《计算思维》三个学科形态教案

《计算思维》三个学科形态教案

一、课程名称

《计算思维》三个学科形态

二、课程参考教材

陈国良.计算思维导论.高等教育出版社.2012

三、教学目标

1．理解“学生选课”例子的E-R模型和关系模型，掌握简单数据库系统的建模方法，实现客观世界到信息世界的抽象。

2．掌握将模型与系统设计进行实现的方法，能够构建简单的关系数据库系统。

3．了解抽象、理论和设计3个学科形态内容划分的背景和意义。

四、重要概念

抽象、理论和设计三个学科形态的划分，使原来的大量概念变得有序，从而大大降低了计算学科认知的复杂性。

五、教学重点、难点

教学重点：E-R图的简单绘制，计算学科的三个学科形态（抽象，理论和设计）的区别。

教学难点：计算学科的三个学科形态（抽象，理论和设计）的区别。

六、教学过程

第一步回顾计算思维的定义和本质

同学们还记不记得计算思维的定义，这是华裔美籍的计算思维研究学者周以真教授给出的定义，简单地说，计算思维就是围绕计算机科学的一系列思维活动。计算思维又叫构造性思维，以设计与构造为特征。它的本质是抽象和自动化。

第二步 讲授新的课程内容

1.介绍新的课程内容主要提纲。

计算学科中的三个学科形态，首先我们要知道它指的是什么，指的是抽象形态、理论形态和设计形态。它反映了人们从感性认识 ……此处隐藏1082个字……。一个简单的查询：查询成绩在90分以上的所有学生的学号和姓名。SELECT SNO,SN FROM STUDENT,SC,COURSE WHERE STUDENT.SNO=SC.SNO AND SC.CNO=COURSE.CNO AND GRADE>90;系统运行以上语句后，即可在屏幕上显示所求的结果。

小结：一步一步建立起了一个信息管理系统。设计形态包括以下4个步骤的内容：（1）需求分析；（2）建立规格说明；（3）设计并实现该系统；（4）对系统进行测试与分析。最后借助某种关系DBMS实现“学生选课”应用软件的编制，而这里我们就用的是SQL server数据库。这里只是实现了一个简单的数据库管理，在实际的工程开发中将是包括用户交互软件的开发。

6.介绍三个学科形态的内在联系。

接下来我们讲三个学科形态的内在联系。抽象源于现实世界。建立对客观事物进行抽象描述的方法，建立具体问题的概念模型，实现对客观世界的感性认识。理论源于数学。建立完整的理论体系，建立具体问题的数学模型，实现对客观世界的理性认识。设计源于工程。在对客观世界的感性认识和理性认识的基础上，完成一个具体的工程任务，对工程设计中所遇到的问题进行总结，由理论知识去解决它。

第三步 总结与讨论

这次课主要学习“学生选课”例子的E-R模型和关系模型，以及构建简单的关系数据库系统，了解抽象、理论和设计3个学科形态内容划分和内在联系。下面我们就今天所讲述的内容开展讨论，如果哪位同学认为理解了3个学科形态，请结合你所理解的情况谈一下自己对计算学科中3个学科形态应用于实际问题的见解和看法让我们一起来讨论和分享。经过大家的相互讨论应该对相关问题有了更深入的理解。