教學大綱 Syllabus

科目名稱：計算思維

Course Name: Computational Thinking
  • 學年學期：109-1 Fall Semester, 2020
  • 科目代碼：043038001 Course No.043038001

修別：群

Type of Credit: Partially Required

3.0

學分數

Credit(s)

50

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details
  • 開課單位：資科系 Course Department:Computer Science
  • 授課老師：劉吉軒 Instructor:
  • 先修科目：無Prerequisite(N/A)
  • 上課時間：四78E Session: thu16-19

課程簡介Course Description

計算思維(computational thinking)是美國著名電腦科學學者Jeannette Wing於2006年提出的概念，是分析問題、制定解決方法的思考過程，解決方法的表達形式能被一個具備資訊處理能力的個體依循執行而得到預期結果。在21世紀數位時代中，大量的電腦與網路提供了源源不絕的資訊處理引擎，包覆我們世界的除了表層的軟體與硬體之外，更有其背後真正主導運作邏輯的計算思維，不斷的改變、甚至創造我們的生活方式。所以，對於21世紀的每個人而言，計算思維是一種必備知識，也是一種核心技能，Jeannette Wing甚至主張計算思維是與閱讀寫作及算術同等重要的國民基本學力，缺少了計算思維的基礎訓練，可能在未來社會因數位理解能力與數位創新能力不足，而喪失許多專業發展的機會，甚至居於社會的弱勢。

本課程以通識課程為定位，教導學生認識計算思維概念，協助學生精簡扼要的掌握計算思維的知識，理解計算思維的運作方式，同時進一步嘗試操作計算思維的技能，學習計算思維的思考與應用能力，領會計算思維的應用可能。

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明

    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    本課程設計理念為以人文社科領域學生為主要對象，以通識課程的角度出發，教導學生認識計算思維概念，理解計算思維的運作方式，並學習計算思維的思考與應用能力。課程架構以抽象化、自動化及操作應用為概念主軸，課程內容則涵蓋認識資料、抽象思考、演算邏輯、模型模擬、數位人文應用等五大面向，從基本到核心，再到實用，以模組積木的方式，協助學生精簡扼要的掌握計算思維的知識，同時進一步嘗試操作計算思維的技能，領會計算思維的應用可能。

    本課程以概念講授、學習活動、模擬實作演練及心得討論為主，並輔以容易上手的電腦程式設計（如Scratch or Python程式語言）初學體驗。課程的定位以計算思維知識的傳授及計算思維技能的演習為主，但將搭配容易入門之電腦程式設計學習活動。本課程涵蓋計算思維的知識框架與心智技能，同時以大量操作演習活動，強化學生的知識內化與技能習得成效。人文社科領域學生掌握計算思維的技能之後，將可理解電腦功能的本質與潛力，具備抽象分析與演算邏輯的系統化思考能力，建立數位人文創新應用的重要基石。

    計算思維能結合人類的創造力與電腦的計算執行力，以解決複雜問題，同時也開拓了各種創新應用的可能空間。在數位時代的數位世界中，計算思維訓練對人文社科領域學生將更迫切的在其競爭力中扮演重要角色。

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    週次

    當週主題

    課程內容

    學生指定

    閱讀資料

    教學活動

    作業設計

    備註（※請說明學生各週須投入的學習時間）

    第1週

    計算思維簡介

    社會情境脈絡與未來發展

    參考書目:

    1, 2, 7

    課程講授

    3 小時

    第2週

    計算思維

    基本內涵與核心概念

    參考書目:

    1, 2, 7

    課程講授、課堂討論

    5 小時

    第3週

    功能模組

    問題拆解與型態辨認

    參考書目:

    3, 4, 5, 11

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第4週

    功能模組

    抽象思考

    參考書目:

    3, 4, 5, 11

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第5週

    功能模組

    演算邏輯

    參考書目:

    3, 4, 5, 11

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第6週

    認識資料

    資料表達/分析/視覺化

    參考書目:

    8, 9, 14

    課程講授、實驗操作、討論

    5 小時

    第7週

    程式語言體驗

    Scratch

    參考書目:

    8, 10, 12

    課程講授、實驗操作、討論

    5 小時

    第8週

    程式語言體驗

    Python

    參考書目:

    8, 10, 12

    課程講授、實驗操作、討論

    5 小時

    第9週

    教材設計實作

    小組作業活動

    參考書目:

    5, 11

    分組、主題設計討論

    6 小時

    第10週

    成果發表

    小組報告與實作展示

    作業產出

    教學活動演練與成效回饋

    3 小時

    第11週

    成果發表

    小組報告與實作展示

    作業產出

    教學活動演練與成效回饋

    3 小時

    第12週

    第二機器時代

    導讀與討論

    參考書目:

    14

    課程講授、活動演練、討論

    3 小時

    第13週

    機器平台群眾

    導讀與討論

    參考書目: 15

    課程講授、活動演練、討論

    3 小時

    第14週

    大數據

    方法與應用

    課程講義

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第15週

    人工智慧

    概念與應用

    課程講義

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第16週

    數位創新 I

    導讀與討論

    課程講義

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第17週

    數位創新 II

    導讀與討論

    課程講義

    課程講授、活動演練、討論

    5 小時

    第18週

    計算思維

    總結驗證

    參考書目:

    7

    學習成果實作

    6 小時

    授課方式Teaching Approach

    50%

    講述 Lecture

    25%

    討論 Discussion

    25%

    小組活動 Group activity

    0%

    數位學習 E-learning

    0%

    其它： Others:

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    個人作業35%、小組作業25%、活動演練30%、課堂參與10%

    指定/參考書目Textbook & References

     

    1. Computational Thinking, Jeannette M. Wing, Communications of the ACM, vol. 49, no.3 March 2006, pp. 33-35.
    2. Computational Thinking: What and Why? Jeannette M. Wing, Link Magazine, 2010.
    3. Center for Computational Thinking, Carnegie Mellon University & Microsoft
    4. Computational Thinking, Computer Science Teachers Association
    5. Exploring Computational Thinking, Google for Education
    6. Computational Turn: Thinking about the Digital Humanities, David Berry, Culture Machine, Vol. 12, 2011.
    7. Computational thinking and thinking about computing, Jeannette M Wing
    8. Massive open online course, wikipedia
    9. 50 Great Examples of Data Visualization, WebdesignerDepot Staff
    10. 運算思維 & 程式語言初探 http://ms2.ctjh.ntpc.edu.tw/~luti/104ct-program.htm
    11. Introduction to Computational Thinking Professional Development http://www.curriki.org/
    12. AdelaideX: Code101x Think. Create. Code., edX
    13. 圖表的使用心法, infographics.tw
    14. 第二機器時代.
    15. 機器平台群眾.

    已申請之圖書館指定參考書目 圖書館指定參考書查詢 |相關處理要點

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    課程附件Course Attachments
    
            
    
            
    
                
                
      
                
    
            
    
        
    
    
    
    
    
        
    
            
            
    
                
                
    
                    課程進行中，使用智慧型手機、平板等隨身設備
                    To Use Smart Devices During the Class
                
    
                
    
                        
                            需經教師同意始得使用
                        
                        Approval
                
    
            
    
        
    
    
    
    
    
    
        
        
    
            
    列印