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SPOC学校专有课程
2014秋大学计算机(李希然)
第1次开课
开课时间: 2014年10月08日 ~ 2014年11月29日
学时安排: 4
当前开课已结束
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
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。
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

暂无

课程大纲

课程中文名称:大学计算机--计算思维导论

开设学校:哈尔滨工业大学

课程英文名称:College Computer--Introduction to Computing Thinking

总学时:42;  授课:30; 实验:12;  总学分:2

授课对象:非计算机专业本科生

课程要求:必修课

课程分类:公共课

1.1 课程教学目的

本课程为全校非计算机专业本科生必修的公共基础课,属于面向全体本科生开设的计算机系列课程中第一层次的课程,也是本科生入校后的第一门计算机通识教育课程。目前,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。

本课程主要使学生理解典型的计算思维,理解计算系统的一些核心概念,理解计算系统是如何产生与工作的,理解现实世界的各种事物如何利用计算系统来进行控制和处理,培养学生使用计算系统的意识,使用计算系统进行问题求解的框架和过程。

 

1.2 教学内容

本课程教学内容共包括十三讲,主要教授如下内容:

第1讲 计算机、计算与计算思维

第2讲 符号化、计算化与自动化

第3讲 程序与递归:组合、抽象与构造

第4讲 冯.诺依曼计算机—机器级程序及其执行

第5讲 现代计算机—复杂环境下程序执行

第6讲 由机器语言到高级语言---程序编写编译

第7讲 算法-程序与计算系统之灵魂

第8讲 怎样研究算法-排序算法研究示例

第9讲 怎样研究算法-遗传算法研究示例(同学可于MOOC中自学此讲内容,暂不做考核要求)

第10-11讲 数据化思维--怎样管理和利用数据

第12-13讲 网络化思维--怎样连接和利用网络



预备知识

暂无

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!


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

哈尔滨工业大学
3 位授课老师
李希然

李希然

副教授

战德臣

战德臣

教授 博士生导师

聂兰顺

聂兰顺

教授/博士生导师

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