将量化编程融入你的课程

计算思维是一个形成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,但很多额外的学科已经将计算思维作为一种必需的、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。

珍妮特·温博士,哥伦比亚大学数据科学研究所所长

计算思维涉及到在用编程语言或其他可运行的应用软件来解决数学、科学和工程问题时应用传统的计算机编程技术。思想家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由脑电波和肌肉运动产生来设计最佳的假体。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,教育工作者在多种科学和数学学科,如地球科学,生物学,物理-已经承担了主要的努力,由组织如NSF, NIH,欧盟,和其他以科学为重点的团体,以改变他们的课程,课程,甚至整个部门纳入应用计算。他们的共同目标是将计算思维的最佳实践和软件工具结合到教学、思考、学习中,并最终应用到工作场所,如气象站、金融投资公司,以及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,四个主要的过程和技能组成了计算思维框架1:

  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
  2. 模式识别:注意问题之间的相似之处以及以前解决问题的方法
  3. 抽象:识别不相关的信息,只关注对解决问题重要的信息
  4. 算法:设计简单、可扩展的步骤来解决本系列中更小、更易于管理的问题

图1所示。计算思维的四大基石。

灌输计算思维能力需要与相关科学和数学课程相匹配的软件工具,包括相关的家庭作业和研究项目。软件必须随着学生数量和编程技能的发展而发展。操作计算思维涉及的任务包括数据分析,算法开发,模型设计,代码生成

MATLAB®金宝app®金宝app支持并启用这些计算思维任务,以及相关的应用程序,如计算金融生物学;数据分析,包括机器学习深度学习;和信号处理图像处理

1“计算思维导论”,Bitesize, BBC, 2018年10月。https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zp92mp3/revision/1


MATLAB课件

例子,视频,课程,教科书,以及工程和科学教学的最佳实践



教与学的软件工具

了解你的学校是否提供校园范围内的访问到MATLAB和Simuli金宝appnk。

参见:用MATLAB进行生物学教学,用MATLAB进行化学教学,用MATLAB教学心理学和神经科学,用MATLAB教学计量经济学,用MATLAB教学量化金融与风险管理

将计算思维融入你的课程