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.:
- 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性以及以前解决问题的方法
- 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、可扩展的步骤来解决系列中更小、更易于管理的问题