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計(jì)算思維七年談(2007-2014)祝賀全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)成立30周年2014年10月西安計(jì)算思維七年談(2007-2014)2014年10月計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展計(jì)算思維的影響計(jì)算思維在教學(xué)中的若干問(wèn)題計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展2006年,Jeannette.Wing(周以真)在
CommunicationsoftheACM上發(fā)表《ComputationalThinking》。2007年,王飛躍在科學(xué)時(shí)報(bào)上發(fā)表《從計(jì)算思維到計(jì)算文化》。揭開(kāi)了國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究和實(shí)踐的序幕。計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展學(xué)習(xí)的革命(1998):每一個(gè)具有創(chuàng)新意識(shí)的科學(xué)家,律師,工程師,設(shè)計(jì)師,管理顧問(wèn),電視劇作家和廣告商正不斷尋找新的方式說(shuō)明現(xiàn)實(shí),這些新的方式比舊的方式更能激發(fā)人們的興趣或者更具揭示性。他們使用的工具會(huì)不一樣,但將原始數(shù)據(jù)組合成最初形式的抽象過(guò)程是一樣的。我們都需要學(xué)習(xí)四種基本技巧——抽象,系統(tǒng)思維,實(shí)驗(yàn)和協(xié)作——將問(wèn)題和解決方法概念化。學(xué)習(xí)的革命(1998):大數(shù)據(jù)時(shí)代(2012):大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)我們的生活,以及與世界的交流方式都提出了挑戰(zhàn)。最驚人的是,社會(huì)需要放棄它對(duì)于因果關(guān)系的渴求,而只需關(guān)注相關(guān)關(guān)系,也就是說(shuō),僅需要知道是什么,而不需要知道為什么。這就推翻了自古以來(lái)的慣例,而我們做決定和理解現(xiàn)實(shí)的最基本方式也將受到挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)標(biāo)志著“信息社會(huì)”終于名副其實(shí),。我們所收集的所有數(shù)字信息現(xiàn)在都可以用新的方式加以利用。我們可以嘗試新的事物并開(kāi)啟新的價(jià)值形式。但是,這需要一種新的思維方式,并將挑戰(zhàn)我們的社會(huì)機(jī)構(gòu),甚至挑戰(zhàn)我們的認(rèn)同感。大數(shù)據(jù)時(shí)代(2012):2008年6月29日至7月14日,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)組織了計(jì)算機(jī)科學(xué)代表團(tuán)訪問(wèn)美國(guó)。基金委副主任孫家廣院士等人分別撰寫(xiě)了文章,強(qiáng)調(diào)了計(jì)算思維的重要性。孫家廣院士在《計(jì)算機(jī)科學(xué)的變革》一文中認(rèn)為,計(jì)算思維是美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)界的一個(gè)最具基礎(chǔ)性和長(zhǎng)期性的思想。2008年6月29日至7月14日,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)組織2010年,中國(guó)科學(xué)院編寫(xiě)的《中國(guó)至2050年中國(guó)信息科技發(fā)展路線圖》中提到,21世紀(jì)將興起一場(chǎng)以高性能計(jì)算和仿真,網(wǎng)絡(luò)科學(xué),智能科學(xué),計(jì)算思維為特征的信息科學(xué)革命,信息科學(xué)的突破可能導(dǎo)致21世紀(jì)下半葉一場(chǎng)新的信息技術(shù)革命。2010年,徐志偉等在JournalofComputerScienceandTechnology上:發(fā)表《ThreeNewConceptsofFutureComputerScience》(計(jì)算思維,計(jì)算透鏡,人機(jī)物的三元計(jì)算)2010年,中國(guó)科學(xué)院編寫(xiě)的《中國(guó)至2050年中國(guó)信息科技發(fā)2010年,陳國(guó)良在第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)教育論壇上提出將計(jì)算思維引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)。2010年10月,清華大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校在西安發(fā)表了《九校聯(lián)盟(C9)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》。明確提出以計(jì)算思維導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)i基礎(chǔ)課程改革。2011年,陳國(guó)良,董榮勝在中國(guó)大學(xué)教學(xué)上發(fā)表《計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育》。系統(tǒng)的介紹了計(jì)算思維的內(nèi)容,提出了以計(jì)算思維作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的新一輪的改革導(dǎo)向。2010年,陳國(guó)良在第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)教育論壇上提出將計(jì)算思維2012年,馮博琴在中國(guó)大學(xué)教學(xué)上發(fā)表了《對(duì)于計(jì)算思維能力培養(yǎng)“落地”問(wèn)題的探討》,系統(tǒng)探討了基于計(jì)算思維導(dǎo)向的教學(xué)體系建設(shè)問(wèn)題。2013年4月,在廈門(mén)會(huì)議上,43所高校發(fā)布了《廈門(mén)共識(shí)》。明確提出在面向應(yīng)用中培養(yǎng)計(jì)算思維。2013年5月,在深圳會(huì)議上發(fā)布了《計(jì)算思維教學(xué)改革宣言》。從必要性,緊迫性,系統(tǒng)性和操作性提出了改革的框架。2012年,馮博琴在中國(guó)大學(xué)教學(xué)上發(fā)表了《對(duì)于計(jì)算思維能力培2013年4月,考察調(diào)研了香港澳門(mén)的香港浸會(huì)大學(xué)、香港中文大學(xué),澳門(mén)大學(xué)3所學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程開(kāi)設(shè)情況。2013年7月,考察調(diào)研了美國(guó)西雅圖大學(xué),斯坦福大學(xué),加州大學(xué)伯克利分校3所學(xué)校第一門(mén)計(jì)算機(jī)課程(CS1)開(kāi)設(shè)情況。2013年4月,考察調(diào)研了香港澳門(mén)的香港浸會(huì)大學(xué)、香港中文大2012年8月,教育部高教司啟動(dòng)《大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目》,評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)了22個(gè)項(xiàng)目。2014年6月,教育部高教司與Microsoft和Google公司設(shè)立企業(yè)合作項(xiàng)目,支持以計(jì)算思維導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革。2012年8月,教育部高教司啟動(dòng)《大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目》,教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),全國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì),中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)(官,民,學(xué))譚浩強(qiáng),蔣宗禮,李曉明,張銘,馬殿富,龔沛曾,耿國(guó)華,李鳳霞,陳立潮,鄭慶華,何欽銘,王移芝,戰(zhàn)德臣,殷建平,王志英。從理論與實(shí)踐的各個(gè)層面發(fā)表了大量的文章,從不同的角度,對(duì)于計(jì)算思維在教學(xué)中的導(dǎo)向,教材與課程建設(shè),教學(xué)效果評(píng)價(jià),人才培養(yǎng)目標(biāo)等進(jìn)行了富有成效的探索,取得一大批突出的成果。教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),全國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教計(jì)算思維源于美國(guó),興于中國(guó)與國(guó)外和港澳臺(tái)地區(qū)開(kāi)展了積極地合作與交流。討論了新加坡,日本,澳大利亞等國(guó)家非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)課程開(kāi)設(shè)內(nèi)容。一些國(guó)際大型企業(yè)(Microsoft,Google)的直接參與。融入國(guó)際高等教育改革與發(fā)展主流。(信息技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)的顛覆;對(duì)于人類(lèi)生活和社會(huì)結(jié)構(gòu)的影響;對(duì)于其他學(xué)科的全面滲透,引發(fā)了對(duì)于計(jì)算與計(jì)算科學(xué)的重新思考,對(duì)于教育和教學(xué)中產(chǎn)生巨大變革)計(jì)算思維源于美國(guó),興于中國(guó)取得的認(rèn)同:計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程中表現(xiàn)的思維模式,對(duì)于當(dāng)下信息社會(huì)的公民教育十分必要,我國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革面臨新的突破;在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革經(jīng)歷了從技能到能力,從工具到方法的過(guò)程后,計(jì)算思維將成為第三次課程改革的核心概念和基本導(dǎo)向;以計(jì)算思維導(dǎo)向的課程改革,將著眼于信息化與專業(yè)化的融合,應(yīng)用能力與思維方法有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)信息社會(huì)的一代新人是改革的目標(biāo)。取得的認(rèn)同:取得的認(rèn)同(續(xù))計(jì)算思維不僅是一種哲學(xué)觀點(diǎn),更是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的方法論。在學(xué)會(huì)方法的過(guò)程中感受和領(lǐng)悟思維。新一輪的課程改革,將關(guān)注基本技能,應(yīng)用能力和思維方式的遞進(jìn)關(guān)系。以計(jì)算思維導(dǎo)向的課程改革,將按照分類(lèi)分層,密切結(jié)合專業(yè)需要和學(xué)生實(shí)際狀況為原則,全方位改革現(xiàn)有的教學(xué)體系和教材內(nèi)容,6.以計(jì)算思維導(dǎo)向的課程改革,應(yīng)該學(xué)習(xí)參照國(guó)外的優(yōu)秀案例,開(kāi)展有效合作,深入推動(dòng)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)和師資隊(duì)伍的建設(shè)。提升計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的地位。取得的認(rèn)同(續(xù))全國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì),教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)在這個(gè)過(guò)程中都發(fā)揮了各自富有成效的積極作用。其中教育研究會(huì)成立最早,人員最多,覆蓋最廣,為這一發(fā)展進(jìn)程做出了不可替代的貢獻(xiàn)。我國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的建設(shè)與發(fā)展有其時(shí)代的規(guī)律性和歷史的邏輯性,需要在認(rèn)真總結(jié)過(guò)去歷程的基礎(chǔ)上規(guī)劃好未來(lái)的發(fā)展。全國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì),教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教2.計(jì)算思維的影響2.計(jì)算思維的影響計(jì)算思維概念提出后,對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革產(chǎn)生了深刻的影響。每一次基礎(chǔ)課程的改革伴隨著對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的新認(rèn)識(shí)和新提高。80年代前后,新興學(xué)科和技術(shù),技能培養(yǎng)00年代前后,廣泛普及和應(yīng)用,應(yīng)用能力當(dāng)前,信息技術(shù)對(duì)于社會(huì)和學(xué)科的重新定義,思維意識(shí)。計(jì)算思維概念提出后,對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革產(chǎn)生了深刻的影響對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的開(kāi)設(shè)目標(biāo)重新審視;與社會(huì)的聯(lián)系社會(huì)的,生活的信息技術(shù)與專業(yè)的融合信息技術(shù)對(duì)于各行各業(yè)的全面滲透與學(xué)生的興趣有用的和需要的。區(qū)分計(jì)算機(jī)學(xué)科的教育和非計(jì)算機(jī)學(xué)科的教育;強(qiáng)調(diào)社會(huì)的,專業(yè)的,效用的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的開(kāi)設(shè)目標(biāo)重新審視;2.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程在人才培養(yǎng)中的地位重新認(rèn)識(shí)培養(yǎng)信息社會(huì)的人才;計(jì)算機(jī)課程在整個(gè)教學(xué)體系中的地位;像物理和數(shù)學(xué)成為基本課程;通識(shí)類(lèi)教育,專業(yè)類(lèi)教育2.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程在人才培養(yǎng)中的地位重新認(rèn)識(shí)對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的講授內(nèi)容重新設(shè)計(jì);面向?qū)I(yè)需要講計(jì)算機(jī),面向?qū)W生的公民素質(zhì)培養(yǎng),基本技能,應(yīng)用能力,思維意識(shí)三者的有機(jī)結(jié)合,防止狹義工具論和單純技術(shù)論。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的講授內(nèi)容重新設(shè)計(jì);4.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)模式重新探索從教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)引發(fā)的教學(xué)模式先進(jìn)信息技術(shù)引發(fā)的模式改革MOOC,翻轉(zhuǎn)課堂,碎片化學(xué)習(xí),移動(dòng)學(xué)習(xí)課堂講授與實(shí)驗(yàn)制作。4.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)模式重新探索通過(guò)各種論壇,高峰論壇,研討會(huì),交流會(huì),年會(huì)。培訓(xùn)班,導(dǎo)教班等。廣泛地宣傳了以計(jì)算思維導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)課程改革;動(dòng)員了廣大教師積極和參與這一次計(jì)算機(jī)課程的改革。通過(guò)各種論壇,高峰論壇,研討會(huì),交流會(huì),年會(huì)。培訓(xùn)班,導(dǎo)教班大的活動(dòng):計(jì)算機(jī)課程教學(xué)論壇(三個(gè)教指委聯(lián)合舉辦);計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育高峰論壇(研究會(huì),教指委聯(lián)合或者分別舉辦)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育(課程)研討會(huì)(教指委,研究會(huì)分別舉辦)關(guān)于MOOC,教材建設(shè),課程建設(shè),師資培訓(xùn)的專題會(huì)議(教指委,研究會(huì)分別或者聯(lián)合舉辦)大的活動(dòng):僅大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教指委(基礎(chǔ)課程):每年舉辦15場(chǎng)左右的培訓(xùn),參加培訓(xùn)的教師2500多人次,學(xué)校600多所覆蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)所有課程。編寫(xiě)出版新教材100多本。積極探索新的教學(xué)模式,北大,清華,哈工大,西交大,北京交通大學(xué),同濟(jì)大學(xué),深圳大學(xué),太原科技大學(xué),石家莊鐵道大學(xué),東北農(nóng)業(yè)大學(xué),成都理工大學(xué)等。僅大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教指委(基礎(chǔ)課程):對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深刻剖析,全面反思與批判;對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深入研究,突出能力與思維;對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深化改革,強(qiáng)調(diào)融合與實(shí)用。廣泛的教師參與;深度的社會(huì)結(jié)合;豐富的創(chuàng)新成果;不是因?yàn)橛?jì)算思維而改革,而是從歷史和現(xiàn)實(shí)的結(jié)合,從針對(duì)性,普適性,時(shí)代性選擇了計(jì)算思維作為這次改革的核心導(dǎo)向。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深刻剖析,全面反思與批判;3.計(jì)算思維在教學(xué)中的若干問(wèn)題
3.計(jì)算思維在教學(xué)中的若干問(wèn)題如何改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程面向?qū)I(yè)應(yīng)用還是面向計(jì)算機(jī)學(xué)科?(培養(yǎng)方向的轉(zhuǎn)變)小數(shù)據(jù)時(shí)代精確數(shù)學(xué)處理,大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)處理(思維模式的轉(zhuǎn)變)應(yīng)用能力與思維意識(shí)什么關(guān)系?(培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變)(思維對(duì)于能力的升華,能力對(duì)于思維的體現(xiàn))改革教學(xué)理念,講什么?(教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變)在案例和實(shí)踐中提升思維意識(shí)。(教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變)知識(shí)的實(shí)用性與系統(tǒng)性的關(guān)系?(教學(xué)體系的轉(zhuǎn)變)如何改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程高度關(guān)注新技術(shù)帶來(lái)的教學(xué)方式變化MOOC,翻轉(zhuǎn)課堂等。顛覆傳統(tǒng)??jī)?nèi)容的學(xué)習(xí)不必都在課堂,對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式的沖擊。避免盲目跟風(fēng),抓住學(xué)校教育的特點(diǎn),文化熏陶和學(xué)術(shù)氛圍知道有什么比知道為什么更重要?知道做什么比知道怎么做更重要?知道誰(shuí)會(huì)比自己會(huì)更重要?知道哪里有比自己有更重要?關(guān)聯(lián)主義的學(xué)習(xí)高度關(guān)注新技術(shù)帶來(lái)的教學(xué)方式變化關(guān)聯(lián)主義的學(xué)習(xí)進(jìn)一步明確計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的定位通識(shí)教育的基本課程;專業(yè)教育的基礎(chǔ)課程。信息社會(huì)的人才要求,,面向未來(lái),面向社會(huì),面向?qū)W生。學(xué)校教學(xué)體系中的必修課程,學(xué)生科學(xué)思維和實(shí)踐能力的基本訓(xùn)練。與物理課程和數(shù)學(xué)課程同等重要(王湘浩,陳國(guó)良)進(jìn)一步明確計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的定位加強(qiáng)對(duì)于計(jì)算思維本身的研究計(jì)算思維究竟講什么。術(shù)與道的關(guān)系迭代,分治,冗余,折中等,只是術(shù),不是道。抽象和自動(dòng)化,一般性的概括;問(wèn)題求解,系統(tǒng)設(shè)計(jì),人類(lèi)行為理解,計(jì)算思維的指向。防止標(biāo)簽化和虛泛化。加強(qiáng)對(duì)于計(jì)算思維本身的研究問(wèn)題:計(jì)算思維的特征究竟是什么?
憑什么說(shuō)它是與實(shí)證思維和邏輯思維不一樣的第三
種科學(xué)思維?
在課程中怎么講就叫做培養(yǎng)了計(jì)算思維?工程思維,大數(shù)據(jù)思維,網(wǎng)絡(luò)思維,算法思維等等思維是以形式與標(biāo)準(zhǔn)劃分的,而不是對(duì)象。思維需要有嚴(yán)格體系。思維要有明確的應(yīng)用環(huán)境和對(duì)象。問(wèn)題:計(jì)算思維的特征究竟是什么?計(jì)算思維的三個(gè)特征:放棄對(duì)于數(shù)學(xué)模型的依賴;在與數(shù)據(jù)交互中求解問(wèn)題和建立模型;用關(guān)聯(lián)關(guān)系替代因果關(guān)系和邏輯關(guān)系。通過(guò)講授應(yīng)用和方法揭示背后的思維特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于計(jì)算思維的理解和意識(shí),形成更為系統(tǒng)和完整的思維體系,成為信息社會(huì)一代新人。計(jì)算思維的三個(gè)特征:在大數(shù)據(jù)時(shí)代,這些新的分析工具和思路為我們提供了一系列新的視野和有用的預(yù)測(cè),我們看到了很多以前不曾注意到的聯(lián)系,還掌握了以前無(wú)法理解的復(fù)雜技術(shù)和社會(huì)動(dòng)態(tài)。但最重要的是通過(guò)這些去探求“是什么”而不是“為什么”。(當(dāng)然這句話應(yīng)該僅限于計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程領(lǐng)域而言。)在大數(shù)據(jù)時(shí)代,這些新的分析工具和思路為我們提供了一系列新的視從因果關(guān)系到相關(guān)關(guān)系的思維變革才是大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,建立在相關(guān)關(guān)系分析法基礎(chǔ)上的預(yù)測(cè)才是大數(shù)據(jù)的核心。真正的革命并不在于分析數(shù)據(jù)的機(jī)器,而在于數(shù)據(jù)本身和我們?nèi)绾芜\(yùn)用數(shù)據(jù)。從因果關(guān)系到相關(guān)關(guān)系的思維變革才是大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,建立在相關(guān)關(guān)大數(shù)據(jù)時(shí)代將要釋放出的巨大價(jià)值使得我們選擇大數(shù)據(jù)的理念和方法不再是一種權(quán)衡,而是通往未來(lái)的必然改變。但是在我們到達(dá)目的地之前,我們有必要了解怎樣才能到達(dá)。高科技行業(yè)里的很多人認(rèn)為是依靠新的工具,從高速芯片到高效軟件等。當(dāng)然,這可以理解為因?yàn)樗麄冏约菏枪ぞ邉?chuàng)造者。這些問(wèn)題固然重要,但不是我們需要考慮的問(wèn)題。信息技術(shù)變革隨處可見(jiàn),但是如今信息技術(shù)變革的重點(diǎn)在“T”(技術(shù))上,而不是在“I”(信息)上?,F(xiàn)在,我們是時(shí)候把聚光燈打向“I”,開(kāi)始關(guān)注信息本身了。通過(guò)交流和討論,深入思考計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革。大數(shù)據(jù)時(shí)代將要釋放出的巨大價(jià)值使得我們選擇大數(shù)據(jù)的理念和方法祝賀全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)成立30周年攜手并進(jìn),共創(chuàng)未來(lái)祝賀全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)成立30周年計(jì)算思維七年談(2007-2014)祝賀全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)成立30周年2014年10月西安計(jì)算思維七年談(2007-2014)2014年10月計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展計(jì)算思維的影響計(jì)算思維在教學(xué)中的若干問(wèn)題計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展2006年,Jeannette.Wing(周以真)在
CommunicationsoftheACM上發(fā)表《ComputationalThinking》。2007年,王飛躍在科學(xué)時(shí)報(bào)上發(fā)表《從計(jì)算思維到計(jì)算文化》。揭開(kāi)了國(guó)內(nèi)計(jì)算思維研究和實(shí)踐的序幕。計(jì)算思維研究與實(shí)踐進(jìn)展學(xué)習(xí)的革命(1998):每一個(gè)具有創(chuàng)新意識(shí)的科學(xué)家,律師,工程師,設(shè)計(jì)師,管理顧問(wèn),電視劇作家和廣告商正不斷尋找新的方式說(shuō)明現(xiàn)實(shí),這些新的方式比舊的方式更能激發(fā)人們的興趣或者更具揭示性。他們使用的工具會(huì)不一樣,但將原始數(shù)據(jù)組合成最初形式的抽象過(guò)程是一樣的。我們都需要學(xué)習(xí)四種基本技巧——抽象,系統(tǒng)思維,實(shí)驗(yàn)和協(xié)作——將問(wèn)題和解決方法概念化。學(xué)習(xí)的革命(1998):大數(shù)據(jù)時(shí)代(2012):大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)我們的生活,以及與世界的交流方式都提出了挑戰(zhàn)。最驚人的是,社會(huì)需要放棄它對(duì)于因果關(guān)系的渴求,而只需關(guān)注相關(guān)關(guān)系,也就是說(shuō),僅需要知道是什么,而不需要知道為什么。這就推翻了自古以來(lái)的慣例,而我們做決定和理解現(xiàn)實(shí)的最基本方式也將受到挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)標(biāo)志著“信息社會(huì)”終于名副其實(shí),。我們所收集的所有數(shù)字信息現(xiàn)在都可以用新的方式加以利用。我們可以嘗試新的事物并開(kāi)啟新的價(jià)值形式。但是,這需要一種新的思維方式,并將挑戰(zhàn)我們的社會(huì)機(jī)構(gòu),甚至挑戰(zhàn)我們的認(rèn)同感。大數(shù)據(jù)時(shí)代(2012):2008年6月29日至7月14日,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)組織了計(jì)算機(jī)科學(xué)代表團(tuán)訪問(wèn)美國(guó)?;鹞敝魅螌O家廣院士等人分別撰寫(xiě)了文章,強(qiáng)調(diào)了計(jì)算思維的重要性。孫家廣院士在《計(jì)算機(jī)科學(xué)的變革》一文中認(rèn)為,計(jì)算思維是美國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)界的一個(gè)最具基礎(chǔ)性和長(zhǎng)期性的思想。2008年6月29日至7月14日,國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)組織2010年,中國(guó)科學(xué)院編寫(xiě)的《中國(guó)至2050年中國(guó)信息科技發(fā)展路線圖》中提到,21世紀(jì)將興起一場(chǎng)以高性能計(jì)算和仿真,網(wǎng)絡(luò)科學(xué),智能科學(xué),計(jì)算思維為特征的信息科學(xué)革命,信息科學(xué)的突破可能導(dǎo)致21世紀(jì)下半葉一場(chǎng)新的信息技術(shù)革命。2010年,徐志偉等在JournalofComputerScienceandTechnology上:發(fā)表《ThreeNewConceptsofFutureComputerScience》(計(jì)算思維,計(jì)算透鏡,人機(jī)物的三元計(jì)算)2010年,中國(guó)科學(xué)院編寫(xiě)的《中國(guó)至2050年中國(guó)信息科技發(fā)2010年,陳國(guó)良在第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)教育論壇上提出將計(jì)算思維引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)。2010年10月,清華大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校在西安發(fā)表了《九校聯(lián)盟(C9)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》。明確提出以計(jì)算思維導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)i基礎(chǔ)課程改革。2011年,陳國(guó)良,董榮勝在中國(guó)大學(xué)教學(xué)上發(fā)表《計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育》。系統(tǒng)的介紹了計(jì)算思維的內(nèi)容,提出了以計(jì)算思維作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的新一輪的改革導(dǎo)向。2010年,陳國(guó)良在第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)教育論壇上提出將計(jì)算思維2012年,馮博琴在中國(guó)大學(xué)教學(xué)上發(fā)表了《對(duì)于計(jì)算思維能力培養(yǎng)“落地”問(wèn)題的探討》,系統(tǒng)探討了基于計(jì)算思維導(dǎo)向的教學(xué)體系建設(shè)問(wèn)題。2013年4月,在廈門(mén)會(huì)議上,43所高校發(fā)布了《廈門(mén)共識(shí)》。明確提出在面向應(yīng)用中培養(yǎng)計(jì)算思維。2013年5月,在深圳會(huì)議上發(fā)布了《計(jì)算思維教學(xué)改革宣言》。從必要性,緊迫性,系統(tǒng)性和操作性提出了改革的框架。2012年,馮博琴在中國(guó)大學(xué)教學(xué)上發(fā)表了《對(duì)于計(jì)算思維能力培2013年4月,考察調(diào)研了香港澳門(mén)的香港浸會(huì)大學(xué)、香港中文大學(xué),澳門(mén)大學(xué)3所學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程開(kāi)設(shè)情況。2013年7月,考察調(diào)研了美國(guó)西雅圖大學(xué),斯坦福大學(xué),加州大學(xué)伯克利分校3所學(xué)校第一門(mén)計(jì)算機(jī)課程(CS1)開(kāi)設(shè)情況。2013年4月,考察調(diào)研了香港澳門(mén)的香港浸會(huì)大學(xué)、香港中文大2012年8月,教育部高教司啟動(dòng)《大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目》,評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)了22個(gè)項(xiàng)目。2014年6月,教育部高教司與Microsoft和Google公司設(shè)立企業(yè)合作項(xiàng)目,支持以計(jì)算思維導(dǎo)向的大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革。2012年8月,教育部高教司啟動(dòng)《大學(xué)計(jì)算機(jī)課程改革項(xiàng)目》,教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),全國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì),中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)(官,民,學(xué))譚浩強(qiáng),蔣宗禮,李曉明,張銘,馬殿富,龔沛曾,耿國(guó)華,李鳳霞,陳立潮,鄭慶華,何欽銘,王移芝,戰(zhàn)德臣,殷建平,王志英。從理論與實(shí)踐的各個(gè)層面發(fā)表了大量的文章,從不同的角度,對(duì)于計(jì)算思維在教學(xué)中的導(dǎo)向,教材與課程建設(shè),教學(xué)效果評(píng)價(jià),人才培養(yǎng)目標(biāo)等進(jìn)行了富有成效的探索,取得一大批突出的成果。教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),全國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教計(jì)算思維源于美國(guó),興于中國(guó)與國(guó)外和港澳臺(tái)地區(qū)開(kāi)展了積極地合作與交流。討論了新加坡,日本,澳大利亞等國(guó)家非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)課程開(kāi)設(shè)內(nèi)容。一些國(guó)際大型企業(yè)(Microsoft,Google)的直接參與。融入國(guó)際高等教育改革與發(fā)展主流。(信息技術(shù)對(duì)于傳統(tǒng)的顛覆;對(duì)于人類(lèi)生活和社會(huì)結(jié)構(gòu)的影響;對(duì)于其他學(xué)科的全面滲透,引發(fā)了對(duì)于計(jì)算與計(jì)算科學(xué)的重新思考,對(duì)于教育和教學(xué)中產(chǎn)生巨大變革)計(jì)算思維源于美國(guó),興于中國(guó)取得的認(rèn)同:計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程中表現(xiàn)的思維模式,對(duì)于當(dāng)下信息社會(huì)的公民教育十分必要,我國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革面臨新的突破;在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程改革經(jīng)歷了從技能到能力,從工具到方法的過(guò)程后,計(jì)算思維將成為第三次課程改革的核心概念和基本導(dǎo)向;以計(jì)算思維導(dǎo)向的課程改革,將著眼于信息化與專業(yè)化的融合,應(yīng)用能力與思維方法有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)信息社會(huì)的一代新人是改革的目標(biāo)。取得的認(rèn)同:取得的認(rèn)同(續(xù))計(jì)算思維不僅是一種哲學(xué)觀點(diǎn),更是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的方法論。在學(xué)會(huì)方法的過(guò)程中感受和領(lǐng)悟思維。新一輪的課程改革,將關(guān)注基本技能,應(yīng)用能力和思維方式的遞進(jìn)關(guān)系。以計(jì)算思維導(dǎo)向的課程改革,將按照分類(lèi)分層,密切結(jié)合專業(yè)需要和學(xué)生實(shí)際狀況為原則,全方位改革現(xiàn)有的教學(xué)體系和教材內(nèi)容,6.以計(jì)算思維導(dǎo)向的課程改革,應(yīng)該學(xué)習(xí)參照國(guó)外的優(yōu)秀案例,開(kāi)展有效合作,深入推動(dòng)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)和師資隊(duì)伍的建設(shè)。提升計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的地位。取得的認(rèn)同(續(xù))全國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì),教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)在這個(gè)過(guò)程中都發(fā)揮了各自富有成效的積極作用。其中教育研究會(huì)成立最早,人員最多,覆蓋最廣,為這一發(fā)展進(jìn)程做出了不可替代的貢獻(xiàn)。我國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的建設(shè)與發(fā)展有其時(shí)代的規(guī)律性和歷史的邏輯性,需要在認(rèn)真總結(jié)過(guò)去歷程的基礎(chǔ)上規(guī)劃好未來(lái)的發(fā)展。全國(guó)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì),教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教2.計(jì)算思維的影響2.計(jì)算思維的影響計(jì)算思維概念提出后,對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革產(chǎn)生了深刻的影響。每一次基礎(chǔ)課程的改革伴隨著對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)的新認(rèn)識(shí)和新提高。80年代前后,新興學(xué)科和技術(shù),技能培養(yǎng)00年代前后,廣泛普及和應(yīng)用,應(yīng)用能力當(dāng)前,信息技術(shù)對(duì)于社會(huì)和學(xué)科的重新定義,思維意識(shí)。計(jì)算思維概念提出后,對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的改革產(chǎn)生了深刻的影響對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的開(kāi)設(shè)目標(biāo)重新審視;與社會(huì)的聯(lián)系社會(huì)的,生活的信息技術(shù)與專業(yè)的融合信息技術(shù)對(duì)于各行各業(yè)的全面滲透與學(xué)生的興趣有用的和需要的。區(qū)分計(jì)算機(jī)學(xué)科的教育和非計(jì)算機(jī)學(xué)科的教育;強(qiáng)調(diào)社會(huì)的,專業(yè)的,效用的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的開(kāi)設(shè)目標(biāo)重新審視;2.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程在人才培養(yǎng)中的地位重新認(rèn)識(shí)培養(yǎng)信息社會(huì)的人才;計(jì)算機(jī)課程在整個(gè)教學(xué)體系中的地位;像物理和數(shù)學(xué)成為基本課程;通識(shí)類(lèi)教育,專業(yè)類(lèi)教育2.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程在人才培養(yǎng)中的地位重新認(rèn)識(shí)對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的講授內(nèi)容重新設(shè)計(jì);面向?qū)I(yè)需要講計(jì)算機(jī),面向?qū)W生的公民素質(zhì)培養(yǎng),基本技能,應(yīng)用能力,思維意識(shí)三者的有機(jī)結(jié)合,防止狹義工具論和單純技術(shù)論。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的講授內(nèi)容重新設(shè)計(jì);4.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)模式重新探索從教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)引發(fā)的教學(xué)模式先進(jìn)信息技術(shù)引發(fā)的模式改革MOOC,翻轉(zhuǎn)課堂,碎片化學(xué)習(xí),移動(dòng)學(xué)習(xí)課堂講授與實(shí)驗(yàn)制作。4.對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)模式重新探索通過(guò)各種論壇,高峰論壇,研討會(huì),交流會(huì),年會(huì)。培訓(xùn)班,導(dǎo)教班等。廣泛地宣傳了以計(jì)算思維導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)課程改革;動(dòng)員了廣大教師積極和參與這一次計(jì)算機(jī)課程的改革。通過(guò)各種論壇,高峰論壇,研討會(huì),交流會(huì),年會(huì)。培訓(xùn)班,導(dǎo)教班大的活動(dòng):計(jì)算機(jī)課程教學(xué)論壇(三個(gè)教指委聯(lián)合舉辦);計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育高峰論壇(研究會(huì),教指委聯(lián)合或者分別舉辦)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育(課程)研討會(huì)(教指委,研究會(huì)分別舉辦)關(guān)于MOOC,教材建設(shè),課程建設(shè),師資培訓(xùn)的專題會(huì)議(教指委,研究會(huì)分別或者聯(lián)合舉辦)大的活動(dòng):僅大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教指委(基礎(chǔ)課程):每年舉辦15場(chǎng)左右的培訓(xùn),參加培訓(xùn)的教師2500多人次,學(xué)校600多所覆蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)所有課程。編寫(xiě)出版新教材100多本。積極探索新的教學(xué)模式,北大,清華,哈工大,西交大,北京交通大學(xué),同濟(jì)大學(xué),深圳大學(xué),太原科技大學(xué),石家莊鐵道大學(xué),東北農(nóng)業(yè)大學(xué),成都理工大學(xué)等。僅大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教指委(基礎(chǔ)課程):對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深刻剖析,全面反思與批判;對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深入研究,突出能力與思維;對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深化改革,強(qiáng)調(diào)融合與實(shí)用。廣泛的教師參與;深度的社會(huì)結(jié)合;豐富的創(chuàng)新成果;不是因?yàn)橛?jì)算思維而改革,而是從歷史和現(xiàn)實(shí)的結(jié)合,從針對(duì)性,普適性,時(shí)代性選擇了計(jì)算思維作為這次改革的核心導(dǎo)向。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的一次深刻剖析,全面反思與批判;3.計(jì)算思維在教學(xué)中的若干問(wèn)題
3.計(jì)算思維在教學(xué)中的若干問(wèn)題如何改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程面向?qū)I(yè)應(yīng)用還是面向計(jì)算機(jī)學(xué)科?(培養(yǎng)方向的轉(zhuǎn)變)小數(shù)據(jù)時(shí)代精確數(shù)學(xué)處理,大數(shù)據(jù)時(shí)代統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)處理(思維模式的轉(zhuǎn)變)應(yīng)用能力與思維意識(shí)什么關(guān)系?(培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變)(思維對(duì)于能力的升華,能力對(duì)于思維的體現(xiàn))改革教學(xué)理念,講什么?(教學(xué)內(nèi)容的轉(zhuǎn)變)在案例和實(shí)踐中提升思維意識(shí)。(教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變)知識(shí)的實(shí)用性與系統(tǒng)性的關(guān)系?(教學(xué)體系的轉(zhuǎn)變)如何改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程高度關(guān)注新技術(shù)帶來(lái)的教學(xué)方式變化MOOC,翻轉(zhuǎn)課堂等。顛覆傳統(tǒng)??jī)?nèi)容的學(xué)習(xí)不必都在課堂,對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式的沖擊。避免盲目跟風(fēng),抓住學(xué)校教育的特點(diǎn),文化熏陶和學(xué)術(shù)氛圍知道有什么比知道為什么更重要?知道做什么比知道怎么做更重要?知道誰(shuí)會(huì)比自己會(huì)更重要?知道哪里有比自己有更重要?關(guān)聯(lián)主義的學(xué)習(xí)高度關(guān)注新技術(shù)帶來(lái)的教學(xué)方式變化關(guān)聯(lián)主義的學(xué)習(xí)進(jìn)一步明確計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的定位通識(shí)教育的基本
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