大学计算机基础教学基本要求2021完整版课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,提 纲,引言,大学计算机根底教学的现状与开展趋势,计算思维与大学计算机根底教学,大学计算机根底教学目标和内容体系,大学计算机根底教学课程体系,教学质量保障体系,提 纲引言,1,信息技术深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式,移动通信、物联网、云计算、大数据,计算思维成为人们认识和解决问题的根本能力之一,大规模开放在线课程对传统教学的挑战,大学计算机根底教学工作面临难得的历史开展机遇,大学计算机根底教学面临的挑战,有限课时挑战,教学内容改革,教学方法改革,引言,信息技术深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式 引言,2,需要梳理根底教学相关的计算思维核心概念,说明计算机根底教学中计算思维重点是什么,计算思维可通过熟练地掌握计算机科学的根底概念而得到提高,2、课程内容与教学要求,理解信息在计算机内的表示与存储方式。,计算思维与大学计算机根底教学,掌握选择数据类型和数据结构的方法；,适应不同类专业需求的计算机技术基础课程。,对于“大学计算机作为通识型根底类课程的地位认识缺乏,计算思维成为人们认识和解决问题的根本能力之一,了解抽象层次及虚拟机概念。,可靠性、安全性、重用性,以计算思维为核心的大学计算机根底课程教学改革,2算法根底与程序开发：,涉及知识内容广，可在原有“大学计算机根底内容上适当裁减和组织，并在案例与教学方法上有所突破。,目前已经推动高校建立了约30门计算机根底类课程，累计学习人数到达200多万人次，对于课程教学改革起到了巨大的推动作用。,大学计算机根底教学课程体系,大学计算机:4个案例,教学内容将围绕计算思维能力培养目标进展重组,根本型、问题求解型、系统型,计算思维与大学计算机根底教学,基于宽度优先教学设计原那么,基本要求（白皮书）编写历程：,计算机根底教学中计算思维培养重点是什么?,教指委首先组织全体委员开展了大量的调研与研究工作,以教育部高等教育司“大学计算机课程改革工程研究为契机，组织近百所高校围绕假设干重要问题展开深入研究。,基本要求,（白皮书）编写历程：,需要梳理根底教学相关的计算思维核心概念,说明计算机根底教学中,3,?根本要求?白皮书编写历程：,2021年7月30日:在哈尔滨召开起草小组成员第1次会议,组长为何钦铭，成员为郝兴伟、黄心渊、李波、卢虹冰、苏中滨、王浩、杨志强、张龙、张铭。,2021年11月3日：在高校计算机课程教学系列报告会期间，起草小组成员第2次会议，确定课程根本要求内容框架,2021年11月2021年6月：开展各专题研究，陆续汇总形成初稿；,2021年7月12日：在北京召开?教学根本要求?起草小组第3次工作会议，对白皮书内容构造和课程体系做了较大调整,2021年7月29日：在济南召开?教学根本要求?起草小组第4次工作会议，讨论初稿,2021 年4月2425日：在北京召开了起草小组第5次工作会议，进一步对根本要求的内容进展修改,?根本要求?白皮书编写历程：,4,2021 年7月28日:起草小组第6次工作会议,局部反响意见进一步讨论,2021 年8月29日：起草小组第7次工作会议，对“典型课程实施案例进展修改。,2021 年7月2930日：在第四届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会，大范围征求意见。,2021 年11月2829日：在高校计算机课程教学系列报告会期间，正式发布。,基本要求,（白皮书）编写历程：,2021 年7月28日:起草小组第6次工作会议,局部反响意见,5,大学计算机根底教学的现状与开展趋势,大学计算机根底教学的现状,起步创始70、80年代：,计算机程序设计普及阶段,普及标准90年代：,“文化根底技术根底应用根底三个层次的课程体系,深化提高21世纪,科学、系统地构建计算机根底教学的“能力体系知识体系课程体系，,大学计算机根底教学的现状与开展趋势大学计算机根底教学的现状,6,总体框架确实立,“4个领域3个层次的知识体系,系统平台与计算环境、算法根底与程序设计、,数据管理与信息处理、系统开发与行业应用,“1+X的课程设置方案,教学体系的标准,知识体系,实验体系,课程实施方案,教学内容的提升,以计算思维为核心的大学计算机根底课程教学改革,教育部立项：大学计算机课程改革工程,总体框架确实立,7,存在问题,对于“大学计算机作为通识型根底类课程的地位认识缺乏,“大学计算机课程内容的稳定性有待提高,计算机根底教学的根底支撑作用表达得不够充分,计算机根底教学水平的质量评价体系有待改进,存在问题,8,开展趋势,课程定位将在通识教育的框架下进一步明确,教学内容将围绕计算思维能力培养目标进展重组,实施方案将结合不同高校的定位呈现多样化形态,教学手段适应MOOC大规模开放在线课程的挑战和机遇,教学成效评测将在大数据分析的根底上更为准确与科学,开展趋势,9,计算思维与大学计算机根底教学,实证思维、逻辑思维和计算思维,计算机根底教学与计算思维,计算机根底教学中计算思维培养重点是什么?,需要梳理根底教学相关的计算思维核心概念,说明计算机根底教学中计算思维重点是什么,在课程教学中如何落地?,知识体系中各模块的计算思维掌握重点,课程实施方案中的具体落实,计算思维与大学计算机根底教学实证思维、逻辑思维和计算思维,10,计算思维核心概念与分类,计算思维可通过熟练地掌握计算机科学的根底概念而得到提高,计算的7类原理,7,类原理：,计算机理的功能角度,Computation,：,meaning and limits of computation,Communication,：,reliable data transmission,Coordination,：,cooperation among networked entities,Recollection,：,storage and retrieval of information,Automation,：,meaning and limits of automation,Evaluation,：,performance prediction and capacity planning,Design,：,building reliable software systems,计算思维核心概念与分类计算思维可通过熟练地掌握计算机科学的,11,计算机根底教学中的42个核心概念及分类,分类,（概念个数）,关注点,计算（,3）,可计算性和计算复杂性,抽象（,4）,关注对象的本质特征,自动化（,7）,信息处理的算法设计,设计（,6）,可靠和可信系统的构建,评估（,5）,复杂系统的性能评价,通信（,7）,不同过程和对象间的可靠信息传递,协调（,5）,多个自主计算实体间的有效配合和时序控制,记忆（,5）,信息的表示、存储和检索,计算机根底教学中的42个核心概念及分类分类关注点计算（3）可,12,分类,相关核心概念,掌握重点,计算,(3),计算模型、可计算性、计算复杂性,了解计算发展的历史；了解图灵机、可计算性、计算复杂性等基本概念。,抽象,(4),抽象、抽象层次、概念模型、实现模型,理解抽象及其过程；了解概念模型与实现模型；掌握利用概念模型对问题进行分析和建模；了解抽象层次及虚拟机概念。,自动化,(7),算法、程序；迭代、递归；启发式策略、随机策略；智能,理解算法、程序概念；掌握迭代、递归等基本方法；了解典型问题算法求解策略。,设计,(6),分解、复合、折中；可靠性、安全性、重用性,了解分解、复合、试错、折中等设计系统的基本方法；了解信息封装、接口、原型系统等概念；了解实现重用性、安全性、可靠性的思想。,评估,(5),评价指标与基准、瓶颈、冗余、容错、性能仿真,了解度量系统性能的指标和常见方法；理解瓶颈、冗余、容错的概念；了解可视化建模与仿真,通信,(7),信息及其表示、信息量（熵）、编码与解码、信息压缩、信息加密、校验与纠错、协议,理解信息编码思想；理解信息在计算机内的表示与存储方式。掌握基本编码方法；了解通信可靠性保障基本思想,.,协,调,(5),同步、并发、并行、事件、服务,理解并发、并行、同步、死锁、事件、服务的概念；了解常见的协同策略与机制。,记忆,(5),数据类型、数据结构、数据组织、检索与索引、局部性与缓存,理解常用数据类型和数据结构的概念；了解数据类型、数据结构与算法和程序的相互关系；掌握选择数据类型和数据结构的方法；了解提高数据管理、访问效率的常用方法。,分类相关核心概念掌握重点计算(3)计算模型、可计算性、计算复,13,大学计算机根底教学目标和内容体系,教学目标,将计算思维培养建立在知识理解和应用能力培养根底上，并从中养成较好的计算思维素质,认知与理解计算系统和方法,应用计算机技术分析解决问题的方法,正确获取、评价与使用信息的素养,基于信息技术手段的交流与持续学习能力,大学计算机根底教学目标和内容体系教学目标,14,知识领域：,1系统平台与计算环境：,信息与社会,计算机系统,计算机网络,2算法根底与程序开发：,计算模型,算法与程序设计,软件开发,3数据管理与信息处理：,数据组织与管理,多媒体信息处理,分析与决策,知识领域：,15,考虑分类分层次教学需求，知识点分为三种类型,核心1统一必修：绝大局部内容为各层次各类型学生必须要学习和掌握的知识内容,核心2分类必修：一般要求每个学生必须掌握“核心2知识内容的20%以上。,扩展按专业需求选择：可以作为必修课程的扩展内容，也可以设计成选修课程,考虑分类分层次教学需求，知识点分为三种类型,16,大学计算机基础教学基本要求2021完整版课件,17,大学计算机基础教学基本要求2021完整版课件,18,大学计算机基础教学基本要求2021完整版课件,19,大学计算机基础教学基本要求2021完整版课件,20,实践能力培养,教学质量落脚点和计算思维能力培养的重要表达,落实在各个具体课程的教学组织过程中,应重视课程实践工程的设计,多设置综合型、设计型实验工程,学科穿插型、自主型、开放型实验,实践能力培养,21,大学计算机根底教学课程体系,大学计算机根底教学课程体系的演变,1“三个层次课程体系：,计算机文化根底:,“计算机文化根底,计算机技术根底:,“计算机软件技术根底,“计算机硬件技术根底,计算机应用根底,“计算机信息管理根底,“计算机辅助设计根底,大学计算机根底教学课程体系大学计算机根底教学课程体系的演变,22,(2)“1+X课程体系：“大学计算机根底+假设干课程,理工类：大学计算机根底、程序设计根底、微机原理与接口技术、数据库技术及应用、多媒体技术及应用、计算机网络技术及应用,医药类：大学计算机根底、程序设计根底、数据库技术及应用、多媒体技术及其在医学中应用、医学成像及处理技术、医学信息分析与决策,农林水类：大学计算机根底、程序设计根底、数据库技术及应用、计算机网络技术及应用、数字农林业技术根底、农林业信息技术应用,(2)“1+X课程体系：“大学计算机根底+假设干课程,23,“宽专融课程体系及典型课程,课程类型,定位,典型课程,通识型,课程,认知与理解计算机系统和基本方法；培养基本信息素养,大学计算机,技术型,课程,适应不同类专业需求的计算机技术基础课程。深入理解和掌握计算机基本方法，培养掌握应用计算机技术分析解决问题的能力,程序设计基础、数据库技术与应用、多媒体技术与应用、计算机网络技术与应用,交叉型,课程,以不同专业内容为背景，直接面向专业应用能力培养服务,电子商务技术基础、医学信息学、数字农业技术基础、生物信息学,等,“宽专融课程体系及典型课程课程类型定位典型课程通识型认知与,24,典型课程：,大学计算机,教学内容：不同学校会有不同侧重点和内容组织方式,计算机软硬件根底知识,计算机网络根底,操作系统根本知识,程序设计与算法根底,典型方案：,