计算思维简明12讲
计算思维简明12讲
少于1000 人选课
更新日期:2025/07/16
开课平台学银在线
开课高校兰州大学
开课教师狄长艳周庆国
学科专业工学计算机类
开课时间2024/08/31 - 2025/02/28
课程周期26 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

学习指导+课程大纲+课程考核方式

一、课程介绍

    本门课程是针对大学本科生的计算机通识课程,通常大部分人对于计算思维的理解仅仅停留在计算机基础理论和原理上。
    事实上,从思维的高度上理解计算,是指让计算提升我们的认知视野,改变我们看问题和解决问题的传统方式和方法。
    
    从上世纪50年代开始的科技革命,为人类社会带来巨大的红利,这一切的根源则来自于人类对于世界更深层次的认知,确切的说是信息面的认知,
    在信息的采集、传输、存储、处理方法上获得了重大的突破。解决了原来不能解决的难点,理解原来不能理解的问题。
    
    比如淘宝,原本的实物交易变成了通过信息来达成合作。滴滴,用信息解决传统打车受制于时间和地点约束的弊端。
    指纹锁,通过人体信息解决钥匙不易携带和丢失的问题。chagpt改变了人类获取信息的方式。
    
    信息时代,创新和商机都来源于对计算和信息的理解,我们这门课就是帮助你在思维上提升对于计算和信息的认知,并尝试移到你自己的专业和领域,
    创新性的解决自己领域的问题。
    
    本门课程有两大特点
    
    1. 以问题为驱动展开内容:以12个大问题为核心,逐步呈现相应的计算思维相关原理和理论。
    2. 学科交叉:计算思维的提出使得计算成为一种基本技能和思维方式,因此我们不能仅仅停留在编程等技能的认知上面。
    本文采用了大量交叉学科的案例,将计算从技能层面提升到了认知层面,呈现计算和信息角度的世界观,信息角度的世界观。
  
    典型的案例包括:

- 你知道刘慈欣《三体》中谈到的猜疑链背后的科学道理吗?

- 你知道什么是混沌吗?

- 你知道谍战片中为什么传递信息经常用摩斯码吗?还有……图灵机理论是怎么证明停机问题的?

课程主旨“有料、有趣;有实践、有理论”,欢迎选修课程。


二、授课方式

本课程是在线课程,同学们可以在开课时间段利用碎片化时间进行学习。

授课目标有四个方面:(1)了解计算机基本理论和概念(2)基于blockly的程序设计方法和算法(3)如何采用计算思维提升自己的认知水平;(4)大学本科常用技能介绍。

三、课程内容安排

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课程大纲

导言

  • 1.1 课程介绍
  • 1.2 从三体到计算思维
  • 1.3 语雀平台的使用
  • 1.4 学习单

什么是计算?

  • 2.1 计算本质的探索
  • 2.2 图灵机工作原理
  • 2.3 从图灵机到冯氏结构
  • 2.4 从停机问题谈起

计算机为什么可以计算?

  • 3.1 布尔代数
  • 3.2 从逻辑运算到算术运算
  • 3.3 计算机如何实现减法?

计算机是如何一步一步发展演化的?

  • 4.1 计算机硬件
  • 4.2 计算机硬件
  • 4.3 计算机软件
  • 4.4 讨论课:发展背后的制约

什么是信息?

  • 5.1 信息简史
  • 5.2 什么是信息?
  • 5.3 案例

什么是计算思维

  • 6.1 新建课程目录
  • 6.2 新建课程目录
  • 6.3 新建课程目录

什么是程序?

  • 7.1 初识程序
  • 7.2 blockly games 介绍

什么是算法?

  • 8.1 语言和算法
  • 8.2 算法描述方法
  • 8.3 结构化的程序设计方法
  • 8.4 本节作业--blockly games

基于blockly的语法汇总和常用算法介绍

  • 9.1 语法汇总
  • 9.2 习题课
  • 9.3 常用算法介绍

从信息的角度认识世界

  • 10.1 天气预报为什么测不准?-混沌
  • 10.2 《三体》中的“黑暗森林理论”成立吗?-博弈

互联网风云史

  • 11.1 互联网风云史
  • 11.2 总结

附录:本科常用软件介绍

  • 12.1 采用word对毕业论文进行排版
  • 12.2 excel数据处理
  • 12.3 视频剪辑--premiere的使用
  • 12.4 其他