1.6 计算思维与大学计算机教育
大学计算机是高等院校非计算机专业本科生的**门计算机课程,在高校基础教育特别是计算机教育方面的重要性不言而喻。现在大学非计算机专业**门计算机课程已发展到新的阶段,应该将其开设成类似于大学数学和大学英语课程的、高等教育中不可缺少的独立课程。2010年7月,全国九所“985工程”建设高等学校在西安交通大学举办��首届“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”,并在会后发表了联合声明。声明指出,培养复合型创新人才的一个重要内容,就是要潜移默化地使他们养成一种新的思维方式,即运用计算机科学的基础概念对问题进行求解、系统设计和行为理解,即建立计算思维。声明的核心要点,是必须正确认识大学计算机基础教学的重要地位,需要把培养学生的“计算思维”能力作为计算机基础教学的核心任务,并由此建立更加完备的计算机基础课程体系和教学内容,进而为全国高校的计算机基础教学改革树立标杆。2010年10月中国科学技术大学陈国良院士在“第六届大学计算机课程报告论坛”倡议将计算思维引入大学计算机基础教学以后,计算思维培养受到了国内计算机基础教育界的广泛重视。本节将介绍计算思维的概念及其与大学计算机教育的联系。
1.6.1 计算思维
2006年,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM上提出了计算思维的概念,她指出:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。其定义比较抽象,为了易于理解,可以把计算思维涵盖的内容再进一步细化,具体如下:
(1)计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看起来困难的问题重新阐释成一个或多个问题,而这些问题,我们已经知道如何解决。
(2)计算思维是一种递归思维,是一种并行处理,是一种进行多维分析推广的类型检查方法。它具有把代码译成数据又能把数据译成代码的功能。它在评价一个程序时,不仅要考虑程序的准确性和效率,还要考虑美学等问题。
(3)计算思维是一种采用抽象和分解的方法,用该方法来控制庞大复杂的任务或进行巨大复杂系统的设计,是基于关注与分离的方法。
(4)计算思维是一种选择合适的方式去陈述和表达一个问题,或者是选择合适的方式对一个问题的相关方面进行建模并使其易于处理的方法。
(5)计算思维是一种利用启发式推理的方法去寻求解答,就是一种在不确定情况下的规划、学习和调度的方法。它就是不断地搜索和推理,直至得到满意的解答为止。
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