不插电的计算机科学-台湾

计算机科学与技术（师范）专业导引课教学大纲一、说明本课程是将计算机科学与技术（师范）专业课程进行铺垫式引导、概览式介绍的课程。

培养学生的专业兴趣，激发学生对计算机科学领域的兴趣，使学生为专业学习做好心理准备，加强主动学习的兴趣。

（一）课程性质通过专业导引让新生知道自己所学专业的课程设置、专业培养目标、就业方向和就业现状以及学好本专业的方法与技巧等，减少学生因为对所学专业缺乏了解所造成的盲目性，尽早培养学生的专业意识，树立正确的专业思想和学习观，激发学生的学习动机，打下良好的专业基础。

（二）教学目的通过专业导引课程，介绍专业发展的最新动态及成果、专业的杰出人才等等，重点在培养学生形成良好的专业思维模式（计算思维）和注重学生学习方法的培养。

透过知识和方法的传授,深入到智慧的训练和思维的培养层次上，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

（三）教学内容第一章计算机学科的基本含义和培养目标第二章计算机专业人才能力和课程体系第三章本科生如何参与科技项目第四章计算机专业课程的学习第五章计算思维的认识第六章计算学科的基本问题介绍一个对问题进行抽象的典型实例——哥尼斯堡七桥问题。

然后，通过“梵天塔”问题和“停机问题”分别介绍学科中的可计算问题和不可计算问题。

从“梵天塔”问题再引出算法复杂性中的难解性问题、P类问题和NP类问题，证比求易算法，P=NP是否成立的问题，旅行商问题与组合爆炸问题，找零问题、背包问题与贪婪算法。

（四）教学时数学时：18学时学分：1学分课程类别：必修面向专业：计算机科学与技术师范专业（五）教学方式（1）老师专题讲解（2）同学们到网上、图书馆查阅资料（3）同学之间的讨论二、本文第一章计算机学科的基本含义和培养目标教学要点：本章首先简单介绍计算学科命名的背景、计算学科的定义，以及计算学科的根本问题，并阐述了计算学科专业名称的演变、分支学科及其培养侧重点，计算机学科的发展，我国计算机专业的发展。

台湾清华一个EECS教授的博士培养方案台湾清华大学是台湾最有名的高等学府之一，其电子工程与计算机科学系（EECS）拥有很高的学术声望和优秀的教授团队。

在这里，我们将介绍一个EECS教授的博士培养方案，来帮助学生在学术和职业发展上取得成功。

台湾清华大学的EECS教授博士培养方案主要分为以下几个阶段：第一阶段：入学准备在正式入学前，学生需要进行一系列的准备工作。

首先，申请人需要提交申请材料，包括个人简历、推荐信、学术成绩单和研究计划等。

通过申请后，学生将接受EECS教授的面试，以评估其学术能力和潜力。

在入学准备阶段，学生需要确定导师，并与导师进行面谈。

导师是一个学生在整个博士生涯中的重要指导者和合作伙伴，他们将与学生一起制定研究计划、课程安排和学术目标等。

此外，学生还可以选择是否申请EECS教授的助教、研究助理或实验室助理等职位，以提升自己的实践能力和研究经验。

第二阶段：课程学习在第二阶段，学生将开始正式的课程学习。

EECS教授的博士培养方案包括一系列核心课程和选修课程，涵盖电子工程、计算机科学、通信网络等领域的基础知识和前沿研究。

学生可以根据自己的研究方向和兴趣选择相应的课程，并与导师讨论制定学习计划。

在课程学习期间，学生需要参加课堂讨论、课程作业和考试等，以测试和巩固所学知识。

此外，学生还应积极参与学术研讨会、学术会议和实验室讨论等学术交流活动，与同行学者和领域专家进行学术交流和合作。

第三阶段：研究深造在完成必修课程和选修课程后，学生将进入研究深造阶段。

在这个阶段，学生将与导师一起制定研究计划和时间表，开展自己的研究项目。

学生可以选择加入EECS实验室或参与教授的研究项目，与导师和其他研究人员一起进行实验和研究工作。

在研究深造期间，学生需要撰写研究论文，并将其提交到国际学术期刊或会议上进行发表。

学生还应积极参加学术研讨会和会议，展示自己的研究成果，并与其他研究人员进行学术交流和合作。

此外，学生还应在研究领域中积累丰富的实践经验，提高自己的技术能力和创新能力。

《大学计算机基础》教学大纲课程性质通识必修课课程名称大学计算机基础课程编号0720010111适用专业非计算机专业先修课程总学时64学分数4一、课程教学目标通过本课程的教学，学生应达到如下目标：知识目标：让学生逐步掌握计算机各领域概念与知识，包括信息技术、进制和数据的表示，计算机硬件和软件系统，网络系统，信息安全知识；能熟练的应用Word、Excel、PPT等软件工具。

能力目标：通过在教学过程中融入计算思维的思想，培养学生应用计算思维的能力；通过小组调研完成微机模拟配置并填写配置清单，提高沟通能力、团队协作能力、表达能力、学习能力；通过小手册的设计、演示文稿制作提高解决实际问题能力、计划和组织能力、创新能力、自我管理能力、自主学习能力和技术能力。

情感目标：使学生切身体会信息的价值，为将来走上工作岗位后积极推行信息化建设树立正确的思想基础。

二、课程教学基本要求课程前教师准备好PPT、教学活动中的要求与内容、评分细则、教学活动中需要用的软硬件；学生则要按教师给定的章节进行预习，并根据选定主题，按教师提供的资料或相关网站进行课前知识的收集整理，为小组讨论做准备。

在教学过程中要注重师生交流，引导学生独立思考和自主学习，通过各种课程活动让学生构建该课程知识体系；同时要求学生必须主动参与小组的活动和讨论，教师通过评分标准督促和鼓励学生完成每次的学习任务。

每次活动结束后，要求各组学生分组进行发言与总结，并填写BOL评课表；教师需对每次活动进行评分与总结，并给出适当的评价，同时提供相应的参考网站和资料，以便学生课后拓展。

三、课程主要教学内容、学时及进程安排1、课堂教学内容（共32学时）序号教学模块主要教学内容学时1 信息与计算机技术信息技术与计算机技术的概念与基础理论 2进制的相关知识 2数据的表示 2数的表示与运算 22 计算机系统硬件系统 2 微机性能指标 2 软件基础与操作系统 23 Office办公应用WORD应用 2PPT应用 24 计算机网络计算机网络基础 2 计算机网络软硬件 2 互联网基础 2 信息安全 25 计算机公共基础知识算法基础 2数据结构基础 2程序设计与软件工程基础 22、实验教学内容（共32学时）序号实验项目名称内容摘要实验学时实验类型开出要求1 实验环境介绍资源管理器与软件工具2 综合性必做2 高级语言程序的编辑与运行程序编写、编译、调试 2 验证性选做3 Word基础操作基本文档编辑、查找与替换、基本格式化2 验证性必做4 Word版面排版图文混排与表格绘制应用 2 验证性必做5 公文制作样式、邮件的合并 2 验证性必做6 大型文档的排版论文或电子版报的编辑与排版2 设计性必做7 Excel基础操作数据的录入与格式设置 2 验证性必做8 Excel公式和函数利用公式和函数工资表数据进行计算2验证性必做9 Excel数据处理和图表数据处理与图表的建立2 验证性必做10 Excel综合应用用Excel设计和实现数据管理2 设计性必做11 PPT的基础操作PPT的设计与基本操作 2 验证性必做12 PPT的动画PPT的动画制作 2 验证性必做13 Office综合练习Office综合练习题 2 综合性必做14 计算机局域网的组建与应用网络配置、下载、邮件应用2 综合性选做15 数据库与表设计数据库介绍与建立，表的建立2 综合性选做16 综合复习考前综合练习 2 综合性选做四、教学方法与策略本课程的教学需要将教学班的学生分为5至6人形成的讨论组，在课堂教学中采用小组讨论、竞赛和情景游戏组织教学；在实践课中通过分组教学、任务驱动方式来完成实验课的教学。

在中小学信息科技课堂中开展不插电的计算机科学教学的应用研究窦颖● 不插电的计算机科学2014年8月，在第23届中国儿童青少年威盛中国芯HTC计算机表演赛颁奖典礼现场，魔术师表演的翻牌魔术引发了高潮。

魔术师面向观众，站在他背后的同学无论怎么翻动纸牌，魔术师转过身都能很快辨认出是哪张纸牌被翻动了（如图1），随后笔者被邀请上台做了魔术揭秘，作为一名教师，我怎么知道“魔法”的真相呢？其实，这个小魔术是与计算机数据纠错知识相关的。

众所周知，计算机中的数据是采用比特（二进制数字）的形式存储或传送的，它们一般是不会发生改变的，不过有时一些故障也会导致数据突然改变，有时可能只是CD表面的小划痕就会把0变成了1，那么我们要怎样才不用担心发生这些意外呢？科学家发明了一种计算机自动检测数据中的错误并自动修复的方法──奇偶校验（parity）。

听起来是不是挺神秘的？其实，魔术中的双面纸牌（正面红色，背面蓝色）对应了计算机中的比特（0或1），根据红色纸牌朝上（对应比特“1”）的数量是奇数或偶数来进行判断（校验）。

而采用何种判断方式（校验）是事先规定好的（即红色纸牌朝上的数量是奇数还是偶数），通过设置奇偶校验位（即魔术师会增加一些纸牌），用它使这组纸牌中红色朝上（对应比特“1”）的数量为奇数或偶数，从而确定翻动了哪张纸牌（也保证了存储或传输数据的正确性）。

用魔术来解释计算机原理是不是感觉特别酷？这样的创意活动设计来自于“不插电的计算机科学”课程，它通过一些生动有趣的活动或游戏，采用开放和自主学习方式把培养计算思维能力融入青少年的信息技术课程学习中，其创新点是不使用任何实体计算机就能达到学习“计算机科学”的目的，这也是不插电计算机科学的魅力和有趣之处。

不插电计算机科学的教学设计活动原创于新西兰Canterbury大学的教授和两位中小学教师，他们依据实际教学经验，组织设计了丰富的教学活动来提升思维能力。

该项目是面向世界的信息科学技术训练项目，创新案例在世界范围内不断充实。

什么是计算思维计算思维的含义你知道计算思维吗?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。

下面小编为你整理计算思维，希望能帮到你。

什么叫计算思维计算思维的含义计算思维是数字时代人人都应具备的基本技能。

计算思维与理论思维和实验思维一起构成了科技创新的三大支柱。

美国卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)Jeannette M. Wing 教授2006年3月在美国计算机权威期刊Communication of the ACM上将计算思维定义为：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。

计算思维具有如下特征：(1)计算思维是概念化的抽象思维，而非程序思维。

(2)计算思维是人的思维，而非机器的思维。

(3)计算思维是思想，而非人造品。

(4)计算思维与数学和工程思维互补和融合。

(5)计算思维面向所有的人，所有的领域。

(6)如同“读、写、算”一样，计算思维是一种基本技能。

计算思维教育实践途径计算思维培养，具体到中小学教育实践中，必须要有一个依托工具和抓手。

中小学信息技术课程中，如何渗透计算思维教育，可以从如下几个方面尝试。

(一)在计算机程序设计教学中渗透计算思维通过计算机程序设计教学培养学生的计算思维，是中小学信息技术教师最容易上手的做法。

对于计算思维的培养，宜选择可视化的、模块化的、易于学习的程序设计软件。

LOGO语言是一种早期的编程语言，也是一种与自然语言非常接近的编程语言，它通过“绘图”的方式来学习编程，对初学者特别是儿童进行寓教于乐的教学方式。

至今还有很多人使用LOGO语言教学生程序设计，2012韩国对小学教师职前培训增加的计算思维的内容，就是借助LOGO语言的算法学习项目实施的。

Scratch是一种新式的程序语言，可以让你用非常简单的方式，创造属于你自己的故事、动画、游戏、音乐甚至是绘画，并且可以轻易的分享至网络上。

在游戏中学习，在快乐中收获作者：周丽丽来源：《中国信息技术教育》2017年第17期南京师范大学李艺教授介绍的“不插电的计算机科学”项目，极大地激发了我探索的兴趣。

于是，我买来《不插电的计算机科学》一书进行细读，书中有趣的游戏活动深深地吸引了我。

一个个游戏活动中埋藏着各种计算机原理知识，即使不使用计算机，学生在参与各种游戏活动的过程中就能够学到计算机科学中的很多思想。

游戏是学生很喜欢的，那能不能把“不插电的计算机科学”中的某些游戏运用到实际教学中呢？于是，我就在日常教学中进行了实践尝试，结果效果令人惊喜。

● 让我们一起来认识“不插电的计算机科学”“不插电的计算机科学”是面向世界范围的信息科学普及项目，它着眼于各项计算机技术的原理，展示真实发生在计算机世界中的点滴，帮助学生理解新技术是如何被设计出来的，开发学生的“计算思维”，提高其解决问题的能力。

“不插电的计算机科学”是一系列免费的学习活动，它透过32个不使用计算机的既有趣又容易的活动来达到学习“计算机科学”的目的。

这些活动介绍了计算机科学中的很多概念，如二进制数、排序算法、数据压缩、检验错误等，还有计算机运作的一些基本原理。

学生通过参与游戏、破解谜题等活动，使用卡片、串珠、蜡烛等道具，不仅可以学到信息学科中一些极有意义的科学知识，还能发挥想象、激发创意，有效提升自身的逻辑思维能力以及和同伴沟通的能力。

● “不插电的计算机科学”在初中信息技术教学中的应用尝试下面，我以苏科版初中信息技术七年级《信息的数字化》一节课为例，对教学过程进行简要说明。

1.教材分析本节课是苏科版七年级信息技术第1章第1节第3小节的内容。

信息的数字化是数字计算机、多媒体技术、软件技术、智能技术、信息社会的技术基础，因此有必要让学生知道信息的编码方法，了解二进制数，认识数字、文字、图像、声音及可视世界的各种信息等，通过采样定理都可以用0和1来表示。

只有将这些信息进行数字化编码并转换成二进制代码，计算机才能加工处理这些信息。