大学计算机基础课程计算思维案例库要求.docxVIP

大学计算机基础课程案例库一、案例制作背景随着大学计算机基础课程内容改革的不断深入，以计算思维为切入点的教学改革已经得到各个高校的认可。在几年来的教学实践中，各个高校都在探索和尝试将典型计算思维培养方法转化为教学案例和教材，以便搭建起适合本校使用的、可行的大学计算机基础课程教学方案。但针对全国众多高校存在着学生层次不同的差异，以及教师对计算思维知识点的把握不足等现象的特点，适时提供一批高质量的与计算思维概念紧密结合的教学案例，会对各个学校提高计算机基础课程教学质量起到巨大的推动作用。二、案例内容要求1．案例以大学计算机基础课程教指委编制的《大学计算机基础课程教学基本要求》关于计算思维的核心概念为依据，请参阅附录二和附录三。2．案例要与本校大学计算机基础课程教学内容紧密结合。3．案例要针对大学计算机基础课程教学中的重点和难点。三、案例制作要求案例需要有Word文档、演示文稿和视频三部分。1．Word文档内容和格式如下：①案例名称：②教学目标及层次（概念、方法、应用）说明：说明本案例属于概念、方法还是应用层次，达到的教学目标：了解、理解、掌握。③相关计算思维核心概念（分类/核心概念）例如，通信/信息编码说明；请参阅《白皮书》中的表2.1④相关知识点（领域/子领域/知识点）例如，系统平台与计算环境/计算机系统/信息的表示（核心1）/信息编码说明；请参阅《白皮书》中的表3.1 ⑤设计思路及内容⑥思考题2．演示文稿（PPT）：是指在教学时使用的PPT3．视频文件格式要求：声音清晰，画面清楚，MP4格式，H264编码。每一个案例时长一般为5-10分钟。4．其他文档四、案例提交方式案例以各个工作组为单位进行组织编写，每个工作组需提供符合要求的案例25个，提交的案例需经工作组专家团队评审通过后才可进入大学计算机基础课程案例库。五、案例使用方式各工作组参与成员可使用大学计算机基础课程案例库中的相关案例建设自己的SPOC课程。附录一：案例11．Word文档内容和格式如下：①案例名称：1000瓶酒中找出1瓶毒酒②教学目标及层次（概念、方法、应用）应用信息编码的思想，达到掌握信息编码方法。③相关计算思维核心概念（分类/核心概念）通信/信息编码④相关知识点（领域/子领域/知识点）系统平台与计算环境/计算机系统/信息的表示（核心1）/信息编码⑤设计思路及内容问题：一共有1000瓶酒，其中一瓶有毒。如果一只老鼠喝了有毒的酒，会在一天后死亡。如果给一天时间，让你判定哪瓶酒有毒，至少需要几只老鼠？分析：由于时间是限定的，一只老鼠不能喝两次，也不能等待其他老鼠喝酒后的结果发生了再决定下一步的喝酒策略。因此：一、只能同时喝酒，故不能采用像二分法这样的方法求解；二、喝的酒可以是混合的（即几瓶酒混合在一起）；三、根据老鼠死活的情况判断哪一瓶有毒。思路：喝酒后每一只老鼠只有2种状态：死和活，n只老鼠就有这n个死或活的状态，由此联想到对应二进制的0或1状态。那么，正如使用n位二进制可以表示2n个不同的数值，采用n只老鼠的死活状态的组合就可以反映2n种不同的可能性。目前需要判断1000瓶酒的毒性，根据2n=1024，我们可以试着去用10个老鼠去尝试。方法：（1）编号：将1000瓶酒一一编号：1、2、......、678、......、1000（2）二进制：将编号转换成10位的二进制0000000001、0000000010、......、1010100110、......、1111101000（3）倒酒：关键，把每一瓶酒倒入自己二进制编码中为1的杯子中。例如，第678瓶酒倒入第1、3、5、8、9杯子中。（4）喝酒：让10个老鼠分别吃一杯酒（5）判断：看老鼠怎么个死法。若第1、3、5、8、9个老鼠死了，则可得到二进制序列：1010100110，可判定第678瓶酒有毒。⑥思考题：如何时间不受限制并且采用二分法则至少需要多少个老鼠？2．演示文稿（PPT）：略3．视频文件格式要求：略4．其他文档：无附录二：《白皮书》表2.1“计算思维核心概念及相应重点”计算思维核心概念及相应重点分类（概念个数）关注点核心概念相应重点计算（3）可计算性和计算复杂性计算模型、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）关注对象的本质特征抽象、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）信息处理的算法设计算法、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）可靠和可信系统的构建分解、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