王志英:培养计算思维是振兴大学计算机教育的途径
本网讯(记者罗修坤)“一个人若不具备计算思维的能力,将在从业竞争中处于劣势;一个国家若不使广大受教育者得到计算思维能力的培养,将在激烈竞争的国际环境中不可能引领而处于落后地位。”国防科技大学计算机学院博导、教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会副主任、湖南省计算机学会理事长王志英教授6月20日下午莅临我院,在教学楼E112举办主题为计算思维与系统能力培养的讲座,剖析有关能力培养的社会需求及现状等,纵观国内外形势,从个人和国家的角度分析了有关能力培养的重要性。院长杨利,党委书记左斌,副院长刘春雨,和多个系部的负责人、教师近百人聆听了讲座。
讲座中,王教授解释了什么是计算思维,并强调了培养学生计算思维的重要性,他指出,“计算思维可改变大学计算机教育沿袭几十年的教学模式,是大学计算机教育振兴的途径,会令科学与工程领域创造出革命性的研究成果。” 典型的计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法,例如递归,抽象和分解,保护,冗余,容错,纠错和恢复,启发式推理等等。得益于计算机性能的快速发展,“计算”已经不局限于单纯的数据处理,更强的计算能力、更方便的计算工具、更广大的适应面,使得计算广泛应用于科研以及日常的工作、生活当中,变得“无所不能”,例如通过计算就可以模拟核实验。王教授认为计算思维能够提升人类的能力,是所有受教育者都应该具备的能力,计算思维蕴含着一整套解决一般问题的方法与技术,体现在成就计算机和信息技术领域行之有效的分析、解决问题的典型手段与途径。
美国在2008年就已启动涉及所有学科,以计算思维为核心的重大基础研究计划“计算使能的科学发展与技术创新”,产业界对这一领域的前景也相当看好,微软研究院资助成立了CMU计算思维中心,Google建立了探索计算思维的网站,提供教学资源。在中国,中国高等学校计算机基础课教学指导委员会从2010年开始就联合多方举办了多场研讨会,探讨将计算思维融入到教学中的方法。
大学计算思维课程的总体框架应该包括计算思维基础知识、计算理论和计算模型、算法基础、通用程序设计语言、计算机硬件基础、计算机软件基础等,在对于计算思维培养的深度和广度上,计算机及其相关专业与非计算机专业应该有所差异。王教授认为,计算机专业教育应该在计算思维能力培养中做出表率,虽然计算思维的诸多要素在过去几十年或多或少渗透在培养方案和课程大纲中,但执行情况还不够理想,需从思想观念、师资队伍、教学内容、教学方法等方面入手,进一步强化对学生开展计算思维能力的培养。通过奠定计算思维的基础,用学生熟悉的语言来展示例子,采取问题驱动的教学方法,选择有利于聚焦于计算原理的编程语言,有效利用可视化技术的手段,培养学生包括形式化、模型化、程序化描述和抽象思维与逻辑思维的能力,以支持问题的计算机求解。非计算机专业的计算机教育方面,多年来都是以学习基本知识、掌握基本工具为核心要求,一般没有强调计算思维能力的培养,非计算机专业的计算机教育改革任重道远。
“随着信息化的全面深入,无处不在的计算使计算思维成为人们认识和解决问题的重要基本能力之一”,王教授在讲座最后总结道,“计算思维在未来有可能成为人类的一种与读、写、算类似的基本能力,应从中小学生抓起。”
用户登录
还没有账号?
立即注册