信息素养,引领未来。计算思维作为大学生必备的核心素养,如何建立?它又将如何助力学业成长?我们如何用计算思维的方式去分析和解决问题?互联网时代机遇与挑战并存,我们应当如何应对?信息泛滥的当下社会,我们又如何保持思考,不盲从,有取舍?
7月11日,在兰州大学2022年暑期学校“学在兰大”之“大学生核心竞争力”系列培训提升班第一场报告会上,学校网络安全与信息化办公室主任、信息科学与工程学院党委书记陈文波老师作了题为《Amazing Computing——计算机思维与学业成长漫谈》的主题报告,并从理论到实际,从国际到国内,从历史到现在,纵横捭阖、由浅入深地带我们了解了计算机世界,引导同学们系统认识了计算思维在生活学习以及社会发展中的重要性,坚定了同学们学习并掌握计算思维的信心与信念。
“互联网上大数据、云计算概念层出不穷,互联网更是产出神奇的地方。” 陈文波老师援引比尔盖茨、乔布斯、马斯克、马云等人物的事迹启发同学们对互联网的思考与探究,并与同学们一起回顾了计算机发展简史,从图灵、冯·诺伊曼到奥本海默,从图灵炸弹到巨像电脑,从ENIAC再到MENIAC,……陈文波老师深入浅出、全面系统地带领同学们一起厘清了计算机发展的时代脉络,将同学们对计算机、互联网的理解由生活表象引入理论思考。他在实证中告诉同学们,“这些计算机领域的重大的发明均来源于一个、二个或三个杰出科学家的奇思妙想”,敢于思考、敢于假设、敢于求证亦是我们学业求成的重要方法,同时了解计算机发展的辉煌历史,更是在这段历史中体悟中国与西方发达国家之间的差距。鉴古知今,知史明志,学史力行。
为了进一步启发同学们的思考,陈文波老师抛出了一个又一个问题,什么是计算?什么是计算思维?计算思维有哪些核心概念与能力?
“把所有的自然界存在的过程都抽象成这样的输入输出系统,所有的大自然存在的变量都是看作是信息,计算是对信息的变换。” 陈文波老师借用各学科实际运用去阐述计算机理论的广泛应用,从形式化方法,程序验证两个方面向同学们科普计算机基础理论知识,从系统安全、软件安全、芯片安全去论述计算机理论的重要性。计算机发展不仅关乎个人职业生涯,更是关乎国家发展。
“利用计算的基本概念来解决问题。设计系统和理解人类行为的一种方法。” 陈文波老师进一步借用Jeanette M. Wing的话来介绍什么是计算机思维,它是抽象与自动化的结合,包括九大核心概念与能力。培养现代化科学思维精神和能力的三大必修课之一便是计算机。培养计算机思维,学习计算机科学是我们探索现代科学的必由之路,只有充分了解,才能在瞬息万变的信息时代立得住、站得稳。
为了使同学们充分认识到培养现代化科学思维精神和能力的重要性,特别是本科阶段学习的极端重要性。他强调,“同学们在本科阶段就应该学习最难的东西”。如果在本科阶段不好好学,就会错失这一生中最难得的系统学习的机会。比如,要系统地学习“高等数学”和“普通物理”,只有学好数学和物理,夯实数理基础,才能更好地理解计算思维,才能够知其然,也知其所以然。特别是计算机专业的同学,如果想在计算机领域有所建树的话,就要系统地学习数理逻辑与形式化方法。否则,没有这些基本的知识理论做支撑,就不会理解计算机世界基本的技术逻辑、思维逻辑,更谈不上创新创业与发明创造了。
紧接着,陈文波老师分别从四大科学范式、智能计算2030、数值计算、科学研究方法、AI for Science等方面全方位地介绍了计算机学科的基础理论,讲解过程中由浅入深、旁征博引,将复杂的知识生动化、形象化,大量借助各类学科的实际运用,将计算机理论不仅停留在计算机学科,更是融入到各个学科,使同学们理解得更清晰、更快速。
“Stay hungry, Stay Foolish”。讲座最后,陈文波老师援引苹果公司的发展过程,对同学们嘱以期盼、寄予厚望。他希望,大家能够重拾理想、热爱科学,多一些专注、多一些合作、多一些精益求精,面对知识永远保持热情,永远保持好奇心,掌握足够的理论知识,作出最大的实践行动,在信息时代中保持独立思考,面对互联网的挑战与机遇,把握得住关键,解决得了困难。
2021级音乐表演专业张怡宁同学说,“陈老师在为我们的讲述中,我最感兴趣的是计算思维,不论是在计算机、数学,物理还是我们自己的学习生活中,计算思维都是一个不可忽视的存在。在本场学习中我也学到了很多之前没有了解认识的专业内容,我相信这场讲座会在我们今后的学习生活中起到不小的作用。”
2021级口腔医学专业赵彦棕同学说,“计算机的发展速度快,应用前景广阔,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能,能够自动、高速处理海量数据,能够为一些实际问题提供非常好的解决方案。作为大学生的我们应该学习计算机技术,培养计算思维,熟练应用计算机软件处理生活中的实际问题,将计算思维用到科研实践中,学好计算知识基础,提升个人能力。”
2020级政治学与行政学专业蒋晶晶同学说,“陈老师娓娓道来,向我们介绍了计算机简史与计算思维。在老师的分享内容里令我印象最深刻的就是钱学森对汪成为院士说要把信息技术提到战略层面,志不达者智不成。站在新时代,依托信息技术的各类认知战、舆论战早已在互联网吹响号角,在这场没有硝烟的战争中,信息技术是我们创新的重要动力。虽然我不能在技术层面为信息技术的发展做出贡献,但是信息技术发展带来的伦理问题需要我们社科类专业不断探究。信息技术的发展是一把双刃剑,我们已经走了很远的路,但未来还有很多问题需要我们解决。”
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