前卡内基·梅隆大学计算机系系主任、前微软公司副总裁周以真教授指出计算思维是所有人都应具备的如同“读、写、算”能力一样的基本思维能力。
那么,什么是计算思维?
计算思维是建立在计算过程的能力和限制之上,由人或机器执行,运用计算(机)科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一系列思维活动的统称。
这种思维方式不仅限于计算机科学领域,而是可以广泛应用于各种学科和日常生活情境中。
人人都应学习计算思维,这是因为具备计算思维能够帮助我们:
提高问题解决能力:计算思维强调将复杂问题分解为更小的、可管理的部分,并设计步骤(即算法)来解决问题。这种思维方式有助于人们更有效地应对各种挑战。例如,通过数学建模、算法设计研究求解各种现实问题的方法和算法等。
培养逻辑思维:计算思维要求人们进行逻辑推理,确保每一步都是基于明确的前提和规则。这有助于培养清晰的思考和判断能力。
增强创新能力:通过计算思维,人们可以探索不同的解决方案,并尝试新的方法来解决问题。这种思维方式鼓励创新和创造性思考。
适应数字化时代:随着科技的飞速发展,我们生活在一个日益数字化的世界中。计算思维使人们能够更好地理解和利用数字技术,从而在这个时代中保持竞争力。目前,社会已发展到信息化与智能化社会阶段,各学科的高端研究正由传统的学科问题向体现“自动化/计算化→网络化→智能化”的学科问题发展。体现这种融合的“新工科”的发展正在成为国家战略。
跨学科应用:计算思维不仅限于计算机科学,还可以应用于数学、物理、生物、经济等多个领域。它提供了一种通用的工具,帮助人们更好地理解和解决跨学科的问题。例如,获得诺贝尔化学奖的J.A.Pople就是把计算机应用于量子化学,设计了一套计算程序,使全世界的量子化学工作者都在用他的程序研究化学问题。
提升个人素养:掌握计算思维可以提升个人的综合素质,包括批判性思维、自主学习能力和团队协作能力等。这些素养对于个人的成长和发展至关重要。各学科同学毕业后从事的工作,基本上都离不开计算机。或者应用各种“计算/仿真系统”进行本学科问题研究,或者构造并设计这些“计算/仿真系统”。
综上所述,学习计算思维对于提高问题解决能力、培养逻辑思维、增强创新能力、适应数字化时代、跨学科应用以及提升个人素养等方面都具有重要意义。因此,人人都应学习计算思维,以更好地应对现代社会的各种挑战和机遇。
这正是:
计算思维益处多,逻辑创新共提升
人人应习此良技,应对时艰展大鹏
参考书目:大学计算机:计算思维导学(慕课版),作者:战德臣 陈荆亮 叶志伟等,出版社:人民邮电出版社