SPOC学校专有课程
2017秋大学计算机SPOC(范晓鹏)
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spContent=计算手段已发展为与理论手段和实验手段并存的科学研究的第三种手段,计算思维已成为各专业学生都应掌握的基本思维方式,本课程介绍计算学科所蕴含的经典的计算思维,是与大学数学、大学物理有一样地位的、非计算机专业学生必修的计算机类重要课程,是培养学生具有跨学科、复合型创新思维的重要课程。
—— 课程团队
课程概述

大学计算机是一门什么课程呢?(1)大学计算机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。它不是讲授计算机及其软件(如Office,Access,IE等)如何使用的课程;它也不是仅仅训练学生程序设计内容的课程;它是讲授每个大学生都应具备的计算思维的课程,大学生创造性思维培养离不开计算思维的培养。(2)计算思维是互联网与信息时代每个人都应具备的一种思维方式。互联网公司(如阿里巴巴、Facebook、Apple、腾迅等等)的成功应归属于计算思维运用的成功;1998年诺贝尔化学奖授予一个量子化学计算手段的研究者说明:计算思维对非计算机学科人才实现复合性跨学科创新是非常重要的。(3)大学阶段应更多地训练“思维”,而不应仅着眼于“知识”即事实的学习。计算机学科知识的膨胀速度是非常快的,“知识”的学习必须有所选择,因此应学习计算机学科经典的、对人们现在和未来有深刻影响的思维模式;“知识”随着“思维”讲解而介绍,“思维”随着“知识”的贯通而形成,“能力”随着“思维”的理解而提高。

大学计算机课程围绕着大学计算思维教育空间-计算之树,进行内容的组织和讲解。

本课程分四个部分。(I)计算与程序,主要讲授计算与计算思维,符号化、计算化和自动化,计算系统与程序构造,程序构造方法:递归与迭代,这些是由社会/自然到计算的、最基本的抽象和自动化机制;(II)计算系统,主要讲授程序是如何被执行的,包括内存环境下程序的执行和复杂环境下借助于操作系统管理的程序的执行,以及如何编写让计算系统可以执行的程序;(III)算法思维,主要讲授算法类问题求解框架-问题与数学建模、算法策略设计、数据结构和控制结构以及算法复杂性与正确性,还将以案例形式介绍由问题到环境,再到受限资源约束下的问题求解算法,以及难解性问题、计算和算法之间的关系等;(IV)数据化与网络化思维。数据化思维即:数据获取è数据管理è数据分析与运用;网络化思维即:机器网络==>信息网络==>群体互动网络==>网络化社会。


成绩要求

本课程成绩由以下两个部分组成:线上考核成绩(30%)+线下考核成绩(70%)。线上考核成绩为MOOC/SPOC成绩。线下考核成绩,普通组和翻转组同学的构成不同。见下述说明。

普通组同学的成绩构成:

l  MOOC/SPOC成绩30% + 期末考试(线下书面) 50%+混合式教学(10%)+特别分(10%)。

混合式教学成绩:

l  通过统计以练代讲学生提交物的次数来给混合式教学的10分。

原则上普通组同学成绩满分90分(不含特别分)。如学生想要更高成绩,则需要特别分10分。这10分表明该同学按翻转课堂的要求完成了相关内容(只是没有在课堂参与讲授而已,其他达到了与翻转课堂一样的投入精力)。提交证明自己深入学习每讲教学内容的胶片(>=10/*10),胶片能够反映(1)投入了更多时间在思辨(而不仅仅是看视频)(2)胶片有不同于MOOC的内容组织(不是剪切、复制MOOC的胶片)(3)胶片有自己的特色,与其他同学没有重复(包含内容上重复和形式上重复)。提供胶片后由教师认定给予相应的特别分。

翻转组同学的成绩构成:

l  G = 起评成绩 + ( MOOC/SPOC 30% + 翻转课堂成绩70%) * 20/100。

l  线上考核成绩 = G*30%。线下考核成绩 = G*70%。

原则上翻转组同学起评成绩为80分。

但出现下列情况之一:(1)规定章节内容自学没有完成,提交材料没有达到要求;(2)出现有简单剪切、复制、粘贴课件胶片,而未经过自主思考自我设计之胶片且占比在40%以上;(3)线下课堂表现较差;(4)MOOC/SPOC作业完成不好;(5)教师发现有不良行为等,则起评成绩为50分。因此,凡是想打“酱油者”“不愿投入更多精力者”或“自学能力自我约束弱者”不要选择翻转课堂,翻转课堂既可能有很高的成绩亦可能有很高的不及格风险。

        翻转课堂成绩:

l  第一次翻转课堂属于试验性质及确定翻转组/普通组,不计入最终成绩。

l  每次翻转课堂成绩30分,三次累积90分。折算成100分计算翻转课堂最终成绩。

l  每次翻转课堂成绩 由各组评价得出的等级分(A/B/C/D/E/F/G)A对应30分,B对应27分,C对应25分,D~G对应22分。

l  个人成绩 = 所在组的成绩 * 排序百分比。

l  排序百分比确定:第1~2100%,第3~495%,第5~890%

 

MOOC课程100分构成如下:

l  MOOC课程包含MOOC测验13讲,每讲5分,测验总成绩65分;MOOC讨论成绩10分,MOOC讨论区“课堂交流区”跟帖次数大于等于20次,获得讨论分10分;MOOC期末考试成绩25分。按照相应比例计入最终成绩。


课程大纲
预备知识


参考资料

下列两本教材均可适用于本课程。

教材:大学计算机(第2版)-计算与信息素养, 战德臣,聂兰顺,张丽杰等著 高等教育出版社, 2014版。

教材:大学计算机-计算思维导论, 战德臣, 聂兰顺等著, 电子工业出版社,2013版。


常见问题

1、学习计算思维没有用吗?

有些同学着急编程序,认为学习计算机语言课程比学习计算思维有用,是这样吗?真正会编程序的人,一定是理解计算思维特别深入的人,很难想象一个人如果不理解程序是如何被执行的还能编出高质量的程序,也很难想象一个人如果不理解符号化计算化、递归与迭代等经典的计算思维,还能开发出高效率的程序。古人讲“半部论语治天下”,本课程内容就是计算机方面的论语,当你要求计算机水平越高时就越需要计算思维。

2、非计算机专业不需要计算思维吗?

有些同学说“我学的不是计算机专业,考研又不考这个,为什么要花力气来学习大学计算机课程呢?”。当前是信息时代、互联网时代、大数据时代,任何学科未来的创新都更多地依赖计算手段,因此,出现了“计算经济学”“计算物理学”“生物计算”“材料计算”等等,各学科与计算的结合技巧,是非计算机专业学生未来竞争力的关键。因此,若要在未来中赢得主动,认真学好本门课程是非常非常关键的,一定不要轻视本门课程哟,它特别值得你花更多的精力来学习哟!