《软件框架与案例——"数字化计算思维""人工智能"统一的视角》（渔琴）
（在此建议使用Edge浏览器，PWA浏览器小程序、消息通知、视学听学、双语自主学习等等方面体验最佳！）
案例的工程四个环节：
1.需求、2.设计、3.开发：4.交付部署： 教育软件案例的交付部署【源码交付部署成为目标码，以供用户使用】【注：在此因为是免费交付部署发布，服务端的动态功能无法呈现。此外，限于开发的人力物力，目前主要面向电脑运行，尚未对手机运行进行优化。手机可以尝试横屏浏览】
1.1研究的溯源：教育的起源、教育的发展
1.2研究的背景：当前数字时代需求教育数字思维
1.3研究的意义：教育数字思维可以提升教育思维的时代性
2.1“人脑的模拟思维的本质”
2.2“计算机的数字思维的本质”
2.3“（人机隐喻的）数字思维的本质”
2.4“（人机隐喻的）数字思维的重要性”
2.5“数字思维”、“数字思维教育”、“教育数字思维”
2.6“教育数字思维的框架”是全书的主要理论研究问题
2.6.1(微观、宏观)(底层开发、顶层设计)(自然科学、社会科学)(本书辅助思路)
2.6.2(宏观、微观)(顶层设计、底层开发)(社会科学、自然科学)(本书主导思路）
2.7“教育数字思维的案例”是全书的主要实践研究问题
2.7.1(微观、宏观)(底层开发、顶层设计)(自然科学、社会科学)(本书辅助思路)
2.7.2(宏观、微观)(顶层设计、底层开发)(社会科学、自然科学)(本书主导思路）
3.1 教育数字思维的整体框架：“教育整体”
3.2 教育数字思维的细化框架之一：“教育时间”中的“教育空间”
3.3 教育数字思维的细化框架之二：“教育过程状态”中的“教育个体互动”
3.4 教育数字思维的细化框架之三：“教育开始、教育中途、教育结束”中的“客户端、互动、服务端”
3.5 教育数字思维的细化框架之四：“教育开始、教育中途、教育结束”中的“客户端MVC选用的二个平台语言、互动MVC选用的二个平台语言、服务端MVC选用的二个平台语言”
3.6 教育数字思维的细化框架之五：“教育开始、教育中途、教育结束”中的“客户端MVC选用的四个平台语言、互动MVC选用的四个平台语言、服务端MVC选用的四个平台语言”
3.7 教育数字思维的本质框架：“教育开始、教育中途、教育结束”中的“客户端MVC选用的四个平台语言、互动MVC选用的四个平台语言、服务端MVC选用的四个平台语言”
第4章 教育数字思维视角的“教育框架与案例”（单击查阅本部分全文）
4.1 教育数字思维视角的教育框架与案例概述
4.2 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【教育数字思维视角的数字思维教育】
第5章 教育数字思维视角的“教育软件框架与案例“（单击查阅本部分全文）
5.1 教育数字思维视角的教育软件框架与案例概述
5.2 教育数字思维视角的教育软件框架与案例之一【目录导航的教育软件】
5.3 初创方.Net根基的对象类型（0/1语言的.exe/.dll）文件平台的工程四个环节（单击查阅全文）
5.4 他创方.Net扩展的对象类型（0/1语言的.nupkg）文件平台的工程四个环节（单击查阅全文）
5.5 自创方.Net扩展的对象类型（字符/非字符语言的.cs/.cspro项目/.sln解决方案）文件平台C#语言的工程四个环节（单击查阅全文）
5.6 .Net平台C#语言语法：0/1语言封装的“外存文件中的单重继承拓展的class对象类型”多态运行成为”内存中的class对象实例“(单击查阅全文)
5.6.1 “计算机CPU的0/1的语言”映射“人脑的字符/非字符的语言”（自左向右驱动）（单击查阅全文）
5.6.2 关键词/非关键词、标识符/非标识符、运算符表达式（自左向右驱动）
5.6.3 语句块流程（顺序、分支、循环三种流程驱动）：循环/迭代/递归/LINQ/SQL
5.6.4 语句块流程（顺序、分支、循环三种流程驱动）：试错语句块流程
5.6.5 语句块流程（顺序、分支、循环三种流程驱动）：编译语句块流程
5.6.6 “名称指代的属性类型”的“声明”“定义”（递归驱动）：get读出、set写入
5.6.7“名称指代的方法类型”的“声明”“定义”（递归驱动）：input参数、output结果
5.6.8“名称空间指代的class对象类型”的“声明”“定义”（递归驱动）
5.6.9“class对象类型”涵盖“class/struct/enum/delegate/attribute对象类型”
5.6.10“class对象类型”多重履行拓展“interface对象类型”
5.6.11“class对象类型”的单重继承拓展的树型导航：寻根问底祖先/继承拓展后代
5.6.12“class对象类型”的单重继承拓展的树型指代：抽象容变多态/具体限定单态
5.6.13“class对象类型”的单重继承拓展的树枝的分类
5.6.14“class对象类型”的单重继承拓展的树叶的分类
5.6.15 初创方的复杂对象类型的树叶之一System.Diagnostics.Process：进程任务
5.6.16 初创方的复杂对象类型的树叶之一System.Threading.Thread：线程任务、asyn/await异步语句
5.6.17 初创方的复杂对象类型的树叶之一System.Transactions：事务ACID
5.6.18 他创方的复杂对象类型的树枝之一DAPR：分布式CAP、Docker、K8S
5.7 .NET平台C#语言实现对象类型的结构
5.8 .NET平台C#语言实现对象类型的关系
5.9 .NET平台C#语言实现对象类型的模式
5.10 .NET平台C#语言实现“客户端MVC架构的视图V”：他创方的WORD宿主的.NET平台 VSTO子平台C#语言为例
5.11 .NET平台C#语言实现“服务端MVC架构的控制C”：他创方的WEB服务器宿主的ASP.NET WEBAPI平台C#语言为例
5.11.1 Web HTTP服务器宿主：非服务端对象类型、服务端对象类型
5.11.2 Web HTTP服务器宿主的服务端
5.11.3 Web HTTP服务端宿主的流水线中间件
5.11.4 Web HTTP服务端宿主的控制C
5.12 .NET平台C#语言实现“服务端MVC架构的模型M”：WEB服务器宿主的ASP.NET WEBAPI平台C#语言为例
5.12.1 模型M的五个平台之一：实践数据读写/数据库/CSV/XML-JSON/RDF/区块链/数据仓库
5.12.2 模型M的五个平台之二：技术信息运用/描述统计/信息提取
5.12.3 模型M的五个平台之三：科学规律探究/推断统计/规律预测
5.12.4 模型M的五个平台之四：人文情感交流/人文推断统计/人文挖掘
5.12.5 模型M的五个平台之五：哲学智能建构/人工智能/ChatGPT神经元网络模型Transformer
5.12.6 ChatGPT LoRA微调：“预训练通用AI”的“再训练领域AI”
5.12.7 ChatGPT LoRA微调：Prompt
5.12.8 ChatGPT LoRA微调：Tokenization
5.12.9 ChatGPT LoRA微调：Embedding
5.12.10 ChatGPT LoRA微调：超参数
5.13 .NET平台C#语言实现“教育软件开始、教育软件中途、教育软件结束”：时间驱动、事件驱动
6.1研究的结论
6.2研究的主要创新点
6.3研究的不足之处、研究展望
附录A 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【数字计算弱相关的地理课程教学】
附录B 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【数字计算强相关的整门课程教学】
附录C 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【基础教育的相关课程教学】
参考文献、文中注释
表目录
表 2 1“教育数字思维的框架的主线”是全书的主要理论研究问题【(微观、宏观)(底层开发、顶层设计)(自然科学、社会科学)(本书辅助思路)】29
表 2 2 “教育数字思维的框架的主线”是全书的主要理论研究问题(宏观、微观)(顶层设计、底层开发)(社会科学、自然科学)(本书主导思路）】29
表 2 3“教育数字思维的案例”是全书的主要实践研究问题【(微观、宏观)(底层开发、顶层设计)(自然科学、社会科学)(本书辅助思路)】30
表 2 4“教育数字思维的案例”是全书的主要实践研究问题【(宏观、微观)(顶层设计、底层开发)(社会科学、自然科学)(本书主导思路）】31
表 3 1教育数字思维的整体框架：“教育整体”33
表3 2 教育数字思维的细化框架之一：“教育时间”中的“教育空间”34
表 3 3 教育数字思维的细化框架之二：“教育过程状态”时间中的“教育个体互动”34
表 3 4 教育数字思维的细化框架之三：“教育开始、教育中途、教育结束”时间中的“客户端、互动、服务端”35
表 3 5 教育数字思维的细化框架之四：“教育开始、教育中途、教育结束”时间中的“客户端MVC选用的二个平台语言、互动MVC选用的二个平台语言、服务端MVC选用的二个平台语言”36
表3 6 教育数字思维的细化框架之五：“教育开始、教育中途、教育结束”时间中的“客户端MVC选用的四个平台语言、互动MVC选用的四个平台语言、服务端MVC选用的四个平台语言”37
表 3 7 教育数字思维的本质框架：“教育开始→教育中途→教育结束”时间中的“客户端MVC选用的四个平台语言、互动MVC选用的四个平台语言、服务端MVC选用的四个平台语言”38
表 3 8 “互动MVC”的四个平台语言的语法抽象之一：“计算机网络协议”隐喻“人互动协议”47
表 3 9 “互动MVC”的四个平台语言的语法抽象之二：“计算机网络URL”隐喻“人互动URL”49
表 3 10 “客户端MVC”“服务端MVC”的四个平台语言的语法抽象50
表 D 1 “计算思维”与“课程思政”课前调查表案例168
表 D 2 “融合计算思维的课程思政”课后调查表案例170
图目录
图 1-1 教育数字思维是“全球趋势”的追求（《K–12 Computer Science Standards Revised 2011》）23
图 1-2教育数字思维是“我国趋势”的追求（中国计算机学会CCF提出过基于C/C++这些计算机语言培养中学生的计算思维能力）24
图 3-1 教育数字思维的本质框架：“教育开始→教育中途→教育结束”时间中的“客户端MVC选用的四个平台语言、互动MVC选用的四个平台语言、服务端MVC选用的四个平台语言”44
图 3-2 “教育开始→教育中途→教育结束”时间中的“客户端MVC、互动MVC、服务端MVC”45
图 3-3 “教育开始→教育中途→教育结束”时间中的“客户端MVC选用的四个平台语言、互动MVC选用的四个平台语言、服务端MVC选用的四个平台语言”46
图 3 4 结构（线性结构、树型结构、网状结构）57
图 4 1 “(数字)计算思维”与“课程思政”的课前调查表图示65
图 4 2 “融合(数字)计算思维的课程思政”课后调查表图示65
图 4 3融合(数字)计算思维的课程思政框架、案例、实验效果统计表图示66
图 5 1 登录80
图 5 2 本研究案例安装成为OS平台桌面图标的PWA浏览器小程序81
图 5 3 本研究案例的消息通知功能82
图 5 4 本研究案例调用Edge浏览器实现视学听学82
图 5 5本研究案例上传事先编辑好的.docx、.pptx、.mp4三种主要教育教学媒体以供学育83
图 5 6 教育者服务端基于“教育视图V”目录导航教学，学育者客户端学习86
图 5 7 教育者服务端基于“教育视图V”目录导航上传字符媒体主导的.doc教材文件，学育者客户端学习88
图 5 8 教育者服务端基于“教育视图V”目录导航上传图像视频媒体主导的.mp4视频文件，学育者客户端学习90
图 5 9 教育者服务端基于“教育视图V”目录导航上传2D3D媒体主导的.ppt演示文件，学育者客户端学习92
图 5 10 教育者服务端基于“教育视图V”目录导航上传字符媒体主导的.doc作业文件，学育者客户端自测95
图 5 11 教育模型M的五个层次96
图 5 12 退出登录97
图 5-13 教育数据入库（教育数据库）案例： “对象类型关系”映射“数据表关系”99
图 5 14 数据库数据的读增改删的案例：SSMS客户读增改删SSDE服务的数据104
图 5 15 数据库中的数据定期集成转换到数据仓库的案例：SSIS数据集成项目开发数据集成转换包105
图 5 16教育数据仓库案例：数据进仓/数据集成转换/数据统计化/OLDI；数据仓库表、度量值表、维度表及其关系105
图 5 17 教育多维数据集设计：基于SSAS宿主110
图 5 18 学习者地域维度层次关系设计：基于SSAS宿主111
图 5 19 选课时间维度层次关系设计：基于SSAS宿主111
图 5 20课程维度层次关系设计：基于SSAS宿主112
图 5 21 江西省抚州市男生各年份（2007、2008、2009、2010）的所有课程平均成绩113
图 5 22 江西省抚州市女生各年份（2007、2008、2009、2010）的所有课程平均成绩114
图 5 23 聚类图示116
图 5 24逻辑回归(分类)/线性回归的图示116
图 5 25 教育数据挖掘结构设计示例：聚类算法挖掘结构117
图 5 26 教育数据挖掘模型设计示例：聚类算法挖掘模型117
图 5 27教育数据挖掘模型浏览示例：聚类算法实现学习分组118
图 5 28教育数据挖掘模型浏览示例：学习分组5的学习者学号及其课程分数数据119
图 5 29 教育数据挖掘结构设计示例：回归算法挖掘结构119
图 5 30 教育数据挖掘模型设计示例：回归算法挖掘模型120
图 5 31决策树回归：两届学习者英语成绩随时间变化的回归函数121
图 5 32两届学习者英语成绩随时间变化的函数曲线121
图 5 33教育数据挖掘结构设计示例：分类算法挖掘结构122
图 5 34教育数据挖掘模型设计示例：分类算法挖掘模型123
图 5 35决策树分类算法结果查看：男性学习者的选课倾向124
图 5 36决策树分类算法结果查看：女性学习者的选课倾向124
图 5 37 ChatGPT的神经元网络模型Transformer机制126
图 5 38 Transformer： 单词的One-hot张量编码126
图 5 39 Transformer： 单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、一阶序列模型127
图 5 40 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、一阶序列模型(矩阵表述)127
图 5 41 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、一阶序列模型(矩阵点积)127
图 5 42 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、二阶序列模型128
图 5 43 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、二阶序列模型 (矩阵表述)128
图 5 44 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、带跳过的二阶序列模型129
图 5 45 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、带跳过的二阶序列模型(矩阵表述)130
图 5 46 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、屏蔽131
图 5 47 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、屏蔽（结果示例）131
图 5 48 Transformer：单词的one-hot张量编码的向量提取矩阵特定行、注意力矩阵乘法132
图 5 49 ChatGPT的神经元网络模型133
图 5 50 神经元的网络模型：权重初始化134
图 5 51 教育数据的正向推断(自主学习生成结果)/逆向推断(检验优化生成结果)，不断训练自身的聚类/分类等等推断统计能力：基于ChatGPT/ChatGLM/Copilot的“数字教师”142
图 5 52 哲学智能建构/机器学习/人工智能/数字人/数字教师：非机器学习的搜索引擎的整合144
图 5 53 哲学智能建构/机器学习/人工智能/数字人/数字教师：机器学习的插件管理思路145
案例目录
案例 4 1教育数字思维视角的教育框架与案例之一【教育数字思维视角的数字思维教育】：“教育开始→教育中途→教育结束”时间中的“教育者服务端MVC选用的四个平台语言、教育互动MVC选用的四个平台语言、学育者客户端MVC选用的四个平台语言”【本案例 4 1 ←(人开发计算机)→ 案例 5 1】64
案例 5 1 教育数字思维视角的教育软件框架与案例之一【目录导航的教育软件】：“教育软件开始→教育软件中途→教育软件结束”事件中的“客户端MVC的视图V选用的四个平台语言、互动MVC的控制C选用的四个平台语言、服务端MVC的模型M选用的四个平台语言”【案例 4 1←(人开发计算机)→本案例 5 1】79
案例 5 2 所选C#平台语言，实现教育MVC案例【学育者客户端的原始考试成绩数据为例】98
案例 5 3基于ChatGPT/ChatGLM/Copilot的“数字教师”：Prompt工程142
案例 A 1 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【数字计算弱相关的地理课程教学】：“龙虎山丹霞地貌实习课堂”为例148
案例 B 1 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【数字计算强相关的整门课程教学】：《软件原理与工程》整门课程为例155
案例 C 1 教育数字思维视角的教育框架与案例之一【基础教育的相关课程教学】：初中信息科技课程“计算机病毒”为例162
数据表目录
线性结构二维数据读写表 5 1 ScoreOfSelectedCurriculumByLearner（学育者所选课程分数）100
线性结构二维数据读写表 5 2 Learner（学育者）100
线性结构二维数据读写表 5 3 Educator（教育者）100
线性结构二维数据读写表 5 4 Curriculum（课程）100
线性结构二维数据读写表 5 5 CurriculumCategory（课程类别）101
线性结构二维信息统计表 5 6 MeasureScoreOfSelectedCurriculumByLearner（学育者所选课程成绩度量值表）106
线性结构二维信息统计表 5 7 DimCurriculum（课程维度表）106
线性结构二维信息统计表 5 8 DimCurriculumCategory（课程类别维度表）106
线性结构二维信息统计表 5 9 DimLearner（学习者维度表）106
线性结构二维信息统计表 5 10 DimLearnerSourcePlace（学习者生源地维度表）107
线性结构二维信息统计表 5 11 DimCurriculumSelectedTime（课程考试时间维度表）107
公式目录
公式 5 1求和108
公式 5 2求平均值108
公式 5 3 极差108
公式 5 4连续型随机变量的期望值、离散型随机变量的期望值109
公式 5 5总体方差109
公式 5 6样本方差109
公式 5 7 标准差109
公式 5 8正态分布109
公式 5 9 min-max归一化110
公式 5 10 Standardization归一化110
公式 5 11 Normalization归一化110
公式 5 12 Mahalanobis距离计算116
公式 5 13神经元的网络模型：正向传播正向推理、激活函数sigmoid134
公式 5 14神经元的网络模型：均方误差损失函数135
公式 5 15神经元的网络模型：权重改变函数135
