计算科学导论四市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

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,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,计算科学导论,(,四,),计算机与信息学院,蒋川群,13002187038 cqjiang,年,10,月,1/42,1/10/2025,1,华盛顿协议,在系统、工艺和机器设计、操作和改进过程中，能够应用数学、科学和工程技术知识。,发觉并处理复杂工程问题。,了解并处理环境、经济和社会与工程相关问题。,含有有效沟通能力。,能够接收终生学习并促进职业发展。,恪守工程职业道德。,能够在当今社会中发挥作用。,2/42,中国工程教育专业认证要求,“培养目标及要求”“,毕业生能力,”，明确提出“专业必须证实所培养毕业生到达以下知识、能力与素质基本要求”：,含有很好人文社会科学素养、较强社会责任感和良好工程职业道德。,含有从事工程工作所需相关教学、自然科学知识以及一定经济管理知识。,掌握扎实工程基础知识和本专业基本理论知识，了解本专业前沿发展现实状况和趋势。,含有综合利用所学学科理论和技术伎俩分析并处理工程问题基本,能力,。,3/42,中国工程教育专业认证要求,掌握文件检索、资料查询及利用当代信息技术获取相关信息基本方法。,含有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计初步,能力,。,了解与本专业相关职业和行业生产、设计、研发法律、法规，熟悉环境保护和可连续发展等方面方针、政策和法律、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会影响。,含有一定组织管理,能力,、较强表示能力和人际交往能力以及在团体中发挥作用,能力,。,含有适应发展,能力,以及对终生学习正确认识和学习,能力,。,含有国际视野和跨文化交流、竞争与合作,能力,。,4/42,美国,ABET EC,能力要求,应用数学、科学及工程知识,能力,。,设计与执行试验以及分析与解释数据,能力,。,设计系统、零组件或制造程序以满足特定需求,能力,。,在跨领域团体中发挥功效,能力,。,发掘、推导以及处理工程问题,能力,。,对专业与道德责任领悟。,有效沟通,能力,。,在全球性与社会性环境背景下了解工程处理方案产生冲击所需广博教育。,认知终生学习必要性以及将之实践,能力,。,认知当代议题相关知识。,执行工程业务所需要技术、技能以及当代工程工具利用,能力,。,5/42,台湾地域,IEET AC,能力要求,利用数学、科学及工程知识,能力,。,设计与执行试验，以及分析与解释数据,能力,。,执行工程实务所需技术、技巧及使用工具,能力,设计工程系统、元件或制程（注：制作步骤、制作程序）之,能力,。,计划管理、有效沟通与团体合作,能力,。,发掘、分析及处理问题,能力,。,认识时事议题，了解工程技术对环境、社会及全球影响，并培养连续学习习惯与,能力,。,了解专业伦理及社会责任。,6/42,欧洲,ECUK,标准能力要求,5,类,26,方面,相关工程学会确定数理基础和相关工程学科,支撑本工程学科教育所必需科学原理和方法相关知识和了解力，从而能对其科学和工程背景做出判断，并支持对过去、现在和未来技术发展趋势了解。,支撑本工程学科教育所必需数学原理相关知识和了解力，能够在分析和处理工程问题中熟练利用数学方法、工具和符号。,有能力应用和综合其它工程学科知识和了解力，以支持本工程学科学习。,7/42,欧洲,ECUK,标准能力要求,5,类,26,方面,工程分析,工程原理了解力，并能将其应用于关键工程过程分析。,经过应用分析方法和建模技术，能够对系统和部件工作情况进行判定、分类和描述。,用本工程学科相关定量方法和计算机软件处理工程问题能力。,用系统方法处理工程问题能力和了解力。,8/42,欧洲,ECUK,标准能力要求,5,类,26,方面,设计,调研并确定一个问题，并明确其制约条件，包含环境和可连续限制、卫生和安全，以及风险评定问题。,了解客户和用户需求以及美学等问题主要性。,价格驱动原因确实认和管理。,用创造力形成创新方案。,确保问题各方面合理性，包含生产、经营、维修和处理。,设计过程管理和结果评定。,9/42,欧洲,ECUK,标准能力要求,5,类,26,方面,经济、社会和环境背景,工程过程商务和经济背景知识和了解力。,在上述背景下实现工程目标管理技术知识。,对工程领域要求了解，以促进可连续发展。,熟悉工程管理相关法律框架，包含员工、卫生、安全和风险（包含环境风险）等问题。,对高水准工程职业和道德行为必要性了解。,10/42,欧洲,ECUK,标准能力要求,5,类,26,方面,工程实践,理论与经验相结合工程技能实际应用，以及其它相关知识和技能应用，包含：,相关特定材料、设备、过程或产品特征知识。,车间和试验室技能。,对工程知识应用背景（如经营管理和技术开发等）了解。,对技术文件和其它信息资源使用价值了解。,熟悉知识产权和协议问题性质。,对适当行为规范和工业标准了解。,熟悉质量问题。,在技术不确定性情况下工作能力。,11/42,能力,自学,(,学习能力,),、,创新,、,动手,自学是取得能力渠道和伎俩,创新是能力关键和取得新能力渠道和伎俩,动手则是实实在在地利用能力、发挥能力、检验能力,12/42,自学,大学教育,过程,，就是把一个,需要教师,才能取得知识人，经过几年学习，培养成,不需要教师,也能取得知识、无师自通人。,教师主要不是把知识教给学生，而是要把获取与处理知识能力教给学生,培养学生自己学习新知识能力，未来干什么，他就能学什么。,13/42,自学,第一,会找资料,，你需要资料,第二,会读资料,，能很快提炼出最关键最有用东西，能整理得有条有理，跟原来东西挂上钩,第三要,有眼光,，能够逐步看到深入发展景象,14/42,自学,本科生：知道自学,本本,关键概念、基础知识、基本方法、学科框架,硕士生：知道自学,论文,新概念、新观点、新方法、应用价值,博士生：知道自寻,问题,使一个没有问题人变成有问题人，并知道怎样力所能及地来处理问题,15/42,创新,要有创新,精神,(,意识,),要学会创新,方法,要找到适当创新,领域,要找到适当创新搭档或创新,团体,16/42,创新,一个人最怕没有想法，没有观点，这种“想法”或叫“观点”，就是创新，科学工作者两大法宝就是,想法,加,试验,。,一是要有想法，能够有各种各样想法，也能够是错误。,二是只有经过试验，只有合乎逻辑地推论、验证结论，才知道该想法是否正确。,17/42,动手,一切能力外化和实现，最终还须靠动手实践来完成。,关键能力,一是在技术发展中,寻找,题目标能力,二是寻求,完成,这个题目标路径能力,18/42,专业基本能力,计算思维能力,算法设计与分析能力,程序设计与实现能力,系统能力。,19/42,专业基本能力,科学教育强调“理论形态”内容，需要强化计算思维能力和算法设计与分析能力培养,工程教育和技术教育强调“设计形态”内容，要求强化程序设计与实现能力和系统能力培养,20/42,案例 计算机科学与技术发展战略,CS,理论,原理,创新,应用,布署,配置,开发,倾向理论,倾向应用,组织系统行为,应用技术,软件开发,系统平台结构,计算机硬件体系,CS,摘自,CC,21/42,1/10/2025,21,案例 计算机科学与技术发展战略,CE,理论,原理,创新,应用,布署,配置,开发,倾向理论,倾向应用,组织系统行为,应用技术,软件开发,系统平台结构,计算机硬件体系,CE,摘自,CC,22/42,1/10/2025,22,案例 计算机科学与技术发展战略,SE,理论,原理,创新,应用,布署,配置,开发,倾向理论,倾向应用,组织系统行为,应用技术,软件开发,系统平台结构,计算机硬件体系,SE,摘自,CC,23/42,1/10/2025,23,案例 计算机科学与技术发展战略,IT,摘自,CC,理论,原理,创新,应用,布署,配置,开发,倾向理论,倾向应用,组织系统行为,应用技术,软件开发,系统平台结构,计算机硬件体系,IT,24/42,1/10/2025,24,案例 计算机科学与技术发展战略,IS,理论,原理,创新,应用,布署,配置,开发,倾向理论,倾向应用,组织系统行为,应用技术,软件开发,系统平台结构,计算机硬件体系,IS,摘自,CC,25/42,1/10/2025,25,摘自,CC,案例 计算机科学与技术发展战略,器件,理论,应用,组织与系统行为,26/42,1/10/2025,26,计算思维能力,计算思维关键是基于计算机考虑问题求解。广义能够了解为：怎样有效地利用计算机技术进行问题求解；狭义能够了解为：怎样按照计算机求解问题基本方式去考虑问题求解。,27/42,问题符号表示,问题求解过程符号表示,逻辑思维,抽象思维,形式化证实,建立模型,实现类计算,实现模型计算,利用计算机技术等,计算思维能力,28/42,算法设计和分析能力,算法是系统工作基础，要想成为一名优异计算机专业人才，其关键之一就是建立算法概念，具备算法设计与分析能力,算法设计与分析能力主要指对含有相当规模、较复杂问题求解算法设计与分析，研究算法可行性和效率,29/42,算法设计和分析能力,简单算法设计与设计,复杂算法设计与分析,证实理论结果,开发程序设计问题解,概念验证性程序开发,确定是否有更优解等,30/42,程序设计与实现能力,程序设计与实现包含软件实现和硬件上实现，尤其是将问题求解看成表示和处理过程时候，硬件系统相关实现也能够部分地含在程序设计与实现能力中（其它部分则含在算法设计与分析、系统分析与开发中）,程序设计与实现能力主要包含：小型程序设计、大型程序设计、系统程序设计等,31/42,系统能力,系统能力要求站在系统全局去看问题、分析问题和处理问题，并实现系统优化,对专业人员来说，不论程序是用硬件实现还是用软件实现，其设计与实现是基础，最终是要组成一个能够运行系统,要充分认识教育学生以系统观点去看问题是非常主要，也是比较困难,32/42,系统能力,系统设计是广义，要把“设计”作为对问题求解基础，尤其强调使学生一开始就养成一个良好习惯，即在搞清楚一个问题后，首先考虑问题数据表示与处理基本过程；即首先进行“设计”，然后再在“设计”基础上进行“实现”,33/42,系统认知能力,基本系统软件使用,系统软件组成,基本计算机硬件系统组成,网络系统组成,硬件系统性能,软件系统性能等,34/42,系统设计能力,设计数字电路,设计功效部件,设计芯片,对芯片进行程序设计,设计嵌入式系统,设计计算机外设,设计复杂传感器系统,设计人机友好设备,设计计算机,35/42,系统设计能力,设计应用程序,设计数据库管理系统,数据库建模和设计,设计智能系统,开发业务处理方案,评价新型搜索引擎,定义信息系统需求,设计信息系统,设计网络结构,试验设计等,36/42,系统开发能力,实现应用程序,配置应用程序,实现智能系统,开发新软件环境,创建安全系统,配置和集成电子商务软件,开发多媒体处理方案,配置和集成,e_learning,系统,37/42,系统开发能力,创建软件用户界面,制作图形或者游戏软件,配置数据库产品,实现信息检索软件,制订企业信息规划,制订计算机资源规划,选择网络部件,安装计算机网络,38/42,系统开发能力,实现通信软件,实现移动计算系统,实现嵌入式系统,实现数字电路,实现信息系统,试验实现,试验分析等,39/42,系统应用能力,使用应用程序,培训用户使用信息系统,维护和更新信息系统,管理高级别安全要求项目,管理一个组织网站,选择数据库产品,管理数据库,40/42,系统应用能力,数据库用户培训与支持,资源升级调度与预算,计算机安装与升级,管理计算机网络,管理通信资源,管理移动计算资源等,41/42,祝大家：身,健 康！,42/42,1/10/2025,42,