计算思维知多少?这堂课还有更多精彩~

2019年12月05日

< 青春校园

随着社会信息化程度不断提高、数字化进程不断发展,计算科学已经无处不在,它改变了人们的衣食住行、工作学习等等。计算思维也逐步融入人们生活的方方面面。

从艺术到科学政治,从旅游到活动策划,没有任何领域不受计算思维影响。计算思维作为一种新的思维方式,正成为多种课程培育核心素养的中枢。但是计算思维究竟是一种怎样的思维方式?它又是如何影响我们的日常行为?12月2日上午,上海开放大学黄河笑教授在传智学院阶梯教室,带领同学们探索了一番“计算思维”的奥妙。

黄河笑教授简介


(图为黄河笑 / 博士、教授)

籍贯浙江建德,现为上海开放大学理工学院计算机与工程管理系主任,上海师范大学教育学院教育技术学系兼职教授,硕士导师,上海市育才奖获得者,上海开放大学学术委员会委员,上海开放大学学位评定委员会委员。先后承担过数据结构、软件工程、数据库原理及应用、服务学导论、服务管理、毕业实习、毕业设计等课程的教学任务,已指导并毕业十多名硕士研究生。另外主编及参与了十几本专著与教材,发表了几十篇论文,主持或是参与了多项科研项目。

计算思维导论 / 课程内容

“在大学里读书,是为了获得知识,但更重要的就是获得思维方式。”谈及大学教育时,黄河笑教授这样说到,这也是黄教授为传智同学们分享此门计算思维课程的主要因素。计算思维的概念,是周以真教授在美国计算机权威杂志《Communication of the ACM》上发表并定义的:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题解决、系统设计与人类行为理解的过程,其本质是抽象与自动化。

听起来,计算思维好像很复杂,但是黄河笑教授说“计算思维其实就是一种分析与解决问题的思维方式”。只不过计算思维的分析是把一个大的问题分解成一个个子问题,再把一个子问题分解成为子子问题,直到不需要分解,然后“分而治之,各个击破”。

通过计算思维,我们就会明白正确性和可行性的关系和区别,就会明白解决问题的方案不仅要在理论上正确,而且要在实际中可行。计算思维的主要技术是“反思、编程、设计、分析、应用”,这也是传智的同学们平时可能学习与运用的技术。而计算思维的主要能力“分解、模式识别、抽象、算法思维、评估”这是抽象的,但是可以被更广泛应用的能力。

21世纪人工智能时代,计算思维是我们适应社会的必备技能,它能把一个看起来困难的问题,通过问题的分析、分解、联想等方法,分解成一个个简单、具体的问题。除了应用于计算机编程,人们可以用计算思维解决日常生活中各种大大小小的问题。为了让同学们更直观具体的理解计算思维的应用,在这里,黄河笑教授列举了一个日常中的“计算思维”:假如你现在需要为4人家庭做一餐晚饭,要求是有汤有素菜有荤菜,你应该怎么做?

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通过这个流程图,计算思维在我们日常生活里的应用一览无余。也许,每个人习惯不同会有不同做法顺序,但是计算思维解法不仅有利于理清思路,也更加实际可行。无论你是学校的学生还是职业人士;无论是为一个经常堵车的路口设计合理的交通方案,还是破解人类遗传信息;无论你进行科学探索,还是从事文艺创作,计算思维作为一种高效解决问题的办法,都能助你一臂之力。

敢于质疑、敢于尝试

思维是人类所具有的高级认识活动。按照信息论观点,思维是对新输入信息与脑内存储知识经验进行一系列复杂的心智操作过程。当代的大学教育的实质就是思维的培养。除了计算思维,黄河笑教授还用一节课的时间,带同学们了解了如何跳出我们之前固有的思维方式,学会改变与创新。他给同学们列出了两点内容——“批判性思维”与“人工智能思维”。

一个是改变自我日常生活中的思考方式,另一个则是人工智能时代的思维变革。批判性思维是对他人的观点与思维进行质疑与评估并判断其对错,这种思维可以避免犯“轻信盲从”与“自以为是”的错误。而人工智能思维则是远比学习人工智能技术更重要的内容。黄河笑教授尤其提及了人工智能思维的两个重要属性“迭代”与“试错”。他鼓励同学们敢于质疑、同时要敢于尝试,“希望每一位同学都能在思维上有所改变”。

四个小时的课堂,意犹未尽

思维与知识,教育与学习,这本就是个“教学相长”的过程。在计算思维导论的课上,黄河笑教授频繁与台下的同学们互动,认真倾听大家的想法,同时他的风趣幽默也给课堂带来许多欢乐的笑声。在黄河笑教授深入浅出的讲解中,从爱因斯坦、乔布斯到2019年诺贝尔化学奖获得者吉野等名人事迹中,同学们一步步认识到思维的重要性。小到日常学习中的一个项目作品,大到未来的人生规划,无一不需要“另类思维”。

在课后,许多同学仍是意犹未尽,19级Java应用开发方向的薛文同学说,“黄河笑老师的讲课条理清晰,生动有趣,时常举一些名人的事例,和同学们频繁的互动,让道理深入人心、长达四个小时的讲座,我听起来没有一点累的感觉,反而感觉这是一种享受。”不仅是薛文,黄河笑教授的创新思维课堂,给许多同学都留下了深刻的印象,他们也写下了自己的感悟。

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思维能力正在迅速成为所有领域专业人才选拔的先决条件。黄河笑教授的一堂课,打开了同学们对思维方式的认知。以后,我们也需要通过不断地学习与实践,去发现认知上的误区和盲区,去纠正自己的行为。从传智大学堂张泽华老师的“人工智能与智慧制造”,到冯佳老师“高效能人士的七个习惯”中,以及黄河笑教授的“计算思维”。对于刚踏入大学不久的同学们来说,每一次的分享课堂,都是一次眼界的开阔,也是一次知识的积累。愿传智的每一位学子都能在其中找到适合自己的学习方式与人生目标,成为更好的自己!

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