《计算思维与实践》课程教学大纲
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1. 引言1.1 背景介绍本文将从计算思维教学的概念和重要性入手，探讨在大学计算机基础课程中教学计算思维的方法与策略，通过案例分析和教学效果评估来验证教学策略的有效性。
最终，本文将总结教学实践的经验教训，展望未来在大学计算机基础课程中计算思维教学的发展方向，为提高学生的计算思维能力提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究目的本文旨在研究大学计算机基础课程中的计算思维教学实践。
通过深入探讨计算思维在教学中的应用及其重要性，旨在提高学生的计算思维能力和解决问题的能力。
具体目的包括：1. 分析计算思维教学的概念，探讨其内涵及特点，为进一步的教学实践提供理论基础。
2. 探讨计算思维在大学计算机基础课程中的重要性，探讨为何必须将计算思维纳入教学内容并了解其在不同领域中的应用。
3. 研究计算思维教学的方法与策略，探讨如何有效地将计算思维融入课堂教学中，激发学生学习的积极性和兴趣。
4. 案例分析各种实际教学情况，通过实例展示不同教学方法的效果，为教师提供借鉴和参考。
5. 对计算思维教学的效果进行评估，根据评估结果调整和完善教学方案，不断提升教学质量。
1.3 意义和价值计算思维不仅仅是学习编程语言和算法，更重要的是培养学生的抽象思维能力、系统思维能力和实践能力。
在现代社会，计算思维已经成为一种基本素养，具备计算思维能力的人才更容易适应社会的变化和发展。
在大学计算机基础课程中，注重计算思维教学的意义和价值不仅在于培养学生成为优秀的程序员，更在于培养学生成为具备全面思维能力的人才。
只有通过计算思维的教学，学生才能更好地理解和应用计算机知识，更好地适应社会的发展和变化。
对于大学计算机基础课程来说，注重计算思维教学的意义和价值是不言而喻的。
通过计算思维教学，不仅可以提高教学质量，还能培养更多优秀的计算机人才，为社会的发展做出贡献。
2. 正文2.1 计算思维教学的概念计算思维是指解决问题或设计系统时所运用的一种思维方式，是将问题抽象化并用算法来解决的能力。
计算思维实践课教学设计(3篇)
第1篇一、课程背景随着信息技术的飞速发展，计算思维已经成为现代社会必备的基本能力之一。
计算思维是指通过抽象、建模、算法设计等手段，对问题进行求解的一种思维方式。
为了培养学生的计算思维能力，本课程旨在通过实践操作，让学生在解决实际问题的过程中，掌握计算思维的基本方法。
二、课程目标1. 了解计算思维的基本概念和特点。
2. 掌握计算思维的基本方法，包括抽象、建模、算法设计等。
3. 能够运用计算思维解决实际问题。
4. 培养学生的创新意识和团队合作精神。
三、教学对象本课程面向计算机科学与技术、软件工程、信息技术等相关专业的大一、大二学生。
四、教学内容1. 计算思维概述2. 抽象与建模3. 算法设计与分析4. 实践项目设计与实施5. 团队合作与沟通五、教学过程1. 导入新课教师通过一个实际案例引入计算思维的概念，让学生了解计算思维在解决问题中的重要性。
2. 讲解计算思维的基本概念和特点通过PPT展示，讲解计算思维的定义、特点以及与传统思维方式的区别。
3. 抽象与建模（1）讲解抽象与建模的基本方法（2）通过实例分析，让学生了解抽象与建模在问题解决中的应用（3）布置练习题，让学生运用抽象与建模的方法解决实际问题4. 算法设计与分析（1）讲解算法设计与分析的基本原则（2）通过实例分析，让学生了解算法设计与分析在问题解决中的应用（3）布置练习题，让学生运用算法设计与分析的方法解决实际问题5. 实践项目设计与实施（1）教师引导学生进行实践项目选题（2）讲解实践项目的设计流程和实施方法（3）分组进行实践项目设计与实施（4）教师对实践项目进行点评和指导6. 团队合作与沟通（1）讲解团队合作与沟通的重要性（2）组织学生进行团队建设活动（3）布置团队合作与沟通的练习题，让学生在实际项目中运用团队合作与沟通技巧六、教学评价1. 课堂表现：学生的出勤率、课堂参与度、回答问题的准确性等。
2. 实践项目：学生的项目设计、实施过程、团队合作与沟通能力等。
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。
计算思维导论教学大纲
课程代码
K1oduction of Computational Thinking
计算思维导论是分级教学中面向理工科二级起点本科生开设的通识教育类中计 课程性质
算机类模块的课程。
学分/学时
2 学分 / 32 学时，其中：实验学时 12
（3）通过问题求解，使得学生掌握分析问题、算法设计的思维方法。[①②]
课程培养学 （4）掌握网络的基本概念，掌握网络有关的思维，掌握互联网+创业和创新的 生的能力 思维方法。[①②]
（5）通过学习信息息安全有关知识，掌握信息安全有关的思维。[①②]
（6）通过关系运算和 SQL 语言，掌握关系数据库的思维方法。[①②]
审核人：
审核时间：
年月日
况，平时签到记录，报告论文完成情况，学习态度等。按照《大学生学籍管理规 定》不符合要求的将取消考试资格或不予评定成绩；任课教师根据实际情况，可以 自主安排，自主学习提交作品占适当平时分。
课程教学以课堂教学、自主学习、综合讨论、上机实践等方式实施。 （1）理论课部分，要求学生阅读部分内容，教师讲授和课堂讨论。 （2）上机实践部分内容，要求学生提起阅读教材内容，由教师在上机时指导下 教学方法 完成上机内容，边讲边练。 （3）自主学习部分，要求学生在教师指导下阅读和自主学习部分内容。 （4）按照教材知识点和实验要点提供小视频、教案等教学资源供学生自主学 习。 本课程中文授课，使用中文教材。 备注（例） 总人数上限：180人； 课程网页：无 制定人及 发布时间 制定人： ， 发布时间：20XX 年 6 月
①本课程的教学目的是学生树立计算思维的理论体系；
专业培养能 ②培养使用计算思维的方法解决实际问题的能力，为进一步学习其他课程打下
计算思维教案
计算思维教案一、引言计算思维是一种重要的思维方式，它指的是人们运用逻辑和算法来解决问题的能力。
计算思维不仅仅局限于计算机科学领域，它已经渗透到了各个学科和行业中。
作为教育工作者，我们需要培养学生的计算思维能力，使他们能够更好地应对未来的挑战。
本教案旨在介绍如何教授计算思维，以及如何通过各种活动和任务来提高学生的计算思维能力。
二、教学目标1. 了解计算思维的定义和重要性。
2. 掌握计算思维的核心概念和基本原则。
3. 能够应用计算思维解决实际问题。
4. 培养学生的逻辑思维、问题解决和创新能力。
三、教学内容和方法1. 计算思维的定义和重要性（教师讲解）- 什么是计算思维？- 计算思维在现实生活中的应用领域。
- 计算思维的重要性和价值。
2. 计算思维的核心概念和基本原则（教师讲解）- 算法和流程控制- 数据的表示和处理- 问题的抽象和建模- 分析和解决复杂问题3. 计算思维的培养方法和策略（教师讲解）- 学习编程语言和工具- 进行编程实践和项目设计- 参与逻辑思考和问题解决的活动- 学习适应性思维和创新思维4. 案例分析和讨论（小组活动）学生根据教师提供的真实案例，运用计算思维分析和解决问题，形成小组讨论报告。
5. 设计和实施计算思维任务（小组活动）小组选择一个问题，设计和实施计算思维任务，向全班介绍并进行评估。
6. 反馈和总结（整体活动）学生们进行口头和书面反馈，总结本课程的收获和体验，以及如何将计算思维应用于其他学科和实际生活中。
四、教学资源- 计算机设备和网络连接- 编程语言和工具- 教师准备的案例分析材料- 学生设计的计算思维任务五、评估方法1. 小组讨论报告的评估：评估小组对案例的分析和解决问题的能力。
2. 计算思维任务的评估：评估学生在设计和实施任务中的表现和结果。
3. 学生反馈的评估：根据学生的口头和书面反馈，评估他们对计算思维的理解和应用能力。
六、拓展和应用1. 将计算思维引入其他学科的教学中，例如数学、科学和语言艺术。
大学计算思维基础教学大纲
大学计算思维基础教学大纲
《大学计算思维基础》是大学计算机公共基础课程中第一层次课，是程序设计类课程的先导课程。
本课程旨在通过对信息技术基本常识、常用办公工具软件高级应用的学习，配合综合运用信息技术知识的机器人实验来培养学生应对实际问题时主动使用信息技术知识来分析、解决问题的意识。
课程概述
《大学计算思维基础》基于“信息与计算基础——计算平台——数据处理与管理——问题求解与实现”的主线进行设计和架构，强化学生对计算机科学的认知，培养正确的思维模式、掌握数据处理与问题求解的基本方法、使其初步具备运用计算思维与基本方法求解实际问题的能力。
教学中通过实验案例辅助知识学习与应用，在案例的不断深化和提升中培养学生良好的信息素养和计算思维能力，为后续的计算机类课程的深入学习奠定良好的基础。
课程大纲
第二章认识计算机
2.4 操作系统
2.2 PC主机的组成
2.1 计算机系统结构
2.3 计算机软件概述
第一章信息与计算
1.3 进制与进制转换
1.4 信息的表示——数值和文字
1.5 信息的表示——声音和图像
1.1 信息与信息技术
1.2 计算、计算机与计算思维
信息与计算单元测验
扫一扫，扫到了什么？
参考资料
1、《计算思维导论》，陈国良主编，高等教育出版社
2、《大学计算机信息技术教程》，张福炎主编，南京大学出版社。
第0章_计算思维及本课程教学计划
计算思维简介
在美国，“计算思维”的提出得到了美国教育界和 科学界的广泛支持。在美国科学基金会启动的“大学计 算教育振兴的途径”中投入巨资进行美国计算教育的改 革并对“计算思维”所发挥的作用取得了共识[4]。美国 科学基金会还启动了以计算思维为核心的重大基础研究， 进一步将计算思维的培育扩展到美国的各个研究领域 [5]。
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大学如何学习——计算思维简介
1.无矛盾性。这是公理系统的科学性要求，它不允许在一个公 理系统中出现相互矛盾的命题，否则这个公理系统就没有任何实 际的价值。 2.独立性。公理系统所有的公理都必须是独立的，即任何一个 公理都不能从其他公理推导出来。 3.完备性。公理系统必须是完备的，即从公理系统出发，能推 出（或判定）该领域所有的命题。 为了保证公理系统的无矛盾性和独立性，一般要尽可能使公 理系统简单化。简单化将使无矛盾性和独立性的证明成为可能， 简单化是科学研究追求的目标之一。一般而言，正确的一定是简 单的（注意，这句话是单向的，反之不一定成立）。 关于公理系统的完备性要求，自哥德尔发表关于形式系统的 “不完备性定理”的论文后，数学家们对公理系统的完备性要求 大大放宽了。也就是说，能完备更好，即使不完备，同样也具有 重要的价值。 以理论为基础的学科主要是指数学，数学是所有学科的基础。
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大学如何学习——计算思维简介
1.先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分， 用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念； 2.再由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数 量关系； 3.然后通过实验证实这种数量关系。 与理论思维不同，实验思维往往需要借助于某些特 定的设备（科学工具），并用它们来获取数据以供以后 的分析。例如，伽利略就不仅设计和演示了许多实验， 而且还亲自研制出不少技术精湛的实验仪器，如温度计、 望远镜、显微镜等。 以实验为基础的学科有物理、化学、地学、天文学、 生物学、医学、农业科学、冶金、机械，以及由此派生 的众多学科。
计算机导论——以计算思维为导向第4版教学大纲
《计算机导论》教学大纲说明：教师可根据课时和学校特点适当选择、调整教学安排。
一、课程简介实证思维、逻辑思维和计算思维是人类认识世界和改造世界的三大思维。
计算机的出现为人类认识世界和改造世界提供了一种更有效的手段，以计算机技术和计算机科学为基础的计算思维已成为人们必须具备的基础性思维。
如何以计算机思维为切入点，通过重构《大学计算机》的课程体系和知识结构，促进计算思维能力培养，提升大学生综合素质和创新能力是大学计算机课程改革面临的重要课题。
这些不断变化的情况要求对目前《大学计算机》的课程体系进行改革。
所以，如何明确、恰当地将计算思维融入知识体系，培养当代大学生用计算机解决和处理问题的思维和能力，从而提升大学生的综合素质，强化创新实践能力是当前的迫切要求。
1.教学目标(1)基本目标《大学计算机》教学不仅承担着传承知识，更肩负着创新知识的使命。
因此，在传授知识的同时更应培养学生的学习能力、解决问题的能力、交流能力、团队合作能力和创新能力，使他们能更快地适应未来工作的需求。
分层次课程体系体现《大学计算机》课程教学的实效性和针对性, 以“全面提高计算机公共课程教学质量，培养学生良好的信息化素养, 计算思维品质和计算机应用技能，为学生的后续专业学习提供良好的支持”为核心目标。
(2)高级目标研究性教学在培养学生的综合能力的过程中将发挥越来越重要的作用，它将成为综合性实践课程的主要教学方法。
学习的过程是参与的过程，是创造的过程而非盲目接受的过程。
学生积极的思维习惯和探究问题的意识应该在课程教学中得到培养。
在实现基本目标的基础上，实现高级目标：♦提升学习愿望，学习目标；♦增强学生的自我意识；♦运用已有知识学习新事物；♦教授特定领域和特定课程的学习策略；♦潜移默化，完善学生的人格。
2.实践环节实践性教学内容的设置遵循以下原则：(1)课程实验采用集中实验和自主实险相结合的原则。
其中，集中实验根据课程安排到统一的实验室进行实验；自主实验则由学生利用自己的机器或学校内外公有计算机实验室自主完成实验任务。
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《计算思维与实践》课程教学大纲英文：《Computational Thinking and Practice》一、课程基本信息课程代码：/课程名称：计算思维与实践课程类别：通识课理论课学时：8学时/16学时实验课学时：8学时/16学时总学时：16/32学分：1/2适用对象:非计算机类各学科本科学生考核方式：课程设计二、课程简介中文简介计算思维是运用计算学科的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解的思维活动，计算思维是的培养是信息时代对人的基本要求，因此在大学本科阶段开设这门课程是十分重要和必要的。
《计算思维与实践》课程是一门计算机类通识型课程，也是高等学校计算机基础教学公共课程之一。
该课程从培养学生科学认知能力出发，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。
初步达到传承计算文化、弘扬计算之美、培养计算思维的目的。
英文简介This course of computational thinking and practice is about computational disciplines of basic concepts of problem solving, system design, and human behavior understanding of thinking activity, computational thinking is the training is basic requirements of the information age to, therefore in the undergraduate stage opened this course is very important and necessary.The course is a normal computer course, but also one of the basic public course of Computer Science in Colleges and Universities. The purpose of the course is for the cultivation of students' cognitive ability and make students understand and establish the core scientific concepts：information, computing, intelligent and so on. The course is around the calculated the essence of thinking to train the students to master the reasonable abstraction, efficient implementation feature construction process; It make students understand discipline development, showing computational beauty. The purpose of the course is inheriting the culture of calculating, carrying forward the calculation of the United States, and cultivating the computational thinking.三、课程性质与教学目的本课程除了需要介绍计算思维理论，还需要处理好理论和实践之间的关系。
在理论上有一定的深度和难度，如何利用实践教学的环节帮助学生掌握理解基本概念和基本原理是教学的重要环节。
只有通过精心设计的实验才能使学生掌握信息、计算、智能基本概念，以及掌握求解问题的基本思路和能力。
本课程的教学目的是通过作为轻语法程序设计典型代表的Python语言为载体，重点训练学生理解并实践计算思维，掌握解决计算问题的能力。
主要培养过程包括如下四个阶段：第一阶段：计算机的组成与工作原理，包括计算机的起源、计算机的特征、计算机的工作过程、计算机程序、程序设计语言、计算机程序中数的表示等，加深学生对计算机的理解第二阶段：计算思维的思想与方法，包括计算思维概念理解，基本的程序设计方法、Python语言基本语法等，训练学生通过程序设计理解计算问题求解。
这部分涉及的计算思维概念包括：抽象、自动化、程序、算法等。
这些概念讲解融入Python语言语法和程序设计基本方法中，包括用Python语言实现分支结构和循环结构，函数调用以及数组与字典的实现方法。
第三阶段：问题的抽象与算法设计。
进一步丰富计算思维的内涵和外延。
训练学生从问题求解的高度理解计算思维。
这部分涉及的计算思维方法包括：穷举法、递归法、分治法、回溯法和贪心法等。
第四阶段：复杂计算问题的求解过程和算法比较。
通过几个类型实例运用计算思维，结合算法分析和比较等训练学生运用计算思维求解复杂计算问题。
四、教学内容及要求第一章计算机的组成与工作原理(一)目的与要求1.认知目标：使学生认识、了解计算机系统的组成及简单工作原理。
2.技能目标：培养学生独立思考和寻求求解方法的能力。
3.能力目标：培养和激发学生学习程序设计的兴趣，促进其个性发展。
(二)教学内容第一节计算机的起源1.主要内容(1)第一代电子管计算机(2)第二代晶体管计算机(3)第三代集成电路计算机(4)第四代大规模集成电路计算机(5)第五代超大规模集成电路计算机(6)下一代计算机2.基本概念和知识点电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路。
3.问题与应用问题：生活中，计算机无处不在，可什么计算机能做这么多事情？要求学生完成本节学习后，对计算机的发展过程有个初步的了解。
第二节计算机的特征1.主要内容(1)计算机工作原理(2)计算机组成(3)计算机的工作过程2.基本概念和知识点运算器、控制器、存储器、输入输出设备、存储程序、执行指令、数据总线。
3.问题与应用问题：计算机各组件主要的功能分别是什么？要求学生完成本节学习后，对计算机组成和特征有个粗略的了解。
第三节计算机程序设计1.主要内容(1)什么是计算机程序(2)程序设计语言(3)各种程序设计语言的对比(4)Python语言的特点和优势(5)计算机程序中数的表示(6)Python的简单语法和基本结构2.基本概念和知识点程序设计语言的语法和语义、程序设计语言的特点、两类高级语言的差异、设计程序的过程、脚本语言、Python语言初识。
3.问题与应用问题：为什么要学习程序设计？要求学生完成本节学习后，对程序和程序设计语言有个初步的认识并熟悉其操作界面。
(三)思考与实践让学生课后通过浏览一些网页来了解计算思维的基础知识；并通过实践掌握简单使用Python语言设计程序来解决问题的方法。
(四)教学方法与手段本章教学主要借助多媒体课件采用课堂讲授的方式进行。
第二章计算机思维的思想与方法(一)目的与要求1.掌握问题抽象的方法。
2.理解计算机算法以及复杂度的分析。
3.熟练掌握利用Python语言实现分支与选择结构、循环结构、函数调用以及数组与字典的创建和应用。
4.初步利用Python语言求解简单计算问题的方法。
(二)教学内容第一节什么是计算思维1.主要内容(1)计算思维的操作模式(2)计算思维的作用(3)运用计算机求解问题的基本过程和优势(4)计算思维的经典案例(5)生活中的计算思维(6)计算思维与各学科的关系2.基本概念和知识点自动化、预取与缓存、符号、问题抽象与建模、近似解，随机化过程、启发式方法、递归思维、并行处理、回推过程；3.问题与应用问题：举例说明生活中存在哪些计算思维？例如，红绿灯设计、超市付账时收银台的选择。
要求学生完成本节学习后，掌握简单计算问题抽象与建模的过程，熟悉用计算思维方式解决简单计算问题，并寻求计算思维与学生自身专业的关系。
第二节问题求解与计算机算法1.主要内容(1)什么是计算机算法(2)算法的伪代码藐视(3)程序设计过程(4)利用Python语言验证计算思维(5)Python语言的基本语法和语义(6)Python语言的数据类型和表达式(7)Python程序基本调试过程(8)程序举例(9)良好的编程风格(10)程序流程图2.基本概念和知识点数学思维与计算思维、排序、查找、计算速度、伪代码、需求分析、算法设计、代码实现、编译调试、数据结构、运算符和表达式、赋值语句、输入输出、流程控制结构、函数、数组、关键字、变量和常量、注释、流程图。
3.问题与应用问题：程序调试的方法有哪些？要求学生完成本节学习后，熟练掌握Python的语法和语义，能利用Python 实现简单计算问题的求解过程。
第三节分支与选择结构1.主要内容(1)单分支的实现(2)双分支的实现(3)多分支的实现2.基本概念和知识点Python语言中if语句、分支条件、分支程序的复杂度分析；3.问题与应用问题：如何利用分支与选择结构？要求学生完成本节学习后，熟练掌握分支与选择结构的实现。
第四节循环结构1.主要内容（1）循环结构程序的编写方法（2） for循环机制2.基本概念和知识点计数器、循环次数、循环控制条件、浮点数、循环结构对算法复杂度的影响3.问题与应用问题：如何利用普通表格归整表单？要求学生完成本节学习后，熟练掌握网页基本元素（包括多媒体对象、表格及表单等）的插入及设置。
第五节函数1.主要内容（1）程序模块化（2）什么是函数（3）函数调用（4）关于函数参数（5）函数应用（6）函数的递归调用2.基本概念和知识点程序模块、模块化、参数、值传递、递归3.问题与应用问题：如何利用函数运行的结果？要求学生完成本节学习后，熟练掌握自定义函数的方法和函数调用的过程。
第六节数组和字典1.主要内容（1）一维数组（2）字符串数组（3）二维数组（4）字段（5）数组应用2.基本概念和知识点一维数组、数组元素、数组下标、字符串、二维数组、字典3.问题与应用问题：如何利用数组和字典处理批量数据？要求学生完成本节学习后，熟练掌握数组应用方法。
第三章问题的抽象与算法设计(一)目的与要求1.了解算法复杂度的含义及分析方法；2.掌握经典的集中算法设计方法；(二)教学内容第一节算法复杂度1.主要内容(1)算法的评价(2)时间复杂度(3)空间复杂度2.基本概念和知识点算法评价标准、计算机资源、容错能力、问题规模、算法效率。