📹 此处原文配有演讲视频（2017年8月19日南明教育年会），因平台限制无法转存。

演讲主要包含了以下三部分内容：

一、什么是计算机科学？ 二、我做了哪些探索和实践？ 三、我准备怎么教计算机科学？

大家都知道，在中小学有一门课叫做信息技术课，大致上就是教大家怎么玩Word、Excel、PowerPoint。难道学习这些软件的使用方法，就是计算机科学吗？肯定不是。

还有人觉得玩计算机就是写程序，那么只是写代码就是计算机科学吗？也未必。

那么到底什么是计算机科学，它能给我们带来什么？我们的计算机科学教育，到底要培养什么样的人？这就是我今天要给大家分享的内容。

我们生活在一个即将、甚至已经由计算机支配的世界。比如说证券市场，同时有上千支股票在进行交易，每天几千亿的成交量，这已经超出了人力可控制的范围。

再比如北京的地铁，几十条线路，几百辆地铁，有时两辆地铁之间的距离只有十几秒，这个也不是人所能控制的，只能依赖计算机。

任何事情数量规模大到一定程度，复杂度高到一定程度，就超出了人类所能处理的极限，只能由计算机来处理。

乔布斯说过一句著名的话：「人人都应该学习编程，它将教会你如何思考。」

奇怪了，我们不会思考吗？ 为什么还需要通过学编程来学习如何思考呢？因为他所说的思考，不是常规意义上的思考，而是这么一个东西：

计算思维（Computation Thinking）：将解决方案表达为可由计算机执行的算法的过程。

听起来有点晕是吧？没关系，我们先来看看什么是计算（Computing）。计算的过程可以分解为两个部分：抽象（Abstraction）和自动化（Automation）。

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先说抽象，它在学术上的定义是这样的：

抽象（Abstraction）：缩减一个概念或现象的信息以使其广义化

更晕了是吧？可能大部分人都听不懂，我们来看两个例子：

第一个是包饺子，要经过一系列的流程把饺子包出来。

第二个是排队，这个大家都已经司空见惯了，干什么都需要排队，尤其是在中国。

那么，在这两个现象背后，我们能提取出来什么呢？

包饺子其实就分为三步：擀皮、剁馅、包起来，饺子就好了。至于你用的是什么面、什么馅、谁来包、几个人包……这些都是表象。

而排队呢，其实就两条：先入先出、不能插队。至于排队的人是男是女、是老是少、是高是矮、是胖是瘦……这些也都是表象。

所以说，抽象就是把那些不重要的表象抛开，去洞察事物的本质。

说完了抽象，我们再来说说自动化。

自动化（Automation）：让机器来执行指定的流程，使人工干预最小化。

比如说我们可以有饺子机，把面和馅放进去，一边饺子就出来了。

比如说我们现在到银行去，都有排队叫号系统，抽一个号拿在手里，就可以坐下来看看电视、玩玩手机，等叫到你的号再到窗口办理业务。

那这样有什么好处呢？

首先，由机器来执行流程可以保证质量。比如人包饺子，是很难保证每个饺子都一样大小的，而机器就可以把饺子的重量差别控制到0.1g。

其次，人力的成本是很高的。而机器干得比人又快、又好又省钱。

最后，自动化可以很容易的实现规模化复制扩张。我们在火车站可能会看到人们排长队买票，但售票大厅的地方是有限的，队伍再长也长不到哪去。而我们在12306网站上购票时，很容易就出现上千人的队伍。

这张图里是一个五岁的小男孩，你让他提桶油都费劲，但现在他坐在一辆叉车上，很轻松就可以举起十几吨的货物。这说明了什么？

人+机器=体力 → ∞

这是AlphaGo对阵柯洁，全世界最厉害的围棋选手。坐在柯洁对面的这位黄博士棋力只有业余二段，然而他坐在那里的唯一工作就是帮AlphaGo摆棋子。我相信就是换成一个幼儿园的小朋友，只要他能准确把棋子摆放到位，他也能把柯洁杀得片甲不留。这说明了什么？

人+计算机=脑力 → ∞

简单来说，自动化的本质就是无限的扩充能力。我服务1000个人，和服务10000个人，本质上没有太大的变化，而这是人力所无法做到的。

现在我们可以回头看看上面提到的计算思维是怎么回事了：

其实我们每一次的思考都经历了抽象和自动化的过程，只不过问题在于：用什么来自动化？

自从人类诞生以来，我们都是用大脑来进行自动化的。我们想出一个问题需要计算来解决，那么谁来计算？就是我们的大脑。

公元前2000年出现了算盘，我们终于可以稍微解放一下大脑了，把一部分工作交给手来进行。

1946年出现了革命性的计算机，随后一发不可收拾。电子管、晶体管、集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、云计算、DNA计算机、量子计算机……未来是什么样？没人知道。

简单来说，在当今的时代，计算能力趋近于无穷大，而计算成本趋近于零。也就是说：

那问题是什么？

什么可以计算？这个问题能不能通过计算来解决？

怎么进行计算？你只要想清楚了怎么计算，具体计算的过程不需要你来做。你可以让别人来做，可以让计算机来做，可以让手机来做……

如何解决问题？怎样用计算机科学来解决我们生活中、工作中、学习中的问题？

探索上面这三个问题的答案，以及拥有思考这些问题的能力，就是计算机科学教育应该教给学生的东西。

……

以上是根据视频后期整理出来的第一部分文字稿（后两部分原文仅以视频形式发布，未能转存）。

文 / 张砷镓 2017.8.27