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John Squirrels
等級 41
San Francisco

21 世紀工人的成功密碼和重要技能。什麼是計算思維?

在 Toto sisi 群組發布
許多因素使 CodeGym 成為學習如何從頭開始使用 Java 編寫代碼的最佳在線課程(至少在我們看來是這樣):精心規劃的課程結構、實踐至上的方法、大量任務(超過 1200 個)、令人興奮和有趣故事講述社交功能等。但我們認為,我們更加努力地幫助我們的學生取得成功是使 CodeGym 成為最佳的原因。我們的使命不僅是幫助您學習 Java 並在課程結束後(或課程進行到一半時)找到一份編碼工作,而且通過適當的知識和信息支持您的個人和職業發展。 “成功密碼”和“21 世紀工人的重要技能”。 什麼是計算思維? - 1

什麼是計算思維?

計算思維 (CT) 是行業專家稱之為“成功密碼”和“重要技能”的概念。儘管它相對簡單,但 CT 的幫助遠不止軟件編程。該術語於 1980 年由數學家和計算機科學家 Seymour Papert 首次提出,作為一種更有效地解決各種與編程相關的問題和任務的方法。計算思維是一套方法,涉及將一個複雜的問題分解成一系列更易於管理的較小問題,以及以計算機可以執行的方式表達問題的本質和解決方案。簡而言之,在開始編寫代碼以教計算機解決特定問題之前,您通常需要自己理解問題,找到解決方案,然後才教計算機處理它。計算思維是一種使這個過程更快更容易的方法,但它不僅限於編程,還可以應用於我們生活的各個方面。儘管這個概念早在 1980 年就已引入,但在哥倫比亞大學計算機科學教授 Jeannette Wing 提議將 CT 作為所有人都應具備的基本技能之一作為學校課程的一部分後,計算思維開始受到廣泛關注.

計算思維如何運作?

計算思維作為一種技術包括四種主要方法,即分解、泛化/抽象、模式識別/數據表示和算法。當以正確的順序應用(解決問題)時,它們都同樣重要和有效。

  • 分解。

你從分解開始,即將一個問題分解成許多更容易逐一解決的小問題。

  • 抽象(泛化)。

然後你繼續一個特定的任務/問題,只關注對解決它很重要的信息,而忽略所有其他信息。

  • 模式識別(數據表示)。

下一步是尋找您當前正在處理的問題與之前已解決的其他問題(具有可用的解決方案)之間的相似之處。目標是找到可應用於您當前任務的模式。

  • 算法。

最後,根據前面步驟的應用結果,您可以開髮用於逐步解決問題的算法。然後可以由計算機(或您的大腦,這是您生活中最終的計算機解決任務)執行算法。

使用計算思維

在處理大多數軟件開發人員定期處理的問題和任務時,了解如何使用 CT 對你的編碼職業生涯非常有幫助。“計算機科學不是計算機編程。像計算機科學家一樣思考不僅僅意味著能夠對計算機進行編程。它需要在多個抽象層次上思考。計算思維是遞歸思維。它是並行處理。它將代碼解釋為數據,將數據解釋為代碼。它是類型檢查作為維度分析的推廣。它正在認識到別名的好處和危險,或者給某人或某物起一個以上的名字。它認識到間接尋址和過程調用的成本和功能。它判斷一個程序不僅是為了正確性和效率,而且是為了美觀,Jeannette Wing 在 2006 年關於學習計算思維並將其教授給所有大學新生的重要性的論文中解釋道。如您所見,計算思維不僅僅適用於程序員和計算機科學家。它被各種職業的人們(通常是無意識地)用來解決與工作相關的問題和日常生活。 這是一份快速指南,介紹如何開始將計算思維應用於編碼任務或您在個人生活中可能遇到的幾乎所有嚴重問題。

  • 應用分解。

分解是一種非常簡單但功能強大的技術,它可以幫助您處理乍一看似乎過於復雜,從而經常導致拖延和其他困難的問題/任務。這裡的關鍵是訓練你的大腦定期使用分解,將一個任務分成許多更容易解決的小任務。儘管分解看起來是一種非常簡單甚至顯而易見的方法,但您會驚訝於有多少人沒有意識到這一點,這使得他們開始從事大型、全局任務(如學習 Java、例如)。

  • 應用抽象。

如果你了解這項技術並且訓練你的大腦在不知不覺中使用它,那麼知道如何應用抽像是一種強大的能力。抽像是指只關註解決任務所需的信息,而忽略其他一切。與分解結合使用,它基本上是解決生活中幾乎所有問題的方法。在處理嚴格的編程任務時,抽像有助於集中註意力,避免大腦過快疲憊。

  • 應用模式識別。

模式識別是編碼中一項非常重要的技能,因為它可以讓你通過應用你的大腦熟悉並習慣使用的思維模式來更快地解決任務。這也是一種適用於一般生活問題的強大技術:只需嘗試分析您在生活中面臨的任何問題,並從您生活中令人滿意的部分中找到(並藉鑑)模式,將它們轉移到當前的問題上。

  • 應用算法。

仔細想想,我們的生活就是形成算法。我們稱之為習慣。我們的大腦每天都傾向於依賴習慣,只是因為它更有效率,因此更實用。唯一的問題是我們大多數人傾向於不自覺地這樣做,這往往會導致形成錯誤和有害的算法(我們稱之為壞習慣或成癮)。知道如何有意識地形成有用的算法是一項極其有益的生活技能,可以讓您實現目標並取得成功。在編程方面,知道如何以最快速有效的方式形成算法來解決特定問題是將只知道如何編碼的人與經驗豐富的專業計算機程序員區分開來的地方。

專家怎麼說?

總之,以下是一些公認的計算機科學專家對計算思維的看法。根據愛爾蘭梅努斯大學教授詹姆斯洛克伍德和艾丹穆尼的說法,他們是“教育中的計算思維:它適合哪裡?”的作者。報告稱,計算思維“是 21 世紀工人的一項重要技能。” “儘管針對在學校教授 CT 和 CS [計算機科學] 進行了大量研究,但許多三年級學生永遠不會接觸到這些概念。重要的是,CS 和非 CS 學生都具有良好的問題解決能力,而 CT 可以從中受益匪淺。已經提出了許多不同的方法,對於 CS 和非 CS 學生來說,非必修 CT 課程似乎是一種特別有效和有用的方法。這需要管理人員和教學人員的支持,但本節和第 7 節中列出的好處表明它可以使所有相關人員受益。在大學環境中教授 CT 的方法也有很多種,儘管大多數的共同點是更實用、以討論為主導的課程,而且大多數這些方法似乎都很成功。據認為,計算機科學專業的學生或許會從中受益,因為這讓他們更容易過渡到“傳統編程”,”專家說。英國著名技術專家和企業家康拉德·沃爾夫勒姆 (Conrad Wolfram) 也提倡在大學教授計算思維,以及甚至稱之為“成功的密碼”:“計算思維是成功的密碼。基於計算機的問題解決過程在解決現實生活中的挑戰方面非常強大,因此它應該成為核心教育科目。至少如果你像我一樣同意教育的根本目的應該是通過找到解決任何問題的最有效方法來豐富我們的生活。” 你怎麼認為?在您看來,計算思維是否喜歡您應該在生活中多練習的東西?在下面的評論部分與我們分享您的想法!
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