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计算思维不等于机器人编程

 昵称32229807 2019-07-22

       许多人总是喜欢将计算思维与机器人编程混为一谈,觉得计算思维就是机器人编程的衍生品。其实不然!它们之间还是存在着很大差异的。

       计算思维是指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之广度的一系列思维活动。

      说白了就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看来困难的问题重新阐释成一个我们所熟知的问题怎样解决的方法

是一种递归思维,是一种并行处理,是一种把代码译成数据又能把数据译成代码的方法,是一种多维分析推广的类型的检查方法

是一种采用抽象和分解来控制庞杂的任务或进行巨大复杂系统设计的方法,是基于关注分离的方法(SoC方法)

是一种选择合适的方式去陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法

是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法

是利用启发式推理寻求解答,即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法

是利用海量数据来加快计算,在时间和空间之间,在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法。

      另外,计算思维是概念化不是程序化,计算机科学也不是计算机编程,像计算机科学家那样去思考问题意味着远远不止局限于为计算机编程,还要能够在抽象的多个层次上思考。

而机器人编程则是指为使机器人完成某种任务而设置的动作顺序描述。机器人运动和作业的指令都是由程序进行控制,常见的编程方法有两种,示教编程方法和离线编程方法。

其中示教编程方法包括示教、编辑和轨迹再现,可以通过示教盒示教和导引式示教两种途径实现。由于示教方式实用性强,操作简便,因此大部分机器人都采用这种方式。离线编程方法是利用计算机图形学成果,借助图形处理工具建立几何模型,通过一些规划算法来获取作业规划轨迹。与示教编程不同,离线编程不与机器人发生关系,在编程过程中机器人可以照常工作。工业上离线工具只作为一种辅助手段,未得到广泛的应用。

随着互联网+、大数据、信息技术、人工智能普及的新时代的到来,计算思维也越来越受到了学校、老师、同学和家长们的广泛关注与高度重视。而教育部更是落地有声地召开了新闻发布会并郑重宣布:计算思维已被列入了高中新课标。具体内容如下:

2018年1月16日,教育部召开新闻发布会,介绍了《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017 年版)》相关情况并答记者问。

       教育部负责人在答记者问中表示“2003年印发的普通高中课程方案和课程标准实验稿,指导了十余年的高中课程改革实践,在全面推进素质教育中发挥了重要作用,但是,面对社会经济、科技文化发生的巨大变化,对人才培养提出的更高要求,还有一些不相适应和亟待改进之处,需要进行修订完善。” 同时他表示:“新课标确了普通高中教育的定位。针对长期以来存在的片面追求升学率的倾向,强调普通高中教育是在义务教育基础上进一步提高国民素质、面向大众的基础教育,不只是为升大学做准备,还要为学生适应社会生活和职业发展做准备,为学生的终身发展奠定基础。”

因此,为适应互联网+、大数据、信息技术、人工智能普及的新时代,“计算思维”与信息意识、数字化学习与创新、信息社会责任共同作为信息技术学科核心素养列入新课标中。“新课标”中强调:“具备计算思维的学生,在信息活动中能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据;通过判断、分析与综合各种信息资源,运用合理的算法形成解决问题的方案;总结利用计算机解决问题的过程与方案,并迁移到与之相关的其他问题解决中”。 同时,此次颁布的“新课标”中“强调创新精神、实践能力的培养,在信息技术、通用技术、数学等课标中要求学生学习了解物联网、人工智能、大数据处理等内容”。

     相比指导我国教育教学十多年的 2003 版课标,在此次 “新课标”中的信息技术必修课程中减少了对于基本操作软件使用的要求,增加了计算思维、算法方面的思维要求与人工智能、数据结构、网络空间安全等知识模块。

     此外,“新课标”还强调了学业质量水平的评测。有很多教育专家指出,如果不重视测评,计算思维很难与其他课程相融合,真正进入教育。也正因如此,我们需要规范一系列的可靠的数据常模及科学的测评方法,以使得教师能够了解并测试学生学习状况。

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