大学计算机基础(第2版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.2 计算思维

计算思维(Computational Thinking)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广度的一系列思维活动。计算思维提出面向问题解决的系统观点和方法有利于解决计算机科学家和领域专家之间的知识鸿沟带来的困惑。

自然问题和社会问题自身的内部就蕴含着丰富的属于计算的演化规律,这些演化规律伴随着物质的交换、能量的变换以及信息的变换。因此正确提取这些信息变换并通过恰当的方式表达出来,使之成为能够利用计算机处理的形式,这就是基于计算思维概念的解决自然问题和社会问题的基本原理论和方法论。计算机不能解决物质变换和能量交换的问题,但是可以借助抽象的符号变换来计算、模拟甚至预测自然系统和社会系统的演化[6]。通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题。

计算思维应该是人的,而不是计算机的思维。计算思维是人类求解问题的一条途径,绝非要使人类像计算机那样去思考。计算思维是一种递归思维,它是并行处理。它既能把代码译成数据,又能把数据译成代码。

对计算思维而言,要成为一门学科,还有很长的路要走。目前,计算思维还不是知识形态的学科,因为其本身的概念、原理、特征、培养方法论以及创新方法论等方面的知识体系尚未形成,也不是大多数学校或研究所教学内容的基本单位。然而,从计算思维中引申出的方法论,对计算机学科的教学乃至信息技术学科的教学都有重要意义。计算思维具有强大的创新能力,培养计算思维能力的最高目标也是为了创新。