个人介绍
计算思维与人工智能

主讲教师:李阳阳

教师团队:共1

  • 战德臣
学校: 哈尔滨工业大学
课程介绍
(1)大学计算机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。它不是讲授计算机及其软件(如Office,Access,IE等)如何使用的课程;它也不是仅仅训练学生程序设计内容的课程;它是讲授每个大学生都应具备的计算思维的课程,大学生创造性思维培养离不开计算思维的培养。
(2)计算思维是互联网与信息时代每个人都应具备的一种思维方式。互联网公司(如阿里巴巴、Facebook、Apple、腾讯等)的成功应归属于计算思维运用的成功;1998年和2013年的诺贝尔化学奖授予一个计算手段的研究者说明:计算思维对非计算机学科人才实现复合性跨学科创新是非常重要的。
(3)大学阶段应更多地训练“思维”,而不应仅着眼于“知识”即事实的学习。计算机学科知识的膨胀速度是非常快的,“知识”的学习必须有所选择,因此应学习计算机学科经典的、对人们现在和未来有深刻影响的思维模式;“知识”随着“思维”讲解而介绍,“思维”随着“知识”的贯通而形成,“能力”随着“思维”的理解而提高。
教师团队

战德臣

职称:教授、博士生导师

单位: 哈尔滨工业大学

XY课程简介

计算概论,又可称为计算机科学导论、计算思维导论、计算思维与计算系统导论等,是计算机类专业的一门纲领性课程,是面向大学一年级学生开设的第 1 门专业核心课程,培养学生的科学与工程思维--计算思维(含计算+思维、互联网+思维、大数据思维和人工智能+ 思维),促进学生从思维层面深入理解计算与计算机的本质、理解计算系统的构成与特征,理解计算学科的研究对象、研究方法及核心课程体系,为学生今后深入学习设计、构造和应用各种计算系统求解学科问题奠定思维基础。
  课程的总体思路,如图 1 示意。从“计算”开始,讲解计算机的本质—符号化计算化自动化思维、编码与存储思维、程序与递归思维;进一步讲解“机器自动计算”和“机器难于计算问题的解决思维”,再进一步讲解计算与社会的融合思维包括互联网+思维、大数据思维、人工智能+思维、软件思维和安全思维,在此基础上理解计算机类学科的研究对象与研究方法及核心课程体系。


据该思路,计算概论(计算机科学导论)课程被设计为7个模块 18 章讲,章讲名称及重点讲授思维如下所述:图2. 计算概论(计算机科学导论)课程章讲逻辑关系及核心知识点

XY授课目标

本课程面向大学一年级学生开设,培养学生的科学与工程思维--计算思维,促进学生的计算思维与各专业思维交叉融合形成复合型思维,为各专业学生今后设计构造应用各种计算系统求解学科问题奠定思维基础,帮助学习者提高解读真实世界系统并解决全球范围复杂问题的能力。

了解社会/自然问题利用计算手段进行求解的基本思维模式,具有利用典型计算思维进行计算系统构造的初步能力;

了解高级语言/机器语言程序是如何被执行的,了解复杂系统化复杂为简单的基本思维,具有模拟不同计算环境执行程序的初步能力;

了解由问题、到算法、再到程序的问题求解思维模式,

了解问题、算法与计算资源(环境)之间的关系,了解难解性问题求解的基本思路,具有构造算法并模拟算法执行的初步能力;

了解数据管理的手段(数据库与数据挖掘),理解数据库和大数据的社会影响,体验基于数据库和数据挖掘的数据运用方法;

了解机器网络、信息网络和网络化社会的形成机理,理解网络化的社会影响,体验用数学方式研究网络化问题的基本思维。

了解机器学习、神经网络与深度学习,理解人工智能对社会的影响

参考教材

 教 材:大学计算机-计算思维导论, 战德臣, 聂兰顺等著, 电子工业出版社,2013版。



课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 第一章 枚举-计算-验证
视频
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2024-07-08 93.59MB
1.2 计算规则与迭代
视频
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文档
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2024-07-08 5.32MB
1.3 计算与社会
视频
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2024-07-08 16.02MB
1.4 计算机理论模型-图灵机-上
视频
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2024-07-08 232.02MB
1.5 计算机理论模型-图灵机-下
视频
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2024-07-08 123.81MB
1.6 计算思维导论课程的定位和价值
视频
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2.1 计算思维
视频
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2.2 计算思维教育空间-计算之树
视频
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2.3 计算思维导论课程的章节内容解读
视频
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2.4 进位制及其转换方法
视频
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2.5 怎样学习计算思维
视频
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2.6 单元测验
作业
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3.1 计算机与逻辑
视频
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3.2 机器是怎样处理符号与小数点的
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3.3 0和1与易经
视频
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3.4 图像能隐藏信息吗
视频
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3.5 单元测验
作业
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4.1 存储器
视频
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4.2 机器是怎样表示文字声音与图像的-上
视频
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4.3 机器是怎样表示文字声音与图像的-下
视频
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4.4 单元测验
作业
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5.1 计算系统与程序
视频
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2024-07-08 20.76MB
 
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5.2 运算组合式与程序构造
视频
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5.3 递归函数及其执行
视频
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5.4 原始递归函数
视频
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5.5 单元测验
作业
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6.1 机器程序
视频
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6.2 程序执行机构与过程
视频
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6.3 单元测验
作业
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7.1 文件与磁盘
视频
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7.2 操作系统
视频
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7.3 虚拟化与云计算
视频
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7.4 设备抽象分层与管理
视频
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2024-07-08 46.02MB
7.5 单元测验
作业
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8.1 程序编写与计算机语言
视频
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2024-07-08 1.45MB
8.2 高级语言程序构成要素
视频
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文档
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2024-07-08 217.68KB
8.3 语言与编译器
视频
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8.4 计算机的抽象层级
视频
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8.5 协议与编解码器
视频
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9.1 算法
视频
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9.2 TSP问题求解算法示例
视频
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9.3 三种内排序算法
视频
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9.4 外排序算法与计算环境
视频
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2024-07-08 1.59MB
9.5 网页排序算法
视频
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9.6 单元测验
作业
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10.1 问题的可求解与难求解
视频
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2024-07-08 97.67MB
 
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2024-07-08 631.95KB
10.2 由生物学遗传进化到计算学科的遗传算法
视频
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2024-07-08 4.27MB
10.3 遗传算法应用示例
视频
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11.1 机器网络与万物互联
视频
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11.2 互联网与互联网+
视频
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11.3 网络通讯基础
视频
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11.4 局域网广域网互联网因特网
视频
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11.5 网络协议概述与IP层协议
视频
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11.6 应用层传输层链路层物理层协议
视频
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11.7 标记语言与HTML-XML
视频
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11.8 网络计算示例
视频
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2024-07-08 3.32MB
12.1 数据管理与数据库
视频
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2024-07-08 135.02MB
 
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2024-07-08 3.69MB
12.2 大数据价值发现
视频
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12.3 数据库与关系
视频
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12.4 关系运算及其应用
视频
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12.5 利用SQL语言表达查询需求
视频
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2024-07-08 114.84MB
 
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12.6 怎样进行数据抽象与怎样表达抽象结果
视频
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2024-07-08 71.42MB
12.7 怎样进行设计与怎样研究理论
视频
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2024-07-08 76.74MB
12.8 单元测试
作业
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13.1 算法训练与机器学习
视频
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2024-07-08 135.60MB
 
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2024-07-08 16.98MB
13.2 神经网络与深度学习
视频
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2024-07-08 158.25MB
 
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2024-07-08 44.20MB
14.1 面向对象的思维
视频
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14.2 面向对象程序设计语言
视频
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14.3 软件统一建模语言
视频
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2024-07-08 89.28MB
14.4 对象框架与软件构造
视频
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14.5 面向对象构造软件
视频
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14.6 基于组件构造软件
视频
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2024-07-08 113.95MB
14.7 基于服务构造软件
视频
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2024-07-08 72.71MB
14.8 软件构造方法演变
视频
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2024-07-08 45.63MB
14.9 单元测试
作业
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15.1 信息安全与网络空间安全-上
视频
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2024-07-08 42.87MB
15.2 信息安全与网络空间安全-中
视频
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2024-07-08 76.58MB
15.3 信息安全与网络空间安全-下
视频
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2024-07-08 62.07MB
15.4 信息安全发展史
视频
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2024-07-08 254.63MB
15.5 区块链发展史
视频
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2024-07-08 162.60MB
课程章节
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