课程简介
计算思维教育已然形成了共识和热潮，却也遇到了极大的挑战——挑战一：计算思维及其教育的本质内涵到底是什么？挑战二：计算思维教育所涉及的教学理念、教学内容、教学方法和手段等到底如何确定、凝练和解决？挑战三：现有的教学条件如何应对？
必须指出的是，计算思维不是计算机思维，计算思维教育也不是计算机基础知识教育。就教学内容而言，我们认为应该在以下两方面进行挖掘和凝练：（1）深入计算学科，探寻计算机科学家们面向计算时求解问题的思想和方法；（2）跳出计算学科，面向所有的领域、所有的人，如何基于计算去求解问题、设计系统，乃至理解人类行为。
显然，计算思维是一种方法论，计算思维教育奉行的是“不要告诉我世界是怎么样的，告诉我如何创造世界”，它可以启迪大家心灵与智慧，可以提升大家的创新意识和能力。课程大纲
第一单元
1.1 计算思维及其教育
第二单元
2.1 计算是什么
2.2 计算与自动计算
2.3 计算机及其计算本质特征（I）
2.4 计算机及计算的本质特征（II）
第三单元
3.1 数的表示与模拟计算
3.2 数的表示与数字计算
3.3 二进制加法运算的机器化
3.4 “九九归一”的加法运算
3.5 二进制之优越性及问题与代价
第四单元
4.1 从数学危机到图灵机
4.2 图灵机的计算能力
4.3 什么问题都能计算吗？
4.4 冯•诺依曼机及其发展与演化
4.5 从算盘到图灵机——机械计算的本质
4.6 电子计算机——透过现象看本质
第五单元
5.1 思维可机械计算吗（I）
5.2 思维可机械计算吗（II）
第六单元
6.1 量子理论
6.2 量子计算机
第七单元
7.1 人类求解问题之过程
7.2 基于计算（机）的问题求解过程
7.3 面向过程的结构化设计方法学
7.4 面向对象之方法学
7.5 面向对象技术
7.6 抽象
7.7 计算学科中的抽象
7.8 时间与空间及其相互转换
7.9 技术层面的其他方法学
7.10 认知层面的其他方法学
第八单元
8.1 算法与程序
8.2 算法设计方法——枚举
8.3 算法设计方法——递推
8.4 算法设计方法——递归
8.5 算法设计方法——分治
8.6 算法设计方法——仿生
第九单元
9.1 机器间的通信方式
9.2 数据转发方法
9.3 网络分层体系结构
9.4 有趣的对称加密技术
9.5 难解的非对称加密技术
9.6 数字签名及其应用
9.7 从自然智能到人工智能
9.8 符号主义的基本思想
9.9 连接主义Ⅰ
9.10 连接主义Ⅱ
9.11 行为主义的基本思想
9.12 机器翻译的愿景与困难
9.13 峰回路转的自然语言处理
9.14 信息传输中的问题与挑战
9.15 重复传输与冗余编码
9.16 校验与校验和
9.17 信息传输中的错误定位
9.18 自纠错技术及应用
9.19 两种简单的数据压缩方法
9.20 哈夫曼编码
9.21 数据压缩极限与LZ压缩方法
9.22 大海捞针的搜索引擎
9.23 网页排序方法（PageRank）
第十单元
10.1 有限划分，无限逼近——定积分计算
10.2 重复迭代，寻根问底——方程求根
10.3 大事化小，小事化了——有限元分析法
10.4 千年求精，万年求真——圆周率π及计算
10.5 赌城之名，绝妙之法——蒙特•卡罗法
10.6 万事俱备，不欠东风——数值天气预报
10.7 精确制导，百步穿杨——巡航导弹
10.8 土木施工，建筑加瓦——BIM
10.9 文学寻梦，艺术添彩——
10.10 未卜先知的大数据
第十单元
10.1 计算文化
期末考试
期末考试
1.1 计算思维及其教育
第二单元
2.1 计算是什么
2.2 计算与自动计算
2.3 计算机及其计算本质特征（I）
2.4 计算机及计算的本质特征（II）
第三单元
3.1 数的表示与模拟计算
3.2 数的表示与数字计算
3.3 二进制加法运算的机器化
3.4 “九九归一”的加法运算
3.5 二进制之优越性及问题与代价
第四单元
4.1 从数学危机到图灵机
4.2 图灵机的计算能力
4.3 什么问题都能计算吗？
4.4 冯•诺依曼机及其发展与演化
4.5 从算盘到图灵机——机械计算的本质
4.6 电子计算机——透过现象看本质
第五单元
5.1 思维可机械计算吗（I）
5.2 思维可机械计算吗（II）
第六单元
6.1 量子理论
6.2 量子计算机
第七单元
7.1 人类求解问题之过程
7.2 基于计算（机）的问题求解过程
7.3 面向过程的结构化设计方法学
7.4 面向对象之方法学
7.5 面向对象技术
7.6 抽象
7.7 计算学科中的抽象
7.8 时间与空间及其相互转换
7.9 技术层面的其他方法学
7.10 认知层面的其他方法学
第八单元
8.1 算法与程序
8.2 算法设计方法——枚举
8.3 算法设计方法——递推
8.4 算法设计方法——递归
8.5 算法设计方法——分治
8.6 算法设计方法——仿生
第九单元
9.1 机器间的通信方式
9.2 数据转发方法
9.3 网络分层体系结构
9.4 有趣的对称加密技术
9.5 难解的非对称加密技术
9.6 数字签名及其应用
9.7 从自然智能到人工智能
9.8 符号主义的基本思想
9.9 连接主义Ⅰ
9.10 连接主义Ⅱ
9.11 行为主义的基本思想
9.12 机器翻译的愿景与困难
9.13 峰回路转的自然语言处理
9.14 信息传输中的问题与挑战
9.15 重复传输与冗余编码
9.16 校验与校验和
9.17 信息传输中的错误定位
9.18 自纠错技术及应用
9.19 两种简单的数据压缩方法
9.20 哈夫曼编码
9.21 数据压缩极限与LZ压缩方法
9.22 大海捞针的搜索引擎
9.23 网页排序方法（PageRank）
第十单元
10.1 有限划分，无限逼近——定积分计算
10.2 重复迭代，寻根问底——方程求根
10.3 大事化小，小事化了——有限元分析法
10.4 千年求精，万年求真——圆周率π及计算
10.5 赌城之名，绝妙之法——蒙特•卡罗法
10.6 万事俱备，不欠东风——数值天气预报
10.7 精确制导，百步穿杨——巡航导弹
10.8 土木施工，建筑加瓦——BIM
10.9 文学寻梦，艺术添彩——
10.10 未卜先知的大数据
第十单元
10.1 计算文化
期末考试
期末考试
