第八章大学计算机素质教育汇编.pptx

2 一、计算文化与专业素质 1.文化与计算文化 文化是人类社会历史实践过程中所创造的物质财富和精神财富的总和与积淀。 8.1 计算文化 文化的作用有： ①整合功能 ②导向功能 ③维持秩序的功能 ④传续功能 3 计算文化就是计算思想、精神、方法、观点等形成和发展的演变史。是人类社会的生存方式因使用计算机而发生根本性变化而产生的一种崭新文化形态，这种崭新的文化形态可以体现为： ① 计算机理论及其技术对自然科学、社会科学的广泛渗透，丰富了人类文化的精神文化内涵。 ② 计算机的软、硬件设备，作为人类所创造的物质设备，丰富了人类文化的物质文化品种。 ③ 计算机应用介入人类社会的方方面面，从而创造和形成的计算思维、科学思想、科学方法、科学精神、价值标准等成为一种崭新的文化观念。 8.1 计算文化 4 2.素质与专业素质 狭义的素质概念是生理学和心理学意义上的素质概念，即“遗传素质”。广义的素质则指的是教育学意义上的素质概念，指“人在先天生理的基础上在后天通过环境影响和教育训练所获得的、内在的、相对稳定的、长期发挥作用的身心特征及其基本品质结构，通常又称为素养。 素质又可以分为基本素质和专业素质。基本素质是指作为基本社会人的身体素质和心理素质。专业素质则指的是从事社会职业活动所必备的专门知识、技能。 8.1 计算文化 5 3. 计算文化教育 计算文化作为当今最具活力的一种崭新文化形态，加快了人类社会前进的步伐，其所产生的思想观念、所带来的物质基础条件以及计算文化教育的普及有利于人类社会的进步、发展。同时，计算文化教育也带来了人类崭新的学习观念。 8.1 计算文化 6 4. 计算文化素养 主要包括如下五个方面： ① 能准确、简明、规范地用计算机科学语言表述给定问题。 ② 能运用计算与计算机概念、原理和思维方法求解给定问题。 ③ 能对现实世界中的现象和过程寻找问题，运用计算机科学进行建模和模拟仿真。 ④ 具有良好的科学态度与创新精神，敏感新思想、新概念、新方法，紧跟学科发展前沿，把握学科动向。 ⑤ 能在使用计算机技术过程中恪守社会道德准则，树立高尚人格，为社会带来积极影响和正面作用。 8.1 计算文化 7 5. 崇尚计算科学 计算之美是科学之美的重要组成部份，只有崇尚计算科学的有心人才能发现，没能掌握计算思维的人是很难发现科学之美的。 《伟大的计算原理》（Great Principles of Computing）一文，阐述了计算科学的中心舞台在于“计算”，而非冰冷的机器组成原理和乏味的技术操作。 8.1 计算文化 8 二、人类对计算本质的认识 1.计算手段器械化 8.1 计算文化 9 2.计算过程形式化 （1）形式化方法 集合论 罗素悖论 希尔伯特纲领 （2）图灵计算模型 8.1 计算文化 10 3.计算执行自动化 第一台计算机 ENIAC 冯·诺依曼机器 8.1 计算文化 11 三、计算机文化历史：其人其事 1.计算机发明先驱 布莱士·帕斯卡 8.1 计算文化 12 戈特弗里德·威廉· 莱布尼兹 8.1 计算文化 13 查尔斯·巴贝奇 8.1 计算文化 14 范内瓦·布什 8.1 计算文化 15 康拉德·朱斯 8.1 计算文化 16 2.计算机科学的奠基者：阿兰?图灵 8.1 计算文化 17 3.存储程序概念的代表者：冯?诺依曼 8.1 计算文化 18 达尔文对科学定义：科学就是整理事实，从中发现规律并做出结论。 8.2 计算科学 19 爱因斯坦认为：设法将人们杂乱无章的感觉经验加以整理，使之符合逻辑一致的思想系统，就叫科学。 8.2 计算科学 20 美国能源部报告认为：高端计算目前已经与理论研究、实验手段一起，成为获得科学发现的三大支柱。因此，理论科学、实验科学和计算科学是推动人类文明进步和科技发展的重要途径。 8.2 计算科学 21 一、计算科学与计算学科 计算科学/Computational Science：一种与数学模型构建、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题的研究领域。(计算视角) 8.2 计算科学 计算科学/Computing Science：应用高性能计算能力预测和了解实际世界物质运动或复杂现象演化规律的科学，包括数值模拟、工程仿真高效计算机系统和应用软件等。(计算机视角) 22 1993：高性能计算与通信--HPCC计划 1996：加速战略计算创新--ASCI计划 2002：高性