跨学科计算思维教学的认识与实践浅谈
中国大学教学 2012年第11期
跨学科计算思维教学的认识与实践浅谈
李晓明
摘要：本文介绍了一门跨学科课程的内容与教学实践的体会，该课程以网络为中心，以社会学与经济学的若干经典问题为背景，以应用数学和计算机科学的基本概念为语言，向学生展示了一种交叉学科尤其是计算思维在社会科学中运用的广阔图景。同时，作者也对当下开展跨学科与计算思维教学活动的背景和意义以及开展这类教学活动实践的可行性提出了认识与思考。
关键词：跨学科；计算思维；社会科学；本科生课程；认识；实践
一、“跨学科”与“计算思维”
近年来，在我所处的工作环境中，能感到有两股思潮：一是“跨学科”，二是“计算思维”。有关呼吁或者宣示在许多场合都能听到，人们愿意用这样两个词语描述他们的想法和工作，国内外都是如此。这种氛围，10年前体验不多，20年前感受更少，也就是近几年才浮现起来的。尽管现在看得见摸得着的东西似乎还不多，也有些人表示疑惑，但我体会其所代表的方向性和潮流感是明显的。
我相信这两个观念。这种信念的准确来源难以说清楚，但触发在于一次某国外大学董事会代表团访问北京大学，我参与接待，其中一位著名大学前校长在听完了我们学校的情况例行介绍后问了这样一个问题：How Peking University is addressing the critical challenges our mankind is facing? 我立刻感觉这是一个好问题，这后面有个潜台词，那就是大学的教育不能不关注人类发展所面临的重大共性问题。在这样的发问下，简单报告一个大学有多少学科、多少经费、多少成果等等就显得比较苍白了。
人类现在面临什么重大问题？换言之，现在面临的问题与以前有什么显著不同？从第一次工业革命算起，过去二百多年来，人类经济社会发展的主旋律是追求不断提高的生产效率，是要以最少的成本生产最多的产品，是GDP。然而，近几十年来这种情形发生了变化，虽然这个地球上一些地方依然有贫困与饥饿，但从人类已经创造出来的生产力来看，现在面临的主要挑战已不再是吃饭穿衣的困难，而是自然资源消耗过快、全球变暖、环境污染、医疗保障、非传统安全、老龄化、贫富差距过大等严峻问题。
从我熟悉的角度来看，我认为解决这些问题有两个共同的要求，一是多学科交叉，二是离不开计算。这里所说的多学科交叉，不同于在传统学科划分基础上的协作，而是不同学科的思想在方法论层面的融合；这里所说的计算，不仅是用计算机作为工具来提高解决问题的效率，更是计算思维在理解问题本身、寻求解决问题途径中的作用。图灵奖获得者，加州大学伯克利分校Richard Karp 教授去年发表过一篇文章Understanding Science Through the Computational Lens，讲的就是计算思维在推动其他科学门类的发展中会发挥日益重要与深刻的作用。
二、“网络、群体与市场”课程的开设
鉴于上述体会与认识，我们开始花一些时间考虑跨学科与计算思维的问题。最后认定，可以从教学做起，也算是符合我们在大学工作的本意，其中也受到罗格斯大学Fred Roberts教授的文章The Challenges of Multidisciplinary Education in Computer Science的影响。于是，经过一两年的准备，2011年秋天与社会学教授邱泽奇老师在北大开出了一门以社会学和经济学问题为背景、以网络分析为手段、以计算思维为线索的本科生公选课程“网络、群体与市场”。今年春天有幸也在北航高等工程学院讲了一遍；夏天又办了一个全国教师培训班，用一周的时间，向来自35所学校的38名老师介绍了这门课的主要内容和教学精神。
课程的内容不仅特别，也很丰富，下面给出我在北大开课申请上描述的内容。
1．图论与社会网络。课程将从讨论网络的结构性特征开始，进入社会网络分析主题，包括介绍社会学中著名的“弱关系的优势”、“结构平衡”等经典概念，也要讨论在计算机技术支持下进行大规模在线社会网络实证研究的相关方法和结果。
2．博弈论基础。除了结构性特征蕴含丰富的社会性含义外，由网络互连起来的实体的互动行为更是精妙多
李晓明，北京大学信息科学技术学院教授，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会副主任委员。4
大学教师教学评价意见范文(20200513231807)
大学教学评价意见范文 1、教师通过对课本的独到深入的讲解，达到了很好的教学效果，能结合多种教学手段，使学生对知识的掌握更深刻。教学内容重点突出，教学目的十分明确，教师具有极高的专业技能。授课方式新颖别致，激起同学们的兴趣，教师很注重互动，课堂学习氛围轻松愉快，真正达到了教学的目的要求。 2、老师在授课中，内容深且广，涵盖面广，能联系古今，结合时 代背景，在充分了解诗人，词人等古人的人生经历的同时更好地使学 生们理解古文学作品的内涵与意蕴，同时在学习中使学生陶冶情操， 增加了素养。教学效果显着，合同学们在学好古代文学专业课的同时，增加了人文素质，提高了文学品味，加强自身修养，使学生在轻松活 跃的学习氛围中，增长了知识。 3、教师的教学效果极佳，可以使同学在领略知识魅力 的同时提高自己实际技能。教师教课内容广大博深，高质量，高效率。教课内容新颖，独特，有个性。教师授课表现出来 的激情和精神可以深深吸引并打动学生，希望我们的老师可 以继续创新，造出更多的精品课。 4、教师教学在书面浅显知识的基础上，进一步扩大了 教学的知识的深度及广度，扩大了学生知识面，并且多方面 培养学生的思考问题的能力，教师的知识渊博，因此讲授的 很有深度，并且在书本知识上也有所扩展。课上教师很注意 与学生的互动环节，增强了课堂气氛，使教学效果更加显着。
5、教师课堂上的整体教学效果非常好，教师在教学方 面极认真负责，教师的基本知识技能过硬，因此，课上所达 到的效果是很好的，指导具有针对性，使同学更容易获得提 高。课上教师很注意与学生的互动环节，尤其是赵老师互动 的效果很好，语言也很生动、形象。得到同学们的喜爱，教 师并未忽视同学们的自己动手的锻炼、课堂互动效果极好。 6、教师上课认真负责，专业基础极技能高深，非常注 重学生的实际动手能力。老师常常告诫学生，书法要从心开 始，勤于练习。注重学生专业能力和素养的培养。上课语言 幽默，互动适当，演示精准精彩。学生上课出勤率高，教学 效果极其明显。 7、教师能以饱满的精神为学生讲每一堂课。在授课过 程中，教师所讲的内容能够吸引学生的注意力，从所讲知识 的一点，拓宽到一连串的多个知识点，并能从广度中求深度，用提问题的方示，让学生对问题进行深刻思考，形成教师与 学生的互动关系。这样的教学，无论在知识面的拓展上，还 是在知识点的深入理解上，都能有效地使学生接授并掌握所 学和知识。 8、教师通过对文章的独到深入的讲解，达到了很好的教学效果， 知识系统深入，并能结合多种教学手段，使学生对知识的掌握更深刻。教学内容重点突出，教学目的十分明确，语言流畅，通俗易懂，立意 新颖，能够吸引学生听课的注意力，并与学生有较多的互动、激发学
跨学科计算思维教学的认识与实践浅谈
跨学科计算思维教学的认识与实践浅谈 摘要：本文介绍了一门跨学科课程的内容与教学实践的体会，该课程以网络为中心，以社会学与经济学的若干经典问题为背景，以应用数学和计算机科学的基本概念为语言，向学生展示了一种交叉学科尤其是计算思维在社会科学中运用的广阔图景。同时，作者也对当下开展跨学科与计算思维教学活动的背景和意义以及开展这类教学活动实践的可行性提出了认识与思考。 关键词：跨学科；计算思维；社会科学；本科生课程；认识；实践 一、“跨学科”与“计算思维” 近年来，在我所处的工作环境中，能感到有两股思潮：一是“跨学科”，二是“计算思维”。有关呼吁或者宣示在许多场合都能听到，人们愿意用这样两个词语描述他们的想法和工作，国内外都是如此。这种氛围，10年前体验不多，20年前感受更少，也就是近几年才浮现起来的。尽管现在看得见摸得着的东西似乎还不多，也有些人表示疑惑，但我体会其所代表的方向性和潮流感是明显的。 我相信这两个观念。这种信念的准确来源难以说清楚，但触发在于一次某国外大学董事会代表团访问北京大学，我参与接待，其中一位著名大学前校长在听完了我们学校的情况例行介绍后问了这样一个问题：How Peking University is addressing the critical challenges our mankind is facing？我立刻感觉这是一个好问题，这后面有个潜台词，那就是大学的教育不能不关注人类发展所面临的重大共性问题。在这样的发问下，简单报告一个大学有多少学科、多少经费、多少成果等等就显得比较苍白了。 人类现在面临什么重大问题？换言之，现在面临的问题与以前有什么显著不同？从第一次工业革命算起，过去二百多年来，人类经济社会发展的主旋律是追求不断提高的生产效率，是要以最少的成本生产最多的产品，是GDP。然而，近几十年来这种情形发生了变化，虽然这个地球上一些地方依然有贫困与饥饿，但从人类已经创造出来的生产力来看，现在面临的主要挑战已不再是吃饭穿衣的困难，而是自然资源消耗过快、全球变暖、环境污染、医疗保障、非传统安全、老龄化、贫富差距过大等严峻问题。 从我熟悉的角度来看，我认为解决这些问题有两个共同的要求，一是多学科交叉，二是离不开计算。这里所说的多学科交叉，不同于在传统学科划分基础上的协作，而是不同学科的思想在方法论层面的融合；这里所说的计算，不仅是用计算机作为工具来提高解决问题的效率，更是计算思维在理解问题本身、寻求解决问题途径中的作用。图灵奖获得者，加州大学伯克利分校Richard Karp教授去年发表过一篇文章Understanding Science Through the Computational Lens，讲的就是计算思维在推动其他科学门类的发展中会发挥日益重要与深刻的作用。
计算思维的理解
计算思维的理解、必要性及其应用实例分析 1·计算思维的理解 1.计算思维的概念 2006年卡基梅陇大学周以真教授发表了一篇影响深远的题为《computational thinking》的论文，将“计算思维”这一由来已久但很陌生的词语展现给世人。文中，她使用了”硬科学”的术语对计算思维进行了描述。 我个人总结为：计算思维是一种基于数学与工程、以抽象和自动化为核心的、用于解决问题、设计程序、理解人类行为的概念。这里请注意，计算思维是一种思维，它以程序为载体，但不仅仅是编程。它着重于解决人类与机器各自计算的优势以及问题的可计算性。人类的解决思维是用有限的步骤去解决问题，讲究优化与简洁；而计算机可以从事大量的重复的精确的运算，并乐此不疲。（我是说，假如运算的循环没有造成它的机器故障的话。）那么，这个问题是否不一定需要最精确的计算而只要求满足一定的精度？如果是，就可以用计算机来计算。那么那些事可计算的，可计算性有七大原则：程序运行、传递、协调、记忆、自动化、评估与设计。【1】 2.四色问题的解决 计算思维的优势最典型的体现莫过于“四色问题”的解决： 四色问题是公认的数学难题，经历几个世纪，经历数百位数学家的努力，它仍巍然不动。后来有数学家提出四色问题可以进行分类讨论。只不过嘛，虽然这位数学家明确指出，分类的状况是有限的，仍然数字巨大，非人力所能及。而后来美国伊利诺伊大学哈肯与阿佩尔利用计算机程序对这有限而众多的情况进行了计算分析，凭借计算机“不畏重复不惧枯燥”、快速高效的优势证明了四色定理。 3.计算思维的人机分工 在计算思维的概念中，我们可以通过消减，嵌入，转换与模拟对问题进行处理，化难为易。将复杂的问题分解成简单的问题，把复杂而枯燥需要精确计算的任务交给计算机，人去解决那些被化为可以解决的问题。同时，我们可以将简单的程序、系统进行组合，得到复杂的系统发挥更大的作用。而为了达到这一目的，我们需要与计算机交流，我们需要将现象转化为符号，以便于计算机理解，同时我们将其抽象赋予不同的含义，之后通过编程赋予计算机以“思维”，让它自动地进行运行，得到新的东西，这个过程我将之称为创造。编程只是读写水平，理解系统是流畅水平而知道如何应用，如何将计算机技术用于自己从事的领域，这就是计算思维。【2】 2.重要性 1.由来 计算思维由来已久，最早可以追溯到利用计算机技术计算火炮杀伤范围来支援炮兵，之后随着硬件技术按照摩尔定律不停地发展，计算机语言越来越高级，计算机的功能越来越强大。计算机技术走进各个领域，计算机科学家与其他领域科学家一起合作，解决了许多其他领域的难题。生物领域中，科学家利用计算机模拟细胞间蛋白质的交换，基因研究者利用计算机技术发现了控制西红柿大小的基因与人体癌症的控制基因拥有相似性。生态学家利用计算机技术构建模型以研究全球气候变暖问题 (3) 2.生活的要求
对大学英语教学课堂的几点建议
对大学英语教学课堂的几点建议 河套大学师范部苏静 [摘要] 根据自己五年的教学情况,针对当前大学英语教学课堂存在的问题谈 一下自己的看法.教师在教学中要转换观念转化角色,要改变传统的教学方法,争取在课堂教学中提高英语教学的效率. [关键词] 角色自主学习能力师生关系学习的积极性 [summary] Talking about my opinion about some prolems in college English teaching.I think teacher should chang our mind,change our role in teaching,and change our tradional teaching methods to improve our teaching level. [key words] role ;learner autonomy;realationship between teachers and students;learning activity 从本质上看,英语教学是一门实践课,传统的大学英语课堂教学模式显然已经跟不上时代的要求。语言教学的目的在于使学生能够用目标语(target language)进行自由交流,这就要改变传统的教学模式,教师以学生的客观需要作为自己的行为准则,成为课堂教学的组织者、学生活动的鼓励者和合作者、学生表现的评估者[1]. 目前,越来越多的英语研究者和教师将目光转向以学生为中心的课堂教学。但如何将封固并沿袭多年的以教师为中心的传统教学模式转变到以学生为中心的教学模式是值得探讨的问题。 1.切实转变教师在大学英语课堂教学中的角色 要切实提高学生的素质,使学生具有较强的英语语言能力和实际应用水平,教师就要彻底放弃那种以我为主,一个人说了算的落后观念,从课程设置、教学方法、时间安排以及角色关系等方面进行彻底变革,将学生放在英语教学的中心位置,作为教学活动的主体。强调课堂教学以学生为中心,并不意味抹煞教师的作用,学生在课堂上想怎样学就怎样学,学生自己组织课堂活动,而是强调教师在更多地了解学生个体知识结构和需求后设计出最适合学生的课堂教学活动,通过课堂交流使更多的学生积极地参与其中。 Mehan认为,“教师应首先是很好的课堂教学组织者、监督者和评估者”。 [2]组织者而非单纯的讲授者,教师就应本着教授语言技能而非灌输语言知识的原则,最大限度地增加学生语言实践机会,参与课堂教学活动。教师的组织作用主要表现在教师课前收集课堂教学实践活动的资料,课中结合本班学生的语言水平和
计算思维之我见
计算思维之我见 摘要：教育的基础性确定了人才培养能力导向的基本要求，人类迄今所实践的三大科学研究范型更具体地给出了计算思维能力培养的指向。不同的人才未来将面对不同的问题空间，决定了他们对计算思维能力不同的要求。本文用朴素的、狭义的和广义的计算思维进行区分；而计算思维能力的培养需要建立意识、了解功能、掌握方法、会用工具，最终才能形成能力。 关键词：研究范型；思维方式；朴素计算思维；狭义计算思维；广义计算思维；能力培养 从2002年8月笔者第一次在《中国计算机科学与技术学科教程2002》中使用“计算思维”这个词描述计算机科学与技术专业人才的四大专业基本能力之一[1]，到现在已经有十余年了，后来又在编著的教材中谈到计算思维能力的培养[2-5]。其间，美国的周以真教授2006年3月在COMMUNICATIONS OF THE ACM 上发表了Computational Thinking一文[6]（王飞跃等曾将此文翻译介绍给国内读者），之后又有一些学者就计算思维发表了有关研究结果[7，8]。后来人们发现，Seymour Papert早在1996年就提出了计算思维[9]。近几年来，我国有一大批学者开始跟进研究，特别是在教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会的带领下，在我国非计算机专业计算机课程教育领域开展了颇具声势的研究与实践，对计算思维及其培养有了一些认识，取得了一些成果[10]。2012年1月30日-2月3日，2006-2010教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会联合全国高等学校计算机教育研究会和中国计算机学会教育专业委员会召开了一次主任（理事长）扩大会议，就计算思维等多个问题进行了研究，形成了“积极研究和推进计算思维能力的培养”的基本意见[11]。总体上看，人们对计算思维的认识以及如何进行计算思维能力的培养还处于相对初始的阶段，很多问题还有待进一步的研究和实践。本文将计算思维作为一种与计算机及其特有的问题求解紧密相关的思维形式，并将人们根据自己工作和生活的需要，在不同的层面上利用这种思维方法去解决问题，定义为具有计算思维能力。基于此，本文从“能力培养”及其不同要求的角度出发，将计算思维分为朴素的计算思维、狭义的计算思维和广义的计算思维，以描述不同人群对计算思维能力培养的各自侧重。 一、作为重要基础之计算思维 计算思维中的“计算”是广义的计算。随着信息化的全面推进，“计算机”变得无处不在、无事不用，网络（包括物联网等）延伸到各个角落，加上数据积累的简单化、容易化，使计算思维成为人们认识和解决问题的重要思维方式之一[11]。一个人若不具备计算思维能力，将在从业竞争中处于劣势；一个国家若不使广大受教育者得到计算思维能力的培养，在激烈竞争的国际环境中将不可能引领而处于落后地位。计算思维能力，不仅是计算机专业人员应该具备的能力，而且也是所有受教育者应该具备的能力。计算思维能力，也不简单类比于数学思维、艺术思维等人们可能追求的素质，它蕴含着一整套解决一般问题的方法与技术。
学院思想政治理论课建设特色亮点存在问题及意见建议
学院思想政治理论课建设 特色亮点、存在问题及意见建议 思想政治理论课是对大学生进行马克思主义理论和思想政治教育的主渠道和主阵地，对大学生的世界观、人生观、价值观的形成有着不可替代的重要作用，是培养中国特色社会主义事业合格建设者和可靠接班人的重要保障，也是社会主义大学的本质体现。因此，学院党委高度重视思想政治理论课的建设，坚持把加强和改进思想政治理论课建设作为“一把手工程”来抓，真正把工作落到实处，下到实功，做出实效。 长期以来，我院思想政治理论课教学坚持以课程建设为基础，以提高教学质量为中心，以教学方法改革为手段，与学院一体化全员育人工程相融合，不断打造符合独立学院实际、具有“××”特色的思想政治理论课建设模式，充分发挥了思想政治理论课在育人过程中的核心作用。 一、特色亮点 第一，立足独立学院实际，积极开展教学模式改革。根据独立学院学生特点，我院思政课教师在教学实践中，逐步摸索出了以“课堂教学”为本体，以“参与性教学、体验性教学、研究性教学、实践性教学”为支撑的“一体四翼”教学模式。“一体”即课堂教学：以教师为主导、学生为主体，师生互动。通过运用问题教学法、案例教学法、课堂讨论教学法、情景剧表演教学法、专题讲座教学法等教学方式，启发引导学生积极主动地思考，培养学生的创新能力和创新意识，激发学生的求和欲，使学生被动参与教学变为主动参与教学。同时注重教学内容上理论和实际的联系，教师善于结合学生关注的社会热点、难点问题来组织教学活动，防止理论上的空谈。“四翼”则表现为：（1）通过教师设计论题，让学生利用网络平台、班级活动、团学活动等进行参与性教学，以巩固课程内容；（2）通过校园科技文化艺术节、法制宣传、学生社团活动、勤工助学等形式进行体验性教学，以拓展课程内容；（3）通过公共选修课、人文素质报告、专题讲座讨
基于计算思维的教学模式探索 文档
基于计算思维的教学模式探索 美国心理学和教育学家Robert J.Sternberg指出：思维教学的核心理念是培养聪明的学习者，教员不仅要教会学员如何解决问题，也要教会他们发现值得解决的问题。教员要为学员提供足够的思维空间，设法激励和引导学员自主学习，发现问题所在继而解决问题[1]。思维教学要以所教授的学员为核心，以培养思维能力为目的，使学员既在思维活动中学习知识，也能够学习思维的方法，达到“鱼”“渔”同授的目的，培养学员良好的思维能力。 1 计算思维 计算思维最早是在2006年，由曾任美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任的周以真（Jeannette M.Wing）教授提出的，他指出：“计算思维代表着一种普遍的认识和一类普适的技能，每一个人，而不仅仅是计算机科学家，都应热心于它的学习和应用。计算思维是每个人的基本技能，不仅仅是计算机科学家。我们应当使每个孩子在培养解析能力时不仅掌握阅读、写作和算术，还要学会计算思维。[2]” 中国科学院计算所李国杰院士也指出：“计算思维是运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为，它选择合适的方式陈述一个问题、对一个问题的相关方面建模，并用最有效的办法实现问题求解。[3]”
因此，对计算思维的认识我们可以这样来理解：计算思维是运用计算机科学的基础概念来进行问题的求解，它是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式，就像读书、写字一样，成为人们基础的、不可缺少的思维方式。我们要准备会议，把开会所需的东西放进公文包，这就是“预置和缓存”；当你弄丢了自己的手机，沿着走过的路线去寻找，这就叫“回推”；在食堂排队去买饭时，站在哪一队更快呢？这就是“多服务器系统”的性能模型。这些都是计算思维在我们生活中的运用。学会计算思维，是在信息社会中创新的需要。要培养出创新型人才，教育在思想和方法上就必须摆脱传统教学的偏见，让学员运用高效的思维去思考。 2 基于计算思维的教学模式探索 计算思维是当前教育系统十分关注的一个问题，该文研究的基于计算思维的教学模式，就是综合利用计算思维的教学策略，构建以教员为主导，以学员为主体、以能力培养为目标的思维教学模式。通过任务引领和问题探究，让学员在不断的探索研究过程中启发思考、总结规律、掌握科学方法，培养学员的创新能力和科学精神，提高独立思考和解决问题的能力。 教员在教学过程中创设提出问题的实际情境，刺激学员发现问题，提出高质量的问题，然后不断引导和启发学员采用转化、约简、递归、仿真、启发式推理等方式进行问题的思考和研究解。在此过程中，学员对所学知识进行重构，对新旧[4]决的方法．知识进行意义建构的过程就是计算思维能力培养的过程。通过这
“三四三”课堂教学模式的思考与实践
“三四三”课堂教学模式的思考与实践 以下是关于“三四三”课堂教学模式的思考与实践，希望内容对您有帮助，感谢您得阅读。 教育部在对改革教学方法的意见中指出：应在有利于学生掌握知识、学会运用、提高觉悟三方面下功夫；教学方法要摒弃注入式，实行启发式。这就很明确地要求我们教育工作者必须认真改进课堂教学方法，以提高学生的学习效率和调动学生的学习积极性。为此，我们在课堂教学中除了要发挥教师的主导作用外，更重要的是要发挥学生的主动精神，引导学生通过自己的学习和思考来提高认知能力，特别是政治学科，理论性较强，厌学现象严重，激发其学习兴趣，研究教学方法就显得尤其重要。改革政治科教学方法是多年的话题。我从教十年，听了几十节教学研讨课，发现有的政治教师在课堂教学中学生的主体作用没有充分发挥出来。说是启发式教学，灌输式却占了主导地位，形式主义浮于课堂之中：上课钟响了，老师进教室、起立、坐下，简单地复习旧课后在学生根本未了解本节要学习什么内容的情况下教师便讲授新课了，然后提问布置作业。一整堂课均是教师一张口在动——标准的注入式。一节课下来学生昏昏然迷迷糊糊带着许多疑问走出了教室。 如何提高政治课堂教学的效果？经过几年的思考与探索， ·
我提出了“三四三”课堂教学模式，即一节课45分钟，用30%的时间复习巩固旧课和预习新课，40%的时间用于教师精讲新课，剩余的30%时间学生小组讨论，深化认识，巩固新知。“三四三”既是课堂时间的分配，但更主要的是把政治课堂分为三大板块，融新旧知识的学习、学习知识与锻炼能力于一堂课中，符合学生的认知规律和教学规律。我从九五年秋开始在初三进行对比实验：把初三级四个班分为两部分，三（1）、三（2）班用“二七一”教学方法，三（3）、三（4）班采用“三四三”课堂教学模式。 下面以讲授初三教材中的“人才”一课为例谈谈“三四三”课堂教学模式的具体做法。 1.复习旧课，预习新课（30%） 2.复习旧课：提出三个问题（幻灯放出）分别让学生书面作答，俗称“默写”。 3.当代青年的历史责任是什么？ 4.认清历史责任的关键是什么？ 5.我国人民的生活水平普遍比以前提高了，为什么还须发扬艰苦奋斗的精神？ 学生作答后收卷，约需5分钟。复习旧课无须面面俱到，抓住重点即可，目的既是督促学生在课外能复习巩固所学知识，亦是为新课作好准备。 ·
基于计算思维的Excel案例教学研究 教育文档
基于计算思维的Excel案例教学研究 计算思维是由美国卡内基.梅隆大学计算机系主任周以真教授在2006年提出的教育理念。周以真教授对计算思维的定义：计算思维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的行为，它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。信息社会中计算思维应该和阅读、写作、算术一样，成为每个人必须具备的基本技能。必须正确认识大学计算机基础教学的重要地位，把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务。 为了落实大学计算机课程教学中计算思维能力培养的目标，教师应充分考虑学科专业特色，针对不同类别的专业，制定不同的教学内容和教学方案。Excel作为最流行的数据处理和统计分析软件，广泛应用于管理、统计、财经、金融等领域。Excel教学是大学计算机基础教学的重要组成部分，也是经管专业学生的必修内容，很多高校也开设了Excel相关的公共选修课程。Excel 教学是大学培养文科学生计算思维能力的重要手段。 1 Excel课程教学现状分析 Excel的应用非常广泛，只要涉及到数据处理，就可以选择使用Excel来解决。目前的Excel课程教学中存在着几个主要问题：教学过程，很多教师把Excel狭义工具论。目前，在1.1 Excel仅仅作为数据处理工具介绍，着重讲解Excel的操作细节。
教学场景往往是：一边教师先简单介绍Excel菜单功能，再详细演示操作过程；另一边，学生被动接受传授的知识，然后依照教师讲解重复操作。这种“软件培训式”的教学使学生认为学习Excel就是学会如何使用Excel工具，使学生缺乏自主思考和独立解决问题的能力。 1.2 教学内容缺乏针对性和灵活性。不同专业学生的Excel课程采用相同的教学大纲、教学内容和教学案例。使得学生认为Excel课程和本专业的其他课程没有关联，缺乏对Excel课程学习的兴趣和动力，对课程的学习没有给予足够重视。 1.3 教学模式落后。目前，多媒体教学技术已经得到了广泛应用，多媒体教学丰富了教学内容，投影演示等手段使讲解内容更加直观形象。但在Excel课程的实践教学中，多媒体的教学手段并没有改变传统的授课方式，还是以教师课堂上讲，学生在下面听的填鸭式教学模式为主，学生学习的积极性没有充分调动起来。 近年来，大学积极推进计算机基础课程教学改革，把培养学生“计算思维”能力作为计算机基础课程教学的核心任务。教学实践中，程序设计类课程教学作为“计算思维”能力培养重要途径。Excel具有强大的数据处理和数据分析功能，需要学生具有较强的逻辑思维能力和数学知识，如果要实现自动处理功能，还教学能够提高学生计算思维能力Excel需具有一定的编程能力。． 和创新实践能力。 2 基于计算思维的Excel案例教学
计算思维.doc
计算思维 一．计算思维的定义 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。 进一步地定义为： 1．通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法； 2．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．是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法，是基于关注分离的方法（S oc方法）； 4．是一种选择合适的方式去陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法； 5．是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法； 6．是利用启发式推理寻求解答，也即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法； 7．是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间，在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。 计算思维吸取了问题解决所采用的一般数学思维方法，现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法，以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。
二．计算思维的深层次理解 1．计算思维的优点 计算思维建立在计算过程的能力和限制之上，由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计。 2．计算思维的内容 计算思维最根本的内容，即其本质（Essence）是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。计算思维中的抽象完全超越物理的时空观，并完全用符号来表示，其中，数字抽象只是一类特例。与数学和物理科学相比，计算思维中的抽象显得更为丰富，也更为复杂。数学抽象的最大特点是抛开现实事物的物理、化学和生物学等特性，而仅保留其量的关系和空间的形式，而计算思维中的抽象却不仅仅如此。操作模式计算思维建立在计算过程的能力和限制之上，由人由机器执行。计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由任何个人独自完成的问题求解和系统设计。 3．计算思维用途 计算思维是每个人的基本技能，不仅仅属于计算机科学家。我们应当使每个孩子在培养解析能力时不仅掌握阅读、写作和算术（Reading, writing, and arithmetic——3R），还要学会计算思维。正如印刷出版促进了3R的普及，计算和计算机也以类似的正反馈促进了计算思维的传播。
简谈计算机教学的计算思维教育理念
简谈计算机教学的计算思维教育理念 摘要：针对计算学科在跨学科领域的教学问题，分析计算学科的本质、现状及其在跨学科方面的应用，结合参加国内首次跨学科计算思维的学术活动的心得体会，阐述计算学科在跨学科计算思维方面的内容、思路与方法。 关键词：计算学科；跨学科；计算思维；创新思维能力；计算机教育 文章编号：1672-5913（2012）01-0014-04 2012年7月22-28日，北京大学李晓明教授主持了面向全国师资的一次传播跨学科计算思维的课程培训活动。跨学科教育是社会发展的需要，是高效率人才培养的需要，计算思维是在课程整合和专业调整之上的一个更前卫的全新理念。跨学科教育、计算思维是继计算学科规范发展、专业内涵建设、突出专业特色办学后又一提升教育质量的突破点。 1 计算学科的本质 计算学科诞生于20世纪40年代初，它作为现代技术的标志，已成为世界各国经济增长的主要动力，是现代科学体系的主要基石之一，计算机科学、量子力学、相对论、宇宙大爆炸模型、DNA双螺旋结构、板块构造理论等六大科学一起确立了现代科学体系的基本结构。 计算学科作为一门新兴学科，以数学和电子科学为基础，将理论和实践相结合。学科发展的动力来自于科学理论和工程技术发展的驱动，具有自身发展的深度和广度，尤其是应用需求的牵引推动了学科持续高速的发展，并且具有很强的开放性、包容性和吸纳性，其应用广泛普及且与其他学科相互渗透，呈现多学科的交叉和融合，跨学科、跨方向的创新与应用形成计算学科发展的新形态，同时还具有促进其他学科发展的作用。作为一门独立的学科，计算机技术不但与数理化天地生等平行，而且逐渐演变成一种横向的科学技术，并已经成为如数学一样的典型通用技术，兼具理科和工科的双重特性。而从20世纪80年代开始，面对集成电路芯片设计的特约和深入研究所遇到的问题，人们开始认识到学科需要走向深化和普适化。 1.1计算学科的问题与要求 目前计算机的教育和应用存在一些严重的问题，如把计算机简单地作为工具使用的“狭义工具论”，或持“计算机就是编程”的错误认识。对计算学科认识的淡化，不利于对计算机科学的核心思想与基础概念的掌握，无法体验计算的愉悦。从工具使用到初步编程、从零碎的知识掌握到系统级内涵式设计、从跟踪模仿到计算思维的养成，这些积累和应用能很好地激发学生的创新能力和独立思考能力。将计算思维转变成一种普适思维，即一切皆可计算，从物理世界模拟到人类社会模拟，再到智能活动，都是计算的某种形式，包括形式化、模型化描述和抽象思维与逻辑思维能力。
(新)计算思维论文
计算思维论文 班级： 学号： 姓名：
计算思维论文 摘要：尽管计算思维与计算机方法论有着各自的研究内容与特色，但是，显而易见，它们的互补性很强，可以相互促进。比如，计算机方法论可以对计算思维研究方面取得的成果进行再研究和吸收，最终丰富计算机方法论的内容；反过来，计算思维能力的培养也可以通过计算机方法论的学习得到更大的提高。介绍了计算思维与计算机方法论存在的密切联系，以及以学科认知理论体系构建为核心的计算机方法论在中国的研究与应用。相对而言，计算思维的研究主要在国外，主要是在美国和英国，他们研究的重点放在计算思维的过程及其实质和特征上。此工作有助于人们对计算思维与计算机方法论的认识，以及对它们展开进一步地深入研究。 1.背景： 计算思维是什么本文所指的计算思维，主要指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札Wing)教授在美国计算机权威杂志，ACM会((Communications oftheACM))杂志上给出，并定义的计算思维(ComputationalThinking)E¨。 周教授认为：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、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。为便于理解和应用，本文将定义中的“基础概念”更换为更为具体的“思想与方法，这样，计算思维又可以更清晰地定义为：运用计算机科学的思想与方法进行问题求解、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。以上是关于计算思维的一个总定义，周教授为了让人们更易于理解，又将它更进一步地定义为： (1)通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的思维方法；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I是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法，是基于关注分离的方法(SoC方法)； (2)是一种选择合适的方式去陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法；是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法；是利用启发式推理寻求解答，也即
计算思维课程标准
《计算思维》课程标准 一、课程性质、定位与设计思路 （一）课程性质 计算思维是计算机软件的专业基础必修课程，课程代码为71093301。课程学时为48课时，其中理论课32学时，上机16学时。该课程的后续课程为C#程序设计、操作系统、数据库程序设计、数据结构。本课程采用教材为：郭艳华，马海燕主编的《计算机与计算思维导论》，电子工业出版社出版。 （二）课程定位 大学计算思维课程是面向大学一年级学生开设的，与大学数学、大学物理有一样地位的通识类思维教育课程。本课程为计算机相关专业技术人员提供必要的专业基础知识和技能训练。通过本课程的学习，使学生能够了解计算机发展历程、基础知识、宏观与微观的计算机系统、信息存储的基本概念、网络世界的信息共享与计算以及计算思维问题求解思想，对计算机的历史、发展现状、未来发展趋势均获得一定了解，为后续的计算机相关课程奠定一定的基础。对于培养学生的独立思考能力、分析和解决问题的能力都起到十分重要的作用。 （三）课程设计思路 本课程标准从计算机软件技术专业的视角出发，以满足本专业就业岗位所必须具备的计算机专业基础为目标，教学内容设计通过岗位工作目标与任务分析，分解完成工作任务所必备的知识和能力，采用并列和流程相结合的教学结构，构建教学内容的任务和达到工作任务要求而组建的各项目，以及教学要求和参考教学课时数。通过实践操作、案例分析，培养学生的综合职业能力。 （四）本课程对应的职业岗位标准 本课程主要针对计算机软件行业、电子商务、信息家电、工业企业等部门，从事软件设计、开发测试、移动应用开发、数据库管理与开发等岗位的的技术技能型人才。主要工作岗位有软
件开发工程师、数据库管理员、软件测试人员以及系统维护员等所有与计算机相关的岗位。 二、课程目标 （一）总目标 本课程旨在提高学生的信息素养，使同学在了解计算机相关历史、原理、发展的同时，培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。计算思维要求学生能够对获取的各种信息通过自己的思维进行进一步的加工和处理，从而产生新信息。因此，在大学里推进“计算思维”这一基本理念的教育和传播工作是十分必要的，计算思维在一定程度上像是教学生“怎么像计算机科学家一样思维”，这应当作为计算机基础教学的主要任务。 （二）具体目标 1、能力目标 （1）专业能力：通过本课程学习，学生了解计算机的发展历程、计算机信息存储的理论、宏观与微观的计算机系统、网络世界的信息共享与计算、计算思维的问题求解思想、计算机发展新技术等内容。从宏观角度对这门学科有全面的了解 （2）方法能力：本门课程主要强调学生思维能力的训练，培养学生科学的认知能力，让学生理解和建立“信息、计算、智能”这三大核心科学概念，围绕计算思维的精髓培养学生掌握以“合理抽象、高效实现”为特征的构造性过程的能力；让学生了解学科发展，展示计算之美。 （3）社会能力：培养学生严谨的工作态度、团队合作精神和创新创业能力，为学生深入学习和运用专业知识与技能奠定基础，同时使毕业生在工作岗位上，表现出很强的适应性，实现学生就业与岗位的零距离。 2、知识目标 (1)了解计算机的发展历程、掌握计算机能做什么，了解什么是计算思维； (2)了解为什么计算机内部只能用0与1来表示，了解二进制如何来呈现数字世界、文字世界以及声色世界； (3) 了解计算机的硬件系统、软件系统、操作系统、计算机软件应用、个人电脑等概念； (4)理解计算机的存储体系，包括内存储系统、外存储系统、数据库系统； (5)掌握信息的传输平台网络、互联网、网络安全、物联网、云计算等； (6)了解如何用计算思维来求解问题以及什么是算法。 3、素质目标（体现教书育人、培养素质的理念）
计算机相关知识与计算思维概述习题
第二篇习题 第一章计算机相关知识与计算思维概述 一、是非题 1A．第一代计算机的程序设计语言是用二进制码表示的机器语言和汇编语言。A A．对 2．B第二代计算机的主要特征为：全部使用晶体管，运算速度达到每秒几十万次S。 B． 3．A第三代计算机的硬件特征是用中、小规模集成电路代替了分立的晶体管元件A A．对 B．错 4．A大规模集成电路的应用是第四代计算机的基本特征，。A A．对 B．错 5．A小型机的特征有两类：一类是采用多处理机结构和多级存储系统，另一类是采用精减A 指令系统。 A．对 B．错 6A．信息是人类的一切生存活动和自然存在所传达出来的信号和消息A。 A．对 B．错 7．A信息技术(Information Technology, IT)是指一切能扩展人的信息功能的技术。A A．对 B．错 8B．感测与识别技术包括对信息的编码、压缩、加密等。B A．对 B．错 9．B信息处理与再生技术包括文字识别、语音识别和图像识别等。B A．对 B．错 10B．人工智能的主要目的是用计算机来代替人的大脑。B A．对 B．错 11A．云计算是传统计算机和网络技术发展融合的产物，它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。
A．对 B．错 12．A网格计算（Grid Computing）是一种分布式计算。 A．对 B．错 13A．特洛伊木马程序是伪装成合法软件的非感染型病毒 A．对 B．错 14A．计算机软件的体现形式是程序和文件，它们是受着作权法保护的。但在软件中体现的思想不受着作权法保护。 A．对 B．错 15A．对计算机病毒的认定工作，由公安部公共信息网络安全监察部门批准的机构承担。 A．对 B．错 16A．恶意软件是故意在计算机系统上执行恶意任务的特洛伊木马、蠕虫和病毒。 A．对 B．错 17．B计算思维是人象计算机一样的思维方式。 A．对 B．错 18．A计算思维最根本的内容，即其本质是抽象和自动化。 A．对 B．错 19．B 计算思维说到底就是计算机编程。 A．对 B．错 20．A 计算思维是一种思想，不是人造物。 A．对 B．错 二、单选题 1B．世界上第一台计算机 ENIAC每秒可进行______次加、减法运算。 A．5万 B．5千 C．3万 D．3千 2．D第二代计算机用______作外存储器。 A．纸带、卡片 B．纸带、磁盘 C．卡片、磁盘 D．磁盘、磁带 3B．第三代计算机的内存开始使用______。 A．水银延迟线 B．半导体存储器 C．静电存储器 D．磁芯 4A．1971年开始的4位微机，它的芯片集成了2000个晶体管，时钟频率为______MHz。 A．1 B．10 C．100 D．1000 5．C智能化的主要研究领域为：______、机器人、专家系统、自然语言的生成与理解等方面。 A．网络 B．通信 C．模式识别 D．多媒体 6．A采用光技术后其传输速度可以达到每秒______字节。 A．万亿 B．千亿
计算思维_概念与挑战_李廉
中国大学教学 2012年第1期 7 李 廉，合肥工业大学党委书记、教授，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会副主任委员。 计算思维——概念与挑战 李 廉 摘 要：本文从现代科学思维体系的角度，阐述了计算思维的内涵与概念、发展历史以及与实证思维、逻辑思维之间的关系。提出了计算思维是构成现代科学大厦的最基本的思维模式之一。在此基础上，本文分析了计算机基础课程教育今后改革的取向和挑战，这个挑战的主要内容是基于计算思维培养的新的教学体系建设，本文建议以循序渐进的方式推进这一计算机课程的重大改革。 关键词：科学思维；计算思维；抽象；自动化；计算机课程改革；计算思维课程体系 计算思维是当前一个颇受关注的涉及计算机科学本质问题和未来走向的基础性概念。这一概念最早是由麻省理工学院（MIT ）的Seymour Papert 教授在1996年提出的[1]，但是把这一个概念提到前台来，成为现在受到广泛关注的代表人物是美国卡内基梅隆大学（CMU ）的周以真教授（Jeannette M. Wing ）[2]。计算思维提出了面向问题解决的系列观点和方法，这些观点和方法有助于人们更加深刻地理解计算的本质和计算机求解问题的核心思想。特别是有利于解决计算机科学家与领域专家之间的知识鸿沟所带来的困惑。图灵奖获得者Karp 认为[3]，自然问题和社会问题自身的内部就蕴含丰富的属于计算的演化规律，这些演化规律伴随着物质的变换，能量的变换以及信息的变换。因此正确提取这些信息变换，并通过恰当的方式表达出来，使之成为能够利用计算机处理的形式，这就是基于计算思维概念的解决自然问题和社会问题的基本原理论和方法论。计算机不能解决物质变换或者能量变换这样的问题，但是可以借助抽象的符号变换来计算，模拟甚至预测自然系统和社会系统的演化。本文就计算思维的一些概念和对于计算机教育方面的挑战进行一些讨论，以期引起对于这一问题的充分关注。这些讨论针对以下的问题： 1．什么是计算思维？计算思维有什么特征？与计算机是什么关系？ 2．计算思维是随着计算机出现才出现的，还是早已存在于人类思维模式之中？ 3．计算思维与物理学的思维方式，数学的思维方式有什么区别，有什么联系？ 4．计算思维对于计算机科学研究以及计算机教育的启示。 一、计算思维是人类科学思维活动固有的 组成部分 本文中所说的思维都是指科学思维，科学思维是指在人类科学活动中所使用的思维方式。与之相对应的，还有艺术思维，宗教思维等其他思维方式，这些思维不属于科学思维的范畴。 人类在认识世界和改造世界的科学活动过程中离不开思维活动。思维的作用不仅是作为个人产生了对于物质世界的理解和洞察，更重要的是思维活动促进了人类之间的交流，从而可以使人类获得了知识交流和传承的能力，这个意义的重要性是不言而喻的。早期人类表达思维结果的方式一定是相当模糊和凌乱的，因此早期人类对于知识的传承是困难和缓慢的。正因为如此，人类对于自身的思维活动很早就开展了研究，并且提出了一些原则，这些原则揭示了思维活动的以下关键特点： 1．思维活动的载体是语言和文字，不通过语言和文字表达出来的思维是无意义的。 2．思维的表达方式必须遵循一定的格式，需要符合一定的语法和语义规则。只有符合语法和语义规则的表达才能被其他人所理解。 3．为了使别人相信自己的思维结论，必须采取合理的表达方式，说明获得结论的理由，以使别人不去重复思维的过程而相信你的结论。这就是思维逻辑。 这三条原则对于人类文化传承和知识积累是十分重要的，只有遵从这三条原则，人类文化才可以在一个可靠的背景下发展。人类的知识沟通才可以具备一种相互信任的基础。 到目前为止，符合这样三条原则的思维模式大体上
计算思维与项目教学法
计算思维与项目教学法 1.1计算思维 周以真教授认为,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、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维和理论思维、实验思维一起被称为推动人类社会文明进步和科技发展的三大科学思维。 进一步地定义为:通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法;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;是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法,是基于关注分离的方法(SoC方法);是一种选择合适的方式去陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法;是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法;是利用启发式推理寻求解答,也即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法;是利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。 1.2项目教学法 项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理。对C++项目式教学法还包括:人员的组织与管理、软件度量、软件项目计划、风险管理、软件质量保证、软件过程能力评估、软件配置管理等都由学生自己负责,学生通过项目的训练,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。 计算思维是信息社会中创新的需要,是大学生创新性思维培养的重要组成部分。C++项目式教学不能仅限于软件工程指导下的C++语言基础的综合训练,还应该在软件项目管理原则下的培养创新性思维。 2C++项目的教学实践