題 目:程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的改革思路
報(bào)告人:吳文虎 教授 北京市教學(xué)名師 國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人
單 位:清華大學(xué)
時(shí) 間:2013年03月25日(周一)10:30--12:00
地 點(diǎn):學(xué)術(shù)活動(dòng)中心二樓小報(bào)告廳
內(nèi) 容:
改革是永恒的主題。信息科技在高速發(fā)展,創(chuàng)新型國家需要最棒的人才。提升教育傳遞系統(tǒng)的效率是國策。不改革沒有出路。
要有目標(biāo)針對(duì)問題來改革。
主要矛盾:知識(shí)點(diǎn)多,時(shí)間有限,動(dòng)腦和動(dòng)手脫節(jié)。
比如“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”涉及離散數(shù)學(xué),計(jì)算方法,時(shí)空復(fù)雜度,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),程序設(shè)計(jì)語言等。真的上好了很不容易。特別是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生后面沒有別的課了。這就要研究內(nèi)容的取舍和精心處理,但求夠用管用,不在多,在精。
“構(gòu)造性”和“能行性”是計(jì)算機(jī)學(xué)科的兩個(gè)最根本特征。與構(gòu)造性相應(yīng)的構(gòu)造思維,又稱計(jì)算思維,指的是通過算法的“構(gòu)造”和實(shí)現(xiàn)來解決一個(gè)給定問題的一種“能行”的思維方式?;蛘哒f計(jì)算思維就是解決問題時(shí)的計(jì)算模擬方法論。
做任何事情都須講求方法,讓計(jì)算機(jī)幫我們做事,更要講求方法。眾所周知,科學(xué)方法基于科學(xué)思維。科學(xué)思維分3類:理論思維(邏輯思維);實(shí)驗(yàn)思維(實(shí)證思維);計(jì)算思維(構(gòu)造思維)。計(jì)算思維這個(gè)詞,是計(jì)算機(jī)發(fā)揮了人類預(yù)想的強(qiáng)大計(jì)算功能之后,被人們認(rèn)識(shí)、研究和提煉出來的。計(jì)算思維有著很多的定義或描述,其本質(zhì)是“抽象”和“自動(dòng)化”。數(shù)學(xué)抽象是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的量的關(guān)系和空間形式進(jìn)行的。計(jì)算思維中的抽象與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)相比更為復(fù)雜和實(shí)用,抽象的好壞和是否能夠?qū)嵱茫从?jì)算機(jī)能否快速地自動(dòng)化地完成人們預(yù)想的計(jì)算任務(wù)。當(dāng)今社會(huì)的有識(shí)之士提出:既然計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為“人類通用智力工具”,那么計(jì)算思維對(duì)每個(gè)學(xué)生都有普適意義。
程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課有利于訓(xùn)練計(jì)算思維能力和動(dòng)手解決問題的能力。
計(jì)算思維能力在較大的程度上是以思維方式的數(shù)學(xué)化為支撐的,在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課上通過講課和學(xué)生自己上機(jī)實(shí)踐,來體味一個(gè)實(shí)際問題是怎么變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠解的問題,這個(gè)過程蘊(yùn)含著計(jì)算思維要素。從學(xué)科上講,要有問題的抽象表示和在抽象層次上的變換。缺少這一過程要達(dá)到訓(xùn)練計(jì)算思維是不可能的。當(dāng)然,好的教材,好的構(gòu)思可以做到深入淺出,在講解這些抽象概念和進(jìn)行形式化推導(dǎo)時(shí),不會(huì)嚇到學(xué)生,更不會(huì)難倒學(xué)生。相反,只有這樣做才能激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性,通過動(dòng)手動(dòng)腦,使之學(xué)到基本問題求解的思路和方法,再經(jīng)強(qiáng)化之后,將計(jì)算思維內(nèi)化為學(xué)生的思維習(xí)慣,收到舉一反三的作用。
報(bào)告人簡介:
吳文虎 現(xiàn)任清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、博士生導(dǎo)師,教學(xué)名師,現(xiàn)任高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會(huì)副理事長。清華大學(xué)教師合唱團(tuán)團(tuán)長。主要研究方向包括語音識(shí)別及語言理解、語音合成、語音信號(hào)數(shù)字處理等。他已連續(xù)十六年主講研究生的學(xué)位課:"語音信號(hào)數(shù)字處理"。在科研上多次獲科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),在教學(xué)上獲1997年清華大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果特等獎(jiǎng);1998年全國優(yōu)秀教師一等獎(jiǎng);1999年獲得首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)拢?000年獲全國科學(xué)普及先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng);2001年獲北京優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng);2001年獲全國師德先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng)。
從1984年開始參加計(jì)算機(jī)普及活動(dòng),曾任中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)普及委員會(huì)主任。擔(dān)任國際信息學(xué)奧林匹克中國隊(duì)總教練,帶領(lǐng)中國隊(duì)在信息學(xué)國際大賽中取得多塊金牌,使中國隊(duì)屆屆名列前茅。
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