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SPOC学校专有课程
2014秋大学计算机基础
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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?

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。计算思维已成为各专业学生都应掌握的一种思维方式,它是运用计算机科学的核心概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一系列思维活动的统称,它对于所有学科的人员建立复合型的知识结构以便未来进行各种新型计算手段研究以及基于新型计算手段的学科创新都有重要的意义。本教材克服了传统教材中单纯知识性的编写方法以及单纯以概念讲概念和以概念讲原理的编写方法;强调“知识/术语”随着“思维”的讲解而介绍,“思维”随着“知识”的贯通而形成,能力随着思维的理解而提高;强调从问题分析着手,强化如何进行抽象,如何将现实问题抽象为一个数学问题或者一个形式化问题,提高问题表述及求解的严谨性;强调通过图示化的规模较小的问题求解示例来展现复杂的思维,使读者一目了然;追求从社会/自然等人们身边的问题求解讲解到计算科学家是如何进行问题求解的;尤其强调“问题”及问题的讨论,通过逐步地提出问题,引导学生从一个较浅的理解层次逐步过渡到较深入的理解层次,通过不同视角和递阶的讨论,逐步引导学生如何理解计算思维及如何确定前行方向,进而能够建立起较为科学的研究习惯。

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。

大学计算机课程应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==>数据管理==>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


课程大纲
预备知识

参考资料

下列几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,聂兰顺等著 高等教育出版社, 2014版。

教材:大学计算机基础教程,杨俊,金一宁,韩雪娜等著,科学出版社,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!

3、非计算机专业能听懂大学计算机课程吗?

本课程讲解可实现的思维,而不是实现细节,是能听懂的;通过案例及其模拟来讲授抽象的概念,是能听懂的;由浅入深的讲授,逐步揭示思维的奥妙,也是能听懂的。

但能否听懂取决于以下要素:(1)你是否有信念和信心? 信念和信心将决定你能否听得懂!(2)你是否坚持? 坚持听课,坚持训练,“铁杵磨针”,就能听得懂!(3)你是否主动思考主动探索? 思维的建立是不断思考的结果,对任何持疑的内容可通过互联网进一步探索和学习,或者及时与教师沟通获得提高!