计算思维课程规范标准.doc

-/计算思维课程标准一、课程性质、定位与设计思路（一）课程性质计算思维是计算机软件的专业基础必修课程，课程代码为71093301。课程学时为48课时，其中理论课32学时，上机16学时。该课程的后续课程为C#程序设计、操作系统、数据库程序设计、数据结构。本课程采用教材为：郭艳华，马海燕 主编的计算机与计算思维导论，电子工业出版社出版。课程名称计算思维课程代码71093301课程类型专业基础课课程性质必修学分3学时48理论32实验0上机16实践前导课程无后续课程C#程序设计、操作系统、数据库程序设计、数据结构、网站建设适用专业软件技术（二）课程定位大学计算思维课程是面向大学一年级学生开设的，与大学数学、大学物理有一样地位的通识类思维教育课程。本课程为计算机相关专业技术人员提供必要的专业基础知识和技能训练。通过本课程的学习，使学生能够了解计算机发展历程、基础知识、宏观与微观的计算机系统、信息存储的基本概念、网络世界的信息共享与计算以及计算思维问题求解思想，对计算机的历史、发展现状、未来发展趋势均获得一定了解，为后续的计算机相关课程奠定一定的基础。对于培养学生的独立思考能力、分析和解决问题的能力都起到十分重要的作用。（三）课程设计思路本课程标准从计算机软件技术专业的视角出发，以满足本专业就业岗位所必须具备的计算机专业基础为目标，教学内容设计通过岗位工作目标与任务分析，分解完成工作任务所必备的知识和能力，采用并列和流程相结合的教学结构，构建教学内容的任务和达到工作任务要求而组建的各项目，以及教学要求和参考教学课时数。通过实践操作、案例分析，培养学生的综合职业能力。 （四）本课程对应的职业岗位标准本课程主要针对计算机软件行业、电子商务、信息家电、工业企业等部门，从事软件设计、开发测试、移动应用开发、数据库管理与开发等岗位的的技术技能型人才。主要工作岗位有软件开发工程师、数据库管理员、软件测试人员以及系统维护员等所有与计算机相关的岗位。二、课程目标（一）总目标本课程旨在提高学生的信息素养，使同学在了解计算机相关历史、原理、发展的同时，培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。计算思维要求学生能够对获取的各种信息通过自己的思维进行进一步的加工和处理，从而产生新信息。因此，在大学里推进“计算思维”这一基本理念的教育和传播工作是十分必要的，计算思维在一定程度上像是教学生“怎么像计算机科学家一样思维”，这应当作为计算机基础教学的主要任务。（二）具体目标1、能力目标（1）专业能力：通过本课程学习，学生了解计算机的发展历程、计算机信息存储的理论、宏观与微观的计算机系统、网络世界的信息共享与计算、计算思维的问题求解思想、计算机发展新技术等内容。从宏观角度对这门学科有全面的了解（2）方法能力：本门课程主要强调学生思维能力的训练，培养学生科学的认知能力，让学生理解和建立“信息、计算、智能”这三大核心科学概念，围绕计算思维的精髓培养学生掌握以“合理抽象、高效实现”为特征的构造性过程的能力；让学生了解学科发展，展示计算之美。（3）社会能力：培养学生严谨的工作态度、团队合作精神和创新创业能力，为学生深入学习和运用专业知识与技能奠定基础，同时使毕业生在工作岗位上，表现出很强的适应性，实现学生就业与岗位的零距离。 2、知识目标(1)了解计算机的发展历程、掌握计算机能做什么，了解什么是计算思维；(2)了解为什么计算机内部只能用0与1来表示，了解二进制如何来呈现数字世界、文字世界以及声色世界；(3) 了解计算机的硬件系统、软件系统、操作系统、计算机软件应用、个人电脑等概念；(4)理解计算机的存储体系，包括内存储系统、外存储系统、数据库系统；(5)掌握信息的传输平台网络、互联网、网络安全、物联网、云计算等；(6)了解如何用计算思维来求解问题以及什么是算法。 3、素质目标（体现教书育人、培养素质的理念）培养科学的认知理念、认知方法和实事求是、勇于实践的学习态度；培养科学、独立的思考和辨识能力；培养学生爱岗敬业，细心踏实、勇于创新的职业精神。三、内容标准（一）内容标准1、内容设计编号学习情境（课程单元）子情境（学习单元）学时一认识计算机与计算1. 计算机能做什么2. 计算机的发展历程3. 关于计算思维的理解 4二0与1的信息世界1. 为什么计算机要用0与1来表示信息2. 进制之间的关联和转换3. 0 与1 呈现的数值世界4. 0 与1 呈现的文字世界5. 0 与1 呈现的声色世界8三宏观与微观的计算机系统1. 计算机的硬件系统2. 计算机的软件系统3. 计算机操作系统4. 计算机软件应用与服务栈的基本应用5. 微型计算机系统8四信息存储面面观1. 存储器概述2. 层次化的信息存储体系3. 内存储系统4. 外存储系统5. 数据库系统12五网络世界之信息共享与计算1. 信息传输平台-网络2. 天涯若比邻-互联网3. 网络有风险-网络安全4. 物联世界、感知天下-物联网5. 风起云涌的网络计算-云计算8六计算思维之问题求解思想1. 探讨问题求解过程2. 相关知识的认识与了解3. 关于算法的理解4. 算法策略大搜罗5. 几个经典案例的算法实现8（二）能力（技能）训练项目设计 学习情境（学习单元）拟实现的能力目标相关知识训练方法手段及程序0与1的世界1. 掌握二进制与八进制之间的转换2. 掌握二进制与十进制之间的转换3. 掌握二进制与十六进制之间的转换。掌握二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换手动转换以及上机操作宏观与微观的计算机系统1. 掌握应用软件的安装2. 掌握操作系统的安装1 掌握软件的概念2 软件与硬件之间的关系3 软件与操作系统之间的关系4 操作系统与硬件之间的关系上机实验网络世界之信息共享与计算1. 掌握网络的使用2. 体验利用互联网进行资源搜索3理解物联网的运行4体验云计算1学会如何利用网络进行资源查找等2掌握网络安全的概念3理解什么是物联网4理解什么是云计算思维训练及上机实验计算思维之问题求解思想1. 通过案例分析了解问题的求解过程2. 通过经典算法的分析及操作理解什么是算法以及算法的求解过程1 了解问题的求解过程2 理解什么是算法3 了解算法策略4 了解几个典型的案例的算法上机实验（三）教学模式和方法设计1教学模式计算思维采用理实一体化的启发式的教学模式，理论讲解的同时，不断启发同学进行深层次的思考，培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。将案例分析、知识拓展、启发思维及实践训练融入到日常教学过程中，引导学生独立思考、拓宽学生的知识面，优化教学过程，增强教学的实践性以及针对性。2教学方法本课程采用多媒体演示、教师讲解、教师演示操作、学生上机实践、交互讨论、总结问题等多种方法进行教学，针对不同的知识点，根据其特性组合使用讲解、引导、互动、示范操作和实践进行教学，将任务驱动、启发式思考融入教学过程中，注重锻炼学生实际操作能力的提高。分层的教学方法，本门课程可以对学生进行三个层次的训练，第一层培养计算机使用能力。即基本的使用计算机和应用程序的能力，例如使用word编辑器，读写文件以及使用浏览器等。第二层培养计算机系统认知能力。这是一种较高水平的理解和应用计算机的能力，主要包含在深入了解计算机软件、硬件系统知识和原理，第三层培养学生的计算思维能力。计算思维反映了计算机学科最本质的特征和最核心的解决问题方法。计算思维旨在提高学生的信息素养，培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。根据每个同学的基础、理解能力以及学习态度可以对同学做不同层次的要求，使每位同学都能学有所得。四、考核方案（一）考核目的考察学生的出勤情况、作业完成情况、实践项目参与情况、理论掌握情况等。（二）考核方式考核方式过程性考核实训技能考核终结性考核20%30%50%考核内容出勤、作业、测验等实验实训项目完成情况考试考核要求出勤、课堂纪律、课堂表现和作业，教师通过可以在整个授课过程中监控学生的学习效果以及学习态度等等。根据平时的项目完成兴打分采用传统的笔试方式，考核学生理论掌握情况备注如学生该门课程综合考核成绩达到60分以上，获得所规定的学分（三）考核标准1过程性考核标准评分内容标准分值平时表现（出勤）1.无故旷课一次扣2分2.事假、病假一次扣1分10分平时作业及测试1.选择4次作业，按时交作业者3-5分2.只交2次作业，2-3分，未交0分3.平时测试（2次）：全部完成5分；完成部分2-4分；未完成0分。10分技能考核1.课上给出操作任务90%以上完成者，28-30分；2.完成80%-90%，学习态度认真者25-27分；3.完成50%-80%，18-24分；4.完成<50%，态度认真，18分5.未参加者，0分30分期末考核根据教学情况，选择下面考核方式之一：笔试；综合项目开发：给出项目需求，学生按要求完成项目编程任务，并提交项目源程序及项目设计报告。50分合计100分2实践技能考核标准计算思维共有4次上机实验，学生必须完成其中2项实验。学习情境（学习单元）拟实现的能力目标相关知识0与1的世界1. 掌握二进制与八进制之间的转换2. 掌握二进制与十进制之间的转换3. 掌握二进制与十六进制之间的转换。掌握二进制、八进制、十进制、十六进制之间的转换宏观与微观的计算机系统3. 掌握应用软件的安装4. 掌握操作系统的安装5 掌握软件的概念6 软件与硬件之间的关系7 软件与操作系统之间的关系8 操作系统与硬件之间的关系网络世界之信息共享与计算3. 掌握网络的使用4. 体验利用互联网进行资源搜索3理解物联网的运行4体验云计算1学会如何利用网络进行资源查找等2掌握网络安全的概念3理解什么是物联网4理解什么是云计算计算思维之问题求解思想3. 通过案例分析了解问题的求解过程4. 通过经典算法的分析及操作理解什么是算法以及算法的求解过程5 了解问题的求解过程6 理解什么是算法7 了解算法策略8 了解几个典型的案例的算法3终结性考核标准（主要知识点、重点、要求和分值比例）序号学习情境主要知识点重点考核要求分值1认识计算机与计算1. 计算机能做什么2. 计算机的发展历程3. 关于计算思维的理解1. 计算机大的发展历程2. 计算思维的理解1.了解计算机能做什么2.了解计算机的发展历程3.理解什么是计算思维10%20与1的信息世界1. 为什么计算机要用0与1来表示信息2. 进制之间的关联和转换3. 0 与1 呈现的数值世界4. 0 与1 呈现的文字世界5. 0 与1 呈现的声色世界不同进制之间的数据转换1. 了解二进制与八进制、十六进制之间的转换2. 掌握二进制与十进制之间的转换20%3宏观与微观的计算机系统1.计算机的硬件系统2.计算机的软件系统3.计算机操作系统4.计算机软件应用与服务栈的基本应用5.微型计算机系统1. 什么是计算机的硬件系统2. 什么是计算机的软件系统3. 什么是操作系统1.掌握计算机的硬件系统的组成及作用2.理解计算机的软件系统3.掌握计算机操作系统的作用及原理4.了解计算机软件应用与服务栈的基本应用5.了解微型计算机系统15%4信息存储面面观1.存储器概述2.层次化的信息存储体系3.内存储系统4.外存储系统5.数据库系统1. 存储器的层次化体系2. 内存储系统原理3. 外存储系统原理1.了解什么是存储器2.掌握什么是层次化的信息存储体系3.掌握内存储系统原理4.掌握外存储系统原理5.了解什么是数据库系统20%5网络世界之信息共享与计算1.信息传输平台-网络2.天涯若比邻-互联网3.网络有风险-网络安全4.物联世界、感知天下-物联网5.风起云涌的网络计算-云计算互联网、物联网、云计算的概念1. 掌握什么是互联网，互联网的作用及工作原理2. 了解网络安全的概念及威胁3. 掌握什么是物联网4. 掌握什么是云计算15%6计算思维之问题求解思想1.探讨问题求解过程2.相关知识的认识与了解3.关于算法的理解4.算法策略大搜罗5.几个经典案例的算法实现问题的求解过程算法的概念1. 掌握问题求解过程2. 理解算法的概念3. 了解几个经典案例的算法实现20%五、实施保障（一）师资保障1课程负责人及主讲教师（说明相关任职要求）（1）具有相关专业知识背景，熟练掌握计算机相关基础知识；（2）对计算机的发展历程有相当了解；（3）对计算机的硬件构造、软件体体系较深认识；（4）掌握物联网的相关专业知识（5）对云计算有一定的理解和认识；（6）有一定的算法基础，能独立设计完成较为复杂的算法。2课程实训指导教师（说明相关任职要求）（1） 具有相关专业知识背景，熟练掌握计算机相关基础知识；（2） 能够独立设计、完成较复杂的算法；（3） 能够熟练安装操作系统（4） 能熟练安装及使用常用软件（5） 有丰富的实践能力，拥有独立的项目设计、编码、测试、调试以及实施能力；3双师素质教学团队（说明相关双师素质教师任职要求）(1) 熟悉操作系统的安装、开发平台的安装配置与调试(2) 熟悉应用软件的安装使用；(3) 能独立进行算法设计、编码、测试、调试以及实施能力；(4) 有一定的工作经验。（二）教学方法和手段保障本课程采用多媒体演示、教师讲解、教师演示操作、学生上机实践、交互讨论、总结问题等多种方法进行教学，针对不同的知识点，根据其特性组合使用讲解、引导、互动、示范操作和实践进行教学，将任务驱动、项目驱动、启发式教学融入教学过程中，注重培养学生对获取的各种信息通过自己的思维进行深层次的加工和处理，从而产生新信息。提高学生的信息素养，培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。（三）教学资源保障1、充分利用现代化多媒体手段进行教学，制作多媒体教学资料，使枯燥的内容形象化、生动化，从而提高教学质量和单位时间的教学容量，多媒体教学率达100%。2、运用现代教育技术和虚拟现实技术，组将形象化教学、实训项目开发、项目式管理等多种功能融于一体，提高了学生的学习兴趣和学习效果。3、建设立体化网络教学平台，包括各类教学实训平台、资源库（教学标准、教学内容、课件、案例等）、素材库、资源下载平台等。通过网络平台、教师博客、QQ等信息技术手段进行师生交流与互动，达到良好效果。4、结合本课程的教学目标，借鉴网络上的优秀的精品课件、录像等教学资源。5、利用校企合作条件，安排企业工程师讲授工作经历以及与本课程尽力联系的实用案例。（四）实验实训教学条件保障1、硬件条件：软件工程教研室拥有2个专业实验室，基于云平台的软件基础实验室学院A305（共有50台可用台式机），软件开发综合实验室学院A301（共有台式机器60台），1个校企合作校外实训基地。各功能实训室内均安装有烟雾报警传感器、红外监控，且配备有灭火器。各功能实训室外部均配有监控摄像装置，充分保障了实训人员生命安全和固定资产安全。2、师资条件：本课程授课教师除了具备理论知识的讲授能力外，还应有一定的C#应用程序开发经验，具有较强的实际操作能力，能够解决学生操作过程中遇到的各种问题。另外，定期聘请企业专业来校进行讲座。六、教学实施建议（一）以学生为主体，培养学生综合应用能力教学设计应遵循学生认知规律，教师通过实施项目教学、案例教学、情景教学、工作过程导向教学，广泛运用启发式、探究式、讨论式、参与式教学，力求满足不同类型和不同层次学生的需要，激发学生的学习兴趣、探究兴趣和职业兴趣，推动教学方法改革，加强培养学生数据组织、存储、操作、算法分析、程序设计的综合应用能力，使每个学生得到发展。（二）注重学生的情感教育，促进教学相长教师在教学中应尊重每一个学生，始终关注学生的情感，保护他们的自尊心和积极性，努力营造宽松、和谐的教学氛围，把课程教学与情感教育有机地结合起来，建立融洽、民主的师生交流渠道，经常和学生一起反思教学过程和学习效果，做到教学相长。（三）针对岗位需求精选教学内容，突出职业性和实践性教师要根据岗位能力需求精选教学内容，确实把应知应会的知识和技能传授给学生，聘请行业企业专家、工程技术人员或能工巧匠担任实践教学指导教师，教学过程要突出职业性和实践性。（四）利用现代教育技术，提升学生学习的兴趣教师要充分利用现代教育技术，加强教学资源建设，制作内容丰富、效果明显的多媒体教学课件，以提升学生的学习兴趣。（五）加强对学生学习方法的指导，提高学生自主学习能力使学生养成良好的学习习惯和形成有效的学习方法是课程教学的重要任务之一，教师应做到引导学生运用观察、发现、归纳和实践等方法，以及引导学生进行技术革新，促进学生实践能力和创新思维的发展，提高学生自主学习能力。七、课程标准编制团队编制人工作单位专业技术职务刘艺琴云南开放大学副教授审核人