计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J]

中国大学教学 2010年第9期

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何钦铭，浙江大学信息学部副主任，计算机学院教授；陆汉权，浙江大学计算机学院计算机基础教学与继续教育中心主任，副教授；冯博琴，西安交通大学计算机教学实验中心主任、教授，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会副主任委员，首届高等学校教学名师奖获得者。

计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养

——《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》解读

何钦铭 陆汉权 冯博琴

摘 要：大学计算机基础教学是高校通识教育的重要组成部分，在学生综合素质、创新能力培养等方面发挥着重要作用。如何正确认识和准确定位计算机基础教学，如何改革计算机基础教学内容以适应形势发展的需要，一直是计算机基础教学目前面临的重要挑战。《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务。本文是从作者所理解的角度，来解读该声明，分析计算思维能力培养作为计算机基础教学核心任务的背景、理由和课程建设的初步思路。

关键词：计算思维；计算机基础教学；九校联盟（C9）

2010年7月在西安交通大学举办的首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”（以下简称C9会议）上，讨论的核心问题是如何在新形势下提高计算机基础教学的质量。C9会议讨论并形成了一系列共识，发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》。声明的核心要点是：必须正确认识大学计算机基础教学的重要地位，需要把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务，并由此建设更加完备的计算机基础课程体系和教学内容，进而为全国高校的计算机基础教学改革树立标杆。

当今社会已进入了信息化时代，善于运用计算机技术和手段进行学习、工作、解决专业问题已经是高级人才必备的素质。大学计算机基础教学不仅是大学通识教育的一个重要组成部分，更是培养大学生潜移默化地养成用计算思维方式解决专业问题、成为复合型创新人才的基础性教育。本文从作者所理解的角度解读C9会议所发表的战略声明，分析计算思维能力培养作为计算机基础教学核心任务的背景、理由和初步的思路。

一、计算机基础教学是大学教育的重要环节

计算机基础教学在我国高等教育中已有30多年的

发展历史，已经成为我国高等教育的必然组成部分，在学生综合素质、创新能力培养方面发挥着重要作用。

1．计算机基础教学是培养大学生综合素质的重要环节 一般来说，大学生的综合素质是指其所具有的学习能力、适应能力、交往能力、表达能力、解决问题能力以及组织管理能力等，既涉及专业素质，也涉及非专业的人文素质等。对于大学的教育目标，联合国教科文组织国际21世纪教育委员会提出了大学要教学生“四会”，即学会认知（learn to know ）、学会做事（learn to do ）、学会做人（learn to be ）、学会共处（learn to live together ）。因此，大学教育最主要的目标还是学生综合素质与能力的培养。

计算机基础教学在实现大学教育目标方面起着非常重要的作用。表现在：计算机不仅为解决专业领域问题提供有效的方法和手段，而且提供了一种独特的处理问题的思维方式；计算机及互联网有了极其丰富的信息和知识资源，为终生学习提供了广阔的空间以及良好的学习工具；善于使用互联网和办公软件是培养良好的交流表达能力和团队合作能力的重要基础；在信息社会里，计算机使用者的道德规范与社会责任是培养良好道德情

操和社会责任感的重要内容。

因此，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出了大学计算机基础教学四个方面的能力培养目标[1]：（1）对计算机的认知能力。掌握计算机、网络及其他相关信息技术的基本知识和原理；理解计算机分析、解决问题的基本方法；具备在实际应用中综合应用这些知识的能力，具有判断和选择计算机工具与方法的能力。

（2）应用计算机解决问题的能力。能有效地掌握并应用计算机工具、技术和方法，解决专业领域中的问题。

（3）基于网络的学习能力。熟练掌握与运用计算机与网络技术，能够有效地对信息进行获取、分析、评价和吸收。

（4）依托信息技术的共处能力。掌握与运用计算机与网络技术，能够有效地表达思想，彼此传播信息、沟通知识和经验；掌握基于信息技术的团队协作方式；充分认识互联网的参与性、广泛性和自律性，自觉遵循并接受信息社会道德规范的约束，并自觉承担相应的社会责任。

从这些目标中可以看出，计算机基础教学不仅是大学通识教育的重要组成部分，更在大学生全面素质教育和能力培养中承担着重要的职责。

2．计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定基础

在科学研究手段方面，计算科学已经和理论科学、实验科学并列成为推进社会文明进步和科技发展的三大手段。不难发现，现在几乎所有领域的重大成就无不得益于计算科学的支持。事实上，当今任何一项被称为“高科技”的项目或专业、职业，无一不是与计算机紧密结合的。例如，在物理学、经济学等领域里，传统的手段是数学表达，而今天已经大量地使用计算机模拟。在许多情况下，使用计算机不但能够精确地表示且具有更宽泛的表达。因此，计算机模拟的认识论范围要比解析数学模型的认识论范围宽泛得多。不可否认的是，即使数学家的研究也离不开计算机了，且计算机能力是综合“理论”与“实验”之间鸿沟的桥梁[2]。计算科学已经成为和数理方法、实验方法、统计方法一起成为现代科学研究的重要方法。

在社会经济发展方面，推进信息化与工业化的融合，走新型工业化道路，已经成为推动产业创新、技术创新以及国家经济社会全面协调可持续发展的重要方式。而大量培养掌握计算机科学与技术基本理论与方法的复合型专业人才是加快工业化和信息化融合的关键。

高素质的创新人才是国家建设所不可缺少的。复合型的知识结构、良好的思维方式以及勇于探索的实践能力是创新人才的重要特征。大学计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定了基础，不仅承载着优化大学生知识结构的使命，也是培养大学动手实践能力的重要课程载体，更是训练大学生掌握计算机学科领域独特思维方式的教学内容。

当然，计算机基础教学培养目标的实现不能仅仅依靠课堂知识的传授，而是需要依托计算机基础教学的课程体系以及与专业领域相结合的专业课程；需要以课程为基础、知识为载体，通过教学方法和手段的改革，鼓励自主学习、探究式学习、团队式合作，强化实践教学，在计算机基础教学的全程、全方位教育中逐步培养和实现上述能力目标。

二、计算机基础教学面临的挑战

进入21世纪后，计算机技术迅猛发展并应用于经济与社会发展的各个领域，信息产业成为全球最大的产业，社会对信息技术人才的需求，不仅在数量上有了更大的增长，而且在质量上也提出了更高的要求。高校各专业对学生的计算机应用能力的要求越来越高，并呈多样化特点[1]。并且随着信息技术在中小学的普及，许多新进校的大学生已经具备一定的计算机操作技能，现有许多大学开设的计算机入门课程“大学计算机基础”的教学内容对许多新生来说已不在陌生，甚至早已掌握。

因此，计算机基础教学培养什么，计算机基础课程如何开设，“大学计算机基础”是否有必要开设等等一系列问题，引起来广泛的讨论与争议。

如何正确认识和准确定位计算机基础教学，如何改革计算机基础教学内容以适应形势发展的需要，是计算机基础教学目前面临的重要挑战。

1．对计算机基础教学认识的挑战

长期以来存在着把计算机作为工具，“计算机会用即可”，“计算机就是程序设计”，“计算机基础课程就是讲解软件工具使用”等片面观点。这些观点的流行对高校计算机基础教学造成了巨大的冲击：计算机基础教学学时在专业培养计划中被压缩，计算机基础教学资源得不到充分的配置，“大学计算机基础”课程成了可有可无的课程，学生学习计算机基础教学课程满足于掌握计算机的基本操作、基本软件的使用或基本程序设计语言等等。

的确，早期的大学计算机基础课程主要是围绕计算机使用而展开的。这是因为当时计算机尚未普及，没有进入家庭，更没有深入社会。计算机在高校也是属于实验室设备，因此早期的计算机课程是具有时代印记的。

自20世纪末开始，计算机以前所未有的速度快速普及，特别是从微机成为世界上最大的消费类电子产品以后，计算机不但深入了社会的方方面面，也进入了家庭，使得普通人和计算机的距离被拉近了。文档处理、上网

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等也成了社会各界人士最基本、最日常的计算机应用。

计算科学已经成为重要的科技手段和方法，它的地位如同大学数学、大学物理一样重要。计算机基础教学不只是教授学生怎么使用计算机或进行程序设计，更承担着培养大学生综合素质与能力的重任。大学生学习计算机基础课程，不仅要了解计算机是什么，计算机能够做什么、如何做，而且还要知道这个学科领域解决问题的基本方法与特点，即学习这个学科领域解决问题的基本思维方法。计算机作为通识教育的重要内容，不只是简单地拓展学生在计算机方面的知识面，更需要展现计算机学科的思维方式。

2．对计算机基础教学内容和方法改革的挑战

和数理科学不同的是，计算机源于人类的创造，计算机不具有自然属性。因此，其教学内容从基本的数制到复杂的数据抽象表达，从逻辑结构到系统组成，从芯片到网络，知识构成极为庞杂。

不可否认的是，由于计算机技术发展很快，计算机基础课程教学内容的更新，包括教材的编写往往滞后。许多高校的课程教学在一定程度上还是围绕“旧知识”进行教学组织，这也是计算机基础教学备受质疑的问题之一。因此，要夯实计算机基础教学课程在大学教学中的基础地位，最重要的是要有科学的知识体系、相对稳定的知识结构，这是基础课程的基本要素。

计算机基础教学既然作为基础，必然需要有相对稳定、体现计算机学科核心思想和方法的内容，同时也需要反映新技术的发展状况。没有核心、稳定的教学内容，有限的课时无法应对不断更新的技术，教师也将疲于跟踪和更新教学内容。死抱陈旧的知识，使教学内容脱离实际，专业应用的培养目标也很难实现。因此，计算机基础教学的核心内容是什么，是今后基础教学改革需要重点关注的方面。

由于计算机基础课程知识构成庞大，像程序设计这类内容包含着学生陌生的思维方式，这种特点就导致教学过程不自觉地步入难教、难学的圈子。不恰当的教学过程不但使得学生对计算机产生距离，也使得其不能够正确认识计算机，更谈不上更好地运用计算机解决专业问题。因此，计算机基础课程教学方法的改革同样面临着重大挑战。

三、计算机基础教学的核心任务是计算思

维能力的培养

计算机技术的发展日新月异，计算机基础课程的教学内容涉及面广，知识更新快。虽然广大计算机基础课

程的教师近年来从未间断教学内容的更新，但如何在有限的教学时间内完成内容宽广的大学计算机基础教学目标，仍然是近年来困扰广大从事大学计算机基础教学的教师们的核心问题。因而，合理地定位大学计算机基础教学的稳定、核心的教学内容，形成大学计算机基础教学科学的知识体系、稳定的知识结构，让计算机基础教学成为名副其实的大学基础课程，是大学计算机基础教学改革的重要方向。C9会议认为，“计算思维”能力的培养正是大学计算机基础教学的核心任务。

1．什么是计算思维

美国卡内基·梅隆大学周以真（Jeannette M. Wing）教授认为[3]，计算思维（Computational Thinking）是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为；计算思维的本质是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。如同所有人都具备是非判断、文字读写和进行算术运算一样，计算思维也是一种本质的、所有人都必须具备的思维能力。有学者认为，计算思维被归纳、提出，可能是近十年来计算科学和计算机学科中最具有基础性的、长期性的重要的学术思想。

事实上，计算思维的核心是基于计算模型（环境）和约束的问题求解。计算机学科是研究计算模型、计算系统的设计以及如何有效地利用计算系统进行信息处理、实现工程应用的学科，涉及基本模型的研究、软件硬件系统的设计以及面向应用的技术研究与工程方法研究。虽然计算机学科研究涉及面广，但其共同特征还是基于特定计算环境的问题求解。比如，计算机科学基础理论研究实际上是基于抽象级环境（如图灵机）的问题求解，计算机硬件体系的设计与研究则是一种指令级的问题求解，程序设计是基于语言级的问题求解活动，系统软件设计与应用软件设计则是种系统级的问题求解。因此，可以认为，计算思维的本质特征是基于不同层次计算环境的问题求解。而不同层次计算环境的问题求解行为，也反映了计算机学科的三种不同形态：科学、技术与工程。

如果说计算思维的本质特征是基于计算模型（环境）和约束的问题求解，那么计算思维就必然要涉及怎么构建计算环境以及如何进行问题求解，更进一步地怎么验证问题求解方法的有效性与正确性。因此，计算思维的核心方法就是“构造”，不仅构造计算环境，而且构造基于计算环境的问题求解过程，以及构造对问题求解过程的验证方法。我们不妨称这三类构造为：对象构造、过程改造、验证构造。

IEEE-CS与ACM计算教程联合工作组推出的《CC2001教程》[4]，提出了计算机学科核心的12个重复出现的基本概念。这些基本概念实际上反映了计算机学科最

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核心的方法与原则。我们认为，这12个概念其实就是针对对象构造、过程构造和验证构造的不同的方法与原则。

对象构造：概念和形式化模型、演化、抽象层次；

过程构造：绑定、按空间排序、按时间排序、重用、折中和结论；

验证构造：大问题的复杂性、一致性和完备性、效率、安全性。

因此，计算思维也反映了计算机学科最本质的特征和最核心的方法。

计算思维也是一种不同于数学思维、工程思维、逻辑思维的思维方式，具有其独有的特征。数学思维注重对象以及对象之间的关系；逻辑思维注重关系以及推演；工程思维注重工程的过程以及方法；而计算思维则注重计算的状态（环境、约束）及其状态的演化过程。

2．计算思维能力培养是计算机基础教学的核心任务

从计算机基础教学能力培养目标看。在教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出的计算机基础教学4个方面的能力目标中[1]，涉及计算机学科专业能力的是：对计算机的认知能力和应用计算机的问题求解能力。这两方面的能力恰好反映了计算思维的两个核心要素：计算环境和问题求解。

从计算机基础教学的内容看。其知识体系涉及4个知识领域[1]：系统平台与计算环境、算法基础与程序设计、数据管理与信息处理、系统开发与行业应用。“系统平台与计算环境”知识是计算思维所依赖的计算环境基础；“算法基础与程序设计”涉及语言级的问题求解；“数据管理与信息处理”知识涉及与专业应用相关的信息处理技术，是系统级问题求解的基础，也往往成为语言级问题求解的目标；而“系统开发与行业应用”知识则直接涉及面向应用的系统级问题求解技术与方法。

从通识教育应有的特征看。复旦大学校长杨玉良认为[5]，通识教育应该有以下特征：第一，通识教育要同时传递科学精神和人文精神；第二，通识教育要展现不同文化、不同学科的思维方式；第三，通识教育要充分展现学术的魅力。

因此，计算思维能力不仅是计算机基础教学培养的核心能力，而且还涉及计算机基础教学的核心知识内容。计算机基础教学不仅要培养学生对计算环境的认识，更重要的应该培养学生掌握在计算环境下的问题求解方法，这是今后学生应用计算机技术解决专业问题的重要基础。另外，计算思维能力的培养还展现了计算机学科独特的思维方式，为将来创新性地解决专业问题奠定基础。

以计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务，不仅紧紧围绕现有计算机基础教学的根本任务和核心知识内容，而且反映了计算机学科的本质，也体现了通识教育应有的特征。显然，这样的教学定位，不仅摆脱了以“操作技能”培养学生计算机能力造成的“危机”，也更好地诠释了课程建设的目标，更好地体现了计算机基础课程的基础特征。

四、围绕计算思维进行课程建设的基本思路

C9会议把计算思维能力的培养作为计算机基础教学的核心任务，并不意味着需要将现有的计算机基础教学课程体系和教学内容“推倒重来”；而需要以现有的计算机基础教学培养目标和内容为基础，从计算思维能力培养的要求角度，重新组织和梳理教学内容乃至课程体系，突出体现思维能力的培养。同时，计算机基础教学应该有别于计算机专业教学，不可能也没必要涉及计算思维的方方面面，应该面向各专业计算机应用需求，培养学生基本的计算思维能力。

下面，我们针对现有的计算机基础核心课程，探讨以计算思维能力培养为核心的课程改革初步思路。

1．大学计算机基础

目前，该课程是绝大多数高校计算机基础教学的入门课程，也是备受争议的一门课程。

近年来，许多高校对大学计算机基础课程内容进行了大力度的改革，突破了过去那种以操作为主的教学模式，取而代之的是更多地教授计算机系统知识，包括系统组成和结构、软件和网络等基础知识，突出课程的基础性。由于高中阶段信息技术课程的逐步普及，许多大学新生已经具备了一定的计算机操作能力，因此本课程相关的操作性内容可以被简化或者纳入自学内容。

一直为人诟病的大量的计算机名词、设计细节往往使大学计算机基础的教学过程变得琐碎、教学难度加大，因此可以梳理和删减，突出核心的基础内容。例如磁盘数据只需要知道存储原理和工作过程，了解格式化，而不拘泥于磁道、扇区、柱面等。另外，也可以考虑将有关抽象表达与自动执行的计算机思维的概念予以体现，通过一些典型的、易于理解的实例来解释计算机是如何进行算法设计，以及算法与数学方法的异同，有助于学生加深对计算思维的理解。

总之，该课程可以以分析基本的计算环境（如硬件系统、软件系统、网络、计算的社会影响）的构成和基本原理为主，同时介绍抽象级问题求解的基本方法，如图灵机、基于抽象指令的简单程序设计、算法概念等，使学生在对计算系统及环境有所了解的同时，初步体会计算机问题求解的基本方式。

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2．程序设计基础

尽管我们知道计算科学不等于程序设计，但不可否认的是，学习程序设计方法是理解计算机的最好途径。

对大多数非计算机专业的学生而言，学习程序设计的目的是学习计算机分析和解决问题的基本过程和思路，而不是成为程序员。显然，程序设计课程的内容也最能够体现语言级的问题求解方法，是计算思维能力培养的重要内容。

程序设计课程教学过程中，很容易陷入语言表达形式的误区，尤其是许多考试内容偏重语言而不是编程，这和课程的教学目的是相悖的。在将计算思维的培养作为教学核心任务的教学过程中，一定要走出这个误区。该课程的教学应该突出体现使用编程解决特定问题的方式，即程序设计方法，而不是语言本身。另外，在这门课程的教学实施中要特别注重实践，要使学生通过实践确实感受和领悟计算机问题求解的基本方法和思维模式。

3．数据库技术及应用、多媒体技术及应用

数据库技术及应用、多媒体技术及应用等课程是计算机基础教学“数据管理与信息处理”知识领域的核心课程，也是与各专业应用结合比较紧密的应用技术基础课程。这些课程的教学，一方面要突出相应领域问题求解的核心思路和基本技术与方法（如：数据库的数据组织与查询，多媒体的信息编码、处理与传输），另一方面需要通过小规模的应用系统设计与实现，使学生领悟应用系统级的问题求解方式。

4．微机原理与接口技术、计算机网络技术及应用

这两门课程是计算机基础教学“系统平台与计算环境”知识领域的深入课程。“微机原理与接口技术”针对的计算环境是微型计算机系统，既涉及指令级的问题求解又涉及系统级（硬件系统）的问题求解。“计算机网络

技术及应用”针对的计算环境是网络，涉及系统级（网络应用系统）的问题求解。这两门课程的教学，一是要把握相应计算环境（微机系统、网络）的构成和运行机理，二是通过讲授相应环境上的应用开发方法，使学生初步领悟计算机系统级的问题求解方法。

总之，从培养学生计算思维能力的角度看，计算机基础教学不仅培养学生对计算环境的认识，更重要的是培养面向典型计算环境的问题求解方法。包括：初步了解抽象级的问题求解方法，掌握语言级的问题求解技术，并根据专业的应用特征了解或掌握应用系统级或计算机系统级的问题求解方法。

将计算思维能力培养作为计算机基础教学的核心任务，是一个较为长期的过程，也是需要我们不断探索、努力实践的过程。我们期待经过几年的努力，九校联盟（C9）能够在以计算思维能力培养为核心任务的计算机基础教学课程体系、教学内容、实践体系、教材等方面有长足的进展，为全国高校计算机基础教学的建设、改革探路，为培养拔尖创新人才作出应有的贡献。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会. 高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求[M]. 北京：高等教育出版社，2009.

[2] John Ziman. Real Science-What it is and What it means[M]. 上海：上海科技教育出版社，2008：178.

[3] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of ACM, 2006, 49(3): 33-35 .

[4] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程[M]. 北京：清华大学出版社，2002.

[5] 杨玉良. 实施通识教育，培养未来社会中坚[Z]. 教育部直属高校工作咨询委员第二十次全体会议大会交流发言材料，2010.

[责任编辑：余大品]

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计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养[J]

计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养 ——《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》解读 何钦铭陆汉权冯博琴 摘要：大学计算机基础教学是高校通识教育的重要组成部分，在学生综合素质、创新能力培养等方面发挥着重要作用。如何正确认识和准确定位计算机基础教学，如何改革计算机基础教学内容以适应形势发展的需要，一直是计算机基础教学目前面临的重要挑战。《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务。本文是从作者所理解的角度，来解读该声明，分析计算思维能力培养作为计算机基础教学核心任务的背景、理由和课程建设的初步思路。 关键词：计算思维；计算机基础教学；九校联盟（C9）

2010年7月在西安交通大学举办的首届“九校联盟（C9）计算机基础课程研讨会”（以下简称C9会议）上，讨论的核心问题是如何在新形势下提高计算机基础教学的质量。C9会议讨论并形成了一系列共识，发表了《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》。声明的核心要点是：必须正确认识大学计算机基础教学的重要地位，需要把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务，并由此建设更加完备的计算机基础课程体系和教学内容，进而为全国高校的计算机基础教学改革树立标杆。 当今社会已进入了信息化时代，善于运用计算机技术和手段进行学习、工作、解决专业问题已经是高级人才必备的素质。大学计算机基础教学不仅是大学通识教育的一个重要组成部分，更是培养大学生潜移默化地养成用计算思维方式解决专业问题、成为复合型创新人才的基础性教育。本文从作者所理解的角度解读C9会议所发表的战略声明，分析计算思维能力培养作为计算机基础教学核心任务的背景、理由和初步的思路。 一、计算机基础教学是大学教育的重要环节 计算机基础教学在我国高等教育中已有30多年的发展历史，已经成为我国高等教育的必然组成部分，在学生综合素质、创新能力培养方面发挥着重要作用。 1．计算机基础教学是培养大学生综合素质的重要环节 一般来说，大学生的综合素质是指其所具有的学习能力、适应能力、交往能力、表达能力、解决问题能力以及组织管理能力等，既涉及专业素质，也涉及非专业的人文素质等。对于大学的教育目标，联合国教科文组织国际21世纪教育委员会提出了大学要教学生“四会”，即学会认知（learn to know）、学会做事（learn to do）、学会做人（learn to be）、学会共处（learn to live together）。因此，大学教育最主要的目标还是学生综合素质与能力的培养。 计算机基础教学在实现大学教育目标方面起着非常重要的作用。表现在：计算机不仅为解决专业领域问题提供有效的方法和手段，而且提供了一种独特的处理问题的思维方式；计算机及互联网有了极其丰富的信息和知识资源，为终生学习提供了广阔的空间以及良好的学习工具；善于使用互联网和办公软件是培养良好的交流表达能力和团队合作能力的重要基础；在信息社会里，计算机使用者的道德规范与社会责任是培养良好道德情操和社会责任感的重要内容。 因此，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会提出了大学计算机基础教学四个方面的能力培养目标[1]： （1）对计算机的认知能力。掌握计算机、网络及其他相关信息技术的基本知识和原理；理解计算机分析、解决问题的基本方法；具备在实际应用中综合应用这些知识的能力，具有判断和选择计算机工具与方法的能力。 （2）应用计算机解决问题的能力。能有效地掌握并应用计算机工具、技术和方法，解决专业领域中的问题。 （3）基于网络的学习能力。熟练掌握与运用计算机与网络技术，能够有效地对信息进行获取、分析、评价和吸收。 （4）依托信息技术的共处能力。掌握与运用计算机与网络技术，能够有效地表达思想，彼此传播信息、沟通知识和经验；掌握基于信息技术的团队协作方式；充分认识互联网的参与性、广泛性和自律性，自觉遵循并接受信息社会道德规范的约束，并自觉承担相应的社会责任。 从这些目标中可以看出，计算机基础教学不仅是大学通识教育的重要组成部分，更在大学生全面素质教育和能力培养中承担着重要的职责。 2．计算机基础教学为学生创新能力的培养奠定基础 在科学研究手段方面，计算科学已经和理论科学、实验科学并列成为推进社会文明进步和科技发展的三大手段。不难发现，现在几乎所有领域的重大成就无不得益于计算科学的支持。

《计算思维与人工智能基础》课程标准

《计算思维与人工智能基础》课程标准 “计算思维与人工智能基础”是高校计算机基础教育的第一门公共基础必修课，在培养学生的计算思维水平以及人工智能基础理论方面具有基础性和先导性的重要作用，适用于非计算机专业学生。该课程主要讲述计算机与计算思维、互联网与物联网、计算机求解问题基础、人工智能基础和计算问题案例。通过该课程的学习，使学生对计算思维和人工智能学科有一个整体的认识，掌握计算机软硬件的基础知识，计算机求解问题的基本方法以及人工智能的基本知识，以培养学生的信息素养和计算思维能力，运用计算机解决实际问题的能力，进一步提高学生对人工智能的整体认知和应用水平。 一、课程目标 通过本课程学习，使学生了解计算机发展趋势，认识计算机在现代社会中的地位和作用，理解计算思维的概念、本质及应用，掌握计算机的基本工作原理，掌握人工智能学科的基本知识，熟悉计算机求解问题的基本方法，熟悉典型的计算机操作环境及工作平台，具备使用常用软件工具处理日常事务的能力。该课程应培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力，并为学生学习计算机的后续课程打下坚实的基础。 二、课程内容、要求及学时分配

三、师资队伍 课程负责人：具有计算机专业相关的硕士学位或副教授以上职称的教师。 主讲教师配置要求：具有计算机相关专业硕士学位或受聘计算机相关学科中级及以上职称。 四、教材及教学参考 1. 建议教材 2.参考书 五、教学组织 1．教学构思、教学设计、教学手段 针对本课程的特点和教学目标，进行合理的教学设计，结合计算思维能力培养，优化教学内容，改革教学方法，体现以学生为主体、以教师为主导的教育理念。采用启发式教学、案例式教学、研讨式教学等多种教学方法，调动学生学习积极性，提高课程教学质量。课程采用线上线下结合的授课模式。 2．课程服务 授课教师除了组织课堂研讨外，周末为学生提供答疑服务。按照教学进度布置课外作业，教师对每次作业批改量达到1/3，并及时对作业进行讲评。 六、课程考核 本课程考核分为过程考核和期末考试相结合的考核方式。 本课程最终成绩由平时成绩(占50%)和期末考试成绩(占50%)按比例合成，成绩采用百分制。平时成绩主要包含课堂考勤，线上章节测试，课堂测试等，期末考试采用上机考试的方式。 七、说明 1.本课程标准适用于非计算机专业学生第一学期学习。 2.本课程参考江苏省计算机等级考试大纲要求，全国计算机等级考试大纲要求进行教学。

计算机与计算思维读后感

“计算机与计算思维”读后感 科学界一般认为理论科学以数学为基础，实验思维以物理等学科为基础，计算思维以计 算机科学为基础。而在计算机发展日新月异的今天，计算机与计算思维也在飞速的发展着。 周以真教授认为计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解，系统设计。以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动；然而我所认为的计算思维是有差 异的，有层次性，有目的性的一系列运用计算解决问题的方法。层次化、结构化、过程化是它的基础，智能化、工程化、人性化是基于这个基础上的衍生产物，以达到它的客观要求一—网络化、移动化、信息化、服务化。这三个层次的各种特征相互协调共同作用，缺一不可。 计算思维更是多种技能的综合，它需要科学思维，在没有证据时不轻易下结论，以科学严肃认真的态度创建新的知识，但由于知识的不断进步发展，更要求用一种发展辩证的眼光 看待问题与结论；它需要逻辑思维，计算思维的主体是人而非计算机，客观要求我们在看待 问题时进行逻辑思考，从已知中推出未知，从简单推出复杂，从表面现象中看到本质，而不 是轻易下结论；它需要算法思维，在重复同一问题的时候，应用算法会使问题更加简单；它需要效率思维，不但要求提高速率，而且要尽可能大的提高质量；它需要创新思维，在创新 无数新的算法后，可以使更多待解决的问题得到解决；它需要伦理思维，任何新技术都是双 刃剑，计算机的广泛应用会带来更多安全问题，更多伦理问题，而如何处理这些问题还有待 商议。 应用计算思维演化出多种多样的计算理论，其中核心理论便是自动化理论、可计算性理论和计算的复杂性理论，这些理论不同对问题的界定将问题巧妙的分为不同的门类。这其中我认为应用意义最大的便是可计算理论，在该理论中数学建模的巧妙应用可以将许多实际问 题轻松解决（例如18世纪的七桥问题），能够定义抽象计算机，把算法应用在其中。它的过程在我看来也较为简单，首先将问题抽象成为算法，其次应用该理论，最后进行自动化设计并实现问题的解答。然而过程虽然可以概括性描述，但是其中牵扯到无数细节仍需注意，例如如何找到一个合适的数学模型？如何对问题进行合适的描述以便让参与其中的成分理解问题？如何存储计算数据？等等问题在如今也得到了解决，这就要谈及计算思维与其它学科 的交融了。 正如世界上没有一个独立运行的系统，计算科学也不可能脱离其它学科而独立存在。计算思维离我们并不遥远，在满足描述的形式化，可行的算法，合理的复杂程度这三个前提条件后，我们每个人都能应用它，它在我们生活中无处不在，更对以数学为根本的统计学、经济学和生物科学做出巨大影响。我所认为，计算思维在某一方面是建立在数学思维上的，它的形式和计算过程都是以数学为基础进行的，好比一棵扎根土壤的大树，根茎是数学，计算 思维是它的叶，从数学中得到支持。计算思维还与生物信息学有着巨大关联，通过应用计算思维，它衍生出字符串结构、树结构、三维空间点和连接集合结构、图结构，这些结构的使用使生命科学家更直观的研究产生蛋白质的基因、蛋白质的三维结构和蛋白质在代谢和信号 通路中的作用。生物信息学和计算科学相互依存，相互创新，相互发展。不仅如此，计算科学与仿生计算也有极其密切的联系，例如生活中常见的感染病的传播，应用计算思维我们可 以将它拟合成一张网，并从中看出传播源头和传播途径；计算机网络亦然，通过无数个节点，有目的性的将它们连接成为一张网络，像蜘蛛织网般明了。 计算机学科是基于科学和工程的交叉学科，它具有普遍性、持久性的重要思想、原则和 方法，并且穿插了由ACM和IEEE-CS提出的12个核心概念，这其中最令我有感触的便是大问题的复杂性。众所周知，计算机在起步阶段一台计算机足有一个房间那么大，并且运行速度极其慢，然而在70年之后的今天，我国自主研发的天河一号A型巨型机已成为全球最快 的超级计算机，每秒超过十亿亿次的浮点运算。这种速度的背后是无数科研人员夜以继日的 算法研究，因为一个不好的算法的执行时间可能是呈指数级增长的。 在研究完计算思维后，更应该注重的是问题求解的基本步骤。一般来说，问题求解的第 一步便是理解问题，应该清楚自己的研究目的，研究对象，研究方案等等诸如此类的问题。第二步便是制定计划，在这其中应该阅读相关资料，列出表格，使用猜测和检验，确定子目标，研究解决方案。第三步便是执行计划，检查计划中每个问题的执行情况，保持工作过程中的准确记录。第四步是回顾和展望，回顾在解决问题的过程中的步骤是否正确，在原问题中检查结果，并思考有无其它解决方案。在我们的学习和生活的过程中，平时养成按照步骤

大学计算机基础与计算思维客观题及答案

245 工具栏、标尺、段落标记的显示与隐藏切换是通过______菜单完成的。选择一个答案 a. 编辑 b. 格式 c. 工具 d. 视图 Question 246 64位系统最多可支持___内存 选择一个答案 a. 8G b. 4G c. 更多 d. 64G Question 247 我国的计算机“曙光5000”和“天河一号”属于（） 选择一个答案 a. 微型机 b. 中型机 c. 笔记本电脑 d. 巨型机 Question 248 主存储器容量通常都以1024字节为单位来表示，并以K来表示1024。答案: 对错误 Question 249 Excel中，打印工作簿时下面的哪个表述是错误的？ 选择一个答案

a. 可以打印整个工作簿 b. 在一个工作表中可以只打印某一页 c. 不能只打印一个工作表中的一个区域 d. 一次可以打印一个工作簿中的一个或多个工作表Question 250 数字化，实际是指计算机只能处理0到9的数字。 答案: 对错误 Question 251 磁盘存储器存、取信息的最基本单位是_____。 选择一个答案 a. 扇区 b. 磁道 c. 字长 d. 字节 Question 252 数据库设计按6个阶段进行，可分为需求分析、、逻辑设计、物理设计、数据库实施、数据库运行维护阶段。 选择一个答案 a. 结构分析 b. 结构建立 c. 概念设计 d. 数据分析 Question 253 工作表共有65536行，用数字表示，其顺序是“1，2，3，…，65536”。 答案:

对错误 Question 254 在关系数据库中，不同的列允许出自同一个域。 答案: 对 Question 255 以下SQL语句，查询姓李所有学生信息的SQL语句是（）。 选择一个答案 a. Select * From StudInfo Where StudName like '李_' b. Select * From StudInfo Where StudName like '李%' c. Select * From StudInfo Where StudName like '%李' d. Select * From StudInfo Where StudName='李' Question 256 要把一台普通的计算机变成多媒体计算机要解决的关键技术是?（1）视频音频信号的获取（2）多媒体数据压编码和解码技术（3）视频音频数据的实时处理和特技(4）视频音频数据的输出技术 选择一个答案 a. （1）（2）（4） b. 全部 c. （1）（3）（4） d. （1）（2）（3） Question 257 在图书借阅关系中，图书和读者的关系是（）。 选择一个答案 a. 一对一 b. 一对多 c. 多对多 d. 一对二 Question 258 “即插即用”的USB接口成为新的外设和移动外存的接口标准之一。 答案:

第1章计算机、计算与计算思维练习题答案解析

第1章计算机、计算与计算思维 1、各种自动化设备，如数控机床、自助加油站中有计算机吗? (A) YES；(B) NO 答案：A 解释： 本题考核什么是计算机以及计算机的存在形态。 各种自动化设备，都有控制设备工作的控制机构，这些控制机构被认为是自动化设备中的大脑，即可被认为是广义的计算机。 具体内容请参考第一章课件之“什么是计算机及为什么要学计算机”以及第一章课件。 2、计算机包括_____。 (A)台式机、便携机； (B)嵌入在各种设备中的芯片； (C)软件； (D)以上所有。 答案：D 解释： 本题考核什么是计算机以及计算机的存在形态。 台式机、便携机属于计算机；嵌入在各种设备中的芯片也属于计算机；软件也属于计算机，计算机包括硬件和软件。因此(D)是正确的。 具体内容请参考第一章课件之“什么是计算机及为什么要学计算机”以及第一章课件。 3、人类应具备的三大思维能力是指_____。 (A)抽象思维、逻辑思维和形象思维； (B)实验思维、理论思维和计算思维； (C)逆向思维、演绎思维和发散思维。 (D)计算思维、理论思维和辩证思维。 答案：B

大学计算机-计算与信息素养练习题集 解释： 本题考核对计算思维重要性的了解。 人类应具备的三大思维能力就是实验思维、理论思维和计算思维。虽然其他思维也很重要(读者可参阅相关文献了解之)，尤其是对学生创新思维形成很重要，但相比之下，这三种思维更具有普适性。故(B)是正确的； 具体内容请参考第一章课件之“什么是计算思维”以及第一章课件。 4、本课程中拟学习的计算思维是指_____。 (A)计算机相关的知识； (B)算法与程序设计技巧； (C)蕴含在计算学科知识背后的具有贯通性和联想性的内容； (D)知识与技巧的结合。 答案：C 解释： 本题考核对计算思维的理解程度，思维与知识和技巧的关系。将各种知识和技巧贯通起来，形成脉络，便被认为是思维。计算思维是指蕴含在计算学科知识背后的具有贯通性和联想性的内容。因此(C)是正确的。 具体内容请参考第一章课件之“什么是计算思维”以及第一章课件。 5、如何学习计算思维？_____。 (A)为思维而学习知识而不是为知识而学习知识； (B)不断训练，只有这样才能将思维转换为能力； (C)先从贯通知识的角度学习思维，再学习更为细节性的知识，即用思维引导知识的学习； (D)以上所有。 答案：D 解释： 本题考核对计算思维学习方法的了解。需要树立正确的学习态度，即应当为思维而学习知识而不是为知识而学习知识；应当不断训练，只有这样才能将思维转换为能力；应当先从贯通知识的角度学习思维，再学习更为细节性的知识，即用思维引导知识的学习。因此(D)是正确的。 具体内容请参考第一章课件之“什么是计算思维”以及第一章课件。 6、计算学科的计算研究什么? _______。 (A)面向人可执行的一些复杂函数的等效、简便计算方法； (B)面向机器可自动执行的一些复杂函数的等效、简便计算方法；

大学计算机基础与计算思维客观题及答案(1)

1 在Internet中能够提供任意两台计算机之间传输文件的协议是 选择一个答案 a. SMTP b. FTP c. WWW d. Telnet Question 2 Internet的核心协议是 选择一个答案 a. DHCP b. FTP c. TCP/IP d. DNS Question 3 计算机技术结合通信技术，二者融合，于是产生了（） 选择一个答案 a. 图灵机 b. 超级计算机 c. 专用计算机 d. 计算机网络 Question 4 图灵机由四部分组成：(1)条无限长的纸带；（2）一个读写头；（3）___ ；（4）一个状态寄存器。 选择一个答案 a. 一套控制规则 b. 一块内存条 c. 一个理想擦头

d. 一个转轮 Question 5 计算机科学发展与大规模集成电路的发展紧密相关。 答案: 对错误。 Question 6 硬盘通常安装在主机箱内，所以硬盘属于内存。 答案: 对错误 Question 7 从关系运算中，选择运算是从列的角度进行的运算。 答案: 对错误 Question 8 关于word中的插入表格命令，下列说法中错误的是______ 选择一个答案 a. 可以自动套用格式 b. 只能是2行3列 c. 行列数可调 d. 能调整行、列宽 Question 9 SQL语句中排序关键字是 选择一个答案 a. Group by b. Order by c. Where d. Create Question 10 在PowerPoint中，“格式”菜单中的命令（）可以用来改变某一幻灯片的布局。选择一个答案

a. 字体 b. 幻灯片版式 c. 背景 d. 幻灯片配色方案 11 如果想将幻灯片的方向更改为纵向，可通过选择命令来实现。 选择一个答案 a. “文件”→“打印” b. “格式”→“应用设计母版” c. “文件”→“页面设置” d. “格式”→“幻灯片版式” Question 12 以下函数能够实现求和功能的是（） 选择一个答案 a. Count b. Sum c. Avg d. Max Question 13 常用工具栏上“新建”幻灯片和格式工具栏上“新建幻灯片”的功能是不一样的。 答案: 对错误 Question 14 在Excel中，利用填充柄可以将数据复制到相邻单元格中，若选择含有数值的左右相邻的两个单元格，左键拖动填充柄，则数据将以_____ 填充。 选择一个答案 a. 右单元格数值 b. 等比数列

计算思维与大学计算机基础

计算思维与大学计算机基础 摘要：计算机基础教学是培养大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节。本文分析了当前计算机基础教学的新形势以及计算思维的重要性，重点讨论计算思维的培养和“大学计算机基础”课程相结合，提出了以培养学生计算思维能力为核心的“大学计算机基础”课程模型。 关键词：计算思维；大学计算机基础；课程模型 计算机基础教学是培养大学生综合素质和创新能力不可或缺的重要环节。在新形势下，计算机基础教学的内涵在快速提升和不断丰富，进一步推进计算机基础教学改革、适应计算机科学技术发展的新趋势，是国家创新战略对计算机教学提出的重大要求。九校联盟（c9）计算机基础课程研讨会上达成共识：要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[1]。 一、计算思维、计算透镜、计算社会科学 2006年3月，美国卡内基?梅隆大学计算机科学系主任周以真（jeannette m. wing）教授提出了“计算思维”（computational thinking）[2，3]，认为：计算思维是运用计算机科学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。她在2010年给出了计算思维的正式定义[4]：计算思维是与形式化问题及其解决方案相关的一个思维过程，其解决问题的表示形式应该能有效地被信息处理代理执行。 李廉教授指出：计算思维是人类科学思维固有的组成部分，以可

行和构造为特征。计算思维表达构造和操作，因为对于人的集体行为，需要一个群体的共同理解，因此要具有以下的特征，有限性（可表述性）、确定性（无歧义性）、机械性（不因人而异）[5]。richard m. karp教授提出的“计算透镜”（computational lens）理念也提出要将计算作为一种通用的思维方式[6]，通过这种广义的计算（涉及信息处理、执行算法、关注复杂度）来描述各类自然过程和社会过程，从而解决各个学科的问题。这一理念试图将计算机科学由最初的数值计算工具、仿真与可视化技术以及后来基于网络、面向多学科的e-science平台，变成普遍适用于自然和社会领域的通用思维模式。计算科学是一门正在兴起的综合性学科，它依赖于先进的计算机及计算技术对理论科学、大型实验、观测数据、应用科学、国防以及社会科学进行模型化、模拟与仿真、计算等。特别是对极复杂系统进行模型与程序化，然后利用计算机给出严格理论及实验无法达到的过程数据或者直接模拟出整个复杂过程的 演变或者预测过程的发展趋势。对基础科学、应用科学、国防科学、社会科学以及工程技术等的发展有着不可估量的科学作用与经济 效益。karp的计算透镜是对计算机科学及计算思维的重要拓展。 目前人们普遍地以各种不同形式和方式生活在各种网络中。人们频繁地收发电子邮件和使用搜索引擎，随时随地拨打移动电话和发送短信，每天刷卡乘坐交通工具，经常使用信用卡购物，写博客，发微博，通过sns来维护人际关系……以上的种种事情都留下了人们的数字印记。海量的数字印记汇聚起来就成为一幅复杂的个人和

MOOC《大学计算机—计算思维的视角》课程考试答案

课程考试 1单选(1分)关于思维，下列说法正确的是（A）。 A.思维是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。 B.思维是人类与生俱来的，与后天的学习无关。 C.思维是大脑的基本功能，大脑是人体的直接感觉器官。 $ D.思维是人类凭借知识、经验对客观事物进行的直接和间接反应。 2单选(1分)关于信息技术（Information Technology，IT），下列说法正确的是（C）。 A.信息技术无法对工业社会形成的传统设备进行技术改造，成为智能设备。 B.在信息处理的每一个环节，都必须使用信息技术。 } C.现代信息技术是指以微电子技术、计算机技术和通信技术为特征的技术。 D.信息技术就是计算机技术和计算机网络技术。 3单选(1分)二进制是由下列哪位科学家首先提出来的（D）。 A.图灵 … B.巴贝奇 C.冯.诺伊曼 D.莱布尼兹 4单选(1分)在计算机中，引入16进制，主要目的是（B）。 | A.计算机的内存地址采用16进制编制。 B.简便二进制串的书写。

C.计算机中的数据存储可以采用16进制。 D.计算机中的数据运算可以采用16进制。 … 5单选(1分)关于计算机字，下列说法正确的是（C）。 A.计算机字的位数为字长，字长是任意的。 B.一个计算机字就是指两个字节。 C.在计算机中，作为一个整体来处理、保存或传送的二进制字串称为计算机字。 ； D.计算机字都是32比特。 6单选(1分)设计算机字长为16位，一个数的补码为 00000000，则该数字的值是（D）。 B.+0 ￥ 7单选(1分)关于微处理器，下列说法错误的是（C）。 A.微处理器执行CPU控制部件和算术逻辑部件的功能。 ? B.微处理器不包含内存储器。 C.微处理器就是微机的CPU，由控制器运算器和存储器组成。 D.微处理器与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。 8单选(1分)关于计算机运算速度，下列说法正确的是（C）。 、 A.每秒钟所执行的加法运算的次数。 B.运算速度即CPU主频。

MOOC大学计算机计算思维的视角课程考试答案

课程考试 1 单选（1 分）关于思维，下列说法正确的是（ A ）。 A. 思维是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。 B?思维是人类与生俱来的，与后天的学习无关。 C. 思维是大脑的基本功能，大脑是人体的直接感觉器官。 D. 思维是人类凭借知识、经验对客观事物进行的直接和间接反应。 2单选（1分）关于信息技术（In formation Techno logy ，IT），下列说法正确的是（C ）。 A. 信息技术无法对工业社会形成的传统设备进行技术改造，成为智能设备。 B. 在信息处理的每一个环节，都必须使用信息技术。 C. 现代信息技术是指以微电子技术、计算机技术和通信技术为特征的技术。 D. 信息技术就是计算机技术和计算机网络技术。 3 单选（1 分）二进制是由下列哪位科学家首先提出来的（D ）。 A. 图灵 B. 巴贝奇 C. 冯.诺伊曼 D. 莱布尼兹 4 单选（1 分）在计算机中，引入16 进制，主要目的是（B ）。 A. 计算机的内存地址采用16进制编制。 B. 简便二进制串的书写。 C. 计算机中的数据存储可以采用16进制。 D. 计算机中的数据运算可以采用16进制。

5单选（1分）关于计算机字，下列说法正确的是（C ）。 A. 计算机字的位数为字长，字长是任意的。 B?—个计算机字就是指两个字节。 C?在计算机中，作为一个整体来处理、保存或传送的二进制字串称为计算机字。 D.计算机字都是32比特。 6单选（1分）设计算机字长为16位，一个数的补码为10000，则该数字的值是（D ）。 A. -0 B. +0 C. 32768 D. -32768 7单选（1分）关于微处理器，下列说法错误的是（C ）。 A. 微处理器执行CPU控制部件和算术逻辑部件的功能。 B. 微处理器不包含内存储器。 C. 微处理器就是微机的CPU,由控制器运算器和存储器组成。 D. 微处理器与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。 8单选（1分）关于计算机运算速度，下列说法正确的是（C ）。 A. 每秒钟所执行的加法运算的次数。 B. 运算速度即CPU主频。 C. 运算速度与CPU主频有关，主频越高，CPU运算速度越快。 D. 总线频率。 9单选（1分）关于计算机系统软件，下列说法不正确的是（ C ）。 A. 系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的程序。

计算思维与大学计算机基础教育

计算思维与大学计算机基础教育 摘要：文章首先介绍了大学计算机基础课程的重要性，分析了教学中存在的问题，指出了“狭R，r-具论”的危害。然后从推动人类文明进步、科技发展三大科学思维之一的“计算思维”入手，阐述了计算思维对培养学生创新能力的重要性。最后按计算思维主要内容，即问题求解、系统设计和人类行为理解，探讨了大学计算机基础课程设置，强调了课程结构设计的重要性，给出了一种以“计算思维”为核心的大学计算机基础课程教学的最小集，为大学计算机基础教育提供了一种以提高学生计算思维能力为目标的新模式。 关键词：计算思维；大学计算机基础教育；计算思维导论 一、大学计算机基础课程的重要性 对于计算科学的重要性，在美国总统信息技术咨询委员会(PITAC)2005年6月给美国总统提交的报告《计算科学：确保美国竞争力》(Computational Science：Ensuring America’s Competitiveness)有明确的阐述。报告认为，虽然计算本身也是一门学科，但是其具有促进其他学科发展的作用。报告认为，21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能通过先进的计算技术和计算科学而得到解决。尽管报告用的是“都有可能”，但是对于我们学科来说，这个论述已相当到位。那么，为其他学科培养掌握先进计算技术的大学计算机基础课程就显得非常重要。从国家层面，对这门课程的定位就是基础课程，也就是与数学、物理相同地位的基础课程。既然是基础课程，课程的教学方法就应该像数学与物理一样，讲授学科的基础概念。 二、大学计算机基础课程教学存在的问题 目前，在大学计算机基础课程的教学中出现了一些问题，主要是“狭义工具论”的问题。”狭义工具论”就是认为计算机基础教学就是教学生怎么将计算机作为工具使用。应该说这种认识对计算机的教育非常有害，这样会使学生对计算学科的认识淡化，无助于计算技术中最重要的核心思想与方法的掌握。作为“狭义工具论”显然不好，但在过去一段时间里，在高校中的确某种程度上存在这种倾向。

第一章计算机与计算思维概述习题

习题 一、填空题 1．英国数学家图灵在 1936 年提出了对数字计算机具有深远影响 的___________模型。匈牙利裔科学家冯 .诺依曼提出了数字计算 机的_____________ 结构。 2．公认的第一台电子计算机于________诞生于 __________ 。 3．随着电子技术的发展，计算机先后以________、 ________、 ________、 ________为主 要 元器件，经历了 4 代变革。 4．计算机的主要特点包括：运算速度快、计算精度高、________、 ________、具有自动工作的能力。 5．今后计算机的发展方向趋向 于________、 ________、________、 ________。 6．根据软件的用途，计算机软件可以分 为________________ 和 ________________两类。7．当数据以某种形式被处理、描述或与其它数据比较时，它才成为__________。 8．________、 ________、 ________作为科学发现三大支柱，正推动着人类文明进步和科技发展。 1.图灵机冯 ?诺依曼 2.1946 美国 3.电子管晶体管集成电路大规模和超大规模集成电路 4.具有存储能力具有逻辑判断能力 5.巨型化微型化网络化智能化 6.系统软件应用软件 7.信息 8.计算科学理论科学实验科学 二、单项选择题 1．从第一代电子计算机到第四代计算机的体系结构都是相同的，被称 为___体系结构。A．艾伦 ?图灵C．冯 ?诺依曼 B．比尔 ?盖茨D．克劳德 ?香农 2．计算机的发展经历了从电子管到超大规模集成电路等几代的变革，各代主要基于 ___的变 革。 A．处理器芯 片B．操作系统 C．存储器D．输入输出系统 3．计算机能够自动、准确、快速地按照人们的意图运行的基本思想是___。A．采用超大规模集成电路B．采用 CPU作中央核心部件 C．采用操作系统D．存储程序和程序控制 4．早期计算机的主要应用 是___。 A．科学计算 B．信息处理 C．实时控制D．辅助设计 5．CAD是计算机主要应用领域，它的含义是___。 A．计算机辅助教 育B．计算机辅助测试 C．计算机辅助设 计D．计算机辅助管理 6．某单位自行开发的工资管理系统，按计算机应用的类型划分，它属 于___。A．科学计算 B．辅助设计 C．数据处理D．实时控制 7．根据软件的功能和特点，计算机软件一般可分为___两类。 A．系统软件和非系统软件B．系统软件和应用软件 C．应用软件和非应用软件D．系统软件和管理软件 8．下列 ___软件是系统软件。

大学计算机—基于计算思维知识点

大学计算机基础知识点 第一章计算思维与计算机 1、三大科学思维——理论思维（以数学为基础的理论思维）、实验思维以物理为基础的实验思维、计算思维 2、计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动. 3、计算思维的本质：抽象+自动化 4、计算机是一种能存储程序和数据，自动执行程序、快速而精确地完成对各种数字化信息处理的电子设备 5、1946年(美)宾夕法尼亚大学第一台数字电子计算机 ENIAC诞生。 6、按照计算机所使用的逻辑部件将计算机的发展分为四代： 第一代：(1946-1957) 电子管时代 第二代：(1958-1964) 晶体管时代 第三代：(1965-1970) 中小规模集成电路 第四代：(1971－至今) 大规模、超大规模集成电路(出现网络，使用面日益广泛) 7、存储程序的工作原理是：在计算机中设置存储器，将程序和数据存放到存储器中，计算机按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储器中的内容进行处理，直到得出结果。 计算机有两个基本能力：一是能够存储程序和数据 二是能够自动地执行程序 程序(Program) ：是指可以连续执行的一条条指令的集合 指令(Instruction) ：是指计算机完成某一种操作的命令 指令是一组二进制代码 操作码：指出进行什么操作 地址码：是规定操作数的值或地址、操作结果的地址及下一条指令的地址等 计算机硬件系统

第二章 ?数制（Numbering System）即表示数值的方法，有进位计数制和非进位计 数制两种 ?进位计数制的基本特点如下: ?使用固定个数的数码表示数值的大小 ?逢R进一 ?采用位权表示法 数制的转换 二进制、八进制、十六进制和十进制之间的转换 信息的存储单位（位、字节）除字节外，还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB)，拍字节(PB)。它们的换算关系 原码、反码、补码之间的转换 ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。在这种编码方案中，用八位二进制（一个字节）来存放一个字符，常用字符有128个，编码从0到127 ASCII码无需记忆，只要了解0-9依次升高，a-z依次升高就可以 汉字的编码：区位码、国标码、机内码的转换 字形码所占字节的计算 第三章 ◆微处理器也叫中央处理单元(CPU)，主要由运算器和控制器组成，是任何微型计算机 系统中必备的核心部件。 ◆内存储器 ◆内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器(RAM)、只读存储 器(ROM) 。 ◆ROM是只能读出信息而不能由用户写入信息的存储器，断电后，其中的信 息也不会丢失。 ◆RAM是指在CPU运行期间既可读出信息也可写入信息的存储器，但断电后， 写入的信息会丢失。 ◆注意：CPU只能直接对内存进行读写，而不能直接读写外存 为了解决主存RAM与CPU工作速度不匹配的问题，在CPU和主存之间设置了一级高速度、小容量的存储器，称之为高速缓冲存储器 ●外存储器即外存，其主要作用是长期存放计算机工作所需要的系统文件、应用程序、 用户程序、文档和数据等。 外存中存储的程序和数据必须先送入内存，才能被计算机执行。 ●总线(BUS)是连接微机中各个部件的一组物理信号线，用于各部件之间的信息传输。 ●一次传输信息的位数称为总线宽度。 按照总线上传送信息类型的不同，可将总线分为数据总线、地址总线和控制总线。

中国大学MOOC《大学计算机——计算思维的视角》概述题答案.docx

概述题 第一单元 什么是信息素养？信息素养包括哪些方面？ 信息素养是指人们利用网络和各种软件工具通过确定、查找、评估、组织和有效地生产、使用、交流信息,来解决实际问题或进行信息创造的能力。 信息素养包括四个方面,分别是：信息意识；信息知识；信息能力；信息道德。 什么是信息社会？信息社会有哪些主要特征？ 信息社会是指以信息技术为基础,以信息产业为支柱,以信息价值的生产为中心,以信息产品为标志的社会；信息社会是指信息产业高度发展并在产业结构中占优势的社会。 信息社会的主要特征： 1、经济领域的特征 （1）在信息社会中 ,信息、知识成为重要的生产力要素 ,和物质、能量一起构成社会赖以生存的三大资源；（2）在信息社会 ,劳动者的知识成为基本要求 ,劳动力结构出现根本性的变化 ,从事信息职业的人数与其它部门职业的人数相比已占绝对优势； （3）信息社会是以信息经济、知识经济为主导的经济 ,它有别于农业社会是以农业经济为主导 ,工业社会是以工业经济为主导的经济。在国民经济总产值中 ,信息经济所创产值与其它经济部门所创产值相比已占绝对优势； （4）能源消耗少 ,污染得以控制。 2、社会、文化、生活方面的特征 （1）社会生活的计算机化、自动化； （2）拥有覆盖面极广的远程快速通讯网络系统以各类远程存取快捷、方便的数据中心；（3）生活模式、文化模式的多样化、个性化的加强； （4）可供个人自由支配的时间和活动的空间都有较大幅度的增加； （5）科技与人文在信息、知识的作用下更加紧密的结合起来。 3、社会观念上的特征 （1）尊重知识的价值观念成为社会之风尚； （2）社会中人具有更积极地创造未来的意识倾向； （3）人类生活不断趋向和谐 ,社会可持续发展。 在哲学和逻辑学上,将思维分为形象思维与逻辑思维两种主要的思维形态,对于计算思维,你如何理解？ 计算思维又叫构造思维,以设计和构造为特征,以计算机学科为代表的。它是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。其本质是抽象和自动化,通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题,如同“读、写、算”能力一样,计算思维也是我们每个人都必须具备的思维能力。 大体来说计算思维有以下几个特点： （1）计算思维是一种递归思维。它是并行处理。它是把代码译成数据又把数据译成代码。对于别名或赋予人与物多个名字的做法,它既知道其益处又了解其害处。对于间接寻址和程

计算机与计算思维

1.对PC机，“Pentium”“Pentium Ⅱ”指的是CPU 类型 2.软件=程序涉及+文档 3.汇编程序属于系统软件 4.组成计算机网络的最大好处是：资源共享 5.若要运行一个程序，必须首先调入——。内存√CMOS×ROM× 6.若要长期保存应存储在外存。 7.云计算机核心：应用软件与存储设备相结合 8.操作系统内核不包含以下——程序。 C A.文件管理 B.设备驱动 C.命令解释器 D.内存管理 9.硬盘简称HDD 10.通常所说的“裸机”是指计算机仅有：——。 C A.CPU B.指令系统 C.硬件系统 D.软件 11.计算机系统的“主机”由——构成。 C A.计算机主板上的全部器件 B.主机箱内部的全部器件。 C.CPU和内存储器 D.CPU、内存储器及辅助存储器 12.CPU可直接访问高速缓冲存储器√主存储器√ 13.如今人们使用银行卡在自助取款机上取款，这属于计算机应用领域的——。A A.数据处理 B.过程控制 C.科学计算 14.图灵机的无限长纸带对应到现代计算机为存储器 A. 编译程序/解释程序和汇编程序是系统软件 B. 故障诊断程序/排错程序/人事管理系统不属于应用软件 C. 操作系统，财务管理程序，系统服务程序都是应用软件 D. 操作系统和各种程序设计语言的处理程序都不是系统程序 2.目前普遍使用的微型计算机所采用的逻辑元件是：大规模和超大规模集成电路 3.操作系统中——负责控制程序的执行。A A.处理器管理 B.设备管理 4.——是CPU的基准频率，是CPU与主板之间同步运行的速度，单位是MHz. 外频 5.指令的操作码表示的是：做什么操作√操作地址× 6.计算机的计算理论是由——提出的。图灵√冯诺依曼× 7.对于一个主机域名“https://www.wendangku.net/doc/42715664.html,”来说，其中——表示主机名。smt 8. 9.CERNET是中国教育和科研计算机网√中国公用计算机互联网× 10.字长是指计算机能直接处理的二进制信息的位数。√ 11.Internet域名地址中的net代表：B A.一般用户B网络服务器 12.关于汉字机内码、字形码表述正确的是：A A.机内码占用空间少，字形码占用空间多 B.无法确定两种编码占用空间的大小 13.网卡的总线接口来分，可分为ISA、PCI、PIC-X、——。 D A.AGP B.VESA C.IDE D.PCMCIA 14.光纤不属于无线介质。

第一章计算机相关知识及计算思维概述习题.ZZY

WORD整理版 第二篇习题 第一章计算机相关知识与计算思维概述 一、是非题 1A．第一代计算机的程序设计语言是用二进制码表示的机器语言和汇编语言。A A．对 2．B第二代计算机的主要特征为：全部使用晶体管，运算速度达到每秒几十万次S。 B． 3．A第三代计算机的硬件特征是用中、小规模集成电路代替了分立的晶体管元件A A．对 B．错 4．A大规模集成电路的应用是第四代计算机的基本特征，。A A．对 B．错 5．A小型机的特征有两类：一类是采用多处理机结构和多级存储系统，另一类是采用精减A 指令系统。 A．对 B．错 6A．信息是人类的一切生存活动和自然存在所传达出来的信号和消息A。 A．对 B．错 7．A信息技术(Information Technology, IT)是指一切能扩展人的信息功能的技术。A A．对 B．错 8B．感测与识别技术包括对信息的编码、压缩、加密等。B A．对 B．错 9．B信息处理与再生技术包括文字识别、语音识别和图像识别等。B A．对 B．错 10B．人工智能的主要目的是用计算机来代替人的大脑。B A．对 B．错 11A．云计算是传统计算机和网络技术发展融合的产物，它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 优质参考资料

116大学计算机基础上机实验指导及习题·第二篇习题 A．对 B．错 12．A网格计算（Grid Computing）是一种分布式计算。 A．对 B．错 13A．特洛伊木马程序是伪装成合法软件的非感染型病毒 A．对 B．错 14A．计算机软件的体现形式是程序和文件，它们是受著作权法保护的。但在软件中体现的思想不受著作权法保护。 A．对 B．错 15A．对计算机病毒的认定工作，由公安部公共信息网络安全监察部门批准的机构承担。 A．对 B．错 16A．恶意软件是故意在计算机系统上执行恶意任务的特洛伊木马、蠕虫和病毒。 A．对 B．错 17．B计算思维是人象计算机一样的思维方式。 A．对 B．错 18．A计算思维最根本的内容，即其本质是抽象和自动化。 A．对 B．错 19．B 计算思维说到底就是计算机编程。 A．对 B．错 20．A 计算思维是一种思想，不是人造物。 A．对 B．错 二、单选题 1B．世界上第一台计算机 ENIAC每秒可进行______次加、减法运算。 A．5万 B．5千 C．3万 D．3千 2．D第二代计算机用______作外存储器。 A．纸带、卡片 B．纸带、磁盘 C．卡片、磁盘 D．磁盘、磁带 3B．第三代计算机的内存开始使用______。 A．水银延迟线 B．半导体存储器 C．静电存储器 D．磁芯 4A．1971年开始的4位微机，它的芯片集成了2000个晶体管，时钟频率为______MHz。 A．1 B．10 C．100 D．1000 5．C智能化的主要研究领域为：______、机器人、专家系统、自然语言的生成与理解等方面。 A．网络 B．通信 C．模式识别 D．多媒体 6．A采用光技术后其传输速度可以达到每秒______字节。 A．万亿 B．千亿