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编程,让梦想插上翅膀!
导读:其实,不只是程序员,每个人都应该学点编程。编程必将成为通往未来世界的必备技能之一,编程让梦想插上翅膀。为什么孩子要从小开始学编程?少儿编程将带来什么?小码君专程采访了来自浙江大学的计算机专家金小刚教授。

导 读

在美国、英国、日本、新加坡等国家,越来越多的孩子已经开始学习编程,而在中国,还只有极少数的孩子才刚刚接触编程。奥巴马在“编程一小时”的活动上呼吁美国小朋友“别总在手机上玩,要去编程”。而早在上世纪90年代中期,以色列教育部部长就明确表示,计算机科学应该同其他科学学科一样受到重视,编程应成为中小学必修课程。



其实,不只是程序员,每个人都应该学点编程。编程必将成为通往未来世界的必备技能之一,编程让梦想插上翅膀。为什么孩子要从小开始学编程?少儿编程将带来什么?小码君专程采访了来自浙江大学的计算机专家金小刚教授。


金小刚,男,浙江大学计算机科学与技术学院教授,其中2001年至2002年在韩国Sejong大学从事博士后研究。2004年5月至2011年6月兼浙江大学宁波理工学院信息科学与工程学院副院长。为中国计算机学会会员、acm会员、杭州市人工智能学会副理事长,05年入选浙江省新世纪151第三层次人才,担任国际学术会议ISKE2010组委会主席,为国家自然科学基金评审专家,同时为杭州士兰微电子股份有限公司独立董事、浙江天搜科技股份有限公司技术顾问。受聘担任浙江大学研究生创新创业培训班创业导师、计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试浙江省专家委员会委员、浙江省服务外包与创新应用大赛的评委、杭州市中小学生科技节“高中生科学辩论赛”评委等。

金教授认为,孩子从小学习编程必将成为趋势,而不应该止步于传统的培训课程。少儿正是学编程的最佳时期。


未来10-20年,有40%-50%的工作可能会被机器取代,也会有一部分岗位被重新定义


例如Google的自动驾驶车会取代出租车司机这一职业,亚马逊仓储物流员工将受到巨大机器手臂的排挤。未来20年里有将近一半的工作可能被机器所取代。金教授告诉小码君,很多白领的工作,甚至是从传统的眼光来看很高大上的行业,也会有一部分岗位被计算机淘汰。未来的人工智能已经可以实现用大数据诊断病情,而机器人教授将是学生们的亲密老师。



与认知能力和创造力高度相关的职业最不可能被机器人所取代



有人会提出这样的疑问,虽然很大部分工作被机器人取代了,为什么新工作还是层出不穷?尽管有机器人不断问世,但需要越来越多的工程师去研发与维护它们,工程师势必成为未来最酷炫的工作之一。

金教授长期从事人工智能、机器学习、大数据方面的研究,经历了从计算机为代表的信息时代、网络时代到当下的互联网+时代的变迁,一直关注IT方面技术与商业应用的创新,是这个领域的研究专家。


2006年3月,美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上提出的计算思维(Computational Thinking)的概念。周教授认为:计算思维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之广度的一系列思维活动。 具体的计算思维金教授认为需要从两个层面来了解:

(1)哲学的层面:计算主义的思想;

(2)科学的层面:主要是计算机科学与技术的相关的研究,而这正是周以真教授提出的3个方面,金教授对这3个方面进行简单的叙述,大致的列出与计算思维相关的计算机科学的研究方向:


问题求解:

计算思维意味着对物理世界进行建模和模拟,把物理世界的变化解释成一种计算的过程;把对物理性质的研究也看成一种计算结果的过程。这里主要与离散数学、算法设计与分析等相关。


系统设计:

设计计算模型和计算策略,一方面可用于可计算性(哪些问题可以通过计算获得其结果)和计算复杂性(该问题计算的难易)的判断;另一方面也就是用来解决这些问题的计算工具。典型的计算模型有Turing机计算、生物(DNA)计算、量子计算等;而计算策略则有并行计算、网格计算、云计算等。在进行系统设计前还有一个重要的问题就是设计的计算模型的计算能力如何?对应的问题是否可以计算?


人类行为理解:

则对应于具体不同领域的问题,是否可以通过计算的方式来进行解释。例如计算生物学、计算物理、计算化学、计算社会学、计算金融等



为什么学习编程要尽早?因为编程已经变成一种思维方式


正如自然语言、数学语言一样,是人类和计算机对话的桥梁,通过编程,人类可以在机器上实现愿望,为梦想插上翅膀。研究发现,越早接触就会更好地掌握。编程已经成为了人类打开新世界之门的钥匙,而培养孩子的具有编程的思想和能力,可让孩子通往更广阔的天空。




少儿编程,未来工程师的摇篮。


逻辑思维能力

编程的独特性在于用计算机做东西是一个创造的过程,就像动手搭积木一样,把一个东西拼出来,需要有一个蓝图和流程。复杂的问题具体化,具体的问题分解成小问题,在突破了一个个细小的问题时候,大问题迎刃而解。整体的架构与细节的把控无一不锻炼了逻辑思维能力。


创新设计能力

编程还可以锻炼孩子的设计思维,比如玩《双人竞技赛车》这样的竞技类游戏,它的好玩在于赛车的相互追逐产生胜负,而这都是经过设计的。如果孩子拥有了编程能力,就会很自然地去想:如何控制上下左右键控制赛车的移动?如何判断哪辆车追到了哪辆车?


问题求解能力

计算机是一个开放的世界,就像Uber、高德地图这些App一样,掌握了编程思维,只要引导孩子细心观察世界,充满好奇心, 孩子也可以创造出程序,解决实际的问题。每一次编程都是在培养解决问题的能力。孩子从发现问题到解决问题,按照一定的目标,应用各种认知活动、技能等,经过一系列的思维操作,使问题得以解决。这个过程,孩子被大大地训练了解决问题能力。


成就感驱动下的自学能力

孩子在上完一个阶段的Scratch课程之后就对编程有了初步的认知,慢慢开始用编程的思维去思考问题,将生活中碰到的有趣事情可以转化为严谨的逻辑题,不断摸索尝试自己动手编出属于自己的编程作品。施人以鱼不如施人以渔,我们传递给孩子的是一种持续学习的能力,而非一时的完成任务,实践也证明,前者的价值远远高于任何一种能力。



另一方面,从计算机行业来看,目前大约每隔五年就会有一个“技术爆点”,下一个爆点可能在VR(虚拟现实)、AR(人工智能)、机器人、大数据。这些技术爆点需要持续学习的人才能够跟得上。当孩子爱上编程,他一定会持续地学习新的技术,解决新的问题或者曾经难以解决的问题。



没有什么学习可以像编程这样释放创造力


在金教授看来,没有什么学习可以像编程这样释放创造力。很多家长都反应到,发愁孩子整天玩游戏不爱学习。其实爱玩本来就是孩子的天性,控制孩子的天性反而事与愿违。所以与其控制孩子玩游戏,不如让他编游戏。编游戏是一种在游戏之中又凌驾于游戏之上的活动形态。学会了编程,孩子不仅可以玩游戏,还可以亲自设计和开发一个游戏,分享给全世界的人玩。通过编程, 孩子可以从一个梦想家变为一个实干家!



少儿编程怎么学?


金教授为大家推荐一款适合少儿的编程学习工具


(软件截图)


Scratch:一款由麻省理工学院(MIT)设计开发的一款面向全世界儿童学习编程的趣味编程平台,使用者可以不认识英文单词,也可以不会使用键盘。构成程序的命令和参数通过积木形状模块来实现。用鼠标拖动模块到程序脚本区即可。几乎所有的孩子都会一眼喜欢上这个软件,建立起做程序的欲望。



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