计算思维是表述问题及其解决方案的过程。金宝搏官方网站虽然它的根源是计算机科学,但许多额外的学科已经将计算思维作为一种必要的、基础的方法来教育本科生,甚至是K-12水平的学生。
计算思维是每个人的基本技能,而不仅仅是计算机科学家的。
Jeannette Wing博士,哥伦比亚大学数据科学研究所所长
计算思维包括在解决数学、科学和工程问题时,应用传统的计算机编程技术,用编程语言或其他可运行的应用软件来表达这些问题。思考者的思想以可重用和可维护的形式表达和捕获,计算机可以产生解决方案。金宝搏官方网站例如,计算思维在工作时地球科学家开发数学模型预测气候变化或地震活动的影响。同样的,神经科学家使用算法来分析信号数据通过脑电波和肌肉运动来规划最佳的假肢。在这两种情况下,他们都使用计算模型来表达科学和工程概念。
近年来,多种科学和数学学科的教育者地球科学,生物学,物理美国国家科学基金会(NSF)、美国国立卫生研究院(NIH)、欧盟(EU)和其他以科学为中心的团体资助下,已经做出了重大努力,改变他们的课程、课程,甚至整个院系,将应用计算纳入其中。他们的共同目标是将计算思维最佳实践和软件工具整合到教学、思考、学习以及最终的工作场所,如气象研究站、金融投资公司和专注于自动驾驶和高级决策支持技术的公司。金宝app
通过计算思维,学生可以用逻辑的、可扩展的方式解决大大小小的问题。如图1所示,计算思维框架由四个主要过程和技能组成1:
- 分解:把大的、复杂的问题分解成更小的、更容易解决的问题
- 模式识别:注意到问题之间的相似之处以及以前解决问题的方式
- 抽象:识别不相关的信息,只关注对解决问题重要的信息
- 算法:设计简单的、可伸缩的步骤来解决本系列中更小、更易于管理的问题