1. 研究目的与意义
随着教育事业的迅猛发展,计算思维也逐步变成了推动人类社会文明进步和促进科技发展的重要手段之一,同时它也成了新时代的大学生创新性思维和能力培养的一个重要组成部分。
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。
虽然计算机专业课程对培养和训练学生的计算思维起着重要的作用,但现有教育方式大多是为了灌输知识、通过考试,并没有对学生的计算思维能力的培养和训练起到一定的作用,在这种背景下提出计算思维导向的计算机专业教学资源库的设计与实现符合学生需要、契合时代进步的潮流。
2. 课题关键问题和重难点
课题的关键问题在于如何理解计算思维。
周以真教授于2006年3月首次提出计算思维的概念,并指出计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。
简言之,计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们知道问题怎样解决的方法。
3. 国内外研究现状(文献综述)
读了不少文献,有部分数据结构课程的,也有组成原理和计算机网络等课程的,通过学习,我较为深刻地理解了计算思维的概念、用途及其优越性,对本课题的设计与实现也有了一定的心得体会。
计算思维是现今社会三大科学思维之一,基于计算机科学,建立在计算过程的能力和限制之上,由人由机器执行。
计算思维不仅仅属于计算机科学家,而应是每个人的基本技能。
4. 研究方案
1、目的:实现计算思维与数据结构的有机结合,激发学生的学习兴趣2、内容:计算思维导向的计算机专业教学资源库有:(1)大量结合计算思维与数据结构课程相关的思维导图(2)大量的教学或学习资源,如视频,算法,完整的程序。
3、方案:考虑到本课题的实际需要,因此需要一台笔记本电脑,并装有java web的开发环境以及思维导图作图工具。
前期先熟练掌握经典课本的知识及其脉络,结合其他书本,触类旁通,以计算思维的方式作出相应的思维导图,中后期就是收集与数据结构有关的视频、算法和程序,以及补充完善算法和程序;最后以网站的形式展现出来。
5. 工作计划
一、准备阶段1、2022年12月22日前:联系指导老师并选题2、2022年12月23日-2022年1月7日前:阅读相关文献,完成开题报告二、实施阶段1、2022年1月8日-2022年1月25日:完成数据结构课程知识积累和梳理以及算法积累2、2022年1月26日-2022年2月10日:完成思维导图大部分绘制和外文译文3、2022年2月11日-2022年3月10日:完成思维导图剩余部分和网站构建以及与算法和实际相适应的完整程序,视频积累。
4、2022年3月11日- 2022年3月20日:完成毕业设计中期检查表5、2022年3月21日-2022年4月15日:整合思维导图、视频、算法和程序等,建立完整的计算思维导向的计算机专业教学资源库-数据结构部分。
6、2022年4月16日-2022年4月20日:完善毕设材料以及提交三、总结阶段1、2022年4月21日-2022年4月30日:准备毕设论文答辩。
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