-1-2计算思维要素
本课程提供了一次机会来体验计算思维的基本要素，包括：
•分解：把数据、过程或问题分解成更小的、易于管理或解决的部分
•模式识别：观察数据的模式、趋势和规律
•抽象：识别模式形成背后的一般原理
•算法开发：为解决某一类问题撰写一系列详细的指令。
国际教育技术协会（ISTE），计算机科学教师协会（CSTA）和英国学校计算课程工作小组（CAS）与教育界和工业界的代表们合作，共同开发了面向教育工作者的计算思维资源。
ISTE计算思维网站
CSTA计算思维网站
学校计算课程工作小组（CAS）计算思维网站
谷歌探索计算思维（ECT）网站（见附件一）
1-1-3将计算思维应用在未来课堂中
我们的目标是你可以尽快地在教学中使用或传授计算思维相关概念。
相比于重新创设一门计算思维的新课程而言，教师在自己已有的课堂教学中使用计算思维的方法和概念反而能够获得更好的效果。
表1-1显示了计算思维与计算机科学的区别：
表1-1 计算思维与计算机科学的区别
计算思维概念计算机科学应用
把问题分解为若干部分或步骤将计算图表问题拆分成四部分来处理，每部分由不同的计算机程序独立完成。