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第 1 次课 · 绪论课:选课参考介绍 · 数字原住民的认知迁移准备(9.15/9.16)

这是《计算机文化基础》的第一课,分两小节。前一小节把课程全貌讲清楚:谁来讲、怎么排课、有哪些模块、怎么考核、作业怎么一步步递进。后一小节从手机里的一张照片出发,帮大家把用手机的习惯迁移到电脑上,弄明白「文件」这个底层概念。学完这门课,希望大家从数字的使用者变成理解者。

📺 课程视频

课堂录像已按小节切分,同一小节可在 Bilibili 或抖音观看:

第一小节:绪论课 · 选课参考介绍(李秀)

第二小节:数字原住民的认知迁移(陈嘉杰)

📄 课件

课件说明

本课课件分为「课程介绍」与「认识文件」两部分。其中「认识文件」各课堂共用同一份,「课程介绍」与课堂录像则因课堂而异,请选择自己所在的课堂查看。

课程介绍

本课件因课堂而异,请选择你所在的课堂查看(仅封面上的助教名字不同,正文讲授部分一致)。

2-1 课堂(周二 第一大节 · 自强楼 5312)

3-1 课堂(周三 第一大节 · 自强楼 5312)

3-3 课堂(周三 第三大节 · 自强楼 5310)

认识文件

各课堂共用同一份课件,可直接在线预览或下载。

📝 作业 1

课后围绕「零基础数字校园科普图文」选题,把 AI 当作探究助手开展对话,再用 Word 手搓结构化排版。文件名为 cca_学号.docx,正文 800 至 1200 字,图文并茂,并附上 AI 探究记录。下周课上将学习 Word 排版。

作业设置与排版示例

以下 PDF 汇总了作业 1 的设置目的、选题方向与约束、大纲视图排版方法,以及可供参考的排版示例,可在线预览或下载。

🎬 课堂回放

完整课堂实录,可选择任意课堂观看。

2-1 课堂(周二 第一大节 · 自强楼 5312):

若在线播放卡顿,可点此直接下载录像。

3-3 课堂(周三 第三大节 · 自强楼 5310):

注:因设备故障,3-3 课堂第二小节的部分桌面录制损坏。

若在线播放卡顿,可点此直接下载录像。

🗂️ 课程内容摘要

本课分两小节。第一小节介绍课程本身,第二小节从手机照片讲到文件。

第一小节:绪论课 · 选课参考介绍(李秀)

这一小节把课程全貌讲清楚。

  • 课程团队与学习支持。李秀老师负责课程框架,陈嘉杰老师讲认知迁移和后面的模块,高玉超老师从第三次课开始加入。课程面向零基础,不要求专业背景;2024 年就带同学用 AI 做过音乐和视频。网络学堂是学习主战场,建议用电脑版,手机微信版交作业容易出小问题。课程网站上有录屏和往届优秀作业。每周二 18:00–19:00 是李秀老师的开放交流时间,办公室在教室隔壁的自强科技楼 1 号楼,具体地址以预约系统为准。教室座位固定,按登记的座位号入座,后面做小组实验方便找位置。扫码进课程群后把昵称改成真名,提问和私信都方便。
  • 为什么要上这门课。AI 太能生成了,人很容易把「生成」直接当成答案,把思考外包出去;另一种反应是担心自己被替代。把 AI 放到更长的技术演进里看,它和以前的工具一样,都是人的能力延伸。个人电脑普及时,也有人担心提笔忘字、邮政衰落,可文字处理并没有消失,只是转移到微信、邮件、博客、短视频、直播、电商和电子支付里。课上用「深蓝」和「半人马」棋赛说明:最有效的做法是人主导、AI 配合。1997 年 5 月 11 日,IBM 深蓝战胜卡斯帕罗夫;卡斯帕罗夫 1998 年就转向和机器合作,2005 年起有了「半人马」国际象棋赛。二十年的榜单里,冠军常常不是「最强棋手 + 最强 AI」,而是善用 AI 的业余棋手加 AI。这也是课程想练的 AIQ,也就是数智力:能判断技术,也能动手用起来。
  • 两条新闻与鉴别力。一条是 GPT-6 用 TikZ 代码画独角兽的测试。模型不是直接画图,而是先理解独角兽的结构,再生成另一套符号系统(代码)去执行。有人把 GPT-3.5 到 GPT-6 的这段进步看作「弱通用人工智能」的拐点。另一条是两名高中生用 AI 破解数学难题。前一条练技术鉴别力;后一条提醒我们,决定结果的还是人。会用 AI 的人,机会确实更多。
  • 课程安排、考核与教学设计。16 个教学周因国庆放掉一次,实际安排 15 次课、5 个模块、7 次递进式作业。选课同学来自 15 个书院中的 11 个。考核是过程型的,没有知识点考试;平时作业 86 分,出勤与参与等 14 分,额外加分 5 分,总分上限 100 分。前三次课固定不变,其中 9 月 29/30 日的实验课不能请假,那天要在现场分组搭二进制加法器。整门课用 y=f(x) 这个统一的计算视角,把传统计算和生成式 AI 串起来。理论、实践、人机协作轮着来,重点在动手和探究,不靠纸面考试。
  • 作业主线。题目由易到难。前四次自己动手:科普文档、硬件加法器、信息编码(矢量邮票)、图像编码(找不同)。目的是打开计算机的盲盒,建立底层认知,也知道怎么判断 AI 的输出。后三次人机协同:用开源的 Stable Diffusion 做唐诗宋词意境、微信头像和名字,最后做一个前端交互网页。老师特别说明,手搓不等于完全不用 AI,只是 AI 的角色不同。人机协同的重点是三分生成、七分打磨,不是让 AI 包办。有同学生成「夜半钟声到客船」,细节满意,意境却不够,就得用 PS 继续修。老师觉得前端交互网页以后会比 PPT 更主流,第三次课的互动实验指南就是一个现成例子。

第二小节:数字原住民的认知迁移(陈嘉杰)

这一小节从一张手机照片讲起,把抽象概念落到眼前。

  • 从照片到乱码。先问「手机怎么保存照片」,常见的回答有三种:存在相册 App 里、存在微信里、存在「手机内存」里。最后一种说法并不准确。三种回答都不算错,但都没碰到「照片是一个文件」这一层。照片的真身其实是一串乱码,只是手机把细节藏了起来。微信收图要长按保存,发送原图更清晰但更慢,这些都是线索。
  • 用电脑做放大镜。课上把手机照片传到电脑:在浏览器打开 filehelper.weixin.qq.com,扫码登录文件传输助手;或者用华为分享传到鸿蒙电脑,再切到 Windows 虚拟机看同一张照片。到了电脑上,相册 App 里却找不到它,说明手机和电脑的心智模型不一样。在电脑上,照片得自己管理。
  • 文件有哪些属性。照片名形如 image_20260916_085644.jpg,是手机按日期时间自动起的;大小 2.7MB,差不多 270 万个字节。Windows 默认隐藏后缀,要在「查看」里取消勾选「隐藏已知文件类型的扩展名」,才能看到 .jpg、.zip。课件里的 ZIP 也是个文件,用记事本打开照样是乱码。用文本编辑器打开照片,乱码里还能隐约看到手机型号和拍摄时间。
  • 路径是什么。路径像快递地址,完整路径像「中国—北京市—海淀区—清华大学—某公寓」,一层层往下定位。桌面、下载也只是特殊的文件夹,桌面对应 C:\Users\用户名\Desktop,从「此电脑」一层层点进去就能找到。
  • 照片怎么编码。.JPG 把图像编码成 0/1 数据。随便删掉几个字节再保存,照片就打不开了,说明这串「乱码」内部有严格结构,不能乱改。再把一张 3.5MB 的照片压到最低,只剩约 19 万字节,体积差了约 10 倍。缩小看几乎没区别,放大后能看到明显网格,格式、结构和压缩的关系就清楚了。
  • 统一心智模型。最后用一张 AI 漫画收尾:照片从手机传到电脑,才发现自己是一种「文件」。由此得到「文件 = 文件名 + 后缀 + 路径 + 一串 0/1 数据」,微信保存照片、发送原图这些现象也能用它解释。
  • 从数字使用者到数字理解者。大家常被叫作「数字原住民」,但多数还停在「会用」这一层。这门课想带大家看看现象背后的原理,成为数字理解者,用起 AI 也更心里有数。
  • 第一次作业与费曼学习法。第一次作业的思路是「学会之后,讲给一个零基础的人听」。可以拿室友、父母、同学当测试对象。正文 800–1200 字,差不多一篇高考作文。AI 只做探究助手,最后附上人与 AI 的对话过程。选题不要太大,800–1200 字讲不完。可以先问 AI「这个数字现象背后的原理是什么」,学会后再问「怎么讲给一个零基础的同学听」。
  • 开胃菜与选题素材。App 和网站的区别,在于本地文件与云端数据。App 卸载后,本地数据可能一起没;网络学堂的数据在李兆基大楼;游戏重装要重新下载几十 GB。微信拦截链接,是因为 App 上架要审核,网站谁都能建,微信承担了一部分安全审核,也会误伤;淘宝链接只能以「淘口令」分享,遇到拦截可以复制到电脑浏览器打开。校园正版软件在信息化服务中心获取;清华云盘容量大,可以替代百度网盘;还有问卷系统、腾讯会议教育版等。鸿蒙、Windows、macOS 各自把硬件、操作系统和软件生态绑在一起。比如华为分享在华为设备间最顺。买设备不只是买硬件,也是选生态,用好了才能「1+1>2」。

✅ 课堂思考与判断

下面几道题可以自测,点开看答案。

1. 把 .jpg 照片用记事本打开看到一堆乱码,说明文件已经损坏。(√ / ×)

×。乱码不是文件坏了,是用错了打开方式。.jpg 要靠能识别 JPG 格式的软件来解码,记事本只会把 0/1 当成文字显示。

2. 在电脑上,照片会像手机相册那样自动整理,不需要自己管文件。(√ / ×)

×。手机和电脑的心智模型不同。电脑上照片就是一个文件,放在哪个文件夹、叫什么名字,都得自己管理和定位。

3. 「文件 = 文件名 + 后缀 + 路径 + 一串 0/1 数据」里,后缀 .jpg 到底决定了什么?

后缀告诉系统和软件该用哪种格式规则去读那串 0/1。.jpg 说明数据要按 JPEG 的规则还原成图像,换个软件或换个后缀,读出来的东西可能就不一样。

4. 同样一张照片,为什么压缩后大小可能相差约 10 倍?

压缩会丢掉人眼不容易察觉的细节,数据量因此大幅变小;放大后看到的网格或色块,就是被丢掉细节的地方。

5. 路径像什么?桌面和「下载」在文件系统里是什么?

路径像快递收件地址,用树形目录一层层定位文件;桌面和「下载」也是文件夹,只是系统给的快捷入口而已。

6. 微信里发送「原图」更清晰,为什么反而更慢?

原图保留了更多细节,数据量更大,传输和处理都要花更多时间;普通发送会先压缩,体积小同时细节也少。

7. 手搓作业可以用 AI 直接生成成品。(√ / ×)

×。手搓作业不许用 AI 出成品,AI 只能查资料;只有后面的人机协同作业才允许协同,而且最终判断由人来做。

8. 为什么强调「人主导的人机协同」,而不是让 AI 直接给答案?

让 AI 直接给答案,很容易变成认知外包,也容易担心自己被替代。把 AI 当能力的延伸,由人定目标、做判断,才是这门课想练的 AIQ(数智力)。

📎 附录:清华正版微软 Office 安装教程

清华已为师生购买 Microsoft Office 校园授权,可免费下载并激活。图文安装教程(含 Windows 版逐步截图)请见清华正版微软 Office 安装教程。