将定量编程整合到您的课程中

计算思维是制定问题及其解决方案的过程。虽然其根源是计算机科学,但许多金宝搏官方网站额外的学科已经将计算思维作为一种必要的基础方法来教育本科生,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。

哥伦比亚大学数据科学研究所所长Jeannette Wing博士

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。思考者的想法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。例如,计算思维在金宝搏官方网站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。同样地,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生成,以规划最佳假肢。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,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-在国家科学基金会、国家卫生研究院、欧盟和其他以科学为重点的团体的资助下,他们做出了重大努力,改革课程、课程甚至整个系,以纳入应用计算。他们的共同目标是将计算思维最佳实践和软件工具融入教学、思考、学习,最终融入工作场所,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

有了计算思维,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:注意到问题之间的相似性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系列中更小、更易于管理的问题

图1所示。计算思维的四个基石。

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习题集和研究项目。软件必须随着学生数量和编程技能的发展而发展。操作计算思维包括以下任务: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应用程序,例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”,英国广播公司Bitesize,2018年10月。https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zp92mp3/revision/1.


MATLAB课件

工程和科学教学的示例、视频、课程、教科书和最佳实践



用于教学和学习的软件工具

了解你的学校是否提供校园访问MATLAB和Simulin金宝appk。

另见: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进行计量经济学教学,用MATLAB进行定量金融与风险管理教学

将计算思维融入课程