基于計(jì)算思維的課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

基于計(jì)算思維的課程教學(xué)改革與創(chuàng)新深圳大學(xué)王志強(qiáng)?？?匯報(bào)提綱大學(xué)計(jì)算機(jī)必修模塊3總結(jié)與反思4大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容2計(jì)算思維概念的引入12計(jì)算思維概念的引入計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)WindowsOffice多媒體網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)多媒體網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)

“1＋X”課程設(shè)置方案教育部高等學(xué)校文科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)

大公共課程＋小公共課程＋計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程3

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程：不斷改革，與時(shí)俱進(jìn)

眾多教師寫(xiě)教材：計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論，等等計(jì)算思維概念的引入結(jié)局：教務(wù)處普遍減學(xué)時(shí)70→42→20→0計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算思維計(jì)算科學(xué)計(jì)算機(jī)技能4周以真定義：計(jì)算思維(ComputationalThinking，CT)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類(lèi)行為的涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。計(jì)算思維的核心概念和方法約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真遞歸、并行抽象、分解建模預(yù)防、保護(hù)、冗余、容錯(cuò)、糾錯(cuò)、恢復(fù)啟發(fā)式推理、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、調(diào)度海量數(shù)據(jù)、計(jì)算、折中計(jì)算思維概念的引入質(zhì)疑：充分的？唯一的？……5Denning認(rèn)為：計(jì)算原理可以總結(jié)為7類(lèi)。

計(jì)算---Computation

通信---Communication

協(xié)作---Coordination

記憶---Recollection

自動(dòng)化-Automation

評(píng)估---Evaluation

設(shè)計(jì)---Design計(jì)算思維概念的引入6計(jì)算思維概念的引入2006-2010年教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任：陳國(guó)良院士

2010.05：合肥會(huì)議討論將計(jì)算思維融入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中。2010.07：西安會(huì)議發(fā)表了《九校聯(lián)盟(C9)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》，確定以計(jì)算思維為核心的課程改革。2010.09：太原會(huì)議決定了以“計(jì)算思維：確保學(xué)生創(chuàng)新能力”為主題向教育部領(lǐng)導(dǎo)諫言和申請(qǐng)立項(xiàng)研究。2010.11：濟(jì)南會(huì)議2011.06：北京會(huì)議2011.08：深圳會(huì)議2011.11：杭州會(huì)議……7教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)

發(fā)布“計(jì)算思維教學(xué)改革白皮書(shū)(征求意見(jiàn)稿)”

2013.7哈爾濱

第二屆計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革研討會(huì)白皮書(shū)的主要內(nèi)容：

一、科學(xué)思維以及邏輯思維、實(shí)證思維與計(jì)算思維的關(guān)系

二、計(jì)算思維的表達(dá)體系

三、大學(xué)計(jì)算機(jī)課程知識(shí)體系與核心概念的關(guān)系表1計(jì)算思維表達(dá)體系框架

表2理工類(lèi)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程知識(shí)體系與計(jì)算思維核心概念的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算思維概念的引入8計(jì)算思維概念的引入表1計(jì)算思維表達(dá)體系框架9表2理工類(lèi)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程知識(shí)體系與計(jì)算思維核心概念的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算思維概念的引入10教育部高高等學(xué)校校計(jì)算機(jī)機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)業(yè)教學(xué)指指導(dǎo)委員員會(huì)副副主任：：蔣宗禮教授“計(jì)計(jì)算思維維與人才才培養(yǎng)””教育部高高等學(xué)校校文科計(jì)計(jì)算機(jī)基基礎(chǔ)教學(xué)學(xué)指導(dǎo)分分委員會(huì)會(huì)

主任任：杜小勇教授“計(jì)計(jì)算思維維是大學(xué)學(xué)計(jì)算機(jī)機(jī)作為基基礎(chǔ)課、、通通識(shí)識(shí)課的理理論基礎(chǔ)礎(chǔ)”全國(guó)高等等院校計(jì)計(jì)算機(jī)基基礎(chǔ)教育育研究會(huì)會(huì)

副會(huì)會(huì)長(zhǎng)：吳功宜教授“新新版藍(lán)皮皮書(shū)----指導(dǎo)思想想”計(jì)算思維維概念的的引入以計(jì)算思維為理論基礎(chǔ)礎(chǔ)，推進(jìn)大大學(xué)計(jì)算機(jī)機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容改改革；以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向向，完善復(fù)復(fù)合型人才才實(shí)踐教學(xué)學(xué)體系建設(shè)設(shè)；以服務(wù)專(zhuān)業(yè)教教學(xué)為目標(biāo)，在在交叉融合合中尋求更更大的發(fā)展展空間。11已出版的相相關(guān)教材陳國(guó)良、王王志強(qiáng)、毛毛睿、張艷艷等

計(jì)算算思維導(dǎo)論論，高等教教育出版社社，2012.10唐培和、徐徐奕奕、王王日鳳計(jì)計(jì)算思維導(dǎo)導(dǎo)論，廣西西師范大學(xué)學(xué)出版社，，2012.10戰(zhàn)德臣、聶聶蘭順等大大學(xué)計(jì)算算機(jī)-計(jì)算思維導(dǎo)導(dǎo)論，電子子工業(yè)出版版社，2013.7李波、趙英英良、程向向前、喬亞亞男等大大學(xué)計(jì)算機(jī)機(jī)-信息、計(jì)算算與智能，，高等教育育出版社，，2013.8……等等計(jì)算思維概概念的引入入12匯報(bào)提綱大學(xué)計(jì)算機(jī)必修模塊3總結(jié)與反思4大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容2計(jì)算思維概念的引入113計(jì)算思維導(dǎo)導(dǎo)論教學(xué)內(nèi)內(nèi)容總體結(jié)構(gòu)(深圳大學(xué)陳陳國(guó)良院院士)計(jì)算理論：：可計(jì)算性性與計(jì)算復(fù)復(fù)雜性算法和通用用描述性程程序設(shè)計(jì)語(yǔ)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)：：計(jì)算機(jī)硬硬件和軟件件最小知識(shí)識(shí)集教材內(nèi)容容計(jì)算思維維基礎(chǔ)知知識(shí)計(jì)算理論論與計(jì)算算模型算法基礎(chǔ)礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)計(jì)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)硬硬件基礎(chǔ)礎(chǔ)計(jì)算機(jī)軟軟件基礎(chǔ)礎(chǔ)計(jì)算文化化與計(jì)算算機(jī)職業(yè)業(yè)道德教教育14教材序言言提到我們要提提倡計(jì)算思維維在教育育和科研研中的作作用，要要將計(jì)算算思維引引入到大大學(xué)計(jì)算算機(jī)課程程中，通通過(guò)它來(lái)來(lái)改變大大學(xué)計(jì)算算機(jī)教育育沿襲了了幾十年年的傳統(tǒng)統(tǒng)教學(xué)模模式，從從而振興興大學(xué)的的計(jì)算教教育。我們要改改變過(guò)去計(jì)算算機(jī)基礎(chǔ)礎(chǔ)課程只只講工具具對(duì)學(xué)生生所造成成的枯燥燥、乏味味之感，，要激發(fā)發(fā)學(xué)生對(duì)對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)科學(xué)的的興趣和和熱愛(ài)，，要傳承承計(jì)算文文化和體體現(xiàn)計(jì)算算之美以以及展示示學(xué)科魅魅力。我們要致致力于使計(jì)算思思維成為為公眾的的常識(shí)和和人們普普遍的思思考方式式，將計(jì)計(jì)算思維維真正融融入到人人類(lèi)的一一切活動(dòng)動(dòng)之中。。計(jì)算思維維導(dǎo)論教教學(xué)內(nèi)容容課程總體體要求傳承計(jì)算算文化、、弘揚(yáng)計(jì)計(jì)算科學(xué)學(xué)、培養(yǎng)養(yǎng)計(jì)算思思維體驗(yàn)計(jì)算算愉悅、、感受計(jì)計(jì)算之美美15科學(xué)→計(jì)計(jì)算科學(xué)學(xué)，思維維→計(jì)算算思維計(jì)算思維維的定義義、特征征和本質(zhì)質(zhì)計(jì)算思維維與計(jì)算算機(jī)的關(guān)關(guān)系計(jì)算思維維的應(yīng)用用領(lǐng)域生生物學(xué)學(xué)、腦科科學(xué)、化化學(xué)、地地質(zhì)學(xué)、、天文學(xué)學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)、工程程(電氣、土土木、機(jī)機(jī)械、航航天航空空等)、經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)、社會(huì)會(huì)科學(xué)、、醫(yī)學(xué)、、法律、、娛樂(lè)、、藝術(shù)、、體育、、教育學(xué)學(xué)等周以真講講義：計(jì)算機(jī)機(jī)科學(xué)中中的深層層次問(wèn)題題

主要要內(nèi)容：：P=NP？什么是是可計(jì)算算的？復(fù)復(fù)雜性是是什么？？計(jì)算科學(xué)學(xué)的典型型問(wèn)題排排序問(wèn)問(wèn)題、國(guó)國(guó)王的婚婚姻、漢漢諾塔問(wèn)問(wèn)題、旅旅行商問(wèn)問(wèn)題TSP計(jì)算算思思維維導(dǎo)導(dǎo)論論教教學(xué)學(xué)內(nèi)內(nèi)容容第一一章章計(jì)計(jì)算算思思維維基基礎(chǔ)礎(chǔ)知知識(shí)識(shí)16第二二章章計(jì)計(jì)算算理理論論與與計(jì)計(jì)算算模模型型計(jì)數(shù)數(shù)、、邏邏輯輯、、算算法法→→計(jì)計(jì)算算及及計(jì)計(jì)算算過(guò)過(guò)程程可計(jì)算性(定義、特性、內(nèi)容、意義)停機(jī)問(wèn)題(案例：理發(fā)師悖論)計(jì)算復(fù)雜性(算法復(fù)雜性、計(jì)算復(fù)雜性

時(shí)間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度)P=NP?問(wèn)題(千禧年數(shù)學(xué)難題)圖靈機(jī)、馮·諾依曼機(jī)量子計(jì)算模型、生物計(jì)算模型離散數(shù)學(xué)：數(shù)理邏輯、集合論代數(shù)系統(tǒng)、圖論計(jì)算科學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)計(jì)算理論計(jì)算模型計(jì)算算思思維維導(dǎo)導(dǎo)論論教教學(xué)學(xué)內(nèi)內(nèi)容容17第三三章章算算法法基基礎(chǔ)礎(chǔ)算法法的的概概念念：：算算法法的的起起源源、、定定義義、、特特征征算法法的的描描述述：：自自然然語(yǔ)語(yǔ)言言、、流流程程圖圖、、偽偽代代碼碼、、程程序序語(yǔ)語(yǔ)言言窮舉法(案例：四色定理、百錢(qián)買(mǎi)百雞)回溯法(案例：網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)、八皇后問(wèn)題)遞歸法(案例：德羅斯特視覺(jué)效應(yīng)、Fibonacci數(shù)列)貪心法(案例：田忌賽馬、最小生成樹(shù))分治法(案例：二分查找，谷歌的MapReduce技術(shù))動(dòng)態(tài)規(guī)劃(案例：GPS尋找最優(yōu)路徑，F(xiàn)ibonacci數(shù)列)算法的設(shè)計(jì)：算法法的的評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)和和分分析析：：算算法法正正確確性性、、復(fù)復(fù)雜雜度度分分析析(時(shí)間間/空間間)算法法中中的的數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)工工具具：：求求和和公公式式、、遞遞歸歸方方程程求求解解等等計(jì)算算思思維維導(dǎo)導(dǎo)論論教教學(xué)學(xué)內(nèi)內(nèi)容容18第七七章章計(jì)計(jì)算算文文化化與與計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)職職業(yè)業(yè)道道德德教教育育計(jì)算文化：計(jì)算文化與專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、計(jì)算文化教育和素質(zhì)、信息素養(yǎng)人類(lèi)對(duì)計(jì)算本質(zhì)認(rèn)識(shí)：計(jì)算手段器械化、計(jì)算過(guò)程形式化

計(jì)算執(zhí)行自動(dòng)化計(jì)算文化歷史：其人其事、歷屆圖靈獎(jiǎng)獲得者計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史與發(fā)展啟示網(wǎng)絡(luò)文化：網(wǎng)絡(luò)文化的內(nèi)涵、特征、功能，以及產(chǎn)業(yè)化網(wǎng)絡(luò)文化消費(fèi)：網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)或電影、網(wǎng)絡(luò)文學(xué)人肉搜索與自組織理論、網(wǎng)絡(luò)輿情分析與引導(dǎo)社會(huì)計(jì)算與平行系統(tǒng)計(jì)算機(jī)職業(yè)道德教育：道德和職業(yè)道德、計(jì)算機(jī)職業(yè)道德、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)職位計(jì)算機(jī)倫理、網(wǎng)絡(luò)倫理、計(jì)算機(jī)知識(shí)產(chǎn)權(quán)網(wǎng)絡(luò)隱私與自由、計(jì)算機(jī)犯罪計(jì)算算思思維維導(dǎo)導(dǎo)論論教教學(xué)學(xué)內(nèi)內(nèi)容容19教材材內(nèi)內(nèi)容容（（廣廣西西科科技技大大學(xué)學(xué)唐唐培培和和））計(jì)算算思思維維概概論論計(jì)算思思維之之計(jì)算算(理論)基礎(chǔ)計(jì)算思思維之之邏輯輯基礎(chǔ)礎(chǔ)計(jì)算思思維之之方法法學(xué)計(jì)算思思維之之算法法基礎(chǔ)礎(chǔ)程序設(shè)設(shè)計(jì)中中的特特定思思維其他學(xué)學(xué)科中中的計(jì)計(jì)算思思維計(jì)算思維導(dǎo)導(dǎo)論教學(xué)內(nèi)內(nèi)容20計(jì)算思維：廣義計(jì)算思思維、狹義計(jì)算思思維。廣義計(jì)算思思維，在吸收計(jì)計(jì)算學(xué)科豐豐碩成果的的基礎(chǔ)上，，更側(cè)重于于哲學(xué)的角角度，從辯證法、認(rèn)識(shí)論、邏輯學(xué)的角度去理理解，在更更廣泛的領(lǐng)領(lǐng)域去應(yīng)用用，從而在在體系、內(nèi)內(nèi)容和研究究方法等方方面更具實(shí)踐性、科學(xué)性和時(shí)代性。狹義計(jì)算思思維，從計(jì)算學(xué)學(xué)科的方法法論出發(fā)，，討論借助助于計(jì)算機(jī)機(jī)這一特定定的工具如如何求解客客觀世界的的實(shí)際問(wèn)題題。這里涉涉及特定的的思想、方法、理論和技術(shù)。本書(shū)以狹義義計(jì)算思維維為主，廣廣義計(jì)算思思維為輔。畢竟學(xué)習(xí)習(xí)計(jì)算思維維導(dǎo)論的首首要目的是是利用計(jì)算算及計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)更好好地解決將將來(lái)所面臨臨的各種實(shí)實(shí)際專(zhuān)業(yè)問(wèn)問(wèn)題。計(jì)算思維導(dǎo)導(dǎo)論教學(xué)內(nèi)內(nèi)容教材內(nèi)容（（廣西科技技大學(xué)唐唐培和）21教材內(nèi)容（（哈爾濱工工業(yè)大學(xué)戰(zhàn)戰(zhàn)德臣））引論(計(jì)算、計(jì)算算科學(xué))計(jì)算系統(tǒng)的的基本思維維問(wèn)題求解框框架算法與復(fù)雜雜性數(shù)據(jù)抽象、、設(shè)計(jì)與挖挖掘計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、信息網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化社會(huì)計(jì)算思維導(dǎo)導(dǎo)論教學(xué)內(nèi)內(nèi)容22教材內(nèi)容（（西安交通通大學(xué)李李波）符號(hào)模型的的數(shù)學(xué)描述述什么是信息息什么是計(jì)算算什么是智能能問(wèn)題求解算法及數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算思維大學(xué)計(jì)算機(jī)機(jī)教學(xué)內(nèi)容容232008年周以真教授在CommunicationofACM上發(fā)表Fivedeepquestionsincomputing，提出出計(jì)算算機(jī)學(xué)學(xué)科的的五個(gè)個(gè)基本本問(wèn)題題：DoesPequalNP?Whatiscomputable?Whatisintelligence?Whatisinformation?(How)canwebuildcomplexsystemssimply?本書(shū)選擇了了什么么是信息、什么么是計(jì)算、什么么是智能這三個(gè)個(gè)問(wèn)題題作為為核心心內(nèi)容容進(jìn)行行闡述述和討討論，，希望望對(duì)計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)學(xué)科科的基基本問(wèn)問(wèn)題和和理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)有初初步的的了解解和正正確的的認(rèn)識(shí)識(shí)。大學(xué)計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)教學(xué)學(xué)內(nèi)容容教材內(nèi)內(nèi)容（（西安安交通通大學(xué)學(xué)李李波））24匯報(bào)提提綱大學(xué)計(jì)算機(jī)必修模塊3總結(jié)與反思4大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容2計(jì)算思維概念的引入125模塊1算法思思維/算法學(xué)學(xué)算法思思維通通常被被認(rèn)為為是解解決問(wèn)問(wèn)題的的過(guò)程程性思思維方方法科學(xué)計(jì)計(jì)算問(wèn)問(wèn)題的的一般般過(guò)程程實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)模型數(shù)值計(jì)算/算法設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果許多科科學(xué)領(lǐng)領(lǐng)域的的問(wèn)題題求解解，如如計(jì)算物物理學(xué)學(xué)、計(jì)算力力學(xué)、計(jì)算化化學(xué)、計(jì)算經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)和計(jì)算社社會(huì)學(xué)學(xué)等都可可以歸歸結(jié)為為數(shù)值值計(jì)算算／算算法設(shè)設(shè)計(jì)與與分析析等問(wèn)問(wèn)題。。普適性性、基基礎(chǔ)性性26模塊1算法思思維/算法學(xué)學(xué)算法學(xué)學(xué)分類(lèi)類(lèi)數(shù)值算算法（（課程程：數(shù)值計(jì)計(jì)算方方法）求解線(xiàn)線(xiàn)性方方程組組、數(shù)數(shù)值積積分等等，有有特定定的計(jì)計(jì)算步步驟非數(shù)值值算法法（課課程：：算法設(shè)設(shè)計(jì)與與分析析）求解判判定問(wèn)問(wèn)題、、最優(yōu)優(yōu)化問(wèn)問(wèn)題等，掌握握算法法設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)術(shù)軟計(jì)算算方法法（課課程：：計(jì)算智智能）遺傳算算法、、粒子群群算法、、蟻群群算法法、人人工神神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)為什么么要學(xué)學(xué)習(xí)算算法？？算法是是計(jì)算算機(jī)的的靈魂魂算法是是數(shù)學(xué)學(xué)機(jī)械械化的的一部部分，，能夠夠解決決復(fù)雜雜的計(jì)計(jì)算問(wèn)問(wèn)題算法作作為一一種思思想，，能鍛鍛煉人人們的的思維維，使使思維維變得得更清清晰、、更有有邏輯輯27模塊2網(wǎng)絡(luò)科科學(xué)/網(wǎng)絡(luò)思思維網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)→→網(wǎng)絡(luò)絡(luò)科學(xué)學(xué)→網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)思思維網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的一一般概概念和和體系系結(jié)構(gòu)構(gòu)、搜搜索引引擎、、電子子郵件件、電電子商商務(wù)、、即時(shí)時(shí)通訊訊、信信息安安全、、云計(jì)計(jì)算等等；其他專(zhuān)專(zhuān)題：社交交網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、輿輿情分分析、、人肉肉搜索索、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)營(yíng)營(yíng)銷(xiāo)、、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)文文學(xué)、、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)數(shù)據(jù)據(jù)分析析、社社會(huì)安安全事事件、、群體體智慧慧等。。網(wǎng)絡(luò)科科學(xué)：研究究網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)或動(dòng)動(dòng)態(tài)行行為并并將網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用到到許多多子領(lǐng)領(lǐng)域的的理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)，這這里的的子領(lǐng)領(lǐng)域包包括社社會(huì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、、協(xié)作作網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、人人造的的涌現(xiàn)現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)（電電力網(wǎng)網(wǎng)、互互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)）和和生命命科學(xué)學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)（傳傳染病病、遺遺傳學(xué)學(xué)）等等。28網(wǎng)絡(luò)思思維：將一一個(gè)看看來(lái)困困難的的問(wèn)題題轉(zhuǎn)換換為圖圖論中中的經(jīng)經(jīng)典問(wèn)問(wèn)題，，從而而獲得得解決決問(wèn)題題的方方法。。它是是通過(guò)過(guò)某種種聯(lián)系系將個(gè)個(gè)體組組成一一個(gè)系系統(tǒng)。。其特征征：開(kāi)放放性、、協(xié)同同性和和系統(tǒng)統(tǒng)性網(wǎng)絡(luò)思思維是是認(rèn)識(shí)識(shí)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)世界界的世世界觀觀與方方法論論，是是群體思思維和社會(huì)思思維。網(wǎng)絡(luò)科科學(xué)之之美：圍繞繞復(fù)雜雜網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的共共性拓拓?fù)涮靥卣魉w現(xiàn)現(xiàn)和闡闡述的的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)科學(xué)學(xué)與藝藝術(shù)存存在的的統(tǒng)一一之美美。以網(wǎng)絡(luò)絡(luò)拓?fù)鋼浣Ｄ槔U述述了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)科科學(xué)的的簡(jiǎn)潔之之美，以網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)應(yīng)用為為例闡闡述了了網(wǎng)絡(luò)絡(luò)科學(xué)學(xué)的協(xié)作之之美，以以社社會(huì)會(huì)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)為為例例闡闡述述了了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)科科學(xué)學(xué)的的包容容之之美美，以以網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控控制制為為例例闡闡述述了了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)科科學(xué)學(xué)的的可控控之之美美。模塊塊2網(wǎng)絡(luò)絡(luò)科科學(xué)學(xué)/網(wǎng)絡(luò)絡(luò)思思維維29模塊塊3數(shù)據(jù)據(jù)思思維維/數(shù)據(jù)據(jù)科科學(xué)學(xué)大數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)代代--生活、、工作作與思維的大變變革麥肯錫錫咨詢(xún)?cè)児舅窘o出出的大大數(shù)據(jù)據(jù)定義義是：大大數(shù)據(jù)據(jù)是指指所涉涉及的的數(shù)據(jù)據(jù)集規(guī)規(guī)模已已經(jīng)超超過(guò)了了傳統(tǒng)統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)軟件件獲取取、存存儲(chǔ)、、管理理和分析的能力力大數(shù)據(jù)據(jù)的特特征：大容量量、多多樣性性、高高價(jià)值值、快快速度度大數(shù)據(jù)據(jù)的技技術(shù)架架構(gòu)：CS2013領(lǐng)域知知識(shí)：：14→→18SystemsFundamentals計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)礎(chǔ)系統(tǒng)能能力系統(tǒng)思思維構(gòu)建→認(rèn)知云計(jì)算算系統(tǒng)統(tǒng)：IaaS基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施即即服務(wù)務(wù)PaaS平臺(tái)即即服務(wù)務(wù)SaaS軟件即即服務(wù)務(wù)AaaS分析即即服務(wù)務(wù)30數(shù)據(jù)科科學(xué)：簡(jiǎn)單單地理理解為為預(yù)測(cè)測(cè)分析析和數(shù)數(shù)據(jù)挖挖掘，，是統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分分析和和機(jī)器器學(xué)習(xí)習(xí)技術(shù)術(shù)的結(jié)結(jié)合。。數(shù)據(jù)分分析師師／數(shù)數(shù)據(jù)科科學(xué)家家：負(fù)責(zé)責(zé)分析析和解解釋數(shù)數(shù)據(jù)集集，幫幫助企企業(yè)快快速而而有效效地獲獲得對(duì)對(duì)大數(shù)數(shù)據(jù)的的洞察察力。。大數(shù)據(jù)據(jù)研究究的科科學(xué)意意義：數(shù)據(jù)是是與自自然資資源、、人力力資源源一樣樣重要要的戰(zhàn)戰(zhàn)略資資源，，隱含含巨大大的經(jīng)經(jīng)濟(jì)價(jià)價(jià)值，，推動(dòng)動(dòng)大數(shù)數(shù)據(jù)研研究的的動(dòng)力力主要要是企企業(yè)經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效益。。數(shù)據(jù)研研究能能成為為一門(mén)門(mén)科學(xué)學(xué)的前前提是是：在在一個(gè)個(gè)領(lǐng)域域發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的數(shù)數(shù)據(jù)相相互關(guān)關(guān)系和和規(guī)律律具有有推廣廣到其其他領(lǐng)領(lǐng)域的的普適性。模塊3數(shù)據(jù)思維/數(shù)據(jù)科學(xué)還原論與整體體性31匯報(bào)提綱大學(xué)計(jì)算機(jī)必修模塊3總結(jié)與反思4大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容2計(jì)算思維概念的引入132美國(guó)能源部報(bào)報(bào)告認(rèn)為：高高端計(jì)算目前前已經(jīng)與理論論研究、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)手段一起，，成為獲得科科學(xué)發(fā)現(xiàn)的三三大支柱。因因此，理論科學(xué)、實(shí)驗(yàn)科學(xué)和計(jì)算科學(xué)是推動(dòng)人類(lèi)文文明進(jìn)步和科科技發(fā)展的重重要途徑。三種科學(xué)對(duì)應(yīng)應(yīng)三類(lèi)思維理論科學(xué)←→→理論思維(邏輯思維)實(shí)驗(yàn)科學(xué)←→→實(shí)驗(yàn)思維(實(shí)證思維)計(jì)算科學(xué)←→→計(jì)算思維(構(gòu)造思維)計(jì)算思維包括：算法思思維、網(wǎng)絡(luò)思思維、數(shù)據(jù)思思維、系系統(tǒng)思思維、……總結(jié)與反思周以真定義：：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)機(jī)科學(xué)的