形式化基础建筑于数学之上。计算机科学又从本质上源自工程思维,因为我们建造的是能够与实际世界互动的系统,基本计算设备的限制迫使计算机学家必须计算性地思考,不能只是数学性地思考。构建虚拟世界的自由使我们能够设计超越物理世界的各种系统。 10.计算思维是思想,不是人造物
不只是我们生产的软件硬件等人造物将以物理形式到处呈现并时时刻刻触及我们的生活,更重要的是还将有我们用以接近和求解问题、管理日常生活、与他人交流和互动的计算概念;而且,面向所有的人,所有地方。当计算思维真正融入人类活动的整体以致不再表现为一种显式之哲学的时候,它就将成为一种现实。 三.计算思维的延展 1.计算思维意识
计算思维是一种科学思维,与理论思维、实验思维一起构成了人类的三大思维。
计算思维并不是一种新的发明,而是早已存在的思维活动,是每一个人都具有的一种技能。 2.计算思维方法
计算思维方法是计算思维的核心。
计算思维方法很多,周以真教授将计算思维阐述成具体的七大类方法。总的来说,计算机思维方法有两大类:一类是来自数学和工程的方法,另一类是计算机科学独有的方法。例如,对于计算积分,学习数学的人通过函数变换求解积分,而计算机是通过对积分区间进行N
等分然后累加各小区间的面积来实现。学习数学的人不会采用后一种方法,后一种方法只
有掌握了计算机技术的人才采用,但是仍然来自数学。
在大学计算机基础课程中,几乎每一个概念对应一种计算思维方法。例如,Cache
是预置和缓存方法,多核处理器是并行外理方法;在程序设计课程中,各种常用算法以及各类问题的求解方法,如迭代法、递归法等,都是没有争议的计算思维方法;在计算机应用课程中,每一门课程每一个项目都是多种计算思维方法的集合。 3.计算思维能力
计算思维的根本目的是解决问题,即问题求解系统设计以及人类行为理解。
从计算机应用的角度来说,解决问题就是计算机的应用问题。例如,设计一个数据库应用系统、创建一个电子商务网站、制造一个机器人等都是计算机应用问题,是计算思维的目的所在。 四.计算思维与大学生
计算思维反映了计算机学科最本质的特征和最核心的解决问题方法。计算思维旨在提高大学生的信息素养,培养学生发明和创新的能力及处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯。信息素养要求大学生能够对获取的各种信息通过自己的思维进行深层次的加工和处理,从而产生新信息。计算思维在一定程度上像是教学生“怎么像计算机科学家一样思维”
五.总结
计算机科学在本质上源自数学思维,它的形式化基础建筑于数学之上。计算机科学又从本质上源自工程思维,因为我们建造的是能够与现实世界互动的系统。所以计算思维是数学与工程思维的互补与融合。计算思维无处不在,当计算思维真正融入人类活动的整体时,它作为一个问题解决的有效工具,人人都应掌握,处处都会被使用。