唐良荣计算机导论计算思维和应用技术计算思维PPT课件.pptx

文档介绍：科学思维的形式
【案例】欧几里得几何公理。
任意两个点可以通过一条直线连接。
任意线段能无限延伸成一条直线。
给定任意线段，可以以其一个端点作为圆心，该线段作为半径作一个圆。
所有直角都全等。
若一直线与其他两直线相交，以至该直线一侧的两内角之和小于两直角，则那两直线延伸足够长后必相交于该侧。
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科学思维的形式
2、实验思维
实验思维以观察和总结自然规律为特征，以物理学科为代表。
实验思维步骤：
（1）从现象获得直观认识。
（2）用数学方法导出数量关系。
（3）通过实验证实数量关系。
实验思维最重要的是建立理想的实验环境。
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科学思维的形式
3、计算思维
计算思维以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。
计算思维的根本问题是什么能被有效的自动进行。
为了机器的自动化，需要在抽象过程中进行符号转换和建立计算模型。
计算思维需要考虑问题处理的边界，以及可能产生的错误。
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科学思维的形式
【扩展】学****方法思维导图。
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《计算机导论——计算思维和应用技术》 第3章 计算思维
计算机的发展
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计算思维的特征
1、计算工具与思维方式的相互影响
家迪科斯彻：我们使用的工具影响着我们的思维方式和思维****惯，从而也将深刻地影响着我们的思维能力。
计算的发展影响着人类的思维方式。
如，计算生物学改变了生物学家的思维方式；
如，计算机博弈论改变着经济学家的思维方式；
如，计算社会科学改变着社会学家的思维方式；
如，量子计算改变着物理学家的思维方式。
计算思维是各个专业求解问题的基本途径。
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计算思维的特征
2、计算思维的定义
“计算思维”是美国卡内基梅隆大学周以真教授提出的一种理论。
周以真认为：计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为，它涵盖了计算机科学的一系列思维活动。
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计算思维的特征
国际教育技术协会对计算思维的可操作性定义。
计算思维是问题解决的过程，该过程包括以下特点：
（1）制定问题，并利用计算机和其他工具来解决该问题；
（2）要符合逻辑地组织和分析数据；
（3）通过抽象（如模型、仿真等）再现数据；
（4）通过算法思想（一系列有序的步骤）支持自动化的解决方案；
（5）分析可能的解决方案，找到最有效的方案；
（6）将该问题的求解过程推广并移植到更广泛的问题中。
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计算思维的特征
3、计算思维的特征
计算思维是每个大学生必须掌握的基本技能。
计算思维是人的，不是计算机的思维方式。
计算思维是人类求解问题的思维方法，而不是要使人类像计算机那样思考。
计算思维是数学思维和工程思维的相互融合。
计算机科学本质上来源于数学思维，但是受计算设备的限制，迫使计算机科学家必须进行工程思考，不能只是数学思考。
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计算思维的特征
计算思维建立在计算过程的能力和限制之上。
最根本的问题是：什么是可计算的？
解决这个问题有多么困难？什么是最佳的解决方法？
一个近似解是否就够了吗？是否允许漏报和误报？
计算思维是通过简化、转换和仿真等方法，把一个看起来困难的问题，重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。
计算思维是选择合适的方式对问题进行建模，使它易于处理。
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