计算思维和程序设计能力的培养

摘要：随着信息化技术的发展加快，如何提高计算机人才的程序设计和开发能力显得尤为重要。本文从算法的一题多解入手，探讨对学生计算思维能力的培养。这一方法对培养学生学习兴趣和提高其程序设计及编程实践能力起到了极大的促进作用。采用这个方法进行教学，能达到理想的教学效果。

关键词：算法；程序设计；计算思维；能力培养

1研究背景

数据结构是计算机相关专业的一门重要的专业基础课，是计算机科学的核心课程，是计算机理论与技术的重要基石。它主要研究计算机加工对象的逻辑结构、在计算机中的表示形式以及实现各种基本操作的算法。它是学习操作系统、编译原理、数据库原理、软件工程等计算机专业核心课程的基础，掌握好这门课程的内容，是学习计算机其他相关课程的必备条件。学习数据结构可以培养学生的数据抽象能力、算法设计能力以及构造算法思维方法的能力。

数据结构的学习过程，是算法构造性思维方法的训练过程，技能培养的重要程度不亚于知识传授。本门课程教学难点在于让学生理解、习惯算法构造思维方法。培养学生的数据抽象能力、算法设计能力以及创造性思维方法，才能使其举一反三、触类旁通，从而达到应用知识解决复杂问题的目的。通过数据结构的学习，培养和强化学生计算思维的能力。

程序设计在计算机学科知识体系中处于核心地位，对计算机专业的学生来说不仅是职业技能的培养，也体现着创造性思维的信息素质培养过程。程序设计也是有形表达抽象思维的方法，在程序设计过程中贯穿阅读判断、分析思考、工具利用、抽象表达、综合创造等多项技能，对计算机专业人才素质的培养至关重要[1]。如何培养学生的程序设计和计算思维能力，是我们在教学中思考的一个问题，我们将这一教学理念融入数据结构的教学中，取得了理想的效果。

2数据结构教学面临的困境

我们根据实际应用需要，对数据进行有效地组织、存储和处理，并设计出相应的高效率的算法，这是数据结构课程所要研究和解决的问题。由于数据结构具有抽象性和灵活性等特点，这给教学和学习带来一定的困难[2]。学生学习起来比较吃力，有学生反映，他们课上听懂了，但是一下来做作业，就会不知道如何下手。有部分学生感觉对学习数据结构缺乏兴趣，他们不知道数据结构能用在什么地方、到底有没有用。

3培养学生计算思维能力的重要性

基于计算思维能力培养的数据库课程教学研究

基于计算思维能力培养的数据库课程教学研究摘要：计算思维作为人类科学思维的基本方式之一，受到了国内外计算机界的广泛关注。培养计算思维能力是当前国内外大学计算机教育的重要组成部分，对计算机专业各门课程的教学提出了新的要求。文章在数据库系统课程的教学活动中引入计算思维的理念，从课堂教学和实践环节探讨了培养学生计算思维的结合点和教学方法。计算思维的本质贯穿于整个教学过程，并根据讲授的具体知识点适时引入计算思维方法，为培养学生的计算思维能力和创新能力提供了新的思路。关键词：计算思维；数据库；教学模式；创新能力数据库技术是计算机科学的重要分支，也是信息领域的核心技术与重要支撑。近年来，随着internet的发展与普及，基于网络和数据库技术的信息管理系统、应用系统得到了飞速的发展与深入广泛的应用，作为其后台与基础的数据库技术也在不断的发展中被赋予了新的能力，成为发展最快、应用最广的技术之一。作为传授数据库技术的重要课程，“数据库系统”也已成为国内外高校计算机及相关专业必修的核心专业基础课程。在该课程的教学中，不仅应教会学生数据库的知识本身，使学生能够正确理解数据库的基本原理，熟练掌握数据库的设计方法和应用技术，更应激发学生对数据库及相关知识的兴趣，培养学生独立探求新技术、新方法的能力和创新精神，使其成为适应能力强、富有创造才能的专门人才。

计算思维具有强大的创新能力，[1]其概念一经提出就引起了国内外科学界和教育界的广泛关注。对学生计算思维能力的培养是目前教育界研究的重要课题，acm和ieee-cs在修订后的计算机科学教程2008（computer science curriculum 2008）中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。[2]中国科学院院士、中国科学技术大学陈国良教授指出：[3]在大学中，计算思维不仅能振兴大学计算教育，而且会令科学与工程领域创造出革命性的研究成果。笔者在数据库课程的本科教学过程中，引入计算思维的理念，探索以培养计算思维能力为核心的新教学模式，在教学过程中以数据库知识为载体，贯通知识、能力和素质，强调创造能力和适应能力的培养，为数据库课程的教学提供新的思路。一、计算思维计算思维的概念是美国卡内基·梅隆大学计算机系主任周以真教授于2006年首次提出的，定义计算思维为：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。[4]如同所有人都具备“读、写、算”能力一样，计算思维是必须具备思维能力。计算思维的本质是抽象和自动化，它们恰好反映了计算的根本问题，即什么能被有效地自动进行。具体地，计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法：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的思维方法；是一种采用抽象和分解的方法来控制

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。

计算机程序设计课程中计算思维能力的培养

计算机程序设计课程中计算思维能力的培养【摘要】进入新世纪以来，我国在计算机程序方面的取得的成就是非常巨大的。学生的计算方面的思维能力如何在计算机程序设计课程教学中得到充分的培养，是当代的计算机基础教学的一项主要的责任。笔者结合自身的计算机程序设计课程教学，简要的探讨了计算机程序设计课程中学生思维能力的培养，供各位计算机教育教学的同仁们参考，以共同提高我国的计算机设计程序课程的教育教学的质量。【关键词】算机程序设计课程思维能力培养一、引言随着我国的新课程改革的不断深入，对于学生的计算机的各个方面的应用能力的要求也越来越高，学生应当在计算机的操作使用方面的能力、各个应用的开放方面的能力以及相关的研究创新的能力有着非常大的提升，学生应该逐步的养成学习解决问题的思路以及方法、并且详细的理解掌握计算机是如何的实现上述算法的，即学生应该能够利用计算机进行一些有效的编程工作。此外，学生应该掌握一定的相关程序的调试能力，让计算机成为一种实用的工具，进而作为一种独特的思维方式去思考相关的问题并

解决相关问题的能力。那么我们应该在计算机程序设计的教学过程中如何的对学生的思维能力进行对应的培养训练呢？这是一个非常值得教育教学工作者深入探讨的问题。二、何为计算思维？大家常说的的计算思维就是指运用一定的计算机科学中—些相关的概念进行相应的计算机问题求解、计算机系统的设计以及一些相关的人类行为理解等等的一系列计算思维活动。这里需要强调就是上述的思维是指人的相关思维，并不是计算机机器的思维，简要的说就是一种概念抽象化的思维方式，并不是一种简简单单的程序化的思维方式。是一种具体的思维理念，并不是一种实际的商品。这种思维的方式并不是某些计算机方面的专家特有的，而应该是作为一种每个人必备的基本技能的方式而存在。最终达到一种以计算机思维方法论的相关角度来讨论解决学科之间的一些问题以及学科的意识形态。三、当前的计算机程序设计课程中的一些相关的问题计算机程序设计课程相对于其他的课程有着非常大的抽象性，这就给相应的课程的教育教学工作带来

我国大学MOOC大学计算机-计算思维的视角概述题答案解析

我国大学MOOC大学计算机-计算思维的视角概述题答案解析 . 概述题第一单元什么是信息素养？信息素养包括哪些方面？信息素养是指人们利用网络和各种软件工具通过确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用、交流信息，来解决实际问题或进行信息创造的能力。信息素养包括四个方面，分别是：信息意识；信息知识；信息能力；信息道德。什么是信息社会？信息社会有哪些主要特征？信息社会是指以信息技术为基础，以信息产业为支柱，以信息价值的生产为中心，以信息产品为标志的社会；信息社会是指信息产业高度发展并在产业结构中占优势的社会。信息社会的主要特征： 1、经济领域的特征（1）在信息社会中，信息、知识成为重要的生产力要素，和物质、能量一起构成社会赖以生存的三大资源；（2）在信息社会，劳动者的知识成为基本要求，劳动力结构出现根本性的变化，从事信息职业的人数与其它部门职业的人数相比已占绝对优势；

（3）信息社会是以信息经济、知识经济为主导的经济，它有别于农业社会是以农业经济为主导，工业社会是以工业经济为主导的经济。在国民经济总产值中，信息经济所创产值与其它经济部门所创产值相比已占绝对优势；（4）能源消耗少，污染得以控制。 2、社会、文化、生活方面的特征（1）社会生活的计算机化、自动化；（2）拥有覆盖面极广的远程快速通讯网络系统以各类远程存取快捷、方便的数据中心；（3）生活模式、文化模式的多样化、个性化的加强；（4）可供个人自由支配的时间和活动的空间都有较大幅度的增加；（5）科技与人文在信息、知识的作用下更加紧密的结合起来。 3、社会观念上的特征（1）尊重知识的价值观念成为社会之风尚；（2）社会中人具有更积极地创造未来的意识倾向；（3）人类生活不断趋向和谐，社会可持续发展。在哲学和逻辑学上，将思维分为形象思维与逻辑思维两种主要的思维形态，对于计算思维，你如何理解？计算思维又叫构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表的。它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。其本质是抽象和自动化，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怎样解决的问题，如同“读、写、算”能力一样，计算

计算导论与程序设计知识点

计算导论与程序设计复习重点一、计算、计算机发展史、计算模型 1、计算与计算思维 (1)什么是计算？转换/变换；广义：计算就是把一个符号串f变换成另一个符号串g。更广义：计算就是对信息的变换。 (2)什么是计算思维？抽象与自动化 2、图灵机的计算模型：组成，计算过程，状态及状态转移。 a.图灵机的组成： (1)一个无限长的纸带 (2)一个读写头（中间那个大盒子） (3)内部状态（盒子上的方块，比如A,B,E,H）， (4)一个程序，用于对这个盒子进行控制。 b.计算过程：从读写头在纸带上读出一个方格的信息，并且根据它的内部状态开始对程序进行查表，得到一个输出动作和下一时刻所转移到的内部状态。 c.状态：可以将事物区分开的一种标识。 d.状态转移：当在某一状态下读入一个字符时，便使状态发生改变，从当前状态转换到后继状态。 3、结合图灵机，什么是程序？理解程序的含义程序是一套控制规则，它可以根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变内部状态，令机器进入一个新的状态。 4、什么是存储程序的概念？要求程序和数据一样，也必须存储在计算机的主存储器中，这样计算机就能够自动重复地执行程序，而不必每个问题都重新编程，从而大大加快运算进程。二、计算机组成与原理 1、冯诺依曼计算机的组成结构由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。地址总线是控制器向存储器中的地址译码器传送地址编码的通路。数据总线是在输入输出设备和存储器、存储器和CPU之间传送数据的通路。控制总线用来传送控制部件向运算部件、存储器、输入输出设备发出的控制信号。

如何培养小学生数学计算思维能力

如何培养小学生数学计算思维能力涌山小学熊国军目前小学数学计算教学的现状令人堪忧，《数学课程标准》明确指出要学生了解四则运算的意义，掌握必要的运算和估算技能。相比较而言，老课程标准对学生计算的能力提了很多要求，如计算方法、技巧与速度等，而现在却很少提了。由于先进而简便的计算工具日益普及，社会生活对计算技能的要求正在逐步降低，因此，在我们的教学过程中发现学生的计算能力比以前下降了，主要表现在计算正确率下降、速度减慢等等。因此，计算教学决不容忽视。如何提高学生的计算思维能力，让学生“正确、迅速、灵活、合理”地进行计算呢？在教学工作中，针对以上问题，结合自己的教学经验，总结几点心得如下: 一、发现问题，做到对症下药一般地说，学生在练习时产生的错误，都具有相通性，又具有普遍性，在教师指导下，有些比较容易纠正和克服，有些则纠正起来就比较困难，特别是这种错误在头脑中已经生根。所以我在平日教学中善于及时了解、收集笔算中存在的问题，有预见性、有针对性地选择常见的典型错例，与学生一起分析、交流，通过集体“会诊”，达到既“治病”又“防病”的目的；对于那些形近而易错的试题，则组织对比练习，克服思维定势的消极作用，培养学生比较鉴别的能力。纠错题型上的练习我通常这样设计对学生的要求：判断对错→找出错误处→分析错误原因→改正→总结出预防同类错误的方法。在

练习形式上安排有多种形式：可做单项练习，如判断题、找出各题错误处、改错题等练习；也可以做综合练习；可以把各类错题印在作业纸上，课上发给学生改，也可以让学生拿出自己的作业本、错题本，对自己作业中的错题重新分析订正等。二、加强理论、法则学习来提高计算能力正确的运算必须在透彻地理解算理的基础上，学生的头脑中算理清楚，法则记得牢固，做四则计算题时，就可以有条不紊地进行。在整数乘法中出现的错例24×5=100，很典型的反映了学生在学习算理的过程中，没有很透彻地理解乘法算理，过于粗心大意，关于乘法进位的数字该怎么处理学生是比较模糊的。再者除数是小数的除法中的两个错例:1.44÷1.8=8，11.2÷0.05=22.4。再如在用简便方法计算题：967-399=967-400=567也说明了学生对于加法的算理理解不够深刻。要明白的顺序和运算定律的意义，运算顺序是指同级运算从左往右依次演算，在没有括号的算式里，如果有加、减，也有乘、除，要先算乘除，后算加减；有括号的要先算小括号里面的，再算中括号里面的。小学教材中主要讲了加法的交换律、结合律，减法的一个性质：“从一个数里减去两个数的和等于从这个数里依次减去两个加数。”以及乘法的交换律、结合律和分配律。这几个定律对于整数、小数和分数的运算同时适用，用途是很广泛的。两个错例中[427-（27+75）=475 ，87×2÷87×2=1，都说明了学生对于计算法则和运算定律的错误认识。

程序设计中常用的计算思维方式

程序设计中常用的计算思维方式算法思维逻辑思维第1章正确认识和处理整体与部分的关系概述： “整体”与“部分”是一对虽然对立、但并非僵化不变的概念。在一定条件下，“部分”可以看作“整体”，“整体”又可以看作是另一个“整体”的“部分”，两者相互依存和影响。“整体”与“部分”又可以相互转化的。“整体”的问题可以分割成“部分”来处理，“部分”的问题也可以通过“整体”来解决。 1.1 整体实现的关键是准确地应用必要条件 A、选择有助于简化问题、变难为易的必要条件这里面就是说我们要在坚持“简化问题、变难为易”的原则下，尽力寻找“精确”的必要条件，以缩小求解范围，提高出解速度。当碰到一道难题时，总是尝试从最简单的特殊情况入手，找出有助于简化问题、变难为易的必要条件，逐渐深入，最终分析归纳出一般规律。 B、合成必要条件，从整体结构上优化在搜索和动态规划中，必要条件有期很好的应用价值。一般地，对于深度优先搜索和广度优先搜索，如何限制搜索范围、减少搜索量最有效的手段是“剪枝”。然而由于问题的错综复杂，所以我们要找最高效的优化条件，来提高程序的效率。所以我们可以尝试从多个侧面分析寻找必要条件，把问题分解，根据各部分的本质联系，将各方面的必要条件综合起来使用。 C、必要条件与原有模型比较、更新算法上面所说的两种优化程序的策略其实是都是在“缩小求解范围”，改进在有算法的基础上进行的，属于局部优化。然而精确选择揭示问题本质的必要条件，与原有的模型比较，小结：必要条件是逻辑推到的理论依据，也是思考过程的一种取向。解题时，若能寻找出精确的必要条件，一方面能帮助我们揭示问题的本质，设计出正确的算法；另一种方面又能“缩小求解范围”，提高算法效率。因此，准确地应用必要条件是整体实现的关键。所以我们要在坚持“具体问题具体分析”的原则，不拘一格，灵活处理；在分析问题时，要勤于思考，善于发现。 1.2 整体思考的一个重要角度是“守恒” A、从具体问题中抽象出守恒量守恒量需要通过联想和化归思维将其抽象出来，从问题本身的结构中抽象出守恒量。 B、根据问题的本质构造守恒量有时候，如果能为每一个元素标一个权值，就可以揭示问题“守恒”规律。在总价值不变的前提下，或许能将整个问题转化成一个简单的、或者是经典的问题。比如构造成Fibonacci数列等。 C、在交互式问题中构造变化中的不变量考虑可能出现的各种情况和最优策略，找变化中的不变量，运用“守恒”法寻找解题的突破口小结：守恒是问题分析问题的一种思维方式一种整体意识和解题方法，通过联想和化归思维将其抽象出来。 1.3 提高整体实现效率的基本途径是“充分利用有效信息”和“压缩冗余信息” A.计算过程中充分利用有效信息：在记忆化搜索和动态规划中充分利用信息，特别指出在动态规划中改变状态的表示含义对优化问题是个很好的策

计算思维

计算思维周以真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。计算思维直面机器智能的不解之谜：什么人类比计算机做得好？什么计算机比人类做得好？最基本的问题是：什么是可计算的？迄今为止我们对这些问题仍是一知半解。计算思维可以做什么？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。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。当我们必须求解一个特定的问题时，首先会问：解决这个问题有多么困难？怎样才是最佳的解决方法？计算机科学根据坚实的理论基础来准确地回答这些问题。表述问题的难度就是工具的基本能力，必须考虑的因素包括机器的指令系统、资源约束和操作环境。为了有效地求解一个问题，我们可能要进一步问：一个近似解是否就够了，是否可以利用一下随机化，以及是否允许误报（false positive）和漏报（false negative）？计算思维就是通过约简、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怎样解决的问题。计算思维是一种递归思维。它是并行处理。它是把代码译成数据又把数据译成代码。它是由广义量纲分析进行的类型检查。对于别名或赋予人与物多个名字的做法，它既知道其益处又了解其害处。对于间接寻址和程序调用的方法，它既知道其威力又了解其代价。它评价一个程序时，不仅仅根据其准确性和效率，还有美学的考量，而对于系统的设计，还考虑简洁和优雅。计算思维采用了抽象和分解来迎接庞杂的任务或者设计巨大复杂的系统。它是关注的分离（SOC方法）。它是选择合适的方式去陈述一个问题，或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理。它是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为。它是我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全

(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

计算思维和程序设计能力的培养

计算思维和程序设计能力的培养摘要：随着信息化技术的发展加快，如何提高计算机人才的程序设计和开发能力显得尤为重要。本文从算法的一题多解入手，探讨对学生计算思维能力的培养。这一方法对培养学生学习兴趣和提高其程序设计及编程实践能力起到了极大的促进作用。采用这个方法进行教学，能达到理想的教学效果。关键词：算法；程序设计；计算思维；能力培养 1研究背景数据结构是计算机相关专业的一门重要的专业基础课，是计算机科学的核心课程，是计算机理论与技术的重要基石。它主要研究计算机加工对象的逻辑结构、在计算机中的表示形式以及实现各种基本操作的算法。它是学习操作系统、编译原理、数据库原理、软件工程等计算机专业核心课程的基础，掌握好这门课程的内容，是学习计算机其他相关课程的必备条件。学习数据结构可以培养学生的数据抽象能力、算法设计能力以及构造算法思维方法的能力。数据结构的学习过程，是算法构造性思维方法的训练过程，技能培养的重要程度不亚于知识传授。本门课程教学难点在于让学生理解、习惯算法构造思维方法。培养学生的数据抽象能力、算法设计能力以及创造性思维方法，才能使其举一反三、触类旁通，从而达到应用知识解决复杂问题的目的。通过数据结构的学习，培养和强化学生计算思维的能力。程序设计在计算机学科知识体系中处于核心地位，对计算机专业的学生来说不仅是职业技能的培养，也体现着创造性思维的信息素质培养过程。程序设计也是有形表达抽象思维的方法，在程序设计过程中贯穿阅读判断、分析思考、工具利用、抽象表达、综合创造等多项技能，对计算机专业人才素质的培养至关重要[1]。如何培养学生的程序设计和计算思维能力，是我们在教学中思考的一个问题，我们将这一教学理念融入数据结构的教学中，取得了理想的效果。 2数据结构教学面临的困境我们根据实际应用需要，对数据进行有效地组织、存储和处理，并设计出相应的高效率的算法，这是数据结构课程所要研究和解决的问题。由于数据结构具有抽象性和灵活性等特点，这给教学和学习带来一定的困难[2]。学生学习起来比较吃力，有学生反映，他们课上听懂了，但是一下来做作业，就会不知道如何下手。有部分学生感觉对学习数据结构缺乏兴趣，他们不知道数据结构能用在什么地方、到底有没有用。 3培养学生计算思维能力的重要性

第1章计算机、计算与计算思维练习题答案解析

第1章计算机、计算与计算思维 1、各种自动化设备，如数控机床、自助加油站中有计算机吗? (A) YES；(B) NO 答案：A 解释：本题考核什么是计算机以及计算机的存在形态。各种自动化设备，都有控制设备工作的控制机构，这些控制机构被认为是自动化设备中的大脑，即可被认为是广义的计算机。具体内容请参考第一章课件之“什么是计算机及为什么要学计算机”以及第一章课件。 2、计算机包括_____。 (A)台式机、便携机； (B)嵌入在各种设备中的芯片； (C)软件； (D)以上所有。答案：D 解释：本题考核什么是计算机以及计算机的存在形态。台式机、便携机属于计算机；嵌入在各种设备中的芯片也属于计算机；软件也属于计算机，计算机包括硬件和软件。因此(D)是正确的。具体内容请参考第一章课件之“什么是计算机及为什么要学计算机”以及第一章课件。 3、人类应具备的三大思维能力是指_____。 (A)抽象思维、逻辑思维和形象思维； (B)实验思维、理论思维和计算思维； (C)逆向思维、演绎思维和发散思维。 (D)计算思维、理论思维和辩证思维。答案：B

大学计算机-计算与信息素养练习题集解释：本题考核对计算思维重要性的了解。人类应具备的三大思维能力就是实验思维、理论思维和计算思维。虽然其他思维也很重要(读者可参阅相关文献了解之)，尤其是对学生创新思维形成很重要，但相比之下，这三种思维更具有普适性。故(B)是正确的；具体内容请参考第一章课件之“什么是计算思维”以及第一章课件。 4、本课程中拟学习的计算思维是指_____。 (A)计算机相关的知识； (B)算法与程序设计技巧； (C)蕴含在计算学科知识背后的具有贯通性和联想性的内容； (D)知识与技巧的结合。答案：C 解释：本题考核对计算思维的理解程度，思维与知识和技巧的关系。将各种知识和技巧贯通起来，形成脉络，便被认为是思维。计算思维是指蕴含在计算学科知识背后的具有贯通性和联想性的内容。因此(C)是正确的。具体内容请参考第一章课件之“什么是计算思维”以及第一章课件。 5、如何学习计算思维？_____。 (A)为思维而学习知识而不是为知识而学习知识； (B)不断训练，只有这样才能将思维转换为能力； (C)先从贯通知识的角度学习思维，再学习更为细节性的知识，即用思维引导知识的学习； (D)以上所有。答案：D 解释：本题考核对计算思维学习方法的了解。需要树立正确的学习态度，即应当为思维而学习知识而不是为知识而学习知识；应当不断训练，只有这样才能将思维转换为能力；应当先从贯通知识的角度学习思维，再学习更为细节性的知识，即用思维引导知识的学习。因此(D)是正确的。具体内容请参考第一章课件之“什么是计算思维”以及第一章课件。 6、计算学科的计算研究什么? _______。 (A)面向人可执行的一些复杂函数的等效、简便计算方法； (B)面向机器可自动执行的一些复杂函数的等效、简便计算方法；

什么是计算思维+计算思维的含义

什么是计算思维计算思维的含义你知道计算思维吗?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。下面小编为你整理计算思维，希望能帮到你。什么叫计算思维计算思维的含义计算思维是数字时代人人都应具备的基本技能。计算思维与理论思维和实验思维一起构成了科技创新的三大支柱。美国卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)Jeannette M. Wing 教授2006年3月在美国计算机权威期刊Communication of the ACM上将计算思维定义为：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。计算思维具有如下特征： (1)计算思维是概念化的抽象思维，而非程序思维。 (2)计算思维是人的思维，而非机器的思维。 (3)计算思维是思想，而非人造品。 (4)计算思维与数学和工程思维互补和融合。 (5)计算思维面向所有的人，所有的领域。 (6)如同“读、写、算”一样，计算思维是一种基本技能。计算思维教育实践途径计算思维培养，具体到中小学教育实践中，必须要有一个依托工具和抓手。中小学信息技术课程中，如何渗透计算思维教育，可以从如下几个方面尝试。 (一)在计算机程序设计教学中渗透计算思维通过计算机程序设计教学培养学生的计算思维，是中小学信息技术教师最容易上手的做法。对于计算思维的培养，宜选择可视化的、模块化的、易于学习的程序设计软件。 LOGO语言是一种早期的编程语言，也是一种与自然语言非常接近的编程语言，它通过“绘图”的方式来学习编程，对初学者特别是儿童进行寓教于乐的教学方式。至

读书笔记-计算思维

计算思维培养的一点领悟与构想前几天从《中小学信息技术教育》月刊上读到了一篇非常好的论文——《点燃高中信息技术课堂计算思维的火花》，作者冯士海，冯老师的文章主要从三个方面展开：计算思维的内涵和误区，培养计算思维的必要性，如何点燃高中信息技术课堂学生计算思维的火花。文章理论依据科学客观，问题分析透彻，更有具体的教学实施设计和做法，非常值得借鉴与学习。更为重要的是，论述内容与我们开始进行研究的课题不谋而合，引起共鸣。一．计算思维的涵义 2006年周以真教授首次提出计算思维，以期回答计算机相关知识与人们的关系。新课标中指出：计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。计算思维是一种思维能力，是一种用来解决问题的思维过程，论文归纳了计算思维以下特点：（1）制定问题，并能利用计算机和其他工具帮助解决该问题；（2）逻辑化组织和分析数据；（3）通过抽象，如模型、仿真等再现数据；（4）通过算法，支持自动化解决方案；（5）识别、分析和实施可能的解决方案，并找到最有效的解决方案；（6）将问题的求解过程推广到更广泛的问题中。计算思维并非计算机思维，计算思维也不一定通过编程。计算思维从古至今发展，有了计算机的出现，有了信息技术作为载体，给计

算思维发展带来了根本性的变化。二．培养计算思维的必要性计算思维不仅是中学生必备的核心素养，也是人类最基本的思维方式，与“听、说、读、写”同等重要。首先，计算思维是信息素养的能力体现。其次，计算思维能提高学生的自主创新能力。前些天，我看了一档名为《智造将来》的综艺节目，一个叫袁翊闳的男孩给我留下了深刻的印象。这孩子来自广东中山，刚13岁，却已经做出了一个叫“小蓝”的人工智能机器人。它可以和人进行简单的问答交互，比如告诉你明天的天气，或者讲个冷笑话。节目组还带着袁翊闳和另外两个小朋友到了四川大凉山，体验“变形记”。谁知道，这几位编程少年不仅在当地学校客串起编程老师，还一不小心随手帮小同学们解决了好几个生活难题。比如，村里的小伙伴每天都要早早起床喂鸡，袁翊闳注意到后，就想通过编程制作一个定时喂食器。他邀请了喂鸡的小朋友一起加入，几个人围在电脑前协力完成了这个小发明，还根据每天投喂的频率和分量，做了进一步优化调试。看到喂食器成功投喂的一瞬间，他们很激动地欢呼起来。计算思维能力水平高的学生，能更好的理解现实世界和数字虚拟世界之间的联系，而不在虚拟世界中迷失，能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案，能更好的适应高度人工智能化的信息社会。

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

对计算思维的认识

对计算思维的认识经管法王禹1211652 计算思维又叫构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表的。它（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。大体来说，计算思维有以下几个特点：（1）计算思维是一种递归思维。它是并行处理。它是把代码译成数据又把数据译成代码。对于别名或赋予人与物多个名字的做法，它既知道其益处又了解其害处。对于间接寻址和程序调用的方法，它既知道其威力又了解其代价。它评价一个程序时，不仅仅根据其准确性和效率，还有美学的考量，而对于系统的设计，还考虑简洁和优雅。（2）计算思维采用了抽象和分解来迎接庞杂的任务或者设计巨大复杂的系统。它是选择合适的方式去陈述一个问题，或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面建模使其易于处理。它是利用不变量简明扼要且表述性地刻画系统的行为。它是我们在不必理解每一个细节的情况下就能够安全地使用、调整和影响一个大型复杂系统的信息。它就是为预期的未来应用而进行的预取和缓存。（3）计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式从最坏情形恢复的一种思维。它称堵塞为“死锁”，称约定为“界面”。计算思维就是学习在同步相互会合时如何避免“竞争条件”的情形。(4) 计算思维利用启发式推理来寻求解答，就是在不确定情况下的规划、学习和调度。它就是搜索、搜索、再搜索，结果是一系列的网页，一个赢得游戏的策略，或者一个反例。计算思维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权衡。

基于计算思维能力培养的《医院信息系统》的教学研究

基于计算思维能力培养的《医院信息系统》的教学研究计算思维是思维过程或功能的计算模拟，是信息化时代下分析问题的重要技能之一。本文介绍了”计算思维”，并将该思维方式引入到《医院信息系统》的教学中。标签：医院信息系统；计算思维；教学研究随着信息化、数字化技术在医院的各项业务中的全面应用，医院信息化管理为医院的各项业务管理带来了方便、也随之带来了大量的数据，有效的管理各项医院业务和利用好各种大数据为医院后信息化管理提出了考验。《医院信息系统》课程是培养医学生掌握真实系统环境下的医院信息管理系统各个子系统的实际操作方法，因此在教学活动中强调和深化计算思维的培养，培养具有医学思维和计算思维的复合型医药专业人才，符合新时代对医学专业人才的要求。 1计算思维概述思维方式是人类认识论研究的重要内容，钱学森曾将思维科学列入为11大科学技术门类之一，与自然科学、军事科学、社会科学等并驾齐驱[1]。在钱学森思维科学的倡导下，各种学科思维开始形成和发展，我国的计算思维也随之萌芽。而后，黄崇福1992年曾将计算思维（Computational Thinking）定义为”是思维过程或功能的计算模拟方法论其研究的目的是提供适当的方法使人们能借助现代和将来的计算机逐步达到人工智能的较高目标[2]”。但是，直到2006年，美国卡内基·梅隆大学周以真教授在计算机权威杂志《Communications of the ACM》上发表”计算思维”概念，计算思维才逐渐成为国内外计算机教育界颇为关注的热点。周以真将”计算思维”定义为：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，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。计算思维的主要特征为：概念化、是技术的根本、是人的思维方式、是数学和工程思维的互补与融合的面向所有人，所有地方的采用计算机科学的思维方法（递归、抽象与分解、冗余、容错等）[3]。首届（2010年）”九校聯盟（C9）计算机基础课程研讨会”讨论发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》，其核心要点是强调”需要把培养学生的’计算思维’能力作为计算机基础教学的核心任务”[4]。 2基于计算思维的教学体系研究在计算思维模式的指导下，面向医学生的《医院信息系统》课程体系结构的设置与课程建设和实施，目的是培养熟练掌握医院信息系统使用技能的、并具有计算思维能力的复合型医用人才。

高中程序设计课程计算思维培养的策略与方法

信息技术课tougao4@https://www.360docs.net/doc/1411086976.html, 44中国信息技术教育高中程序设计课程计算思维培养的策略与方法赵科甘肃省玉门市第一中学摘要：本文介绍了计算思维的概念及其与程序设计的关系，提出了高中程序设计课程中培养学生计算思维的三种策略与方法，以期为中学信息技术学科的教学提供一定的参考。关键词：计算思维；信息技术；策略；教学中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2019）08-0044-02 计算思维在中小学信息技术教学中的地位和作用越来越突出,《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》提出：“计算思维具有学科的独特性，它最能反映学科本质的核心与关键要素，在某种程度上影响着学科核心素养的总体质量。”那么，在教学中教师应该如何培养学生的计算思维？如何把计算思维的培养融入到数据、算法、信息系统和信息社会等学科大概念的学习中？如何让学生在不同的问题情境中，运用计算思维形成解决问题的方案，体验信息技术行业实践者真实的工作模式和思考方式？这些问题都值得信息技术教师思考。下面，笔者根据实践经验为大家分享一些培养计算思维的方法和策略，以期为广大信息技术教师提供参考。 ●从计算思维的要素入手，有针对性地培养计算思维 2013年，英国南安普敦大学的Cynthia Selby博士和John Woollard博士提出，计算思维包括算法思维、评估、分解、抽象、概括这五个方面的要素。信息技术课程标准中，“算法与程序设计”是高中的一个选修模块，该内容是让学生进一步体验算法思想，能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实现算法解决问题。Cynthia Selby博士和John Woollard博士关于计算思维的观点比较适合该内容的教学。教师在进行该模块课堂教学过程的设计时，可以通过对计算思维各个要素的思考，结合教学目标和课堂教学内容，针对计算思维中的一个或多个方面的思维培养，精心组织好培养计算思维的课堂教学活动。例如，在“循环嵌套”的教学中，笔者以九九乘法表输出问题为例，将这个问题进行了“分解”，按照如下的顺序设计问题并编程，逐步实现九九乘法表的输出。 ①用一个FOR循环语句在一行中输出1*1=1，1*2=2……1*9=9样式的9列数据。 ②再用一个FOR循环语句输出9行，依次输出1到9这几个数。 ③将第一个循环语句放在第二循环语句的循环体内，修改输出表达式，将输出的9行数字转化成9 行9列九九乘法表。 ④最后研究输出格式中数字

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）